JP2007115740A - Aligner and process for fabricating device, and observation equipment - Google Patents

Aligner and process for fabricating device, and observation equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2007115740A
JP2007115740A JP2005302733A JP2005302733A JP2007115740A JP 2007115740 A JP2007115740 A JP 2007115740A JP 2005302733 A JP2005302733 A JP 2005302733A JP 2005302733 A JP2005302733 A JP 2005302733A JP 2007115740 A JP2007115740 A JP 2007115740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
substrate
mark
detection system
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005302733A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4736707B2 (en
Inventor
Shinichi Okita
晋一 沖田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2005302733A priority Critical patent/JP4736707B2/en
Publication of JP2007115740A publication Critical patent/JP2007115740A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4736707B2 publication Critical patent/JP4736707B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner which can perform alignment of a substrate and a pattern image efficiently and precisely even when immersion method is applied. <P>SOLUTION: The aligner EX comprises a first detection system ALG which detects a mark AM for aligning a substrate P and a pattern image, an analyzer 6 for analyzing the detection results of the first detection system ALG in order to specify a first portion of the mark AM wetted with liquid LQ, and a controller 7 performing alignment of the substrate P and the pattern image using the detection results of the first detection system ALG after performing a predetermined processing depending on the results of analysis from the analyzer 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法、並びに観察装置に関するものである。   The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid, a device manufacturing method, and an observation apparatus.

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、露光光の光路を液体で満たし、その液体を介して基板上にパターン像を投影して基板を露光する液浸型露光装置が案出されている。
国際公開第99/49504号パンフレット
In an exposure apparatus used in a photolithography process, an immersion apparatus that exposes a substrate by filling the optical path of exposure light with a liquid and projecting a pattern image onto the substrate through the liquid as disclosed in the following patent document A mold exposure apparatus has been devised.
International Publication No. 99/49504 Pamphlet

露光装置においては、基板とパターン像との位置合わせを位置合わせ用のマークを用いて行う場合があるが、液浸法を適用した場合にも基板とパターン像との位置合わせを効率良く精確に行うことが求められる。   In an exposure apparatus, alignment of a substrate and a pattern image may be performed using alignment marks, but alignment of the substrate and pattern image can be performed efficiently and accurately even when an immersion method is applied. It is required to do.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸法を適用した場合にも、基板とパターン像との位置合わせを効率良く精確に行うことができる露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法、並びに観察装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an exposure apparatus capable of efficiently and accurately aligning a substrate and a pattern image even when an immersion method is applied, and the exposure thereof It is an object of the present invention to provide a device manufacturing method using an apparatus and an observation apparatus.

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。   In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.

本発明の第1の態様に従えば、液体(LQ)を介して基板(P)上にパターン像を投影して基板(P)を露光する露光装置において、その計測結果が基板(P)とパターン像との位置合わせに供されるマーク(AM、FM1)を検出する第1検出系(ALG)と、マーク(AM、FM1)のうち液体(LQ)で濡れている第1部分(PA1)を特定するために第1検出系(ALG)の検出結果を解析する解析装置(6)と、解析装置(6)の解析結果に応じて所定の処理を行った後、第1検出系(ALG)の検出結果を用いて、基板(P)とパターン像とを位置合わせする制御装置(7)と、を備えた露光装置(EX)が提供される。   According to the first aspect of the present invention, in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by projecting the pattern image onto the substrate (P) through the liquid (LQ), the measurement result is the substrate (P). A first detection system (ALG) for detecting marks (AM, FM1) used for alignment with the pattern image, and a first portion (PA1) wetted by liquid (LQ) among the marks (AM, FM1) The analysis device (6) for analyzing the detection result of the first detection system (ALG) in order to identify the first detection system (ALG), and after performing predetermined processing according to the analysis result of the analysis device (6), An exposure apparatus (EX) provided with a control device (7) for aligning the substrate (P) and the pattern image using the detection result of) is provided.

本発明の第1の態様によれば、液浸法を適用した場合にも、基板とパターン像との位置合わせを効率良く精確に行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, even when the liquid immersion method is applied, alignment between the substrate and the pattern image can be performed efficiently and accurately.

本発明の第2の態様に従えば、上記態様の露光装置(EX)を用いるデバイス製造方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX) of the above aspect is provided.

本発明の第2の態様によれば、基板とパターン像との位置合わせを効率良く精確に行うことができる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。   According to the second aspect of the present invention, a device can be manufactured using an exposure apparatus that can efficiently and accurately align the substrate and the pattern image.

本発明の第3の態様に従えば、基板(P)上に形成された被観察領域を液体(LQ)を介して観察する観察系を備えた観察装置であって、基板(P)上の被観察領域を観察系の観察視野内に位置決めするために、基板(P)上に形成された位置決め用パターンを液体(LQ)を介さずに検出する検出手段と、パターンのうち液体(LQ)で濡れている第1部分(PA1)を特定するために検出手段の検出結果を解析する解析装置(6)と、解析装置(6)の解析結果に応じて所定の処理を行った後に、検出手段の検出結果を用いて、基板(P)と観察視野との相対的な位置合わせを行う制御装置(7)と、を有する観察装置が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an observation apparatus including an observation system for observing an observation region formed on a substrate (P) through a liquid (LQ). Detection means for detecting a positioning pattern formed on the substrate (P) without passing through the liquid (LQ) in order to position the observation region in the observation field of the observation system, and the liquid (LQ) among the patterns The analysis device (6) for analyzing the detection result of the detection means in order to identify the first part (PA1) that is wet, and the detection after performing a predetermined process according to the analysis result of the analysis device (6) There is provided an observation device having a control device (7) for performing relative alignment between the substrate (P) and the observation visual field using the detection result of the means.

本発明の第3の態様によれば、観察装置における位置決め精度を向上することができる。   According to the third aspect of the present invention, positioning accuracy in the observation apparatus can be improved.

本発明によれば、基板とパターン像との位置合わせを効率良く精確に行うことができ、基板を精度良く露光することができる。   According to the present invention, alignment between the substrate and the pattern image can be performed efficiently and accurately, and the substrate can be exposed with high accuracy.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

図1は本実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図である。図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ3と、基板Pを保持する基板ホルダ4Hを有し、基板ホルダ4Hに基板Pを保持して移動可能な基板ステージ4と、露光処理に関する計測を行う計測器を搭載し、基板ステージ4とは独立して移動可能な計測ステージ5と、各ステージの位置情報を計測するレーザ干渉システム6と、マスクステージ3に保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板P上に投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置7とを備えている。制御装置7には、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置8が接続されている。なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材(フォトレジスト)を塗布したものを含み、マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。なお、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。   FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the present embodiment. In FIG. 1, an exposure apparatus EX has a mask stage 3 that can move while holding a mask M, and a substrate holder 4H that holds a substrate P, and a substrate stage that can move while holding the substrate P in the substrate holder 4H. 4 and a measurement stage 5 mounted with a measuring instrument for measuring exposure processing and movable independently of the substrate stage 4, a laser interference system 6 for measuring position information of each stage, and a mask stage 3. The illumination system IL for illuminating the mask M being exposed with the exposure light EL, the projection optical system PL for projecting the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P, and the overall operation of the exposure apparatus EX are controlled. And a control device 7 for performing the operation. The control device 7 is connected to a storage device 8 that stores various types of information related to exposure processing. Here, the substrate includes a substrate in which a photosensitive material (photoresist) is coated on a base material such as a semiconductor wafer, and the mask includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the substrate is formed. In this embodiment, a transmissive mask is used as a mask, but a reflective mask may be used.

本実施形態では、露光装置EXとしてマスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつマスクMのパターン像を基板P上に投影して基板Pを露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をY軸方向、水平面内においてY軸方向と直交する方向をX軸方向(非走査方向)、X軸及びY軸方向に垂直で投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。   In the present embodiment, as the exposure apparatus EX, a scanning exposure apparatus (so-called scanning) that exposes the substrate P by projecting a pattern image of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction. A case where a stepper) is used will be described as an example. In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the horizontal plane is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Y-axis direction in the horizontal plane is the X-axis direction (non-scanning direction), the X-axis, and A direction perpendicular to the Y-axis direction and parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is taken as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

本実施形態の露光装置EXは、液浸法を適用した液浸型露光装置であって、投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い最終光学素子FLと基板Pとの間の露光光ELの光路Kを液体LQで満たす液浸システム1を備えている。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。露光装置EXは、投影光学系PLと露光光ELの光路Kに満たされた液体LQとを介してマスクMを通過した露光光ELを基板P上に照射することによって、マスクMのパターン像を基板P上に投影して、基板Pを露光する。   The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion type exposure apparatus to which an immersion method is applied, and among the plurality of optical elements of the projection optical system PL, the final optical element FL closest to the image plane of the projection optical system PL. An immersion system 1 is provided that fills the optical path K of the exposure light EL between the substrate P and the substrate P with the liquid LQ. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ. The exposure apparatus EX irradiates the substrate P with the exposure light EL that has passed through the mask M via the projection optical system PL and the liquid LQ filled in the optical path K of the exposure light EL, thereby forming a pattern image of the mask M. Projecting onto the substrate P exposes the substrate P.

