JP2006237255A - Optical characteristic measuring apparatus, optical characteristic measuring method, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Optical characteristic measuring apparatus, optical characteristic measuring method, exposure apparatus, and device manufacturing method Download PDF

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JP2006237255A JP2005049432A JP2005049432A JP2006237255A JP 2006237255 A JP2006237255 A JP 2006237255A JP 2005049432 A JP2005049432 A JP 2005049432A JP 2005049432 A JP2005049432 A JP 2005049432A JP 2006237255 A JP2006237255 A JP 2006237255A
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藤井  透
Koji Kaise
浩二 貝瀬
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical characteristic measuring apparatus 2 for realizing effective measurement, and also to provide an optical characteristic measuring method without deterioration in movement performance of a moving stage. <P>SOLUTION: The optical characteristic measuring apparatus comprises: a wave-front aberration measuring unit 35 unloadably allocated to a wafer stage WST to provide a light receiving surface 36 for measuring wave-front aberration of a projected optical system; a loading/unloading mechanism for loading and unloading the wave-front aberration measuring unit 35 to and from the wafer stage WST; and a controller for controlling the loading/unloading mechanism to join or separate the wafer stage WST and the wave-front aberration measuring unit 35. The loading/unloading mechanism loads or unloads the wave-front aberration measuring unit 35 at the drawing position separated from the measuring position as the position to measure the wave-front aberration of the projected optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学特性測定装置、光学特性測定方法、露光装置、及びデバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical characteristic measuring apparatus, an optical characteristic measuring method, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.

従来より、露光装置を用いてデバイスの製造が行われている。例えば、こうした露光装置では、パターンが形成されたレチクルやフォトマスクを走査方向に移動可能なステージに載置し、レチクルやフォトマスクに照明光学系から露光光を照射する。そして、そのパターンを投影光学系によりXY方向に移動可能なステージに載置されたウエハ、ガラスプレート等の基板に投影する。このとき、レチクルステージとウエハステージの両方を同期させて走査することで半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造する。   Conventionally, devices have been manufactured using an exposure apparatus. For example, in such an exposure apparatus, a reticle or photomask on which a pattern is formed is placed on a stage that can move in the scanning direction, and exposure light is irradiated onto the reticle or photomask from an illumination optical system. Then, the pattern is projected onto a substrate such as a wafer or a glass plate placed on a stage movable in the XY directions by a projection optical system. At this time, devices such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element, and a thin film magnetic head are manufactured by scanning both the reticle stage and the wafer stage in synchronization.

ところで、近年半導体デバイス等のさらなる高密度化が進み、それに伴い、露光装置で製造する回路パターンの微細化も要求されている。このような半導体デバイスの高密度化が進むと、露光装置の露光精度が、半導体デバイスの精度に対して及ぼす影響が大きくなってくる。このような露光装置では、例えば、波面計測機能を有する測定装置によって投影光学系の光学特性が入念に調整される。この測定装置は、レチクルやウエハが載置されるステージに取り付けられる。   By the way, in recent years, further increase in the density of semiconductor devices and the like has progressed, and accordingly, circuit patterns manufactured by an exposure apparatus have been required to be miniaturized. As the density of such semiconductor devices increases, the exposure accuracy of the exposure apparatus has a greater influence on the accuracy of the semiconductor device. In such an exposure apparatus, for example, the optical characteristics of the projection optical system are carefully adjusted by a measuring apparatus having a wavefront measuring function. This measuring apparatus is attached to a stage on which a reticle or wafer is placed.

その一方で、液晶表示デバイスなど大きなサイズのデバイスを生産するケースや、直径300mmクラスの大きなウエハに多数の半導体デバイスを生産するケースが増えているが、この場合、生産性を高めるためには、ウエハステージをより高速で移動させる必要が生じる。そのため、通常動作時のステージの運動特性を最大限に高めるために、通常使用しない機構、特に測定装置を着脱可能とし、1グラム単位で慣性質量を低減しステージ性能を高める努力がされてきた。例えば、特許文献1には、ウエハステージに形成された凹部に投影光学系の波面収差を計測するセンサ部分である測定ユニットが、着脱自在に装着される構成が記載されている。
国際公開第WO99/60361号パンフレット
On the other hand, cases of producing large-sized devices such as liquid crystal display devices and cases of producing a large number of semiconductor devices on a large wafer having a diameter of 300 mm are increasing. In this case, in order to increase productivity, It becomes necessary to move the wafer stage at a higher speed. Therefore, in order to maximize the motion characteristics of the stage during normal operation, efforts have been made to improve the stage performance by reducing the inertial mass in units of 1 gram by making it possible to attach and detach a mechanism that is not normally used, particularly a measuring device. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which a measurement unit, which is a sensor portion that measures the wavefront aberration of a projection optical system, is detachably attached to a recess formed in a wafer stage.
International Publication No. WO99 / 60361 Pamphlet

しかしながら、この特許文献1に記載の測定ユニットは、計測時以外の通常時は露光装置から取り外すことによりステージ性能を確保することはできるものの、計測時には、わざわざ露光装置外から持参して人手により取り付けなければならなかった。   However, although the measurement unit described in Patent Document 1 can ensure the stage performance by removing it from the exposure apparatus during normal times other than during measurement, it is bothered from the outside of the exposure apparatus and manually attached during measurement. I had to.

取り付けに関してより詳しく説明すると、まず、測定ユニットが取り付けられるステージ側には測定ユニット取付用のブラケット構造が形成されており、ブラケット構造には係合用溝や係合用孔等の被係合部が形成されている。そして、測定ユニットを取り付ける際には、測定ユニット側に形成されるピン等の係合部をブラケット構造の被係合部に係合させることで位置決めし、さらに、ボルト等の締結により測定ユニットを露光装置に固定するようになっていた。   In more detail, the bracket structure for attaching the measurement unit is formed on the stage side to which the measurement unit is attached. The bracket structure is formed with engaged portions such as engagement grooves and engagement holes. Has been. And when attaching a measurement unit, it positions by engaging engagement parts, such as a pin formed in the measurement unit side, with a to-be-engaged part of a bracket structure. It was supposed to be fixed to the exposure apparatus.

このように、計測時には測定ユニットを露光装置側のブラケット構造に位置決めをし、締結するという手順を踏まなければならず、また、計測後には上記逆の手順により取り外す必要があり、人手による取り付け及び取り外し作業に手間や時間を要することとなっていた。   In this way, the measurement unit must be positioned and fastened to the bracket structure on the exposure apparatus side during measurement, and after measurement, it is necessary to remove by the reverse procedure described above. The removal work required time and effort.

さらには、取り付け及び取り外しごとに、露光装置本体を収納するチャンバの開閉扉から、測定ユニットを出し入れする必要があるため、チャンバ内の雰囲気を一定に維持できないという問題もあった。   Furthermore, there is a problem that the atmosphere in the chamber cannot be kept constant because it is necessary to insert and remove the measurement unit from the opening / closing door of the chamber that houses the exposure apparatus main body every time it is attached and detached.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、通常時の移動ステージの運動性能を悪化させることなく、かつ人手による煩雑な作業なしに光学系の効率的な計測が可能な光学特性測定装置、光学特性測定方法を提供することにある。また、本発明のその他の目的は、露光精度の向上可能な露光装置を提供することにある。さらに、本発明のその上の目的は、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to provide an optical characteristic measuring apparatus and an optical characteristic measuring method capable of efficiently measuring an optical system without deteriorating the motion performance of the moving stage in a normal state and without complicated manual work. It is in. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving exposure accuracy. A further object of the present invention is to provide a device manufacturing method capable of producing a highly integrated device with a high yield.

上記目的を達成するため、請求項1に係る光学特性測定装置は、移動ステージに着脱可能に配置され、光学系の光学特性を測定する受光部を備える測定ユニットと、前記移動ステージに対して前記測定ユニットを着脱する着脱機構と、前記着脱機構を制御し、前記移動ステージと前記測定ユニットとの取り付け又は取り外しを行う制御装置とを含んで構成されたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical property measuring apparatus according to claim 1 is detachably disposed on a moving stage, and includes a measuring unit including a light receiving unit that measures an optical property of an optical system, and the moving stage with respect to the moving unit. An attachment / detachment mechanism for attaching / detaching the measurement unit, and a control device for controlling the attachment / detachment mechanism and attaching / detaching the moving stage and the measurement unit are characterized.

従って、請求項1に記載の発明によれば、測定ユニットを移動ステージに取り付ける着脱機構による着脱動作が、制御装置によって自動制御される。これにより、遠隔操作によって測定ユニットの着脱動作を人手によらず自動で行うことができ、この測定ユニットによって効率的に光学特性を測定することができるという効果がある。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, the attaching / detaching operation by the attaching / detaching mechanism for attaching the measurement unit to the moving stage is automatically controlled by the control device. Thereby, the attachment and detachment operation of the measurement unit can be automatically performed by remote operation regardless of the manual operation, and the optical characteristics can be efficiently measured by this measurement unit.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の光学特性測定装置において、前記光学系は、マスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であり、前記移動ステージは、前記基板を保持する基板ステージであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to the first aspect, the optical system is a projection optical system that projects a pattern formed on a mask onto a substrate, and the movable stage The substrate stage is a holding stage.

従って、請求項2に記載の発明によれば、特に光学的な条件の厳しい投影光学系において、基板ステージに取り付けられる測定ユニットによって、基板ステージの運動性能を損なうことなく、正確に、マスクに形成されたパターンを基板に投影することができるという効果がある。   Therefore, according to the second aspect of the present invention, in the projection optical system having particularly severe optical conditions, the measurement unit attached to the substrate stage can accurately form the mask without impairing the motion performance of the substrate stage. There is an effect that the formed pattern can be projected onto the substrate.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットは、前記光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、前記光学系を通過した光の情報を測定する機能、前記光学系によって形成された空間像を測定する機能、前記光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも1つの機能を備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to the first or second aspect, the measurement unit has a function of measuring a polarization state of light that has passed through the optical system, and a function for measuring the light that has passed through the optical system. At least one of a function for measuring information, a function for measuring an aerial image formed by the optical system, and a function for measuring the numerical aperture of the optical system is provided.

従って、光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、光学系を通過した光の情報を測定する機能、光学系によって形成された空間像を測定する機能、光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも1つの機能を有した光学特性測定装置を移動ステージ上に配置することで、各機能に係る各種光学特性を人手によらず自動的に測定することができるという効果がある。   Therefore, the function of measuring the polarization state of the light that has passed through the optical system, the function of measuring the information of the light that has passed through the optical system, the function of measuring the aerial image formed by the optical system, and the numerical aperture of the optical system By disposing an optical property measuring device having at least one of the functions on the moving stage, there is an effect that various optical properties related to each function can be automatically measured without manual intervention.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットは、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも1つの方式によって前記移動ステージに取り付けられることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to any one of the first to third aspects, the measurement unit is configured to be the at least one of an air adsorption method, an electromagnet adsorption method, and a screw fastening method. It is characterized by being attached to a moving stage.

従って、請求項4に記載の発明によれば、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも1つの方式によって、移動ステージに対して測定ユニットを自動的に安定して固定することができるという効果がある。   Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the measurement unit can be automatically and stably fixed to the moving stage by at least one of an air adsorption method, an electromagnet adsorption method, and a screw fastening method. There is an effect.

請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学特性測定装置において、前記着脱機構は、前記光学系の光学特性を測定する位置である測定位置から離れた退避位置で前記測定ユニットを着脱することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring device according to any one of the first to fourth aspects, the attachment / detachment mechanism is retracted away from a measurement position that is a position for measuring the optical characteristic of the optical system. The measurement unit is attached and detached at a position.

