JP2005345298A - 位置検出装置とその方法、及び、露光装置とその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザー干渉計の測定ビーム光路上に温度分布や圧力分布等が生じていても、ウエハステージの位置を高精度に検出する位置検出装置を提供する。
【解決手段】レーザー干渉計５１によりウエハステージ１３に設けられた移動鏡１４に測定ビーム５２を照射しその位置を検出する。一方、測定ビーム５２の光路に沿ってセンサ部５６を設け、複数の環境センサ５３により測定ビーム５２が通過する雰囲気の温度や気圧（圧力）等の環境を検出する。位置検出手段５５において、レーザー干渉計５１で検出された移動鏡１４までの距離の値を、環境センサ５３において検出した環境の条件に基づいて補正し、正確な距離値を求める。光路上の部分によって環境が相違している場合も、これを適切に加味して計測距離値の補正を行うことができる。
【選択図】 図２
【解決手段】レーザー干渉計５１によりウエハステージ１３に設けられた移動鏡１４に測定ビーム５２を照射しその位置を検出する。一方、測定ビーム５２の光路に沿ってセンサ部５６を設け、複数の環境センサ５３により測定ビーム５２が通過する雰囲気の温度や気圧（圧力）等の環境を検出する。位置検出手段５５において、レーザー干渉計５１で検出された移動鏡１４までの距離の値を、環境センサ５３において検出した環境の条件に基づいて補正し、正確な距離値を求める。光路上の部分によって環境が相違している場合も、これを適切に加味して計測距離値の補正を行うことができる。
【選択図】 図２
Description
本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子及び薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（以下、電子デバイスと総称する。）を製造する際のリソグラフィー工程において使用する露光装置のウエハステージあるいはレチクルステージの位置を検出する位置検出装置及び位置検出方法、及び、その露光装置及び露光方法に関する。
露光装置には高い露光精度が要求されており、レチクルを載置するレチクルステージ及びウエハを載置するウエハステージの位置は、高精度に制御する必要がある。そのため、露光装置においてこれらのステージの位置は、従来より、レーザー干渉計により高精度に検出されている。
また、近年では、位置決め精度をより向上させるために、種々のレーザー干渉計を用いた位置検出装置や位置検出方法が提案されている。例えば、測定ビームや参照ビームのずれを防止し、計測誤差を小さくした干渉計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、複数のウエハステージを有する露光装置において、ステージの移動領域内の位置を常時計測し位置決め精度を向上させることのできる装置等も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、近年では、位置決め精度をより向上させるために、種々のレーザー干渉計を用いた位置検出装置や位置検出方法が提案されている。例えば、測定ビームや参照ビームのずれを防止し、計測誤差を小さくした干渉計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、複数のウエハステージを有する露光装置において、ステージの移動領域内の位置を常時計測し位置決め精度を向上させることのできる装置等も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
このようなレーザー干渉計においては、計測光の光路中の温度や圧力が変わってしまうと測定ビームの光路長に誤差が生じ、このため光路長の検出結果が変わってしまい、高精度な位置検出結果を得ることができない。そのため、従来のレーザー干渉計においては、例えばレーザー光の入出射口等、測定レーザーの光路の近傍に温度や圧力を測定するためのセンサを設置し、光路の温度や圧力を測定し、レーザー干渉計での計測距離値を補正し、次に示すような式（４）を用いて正しい位置を検出するようにしている。
Ｌ＝Ｌｉｎｔ（０．２７×１０−６×ΔＰ＋０．９３×１０−６×ΔＴ） …（４）
但し、式（４）において、
Ｌは、距離の補正量、
Ｌint は、干渉計による計測距離値、
ΔＰは、センサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴは、センサで計測した温度の変化量、
０．２７×１０−６は、気圧変化に対する空気の屈折率変動（単位はppm/hPa）、
０．９３×１０−６は、温度変化に対する空気の屈折率変動（単位はppm/℃）、
である。
Ｌは、距離の補正量、
Ｌint は、干渉計による計測距離値、
ΔＰは、センサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴは、センサで計測した温度の変化量、
０．２７×１０−６は、気圧変化に対する空気の屈折率変動（単位はppm/hPa）、
０．９３×１０−６は、温度変化に対する空気の屈折率変動（単位はppm/℃）、
である。
しかしながら、測定ビーム（測定レーザー光）が通過する光路上において、温度や圧力に分布が発生した場合、すなわち、測定ビームの光路上の位置によって温度や圧力が異なる状態となった場合、従来のように、測定ビームの光路の周辺と言えども１箇所で温度や圧力を計測していたのでは、計測した距離を適切に補正することができず、高精度な位置を検出することができないという問題が生じる。
近年、スループットの向上のために複数のウエハステージを有する露光装置が提案されているが、このような装置においてはウエハステージの移動範囲が広く、レーザー干渉計からウエハステージまでの距離も長くなる傾向にある。その結果、測定ビームの光路において温度や圧力等の環境条件にムラ、分布が生じる可能性は高くなっている。
また、露光光の短波長化にともなって、露光光が通過する雰囲気の清浄さを維持するために清浄な気体をフローさせるシステム等も提案されている。そのような装置においては、例えばケミカルフィルター等を通過した気体がウエハステージやレチクルステージの周辺を循環されることになり、同じく、測定ビームの光路において温度や圧力等の環境条件にムラが生じる可能性は高くなる。
近年、スループットの向上のために複数のウエハステージを有する露光装置が提案されているが、このような装置においてはウエハステージの移動範囲が広く、レーザー干渉計からウエハステージまでの距離も長くなる傾向にある。その結果、測定ビームの光路において温度や圧力等の環境条件にムラ、分布が生じる可能性は高くなっている。
また、露光光の短波長化にともなって、露光光が通過する雰囲気の清浄さを維持するために清浄な気体をフローさせるシステム等も提案されている。そのような装置においては、例えばケミカルフィルター等を通過した気体がウエハステージやレチクルステージの周辺を循環されることになり、同じく、測定ビームの光路において温度や圧力等の環境条件にムラが生じる可能性は高くなる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出することのできる位置検出装置及び位置検出方法を提供することにある。
また本発明の他の目的は、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出し、高精度に露光を行うことのできる露光装置及び露光方法を提供することにある。
また本発明の他の目的は、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出し、高精度に露光を行うことのできる露光装置及び露光方法を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明に係る位置検出装置（５０）は、ステージ（１３）の位置を検出する位置検出装置（５０）であって、前記ステージ（１３）に設けられた移動鏡（１４）に測定ビーム（５２）を照射し、当該移動鏡（１４）で反射された前記測定ビーム（５２）を検出し、当該移動鏡（１４）までの光路を往復した前記測定ビーム（５２）と所定の参照ビームとの干渉に基づいて、前記移動鏡までの距離を測定する干渉計（５１）と、前記測定ビーム（５２）の光路周辺の当該光路に沿った複数箇所にそれぞれ配置され、前記光路周辺の例えば温度や圧力（気圧）等の所定の環境をそれぞれ検出する複数の環境センサ（５３）と、前記複数の環境センサ（５３）において各々検出された前記光路周辺の所定の環境に基づいて、前記測定した距離を補正し、前記測定ビームの光路方向の前記ステージの位置を検出する位置検出手段（５５）とを有する（図２参照）（請求項１）。
このような構成の位置検出装置（５０）においては、干渉計（５１）により所定の方向における位置検出対象のステージ（１３）の位置を検出する。すなわち、干渉計（５１）からステージ（１３）に設けられた移動鏡（１４）に測定ビーム（５２）を照射してその反射ビーム（５２）を検出し、この反射した測定ビーム（５２）と参照ビームとの干渉に基づいて測定ビーム（５２）の光路長を検出し、これに基づいて移動鏡（１４）までの距離を測定する。
一方で、測定ビーム（５２）の光路に沿って複数配置されている環境センサ（５３）により、測定ビーム（５２）が通過する雰囲気の例えば温度や気圧（圧力）等の環境を検出する。センサ（５３）は、光路に沿って複数配置されているので、光路中の場所によって環境が相違している場合、換言すれば環境に分布が生じている場合には、その相違状態、分布状態は、複数のセンサ間の計測値の相違として検出される。
そして、位置検出手段（５５）において、干渉計（５１）で検出された移動鏡（１４）までの距離の値を、環境センサ（５３）において検出された光路周辺の環境の条件に基づいて補正する。従って、温度や気圧等測定ビームの特性に影響を与えるような環境条件が生じていた場合には、これによる距離値への影響を検出し、これに基づいて距離値が補正される。
その結果、環境に対応した正しい距離を求めることができる。