液浸システム1は、露光光ELの光路Kに対して液体LQを供給するための供給口12と液体LQを回収するための回収口22とを有するノズル部材70を備えている。ノズル部材70は、露光光ELの光路Kを囲むように環状に設けられており、供給口12は、ノズル部材70のうち、露光光ELの光路Kを向く内側面に設けられ、回収口22は、ノズル部材70のうち、基板Pの表面Psと対向する下面70Aに設けられている。制御装置7は、液浸システム1を制御して、供給口12を用いた液体供給動作と回収口22を用いた液体回収動作とを並行して行うことで、投影光学系PLの最終光学素子FLの下面FAと基板Pの表面Paとの間の露光光ELの光路Kを液体LQで満たすように、基板P上に液浸領域LRを形成する。最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aは、基板P上に液体LQの液浸領域LRを形成するために、基板Pの表面Psとの間で液体LQを保持する。本実施形態の露光装置EXは、液体LQの液浸領域LRを基板P上の一部の領域に局所的に形成する局所液浸方式を採用している。液浸領域LRは、投影光学系PLの投影領域ARを覆うように形成される。   The immersion system 1 includes a nozzle member 70 having a supply port 12 for supplying the liquid LQ to the optical path K of the exposure light EL and a recovery port 22 for recovering the liquid LQ. The nozzle member 70 is provided in an annular shape so as to surround the optical path K of the exposure light EL, and the supply port 12 is provided on the inner surface of the nozzle member 70 facing the optical path K of the exposure light EL, and the recovery port 22. Is provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70 facing the surface Ps of the substrate P. The control device 7 controls the liquid immersion system 1 to perform the liquid supply operation using the supply port 12 and the liquid recovery operation using the recovery port 22 in parallel, so that the final optical element of the projection optical system PL is performed. A liquid immersion region LR is formed on the substrate P so that the optical path K of the exposure light EL between the lower surface FA of the FL and the surface Pa of the substrate P is filled with the liquid LQ. The lower surface FA of the final optical element FL and the lower surface 70A of the nozzle member 70 hold the liquid LQ with the surface Ps of the substrate P in order to form the liquid LQ immersion region LR on the substrate P. The exposure apparatus EX of the present embodiment employs a local liquid immersion method in which the liquid immersion area LR of the liquid LQ is locally formed in a partial area on the substrate P. The liquid immersion area LR is formed so as to cover the projection area AR of the projection optical system PL.

照明系ILは、マスクM上の所定の照明領域IAを均一な照度分布の露光光ELで照明するものである。照明系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination area IA on the mask M with exposure light EL having a uniform illumination distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, , Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.

マスクステージ3は、マスクステージ駆動装置3Dの駆動により、マスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能である。マスクステージ3(ひいてはマスクM)の位置情報は、レーザ干渉システム6のレーザ干渉計6Mによって計測される。レーザ干渉計6Mは、マスクステージ3上に設けられた移動鏡の反射面3Kと協働してマスクステージ3の位置情報を計測する。制御装置7は、レーザ干渉システム6の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置3Dを駆動し、マスクステージ3に保持されているマスクMの位置制御を行う。   The mask stage 3 is movable in the X-axis, Y-axis, and θZ directions while holding the mask M by driving the mask stage driving device 3D. The position information of the mask stage 3 (and hence the mask M) is measured by the laser interferometer 6M of the laser interference system 6. The laser interferometer 6M measures positional information of the mask stage 3 in cooperation with the reflecting surface 3K of the movable mirror provided on the mask stage 3. The control device 7 drives the mask stage driving device 3D based on the measurement result of the laser interference system 6, and controls the position of the mask M held on the mask stage 3.

投影光学系PLは、マスクMのパターン像を所定の投影倍率で基板Pに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒PKで保持されている。本実施形態の投影光学系PLは、その投影倍率が例えば1/4、1/5、1/8等の縮小系である。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。なお、本実施形態の投影光学系PLは、最終光学素子FLの像面側の光路Kを液体LQで満たしているが、国際公開第2004/019128号パンフレットに開示されているように、最終光学素子FLの物体面側の光路も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。   The projection optical system PL projects the pattern image of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification, and has a plurality of optical elements, and these optical elements are held by a lens barrel PK. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, 1/8 or the like. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the projection optical system PL of the present embodiment, the optical path K on the image plane side of the final optical element FL is filled with the liquid LQ. However, as disclosed in International Publication No. 2004/019128, the final optical system PL It is also possible to employ a projection optical system in which the optical path on the object plane side of the element FL is filled with liquid.

基板ステージ4は、基板Pを保持する基板ホルダ4Hを有しており、基板ステージ駆動装置4Dの駆動により、基板ホルダ4Hに基板Pを保持した状態で、ベース部材BP上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。基板ホルダ4Hは、基板ステージ4上に設けられた凹部4Rに配置されており、凹部4Rの周囲の上面4Fは、基板ホルダ4Hに保持された基板Pの表面Paとほぼ同じ高さ(面一)になるようなほぼ平坦面となっている。基板ステージ4(ひいては基板P)の位置情報は、レーザ干渉システム6のレーザ干渉計6Pによって計測される。レーザ干渉計6Pは、基板ステージ4の側面に設けられた移動鏡の反射面4Kと協働して基板ステージ4の位置情報を計測する。制御装置7は、レーザ干渉システム6の計測結果及び基板Pの面位置情報を検出する不図示のフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置4Dを駆動し、基板ステージ4に保持されている基板Pの位置制御を行う。   The substrate stage 4 has a substrate holder 4H that holds the substrate P. The substrate stage 4 is driven by the substrate stage driving device 4D, and the substrate stage 4 is held on the base member BP with the X-axis, Y-axis on the base member BP. It is movable in the direction of 6 degrees of freedom in the axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions. The substrate holder 4H is disposed in a recess 4R provided on the substrate stage 4, and the upper surface 4F around the recess 4R is substantially the same height (level) as the surface Pa of the substrate P held by the substrate holder 4H. ) Is almost flat. The position information of the substrate stage 4 (and consequently the substrate P) is measured by the laser interferometer 6P of the laser interference system 6. The laser interferometer 6 </ b> P measures positional information of the substrate stage 4 in cooperation with the reflecting surface 4 </ b> K of the movable mirror provided on the side surface of the substrate stage 4. The control device 7 drives the substrate stage driving device 4D based on the measurement result of the laser interference system 6 and the detection result of the focus / leveling detection system (not shown) that detects the surface position information of the substrate P, so that the substrate stage 4 The position of the held substrate P is controlled.

計測ステージ5は、計測ステージ駆動装置5Dの駆動により、計測器を搭載した状態で、ベース部材BP上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。計測ステージ5の上面5Fは、ほぼ平坦面となっている。計測ステージ5の位置情報は、レーザ干渉システム6のレーザ干渉計6Pによって計測される。レーザ干渉計6Pは、計測ステージ5の側面に設けられた移動鏡の反射面5Kと協働して計測ステージ5の位置情報を計測する。制御装置7は、レーザ干渉システム6の計測結果に基づいて、計測ステージ駆動装置5Dを駆動し、計測ステージ5の位置制御を行う。なお、基板Pを保持する基板ステージ4と、計測器を搭載した計測ステージ5とを備えた露光装置については、例えば特開平11−135400号公報、特開2000−164504号公報等に開示されている。   The measurement stage 5 has six degrees of freedom in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions on the base member BP in a state where a measurement instrument is mounted by driving the measurement stage driving device 5D. Can be moved to. The upper surface 5F of the measurement stage 5 is a substantially flat surface. Position information of the measurement stage 5 is measured by the laser interferometer 6P of the laser interference system 6. The laser interferometer 6P measures the position information of the measurement stage 5 in cooperation with the reflecting surface 5K of the movable mirror provided on the side surface of the measurement stage 5. The control device 7 drives the measurement stage driving device 5D based on the measurement result of the laser interference system 6, and controls the position of the measurement stage 5. An exposure apparatus provided with a substrate stage 4 for holding the substrate P and a measurement stage 5 on which a measuring instrument is mounted is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-135400 and 2000-164504. Yes.

また、露光装置EXは、基板PとマスクMのパターン像とを位置合わせするためのマークを検出する第1検出系ALGと、第1検出系ALGの検出結果を解析する解析装置6とを備えている。第1検出系ALGの検出結果は解析装置6及び制御装置7の少なくとも一方に出力される。また、解析装置6と制御装置7とは接続されており、解析装置6の解析結果は制御装置7に出力される。   Further, the exposure apparatus EX includes a first detection system ALG that detects a mark for aligning the substrate P and the pattern image of the mask M, and an analysis apparatus 6 that analyzes the detection result of the first detection system ALG. ing. The detection result of the first detection system ALG is output to at least one of the analysis device 6 and the control device 7. The analysis device 6 and the control device 7 are connected, and the analysis result of the analysis device 6 is output to the control device 7.

第1検出系ALGは、基板Pと投影光学系PLによるパターン像とを位置合わせするために、基板P上に設けられたアライメントマークAM、及び計測ステージ5上に設けられた第1基準マークFM1を検出する。第1検出系ALGは、オフアクシス方式のアライメント系であって、投影光学系PLの先端近傍に設けられており、図1においては、投影光学系PLの+Y側に配置されている。本実施形態の第1検出系(アライメント系)ALGでは、例えば特開平4−65603号公報に開示されているような、基板P上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光束を検出対象マーク(アライメントマークAM、第1基準マークFM1等)に照射し、その検出対象マークからの反射光により受光面に結像された検出対象マークの像と指標(アライメント系ALG内に設けられた指標板上の指標マーク(テンプレート))の像とを撮像素子(CCD等)を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するFIA(Field Image Alignment)方式が採用されている。   The first detection system ALG has an alignment mark AM provided on the substrate P and a first reference mark FM1 provided on the measurement stage 5 in order to align the substrate P and the pattern image by the projection optical system PL. Is detected. The first detection system ALG is an off-axis alignment system and is provided near the tip of the projection optical system PL. In FIG. 1, the first detection system ALG is arranged on the + Y side of the projection optical system PL. In the first detection system (alignment system) ALG of the present embodiment, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-65603, a broadband detection light beam that does not expose a photosensitive material on the substrate P is detected as a detection target mark (alignment). Mark AM, first reference mark FM1, etc.) and an image of the detection target mark formed on the light receiving surface by reflected light from the detection target mark and an index (on the index plate provided in the alignment system ALG) An FIA (Field Image Alignment) method is employed in which an image of an index mark (template) is captured using an image sensor (CCD or the like), and the position of the mark is measured by performing image processing on these captured signals. .