従って、請求項5に記載の発明によれば、着脱機構によって、測定位置から離れた退避位置で移動ステージに対して測定ユニットが着脱される。よって、計測時以外の例えば通常露光時に、退避位置に待機している測定ユニットを、その退避位置においてウエハステージWSTに装着することができるという効果がある。さらに、通常、測定位置にはウエハステージWSTを制御する各種制御機器やケーブル、補機類等が配置されており、測定ユニットを着脱するための十分なスペースが確保されていない場合がある。そして、こうした狭隘な場所で測定ユニットの着脱を行うと、それらの補機類等に測定ユニットが接触してしまう可能性もある。その点、本発明の構成によれば、計測位置から離れた位置で、安定して測定ユニットを着脱することができるという効果がある。   Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, the measuring unit is attached to and detached from the moving stage at the retracted position away from the measuring position by the attaching / detaching mechanism. Therefore, there is an effect that the measurement unit standing by at the retracted position can be mounted on wafer stage WST at the retracted position, for example, during normal exposure other than the measurement. In addition, various control devices, cables, auxiliary machines, etc. for controlling wafer stage WST are usually arranged at the measurement position, and there are cases where sufficient space for attaching / detaching the measurement unit is not secured. When the measurement unit is attached or detached in such a narrow place, there is a possibility that the measurement unit comes into contact with those auxiliary machines. In that respect, according to the configuration of the present invention, there is an effect that the measurement unit can be stably attached and detached at a position away from the measurement position.

請求項6に係る発明は、請求項5に記載の光学特性測定装置において、前記制御装置は、前記測定ユニットの前記退避位置を示す退避位置データに基づいて、前記移動ステージを前記退避位置へ移動させることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to the fifth aspect, the control device moves the moving stage to the retracted position based on retracted position data indicating the retracted position of the measurement unit. It is characterized by making it.

従って、請求項6に記載の発明によれば、予め記憶された退避位置データに基づいて、制御装置によって移動ステージを退避位置まで移動させることができるという効果がある。   Therefore, according to the sixth aspect of the invention, there is an effect that the moving stage can be moved to the retracted position by the control device based on the retracted position data stored in advance.

請求項7に係る発明は、請求項5又は6に記載の光学特性測定装置において、前記移動ステージと前記測定ユニットとの接近又は接触を検知する検知機構を有し、前記制御装置は、当該検知機構が検知した信号に基づいて、前記着脱機構に前記退避位置において前記測定ユニットの前記移動ステージに対する取り付けを開始させることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the optical characteristic measurement apparatus according to claim 5 or 6, further comprising a detection mechanism that detects an approach or contact between the moving stage and the measurement unit, and the control device is configured to detect the detection. Based on the signal detected by the mechanism, the attachment / detachment mechanism is caused to start attachment of the measurement unit to the moving stage at the retracted position.

従って、請求項7に記載の発明によれば、移動ステージと退避位置にある測定ユニットとが近接したそのタイミングで、移動ステージに対する測定ユニットの装着動作を開始することができるという効果がある。   Therefore, according to the seventh aspect of the invention, there is an effect that the mounting operation of the measurement unit to the moving stage can be started at the timing when the moving stage and the measuring unit in the retracted position are close to each other.

請求項8に係る発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットの着脱前後の前記移動ステージの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the optical characteristic measurement apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a center-of-gravity adjustment mechanism that makes the center of gravity of the movable stage constant before and after the measurement unit is attached and detached. It is characterized by that.

従って、請求項8に記載の発明によれば、測定ユニットの着脱前後における移動ステージの重心位置を一定にできるため、移動ステージの重量バランスが保たれ、その運動性能が安定し、光学特性を精度良く測定することができるという効果がある。   Therefore, according to the eighth aspect of the invention, since the center of gravity of the moving stage can be made constant before and after the measurement unit is attached / detached, the weight balance of the moving stage is maintained, its motion performance is stabilized, and the optical characteristics are accurately measured. There is an effect that it can be measured well.

請求項9に係る発明は、請求項8に記載の光学特性測定装置において、前記重心調整機構は、前記測定ユニットが取り付けられた、あるいは、取り外された際、当該測定ユニットの重量により生じる前記移動ステージの重心位置の変化を補償する補償部材を含むことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to the eighth aspect, the center-of-gravity adjusting mechanism is moved by the weight of the measuring unit when the measuring unit is attached or removed. A compensation member that compensates for a change in the center of gravity of the stage is included.

従って、請求項9に記載の発明によれば、移動ステージに対して測定ユニットを着脱する際に、測定ユニットの重量に生じる移動ステージの重心位置の変化が補償部材によって抑制されるという効果がある。   Therefore, according to the ninth aspect of the invention, when the measuring unit is attached to and detached from the moving stage, there is an effect that a change in the center of gravity position of the moving stage that occurs in the weight of the measuring unit is suppressed by the compensation member. .

請求項10に係る発明は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学特性測定装置において、前記光学系はマスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であって、前記移動ステージは前記基板を保持する基板ステージであって、前記基板ステージには、前記測定ユニットが取り付けられる取付部が形成され、測定時には前記取付部に前記測定ユニットが取り付けられ、前記投影光学系の基板側の光学素子と前記測定ユニットの前記受光部との間に液体を介して前記投影光学系の光学特性を測定し、非測定時には、前記取付部の形状に対応する形状を有する補完部材を前記取付部に配置させることを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the optical characteristic measuring apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical system is a projection optical system that projects a pattern formed on a mask onto a substrate. The moving stage is a substrate stage for holding the substrate, and the substrate stage is provided with an attachment portion to which the measurement unit is attached. At the time of measurement, the measurement unit is attached to the attachment portion. An optical characteristic of the projection optical system is measured via a liquid between the optical element on the substrate side and the light receiving part of the measurement unit, and when not measured, a complementary member having a shape corresponding to the shape of the mounting part is provided. It arrange | positions to the said attaching part, It is characterized by the above-mentioned.

従って、請求項10に記載の発明によれば、投影光学系の基板側の光学素子と測定ユニットの受光部との間に液体を介した状態で、投影光学系の光学特性を測定することができるという効果がある。また、液浸法による露光動作時において、基板ステージには補完部材が配置されるため、露光時に基板上に供給された液体が取付部に浸入してしまうことを防止することができるという効果がある。   Therefore, according to the invention described in claim 10, it is possible to measure the optical characteristics of the projection optical system in a state where the liquid is interposed between the optical element on the substrate side of the projection optical system and the light receiving unit of the measurement unit. There is an effect that can be done. Further, since the complementary member is disposed on the substrate stage during the exposure operation by the liquid immersion method, it is possible to prevent the liquid supplied onto the substrate during the exposure from entering the mounting portion. is there.

請求項11に係る発明は、請求項10に記載の光学特性測定装置において、前記取付部は、前記基板ステージに凹設された取付凹部に形成されていることを特徴とする。
従って、請求項11に記載の発明によれば、測定ユニットが取り付けられる取付部が基板ステージに取付凹部として形成される。このため、測定ユニットを基板ステージから極力突出させることなく取付部に配置することができ、測定ユニットが移動ステージ周辺に配置される種々の補助機械やケーブル等に干渉することを抑制できるという効果がある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical characteristic measuring apparatus according to the tenth aspect, the attachment portion is formed in an attachment recess provided in the substrate stage.
Therefore, according to the eleventh aspect of the invention, the attachment portion to which the measurement unit is attached is formed as an attachment recess in the substrate stage. For this reason, the measurement unit can be arranged on the mounting portion without protruding as much as possible from the substrate stage, and the effect that the measurement unit can be prevented from interfering with various auxiliary machines and cables arranged around the moving stage is obtained. is there.

請求項12に係る発明は、請求項10又は11に記載の光学特性測定装置において、前記取付部と前記測定ユニットとの間隙若しくは前記取付部と前記補完部材との間隙には、前記液体の液漏れを防止するためのシール部が形成されていることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the optical property measuring apparatus according to the tenth or eleventh aspect, wherein the liquid liquid is disposed in a gap between the attachment portion and the measurement unit or a gap between the attachment portion and the complementary member. A seal portion for preventing leakage is formed.

従って、請求項12に記載の発明によれば、シール部により、取付部と測定ユニット又は取付部と補完部材とに間隙が生じないため、上記請求項10の効果に加えて、さらに確実に取付部への液漏れを防止できるという効果がある。   Therefore, according to the twelfth aspect of the present invention, the seal portion does not cause a gap between the attachment portion and the measurement unit or the attachment portion and the complementary member. There is an effect that liquid leakage to the part can be prevented.

請求項13に係る光学特性測定方法は、請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学特性測定装置を用いて光学系の光学特性を測定することを特徴とする。
従って、請求項13に記載の発明によれば、人手によらず、移動ステージ性能を損なうことなく正確かつ効率的に光学特性を測定することができるという効果がある。
An optical property measurement method according to a thirteenth aspect is characterized in that the optical property of the optical system is measured using the optical property measurement apparatus according to any one of the first to twelfth aspects.
Therefore, according to the thirteenth aspect of the present invention, there is an effect that the optical characteristics can be measured accurately and efficiently without impairing the performance of the moving stage without depending on the human hand.

請求項14に係る発明は、レチクルステージ上のマスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介してウエハステージ上の基板上に露光する露光装置において、請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学特性測定装置を備えて構成されたことを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a pattern image formed on a mask on a reticle stage onto a substrate on a wafer stage via a projection optical system. The optical characteristic measuring device according to the item is provided.

従って、請求項14に記載の発明によれば、この露光装置により、正確な測定に基づき精度の高い露光を行うことができるという効果がある。
請求項15に係るデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項14に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とする。
Therefore, according to the fourteenth aspect of the invention, there is an effect that the exposure apparatus can perform highly accurate exposure based on accurate measurement.
A device manufacturing method according to a fifteenth aspect is characterized in that, in the device manufacturing method including a lithography process, exposure is performed using the exposure apparatus according to the fourteenth aspect in the lithography process.

従って、請求項15に記載の発明によれば、正確な測定に基づき精度の高い露光を行うことができ、高品質なデバイスを製造できるという効果がある。   Therefore, according to the invention described in claim 15, it is possible to perform exposure with high accuracy based on accurate measurement and to produce a high-quality device.

本発明によれば、移動ステージに対して自動的に測定ユニットを着脱することにより、通常時の移動ステージの運動性能を悪化させることなく、かつ人手による煩雑な作業なしに光学系の効率的な計測を可能とすることができる。   According to the present invention, by automatically attaching and detaching the measurement unit to / from the moving stage, it is possible to efficiently perform the optical system without deteriorating the motion performance of the moving stage at the normal time and without complicated manual work. Measurement can be made possible.

以下、本発明を、半導体素子製造用の走査露光が可能な走査露光型の露光装置において、波面収差を計測する光学特性測定装置として具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied as an optical characteristic measuring apparatus for measuring wavefront aberration in a scanning exposure type exposure apparatus capable of performing scanning exposure for manufacturing semiconductor elements will be described with reference to FIGS. .

図1は、本実施形態の露光装置1の概略構成図である。以下、図1に沿って、露光装置1の構成について説明する。なお、以下説明する各図においては、後述する投影光学系PLの光軸に沿う方向をZ方向、投影光学系PLの光軸及び紙面と直交する方向をX方向(ステップ方向)、投影光学系PLの光軸に直交し紙面に沿う方向をY方向(走査方向)とする。   FIG. 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus 1 according to this embodiment. Hereinafter, the configuration of the exposure apparatus 1 will be described with reference to FIG. In each drawing described below, the direction along the optical axis of the projection optical system PL described later is the Z direction, the direction orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL and the paper surface is the X direction (step direction), and the projection optical system. A direction perpendicular to the optical axis of PL and along the paper surface is defined as a Y direction (scanning direction).