一方で、測定ビーム（５２）の光路に沿って複数配置されている環境センサ（５３）により、測定ビーム（５２）が通過する雰囲気の例えば温度や気圧（圧力）等の環境を検出する。センサ（５３）は、光路に沿って複数配置されているので、光路中の場所によって環境が相違している場合、換言すれば環境に分布が生じている場合には、その相違状態、分布状態は、複数のセンサ間の計測値の相違として検出される。
そして、位置検出手段（５５）において、干渉計（５１）で検出された移動鏡（１４）までの距離の値を、環境センサ（５３）において検出された光路周辺の環境の条件に基づいて補正する。従って、温度や気圧等測定ビームの特性に影響を与えるような環境条件が生じていた場合には、これによる距離値への影響を検出し、これに基づいて距離値が補正される。
その結果、環境に対応した正しい距離を求めることができる。
好適には、前記環境センサは、前記光路上の雰囲気の温度を検出する温度センサ、及び、前記光路上の雰囲気の気圧を検出する気圧センサを有し（請求項２）、前記位置検出手段は、前記光路に沿った複数箇所にそれぞれ配置されている前記温度センサ及び前記気圧センサの両方の検出結果に基づいて、前記測定した距離の補正量を算出し、前記補正を行う（請求項３）。
また好適には、前記環境センサは、前記光路上の雰囲気の温度を検出する温度センサ、及び、前記光路上の雰囲気の気圧を検出する気圧センサを有し、前記位置検出手段は、各センサにおける環境計測値の距離値への影響の大きさを考慮し、各センサの出力に重み付けをする手法に基づいて前記測定した距離の補正量を算出し前記補正を行う（請求項４）。
好適には、前記位置検出手段は、前記複数の環境センサの中の前記干渉計と前記移動鏡との間に規定される前記測定ビームの光路の範囲に配置される環境センサにおいて検出された前記所定の環境の情報を用いて、前記測定した距離を補正する（請求項５）。
また、本発明に係る位置検出方法は、ステージの位置を検出する位置検出方法であって、測定対象までの光路を往復した測定ビームと所定の参照ビームとの干渉に基づいて前記測定対象までの距離を測定する干渉計により、前記干渉計と前記ステージとの間の距離を測定し、前記干渉計の前記測定ビームの光路沿った複数の箇所において当該光路周辺の所定の環境を検出し、前記複数の箇所において各々検出された前記光路周辺の所定の環境に基づいて、前記測定したステージまでの距離を補正し、前記補正した距離に基づいて前記測定ビームの光路方向の前記ステージの位置を検出する（請求項６）。
また、本発明に係る露光装置は、レチクルステージに載置されたレチクルに形成されたパターンを、ウエハステージに載置されたウエハに転写する露光装置であって、前記ウエハステージ及び前記レチクルステージの少なくともいずれかのステージの位置を検出するための所定の方向の位置を検出する位置検出装置として、前述した位置検出装置を有することを特徴とする（請求項７）。
また、本発明に係る露光方法は、レチクルが載置されたレチクルステージ及びウエハが載置されたウエハステージを各々所定の位置に配置し、レチクルステージに載置されたレチクルに形成されたパターンを、ウエハステージに載置されたウエハに転写する露光方法において、前記ウエハステージ及び前記レチクルステージの少なくともいずれか一方のステージについて、当該ステージを前記所定の位置に配置する際の当該ステージの位置の検出は、測定対象までの光路を往復した測定ビームと所定の参照ビームとの干渉に基づいて前記測定対象までの距離を測定する干渉計により、前記ステージの所定の２以上の方向の各々について前記干渉計と前記ステージとの間の距離を測定し、前記干渉計の前記測定ビームの光路に沿った複数の箇所において当該各光路周辺の所定の環境を検出し、前記複数の箇所において各々検出された前記各光路周辺の前記所定の環境に基づいて、前記測定した各ステージまでの距離を補正し、前記補正した距離に基づいて前記測定ビームの前記各光路方向の前記ステージの位置を検出する（請求項８）。
なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施形態の態様に限定されることを示すものではない。
本発明によれば、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出することのできる位置検出装置及び位置検出方法を提供することができる。
また、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出し、高精度に露光を行うことのできる露光装置及び露光方法を提供することができる。
また、レーザー干渉計の測定ビームの光路上において温度や圧力等の環境条件に分布が生じた場合であっても、測定した光路長の補正を適切に行い、ウエハステージやレチクルステージの位置を高精度に検出し、高精度に露光を行うことのできる露光装置及び露光方法を提供することができる。
第１実施形態
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態においては、半導体素子を製造する際のリソグラフィー工程において使用する露光装置であって、本発明に係る位置検出装置をウエハステージの位置の検出に適用した露光装置を例示し、本発明を説明する。
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態においては、半導体素子を製造する際のリソグラフィー工程において使用する露光装置であって、本発明に係る位置検出装置をウエハステージの位置の検出に適用した露光装置を例示し、本発明を説明する。
まず、その露光装置の全体構成について、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置１００の構成を示す図である。
露光装置１００において、超高圧水銀ランプやエキシマレーザー等の光源１から射出された照明光は、反射鏡４で反射されて波長選択フィルター５に入射する。波長選択フィルター５は、露光に必要な波長の光のみを通過させる。
波長選択フィルター５を通過した照明光は、フライアイインテグレータ６によって均一な強度分布の光束に調整されてレチクルブラインド７に到達する。レチクルブラインド７は、開口Ｓの大きさを変化させて照明光によるレチクル１０上の照明範囲を調整する。
レチクルブラインド７の開口Ｓを通過した照明光は、反射鏡８で反射されてレンズ系９に入射する。このレンズ系９により、レチクルブラインド７の開口Ｓの像がレチクル１０上に結像され、レチクル１０の所望範囲が均一な照度で照明される。
レチクル１０の照明範囲に存在するショットパターン又はアライメントマークの像は、投影光学系１１によりレジストが塗付けされたウエハ１２上に結像され、これによりウエハ１２の所定のショット領域にレチクル１０のパターン像が転写される。
図１は、本実施形態に係る露光装置１００の構成を示す図である。
露光装置１００において、超高圧水銀ランプやエキシマレーザー等の光源１から射出された照明光は、反射鏡４で反射されて波長選択フィルター５に入射する。波長選択フィルター５は、露光に必要な波長の光のみを通過させる。
波長選択フィルター５を通過した照明光は、フライアイインテグレータ６によって均一な強度分布の光束に調整されてレチクルブラインド７に到達する。レチクルブラインド７は、開口Ｓの大きさを変化させて照明光によるレチクル１０上の照明範囲を調整する。
レチクルブラインド７の開口Ｓを通過した照明光は、反射鏡８で反射されてレンズ系９に入射する。このレンズ系９により、レチクルブラインド７の開口Ｓの像がレチクル１０上に結像され、レチクル１０の所望範囲が均一な照度で照明される。
レチクル１０の照明範囲に存在するショットパターン又はアライメントマークの像は、投影光学系１１によりレジストが塗付けされたウエハ１２上に結像され、これによりウエハ１２の所定のショット領域にレチクル１０のパターン像が転写される。
ウエハ１２はウエハステージ１３上に真空吸着されて保持されている。
ウエハステージ１３は、互いに直交するＸ，Ｙ方向へ移動可能な一対のブロックを重ね合わせた周知の構造を有している。ウエハステージ１３は、モータ等のステージ駆動手段２１で駆動され、これによりステージ移動座標系内におけるウエハステージ１３の位置、すなわち、投影光学系１１の露光視野と重なるウエハ１２上のショット位置が調整される。
また、ウエハステージ１３は、Ｚ方向にも駆動するようになっている。これにより、ウエハ１２上のショット領域の位置が投影光学系１１の結像面と重なるようにウエハステージ１３の高さを調整する。
ウエハステージ１３は、互いに直交するＸ，Ｙ方向へ移動可能な一対のブロックを重ね合わせた周知の構造を有している。ウエハステージ１３は、モータ等のステージ駆動手段２１で駆動され、これによりステージ移動座標系内におけるウエハステージ１３の位置、すなわち、投影光学系１１の露光視野と重なるウエハ１２上のショット位置が調整される。
また、ウエハステージ１３は、Ｚ方向にも駆動するようになっている。これにより、ウエハ１２上のショット領域の位置が投影光学系１１の結像面と重なるようにウエハステージ１３の高さを調整する。
ウエハステージ１３の近傍には、ウエハステージ１３のＸ方向とＹ方向との位置を測定する位置検出装置５０が設けられており、ウエハステージ１３の周辺部には、位置検出装置５０のレーザー干渉計５１からの測定ビーム５２を反射するための移動鏡１４が設けられている。
なお、図１では、Ｘ方向の位置を計測するＸ方向位置検出装置５０及び対応する移動鏡１４のみを示し、Ｙ方向の位置を計測するＹ方向位置検出装置及び対応する移動鏡は図示を省略している。
位置検出装置５０は、測定ビーム５２の光路に沿ってＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nを有するセンサ部５６を有しており、測定ビーム５２の光路の温度及び気圧を複数の位置で計測する。センサ部５６において検出した環境条件の検出結果は、位置補正部５５に入力され、レーザー干渉計５１による計測結果を補正してウエハステージ１３のＸ方向の正しい位置が検出される。
なお、本発明に係る位置検出装置５０の構成については、後により詳細に説明する。