また、露光装置EXは、計測ステージ5上に設けられた第2基準マークFM2を投影光学系PLを介して検出する第2検出系RAを備えている。第2検出系RAは、基板Pと投影光学系PLによるパターン像とを位置合わせするために、計測ステージ5上の第2基準マークFM2を投影光学系PLを介して検出する。第2検出系RA(RAa、RAb)は、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)方式のアライメント系であって、マスクステージ3の近傍に設けられており、図1においては、一対の第2検出系(アライメント系)RAa、RAbがX軸方向に所定距離隔てて配置されている。第2検出系(アライメント系)RAa、RAbは、マスクステージ3の上方に配置されており、第2検出系RAa、RAbは、マスクM上の一対のアライメントマークと、それらアライメントマークに対応するように計測ステージ5上に設けられた第2基準マークFM2の投影光学系PLを介した共役像とを同時に観察する。本実施形態の第2検出系(レチクルアライメント系)RAでは、例えば特開平7−176468号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、CCDカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するVRA(Visual Reticle Alignment)方式が採用されている。第2検出系RAの検出結果は制御装置7に出力される。   Further, the exposure apparatus EX includes a second detection system RA that detects the second reference mark FM2 provided on the measurement stage 5 via the projection optical system PL. The second detection system RA detects the second reference mark FM2 on the measurement stage 5 via the projection optical system PL in order to align the substrate P and the pattern image by the projection optical system PL. The second detection system RA (RAa, RAb) is a TTR (Through The Reticle) type alignment system using light having an exposure wavelength, and is provided in the vicinity of the mask stage 3. In FIG. The second detection systems (alignment systems) RAa and RAb are arranged at a predetermined distance in the X-axis direction. The second detection systems (alignment systems) RAa and RAb are arranged above the mask stage 3, and the second detection systems RAa and RAb correspond to a pair of alignment marks on the mask M and the alignment marks. The conjugate image of the second fiducial mark FM2 provided on the measurement stage 5 through the projection optical system PL is simultaneously observed. In the second detection system (reticle alignment system) RA of the present embodiment, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-176468, the mark is irradiated with light and the image of the mark captured by a CCD camera or the like. A VRA (Visual Reticle Alignment) system is employed in which data is subjected to image processing to detect a mark position. The detection result of the second detection system RA is output to the control device 7.

図2は露光装置EXを含むデバイス製造システムの概略を示す模式図である。製造システムSYSは、基板Pの露光処理を行う露光装置EX、アライメントマークAMに関する基準信号(テンプレート)を取得するために用いられるインライン事前検出系ALG1及びオフライン事前検出系ALG2、露光工程の管理を行う露光工程管理コントローラEC、及び事前検出系等から出力される各種データの解析等を行うデータ処理装置DA等を備えており、これらは工場内生産管理ホストシステムMCによって管理される。上述の各機器、装置は工場内に設けられ、通信ライン、LAN等のネットワークを含む通信装置COMを介して互いに接続されている。事前検出系ALG1、ALG2は、第1検出系ALGとほぼ同等の構成を有する。インライン事前検出系ALG1は、コータ・デベロッパ装置等のトラックTR内に設けられており、露光装置EXに搬送される前の基板P上のアライメントマークAMを検出可能である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of a device manufacturing system including the exposure apparatus EX. The manufacturing system SYS manages an exposure apparatus EX that performs an exposure process on the substrate P, an inline pre-detection system ALG1 and an offline pre-detection system ALG2 that are used to acquire a reference signal (template) related to the alignment mark AM, and an exposure process. An exposure process management controller EC and a data processing device DA for analyzing various data output from the advance detection system and the like are provided, and these are managed by the in-factory production management host system MC. Each of the devices and apparatuses described above is provided in a factory, and is connected to each other via a communication apparatus COM including a network such as a communication line and a LAN. The prior detection systems ALG1 and ALG2 have substantially the same configuration as the first detection system ALG. The inline pre-detection system ALG1 is provided in a track TR such as a coater / developer apparatus, and can detect the alignment mark AM on the substrate P before being conveyed to the exposure apparatus EX.

図3は基板ステージ4及び計測ステージ5の動作の一例を説明するための模式図である。図3に示すように、基板ステージ4及び計測ステージ5は、投影光学系PLの像面側で移動可能であり、制御装置7は、投影光学系PLの直下の位置を含む所定領域内で、基板ステージ4の上面4Fと計測ステージ5の上面5Fとを接近又は接触させた状態で、基板ステージ4と計測ステージ5とをXY方向に一緒に移動することにより、液浸システム1によって形成された液浸領域LRを、基板ステージ4の上面4Fと計測ステージ5の上面5Fとの間で移動することができる。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of operations of the substrate stage 4 and the measurement stage 5. As shown in FIG. 3, the substrate stage 4 and the measurement stage 5 are movable on the image plane side of the projection optical system PL, and the control device 7 is within a predetermined area including a position directly below the projection optical system PL. Formed by the immersion system 1 by moving the substrate stage 4 and the measurement stage 5 together in the XY directions in a state where the upper surface 4F of the substrate stage 4 and the upper surface 5F of the measurement stage 5 are close to or in contact with each other. The immersion area LR can be moved between the upper surface 4F of the substrate stage 4 and the upper surface 5F of the measurement stage 5.

図4は基板ステージ4及び計測ステージ5の平面図である。図4に示すように、基板P上には、露光対象領域である複数のショット領域S1〜S21がマトリクス状に設定されているとともに、各ショット領域S1〜S21のそれぞれに対応するように複数のアライメントマークAMが設けられている。第1検出系ALGは、基板P上のアライメントマークAMを、液浸領域LRの液体LQを介さずに検出する。基板Pのショット領域S1〜S21のそれぞれを露光するとき、制御装置7は、図4中、例えば矢印y1で示すように、投影光学系PLの投影領域AR及びそれを覆う液浸領域LRと基板Pとを相対的に移動しつつ、液浸領域LRの液体LQを介して基板P上に露光光ELを照射する。制御装置7は、投影光学系PLの投影領域AR(露光光EL)が基板Pに対して矢印y1に沿って移動するように、基板ステージ4の動作を制御する。   FIG. 4 is a plan view of the substrate stage 4 and the measurement stage 5. As shown in FIG. 4, on the substrate P, a plurality of shot areas S1 to S21, which are exposure target areas, are set in a matrix, and a plurality of shot areas S1 to S21 correspond to each of the shot areas S1 to S21. An alignment mark AM is provided. The first detection system ALG detects the alignment mark AM on the substrate P without passing through the liquid LQ in the liquid immersion region LR. When exposing each of the shot areas S1 to S21 of the substrate P, the control device 7, as shown by an arrow y1 in FIG. 4, for example, the projection area AR of the projection optical system PL, the liquid immersion area LR covering the projection area AR, and the substrate The exposure light EL is irradiated onto the substrate P through the liquid LQ in the liquid immersion region LR while moving relative to P. The control device 7 controls the operation of the substrate stage 4 so that the projection area AR (exposure light EL) of the projection optical system PL moves along the arrow y1 with respect to the substrate P.

計測ステージ5の上面5Fの所定位置には、計測器(計測部材)として、複数の基準マークが形成された基準板50が設けられている。基準板50の上面50Aには、第1基準マークFM1と第2基準マークFM2とが所定の位置関係で形成されている。第1検出系ALGは、基準板50上の第1基準マークFM1を、液浸領域LRの液体LQを介さずに検出し、第2検出系RAは、基準板50上の第2基準マークFM2を、投影光学系PL及び液浸領域LRの液体LQを介して検出する。本実施形態においては、第1基準マークFM1は1つ設けられており、第2基準マークFM2は6つ設けられている。   At a predetermined position on the upper surface 5F of the measurement stage 5, a reference plate 50 on which a plurality of reference marks are formed is provided as a measuring instrument (measurement member). On the upper surface 50A of the reference plate 50, a first reference mark FM1 and a second reference mark FM2 are formed in a predetermined positional relationship. The first detection system ALG detects the first reference mark FM1 on the reference plate 50 without passing through the liquid LQ in the liquid immersion area LR, and the second detection system RA detects the second reference mark FM2 on the reference plate 50. Is detected through the projection optical system PL and the liquid LQ in the liquid immersion area LR. In the present embodiment, one first reference mark FM1 is provided, and six second reference marks FM2 are provided.

図5は第1基準マークFM1及び第2基準マークFM2の一例を示す図である。図5(A)に示すように、第1基準マークFM1は、Y軸方向を長手方向とするラインパターンをX軸方向に複数並べたXマークFMxと、X軸方向を長手方向とするラインパターンをY軸方向に複数並べたYマークFMyとを備えている。図5(B)に示すように、第2基準マークFM2は、Cr(クロム)等の金属で形成された遮光領域に対して十字形状の開口(スリット)を形成したものである。また、本実施形態において、基板P上に形成されているアライメントマークAMは、図5(A)に示したような第1基準マークFM1とほぼ同等の構成を有する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the first reference mark FM1 and the second reference mark FM2. As shown in FIG. 5A, the first reference mark FM1 includes an X mark FMx in which a plurality of line patterns whose longitudinal direction is the Y-axis direction are arranged in the X-axis direction, and a line pattern whose longitudinal direction is the X-axis direction. Are arranged in the Y-axis direction. As shown in FIG. 5B, the second fiducial mark FM2 is formed by forming a cross-shaped opening (slit) with respect to a light shielding region made of metal such as Cr (chromium). In the present embodiment, the alignment mark AM formed on the substrate P has a configuration substantially equivalent to the first reference mark FM1 as shown in FIG.