露光装置1は、露光装置本体4と、この露光装置本体4を制御する各種制御系(例えば主制御系41)と、光学特性測定装置2とを含んで構成されている。露光装置本体4は、照明光学系17、レチクルステージRST、投影光学系PL、ウエハステージWSTによって構成されている。光学特性測定装置2は、測定ユニットとしての波面収差測定ユニット35、この波面収差測定ユニット35をウエハステージWSTへ着脱する着脱機構3とを含んで構成されている。   The exposure apparatus 1 includes an exposure apparatus main body 4, various control systems (for example, a main control system 41) that control the exposure apparatus main body 4, and the optical characteristic measurement apparatus 2. The exposure apparatus main body 4 includes an illumination optical system 17, a reticle stage RST, a projection optical system PL, and a wafer stage WST. The optical characteristic measuring apparatus 2 includes a wavefront aberration measuring unit 35 as a measuring unit and an attaching / detaching mechanism 3 for attaching / detaching the wavefront aberration measuring unit 35 to / from the wafer stage WST.

また、本発明における移動ステージは、対象とする光学系及び光学特性によってはウエハステージWSTに限らず、レチクルステージRSTも含まれるが、本実施形態では、投影光学系PLの波面収差を測定するものとしてウエハステージWSTを移動ステージとして説明する。   The moving stage according to the present invention includes not only wafer stage WST but also reticle stage RST depending on the target optical system and optical characteristics. In this embodiment, the moving stage measures the wavefront aberration of projection optical system PL. The wafer stage WST will be described as a moving stage.

(露光装置本体)
以下、露光装置本体4を構成する各部材について順に説明する。
まず、露光装置1の照明光学系17について説明する。露光光源11は、露光光ELとして、例えばKrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、F2レーザ光等のパルス光を出射する。露光光ELはオプティカルインテグレータとして、例えば多数のレンズエレメントからなるフライアイレンズ12に入射し、そのフライアイレンズ12の出射面上にはそれぞれのレンズエレメントに対応した多数の2次光源像が形成される。なお、オプティカルインテグレータとしては、ロッドレンズであってもよい。フライアイレンズ12から射出した露光光ELは、リレーレンズ13a,13b、レチクルブラインド14、ミラー15、コンデンサレンズ16を介して半導体素子等の回路パターン等が描かれ、レチクルステージRST上に載置されたマスクとしてのレチクルRに入射する。
(Exposure main unit)
Hereafter, each member which comprises the exposure apparatus main body 4 is demonstrated in order.
First, the illumination optical system 17 of the exposure apparatus 1 will be described. The exposure light source 11 emits pulsed light such as, for example, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, and F 2 laser light as the exposure light EL. As an optical integrator, the exposure light EL enters, for example, a fly-eye lens 12 composed of a large number of lens elements, and a large number of secondary light source images corresponding to the respective lens elements are formed on the exit surface of the fly-eye lens 12. The Note that the optical integrator may be a rod lens. The exposure light EL emitted from the fly-eye lens 12 has a circuit pattern such as a semiconductor element drawn through the relay lenses 13a and 13b, the reticle blind 14, the mirror 15, and the condenser lens 16, and is placed on the reticle stage RST. It enters the reticle R as a mask.

ここで、フライアイレンズ12、リレーレンズ13a,13b、ミラー15、コンデンサレンズ16の合成系は、2次光源像をレチクルR上で重畳させるものであって、レチクルRを均一な照度で照明する照明光学系17を構成している。レチクルブラインド14は、その遮光面がレチクルRのパターン領域と共役な関係をなすように配置されている。そのレチクルブラインド14は、レチクルブラインド駆動部14aにより開閉可能な複数枚の可動遮光部(例えば2枚のL字型の可動遮光部)からなっている。そして、それらの可動遮光部により形成される開口部の大きさ(スリット幅等)を調整することにより、レチクルRを照明する照明領域を任意に設定するようになっている。   Here, the synthesis system of the fly-eye lens 12, the relay lenses 13a and 13b, the mirror 15, and the condenser lens 16 superimposes the secondary light source image on the reticle R, and illuminates the reticle R with uniform illuminance. An illumination optical system 17 is configured. The reticle blind 14 is arranged such that its light shielding surface has a conjugate relationship with the pattern area of the reticle R. The reticle blind 14 includes a plurality of movable light-shielding portions (for example, two L-shaped movable light-shielding portions) that can be opened and closed by a reticle blind drive unit 14a. And the illumination area which illuminates reticle R is arbitrarily set by adjusting the magnitude | size (slit width etc.) of the opening part formed by those movable light-shielding parts.

次に、レチクルステージRSTについて説明する。レチクルステージRSTは、露光装置1の定盤上(不図示)に配置され、露光光ELの光軸AXに垂直な平面内においてレチクルRを2次元方向に微動可能に保持している。また、レチクルステージRSTは、リニアモータ等で構成されたレチクルステージ駆動部19により所定の方向(走査方向(Y方向))に移動可能となっている。レチクルステージRSTは、レチクルRの全面が少なくとも露光光ELの光軸AXを横切ることができるだけの移動ストロークを有している。   Next, reticle stage RST will be described. The reticle stage RST is arranged on a surface plate (not shown) of the exposure apparatus 1 and holds the reticle R in a plane perpendicular to the optical axis AX of the exposure light EL so that it can be finely moved in a two-dimensional direction. The reticle stage RST can be moved in a predetermined direction (scanning direction (Y direction)) by a reticle stage driving unit 19 constituted by a linear motor or the like. Reticle stage RST has a moving stroke that allows the entire surface of reticle R to cross at least optical axis AX of exposure light EL.

移動するレチクルステージRSTを支える定盤には、Y軸方向の距離を測定するY軸干渉計20及びX軸方向の距離を測定するX軸干渉計(不図示)が配置されている。また、このY軸干渉計20からのレーザビームを反射するY軸移動鏡21及びX軸干渉計からのレーザビームを反射するX軸移動鏡(不図示)がレチクルステージRSTの端部に固定されている。このY軸干渉計20によって、レチクルステージRSTの走査方向の位置が常時検出され、また、X軸干渉計によって、走査方向と直交する方向のレチクルステージRSTの位置が常時検出され、その位置情報はレチクルステージ制御部22(RST制御部)に送られる。レチクルステージ制御部22は、レチクルステージRSTの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部19を制御し、レチクルステージRSTを移動させる。   A Y-axis interferometer 20 that measures the distance in the Y-axis direction and an X-axis interferometer (not shown) that measures the distance in the X-axis direction are arranged on the surface plate that supports the moving reticle stage RST. A Y-axis moving mirror 21 that reflects the laser beam from the Y-axis interferometer 20 and an X-axis moving mirror (not shown) that reflects the laser beam from the X-axis interferometer are fixed to the end of the reticle stage RST. ing. The Y-axis interferometer 20 always detects the position of the reticle stage RST in the scanning direction, and the X-axis interferometer always detects the position of the reticle stage RST in the direction orthogonal to the scanning direction. It is sent to reticle stage control unit 22 (RST control unit). The reticle stage control unit 22 controls the reticle stage driving unit 19 based on the position information of the reticle stage RST, and moves the reticle stage RST.

次に、投影光学系PLについて説明する。レチクルRを通過した露光光ELは、例えば両側テレセントリックな投影光学系PLに入射する。投影光学系PLは、そのレチクルR上の回路パターンを例えば1/5あるいは1/4に縮小した投影像を、表面に露光光ELに対して感光性を有するフォトレジストが塗布された基板としてのウエハW上に形成する。   Next, the projection optical system PL will be described. The exposure light EL that has passed through the reticle R is incident on, for example, a bilateral telecentric projection optical system PL. The projection optical system PL is a substrate in which a projection image obtained by reducing the circuit pattern on the reticle R to, for example, 1/5 or 1/4 is coated on the surface with a photoresist having photosensitivity to the exposure light EL. Formed on the wafer W.

続いて、ウエハステージWSTについて説明する。ウエハWは、バキューム装置を備えたウエハテーブル25を介してウエハステージWST上に吸着保持されている。なお、シリコンウエハに限らずガラス基板等を保持することも可能である。ウエハテーブル25は図示しない駆動部により、投影光学系PLの最適結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系PLの光軸AX方向(Z方向)への移動、光軸AX(Z軸)周りの回転が可能になっている。ウエハステージWSTは、モータ等のウエハステージ駆動部26により、走査方向(Y方向)の移動のみならず、ウエハ上に区画された複数のショット領域に対し任意に移動できるように走査方向に垂直な方向(X方向)にも移動可能に構成されている。   Subsequently, wafer stage WST will be described. Wafer W is sucked and held on wafer stage WST via wafer table 25 equipped with a vacuum device. It is possible to hold a glass substrate or the like as well as the silicon wafer. The wafer table 25 can be tilted in an arbitrary direction with respect to the optimal imaging plane of the projection optical system PL by a drive unit (not shown), and the projection optical system PL is moved in the optical axis AX direction (Z direction). Rotation around (Z axis) is possible. Wafer stage WST is perpendicular to the scanning direction so that it can be moved not only in the scanning direction (Y direction) but also in a plurality of shot areas partitioned on the wafer by wafer stage driving unit 26 such as a motor. It is configured to be movable also in the direction (X direction).

移動するウエハステージWST外の定盤には、X方向の距離を測定するX軸干渉計と、Y軸方向の距離を測定するY軸干渉計とからなる干渉計27が配置されている。また、これらの干渉計からのレーザビームをそれぞれ反射するX軸移動鏡とY軸移動鏡とからなる移動鏡28が移動するウエハステージWSTの端部にそれぞれ固定されている。そして、ウエハステージWSTのX方向及びY方向の位置は干渉計27によって常時検出される。ウエハステージWSTの位置情報(または速度情報)はウエハステージ制御部29(WST制御部)に送られ、ウエハステージ制御部29はこの位置情報(または速度情報)に基づいてウエハステージ駆動部26を制御する。   An interferometer 27 including an X-axis interferometer that measures a distance in the X-direction and a Y-axis interferometer that measures a distance in the Y-axis direction is disposed on the surface plate outside the moving wafer stage WST. Further, a moving mirror 28 composed of an X-axis moving mirror and a Y-axis moving mirror that respectively reflect the laser beams from these interferometers is fixed to the end of wafer stage WST that moves. The position of wafer stage WST in the X direction and the Y direction is always detected by interferometer 27. Position information (or speed information) of wafer stage WST is sent to wafer stage control unit 29 (WST control unit), and wafer stage control unit 29 controls wafer stage drive unit 26 based on this position information (or speed information). To do.

さらに、ウエハステージWST上には、後述する波面収差測定ユニット35が取り付けられるための取付凹部34が形成されている。また、取付凹部34近傍には、波面収差測定ユニット35との接近を検知するための接近センサ43が取り付けられている。なお、この接近センサ43は、波面収差測定ユニット35がウエハステージWSTに対して所定距離接近したことを検知するものであるが、これに替えてウエハステージWSTに接したことを検知する接触センサとして構成してもよい。また、接近センサ43及び接触センサ等の検知センサはウエハステージWSTの複数箇所に設けてもよいし、波面収差測定ユニット35側に設けてもよい。また、これらのセンサは、例えば超音波センサや赤外線センサ等で構成される。その他、センサに換えて、ウエハステージWSTの干渉計27から得られるウエハステージWSTの位置情報によって、退避位置にある波面収差測定ユニット35との接近を検知する構成としてもよい。   Furthermore, an attachment recess 34 for attaching a wavefront aberration measuring unit 35 described later is formed on wafer stage WST. Further, an proximity sensor 43 for detecting the approach to the wavefront aberration measuring unit 35 is attached in the vicinity of the mounting recess 34. The proximity sensor 43 detects that the wavefront aberration measuring unit 35 has approached the wafer stage WST by a predetermined distance. Instead, the proximity sensor 43 detects contact with the wafer stage WST. It may be configured. Detection sensors such as the proximity sensor 43 and the contact sensor may be provided at a plurality of locations on wafer stage WST, or may be provided on the wavefront aberration measurement unit 35 side. Moreover, these sensors are comprised by an ultrasonic sensor, an infrared sensor, etc., for example. In addition, instead of the sensor, the approach to the wavefront aberration measuring unit 35 at the retracted position may be detected based on the position information of the wafer stage WST obtained from the interferometer 27 of the wafer stage WST.