なお、図１では、Ｘ方向の位置を計測するＸ方向位置検出装置５０及び対応する移動鏡１４のみを示し、Ｙ方向の位置を計測するＹ方向位置検出装置及び対応する移動鏡は図示を省略している。
位置検出装置５０は、測定ビーム５２の光路に沿ってＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nを有するセンサ部５６を有しており、測定ビーム５２の光路の温度及び気圧を複数の位置で計測する。センサ部５６において検出した環境条件の検出結果は、位置補正部５５に入力され、レーザー干渉計５１による計測結果を補正してウエハステージ１３のＸ方向の正しい位置が検出される。
なお、本発明に係る位置検出装置５０の構成については、後により詳細に説明する。
位置検出装置５０により検出されたウエハステージ１３の位置の情報は、ステージ制御系３６に出力される。
ステージ制御系３６は、位置検出装置５０の位置補正部５５からの位置情報に基づいて、ステージ駆動手段２１を制御する。ステージ制御系３６は、位置検出装置５０からの位置情報を主制御系３７に出力する。主制御系３７は、その情報に基づいてステージ制御系３６を制御する。
ステージ制御系３６は、位置検出装置５０の位置補正部５５からの位置情報に基づいて、ステージ駆動手段２１を制御する。ステージ制御系３６は、位置検出装置５０からの位置情報を主制御系３７に出力する。主制御系３７は、その情報に基づいてステージ制御系３６を制御する。
また、ウエハステージ１３上には、ウエハ１２の表面と同じ高さの表面を有する基準マーク部材３３が固定されており、基準マーク部材３３の表面には、アライメントセンサ３１及び３２において基準位置を検出するための基準マークが形成されている。
投影露光装置１００には、レチクル１０とウエハ１２との位置合わせを行うアライメントセンサとして、ＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式のレチクル・アライメントセンサ３１及びオフアクシス方式のウエハ・アライメントセンサ３２を有する。
投影露光装置１００には、レチクル１０とウエハ１２との位置合わせを行うアライメントセンサとして、ＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式のレチクル・アライメントセンサ３１及びオフアクシス方式のウエハ・アライメントセンサ３２を有する。
レチクル・アライメントセンサ３１は、レチクル１０に形成されたアライメントマークと、投影光学系１１を介して観察される基準マーク部材３３上の基準マーク又はウエハ１２との位置関係（ずれ量）を計測する。
レチクル・アライメントセンサ３１のアライメント方式としては、ＬＳＡ方式、ＬＩＡ方式又は露光光アライメント方式等が適用される。
ＬＳＡ方式は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を使用してレーザー光をマークに照射し、当該マークからの回折光又は散乱光を光電センサ等で受光し、光電センサ等によって得られたマークの位置に関する信号（位置検出信号）を検出する方式である。
ＬＩＡ方式は、回折格子状のマークに、周波数を僅かに変えたＨｅ−Ｎｅレーザー等によるレーザー光を２方向から照射し、これによって発生した２つの回折光を干渉させて、その位相を検出する方式である。
また、露光光アライメント方式は、露光光をマークに照射し、ＣＣＤ（撮像素子）等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
レチクル・アライメントセンサ３１のアライメント方式としては、ＬＳＡ方式、ＬＩＡ方式又は露光光アライメント方式等が適用される。
ＬＳＡ方式は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を使用してレーザー光をマークに照射し、当該マークからの回折光又は散乱光を光電センサ等で受光し、光電センサ等によって得られたマークの位置に関する信号（位置検出信号）を検出する方式である。
ＬＩＡ方式は、回折格子状のマークに、周波数を僅かに変えたＨｅ−Ｎｅレーザー等によるレーザー光を２方向から照射し、これによって発生した２つの回折光を干渉させて、その位相を検出する方式である。
また、露光光アライメント方式は、露光光をマークに照射し、ＣＣＤ（撮像素子）等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
なお、ＫｒＦ（フッ化クリプトン）、ＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザが露光光として用いられる場合には、投影光学系１１は露光光の波長近傍の光に対して色収差が調整されているので、露光光の波長と大きく異なるＨｅ−Ｎｅレーザーに対しては色収差の影響が発生してしまう。このため、この場合は、露光光を用いる露光光アライメント方式を用いるのが好ましい。露光光アライメント方式においては、オフセットを考慮する必要がなく、投影光学系１１の光軸とアライメントセンサの光学系の光軸とのずれ量、いわゆるベースラインを管理する必要もないので、その点でも好適である。
オフアクシス方式のウエハ・アライメントセンサ３２のアライメント方式としては、ＦＩＡ方式、ＬＳＡ方式、ＬＩＡ方式又は露光光アライメント方式等が適用される。
ＦＩＡ方式は、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い光をマークに照射し、ＣＣＤ等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
ＬＳＡ方式は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を使用してレーザー光をマークに照射し、当該マークからの回折光又は散乱光を光電センサ等で受光し、光電センサ等によって得られた位置検出信号を検出する方式である。
ＬＩＡ方式は、回折格子状のマークに、周波数を僅かに変えたＨｅ−Ｎｅレーザー等によるレーザー光を２方向から照射し、これによって発生した２つの回折光を干渉させて、その位相からマークの位置を計測する方式である。
また、露光光アライメント方式は、露光光をマークに照射し、ＣＣＤ等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
ＦＩＡ方式は、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い光をマークに照射し、ＣＣＤ等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
ＬＳＡ方式は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を使用してレーザー光をマークに照射し、当該マークからの回折光又は散乱光を光電センサ等で受光し、光電センサ等によって得られた位置検出信号を検出する方式である。
ＬＩＡ方式は、回折格子状のマークに、周波数を僅かに変えたＨｅ−Ｎｅレーザー等によるレーザー光を２方向から照射し、これによって発生した２つの回折光を干渉させて、その位相からマークの位置を計測する方式である。
また、露光光アライメント方式は、露光光をマークに照射し、ＣＣＤ等で撮像して位置検出信号を検出する方式である。
これらのアライメントセンサ３１及び３２は、アライメント制御系３５により制御される。アライメントセンサ３１及び３２は、ウエハ上に形成されたアライメントマークの位置を検出するための信号をアライメント制御系３５に出力する。
次に、本発明に係る位置検出装置について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。
図２は、露光装置１００の中のウエハステージ１３及びその位置検出装置の周辺の構成を示す図であり、図２（Ａ）は横方向から（Ｙ方向から）見た図であり、図２（Ｂ）は上方向から（Ｚ方向逆向きから）見た図である。
ウエハステージ１３は、載置されたウエハ１２を露光に供する場合、図２（Ａ）に示すように、投影光学系１１の真下の露光位置に移動される。
図２は、露光装置１００の中のウエハステージ１３及びその位置検出装置の周辺の構成を示す図であり、図２（Ａ）は横方向から（Ｙ方向から）見た図であり、図２（Ｂ）は上方向から（Ｚ方向逆向きから）見た図である。
ウエハステージ１３は、載置されたウエハ１２を露光に供する場合、図２（Ａ）に示すように、投影光学系１１の真下の露光位置に移動される。
この露光位置及びその周辺の領域において、ウエハステージ１３の位置は、図２（Ｂ）に示すようにＸ方向位置検出装置５０及びＹ方向位置検出装置６０により測定される。すなわち、Ｘ方向位置検出装置５０によりＸ方向の位置が検出され、Ｙ方向位置検出装置６０によりＹ方向の位置が検出され、これらの検出結果によるＸ，Ｙ座標値により、ウエハステージ１３の位置がその移動面と平行な２次元座標系内の位置として検出される。
なお、図２（Ｂ）に示すＸ方向位置検出装置５０とＹ方向位置検出装置６０とは、測定方向が異なるのみでその構成、機能、動作等は同一であり、各々が本発明に係る位置検出装置に相当する。以下、Ｘ方向位置検出装置５０について主に説明する。なお、図２（Ａ）においては、Ｘ方向位置検出装置５０のみを図示し、Ｙ方向位置検出装置６０の図示は省略している。
なお、図２（Ｂ）に示すＸ方向位置検出装置５０とＹ方向位置検出装置６０とは、測定方向が異なるのみでその構成、機能、動作等は同一であり、各々が本発明に係る位置検出装置に相当する。以下、Ｘ方向位置検出装置５０について主に説明する。なお、図２（Ａ）においては、Ｘ方向位置検出装置５０のみを図示し、Ｙ方向位置検出装置６０の図示は省略している。
Ｘ方向位置検出装置５０は、レーザー干渉計５１、センサ部５６及び位置補正部５５を有する。
レーザー干渉計５１は、レーザー干渉計５１からウエハステージ１３までのＸ方向の距離を計測し、検出した距離値を位置補正部５５に入力する。