図6は第1検出系ALGの撮像素子に撮像された指標マークTLy、TRy及びアライメントマークAMのYマークFMyを示す図である。図6(A)に示すように、撮像素子の撮像領域には、指標マークTLy、TRyと、アライメントマークAMのYマークFMyとが同時に撮像される。撮像素子の水平走査線SLは、指標マークTLy、TRyのラインパターンと直交するY軸方向に定められる。図6(B)は、水平走査線SLに沿って得られる検出信号Sの一例を示す図である。YマークFMy、及び指標マークTLy、TRyを水平走査線SLに沿って光電検出することにより、図6(B)に示すような信号波形が得られる。解析装置6は、所定のアルゴリズムを用いて、アライメントマークAMのYマークFMyを光電検出して得られる信号波形(ピーク値Km)の例えば撮像素子の受光面上での水平走査線SLに沿った方向(Y軸方向)の位置、及びYマークFMyのY軸方向の中心位置Jyを求めることができる。同様に、解析装置6は、所定のアルゴリズムを用いて、指標マークTLy、TRyを光電検出して得られる信号波形(ピーク値Kt)のY軸方向の位置、及び指標マークTLy、TRy間のY軸方向の中心位置Cyを求めることができる。これにより、解析装置6は、指標マークTLy、TRy間の中心位置(検出基準位置)Cyに対するアライメントマークAMのYマークFMyの中心位置Jyのずれ量(偏差)Δyを求めることができる。同様に、解析装置6は、第1検出系ALGの検出結果に基づいて、アライメントマークAMのXマークFMxの撮像素子の受光面上でのX軸方向の中心位置、及び指標マーク間のX軸方向の中心位置を求め、その指標マーク間の中心位置(検出基準位置)に対するアライメントマークAMのXマークFMxの中心位置のずれ量(偏差)Δxを求めることができる。また、第1検出系ALGは、アライメントマークAMの検出動作と同様の動作で第1基準マークFM1を検出することができる。   FIG. 6 is a diagram illustrating the index marks TLy and TRy and the Y mark FMy of the alignment mark AM captured by the image sensor of the first detection system ALG. As shown in FIG. 6A, the index marks TLy and TRy and the Y mark FMy of the alignment mark AM are simultaneously imaged in the imaging area of the imaging device. The horizontal scanning line SL of the image sensor is defined in the Y-axis direction orthogonal to the line pattern of the index marks TLy and TRy. FIG. 6B is a diagram illustrating an example of the detection signal S obtained along the horizontal scanning line SL. A signal waveform as shown in FIG. 6B is obtained by photoelectrically detecting the Y mark FMy and the index marks TLy, TRy along the horizontal scanning line SL. The analysis device 6 uses, for example, a predetermined waveform along the horizontal scanning line SL on the light receiving surface of the image sensor of the signal waveform (peak value Km) obtained by photoelectrically detecting the Y mark FMy of the alignment mark AM. The position in the direction (Y-axis direction) and the center position Jy in the Y-axis direction of the Y mark FMy can be obtained. Similarly, the analysis device 6 uses a predetermined algorithm to detect the position of the signal waveform (peak value Kt) obtained by photoelectric detection of the index marks TLy and TRy in the Y-axis direction and the Y between the index marks TLY and TRy. The center position Cy in the axial direction can be obtained. Thereby, the analysis device 6 can obtain a deviation amount (deviation) Δy of the center position Jy of the Y mark FMy of the alignment mark AM with respect to the center position (detection reference position) Cy between the index marks TLy and TRy. Similarly, the analysis device 6 determines the center position of the X mark FMx of the alignment mark AM on the light receiving surface of the image sensor and the X axis between the index marks based on the detection result of the first detection system ALG. The center position of the direction can be obtained, and the deviation amount (deviation) Δx of the center position of the X mark FMx of the alignment mark AM with respect to the center position (detection reference position) between the index marks can be obtained. Further, the first detection system ALG can detect the first reference mark FM1 by the same operation as the detection operation of the alignment mark AM.

次に、露光装置EXの基本的な動作について、特に第1検出系ALGの検出基準位置とパターン像の投影位置との位置関係を求める動作について、図7のフローチャート図を参照しながら説明する。   Next, the basic operation of the exposure apparatus EX, particularly the operation for obtaining the positional relationship between the detection reference position of the first detection system ALG and the projection position of the pattern image will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、制御装置7は、最終光学素子FLと基板ステージ4及び計測ステージ5の少なくとも一方とを対向させた状態で、液浸システム1を制御して、露光光ELの光路Kを液体LQで満たす。そして、制御装置7は、計測ステージ5をXY方向に移動し、第1検出系ALGの検出領域に、計測ステージ5上の第1基準マークFM1を配置する。そして、制御装置7は、レーザ干渉システム6を用いて、計測ステージ5の位置情報を計測しつつ、第1検出系ALGを用いて、計測ステージ5上の第1基準マークFM1を、液体LQを介さずに検出する(ステップSA1)。これにより、制御装置7は、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での第1基準マークFM1の位置情報を求めることができる。また、第1検出系ALGは、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内に検出基準位置を有しており、制御装置7は、第1検出系ALGの検出基準位置と第1基準マークFM1との位置関係を求めることができる。   First, the control device 7 controls the liquid immersion system 1 with the final optical element FL facing at least one of the substrate stage 4 and the measurement stage 5 to fill the optical path K of the exposure light EL with the liquid LQ. . Then, the control device 7 moves the measurement stage 5 in the XY directions, and arranges the first reference mark FM1 on the measurement stage 5 in the detection area of the first detection system ALG. Then, the control device 7 measures the position information of the measurement stage 5 using the laser interference system 6, and uses the first detection system ALG to display the first reference mark FM1 on the measurement stage 5 and the liquid LQ. Detection is not performed (step SA1). Accordingly, the control device 7 can obtain the position information of the first reference mark FM1 within the coordinate system defined by the laser interference system 6. Further, the first detection system ALG has a detection reference position within a coordinate system defined by the laser interference system 6, and the control device 7 detects the detection reference position of the first detection system ALG and the first reference mark FM1. The positional relationship with

次に制御装置7は、計測ステージ5をXY方向に移動し、第2検出系RAの検出領域に、計測ステージ5上の第2基準マークFM2を配置する。そして、制御装置7は、レーザ干渉システム6を用いて、計測ステージ5の位置情報を計測しつつ、第2検出系RAを用いて、計測ステージ5上の第2基準マークFM2を、投影光学系PLと液体LQとを介して検出する(ステップSA2)。具体的には、制御装置7は、投影光学系PLと第2基準マークFM2が設けられている基準板50との間を液体LQで満たした状態で、基準板50上の第2基準マークFM2と、それに対応するマスクM上のアライメントマークとを検出し、第2基準マークFM2とそれに対応するマスクM上のアライメントマークとの位置関係を検出する。これにより、制御装置7は、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での第2基準マークFM2の位置情報を求めることができる。また、マスクM上のパターンとアライメントマークとは所定の位置関係で形成されているため、制御装置7は、パターン像の投影位置と第2基準マークFM2との位置関係を求めることができる。   Next, the control device 7 moves the measurement stage 5 in the XY directions, and places the second reference mark FM2 on the measurement stage 5 in the detection area of the second detection system RA. Then, the control device 7 measures the position information of the measurement stage 5 using the laser interference system 6, and uses the second detection system RA to project the second reference mark FM2 on the measurement stage 5 to the projection optical system. Detection is performed via PL and liquid LQ (step SA2). Specifically, the control device 7 fills the space between the projection optical system PL and the reference plate 50 provided with the second reference mark FM2 with the liquid LQ, and the second reference mark FM2 on the reference plate 50. And the alignment mark on the mask M corresponding to the second reference mark FM2 and the corresponding alignment mark on the mask M are detected. Thereby, the control device 7 can obtain the position information of the second reference mark FM2 within the coordinate system defined by the laser interference system 6. Further, since the pattern on the mask M and the alignment mark are formed in a predetermined positional relationship, the control device 7 can obtain the positional relationship between the projection position of the pattern image and the second reference mark FM2.

基準板50上の第1基準マークFM1と第2基準マークFM2とは所定の位置関係で形成されており、第1基準マークFM1と第2基準マークFM2との位置関係は既知である。制御装置7は、ステップSA1で求めた、第1検出系ALGの検出基準位置と第1基準マークFM1との位置関係と、ステップSA2で求めた、パターン像の投影位置と第2基準マークFM2との位置関係と、既知である第1基準マークFM1と第2基準マークFM2との位置関係とに基づいて、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での第1検出系ALGの検出基準位置とマスクMのパターン像の投影位置との位置関係(ベースライン情報)を導出することができる(ステップSA3)。なお、第2検出系RAによる第2基準マークFM2の検出の後、第1検出系ALGによる第1基準マークFM1の検出を行ってもよいし、第1検出系ALGによる第1基準マークFM1の検出と第2検出系RAによる第2基準マークFM2の検出とを同時に行うようにしてもよい。   The first reference mark FM1 and the second reference mark FM2 on the reference plate 50 are formed with a predetermined positional relationship, and the positional relationship between the first reference mark FM1 and the second reference mark FM2 is known. The control device 7 determines the positional relationship between the detection reference position of the first detection system ALG and the first reference mark FM1 obtained in step SA1, the projection position of the pattern image and the second reference mark FM2 obtained in step SA2. And the known reference position of the first detection system ALG in the coordinate system defined by the laser interference system 6 based on the known positional relation between the first reference mark FM1 and the second reference mark FM2. And the positional relationship (baseline information) between the projection position of the pattern image of the mask M can be derived (step SA3). The first reference mark FM1 may be detected by the first detection system ALG after the detection of the second reference mark FM2 by the second detection system RA, or the first reference mark FM1 by the first detection system ALG may be detected. The detection and the detection of the second reference mark FM2 by the second detection system RA may be performed simultaneously.

計測ステージ5を用いた計測が終了した後、制御装置7は、基板ステージ4上の基板Pに対するアライメント処理を開始する。制御装置7は、基板ステージ4をXY方向に移動し、第1検出系ALGの検出領域に、基板P上の各ショット領域S1〜S21に付随して設けられている複数のアライメントマークAMを順次配置する。そして、制御装置7は、レーザ干渉システム6を用いて、基板ステージ4の位置情報を計測しつつ、第1検出系ALGを用いて、基板P上の複数のアライメントマークAMを、液体LQを介さずに順次検出する(ステップSA4)。これにより、制御装置7は、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での基板P上のアライメントマークAMの位置情報を求めることができる。また、制御装置7は、第1検出系ALGの検出基準位置とアライメントマークAMとの位置関係を求めることができる。   After the measurement using the measurement stage 5 is completed, the control device 7 starts an alignment process for the substrate P on the substrate stage 4. The control device 7 moves the substrate stage 4 in the X and Y directions, and sequentially places a plurality of alignment marks AM provided in association with the shot areas S1 to S21 on the substrate P in the detection area of the first detection system ALG. Deploy. Then, the control device 7 measures the position information of the substrate stage 4 using the laser interference system 6, and uses the first detection system ALG to pass the plurality of alignment marks AM on the substrate P through the liquid LQ. Are detected sequentially (step SA4). Accordingly, the control device 7 can obtain the position information of the alignment mark AM on the substrate P within the coordinate system defined by the laser interference system 6. Further, the control device 7 can obtain the positional relationship between the detection reference position of the first detection system ALG and the alignment mark AM.