なお、照明光学系17を構成する一部の光学部材、レチクルステージRST、投影光学系PL、ウエハステージWSTの各部材は、チャンバ(不図示)内に収納されている。
また、ウエハステージWST上には、一般的に比較的質量の小さい測定ユニットのみ装着されるものとし、比較的質量が大きなケーブル制御装置(波面収差測定ユニット35のケーブル制御装置、不図示)の類は配置しない。なお、以下詳述するが、波面収差測定ユニット35は測定時以外は、退避位置としての格納部23に格納されており、測定時にのみ測定位置まで移動する。この移動の際、ケーブルは、退避位置から測定位置まで自動的に延びる機構となっている。このような構成とするのは、ウエハステージWSTへの負荷を最小限に留め、運動性能を低下させないためである。
It should be noted that some optical members constituting the illumination optical system 17, the reticle stage RST, the projection optical system PL, and the wafer stage WST are housed in a chamber (not shown).
On the wafer stage WST, only a measurement unit having a relatively small mass is generally mounted, and a cable control device (a cable control device for the wavefront aberration measurement unit 35, not shown) having a relatively large mass is used. Do not place. As will be described in detail below, the wavefront aberration measurement unit 35 is stored in the storage unit 23 as a retracted position except during measurement, and moves to the measurement position only during measurement. During this movement, the cable is a mechanism that automatically extends from the retracted position to the measuring position. The reason for this configuration is to keep the load on wafer stage WST to a minimum and not to reduce the motion performance.

(波面収差測定ユニット35)
次に、光学特性測定装置2として、上記した投影光学系PLの波面収差を検出する波面収差測定ユニット35について説明する。
(Wavefront aberration measuring unit 35)
Next, the wavefront aberration measuring unit 35 for detecting the wavefront aberration of the projection optical system PL will be described as the optical characteristic measuring device 2.

まず、ウエハステージWSTに対する配置態様について説明すると、波面収差測定ユニット35は、受光面36の高さがウエハWの表面の高さとほぼ一致するように配置されている。そのため計測動作時には、ウエハW表面と略同じ条件で波面収差の計測が正確にできるように構成されている。なお、計測を終了して露光動作に移行するときに波面収差測定ユニット35を外した場合は、上記したように、その配線に用いるケーブルなどはウエハステージWSTには残留させず、慣性質量の低減を図るようになっている。また、波面収差測定ユニット35のウエハステージWSTへの着脱動作は、光学特性測定装置2が備える着脱機構3及び各制御装置(主制御系41、ウエハステージ制御部29等)によって自動制御により行われる。この自動制御の詳しい動作については後述する。   First, the arrangement of the wafer stage WST will be described. The wavefront aberration measuring unit 35 is arranged so that the height of the light receiving surface 36 substantially coincides with the height of the surface of the wafer W. For this reason, the wavefront aberration can be accurately measured under substantially the same conditions as the surface of the wafer W during the measurement operation. If the wavefront aberration measurement unit 35 is removed when the measurement is finished and the exposure operation is started, as described above, the cable used for the wiring does not remain on the wafer stage WST, and the inertia mass is reduced. It comes to plan. Further, the attaching / detaching operation of the wavefront aberration measuring unit 35 to / from the wafer stage WST is automatically controlled by the attaching / detaching mechanism 3 provided in the optical property measuring apparatus 2 and each control device (main control system 41, wafer stage control unit 29, etc.). . Detailed operation of this automatic control will be described later.

次に、波面収差測定ユニット35の内部構成について説明する。
図2に示すように、波面収差測定ユニット35の内部には、コリメータレンズ37と、マイクロレンズアレイ38と、撮像素子であるCCD39とが設けられている。コリメータレンズ37は、受光面36から波面収差測定ユニット35内に入射する光束を平行光PBに変換するものである。マイクロレンズアレイ38は、マイクロレンズが2次元的に配列され、平行光PBを複数の光束に分割し、その分割された光束を各レンズ毎に集光させるものである。CCD39は、コリメータレンズ37、マイクロレンズアレイ38を介した光束を受光するのに十分な面積を有しており、各レンズ毎の集光ポイントの位置(結像位置)を検出するものである。そして、このCCD39は、受光した各集光ポイントの位置に関する信号を波面収差検出部40(図1参照)に対して出力する。
Next, the internal configuration of the wavefront aberration measurement unit 35 will be described.
As shown in FIG. 2, a collimator lens 37, a microlens array 38, and a CCD 39 that is an image sensor are provided inside the wavefront aberration measurement unit 35. The collimator lens 37 converts a light beam incident from the light receiving surface 36 into the wavefront aberration measuring unit 35 into parallel light PB. The microlens array 38 has microlenses arranged two-dimensionally, divides the parallel light PB into a plurality of light beams, and collects the divided light beams for each lens. The CCD 39 has a sufficient area to receive the light flux through the collimator lens 37 and the microlens array 38, and detects the position (image forming position) of the condensing point for each lens. Then, the CCD 39 outputs a signal relating to the position of each received condensing point to the wavefront aberration detector 40 (see FIG. 1).

この波面収差検出部40は、入力された各集光ポイントの位置の情報に基づいて投影光学系PLの波面収差を算出し、算出された波面収差に関する情報を露光装置全体の動作を制御する主制御系41に出力する。   This wavefront aberration detector 40 calculates the wavefront aberration of the projection optical system PL based on the input position information of each condensing point, and controls the operation of the entire exposure apparatus using the information on the calculated wavefront aberration. Output to the control system 41.

(波面収差測定ユニット35の自動脱着動作について)
以上のように構成される光学特性測定装置2(波面収差測定ユニット35)では、上記したように着脱機構3により、波面収差測定ユニット35がウエハステージWSTの取付凹部34に着脱可能となっている。
(About automatic desorption operation of the wavefront aberration measurement unit 35)
In the optical characteristic measuring apparatus 2 (wavefront aberration measuring unit 35) configured as described above, the wavefront aberration measuring unit 35 can be attached to and detached from the mounting recess 34 of the wafer stage WST by the attaching / detaching mechanism 3 as described above. .

以下、その着脱動作(波面収差の測定方法)について詳しく説明する。
図3は、ウエハステージWSTに対する波面収差測定ユニット35の着脱(取付)動作を説明するための平面模式図である。
Hereinafter, the attaching / detaching operation (wavefront aberration measuring method) will be described in detail.
FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the attaching / detaching (attaching) operation of the wavefront aberration measuring unit 35 to the wafer stage WST.

波面収差測定ユニット35は、測定時にはウエハステージWSTに装着されるが、ウエハステージWSTに生じる慣性質量を低減し、ウエハステージWSTの運動性能を高めるため、測定時以外は、露光装置本体4が収納されるチャンバ内であってウエハステージWSTの運動特性を損なうことのない退避位置に格納されるようになっている(図3(a))。   The wavefront aberration measuring unit 35 is mounted on the wafer stage WST during measurement. However, in order to reduce the inertial mass generated in the wafer stage WST and improve the motion performance of the wafer stage WST, the exposure apparatus main body 4 is housed except during measurement. Is stored in a retracted position that does not impair the motion characteristics of wafer stage WST (FIG. 3A).

そして、波面収差測定時には、ウエハステージWSTを退避位置まで移動させて(図3(b)〜図3(d))、その退避位置で波面収差測定ユニット35をウエハステージWSTに装着する(図3(d))。その後、波面収差測定ユニット35が装着されたウエハステージWSTを、波面収差測定ユニット35の受光面36が測定位置(図3(e))となる位置まで移動させて、波面収差測定を行うようになっている。   At the time of wavefront aberration measurement, wafer stage WST is moved to the retracted position (FIGS. 3B to 3D), and wavefront aberration measuring unit 35 is mounted on wafer stage WST at the retracted position (FIG. 3). (D)). Thereafter, the wafer stage WST on which the wavefront aberration measuring unit 35 is mounted is moved to a position where the light receiving surface 36 of the wavefront aberration measuring unit 35 is at the measurement position (FIG. 3E), so that the wavefront aberration is measured. It has become.

上記ウエハステージWSTの動作について、さらに詳しく説明する。
まず、図3(a)は、露光動作時のウエハステージWSTの位置を示している。この露光動作時には、上記したように波面収差測定ユニット35は、ウエハステージWSTの運動特性を損なうことのない退避位置に形成される格納部23に格納されている。なお、この格納部23は、例えばウエハステージWSTの案内ガイド(ウエハステージWSTの一部であるが、ウエハテーブル25とは異なり可動しない箇所)上に形成された格納用凹部として形成される他、ウエハステージWSTとは別個に設けられた格納用台等、種々の態様にて構成できる。格納部23を備える退避位置は、後述する測定位置から離れた位置にあって、図3(a)では、ウエハテーブル25の右下に位置する。
The operation of wafer stage WST will be described in more detail.
First, FIG. 3A shows the position of wafer stage WST during the exposure operation. During this exposure operation, as described above, the wavefront aberration measuring unit 35 is stored in the storage unit 23 formed at the retracted position that does not impair the motion characteristics of the wafer stage WST. The storage unit 23 is formed, for example, as a storage recess formed on a guide for the wafer stage WST (a part of the wafer stage WST that is not movable unlike the wafer table 25). It can be configured in various forms such as a storage stand provided separately from wafer stage WST. The retracted position including the storage unit 23 is located away from a measurement position described later, and is located at the lower right of the wafer table 25 in FIG.

図3(a)に示す露光動作時の状態から波面収差測定が開始されると、図3(b)に示すように、ウエハステージWSTは、波面収差測定ユニット35が格納されている退避位置までの移動を開始する。この移動は、主制御系41によって制御される。詳しくは、ウエハステージWSTの位置情報(又は速度情報)がウエハステージ制御部29を介して主制御系41に送られ、主制御系41は、この位置情報(又は速度情報)に基づき、ウエハステージ制御部29及びウエハステージ駆動部26を介してウエハステージWSTの駆動制御を行う。この際、主制御系41にはXY座標における退避位置に関するデータ(退避位置データ)が記憶されており、この退避位置データに基づいてウエハステージWSTを露光動作位置から退避位置まで移動させる。   When wavefront aberration measurement is started from the state of the exposure operation shown in FIG. 3A, wafer stage WST reaches the retracted position where wavefront aberration measurement unit 35 is stored, as shown in FIG. 3B. Start moving. This movement is controlled by the main control system 41. Specifically, position information (or speed information) of wafer stage WST is sent to main control system 41 via wafer stage control unit 29, and main control system 41 performs wafer stage based on this position information (or speed information). Drive control of wafer stage WST is performed via control unit 29 and wafer stage drive unit 26. At this time, the main control system 41 stores data relating to the retreat position in the XY coordinates (retreat position data), and the wafer stage WST is moved from the exposure operation position to the retreat position based on this retreat position data.

なお、図3(c)に示す位置は、ウエハWの交換位置であって、二点鎖線で示すウエハローダ42は、ウエハ交換時の位置を示している。ここで、露光処理済みのウエハWと、これから露光処理される未処理のウエハWとが交換される。本実施形態では、ウエハステージWSTは、このウエハ交換位置を通過して退避位置まで移動する。退避位置はウエハ交換位置近傍に設定されている。ウエハステージWSTが退避位置に到達し、ウエハステージWSTに設けられた接近センサ43が退避位置にある波面収差測定ユニット35を検知すると、その検知信号が主制御系41に送られ、主制御系41はこの検知信号に基づき着脱機構3に波面収差測定ユニット35のウエハステージWSTに対する取り付けを開始させる。   The position shown in FIG. 3C is the wafer W replacement position, and the wafer loader 42 indicated by a two-dot chain line indicates the position at the time of wafer replacement. Here, the wafer W that has been subjected to the exposure process and the unprocessed wafer W that will be subjected to the exposure process are exchanged. In the present embodiment, wafer stage WST passes through this wafer exchange position and moves to the retracted position. The retreat position is set near the wafer exchange position. When wafer stage WST reaches the retracted position and approach sensor 43 provided on wafer stage WST detects wavefront aberration measuring unit 35 in the retracted position, the detection signal is sent to main control system 41, and main control system 41. Based on this detection signal, the attachment / detachment mechanism 3 starts attachment of the wavefront aberration measurement unit 35 to the wafer stage WST.