レーザー干渉計５１においては、レーザー干渉計５１内のレーザー光源から出射されたレーザー光を、まず、例えば偏光ビームスプリッタにより各々が特定の偏光成分を有する２つの光ビームに分割する。そして、分割した一方の光ビームを、固定鏡に反射させて参照ビームとし、分割した他方の光ビームを、測定ビームとして距離測定対象物に照射する。Ｘ方向位置検出装置５０において、レーザー干渉計５１は、Ｘ方向ウエハステージ１３向きに測定ビーム５２を出射し、ウエハステージ１３に設けられた反射鏡１４に測定ビーム５２を反射させてその反射戻り光を検出する。この参照ビームと反射戻り光である測定ビームとを、再びビームスプリッタで重ね合わせ、その干渉光をフォトディテクタで光電変換することにより、反射鏡１４の移動量を検出し、距離測定対象物すなわち反射鏡１４までの距離を検出する。
レーザー干渉計５１は、レーザー干渉計５１からウエハステージ１３までのＸ方向の距離を計測し、検出した距離値を位置補正部５５に入力する。
レーザー干渉計５１においては、レーザー干渉計５１内のレーザー光源から出射されたレーザー光を、まず、例えば偏光ビームスプリッタにより各々が特定の偏光成分を有する２つの光ビームに分割する。そして、分割した一方の光ビームを、固定鏡に反射させて参照ビームとし、分割した他方の光ビームを、測定ビームとして距離測定対象物に照射する。Ｘ方向位置検出装置５０において、レーザー干渉計５１は、Ｘ方向ウエハステージ１３向きに測定ビーム５２を出射し、ウエハステージ１３に設けられた反射鏡１４に測定ビーム５２を反射させてその反射戻り光を検出する。この参照ビームと反射戻り光である測定ビームとを、再びビームスプリッタで重ね合わせ、その干渉光をフォトディテクタで光電変換することにより、反射鏡１４の移動量を検出し、距離測定対象物すなわち反射鏡１４までの距離を検出する。
センサ部５６は、測定ビーム５２の光路そのものの邪魔にならないような位置に配置され、且つ光路近傍の環境を検出し、検出結果を位置補正部５５に出力する。
センサ部５６は、Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-N及びこれらを支持する支持部５７を有する。支持部５７としては、片持ち、又は両持ちの板部材又は棒部材で会っても良いし、あるいは、タイトな糸状部材であっても良い。また、各環境センサ５３-1〜５３-N
を上から（例えば、投影レンズを支持するコラム部材等から）つり下げ支持するような構成であっても構わない。
センサ部５６は、Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-N及びこれらを支持する支持部５７を有する。支持部５７としては、片持ち、又は両持ちの板部材又は棒部材で会っても良いし、あるいは、タイトな糸状部材であっても良い。また、各環境センサ５３-1〜５３-N
を上から（例えば、投影レンズを支持するコラム部材等から）つり下げ支持するような構成であっても構わない。
Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-Nは、レーザー干渉計５１の測定ビーム５２の出射口から、ウエハステージ１３が露光位置にありウエハステージ１３の位置が高精度に制御される時にウエハステージ１３の反射鏡１４が存在する範囲にわたって配置される。
Ｎ個の環境センサ５３の中の最初の（第１の）環境センサ５３-1は、レーザー干渉計５１の測定ビーム５２の出射口近傍に配置され、最後の（第Ｎの）環境センサ５３-Nは、計測範囲内で反射鏡１４が最も遠くなる可能性のある位置の近傍に配置される。残りの各環境センサ５３-n（ｎ＝２〜Ｎ−１）は、第１の環境センサ５３-1と第Ｎの環境センサ５３-Nとの間に、順に配置される。
Ｎ個の環境センサ５３の中の最初の（第１の）環境センサ５３-1は、レーザー干渉計５１の測定ビーム５２の出射口近傍に配置され、最後の（第Ｎの）環境センサ５３-Nは、計測範囲内で反射鏡１４が最も遠くなる可能性のある位置の近傍に配置される。残りの各環境センサ５３-n（ｎ＝２〜Ｎ−１）は、第１の環境センサ５３-1と第Ｎの環境センサ５３-Nとの間に、順に配置される。
環境センサ５３-1〜５３-Nの間隔は、各々任意の間隔でよい。例えば、間隔が均等になるように各環境センサ５３-n（ｎ＝１〜Ｎ）を配置してもよいし、環境が急激に変化する箇所には環境センサを密に配置し環境の変化が緩やかな箇所には環境センサを間隔を広げて配置するようにしてもよい。
各環境センサ５３-n（ｎ＝１〜Ｎ）は、図示しないが、温度センサ及び気圧センサの２つのセンサを有し、各設置位置における温度及び気圧を計測し、その計測結果たる温度に係る情報及び気圧に係る情報を、各々位置補正部５５に出力する。
各環境センサ５３-n（ｎ＝１〜Ｎ）は、図示しないが、温度センサ及び気圧センサの２つのセンサを有し、各設置位置における温度及び気圧を計測し、その計測結果たる温度に係る情報及び気圧に係る情報を、各々位置補正部５５に出力する。
支持部５７は、Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-Nをレーザー干渉計５１からの測定ビーム５２の近傍に支持するための部材である。図２（Ａ）においては、センサ部５６の支持部５７は、位置補正部５５の筐体に第１の環境センサ５３-1側の端部を支持されているのみであるが、このような構成に限られるものではない。例えば他方の端部近傍を、投影光学系１１の鏡筒やアライメントセンサ３２の露光位置周辺の任意の構造部材に接続し、センサ部５６を支えるようにしてよい。
位置補正部５５は、レーザー干渉計５１から入力されるレーザー干渉計５１と反射鏡１４との間の距離値を、センサ部５６のＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nの各々から入力される各位置での環境条件の情報、すなわち各位置での温度及び気圧の検出値に基づいて補正し、ウエハステージ１３のＸ方向の正確な位置を検出する。
位置補正部５５においては、次式（１）に基づいて、距離の補正量Ｌを求め、これをレーザー干渉計５１で計測された距離値Ｌｉｎｔに加えることにより、ウエハステージ１３の正確な位置を検出する。
位置補正部５５においては、次式（１）に基づいて、距離の補正量Ｌを求め、これをレーザー干渉計５１で計測された距離値Ｌｉｎｔに加えることにより、ウエハステージ１３の正確な位置を検出する。
但し、式（１）において、
Ｌは、距離の補正量、
Ｌｉｎｔ は、干渉計による計測距離値、
ｎ，ｍは、センサの番号（センサには干渉計側から１〜Ｎの番号を付す）、
Ｎは、計測範囲（干渉計からＮ番のセンサまで）にあるセンサの数
Ｌｎ，Ｌｍは、ｎ−１番（ｍ−１）番のセンサとｎ番（ｍ番）のセンサとの間の距離（但し、Ｌ１は干渉計と１番のセンサとの距離、ＬＮ＋１は０）、
ΔＰｎ は、ｎ番のセンサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴｎ は、ｎ番のセンサで計測した温度の変化量、
である。
また、定数０．２７（単位は、ｐｐｍ／℃）は気圧による空気の屈折率変動を表す係数であり、定数−０．９３（単位は、ｐｐｍ／ｈＰａ）は、温度による空気の屈折率変動を表す係数である。
Ｌは、距離の補正量、
Ｌｉｎｔ は、干渉計による計測距離値、
ｎ，ｍは、センサの番号（センサには干渉計側から１〜Ｎの番号を付す）、
Ｎは、計測範囲（干渉計からＮ番のセンサまで）にあるセンサの数
Ｌｎ，Ｌｍは、ｎ−１番（ｍ−１）番のセンサとｎ番（ｍ番）のセンサとの間の距離（但し、Ｌ１は干渉計と１番のセンサとの距離、ＬＮ＋１は０）、
ΔＰｎ は、ｎ番のセンサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴｎ は、ｎ番のセンサで計測した温度の変化量、
である。
また、定数０．２７（単位は、ｐｐｍ／℃）は気圧による空気の屈折率変動を表す係数であり、定数−０．９３（単位は、ｐｐｍ／ｈＰａ）は、温度による空気の屈折率変動を表す係数である。
図３に示すように、環境センサ５３-nにより計測した環境条件すなわち気圧変化ΔＰ-n及び温度変化ΔＴ-nは、両側に隣接する２つの環境センサとの各中間位置の間の区間、すなわち環境センサ５３-(n-1)と環境センサ５３-nとの中間位置から環境センサ５３-nと環境センサ５３-(n+1)との中間位置までの部分の区間の測定ビーム５２の環境と考えられる。このことはすなわち、測定ビーム５２の全光路長に対するこの部分区間の長さの割合で、レーザー干渉計５１による計測距離値に対して、この環境センサ５３-nにより計測した気圧変化ΔＰ-n及び温度変化ΔＴ-nによる影響が生じていると考えることができる。
そこで、式（１）においては、測定ビーム５２の全光路長（ΣＬm）に対する環境センサ５３-(n-1)と環境センサ５３-nとの中間位置から環境センサ５３-nまでの区間の長さＬn／２、及び、環境センサ５３-nから環境センサ５３-nと環境センサ５３-(n+1)との中間位置までの区間の長さＬ(n+1)／２の各々について、環境センサ５３-nにより計測した気圧変化ΔＰ-n及び温度変化ΔＴ-nによる影響を算出し、これを合算している。
また、式（１）においては、これをＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nの全てについて累積し、計測距離値を乗じることで、補正量を算出する。
また、式（１）においては、これをＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nの全てについて累積し、計測距離値を乗じることで、補正量を算出する。
また、位置補正部５５においては、式（１）に代えて次式（２）により、距離の補正量Ｌを求め、これをレーザー干渉計５１で計測された距離値Ｌｉｎｔに加えることにより、ウエハステージ１３の正確な位置を検出するようにしてもよい。
但し、式（２）において、
Ｌは、距離の補正量、
Ｌｉｎｔ は、干渉計による計測距離値、
ｎ，ｍは、センサの番号（センサには干渉計側から１〜Ｎの番号を付す）、
Ｎは、計測範囲（干渉計からＮ番のセンサまで）にあるセンサの数
Ｌｎ，Ｌｍは、ｎ−１番（ｍ−１）番のセンサとｎ番（ｍ番）のセンサとの間の距離（但し、Ｌ１は干渉計と１番のセンサとの距離、ＬＮ＋１は０）、
Ｗｎ は、ｎ番のセンサの値に対する重み付け値、