次に、制御装置7は、ステップSA4で求めた、基板P上の各アライメントマークAMの位置情報に基づいて、第1検出系ALGの検出基準位置に対する、基板P上の複数のショット領域S1〜S21のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める(ステップSA5)。基板P上の複数のショット領域S1〜S21のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める際には、例えば特開昭61−44429号公報に開示されているような、所謂EGA(エンハンスド・グローバル・アライメント)方式を用いて求めることができる。これにより、制御装置7は、第1検出系ALGによって、基板P上のアライメントマークAMの検出を行い、基板P上に設けられた複数のショット領域S1〜S21それぞれの位置座標(配列座標)を決定することができる。また、制御装置7は、レーザ干渉システム6の出力から、第1検出系ALGの検出基準位置に対して、基板P上の各ショット領域S1〜S21がどこに位置しているのかを知ることができる。   Next, based on the position information of each alignment mark AM on the substrate P obtained in step SA4, the control device 7 has a plurality of shot regions S1 to S1 on the substrate P with respect to the detection reference position of the first detection system ALG. Each position information of S21 is obtained by calculation processing (step SA5). When the position information of each of the plurality of shot areas S1 to S21 on the substrate P is obtained by arithmetic processing, a so-called EGA (Enhanced Global Alignment) disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-44429 is used. ) Method. Thereby, the control device 7 detects the alignment mark AM on the substrate P by the first detection system ALG, and sets the position coordinates (array coordinates) of the plurality of shot areas S1 to S21 provided on the substrate P. Can be determined. Further, the control device 7 can know from the output of the laser interference system 6 where each of the shot areas S1 to S21 on the substrate P is located with respect to the detection reference position of the first detection system ALG. .

制御装置7は、ステップSA5で求めた、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での第1検出系ALGの検出基準位置と基板P上の各ショット領域S1〜S21との位置関係(検出基準位置に対するショット領域の配列情報)、及びステップSA3で求めた、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での第1検出系ALGの検出基準位置とマスクMのパターン像の投影位置との位置関係に基づいて、レーザ干渉システム6によって規定される座標系内での基板P上の各ショット領域S1〜S21とマスクMのパターン投影位置との関係を導出する(ステップSA6)。   The control device 7 determines the positional relationship (detection) between the detection reference position of the first detection system ALG and the shot areas S1 to S21 on the substrate P in the coordinate system defined by the laser interference system 6 obtained in step SA5. Information on the shot area with respect to the reference position) and the detection reference position of the first detection system ALG and the projection position of the pattern image of the mask M in the coordinate system defined by the laser interference system 6 obtained in step SA3. Based on the positional relationship, the relationship between the shot areas S1 to S21 on the substrate P and the pattern projection position of the mask M within the coordinate system defined by the laser interference system 6 is derived (step SA6).

そして、制御装置7は、ステップSA6で求めた、基板P上の各ショット領域S1〜S21とマスクMのパターン像の投影位置との位置関係に基づいて、基板ステージ4上の基板Pの位置を制御し、基板P上の複数のショット領域S1〜S21を順次露光する(ステップSA7)。   Then, the control device 7 determines the position of the substrate P on the substrate stage 4 based on the positional relationship between the shot areas S1 to S21 on the substrate P and the projection position of the pattern image of the mask M obtained in step SA6. The plurality of shot areas S1 to S21 on the substrate P are sequentially exposed (step SA7).

図3を参照して説明したように、本実施形態においては、制御装置7は、基板ステージ4の上面4Fと計測ステージ5の上面5Fとの間で液体LQの液浸領域LRを移動可能であり、計測ステージ5を用いた計測処理や基板ステージ4上の基板Pの露光処理を行うときには、液浸領域LRを計測ステージ5上及び基板ステージ4上の少なくとも一方に形成する。また、本実施形態においては、基板ステージ4及び計測ステージ5のいずれか一方のステージが投影光学系PLから離れたときには、他方のステージが投影光学系PLと対向する位置に配置され、制御装置7は、液浸システム1を用いて、最終光学素子FLの光射出側の露光光ELの光路Kを液体LQで満たし続けることができる。このように、最終光学素子FLと液体LQとは接触され続けるので、最終光学素子FLの乾燥を抑制することができる。   As described with reference to FIG. 3, in the present embodiment, the control device 7 can move the liquid immersion area LR of the liquid LQ between the upper surface 4F of the substrate stage 4 and the upper surface 5F of the measurement stage 5. Yes, when performing measurement processing using the measurement stage 5 or exposure processing of the substrate P on the substrate stage 4, the liquid immersion region LR is formed on at least one of the measurement stage 5 and the substrate stage 4. In the present embodiment, when one of the substrate stage 4 and the measurement stage 5 is separated from the projection optical system PL, the other stage is arranged at a position facing the projection optical system PL, and the control device 7 Can continue to fill the optical path K of the exposure light EL on the light emission side of the final optical element FL with the liquid LQ using the liquid immersion system 1. Thus, since the last optical element FL and the liquid LQ are kept in contact, drying of the last optical element FL can be suppressed.

次に、解析装置6によって第1検出系ALGの検出結果を解析(画像処理)するときのアルゴリズムについて説明する。以下の説明においては、簡単のため、図8(A)の模式図に示すような、X軸方向を長手方向とするラインパターンLP1〜LP3をY軸方向に複数(ここでは3本)並べて設けたYマークFMyを、アライメントマークAMとして説明する。したがって、図8(A)のアライメントマークAMを第1検出系ALGで検出したときの検出信号Sは、図8(B)に示すような、3本のラインパターンLP1〜LP3に応じた3つのピーク値Kmをそれぞれ有する信号波形(以下、ピーク波形、と適宜称する)が得られる。   Next, an algorithm for analyzing (image processing) the detection result of the first detection system ALG by the analysis device 6 will be described. In the following description, for simplicity, a plurality (three in this case) of line patterns LP1 to LP3 having the X-axis direction as the longitudinal direction are arranged in the Y-axis direction as shown in the schematic diagram of FIG. The Y mark FMy will be described as the alignment mark AM. Therefore, the detection signal S when the alignment mark AM in FIG. 8A is detected by the first detection system ALG has three detection signals S corresponding to the three line patterns LP1 to LP3 as shown in FIG. 8B. A signal waveform having a peak value Km (hereinafter appropriately referred to as a peak waveform) is obtained.

本実施形態では、解析装置6は、相関法によるパターンマッチング(テンプレートマッチング)により、第1検出系ALGでアライメントマークAMを検出したときの検出結果を解析する。具体的には、解析装置6は、理想状態のアライメントマークAMを検出したときの基準信号Tと、アライメントマークAMを第1検出系ALGで検出したときの検出信号Sとの相関値を求め、その相関値と予め定められた所定値(許容値)とを比較し、その比較結果に基づいて、アライメントマークAMの位置を求める。   In the present embodiment, the analysis device 6 analyzes the detection result when the first detection system ALG detects the alignment mark AM by pattern matching (template matching) using a correlation method. Specifically, the analysis device 6 obtains a correlation value between the reference signal T when the alignment mark AM in the ideal state is detected and the detection signal S when the alignment mark AM is detected by the first detection system ALG, The correlation value is compared with a predetermined value (allowable value) determined in advance, and the position of the alignment mark AM is obtained based on the comparison result.

記憶装置8には、理想状態のアライメントマークAMを検出したときの基準信号Tとして、図8(C)に示すような、所定の位置に基準位置を設けたテンプレートに関する情報が記憶されている。解析装置6には、このテンプレートが基準信号Tとして登録される。図8(C)に示す基準信号(テンプレート)Tは、アライメントマークAMの検出信号Sと相関関係にある。すなわち、3つのピーク波形を有する検出信号Sに対応するように、基準信号(テンプレート)Tも3つのピーク波形を有している。解析装置6は、この基準信号Tであるテンプレートと、アライメントマークAMを第1検出系ALGで検出したときの検出信号Sとの相関値を求める。   The storage device 8 stores information on a template in which a reference position is provided at a predetermined position as shown in FIG. 8C as a reference signal T when an alignment mark AM in an ideal state is detected. In the analysis device 6, this template is registered as the reference signal T. The reference signal (template) T shown in FIG. 8C is correlated with the detection signal S of the alignment mark AM. That is, the reference signal (template) T also has three peak waveforms so as to correspond to the detection signal S having three peak waveforms. The analysis device 6 obtains a correlation value between the template as the reference signal T and the detection signal S when the alignment mark AM is detected by the first detection system ALG.

ところで、上述のように、第1検出系ALGを用いて基板P上の複数のアライメントマークAMを順次検出するために、第1検出系ALGの検出領域に対して基板PをXY方向に移動するとき、投影光学系PLの像面側に形成されている液浸領域LRが基板Pに接触する可能性がある。液浸領域LRの液体LQが基板Pに接触することにより、図9の模式図に示すように、基板P上のアライメントマークAMが濡れる可能性がある。第1検出系ALGは、濡れていない状態のアライメントマークAMを良好に検出できるように最適化されているため、アライメントマークAMが濡れていると、例えば検出精度が劣化したり、それに伴って基板Pのショット領域とパターン像の投影位置との位置合わせ精度が劣化する可能性がある。そこで、本実施形態においては、制御装置7は、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている部分を特定するために第1検出系ALGの検出結果を解析装置6を用いて解析し、その解析結果に応じて所定の処理を行った後、第1検出系ALGの検出結果を用いて、基板P上の各ショット領域S1〜S21とパターン像との位置合わせを行う。以下の説明においては、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている部分を適宜、第1部分PA1、と称し、液体LQで濡れていない部分を適宜、第2部分PA2、と称する。   By the way, as described above, in order to sequentially detect the plurality of alignment marks AM on the substrate P using the first detection system ALG, the substrate P is moved in the XY direction with respect to the detection region of the first detection system ALG. At this time, the immersion region LR formed on the image plane side of the projection optical system PL may come into contact with the substrate P. When the liquid LQ in the immersion region LR contacts the substrate P, the alignment mark AM on the substrate P may get wet as shown in the schematic diagram of FIG. Since the first detection system ALG is optimized so that the alignment mark AM in a wet state can be satisfactorily detected, if the alignment mark AM is wet, for example, the detection accuracy deteriorates or the substrate is accompanied accordingly. The alignment accuracy between the P shot area and the projection position of the pattern image may deteriorate. Therefore, in the present embodiment, the control device 7 analyzes the detection result of the first detection system ALG using the analysis device 6 in order to identify the portion of the alignment mark AM that is wet with the liquid LQ. After performing a predetermined process according to the analysis result, the shot areas S1 to S21 on the substrate P and the pattern image are aligned using the detection result of the first detection system ALG. In the following description, a portion of the alignment mark AM that is wet with the liquid LQ is appropriately referred to as a first portion PA1, and a portion that is not wet with the liquid LQ is appropriately referred to as a second portion PA2.