波面収差測定ユニット35はウエハステージWSTの取付凹部34に対して、まず位置決めされる。位置決めに際しては、例えば、波面収差測定ユニット35側に固定されたピンと、ウエハステージWST側に形成された孔との係合により実施できる。この際、一箇所に正確に位置決めするとともに、波面収差測定ユニット35の過剰な運動拘束を避けるためにはキネマティックサポートとすることができる。キネマティックサポートによれば、波面収差測定ユニット35が無理な力で押し付けられる(すなわち、過剰に拘束される)こともなく、また、波面収差測定ユニット35を常設した場合のような高精度な位置決めを実現することができる。なお、固定方法としては、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式、はめ合い方式等の各方式により、波面収差測定ユニット35はウエハステージWSTの取付凹部34に固定される。   The wavefront aberration measuring unit 35 is first positioned with respect to the mounting recess 34 of wafer stage WST. The positioning can be performed, for example, by engaging a pin fixed on the wavefront aberration measurement unit 35 side with a hole formed on the wafer stage WST side. At this time, it is possible to provide a kinematic support in order to accurately position at one place and avoid excessive movement restraint of the wavefront aberration measuring unit 35. According to the kinematic support, the wavefront aberration measuring unit 35 is not pressed with an excessive force (that is, excessively constrained), and the wavefront aberration measuring unit 35 is positioned with high accuracy as in the case where the wavefront aberration measuring unit 35 is permanently installed. Can be realized. As a fixing method, the wavefront aberration measuring unit 35 is fixed to the mounting recess 34 of the wafer stage WST by an air adsorption method, an electromagnet adsorption method, a screw fastening method, a fitting method, or the like.

ウエハステージWSTへの波面収差測定ユニット35の取り付けが完了すると、次に、ウエハステージWSTは、上記した図3(a)〜(d)と逆の経路をたどって、測定位置まで移動する(図3(e))。この測定位置では、波面収差測定ユニット35の受光面36は、投影光学系PLの光軸AXの延長に位置しており、投影光学系PLの投影領域に対応している。   When the attachment of the wavefront aberration measuring unit 35 to the wafer stage WST is completed, the wafer stage WST then moves to the measurement position along the path opposite to that shown in FIGS. 3 (e)). At this measurement position, the light receiving surface 36 of the wavefront aberration measurement unit 35 is located at the extension of the optical axis AX of the projection optical system PL, and corresponds to the projection area of the projection optical system PL.

このとき、露光光の光路中には、図1に示すように、ピンホールパターンとしての所定の径のピンホールPHが配置されており、この状態で露光光源11から測定用の露光光である計測光RLが出射される。この計測光は、リレーレンズ13a、13b、ミラー33、コンデンサレンズ16を介してピンホールPHを照射する。このピンホールPHを通過することにより、計測光RLは球面波SWを有する光に変換される。この球面波SWを有する光は投影光学系PLに入射し、その投影光学系PLに収差が残存する場合には球面波SWの波面WFに歪みが生じる。   At this time, as shown in FIG. 1, a pinhole PH having a predetermined diameter as a pinhole pattern is arranged in the optical path of the exposure light. In this state, the exposure light from the exposure light source 11 is exposure light for measurement. Measurement light RL is emitted. This measurement light irradiates the pinhole PH via the relay lenses 13a and 13b, the mirror 33, and the condenser lens 16. By passing through the pinhole PH, the measurement light RL is converted into light having a spherical wave SW. The light having the spherical wave SW is incident on the projection optical system PL, and when the aberration remains in the projection optical system PL, the wavefront WF of the spherical wave SW is distorted.

図2に示すように、投影光学系PLから出射された球面波SWを有する光は、波面収差測定ユニット35の受光面36に到達し、その波面収差測定ユニット35の内部に入射する。波面収差測定ユニット35の内部に入射した球面波SWを有する光は、コリメータレンズ37により平行光PBに変換される。ここで、投影光学系PLに収差が存在しない場合には、平行光PBの波面WFは平面となる。一方、投影光学系PLに収差が存在する場合には、平行光PBの波面WFは歪んだ面となる。平行光PBは、マイクロレンズアレイ38により、複数の光束に分割されCCD39上に集光される。   As shown in FIG. 2, the light having the spherical wave SW emitted from the projection optical system PL reaches the light receiving surface 36 of the wavefront aberration measurement unit 35 and enters the wavefront aberration measurement unit 35. The light having the spherical wave SW incident inside the wavefront aberration measuring unit 35 is converted into parallel light PB by the collimator lens 37. Here, when there is no aberration in the projection optical system PL, the wavefront WF of the parallel light PB is a plane. On the other hand, when the projection optical system PL has an aberration, the wavefront WF of the parallel light PB is a distorted surface. The parallel light PB is divided into a plurality of light beams by the microlens array 38 and condensed on the CCD 39.

ここで、投影光学系PLに収差が存在しない場合には、平行光PBの波面は平面であるため、平行光PBが各レンズの光軸に沿って入射するため、各レンズ毎の集光スポットは、各レンズの光軸に存在することになる。これに対して、投影光学系PLに収差が存在する場合には、平行光PBの波面は歪んだ面となるため、各レンズに入射する平行光PBは、各レンズ毎にそれぞれ異なる波面の傾きを有する。これに伴って、各レンズ毎の集光スポットは、波面の傾きに対する垂線上に存在し、収差の存在しない場合の集光スポットに対して横ずれすることになる。この横ずれした各集光スポットの位置をCCD39にて検出する。   Here, when there is no aberration in the projection optical system PL, since the wavefront of the parallel light PB is a plane, the parallel light PB is incident along the optical axis of each lens. Exists on the optical axis of each lens. On the other hand, when the projection optical system PL has an aberration, the wavefront of the parallel light PB becomes a distorted surface. Therefore, the parallel light PB incident on each lens has a different wavefront inclination for each lens. Have In connection with this, the condensing spot for each lens exists on the perpendicular to the inclination of the wavefront, and shifts laterally with respect to the condensing spot when there is no aberration. The position of each laterally condensed light spot is detected by the CCD 39.

ついで、図1に示す波面収差検出部40において、設計上予め与えられている投影光学系に収差がない場合の集光スポット位置と、投影光学系PLを通過して集光されたCCD39での集光スポット位置とを比較してその横ずれ量を求め、投影光学系PLにおける波面収差を計測する。この場合、ウエハステージWST上に保持された波面収差測定ユニット35の受光面36は、ウエハWと同一平面上になるように配置されているので、理論上、実際にウエハWに投影した場合と同様の波面収差が計測できることになる。   Next, in the wavefront aberration detection unit 40 shown in FIG. 1, the position of the condensing spot when there is no aberration in the projection optical system given in design, and the CCD 39 condensed through the projection optical system PL. The lateral deviation amount is obtained by comparing with the focused spot position, and the wavefront aberration in the projection optical system PL is measured. In this case, the light receiving surface 36 of the wavefront aberration measuring unit 35 held on the wafer stage WST is arranged so as to be on the same plane as the wafer W. Similar wavefront aberration can be measured.

以上のように、波面収差を測定した後は、波面収差測定ユニット35が装着されたウエハステージWSTは、再び測定位置(図3(e))から退避位置(図3(d))まで移動する。そして、この退避位置で、波面収差測定ユニット35はウエハステージWSTの取付凹部34から取り外される。   As described above, after measuring the wavefront aberration, wafer stage WST on which wavefront aberration measurement unit 35 is mounted moves again from the measurement position (FIG. 3E) to the retracted position (FIG. 3D). . At this retracted position, wavefront aberration measurement unit 35 is removed from mounting recess 34 of wafer stage WST.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、ウエハステージWSTに対して波面収差測定ユニット35を着脱する着脱機構3が主制御系41(ウエハステージ制御部29)によって自動制御されている。そして、計測時にのみ、着脱機構3により波面収差測定ユニット35をウエハステージWSTの取付凹部34に取り付ける構成であるため、慣性質量が低減され、ウエハステージWSTの運動性能を損なうことがない。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the attachment / detachment mechanism 3 for attaching / detaching the wavefront aberration measuring unit 35 to / from the wafer stage WST is automatically controlled by the main control system 41 (wafer stage control unit 29). Since the wavefront aberration measurement unit 35 is attached to the attachment recess 34 of the wafer stage WST only by the attachment / detachment mechanism 3 only during measurement, the inertial mass is reduced and the motion performance of the wafer stage WST is not impaired.

(2)また、波面収差計測時に波面収差測定ユニット35をウエハステージWSTに取り付け、計測時以外はウエハステージWSTから取り外すという一連の着脱動作が遠隔操作により自動化されているため、人手による面倒な取り付け・取り外し作業をする必要がなく、着脱作業を効率的かつ迅速に行うことができる。   (2) Since a series of attaching / detaching operations of attaching the wavefront aberration measuring unit 35 to the wafer stage WST at the time of wavefront aberration measurement and removing it from the wafer stage WST at times other than the measurement are automated by remote operation, it is troublesome to attach manually. -There is no need to perform the removal work, and the removal work can be performed efficiently and quickly.

(3)通常、波面収差測定ユニット35は、その本体または波面収差測定ユニット35を作動させるための電力ケーブル等からジュール熱を発生し、ウエハステージWSTの温度を上昇させてしまう。ウエハステージWSTの温度管理は、ウエハステージWSTの高精度な位置決め、しいては、高精度の半導体素子を製造するために重要である。その点、上記実施形態では、波面収差測定が終了すると、ウエハステージWSTから自動的に波面収差測定ユニット35を取り外して熱源自体を取り去るため、ウエハステージWSTの温度をより迅速に元の設定温度に戻すことができる。   (3) Normally, the wavefront aberration measurement unit 35 generates Joule heat from its main body or a power cable for operating the wavefront aberration measurement unit 35 and raises the temperature of the wafer stage WST. The temperature management of wafer stage WST is important for high-precision positioning of wafer stage WST, and for manufacturing high-precision semiconductor elements. In that respect, in the above embodiment, when the wavefront aberration measurement is completed, the wavefront aberration measurement unit 35 is automatically removed from the wafer stage WST and the heat source itself is removed, so that the temperature of the wafer stage WST is quickly returned to the original set temperature. Can be returned.

(4)上記実施形態では、計測時以外の波面収差測定ユニット35は、露光装置本体4を収納するチャンバ内であって計測位置から離れた退避位置に格納されている。よって、波面収差測定ユニット35は、計測時以外の例えば通常露光時には、この退避位置に待機しており、計測時には速やかにウエハステージWSTに装着することができる。   (4) In the above embodiment, the wavefront aberration measurement unit 35 other than at the time of measurement is stored in a retracted position in the chamber that houses the exposure apparatus main body 4 and away from the measurement position. Therefore, the wavefront aberration measurement unit 35 stands by at this retracted position, for example, during normal exposure other than during measurement, and can be quickly mounted on the wafer stage WST during measurement.

(5)また、退避位置はチャンバ内であるため、波面収差測定ユニット35を着脱するために、わざわざチャンバの開閉扉(不図示)を開け閉めして、波面収差測定ユニット35を出し入れする必要がないため、チャンバ内の雰囲気が害されるといった問題も回避できる。   (5) Further, since the retracted position is in the chamber, it is necessary to open and close the chamber door (not shown) and insert and remove the wavefront aberration measuring unit 35 in order to attach and detach the wavefront aberration measuring unit 35. Therefore, the problem that the atmosphere in the chamber is damaged can be avoided.