ΔＰｎ は、ｎ番のセンサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴｎ は、ｎ番のセンサで計測した温度の変化量、
である。
Ｌは、距離の補正量、
Ｌｉｎｔ は、干渉計による計測距離値、
ｎ，ｍは、センサの番号（センサには干渉計側から１〜Ｎの番号を付す）、
Ｎは、計測範囲（干渉計からＮ番のセンサまで）にあるセンサの数
Ｌｎ，Ｌｍは、ｎ−１番（ｍ−１）番のセンサとｎ番（ｍ番）のセンサとの間の距離（但し、Ｌ１は干渉計と１番のセンサとの距離、ＬＮ＋１は０）、
Ｗｎ は、ｎ番のセンサの値に対する重み付け値、
ΔＰｎ は、ｎ番のセンサで計測した大気圧の変化量、
ΔＴｎ は、ｎ番のセンサで計測した温度の変化量、
である。
式（２）において、Ｗｎは、環境センサ５３-n（ｎ＝１〜Ｎ）の各々に対する重みであり、次式（３）に示すように、全環境センサ５３-1〜５３-Nで１となるように予め設定される数値である。
式（２）を用いることにより、個々の環境センサ５３の計測値による補正成分の調整を行うことができる。
具体的には、例えば、常に測定ビーム５２の光路途中に配置される環境センサ５３と、ウエハステージ１３がレーザー干渉計５１側に移動してきた場合にウエハステージ１３の内域になってしまうウエハステージ１３の可動域にある環境センサ５３との間で、その計測値に対して重み付けを行い、各領域にある環境センサ５３の間でその影響を調整することができる。
また、投影光学系１１の下のウエハステージ１３の移動空間が、特殊な環境状態にある時に、実験等により適切な重みＷn を検出し式（２）を適用することにより、そのような環境状態に適合した補正を行うことができる。
具体的には、例えば、常に測定ビーム５２の光路途中に配置される環境センサ５３と、ウエハステージ１３がレーザー干渉計５１側に移動してきた場合にウエハステージ１３の内域になってしまうウエハステージ１３の可動域にある環境センサ５３との間で、その計測値に対して重み付けを行い、各領域にある環境センサ５３の間でその影響を調整することができる。
また、投影光学系１１の下のウエハステージ１３の移動空間が、特殊な環境状態にある時に、実験等により適切な重みＷn を検出し式（２）を適用することにより、そのような環境状態に適合した補正を行うことができる。
Ｙ方向位置検出装置６０は、ウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する位置検出装置であり、Ｘ方向位置検出装置５０と同一の構成である。
但し、ウエハステージ１３のＸ方向及びＹ方向への稼動範囲が相違した場合、センサ部の長さ（支持部の長さ）、及び、センサ部に設置されている環境センサの数は、ＸＹ各方向において適した長さ及び数に調整される。
但し、ウエハステージ１３のＸ方向及びＹ方向への稼動範囲が相違した場合、センサ部の長さ（支持部の長さ）、及び、センサ部に設置されている環境センサの数は、ＸＹ各方向において適した長さ及び数に調整される。
このような構成の位置検出装置においては、例えばＸ方向位置検出装置５０において、レーザー干渉計５１からウエハステージ１３に設けられた反射鏡１４に測定ビーム５２が照射されて通常にレーザー干渉計５１と反射鏡１４との間の距離が計測される。
この時、Ｘ方向位置検出装置５０においては、センサ部５６のＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nにより測定ビーム５２の近傍で測定ビーム５２の光路に沿った位置の温度変化及び圧力変化を検出する。そして、位置補正部５５において、Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-Nの各々からの圧力及び温度計測結果に基づいて、式（１）又は式（２）を用いて、光路の所定の区間ごとの環境に基づく測定ビーム５２への影響を加味し、レーザー干渉計５１による計測距離値を補正している。
また、同様の処理を、Ｙ方向位置検出装置６０においても行い、ウエハステージ１３の位置をＸ、Ｙの両方向において正確に検出している。
この時、Ｘ方向位置検出装置５０においては、センサ部５６のＮ個の環境センサ５３-1〜５３-Nにより測定ビーム５２の近傍で測定ビーム５２の光路に沿った位置の温度変化及び圧力変化を検出する。そして、位置補正部５５において、Ｎ個の環境センサ５３-1〜５３-Nの各々からの圧力及び温度計測結果に基づいて、式（１）又は式（２）を用いて、光路の所定の区間ごとの環境に基づく測定ビーム５２への影響を加味し、レーザー干渉計５１による計測距離値を補正している。
また、同様の処理を、Ｙ方向位置検出装置６０においても行い、ウエハステージ１３の位置をＸ、Ｙの両方向において正確に検出している。
このように、本実施携帯の位置検出装置によれば、ウエハステージ１３の位置を正確に検出することができる。従って、ウエハステージ１３の位置を高精度に制御することができ、高精度な重ね合わせ精度でウエハ１２上にパターンを露光することができる。その結果、高精細な回路を高い集積度でウエハ１２上に形成することができ、集積度が高く不良が少なく特性が均一で高性能な電子デバイスを製造することができる。また、高い歩留まりで電子デバイスを製造することができる。
なお、前述した実施形態においては、センサ部５６はＮ個の環境センサ５３−１〜環境センサ５３−Ｎを具備し、ウエハステージ１３の位置に関わらずこれらの全てを使用してレーザー干渉計５１による計測距離値の補正を行うようにしていた。この方法によれば、投影光学系１１の下部のウエハステージ１３の周辺の環境を総合的に検知して計測距離値の補正を行うことができる。
一方、例えばウエハステージ１３がレーザー干渉計５１側に移動して、反射鏡１４の位置が、レーザー干渉計５１から最も遠い第Ｎの環境センサ５３-Nよりもレーザー干渉計５１側となった場合には、レーザー干渉計５１と反射鏡１４との間に配置されている環境センサ５３のみを使用し、反射鏡１４を越えてウエハステージ１３の内部方向に配されることとなった環境センサ５３は使用しないようにしてもよい。このようにすることで、測定ビーム５２の光路近傍の環境状態のみを用いて計測距離値の補正を行うことができ、測定ビーム５２周囲の環境の変動に適切に追従した補正を行うことができる。
これらいずれの方法を用いるかは、予測される環境変動等に応じて適切な方法を選択すればよい。
一方、例えばウエハステージ１３がレーザー干渉計５１側に移動して、反射鏡１４の位置が、レーザー干渉計５１から最も遠い第Ｎの環境センサ５３-Nよりもレーザー干渉計５１側となった場合には、レーザー干渉計５１と反射鏡１４との間に配置されている環境センサ５３のみを使用し、反射鏡１４を越えてウエハステージ１３の内部方向に配されることとなった環境センサ５３は使用しないようにしてもよい。このようにすることで、測定ビーム５２の光路近傍の環境状態のみを用いて計測距離値の補正を行うことができ、測定ビーム５２周囲の環境の変動に適切に追従した補正を行うことができる。
これらいずれの方法を用いるかは、予測される環境変動等に応じて適切な方法を選択すればよい。
第２実施形態
本発明の第２実施形態について、図４を参照して説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態と同一の構成の露光装置におけるウエハステージ１３の位置を検出する位置検出装置の他の構成例を示す。露光装置の全体構成は図１を参照して前述した第１実施形態の露光装置１０と同じなのでその説明は省略する。
本発明の第２実施形態について、図４を参照して説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態と同一の構成の露光装置におけるウエハステージ１３の位置を検出する位置検出装置の他の構成例を示す。露光装置の全体構成は図１を参照して前述した第１実施形態の露光装置１０と同じなのでその説明は省略する。
図４は、本発明の第２実施形態たる露光装置のウエハステージ１３の位置検出装置の構成を示す図であり、（Ａ）は横方向から（Ｙ方向から）見た図であり、（Ｂ）は上方向から（Ｚ方向逆向きから）見た図である。
図４（Ｂ）に示すように、この露光装置のウエハステージ系は、第１〜第３の３つの位置検出装置７１〜７３を有する。
第１の位置検出装置７１及び第３の位置検出装置７３は、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出し、第２の位置検出装置７２は、ウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
第１〜第３の位置検出装置７１〜７３は同一の構成なので、以下、第１の位置検出装置７１について説明する。
図４（Ｂ）に示すように、この露光装置のウエハステージ系は、第１〜第３の３つの位置検出装置７１〜７３を有する。
第１の位置検出装置７１及び第３の位置検出装置７３は、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出し、第２の位置検出装置７２は、ウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
第１〜第３の位置検出装置７１〜７３は同一の構成なので、以下、第１の位置検出装置７１について説明する。
図４（Ａ）に示すように、第１の位置検出装置７１は、レーザー干渉計５１、位置補正部５５、センサ部５６、第２のレーザー干渉計５８を有する。
レーザー干渉計５１及びセンサ部５６の構成、機能及び動作等は、前述した第１実施形態と同一なので説明を省略する。
第２のレーザー干渉計５８は、投影光学系１１の露光光出射口近傍の所定の基準位置と第２のレーザー干渉計５８（レーザー干渉計５１）との距離を計測することにより、実質的に、第２のレーザー干渉計５８と一体的に構成されているレーザー干渉計５１の投影光学系１１の基準位置に対する相対位置を検出する。第２のレーザー干渉計５８の内部構成や距離の計測方法は前述したレーザー干渉計５１と同一である。第２のレーザー干渉計５８は、投影光学系１１近傍の所定の位置に設けられた反射鏡１６に対して測定ビーム５９を照射し、その戻り光を検出して、投影光学系１１の近傍の所定の基準位置と第２のレーザー干渉計５８の位置（レーザー干渉計５１と同一）を検出する。