上述のように、記憶装置8には、理想状態、すなわち液体LQで濡れていない状態のアライメントマークAMに関する情報が、基準信号(テンプレート)Tとして予め記憶されている。解析装置6は、その記憶装置8の記憶情報、すなわち図8(C)に示したような3つのピーク波形を有する基準信号(テンプレート)Tと、第1検出系ALGの検出結果とに基づいて、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている第1部分PA1を特定する。具体的には、解析装置6は、液体LQで濡れていない状態のアライメントマークAMを検出したときの基準信号Tと、アライメントマークAMを第1検出系ALGで検出したときの検出信号Sとの相関値を求め、その相関値と予め定められた所定値(許容値)とを比較し、その比較結果に基づいて、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている第1部分PA1を特定する。本実施形態では、アライメントマークAMの第1部分PA1を特定するために、まず、基準信号Tと検出信号Sとの位置合わせを行い、次いで、第1部分PA1を特定するために基準信号Tと検出信号Sとの一致の度合い(以下、一致度、と称する)を求める。   As described above, information related to the alignment mark AM in the ideal state, that is, not wetted with the liquid LQ, is stored in advance as the reference signal (template) T in the storage device 8. Based on the storage information of the storage device 8, that is, the reference signal (template) T having three peak waveforms as shown in FIG. 8C, and the detection result of the first detection system ALG. In the alignment mark AM, the first part PA1 wet with the liquid LQ is specified. Specifically, the analysis device 6 uses the reference signal T when the alignment mark AM is not wetted with the liquid LQ and the detection signal S when the alignment mark AM is detected by the first detection system ALG. The correlation value is obtained, the correlation value is compared with a predetermined value (allowable value), and the first portion PA1 wetted with the liquid LQ is specified out of the alignment mark AM based on the comparison result. . In the present embodiment, in order to specify the first portion PA1 of the alignment mark AM, first, the reference signal T and the detection signal S are aligned, and then the reference signal T and the first portion PA1 are specified. The degree of coincidence with the detection signal S (hereinafter referred to as coincidence degree) is obtained.

例えば図10(A)に示すように、3本のラインパターンLP1〜LP3のうち、最も+Y側に存在するラインパターンLP1が濡れている(ラインパターンLP1上に第1部分PA1が存在している)アライメントマークAMを第1検出系ALGで検出したときの検出信号Sが、図10(B)に示すような信号波形を有するものとする。すなわち、検出信号Sにおいて、ラインパターンLP2、LP3に対応するピーク波形は良好に得られるものの、ラインパターンLP1に対応するピーク波形は良好に得られないものとする。このような検出信号Sに対して、図11(A)の模式図に示すような位置関係に基準信号Tがある場合、これら検出信号Sと基準信号Tとを位置合わせするために、制御装置7は、第1検出系ALGの検出領域とアライメントマークAMを含む基板Pの表面とを相対的に移動しつつ、例えば第1検出系ALGの検出領域に対して基板Pを保持した基板ステージ4をXY方向に所定ピッチで動かしつつ、解析装置6を用いて第1相関値を求め、その第1相関値が許容値以上になるように、第1検出系ALGの検出領域とアライメントマークAMとの位置関係を決定する。これにより、制御装置7は、図11(B)の模式図に示すように、基準信号Tと検出信号Sとの位置合わせを行うことができる。次いで、図11(C)の模式図に示すように、解析装置6は、基準信号Tと検出信号Sとを用いて第2相関値を求め、その第2相関値に基づいて、基準信号Tと検出信号Sとの一致度を求め、第1部分PA1を特定する。図11(C)に示す例では、最も+Y側のラインパターンLP1に対応する検出信号Sと基準信号Tとの相関値が低くなるため、3本のラインパターンLP1〜LP3のうち、最も+Y側のラインパターンLP1上に、液体LQで濡れている第1部分PA1が存在すると判断することができる。   For example, as shown in FIG. 10A, among the three line patterns LP1 to LP3, the line pattern LP1 present on the + Y side is wet (the first portion PA1 is present on the line pattern LP1). ) It is assumed that the detection signal S when the alignment mark AM is detected by the first detection system ALG has a signal waveform as shown in FIG. That is, in the detection signal S, peak waveforms corresponding to the line patterns LP2 and LP3 can be obtained satisfactorily, but peak waveforms corresponding to the line pattern LP1 cannot be obtained satisfactorily. When there is a reference signal T in such a positional relationship as shown in the schematic diagram of FIG. 11A with respect to such a detection signal S, a control device is used to align the detection signal S and the reference signal T. 7 is a substrate stage 4 that holds the substrate P with respect to the detection region of the first detection system ALG while moving relatively between the detection region of the first detection system ALG and the surface of the substrate P including the alignment mark AM, for example. The first correlation value is obtained by using the analysis device 6 while moving the sensor in the X and Y directions at a predetermined pitch, and the detection region of the first detection system ALG and the alignment mark AM are set so that the first correlation value is equal to or greater than the allowable value. The positional relationship of is determined. Thereby, the control apparatus 7 can align the reference signal T and the detection signal S as shown in the schematic diagram of FIG. Next, as shown in the schematic diagram of FIG. 11C, the analysis device 6 obtains the second correlation value using the reference signal T and the detection signal S, and based on the second correlation value, the reference signal T And the degree of coincidence between the detection signal S and the first part PA1 are specified. In the example shown in FIG. 11C, the correlation value between the detection signal S corresponding to the most + Y side line pattern LP1 and the reference signal T is low, so the most of the three line patterns LP1 to LP3 is on the + Y side. It can be determined that the first portion PA1 wet with the liquid LQ exists on the line pattern LP1.

第1相関値を求めるために、第1検出系ALGの検出領域(ひいては基準信号T)と、基板P上のアライメントマークAM(ひいては検出信号S)とを位置合わせする際、制御装置7は、検出対象マークとは別の、検出が正常に行われた他のマークの位置情報を用いて、第1検出系ALGの検出領域(基準信号T)とアライメントマークAM(検出信号S)との大まかな位置合わせを行った後、第1検出系ALGの検出領域に対して基板Pを保持した基板ステージ4をXY方向に所定ピッチで動かすことにより、第1検出系ALGの検出領域(ひいては基準信号T)と、基板P上のアライメントマークAM(ひいては検出信号S)とを効率良く位置合わせすることができる。ここで、第1検出系ALGによる検出が正常に行われたアライメントマークAMとは、3本のラインパターンLP1〜LP3のうち、全てのラインパターンLP1〜LP3のそれぞれに対応する検出信号Sのピーク波形が良好に得られたものを言う。以下の説明においては、検出が正常に行われた他のマークの位置情報を用いて、基準信号Tと検出信号Sとの大まかな位置合わせを行う動作を適宜、チェック領域の絞り込み動作、と称する。   In order to obtain the first correlation value, when aligning the detection region (and thus the reference signal T) of the first detection system ALG with the alignment mark AM (and thus the detection signal S) on the substrate P, the control device 7 Using the position information of other marks that have been successfully detected, apart from the detection target marks, the detection area (reference signal T) of the first detection system ALG and the alignment mark AM (detection signal S) are roughly determined. After performing proper alignment, the substrate stage 4 holding the substrate P with respect to the detection region of the first detection system ALG is moved at a predetermined pitch in the XY direction to thereby detect the detection region (and thus the reference signal) of the first detection system ALG. T) and the alignment mark AM (and thus the detection signal S) on the substrate P can be efficiently aligned. Here, the alignment mark AM that has been normally detected by the first detection system ALG is the peak of the detection signal S corresponding to each of all the line patterns LP1 to LP3 among the three line patterns LP1 to LP3. This means that the waveform was obtained well. In the following description, the operation of performing rough alignment between the reference signal T and the detection signal S using the position information of other marks that have been normally detected is appropriately referred to as a check region narrowing operation. .

例えば、図12に示すように、アライメントマークAMが基板P上に複数設けられている場合において、基板P上の複数のアライメントマークAMのうち第1のアライメントマークAM1の検出信号Sと基準信号Tとを位置合わせする際、第1のアライメントマークAM1とは別の第1検出系ALGによる検出が正常に行われた第2のアライメントマークAM2の位置情報を用いて、基準信号Tと第1のアライメントマークAM1の検出信号とを位置合わせすることができる。第1検出系ALGによる検出が正常に行われた第2のアライメントマークAM2と液体LQで濡れている可能性のある第1のアライメントマークAM1との位置関係は、例えば設計値上、予め求めることができる。そこで、検出が正常に行われた第2のアライメントマークAM2から液体LQで濡れている可能性のある第1のアライメントマークAM1の位置を求め、その後、必要に応じて第1相関値を求めた後、第2相関値を求め、適宜、XYのオフセット、スケーリング、ローテーション、直交度等を補正することで、液体LQで濡れた可能性のある第1のアライメントマークAM1の位置(基準位置、中心位置)を求めることができる。   For example, as shown in FIG. 12, when a plurality of alignment marks AM are provided on the substrate P, the detection signal S and the reference signal T of the first alignment mark AM1 among the plurality of alignment marks AM on the substrate P. Are aligned using the position information of the second alignment mark AM2 that has been normally detected by the first detection system ALG different from the first alignment mark AM1, and the reference signal T and the first alignment mark AM1. The detection signal of the alignment mark AM1 can be aligned. The positional relationship between the second alignment mark AM2 that has been normally detected by the first detection system ALG and the first alignment mark AM1 that may be wet with the liquid LQ is obtained in advance, for example, in terms of design values. Can do. Therefore, the position of the first alignment mark AM1 that may be wet with the liquid LQ is obtained from the second alignment mark AM2 that has been normally detected, and then the first correlation value is obtained as necessary. Thereafter, the second correlation value is obtained, and the position (reference position, center) of the first alignment mark AM1 that may be wetted with the liquid LQ is obtained by appropriately correcting the offset, scaling, rotation, orthogonality, etc. of XY. Position).