(6)上記実施形態では、ウエハステージWSTのXY方向の移動機能を利用して、退避位置と計測位置との間で波面収差測定ユニット35を搬送する構成となっている。つまり、ウエハステージWSTは、測定時に、波面収差測定ユニット35を取りに行って、計測位置まで持ってくるという機能を奏している。こうした構成により、退避位置にある波面収差測定ユニット35を搬送するという動作を、露光装置が備えるウエハステージWSTで容易に実現することができる。例えば、ロボットアーム等の別個の装置をチャンバ内に設ける場合と比較してその装置構成が容易となることは明らかである。   (6) In the above embodiment, the wavefront aberration measurement unit 35 is transported between the retracted position and the measurement position by using the movement function of the wafer stage WST in the XY directions. In other words, wafer stage WST has a function of picking up wavefront aberration measurement unit 35 and bringing it to the measurement position during measurement. With such a configuration, the operation of transporting the wavefront aberration measuring unit 35 at the retracted position can be easily realized by the wafer stage WST provided in the exposure apparatus. For example, it is clear that the device configuration is easier than a case where a separate device such as a robot arm is provided in the chamber.

(7)上記実施形態では、ウエハステージWSTの取付凹部34近傍には、波面収差測定ユニット35との接近を検知するための接近センサ43が取り付けられている。そして、この接近センサ43が波面収差測定ユニット35を検知した信号に基づいて、主制御系41が着脱機構3に波面収差測定ユニット35の取り付け動作を開始させる。このため、移動するウエハステージWSTが退避位置にある波面収差測定ユニット35に近接したそのタイミングで、波面収差測定ユニット35のウエハステージWSTへの取り付け動作を開始することができる。   (7) In the above embodiment, the proximity sensor 43 for detecting the approach to the wavefront aberration measurement unit 35 is attached in the vicinity of the mounting recess 34 of the wafer stage WST. The main control system 41 causes the attachment / detachment mechanism 3 to start the attachment operation of the wavefront aberration measurement unit 35 based on the signal detected by the proximity sensor 43 by the wavefront aberration measurement unit 35. Therefore, the operation of attaching the wavefront aberration measurement unit 35 to the wafer stage WST can be started at the timing when the moving wafer stage WST approaches the wavefront aberration measurement unit 35 in the retracted position.

(8)上記実施形態では、ウエハステージWSTに対して波面収差測定ユニット35を着脱する退避位置を、ウエハ交換位置近傍に設定しており、露光時位置からウエハ交換位置を通過して退避位置まで移動するようになっている。このため、波面収差を測定する際に、ウエハWの交換タイミングと合わせてウエハステージWSTを移動させれば、ウエハ交換位置から退避位置への僅かな距離を移動するのみで、ウエハステージWSTを退避位置(取り付け位置)へと持って行ってやることができる。   (8) In the above embodiment, the retracted position for attaching / detaching the wavefront aberration measuring unit 35 to / from wafer stage WST is set in the vicinity of the wafer replacement position, and passes from the exposure position to the retracted position through the wafer replacement position. It is supposed to move. Therefore, when measuring wavefront aberration, if wafer stage WST is moved in accordance with the replacement timing of wafer W, wafer stage WST is retracted only by moving a small distance from the wafer replacement position to the retracted position. It can be taken to the position (attachment position).

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4、図5にしたがって説明する。
本発明は、投影光学系の最も基板(ウエハW)側の光学素子と、ウエハWの表面との間に液体を介して露光を行う液浸露光装置にも適用できる。本実施形態は、この液浸露光装置に本発明を具体化した点が上記第1実施形態と異なる。以下、上記第1実施形態との相違点に着目して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that performs exposure through a liquid between the optical element on the most substrate (wafer W) side of the projection optical system and the surface of the wafer W. The present embodiment is different from the first embodiment in that the present invention is embodied in this immersion exposure apparatus. Hereinafter, description will be made focusing on differences from the first embodiment.

図4は、本実施形態の露光装置の概略構成図であって、特にウエハステージWST近傍を示す図である。図4に示すように、この露光装置50は、ウエハWの表面と投影光学系PLのウエハ側の光学素子52との間に所定の液体53を供給する液体供給装置54と、この液体53をウエハW上から回収する液体回収装置55とを備えている。この液体53としては、例えば純水を使用する。液体供給装置54は、液体53を貯留するタンク、加圧ポンプ、温度制御装置等(いずれも不図示)を含んで構成され、所定の流出ノズル56を介してウエハW上に温度制御された液体53を供給するようになっている。一方、液体回収装置55は、液体53の貯留タンク及び吸引ポンプ等(いずれも不図示)を含んで構成され、所定の流入ノズル57を介してウエハW上の液体53を回収するようになっている。この露光装置50では、少なくともレチクルRのパターン像をウエハW上に転写している間は、ウエハWの表面と投影光学系PLのウエハ側の光学素子52との間に液体53が満たされることになる。   FIG. 4 is a schematic block diagram of the exposure apparatus of the present embodiment, particularly showing the vicinity of wafer stage WST. As shown in FIG. 4, the exposure apparatus 50 includes a liquid supply device 54 that supplies a predetermined liquid 53 between the surface of the wafer W and the optical element 52 on the wafer side of the projection optical system PL, and the liquid 53. And a liquid recovery device 55 for recovering from the wafer W. For example, pure water is used as the liquid 53. The liquid supply device 54 includes a tank that stores the liquid 53, a pressure pump, a temperature control device, and the like (all not shown), and the temperature of the liquid is controlled on the wafer W via a predetermined outflow nozzle 56. 53 is supplied. On the other hand, the liquid recovery device 55 includes a storage tank for the liquid 53, a suction pump, and the like (both not shown), and recovers the liquid 53 on the wafer W via a predetermined inflow nozzle 57. Yes. In this exposure apparatus 50, at least while the pattern image of the reticle R is transferred onto the wafer W, the liquid 53 is filled between the surface of the wafer W and the optical element 52 on the wafer side of the projection optical system PL. become.

ここで、ウエハステージWSTに形成される取付凹部34及び、波面収差測定ユニット35、着脱機構3、図示を省略した主制御系41等のその他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。ただし、図5に示すように、本実施形態では、ウエハステージWST上面には、ウエハWの外形と略同じ大きさの開口が形成された平面部材59が設けられている。この平面部材59をウエハステージWST上に設けることによって、ウエハWの表面と同一面を形成することができ、ウエハWのエッジ周辺部の領域を露光する際にも、液浸法による露光を維持することができる。なお、平面部材59とウエハWとの隙間は、液体の表面張力によって、液体漏れが生じない程度に設定されることが望ましい。   Here, the mounting recess 34 formed in the wafer stage WST, the wavefront aberration measurement unit 35, the attaching / detaching mechanism 3, the main control system 41 (not shown), and other other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. However, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, a planar member 59 in which an opening having substantially the same size as the outer shape of wafer W is provided on the upper surface of wafer stage WST. By providing the planar member 59 on the wafer stage WST, the same surface as the surface of the wafer W can be formed, and the exposure by the immersion method is maintained even when the area around the edge of the wafer W is exposed. can do. Note that the gap between the planar member 59 and the wafer W is desirably set to such an extent that liquid leakage does not occur due to the surface tension of the liquid.

また、本実施形態では、平面部材59の側面(取付部)と波面収差測定ユニット35との間に、シール部材58が設けられている点、及びダミー部材61を有する点で上記第1実施形態と異なっている。なお、シール部材58は、必須ではない。すなわち、上述したように、平面部材59と、波面収差測定ユニット35あるいはダミー部材61との間の隙間が、液体の表面張力によって、液体漏れが生じない程度に設定されるのであれば、シール部材58を省略することも可能である。   Further, in the present embodiment, the first embodiment described above in that the seal member 58 is provided between the side surface (mounting portion) of the flat member 59 and the wavefront aberration measurement unit 35 and the dummy member 61 is provided. Is different. The seal member 58 is not essential. That is, as described above, if the gap between the planar member 59 and the wavefront aberration measuring unit 35 or the dummy member 61 is set to such an extent that liquid leakage does not occur due to the surface tension of the liquid, the sealing member It is also possible to omit 58.

図5は、第1実施形態で説明した退避位置において、ウエハステージWSTから波面収差測定ユニット35を取り外し、替わりにダミー部材61をウエハステージWSTへ取り付ける動作を説明する図である。図5に示すように、ダミー部材61は、波面収差測定ユニット35が取付凹部34に取り付けられていない時に取付凹部34に配置される。そして、このダミー部材61は、波面収差測定ユニット35と同一形状であって、すなわち、取付凹部34の形状に対応する形状となっており、例えばチタン等の軽量で強度の高い金属製である。なお、ウエハステージWSTの運動性能の面では、ウエハステージWSTにかかる余分な加重は極力避け慣性質量を低減することが望ましいが、ダミー部材61をチタン等で形成することにより、波面収差測定ユニット35と比較すれば十分に軽量化されており、ウエハステージWSTの運動性能を損なわない程度に問題なく実施することができる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of removing the wavefront aberration measurement unit 35 from the wafer stage WST and attaching the dummy member 61 to the wafer stage WST at the retracted position described in the first embodiment. As shown in FIG. 5, the dummy member 61 is disposed in the attachment recess 34 when the wavefront aberration measurement unit 35 is not attached to the attachment recess 34. The dummy member 61 has the same shape as that of the wavefront aberration measuring unit 35, that is, a shape corresponding to the shape of the mounting recess 34, and is made of a lightweight and high strength metal such as titanium. In terms of the motion performance of wafer stage WST, it is desirable to avoid excessive weight applied to wafer stage WST as much as possible to reduce the inertial mass. However, by forming dummy member 61 of titanium or the like, wavefront aberration measurement unit 35 is formed. Compared to the above, the weight is sufficiently reduced, and it can be carried out without problems to the extent that the motion performance of wafer stage WST is not impaired.

一方、シール部材58は、例えばゴム等の軟性(弾性)及び耐水性を有する材質で構成され、取付凹部34に取り付けられる波面収差測定ユニット35またはダミー部材61の側面と密着して、取付凹部34と波面収差測定ユニット35または取付凹部34とダミー部材61とに間隙が生じないようにしてシールする。   On the other hand, the seal member 58 is made of a material having flexibility (elasticity) and water resistance, such as rubber, and is in close contact with the side surface of the wavefront aberration measuring unit 35 or the dummy member 61 attached to the attachment recess 34, so that the attachment recess 34. The wavefront aberration measuring unit 35 or the mounting recess 34 and the dummy member 61 are sealed so as not to generate a gap.

また、波面収差測定方法(着脱機構3の動作方法)についても、上記第1実施形態とほぼ同様であるため、詳細な説明を省略することとし、相違点のみ説明する。
本実施形態の光学特性測定装置51では、取付凹部34に波面収差測定ユニット35が取り付けられていない時には、替わりにダミー部材61が配置されるように主制御系41によって制御される。図5は、ウエハステージWSTが波面収差測定ユニット35の退避位置まで移動した状態、すなわち、波面収差測定を終えた後に、波面収差測定ユニット35をウエハステージWSTから取り外す際の上記第1実施形態の図3(d)に相当する。
The wavefront aberration measurement method (the operation method of the attachment / detachment mechanism 3) is also substantially the same as that of the first embodiment, and therefore detailed description thereof will be omitted, and only differences will be described.
In the optical characteristic measuring apparatus 51 of this embodiment, when the wavefront aberration measuring unit 35 is not attached to the attachment recess 34, the main control system 41 controls the dummy member 61 so that it is disposed instead. FIG. 5 shows a state in which the wafer stage WST is moved to the retracted position of the wavefront aberration measuring unit 35, that is, after the wavefront aberration measurement is finished, the wavefront aberration measuring unit 35 is removed from the wafer stage WST in the first embodiment. This corresponds to FIG.