レーザー干渉計５１及びセンサ部５６の構成、機能及び動作等は、前述した第１実施形態と同一なので説明を省略する。
第２のレーザー干渉計５８は、投影光学系１１の露光光出射口近傍の所定の基準位置と第２のレーザー干渉計５８（レーザー干渉計５１）との距離を計測することにより、実質的に、第２のレーザー干渉計５８と一体的に構成されているレーザー干渉計５１の投影光学系１１の基準位置に対する相対位置を検出する。第２のレーザー干渉計５８の内部構成や距離の計測方法は前述したレーザー干渉計５１と同一である。第２のレーザー干渉計５８は、投影光学系１１近傍の所定の位置に設けられた反射鏡１６に対して測定ビーム５９を照射し、その戻り光を検出して、投影光学系１１の近傍の所定の基準位置と第２のレーザー干渉計５８の位置（レーザー干渉計５１と同一）を検出する。
位置補正部５５は、第１実施形態と同様に、センサ部５６から入力されるセンサ部５６の各環境センサ５３における環境条件（気圧及び温度）の計測結果に基づいて、レーザー干渉計５１によるウエハステージ１３の位置の計測結果を補正する。
また、特に第２実施形態の位置補正部５５においては、センサ部５６から入力されるセンサ部５６の各環境センサ５３における環境条件の計測結果に基づいて、第２のレーザー干渉計５８により計測された第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との距離を補正し、これらの正確な相対位置関係を検出する。
そして、位置補正部５５においては、第２のレーザー干渉計５８により計測され補正された第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との位置関係に基づいて、必要に応じてウエハステージ１３の補正された位置計測結果をさらに補正し、最終的に正確なウエハステージ１３の位置を検出し、ステージ制御系３６（図１参照）に出力する。
また、特に第２実施形態の位置補正部５５においては、センサ部５６から入力されるセンサ部５６の各環境センサ５３における環境条件の計測結果に基づいて、第２のレーザー干渉計５８により計測された第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との距離を補正し、これらの正確な相対位置関係を検出する。
そして、位置補正部５５においては、第２のレーザー干渉計５８により計測され補正された第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との位置関係に基づいて、必要に応じてウエハステージ１３の補正された位置計測結果をさらに補正し、最終的に正確なウエハステージ１３の位置を検出し、ステージ制御系３６（図１参照）に出力する。
第２実施形態の露光装置においてはウエハステージ１３のＸ方向の位置を計測するために、このような構成の位置検出装置がウエハステージ１３を挟むようにして２つ設けられている。図４に示すように、第１の位置検出装置７１は、Ｘ方向の図面左側から右向きにウエハステージ１３に設けられた反射鏡１４に測定ビームを照射してウエハステージ１３までの距離を計測している。また、第３の位置検出装置７３は、Ｘ方向の図面右側から左向きにウエハステージ１３に設けられた反射鏡１５に測定ビームを照射してウエハステージ１３までの距離を計測している。 これら各位置検出装置で計測された距離値は、ステージ制御系３６（図１参照）に入力される。
ステージ制御系３６においては、第１の位置検出装置７１及び第３の位置検出装置７３から各々入力されるウエハステージ１３のＸ方向の位置情報に基づいて、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を最終的に決定し、その位置の制御に用いる。図４に示すように、第１の位置検出装置７１での計測結果、第３の位置検出装置７３での計測結果、及び、ウエハステージ１３のＸ方向の幅（反射鏡１４と反射鏡１５との反射面の距離）の総和が、第１の位置検出装置７１（のレーザー干渉計）と第３の位置検出装置７３（のレーザー干渉計）の間隔となるはずである。このことから、ステージ制御系３６は、第１の位置検出装置７１での計測結果及び第３の位置検出装置７３での計測結果をチェックすることができる。また、チェック結果が良好でない場合には、再計測や補正等を行うことができる。
ステージ制御系３６においては、第１の位置検出装置７１及び第３の位置検出装置７３から各々入力されるウエハステージ１３のＸ方向の位置情報に基づいて、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を最終的に決定し、その位置の制御に用いる。図４に示すように、第１の位置検出装置７１での計測結果、第３の位置検出装置７３での計測結果、及び、ウエハステージ１３のＸ方向の幅（反射鏡１４と反射鏡１５との反射面の距離）の総和が、第１の位置検出装置７１（のレーザー干渉計）と第３の位置検出装置７３（のレーザー干渉計）の間隔となるはずである。このことから、ステージ制御系３６は、第１の位置検出装置７１での計測結果及び第３の位置検出装置７３での計測結果をチェックすることができる。また、チェック結果が良好でない場合には、再計測や補正等を行うことができる。
このように、第２実施形態の露光装置及びそのウエハステージ１３の位置検出装置においては、ウエハステージ１３をＸ方向両側から挟む形態で配置された２つの第１の位置検出装置７１及び第２の位置検出装置７３により、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出している。
また、各位置検出装置７１〜７３は、レーザー干渉計とウエハステージ１３との距離の検出と同時に、投影光学系１１の近傍の所定の基準位置とレーザー干渉計との位置も検出しており、さらにこれら検出した各距離は、各位置検出装置７１〜７３が備えるセンサ部５６により検出された測定ビームの光路に沿った環境条件に基づいて補正される。
また、各位置検出装置７１〜７３は、レーザー干渉計とウエハステージ１３との距離の検出と同時に、投影光学系１１の近傍の所定の基準位置とレーザー干渉計との位置も検出しており、さらにこれら検出した各距離は、各位置検出装置７１〜７３が備えるセンサ部５６により検出された測定ビームの光路に沿った環境条件に基づいて補正される。
従って、まず各位置検出装置における処理段階の機能として、レーザー干渉計を用い、測定ビームの光路に沿って分布が生じているような環境条件の中でも適切に補正を行い、レーザー干渉計５１とウエハステージ１３との距離を検出している。
また、第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との位置関係を検出することにより、ウエハステージ１３の位置制御を行う座標系内におけるレーザー干渉計５１（第２のレーザー干渉計５８）の位置を検出している。従って、レーザー干渉計５１（第２のレーザー干渉計５８）の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３の位置をより高精度に検出することができる。
さらに、第２実施形態においては、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を、第１の位置検出装置７１及び第２の位置検出装置７３の２つの位置検出装置により検出している。従って、この２つの位置検出装置７１及び７３の結果に基づいて最終的に位置情報値を確認し調整することにより、より一層高精度にウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出することができる。
また、第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計５８と投影光学系１１の所定の基準位置との位置関係を検出することにより、ウエハステージ１３の位置制御を行う座標系内におけるレーザー干渉計５１（第２のレーザー干渉計５８）の位置を検出している。従って、レーザー干渉計５１（第２のレーザー干渉計５８）の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３の位置をより高精度に検出することができる。
さらに、第２実施形態においては、ウエハステージ１３のＸ方向の位置を、第１の位置検出装置７１及び第２の位置検出装置７３の２つの位置検出装置により検出している。従って、この２つの位置検出装置７１及び７３の結果に基づいて最終的に位置情報値を確認し調整することにより、より一層高精度にウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出することができる。
なお、図４に例示した構成においては、Ｘ方向のみ２つの位置検出装置によりウエハステージ１３の位置を検出するようにしたが、Ｙ方向についても、第２の位置検出装置７２に加えてさらに位置検出装置を設け、これによりその位置を検出するようにしてもよい。
その場合には、第２の位置検出装置７２とともにウエハステージ１３を挟むように第４の位置検出装置を設けるのが好ましい。
その場合には、第２の位置検出装置７２とともにウエハステージ１３を挟むように第４の位置検出装置を設けるのが好ましい。
第３実施形態
本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。
第３実施形態においては、アライメントと露光を別々のステージで行うタイプの露光装置に対して、本発明の位置検出装置を適用した場合について説明する。
本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。
第３実施形態においては、アライメントと露光を別々のステージで行うタイプの露光装置に対して、本発明の位置検出装置を適用した場合について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態たる露光装置のウエハステージの位置検出装置の構成を示す図であり、（Ａ）は横方向から（Ｙ方向から）見た図であり、（Ｂ）は上方向から（Ｚ方向逆向きから）見た図である。