また、複数の基板Pが順次露光され、複数の基板PのそれぞれにアライメントマークAMが設けられている場合において、図13に示すような、複数の基板Pのうち第1の基板P1上の第3のアライメントマークAM3の検出信号Sと基準信号Tとを位置合わせする際、第1の基板P1とは別の第2の基板P2のうち第1検出系ALGによる検出が正常に行われ且つ第1の基板P1上において第3のアライメントマークAM3が設けられている位置と対応する位置に設けられた第4のアライメントマークAM4の位置情報を用いて、基準信号Tと第3のアライメントマークAM3の検出信号Sとを位置合わせすることができる。なお、この場合、第1の基板P1上のアライメントマークAM3を検出するときの検出条件と、第2の基板P2上のアライメントマークAM4を検出するときの検出条件とは同じであることが望ましい。   Further, when the plurality of substrates P are sequentially exposed and the alignment marks AM are provided on each of the plurality of substrates P, the first of the plurality of substrates P on the first substrate P1 as shown in FIG. When the detection signal S of the third alignment mark AM3 and the reference signal T are aligned, detection by the first detection system ALG is normally performed in the second substrate P2 different from the first substrate P1, and the first Using the position information of the fourth alignment mark AM4 provided at the position corresponding to the position where the third alignment mark AM3 is provided on one substrate P1, the reference signal T and the third alignment mark AM3 The detection signal S can be aligned. In this case, it is desirable that the detection conditions for detecting the alignment mark AM3 on the first substrate P1 and the detection conditions for detecting the alignment mark AM4 on the second substrate P2 are the same.

このように、第1検出系ALGによる検出が正常に行われたアライメントマークを用いて、検出対象マークのチェック領域の絞り込み動作を行うことにより、基準信号Tと検出信号Sとの位置合わせ(第1相関値の導出)を短時間で行うことができる。なお、図12を参照して説明した方法と図13を参照して説明した方法とを組み合わせることも可能である。   In this way, the alignment of the reference signal T and the detection signal S is performed by performing the narrowing operation of the check area of the detection target mark using the alignment mark that has been normally detected by the first detection system ALG. (Derivation of one correlation value) can be performed in a short time. It is also possible to combine the method described with reference to FIG. 12 and the method described with reference to FIG.

また、本実施形態においては、解析装置6は、第1検出系ALGの検出領域に配置される前に、最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aの下方を通過したアライメントマークAM(液体LQで濡れている可能性のあるアライメントマークAM)の解析を行う。例えば、図14の模式図に示すような基板P上の複数の位置のそれぞれに設けられた第5〜第7のアライメントマークAM5〜AM7を第1検出系ALGを用いて順次検出する場合について考える。液浸領域LRの大きさ、第1検出系ALG、及び各アライメントマークAM5〜AM7の位置関係等により、図14(A)に示すように、第5のアライメントマークAM5を第1検出ALGで検出しているときには、第6のアライメントマークAM6は、液浸領域LRの液体LQに接触しないが、第7のアライメントマークAM7は、第1検出系ALGの検出領域に配置される前に、最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aの下方を通過し、液浸領域LRの液体LQに接触する。次に、制御装置7は、図14(B)に示すように、第6のアライメントマークAM6を第1検出系ALGで検出するために、基板ステージ4を移動し、第6のアライメントマークAM6を第1検出系ALGの検出領域に配置する。第1の検出系ALGの検出領域に第6のアライメントマークAM6を配置するときの基板ステージ4の移動方向(移動軌跡)は、第6のアライメントマークAM6が最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aの下方を通過することなく、すなわち液浸領域LRの液体LQに接触することなく、第1検出系ALGの検出領域に配置されるように設定されている。したがって、第6のアライメントマークAM6は、第1検出系ALGの検出領域に配置される前において、液体LQで濡れている可能性が無い(少ない)マークである。次に、制御装置7は、図14(C)に示すように、第7のアライメントマークAM7を第1検出系ALGで検出するために、基板ステージ4を移動し、第7のアライメントマークAM7を第1検出系ALGの検出領域に配置する。第1検出系ALGと第7のアライメントマークAM7との間には液体LQは満たされないが、図14(A)に示したように、第7のアライメントマークAM7は、第1検出系ALGの検出領域に配置される前に、最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aの下方を通過したマークであり、第1検出系ALGの検出領域に配置される前に、液体LQで濡れている可能性のあるマークである。   Further, in the present embodiment, the analysis apparatus 6 has passed the alignment mark AM that has passed under the lower surface FA of the final optical element FL and the lower surface 70A of the nozzle member 70 before being arranged in the detection region of the first detection system ALG. Analysis of the alignment mark AM that may be wet with the liquid LQ is performed. For example, consider a case where fifth to seventh alignment marks AM5 to AM7 provided at each of a plurality of positions on the substrate P as shown in the schematic diagram of FIG. 14 are sequentially detected using the first detection system ALG. . As shown in FIG. 14A, the fifth detection mark AM5 is detected by the first detection ALG based on the size of the liquid immersion region LR, the first detection system ALG, and the positional relationship between the alignment marks AM5 to AM7, and the like. In this case, the sixth alignment mark AM6 does not come into contact with the liquid LQ in the liquid immersion area LR, but the seventh alignment mark AM7 has not been placed in the detection area of the first detection system ALG. It passes below the lower surface FA of the element FL and the lower surface 70A of the nozzle member 70 and contacts the liquid LQ in the liquid immersion region LR. Next, as shown in FIG. 14B, the control device 7 moves the substrate stage 4 and detects the sixth alignment mark AM6 in order to detect the sixth alignment mark AM6 by the first detection system ALG. Arranged in the detection area of the first detection system ALG. When the sixth alignment mark AM6 is arranged in the detection region of the first detection system ALG, the movement direction (movement locus) of the substrate stage 4 is such that the sixth alignment mark AM6 has the lower surface FA of the final optical element FL and the nozzle member. It is set to be disposed in the detection region of the first detection system ALG without passing below the lower surface 70A of the 70, that is, without contacting the liquid LQ of the liquid immersion region LR. Accordingly, the sixth alignment mark AM6 is a mark that is unlikely (or less) wet with the liquid LQ before being arranged in the detection region of the first detection system ALG. Next, as shown in FIG. 14C, the control device 7 moves the substrate stage 4 and detects the seventh alignment mark AM7 in order to detect the seventh alignment mark AM7 by the first detection system ALG. Arranged in the detection area of the first detection system ALG. The liquid LQ is not filled between the first detection system ALG and the seventh alignment mark AM7. However, as shown in FIG. 14A, the seventh alignment mark AM7 is detected by the first detection system ALG. The mark that has passed under the lower surface FA of the final optical element FL and the lower surface 70A of the nozzle member 70 before being disposed in the region, and is wetted with the liquid LQ before being disposed in the detection region of the first detection system ALG. It is a mark that may have been.

本実施形態においては、解析装置6は、図14の第7のアライメントマークAM7のような、第1検出系ALGの検出領域に配置される前に、最終光学素子FLの下面FA及びノズル部材70の下面70Aの下方を通過したアライメントマークAMの解析を行う。これにより、液体LQで濡れている可能性の無い(少ない)アライメントマークAMについては、解析を実行しないので、作業効率を向上することができる。   In the present embodiment, the analysis device 6 is arranged in the lower surface FA of the final optical element FL and the nozzle member 70 before being arranged in the detection region of the first detection system ALG, such as the seventh alignment mark AM7 in FIG. The alignment mark AM that has passed below the lower surface 70A is analyzed. Thereby, since the analysis is not performed for the alignment mark AM which is not likely to be wet with the liquid LQ (the number is small), the work efficiency can be improved.

なお上述の実施形態では、図15(A)に示すような3つのラインパターンLP1〜LP3の検出信号Sのピーク波形に対応する3つのピーク波形を含むテンプレートTを用いているが、図15(B)〜図15(D)に示すような、第1部分PA1を特定するための2つのピーク波形を含むテンプレートTを3種類用意し、これら2つのピーク波形を含むテンプレートTと検出信号Sとの相関値(第2相関値)に基づいて、第1部分PA1を特定してもよい。また、図16(B)〜図16(D)に示すように、各ラインパターンLP1〜LP3のピーク波形に対応する検出信号Sのピーク波形に対応する1つのピーク波形を含むテンプレートTを3種類用意し、これら1つのピーク波形を含む各テンプレートTと検出信号Sとの相関値(第2相関値)に基づいて、第1部分PA1を特定してもよい。   In the above-described embodiment, the template T including three peak waveforms corresponding to the peak waveforms of the detection signals S of the three line patterns LP1 to LP3 as shown in FIG. 15A is used. B) to three types of templates T including two peak waveforms for specifying the first portion PA1, as shown in FIG. 15D, are prepared, the template T including these two peak waveforms, the detection signal S, and the like. The first portion PA1 may be specified based on the correlation value (second correlation value). Further, as shown in FIGS. 16B to 16D, three types of templates T including one peak waveform corresponding to the peak waveform of the detection signal S corresponding to the peak waveform of each of the line patterns LP1 to LP3 are provided. The first portion PA1 may be specified based on a correlation value (second correlation value) between each template T including the one peak waveform and the detection signal S.

更に、3つのピーク波形を含むテンプレート、2つのピーク波形を含むテンプレート、1つのピーク波形を含むテンプレート、の2つ以上を使用して、濡れているラインマーク部分を特定してもよい。   Further, a wet line mark portion may be specified using two or more of a template including three peak waveforms, a template including two peak waveforms, and a template including one peak waveform.

そして、本実施形態においては、解析装置6の解析結果に基づいて、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている第1部分PA1が存在すると判断された場合には、制御装置7は、以下の<処理1>〜<処理4>の少なくとも1つを行う。   In the present embodiment, when it is determined that the first portion PA1 wet with the liquid LQ is present in the alignment mark AM based on the analysis result of the analysis device 6, the control device 7 <Process 1> to <Process 4> are performed.