本実施形態では、波面収差測定ユニット35がウエハステージWSTから取り外され、格納部23に格納されると、引き続き、ダミー部材61の装着動作が開始される。ここで、波面収差測定ユニット35とダミー部材61とが交換され、ダミー部材61が波面収差測定ユニット35と同様の位置決め・固定方法によりウエハステージWSTの取付凹部34に固定される。   In the present embodiment, when the wavefront aberration measuring unit 35 is detached from the wafer stage WST and stored in the storage unit 23, the mounting operation of the dummy member 61 is subsequently started. Here, the wavefront aberration measuring unit 35 and the dummy member 61 are exchanged, and the dummy member 61 is fixed to the mounting recess 34 of the wafer stage WST by the same positioning and fixing method as the wavefront aberration measuring unit 35.

なお、ダミー部材61の取り外し、及びダミー部材61から波面収差測定ユニット35への交換については上記と逆の動作により同様に行われる。
上記実施形態によれば、第1実施形態における(1)〜(8)の効果に加え、さらに以下のような効果を得ることができる。
The removal of the dummy member 61 and the replacement from the dummy member 61 to the wavefront aberration measurement unit 35 are performed in the same manner by the reverse operation.
According to the said embodiment, in addition to the effect of (1)-(8) in 1st Embodiment, the following effects can be acquired further.

(9)上記実施形態では、液浸法による露光動作時において、ウエハステージWSTの取付凹部34にはダミー部材61が配置されているため、露光時にウエハW上に供給された液体53が取付凹部34に浸入してしまうことを防止できる。このように、ダミー部材61が取付凹部34への液漏れ防止機能を奏すことになる。   (9) In the above embodiment, the dummy member 61 is arranged in the mounting recess 34 of the wafer stage WST during the exposure operation by the liquid immersion method, so that the liquid 53 supplied onto the wafer W during the exposure is attached to the mounting recess. 34 can be prevented from entering. In this way, the dummy member 61 has a function of preventing liquid leakage to the mounting recess 34.

次に、上記実施形態の露光装置1,50をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図7は、デバイス(ICやLSI等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。図7に示すように、まず、ステップS101(設計ステップ)において、デバイス(マイクロデバイス)の機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レクチルRt等)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the exposure apparatuses 1 and 50 of the above embodiment in a lithography process will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing example of a device (a semiconductor element such as an IC or LSI, a liquid crystal display element, an imaging element (CCD or the like), a thin film magnetic head, a micromachine, or the like). As shown in FIG. 7, first, in step S101 (design step), a function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a device (microdevice) is performed, and a pattern design for realizing the function is performed. Do. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (such as a reticle Rt) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (or a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon or a glass plate.

次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜S103で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程(チップ封入等)等の工程が必要に応じて含まれる。   Next, in step S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S103, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation or the like) as necessary.

最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。   Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device manufactured in step S105 are performed. After these steps, the device is completed and shipped.

図8は、半導体デバイスの場合における、図7のステップS104の詳細なフローの一例を示す図である。図8において、ステップS111(酸化ステップ)では、ウエハWの表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)では、ウエハW表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)では、ウエハW上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)では、ウエハWにイオンを打ち込む。以上のステップS111〜S114のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S104 of FIG. 7 in the case of a semiconductor device. In FIG. 8, in step S111 (oxidation step), the surface of the wafer W is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the surface of the wafer W. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer W by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer W. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、ウエハWに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、先に説明したリソグラフィシステム(露光装置31)によってマスク(レチクルRt)の回路パターンをウエハW上に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)では露光されたウエハWを現像し、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。   At each stage of the wafer process, when the above pre-process is completed, the post-process is executed as follows. In this post-processing process, first, a photosensitive agent is applied to the wafer W in step S115 (resist formation step). Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask (reticle Rt) is transferred onto the wafer W by the lithography system (exposure apparatus 31) described above. Next, in step S117 (developing step), the exposed wafer W is developed, and in step S118 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S119 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed.

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハW上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程(ステップS116)において上記の各実施形態で説明した光学特性測定装置を備えた露光装置1が用いられる。そのため、高精度に光学特性が測定されることにより、照明光学系17、投影光学系PLの調整精度を高めることより、より一層の解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が狭い高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。
Multiple circuit patterns are formed on the wafer W by repeatedly performing these pre-processing and post-processing steps.
If the device manufacturing method of this embodiment described above is used, the exposure apparatus 1 including the optical property measuring apparatus described in each of the above embodiments is used in the exposure step (step S116). Therefore, by measuring the optical characteristics with high accuracy, it is possible to further improve the resolving power by increasing the adjustment accuracy of the illumination optical system 17 and the projection optical system PL, and to perform exposure amount control with high accuracy. be able to. Therefore, as a result, a highly integrated device having a narrow minimum line width can be produced with a high yield.

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記各実施形態に加え、波面収差測定ユニット35の着脱前後のウエハステージWSTの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備える構成としてもよい。例えば、図6に示すように、この重心調整機構62は、波面収差測定ユニット35と同質量の補償部材63を、波面収差測定ユニット35と対称位置にウエハステージWSTに設けることで構成できる。この補償部材63を、波面収差測定ユニット35が取付凹部34に取り付けられる際に同時に取り付け、また、波面収差測定ユニット35を取り外す際には取り外すことで、ウエハステージWSTの重心Gを一定とすることができる。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
In addition to the above-described embodiments, it may be configured to further include a center-of-gravity adjustment mechanism that keeps the center of gravity of wafer stage WST constant before and after the wavefront aberration measurement unit 35 is attached and detached. For example, as shown in FIG. 6, the center-of-gravity adjustment mechanism 62 can be configured by providing a compensation member 63 having the same mass as the wavefront aberration measurement unit 35 on the wafer stage WST at a position symmetrical to the wavefront aberration measurement unit 35. The compensation member 63 is attached at the same time when the wavefront aberration measurement unit 35 is attached to the attachment recess 34, and is removed when the wavefront aberration measurement unit 35 is removed, so that the center of gravity G of the wafer stage WST is made constant. Can do.

また、補償部材63の質量は、必ずしも波面収差測定ユニット35と同質量でなくてもよい。この場合、例えば、補償部材を、波面収差測定ユニット35の取り付け(又は取り外し)によって重心Gに生じるモーメントと逆回りでかつ等量となるモーメントを生じさせるように構成すれば、上記と同様の効果を奏すことができる。   The mass of the compensation member 63 is not necessarily the same as that of the wavefront aberration measurement unit 35. In this case, for example, if the compensation member is configured so as to generate a moment that is opposite to and equal to the moment generated at the center of gravity G by the attachment (or removal) of the wavefront aberration measurement unit 35, the same effect as described above. Can be played.

○ 上記実施形態では、露光装置1,50を例に説明しているが、光学系の光学特性を測定する対象は、例えば、ウエハの検査装置など、他の光学装置であっても本発明の光学特性測定装置が好適に適用できる。   In the above-described embodiment, the exposure apparatuses 1 and 50 are described as an example. However, the object of measuring the optical characteristics of the optical system may be another optical apparatus such as a wafer inspection apparatus. An optical characteristic measuring apparatus can be suitably applied.

○ さらに、露光装置の光学系であっても、投影光学系PL以外に例えば、照明光学系17の光学特性を測定するものとしてもよい。
○ 上記実施形態では、光学特性測定装置2,51として、波面計測機能を備えるものを例に挙げて説明したが、この計測機能に限られるものではない。例えば、投影光学系PLを通過した光の偏光状態を測定する機能、投影光学系PLを通過した光の情報を測定する機能、投影光学系PLによって形成された空間像を測定する機能、投影光学系PLの開口数を測定する機能等を備えるものであってもよい。これらの機能によって測定される光学特性は、露光装置の露光精度に影響する重要なパラメータであって、しばしば測定され、入念な調整がなされる。よって、上記各光学特性測定機能を有することにより、各測定を効率的に行うことで、露光装置の作業効率を向上させることができる。さらに、これらの機能を単独で備える光学特性測定装置を構成してもよいし、これらの機能のうち、複数の機能を備える光学特性測定装置を構成してもよい。
Further, even in the optical system of the exposure apparatus, for example, the optical characteristics of the illumination optical system 17 may be measured in addition to the projection optical system PL.
In the above embodiment, the optical characteristic measuring devices 2 and 51 have been described by taking the example having the wavefront measuring function as an example, but are not limited to this measuring function. For example, a function for measuring the polarization state of light that has passed through the projection optical system PL, a function for measuring information on the light that has passed through the projection optical system PL, a function for measuring an aerial image formed by the projection optical system PL, and projection optics A function of measuring the numerical aperture of the system PL may be provided. The optical characteristics measured by these functions are important parameters that affect the exposure accuracy of the exposure apparatus, and are often measured and carefully adjusted. Therefore, by having each optical characteristic measurement function described above, it is possible to improve the working efficiency of the exposure apparatus by performing each measurement efficiently. Furthermore, an optical characteristic measuring apparatus having these functions alone may be configured, or an optical characteristic measuring apparatus having a plurality of functions among these functions may be configured.

○ 上記実施形態では、ウエハステージWSTがウエハWの交換位置(図3(c))を通過する際、露光処理済みのウエハWとこれから露光処理される未処理のウエハWとが交換されるものとしたが、必ずしも未処理のウエハWをこのタイミングで載置する必要はない。また、上記実施形態では、ウエハ交換にあたり、ウエハステージWSTはウエハ交換位置まで移動するため、このタイミングに合わせて測定処理を行うようにしたが、必ずしもウエハ交換タイミングと合わせて測定を行う必要はない。   In the above embodiment, when the wafer stage WST passes the wafer W exchange position (FIG. 3C), the wafer W that has been exposed is exchanged with the wafer W that has not been exposed. However, it is not always necessary to place an unprocessed wafer W at this timing. In the above embodiment, the wafer stage WST moves to the wafer exchange position when exchanging the wafer. Therefore, the measurement process is performed in accordance with this timing. However, it is not always necessary to perform the measurement in accordance with the wafer exchange timing. .

○ さらに、退避位置は、チャンバ(不図示)内の測定位置から離れた位置であって、ウエハステージWSTの運動性能を損なわない位置であれば、図3に示すようなウエハステージWSTの近傍位置に限られるものではない。また、ウエハ交換位置近傍に限定されるものでもない。   Further, the retreat position is a position away from the measurement position in the chamber (not shown) and is a position near the wafer stage WST as shown in FIG. 3 as long as it does not impair the motion performance of the wafer stage WST. It is not limited to. Further, it is not limited to the vicinity of the wafer exchange position.

○ 上記実施形態では、ウエハステージWSTのXY方向の移動(測定位置から退避位置への移動)によって、ウエハステージWSTと共に波面収差測定ユニット35を退避位置と測定位置との二位置間で移動するようにした。これに替えて、ウエハステージWSTの移動によらず、ウエハステージWSTとは別個の機構によって波面収差測定ユニット35を退避位置から測定位置にあるウエハステージWSTに取り付けるように構成してもよい。例えば、ウエハステージWSTとは別個に屈曲可能な関節を備えたロボットアームを構成し、このロボットアームが退避位置にある波面収差測定ユニット35を測定位置まで搬送して、測定位置にあるウエハステージWSTに対して着脱するように構成してもよい。   In the above embodiment, the wavefront aberration measuring unit 35 is moved between the retracted position and the measured position together with the wafer stage WST by moving the wafer stage WST in the X and Y directions (moving from the measured position to the retracted position). I made it. Alternatively, the wavefront aberration measurement unit 35 may be attached to the wafer stage WST at the measurement position from the retracted position by a mechanism separate from the wafer stage WST, regardless of the movement of the wafer stage WST. For example, a robot arm having a bendable joint is formed separately from wafer stage WST, and this robot arm conveys wavefront aberration measurement unit 35 in the retracted position to the measurement position, and wafer stage WST in the measurement position. You may comprise so that it may attach or detach with respect to.