図５（Ａ）に示すように、この露光装置は、２つのウエハステージ１３ａ及び１３ｂを有する。アライメントセンサ１７は、アライメントセンサ１７の下部の所定のアライメント位置に配置されたウエハステージ１３ａに載置されたウエハ１２に対してアライメント処理を行う。また、投影光学系１１は、投影光学系１１の下部の所定の露光位置に配置されたウエハステージ１３ｂに載置されたウエハ１２に対して露光を行う。これら投影光学系１１による露光と、アライメントセンサ１７を用いたアライメント処理とは、同時並行的に行える構成となっている。
図５（Ａ）に示すように、この露光装置は、２つのウエハステージ１３ａ及び１３ｂを有する。アライメントセンサ１７は、アライメントセンサ１７の下部の所定のアライメント位置に配置されたウエハステージ１３ａに載置されたウエハ１２に対してアライメント処理を行う。また、投影光学系１１は、投影光学系１１の下部の所定の露光位置に配置されたウエハステージ１３ｂに載置されたウエハ１２に対して露光を行う。これら投影光学系１１による露光と、アライメントセンサ１７を用いたアライメント処理とは、同時並行的に行える構成となっている。
このような構成の露光装置のウエハステージ系においては、図５（Ｂ）に示すように、露光位置付近及びアライメント位置付近において、各々独立してウエハステージ１３ａ及び１３ｂの位置が検出可能なように、第１〜第４の４つの位置検出装置８１〜８４を有する。
すなわち、第１の位置検出装置８１は、アライメント位置付近でのウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出する。
第２の位置検出装置８２は、アライメント位置付近でのウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
第３の位置検出装置８３は、露光位置付近でのウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出する。
また、第４の位置検出装置８４は、露光位置付近でのウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
これら各位置検出装置８１〜８４の構成は、前述した第２実施形態の第１の位置検出装置７１と同一である。
すなわち、第１の位置検出装置８１は、アライメント位置付近でのウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出する。
第２の位置検出装置８２は、アライメント位置付近でのウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
第３の位置検出装置８３は、露光位置付近でのウエハステージ１３のＸ方向の位置を検出する。
また、第４の位置検出装置８４は、露光位置付近でのウエハステージ１３のＹ方向の位置を検出する。
これら各位置検出装置８１〜８４の構成は、前述した第２実施形態の第１の位置検出装置７１と同一である。
このような位置検出装置によれば、位置検出装置８１〜８４の各々において、まず、レーザー干渉計及びセンサ部の環境センサを用いて、測定ビームの光路に沿って分布が生じているような環境条件の中でも適切に補正を行い、各位置の各方向におけるウエハステージ１３ａ及び１３ｂの距離を検出している。
また、各位置検出装置の第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計とアライメントセンサ１７又は投影光学系１１の各々所定の基準位置との位置関係を検出している。
従って、レーザー干渉計の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３ａ及び１３ｂの位置をより高精度に検出することができる。
また、各位置検出装置の第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計とアライメントセンサ１７又は投影光学系１１の各々所定の基準位置との位置関係を検出している。
従って、レーザー干渉計の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３ａ及び１３ｂの位置をより高精度に検出することができる。
アライメントと露光を別々のステージで行うタイプの露光装置に対しては、このような構成で本発明に係る位置検出装置を適用するのが好適である。
なお、第３実施形態においてはウエハステージが２つ、アライメントセンサ及び露光系（投影光学系）を各々１つ具備する露光装置を例示したが、ウエハステージが３つ以上となった場合も同様の構成でよい。また、アライメントセンサあるいは露光系が複数となった場合は、それら各処理系に対応して本実施形態と同様にＸ方向及びＹ方向の位置を検出する位置検出装置を設ければよい。
なお、第３実施形態においてはウエハステージが２つ、アライメントセンサ及び露光系（投影光学系）を各々１つ具備する露光装置を例示したが、ウエハステージが３つ以上となった場合も同様の構成でよい。また、アライメントセンサあるいは露光系が複数となった場合は、それら各処理系に対応して本実施形態と同様にＸ方向及びＹ方向の位置を検出する位置検出装置を設ければよい。
第４実施形態
本発明の第４実施形態について、図６を参照して説明する。
第４実施形態においては、アライメントと露光を行うステージが２つあるいわゆるツインステージタイプの露光装置に対して、本発明の位置検出装置を適用した場合について説明する。
本発明の第４実施形態について、図６を参照して説明する。
第４実施形態においては、アライメントと露光を行うステージが２つあるいわゆるツインステージタイプの露光装置に対して、本発明の位置検出装置を適用した場合について説明する。
図６は、本発明の第４実施形態たる露光装置のウエハステージの位置検出装置の構成を示す図であり、（Ａ）は横方向から（Ｙ方向から）見た図であり、（Ｂ）は上方向から（Ｚ方向逆向きから）に見た図である。
図６（Ａ）に示すように、この露光装置は、２つのウエハステージ１３ａ及び１３ｂを有する。また、１つの投影光学系１１と、２つのアライメントセンサ１７及び１８を有する。
この露光装置においては、第１のウエハステージ１３ａは、第１のアライメントセンサ１７の下の第１のアライメント位置と投影光学系１１の下の露光位置との両方に移動し、載置したウエハ１２を順次アライメント処理及び露光処理に供する。また、第２のウエハステージ１３ｂは、第２のアライメントセンサ１８の下の第２のアライメント位置と投影光学系１１の下の露光位置との両方に移動し、載置したウエハ１２を順次アライメント処理及び露光処理に供する。これら投影光学系１１による露光と第１のアライメントセンサ１７によるアライメント処理、及び、投影光学系１１による露光と第２のアライメントセンサ１８によるアライメント処理は、各々同時並行的に行えるような構成となっている。
図６（Ａ）に示すように、この露光装置は、２つのウエハステージ１３ａ及び１３ｂを有する。また、１つの投影光学系１１と、２つのアライメントセンサ１７及び１８を有する。
この露光装置においては、第１のウエハステージ１３ａは、第１のアライメントセンサ１７の下の第１のアライメント位置と投影光学系１１の下の露光位置との両方に移動し、載置したウエハ１２を順次アライメント処理及び露光処理に供する。また、第２のウエハステージ１３ｂは、第２のアライメントセンサ１８の下の第２のアライメント位置と投影光学系１１の下の露光位置との両方に移動し、載置したウエハ１２を順次アライメント処理及び露光処理に供する。これら投影光学系１１による露光と第１のアライメントセンサ１７によるアライメント処理、及び、投影光学系１１による露光と第２のアライメントセンサ１８によるアライメント処理は、各々同時並行的に行えるような構成となっている。
このような構成の露光装置のウエハステージ系においては、図６（Ｂ）に示すように、第１〜第５の４つの位置検出装置９１〜９５を有する。
第１の位置検出装置９１は、第１のアライメント位置付近から露光位置付近にわたってウエハステージ１３ａのＸ方向の位置を検出する。
第２の位置検出装置９２は、第２のアライメント位置付近から露光装置付近にわたってウエハステージ１３ＢのＸ方向の位置を検出する。
第３の位置検出装置９３は、第１のアライメント位置付近のウエハステージ１３ａのＹ方向の位置を検出する。
第４の位置検出装置９４は、露光位置付近のウエハステージ１３ａ及びウエハステージ１３ｂのＹ方向の位置を検出する。
また、第５の位置検出装置９５は、第２のアライメント位置付近のウエハステージ１３ｂのＹ方向の位置を検出する。
これら各位置検出装置９１〜９５の構成は、前述した第２実施形態の第１の位置検出装置７１と同一である。
第１の位置検出装置９１は、第１のアライメント位置付近から露光位置付近にわたってウエハステージ１３ａのＸ方向の位置を検出する。
第２の位置検出装置９２は、第２のアライメント位置付近から露光装置付近にわたってウエハステージ１３ＢのＸ方向の位置を検出する。
第３の位置検出装置９３は、第１のアライメント位置付近のウエハステージ１３ａのＹ方向の位置を検出する。
第４の位置検出装置９４は、露光位置付近のウエハステージ１３ａ及びウエハステージ１３ｂのＹ方向の位置を検出する。
また、第５の位置検出装置９５は、第２のアライメント位置付近のウエハステージ１３ｂのＹ方向の位置を検出する。
これら各位置検出装置９１〜９５の構成は、前述した第２実施形態の第１の位置検出装置７１と同一である。
このような位置検出装置によれば、位置検出装置９１〜９５の各々において、まず、レーザー干渉計及びセンサ部の環境センサを用いて、測定ビームの光路に沿って分布が生じているような環境条件の中でも適切に補正を行い、各位置の各方向におけるウエハステージ１３ａ及び１３ｂの距離を検出している。
また、各位置検出装置の第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計とアライメントセンサ１７又は投影光学系１１の各々所定の基準位置との位置関係を検出している。