○ 第2実施形態のダミー部材61は、第1実施形態にも同様に実施することができる。また、上記実施形態では、ダミー部材61はチタン製としたが、これに限定されるものではない。例えば、比熱の大きなポリエチレン、ベリリウム、アルミ等をダミー部材61に用いれば、周囲の温度変動に対して感度が下がるため、温度変動を滑らかにできる。また、機械精度を維持するため熱膨張が重要な要素となる場合には、熱膨張率の小さいインバーを用いることができる。このように、ダミー部材61の材質は適宜変更可能である。   The dummy member 61 of 2nd Embodiment can be implemented similarly to 1st Embodiment. Moreover, in the said embodiment, although the dummy member 61 was made from titanium, it is not limited to this. For example, if polyethylene, beryllium, aluminum or the like having a large specific heat is used for the dummy member 61, the sensitivity to the surrounding temperature fluctuation is lowered, so that the temperature fluctuation can be smoothed. In addition, in the case where thermal expansion is an important factor for maintaining the mechanical accuracy, an invar having a low thermal expansion coefficient can be used. Thus, the material of the dummy member 61 can be changed as appropriate.

○ さらに、ダミー部材61を熱伝導率の大きい材質とし、放熱機構として構成することもできる。波面収差測定ユニット35(測定ユニット)からは、その本体または波面収差測定ユニット35を作動させるための電力ケーブル等からジュール熱が発生している。そのため、放置しておけばウエハステージWSTの温度を上昇させてしまう。ここで、ダミー部材61が熱伝導率の大きい材質であれば、効果的に放熱し、特に取付凹部34周辺をチャンバ内雰囲気の温度に迅速に戻すことができる。また、ダミー部材61をフィン形状とすれば、さらなる放熱効果が得られる。   Furthermore, the dummy member 61 can be made of a material having a high thermal conductivity and can be configured as a heat dissipation mechanism. From the wavefront aberration measurement unit 35 (measurement unit), Joule heat is generated from the main body or a power cable for operating the wavefront aberration measurement unit 35 or the like. Therefore, if left unattended, the temperature of wafer stage WST will rise. Here, if the dummy member 61 is a material having a high thermal conductivity, the heat can be effectively radiated, and in particular, the periphery of the mounting recess 34 can be quickly returned to the temperature of the atmosphere in the chamber. Further, if the dummy member 61 has a fin shape, a further heat dissipation effect can be obtained.

第1実施形態の露光装置の概略構成図。1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment. 波面収差測定ユニットにおける波面収差の測定を示す模式図。The schematic diagram which shows the measurement of the wavefront aberration in a wavefront aberration measuring unit. (a)〜(e)は、ウエハステージに対する波面収差測定ユニットの着脱動作を説明するための平面模式図。(A)-(e) is a plane schematic diagram for demonstrating the attachment or detachment operation | movement of the wavefront aberration measuring unit with respect to a wafer stage. 第2実施形態の露光装置の概略構成図であって、特にウエハステージ近傍を示す図。It is a schematic block diagram of the exposure apparatus of 2nd Embodiment, Comprising: The figure which shows especially the wafer stage vicinity. ダミー部材の交換動作を説明するための図。The figure for demonstrating the replacement | exchange operation | movement of a dummy member. 別の実施形態における重心位置調整機構の概略構成図。The schematic block diagram of the gravity center position adjustment mechanism in another embodiment. デバイス(ICやLSI等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the manufacture example of devices (semiconductor elements, such as IC and LSI, a liquid crystal display element, an image pick-up element (CCD etc.), a thin film magnetic head, a micromachine, etc.). 半導体デバイスの場合における、図7のステップS104の詳細なフローの一例を示す図。The figure which shows an example of the detailed flow of step S104 of FIG. 7 in the case of a semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

AX…光軸、PL…鏡筒、R…レチクル、Rt…テストレチクル、W…ウエハ、WST…ウエハステージ(着脱機構)、1,50…露光装置、2,51…光学特性測定装置、3…着脱機構、17…照明光学系、25…ウエハテーブル、26…ウエハステージ駆動部、23…格納部、27…干渉計、28…移動鏡、29…ウエハステージ制御部(制御装置)、34…取付凹部(取付部)、35…波面収差測定ユニット(測定ユニット)、36…受光面(受光部)、41…主制御系(制御装置)、42…ウエハローダ、43…接近センサ(検知機構)、52…光学素子、53…液体、58…シール部材、61…ダミー部材(補完部材)、62…重心調整機構、63…補償部材   AX ... optical axis, PL ... lens barrel, R ... reticle, Rt ... test reticle, W ... wafer, WST ... wafer stage (detachable mechanism), 1,50 ... exposure device, 2,51 ... optical property measuring device, 3 ... Attachment / detachment mechanism, 17 ... illumination optical system, 25 ... wafer table, 26 ... wafer stage drive unit, 23 ... storage unit, 27 ... interferometer, 28 ... moving mirror, 29 ... wafer stage control unit (control device), 34 ... attachment Recessed part (mounting part), 35 ... wavefront aberration measuring unit (measuring unit), 36 ... light receiving surface (light receiving part), 41 ... main control system (control device), 42 ... wafer loader, 43 ... proximity sensor (detection mechanism), 52 ... Optical element, 53 ... Liquid, 58 ... Seal member, 61 ... Dummy member (complementary member), 62 ... Center of gravity adjustment mechanism, 63 ... Compensation member

Claims (15)

光学系の光学特性を測定する光学特性測定装置において、
移動ステージに着脱可能に配置され、光学系の光学特性を測定する受光部を備える測定ユニットと、
前記移動ステージに対して前記測定ユニットを着脱する着脱機構と、
前記着脱機構を制御し、前記移動ステージと前記測定ユニットとの取り付け又は取り外しを行う制御装置と
を含んで構成されたことを特徴とする光学特性測定装置。
In an optical property measuring apparatus for measuring optical properties of an optical system,
A measurement unit that is detachably disposed on the moving stage and includes a light receiving unit that measures the optical characteristics of the optical system;
An attachment / detachment mechanism for attaching / detaching the measurement unit to / from the moving stage;
An optical characteristic measurement apparatus comprising: a control device that controls the attachment / detachment mechanism and attaches / detaches the movable stage to / from the measurement unit.
前記光学系は、マスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であり、前記移動ステージは、前記基板を保持する基板ステージであることを特徴とする請求項1に記載の光学特性測定装置。 The optical characteristic measurement according to claim 1, wherein the optical system is a projection optical system that projects a pattern formed on a mask onto a substrate, and the moving stage is a substrate stage that holds the substrate. apparatus. 前記測定ユニットは、前記光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、前記光学系を通過した光の情報を測定する機能、前記光学系によって形成された空間像を測定する機能、前記光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも1つの機能を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学特性測定装置。 The measurement unit has a function of measuring a polarization state of light that has passed through the optical system, a function of measuring information of light that has passed through the optical system, a function of measuring an aerial image formed by the optical system, the optical The optical characteristic measuring apparatus according to claim 1, further comprising at least one function of measuring a numerical aperture of the system. 前記測定ユニットは、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも1つの方式によって前記移動ステージに取り付けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。 4. The optical characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit is attached to the moving stage by at least one of an air adsorption method, an electromagnet adsorption method, and a screw fastening method. . 前記着脱機構は、前記光学系の光学特性を測定する位置である測定位置から離れた退避位置で前記測定ユニットを着脱することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。 The optical according to any one of claims 1 to 4, wherein the attachment / detachment mechanism attaches / detaches the measurement unit at a retracted position away from a measurement position which is a position for measuring an optical characteristic of the optical system. Characteristic measuring device. 前記制御装置は、前記測定ユニットの前記退避位置を示す退避位置データに基づいて、前記移動ステージを前記退避位置へ移動させることを特徴とする請求項5に記載の光学特性測定装置。 6. The optical characteristic measuring apparatus according to claim 5, wherein the control apparatus moves the moving stage to the retracted position based on retracted position data indicating the retracted position of the measurement unit. 前記移動ステージと前記測定ユニットとの接近又は接触を検知する検知機構を有し、前記制御装置は、当該検知機構が検知した信号に基づいて、前記着脱機構に前記退避位置において前記測定ユニットの前記移動ステージに対する取り付けを開始させることを特徴とする請求項5又は6に記載の光学特性測定装置。 The controller has a detection mechanism for detecting approach or contact between the moving stage and the measurement unit, and the control device is configured to move the attachment / detachment mechanism to the attachment / detachment mechanism at the retracted position based on a signal detected by the detection mechanism. The optical property measuring apparatus according to claim 5 or 6, wherein attachment to the moving stage is started. 前記測定ユニットの着脱前後の前記移動ステージの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。 The optical characteristic measuring apparatus according to claim 1, further comprising a center-of-gravity adjustment mechanism that keeps the center of gravity of the movable stage constant before and after the measurement unit is attached and detached. 前記重心調整機構は、前記測定ユニットが取り付けられた、あるいは、取り外された際、当該測定ユニットの重量により生じる前記移動ステージの重心位置の変化を補償する補償部材を含むことを特徴とする請求項8に記載の光学特性測定装置。 The center-of-gravity adjusting mechanism includes a compensation member that compensates for a change in the center of gravity of the movable stage caused by the weight of the measurement unit when the measurement unit is attached or removed. 8. The optical property measuring apparatus according to 8. 前記光学系はマスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であって、前記移動ステージは前記基板を保持する基板ステージであって、前記基板ステージには、前記測定ユニットが取り付けられる取付部が形成され、
測定時には前記取付部に前記測定ユニットが取り付けられ、前記投影光学系の基板側の光学素子と前記測定ユニットの前記受光部との間に液体を介して前記投影光学系の光学特性を測定し、
非測定時には、前記取付部の形状に対応する形状を有する補完部材を前記取付部に配置させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。
The optical system is a projection optical system that projects a pattern formed on a mask onto a substrate, the moving stage is a substrate stage that holds the substrate, and the substrate stage is attached to which the measurement unit is attached Part is formed,
The measurement unit is attached to the attachment part at the time of measurement, and the optical characteristics of the projection optical system are measured via a liquid between the optical element on the substrate side of the projection optical system and the light receiving part of the measurement unit,
The optical characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein a complementary member having a shape corresponding to the shape of the attachment portion is arranged in the attachment portion during non-measurement.
前記取付部は、前記基板ステージに凹設された取付凹部に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の光学特性測定装置。 The optical property measuring apparatus according to claim 10, wherein the attachment portion is formed in an attachment recess formed in the substrate stage. 前記取付部と前記測定ユニットとの間隙若しくは前記取付部と前記補完部材との間隙には、前記液体の液漏れを防止するためのシール部が形成されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の光学特性測定装置。 11. A seal part for preventing liquid leakage of the liquid is formed in a gap between the attachment part and the measurement unit or a gap between the attachment part and the complementary member. 11. The optical property measuring apparatus according to 11. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学特性測定装置を用いて光学系の光学特性を測定することを特徴とする光学特性測定方法。 An optical property measuring method, comprising: measuring an optical property of an optical system using the optical property measuring apparatus according to claim 1. レチクルステージ上のマスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介してウエハステージ上の基板上に露光する露光装置において、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学特性測定装置を備えて構成されたことを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a pattern image formed on a mask on a reticle stage onto a substrate on a wafer stage via a projection optical system,
An exposure apparatus comprising the optical property measuring apparatus according to claim 1.
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項14に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイスの製造方法。 15. A device manufacturing method including a lithography process, wherein exposure is performed using the exposure apparatus according to claim 14 in the lithography process.
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