従って、レーザー干渉計の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３ａ及び１３ｂの位置をより高精度に検出することができる。
また、各位置検出装置の第２のレーザー干渉計により、第２のレーザー干渉計とアライメントセンサ１７又は投影光学系１１の各々所定の基準位置との位置関係を検出している。
従って、レーザー干渉計の位置を座標系内で適切に調整することができ、結果的にウエハステージ１３ａ及び１３ｂの位置をより高精度に検出することができる。
また、この位置検出装置の構成によれば、第１の位置検出装置９１は、第１のアライメントセンサ１７と投影光学系１１との配列方向に沿って延伸され、その下部の両方の領域において第１のウエハステージ１３ａのＸ方向の位置を検出している。従って、第１のウエハステージ１３ａのＸ方向の位置を、アライメント位置から露光位置までを移動時をも含めて連続的に正確に検出することができる。その結果、アライメントから露光に移る時の第１のウエハステージのその移動状態も適切に制御することも可能となる。
同様に、第２の位置検出装置９２は、第２のウエハステージ１３ｂのＸ方向の位置を、アライメント位置から露光位置までを移動時も含めて連続的に検出することができる。
また、このような構成とすることにより、２つのアライメントセンサと１つの露光系（投影光学系）により構成される３つの処理領域（２つのアライメント位置と１つの露光位置）に対して、Ｘ方向については２つの位置検出装置を設置すればよく、装置構成を簡単にすることができる。
同様に、第２の位置検出装置９２は、第２のウエハステージ１３ｂのＸ方向の位置を、アライメント位置から露光位置までを移動時も含めて連続的に検出することができる。
また、このような構成とすることにより、２つのアライメントセンサと１つの露光系（投影光学系）により構成される３つの処理領域（２つのアライメント位置と１つの露光位置）に対して、Ｘ方向については２つの位置検出装置を設置すればよく、装置構成を簡単にすることができる。
アライメントと露光を行うステージが２つあるいわゆるツインステージタイプの露光装置に対しては、このような構成で本発明に係る位置検出装置を適用するのが好適である。
なお、ウエハステージが３つ以上となった場合、あるいは、アライメントセンサや露光系の数が増加した時も、本実施形態と同様の構成とすればよい。すなわち、アライメントセンサと露光系の配列方向であってステージの移動方向に位置検出装置を設けることにより、複数のアライメント位置及び露光位置に対して共通的に位置検出を行うことができる。また、両領域の間を移動するウエハステージの位置を移動時をも含めて適切に検出することができる。
なお、ウエハステージが３つ以上となった場合、あるいは、アライメントセンサや露光系の数が増加した時も、本実施形態と同様の構成とすればよい。すなわち、アライメントセンサと露光系の配列方向であってステージの移動方向に位置検出装置を設けることにより、複数のアライメント位置及び露光位置に対して共通的に位置検出を行うことができる。また、両領域の間を移動するウエハステージの位置を移動時をも含めて適切に検出することができる。
以上説明した第１〜第４実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、レーザー干渉計の光路近傍において温度と気圧を検出するものとしたが、その他の任意の環境に関する条件を検出してよい。
また、前述した実施形態においては、本発明に係る位置検出装置を露光装置に適用した場合について説明をしたが、その他の任意の装置に適用してよい。例えば、重ね合わせ計測装置や線幅測定装置等の検査装置の位置合わせのために使用してもよいし、その他のウエハ処理装置における位置合わせに適用してもよい。
例えば、前述した実施形態においては、レーザー干渉計の光路近傍において温度と気圧を検出するものとしたが、その他の任意の環境に関する条件を検出してよい。
また、前述した実施形態においては、本発明に係る位置検出装置を露光装置に適用した場合について説明をしたが、その他の任意の装置に適用してよい。例えば、重ね合わせ計測装置や線幅測定装置等の検査装置の位置合わせのために使用してもよいし、その他のウエハ処理装置における位置合わせに適用してもよい。
１００…露光装置
１…光源
４…反射鏡
５…波長選択フィルター
６…フライアイインテグレータ
７…レチクルブラインド
８…反射鏡
９…レンズ系
１０…レチクル
１１…投影光学系
１２…ウエハ
１３…ステージ
１４，１５…移動鏡
２０…レーザー干渉計
２１…ステージ駆動手段
３１…レチクル・アライメントセンサ
３２…ウエハ・アライメントセンサ
３３…基準マーク部材
３５…アライメント制御系
３６…ステージ制御系
３７…主制御系
５０，６０，７１〜７３，８１〜８４，９１〜９５…位置検出装置
５１，５８…レーザー干渉計
５２，５９…測定ビーム
５３…環境センサ
５５…位置補正部
５６…センサ部
５７…支持部
１…光源
４…反射鏡
５…波長選択フィルター
６…フライアイインテグレータ
７…レチクルブラインド
８…反射鏡
９…レンズ系
１０…レチクル
１１…投影光学系
１２…ウエハ
１３…ステージ
１４，１５…移動鏡
２０…レーザー干渉計
２１…ステージ駆動手段
３１…レチクル・アライメントセンサ
３２…ウエハ・アライメントセンサ
３３…基準マーク部材
３５…アライメント制御系
３６…ステージ制御系
３７…主制御系
５０，６０，７１〜７３，８１〜８４，９１〜９５…位置検出装置
５１，５８…レーザー干渉計
５２，５９…測定ビーム
５３…環境センサ
５５…位置補正部
５６…センサ部
５７…支持部
Claims (8)
- ステージの位置を検出する位置検出装置であって、
前記ステージに設けられた移動鏡に測定ビームを照射し、当該移動鏡で反射された前記測定ビームを検出し、当該移動鏡までの光路を往復した前記測定ビームと所定の参照ビームとの干渉に基づいて、前記移動鏡までの距離を測定する干渉計と、
前記測定ビームの光路周辺の当該光路に沿った複数箇所にそれぞれ配置される、前記光路周辺の所定の環境をそれぞれ検出する複数の環境センサと、
前記複数の環境センサにおいて各々検出された前記光路周辺の所定の環境に基づいて、前記測定した距離を補正し、前記測定ビームの光路方向の前記ステージの位置を検出する位置検出手段と、
を有することを特徴とする位置検出装置。 - 前記環境センサは、前記光路上の雰囲気の温度を検出する温度センサ、及び、前記光路上の雰囲気の気圧を検出する気圧センサのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする
請求項１に記載の位置検出装置。 - 前記環境センサは、前記光路上の雰囲気の温度を検出する温度センサ、及び、前記光路上の雰囲気の気圧を検出する気圧センサを有し、
前記位置検出手段は、前記光路に沿った複数箇所にそれぞれ配置されている前記温度センサ及び前記気圧センサの両方の検出結果に基づいて、前記測定した距離の補正量を算出し、前記補正を行うことを特徴とする
請求項１又は２に記載の位置検出装置。 - 前記環境センサは、前記光路上の雰囲気の温度を検出する温度センサ、及び、前記光路上の雰囲気の気圧を検出する気圧センサを有し、
前記位置検出手段は、前記光路に沿った複数箇所にそれぞれ配置されている前記温度センサ及び前記気圧センサの両方の検出結果、及び各センサの配置場所に応じて付与される重みに基づいて、前記測定した距離の補正量を算出し、前記補正を行うことを特徴とする
請求項１又は２に記載の位置検出装置。 - 前記位置検出手段は、前記複数の環境センサのうち、前記測定距離に対する補正の際に作用せしめる環境センサ、又は、その作用の度合いを、前記ステージの位置に応じて、又は、該複数の環境センサの各々の設置場所に応じて決定しつつ、前記検出された前記所定の環境の情報を用いて、前記測定した距離を補正することを特徴とする
請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。 - ステージの位置を検出する位置検出方法であって、
測定対象までの光路を往復した測定ビームと所定の参照ビームとの干渉に基づいて前記測定対象までの距離を測定する干渉計により、前記干渉計と前記ステージとの間の距離を測定し、
前記干渉計の前記測定ビームの光路に沿った複数の箇所において当該光路周辺の所定の環境を検出し、
前記複数の箇所において各々検出された前記光路周辺の所定の環境に基づいて、前記測定したステージまでの距離を補正し、
前記補正した距離に基づいて前記測定ビームの光路方向の前記ステージの位置を検出することを特徴とする
位置検出方法。 - レチクルステージに載置されたレチクルに形成されたパターンを、ウエハステージに載置されたウエハに転写する露光装置であって、
前記ウエハステージ及び前記レチクルステージの少なくともいずれかのステージの位置を検出するための所定の方向の位置を検出する位置検出装置として、請求項１〜５のいずれか一項に記載の位置検出装置を有することを特徴とする
露光装置。 - レチクルが載置されたレチクルステージ及びウエハが載置されたウエハステージを各々所定の位置に配置し、レチクルステージに載置されたレチクルに形成されたパターンを、ウエハステージに載置されたウエハに転写する露光方法において、前記ウエハステージ及び前記レチクルステージの少なくともいずれか一方のステージについて、当該ステージを前記所定の位置に配置する際の当該ステージの位置の検出は、請求項６に記載の位置検出方法を用いて行なうことを特徴とする露光方法。
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|---|---|---|---|
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2004
- 2004-06-03 JP JP2004166067A patent/JP2005345298A/ja active Pending
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