<処理1>制御装置7は、アライメントマークAMのうち液体LQで濡れている第1部分PA1を用いずに、液体LQで濡れていない第2部分PA2を用いて、基板Pとパターン像とを位置合わせする。制御装置7は、第2部分PA2から得られた波形(ピーク波形)を用いて、アライメントマークAMの位置情報を求め、基板Pのショット領域とパターン像の投影位置との位置合わせを行う。また、第2部分PA2を用いてアライメントマークAMの位置情報を求めるとき、制御装置7は、アライメントマークAMのうち、予め指定された指定部分が濡れているかどうかを判断する。例えば、図17の模式図に示すように、3つのラインパターンLP1〜LP3のうち、最も+Y側のラインパターンLP1が指定部分として指定されている場合において、指定部分であるラインパターンLP1が濡れている(ラインパターンLP1上に第1部分PA1が存在する)と判断したとき、制御装置7は、液体LQで濡れていない第2部分PA2であって指定部分以外の非指定部分であるラインパターンLP2、LP3に基づく第1検出系ALGの検出結果を用いて、アライメントマークAMの位置情報を求める。すなわち、アライメントマークAMのうち、事前に所定の部分を指定し、その指定部分が濡れていると判断したとき、制御装置7は、第1検出系ALGの指定部分以外の非指定部分に基づく検出結果を用いて、アライメントマークAMの位置情報を取得し、基板Pとパターン像との位置合わせを行うことができる。ここで、指定部分は、ラインマーク1本単位で複数指定、又は、ラインマーク複数本単位で複数指定してもよく、濡れていないラインマークに基づく検出結果を用いてアライメントマークAMの位置情報を取得する。   <Process 1> The control device 7 uses the second part PA2 not wetted with the liquid LQ without using the first part PA1 wetted with the liquid LQ in the alignment mark AM, and the substrate P and the pattern image. Align. Using the waveform (peak waveform) obtained from the second part PA2, the control device 7 obtains position information of the alignment mark AM and aligns the shot area of the substrate P with the projection position of the pattern image. Further, when the position information of the alignment mark AM is obtained using the second portion PA2, the control device 7 determines whether or not the designated portion designated in advance is wet among the alignment marks AM. For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 17, when the line pattern LP1 on the most + Y side among the three line patterns LP1 to LP3 is designated as the designated portion, the line pattern LP1 that is the designated portion is wet. When it is determined that the first portion PA1 is present on the line pattern LP1, the control device 7 is the second portion PA2 that is not wet with the liquid LQ and is a non-designated portion other than the designated portion. The position information of the alignment mark AM is obtained using the detection result of the first detection system ALG based on LP3. That is, when a predetermined portion of the alignment mark AM is designated in advance and it is determined that the designated portion is wet, the control device 7 detects based on a non-designated portion other than the designated portion of the first detection system ALG. Using the result, the position information of the alignment mark AM can be acquired, and the substrate P and the pattern image can be aligned. Here, a plurality of designated portions may be designated in units of one line mark, or may be designated in units of a plurality of line marks, and the position information of the alignment mark AM may be obtained using a detection result based on a line mark that is not wet. get.

図18の模式図に示すように、3つのラインパターンLP1〜LP3のうち、最も+Y側のラインパターンLP1、及び最も−Y側のラインパターンLP3が指定部分として指定され、中央のラインパターンLP2が非指定部分である場合において、非指定部分であるラインパターンLP2が濡れている(ラインパターンLP2上に第1部分PA1が存在する)と判断したとき、制御装置7は、そのアライメントマークAM(3本のラインパターンLP1〜LP3)を用いた基板Pとパターン像との位置合わせを行わないことができる。   As shown in the schematic diagram of FIG. 18, among the three line patterns LP1 to LP3, the most + Y side line pattern LP1 and the most −Y side line pattern LP3 are designated as designated portions, and the center line pattern LP2 is When it is determined that the line pattern LP2 that is the non-designated portion is wet (the first portion PA1 exists on the line pattern LP2) in the case of the non-designated portion, the control device 7 detects the alignment mark AM (3 It is possible not to align the substrate P and the pattern image using the line patterns LP1 to LP3).

<処理2>解析装置6は、所定の解析条件に基づいて第1検出系ALGの検出結果を解析するが、制御装置7は、解析装置6を用いて、第1検出系ALGの第2部分PA2のみに基づく検出結果を解析する際、第2部分PA2に応じた解析条件に変更して、第1検出系ALGの検出結果を解析する。すなわち、第1部分PA1に基づく信号波形をデータとして採用しないでテンプレートマッチングを行う際、使用するテンプレートを変更する等の処置を適宜行う。   <Process 2> The analysis device 6 analyzes the detection result of the first detection system ALG based on a predetermined analysis condition. The control device 7 uses the analysis device 6 to analyze the second part of the first detection system ALG. When analyzing the detection result based only on PA2, the detection result of the first detection system ALG is analyzed by changing the analysis condition according to the second part PA2. That is, when template matching is performed without adopting the signal waveform based on the first portion PA1 as data, measures such as changing a template to be used are appropriately performed.

<処理3>制御装置7は、解析装置6の解析結果に応じて、第1検出系ALGによる検出条件を変更した後、変更された検出条件に基づいて、第1検出系ALGによる検出動作を再度実行する。照明条件やフォーカス条件など、第1検出系ALGによる検出条件を変更することで、例えば第2相関値が許容値以上となるような検出信号を得ることができる可能性がある。そこで、制御装置7は、解析装置6の解析結果に応じて、第1検出系ALGによる検出条件を変更した後、その変更された検出条件に基づいて、第1検出系ALGによる検出動作を再度実行する。   <Process 3> The control device 7 changes the detection condition by the first detection system ALG according to the analysis result of the analysis device 6, and then performs the detection operation by the first detection system ALG based on the changed detection condition. Try again. By changing detection conditions by the first detection system ALG, such as illumination conditions and focus conditions, for example, there is a possibility that a detection signal whose second correlation value is greater than or equal to an allowable value can be obtained. Therefore, the control device 7 changes the detection condition by the first detection system ALG according to the analysis result of the analysis device 6, and then performs the detection operation by the first detection system ALG again based on the changed detection condition. Execute.

<処理4>濡れ状態が許容状態である第1部分PA1を有するアライメントマークAMが複数ある場合、その濡れ状態が許容状態であるアライメントマークAMをランク付けし、基板Pとパターン像との位置合わせに用いる。例えば、第1部分PA1を有するアライメントマークAMが基板P上に複数ある場合において、それら第1部分PA1を用いずに、第2部分PA2を用いて、アライメントマークAMの位置情報を検出できたとする。そのような第1部分PA1を有するアライメントマークAMが基板P上に複数ある場合、濡れ状態、すなわち基準信号との第2相関値は、アライメントマーク毎に互いに異なる可能性がある。そのような場合には、複数のアライメントマークAMのうち、第2相関値が高いものから順に、基板Pとパターン像とを位置合わせするときに使用するようにする。   <Process 4> When there are a plurality of alignment marks AM having the first portion PA1 in which the wet state is in the allowable state, the alignment marks AM in which the wet state is in the allowable state are ranked, and the substrate P and the pattern image are aligned. Used for. For example, when there are a plurality of alignment marks AM having the first part PA1 on the substrate P, it is assumed that the position information of the alignment mark AM can be detected using the second part PA2 without using the first part PA1. . When there are a plurality of alignment marks AM having such a first portion PA1 on the substrate P, the wet state, that is, the second correlation value with the reference signal may be different for each alignment mark. In such a case, the plurality of alignment marks AM are used when aligning the substrate P and the pattern image in descending order of the second correlation value.

次に、上述の構成を有する露光装置EXを用いて基板Pを露光する方法について、特に第1検出系ALGを用いて基板P上のアライメントマークAMを検出するシーケンスについて、図19のフローチャート図を参照しながら説明する。   Next, a flowchart of FIG. 19 shows a method for exposing the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration, particularly a sequence for detecting the alignment mark AM on the substrate P using the first detection system ALG. The description will be given with reference.

まず、事前検出系ALG1(又はALG2)により、液体LQで濡れていない状態のアライメントマークAMに関する情報が取得される(ステップSB1)。事前検出系ALG1は、基板Pの露光を行う前に、基準信号(テンプレート)Tに関する情報を取得するために、基板P上の所定のアライメントマークAMを、液体LQを介さずに検出する。また、事前検出系ALG1は、複数の検出条件の下で、アライメントマークAMを検出する。これにより、複数の検出条件の下での基準信号(テンプレート)Tに関する情報が取得される。基準信号(テンプレート)Tに関する情報は、記憶装置8に記憶される。なお、液体LQで濡れていない状態のアライメントマークAMに関する情報(基準信号Tに関する情報)を、第1検出系ALGを用いて取得するようにしてもよい。   First, information about the alignment mark AM that is not wet with the liquid LQ is acquired by the prior detection system ALG1 (or ALG2) (step SB1). Prior to the exposure of the substrate P, the pre-detection system ALG1 detects a predetermined alignment mark AM on the substrate P without using the liquid LQ in order to acquire information on the reference signal (template) T. The prior detection system ALG1 detects the alignment mark AM under a plurality of detection conditions. Thereby, the information regarding the reference signal (template) T under a plurality of detection conditions is acquired. Information regarding the reference signal (template) T is stored in the storage device 8. Note that information regarding the alignment mark AM that is not wet with the liquid LQ (information regarding the reference signal T) may be acquired using the first detection system ALG.

次に、制御装置7は、図7のステップSA4で説明したように、基板ステージ4をXY方向に移動しつつ、第1検出系ALGを用いて、基板P上の複数のアライメントマークAMを順次検出する(ステップSB2)。第1検出系ALGによって検出されるアライメントマークAMには、液体LQで濡れている可能性のあるマーク及び濡れた可能性の無いマークのそれぞれが含まれる。ここで、液浸領域LRに対する基板ステージ4の動きは予め分かっているので、制御装置7は、液体LQで濡れた可能性の無いアライメントマークAM(例えば図14の第5、第6のアライメントマークAM5、AM6)、及び液体LQで濡れた可能性のあるアライメントマークAM(例えば図14の第7のアライメントマークAM7)のそれぞれを特定することができる。   Next, as described in step SA4 in FIG. 7, the control device 7 sequentially moves the plurality of alignment marks AM on the substrate P using the first detection system ALG while moving the substrate stage 4 in the XY directions. It detects (step SB2). The alignment mark AM detected by the first detection system ALG includes a mark that may be wet with the liquid LQ and a mark that may not be wet. Here, since the movement of the substrate stage 4 with respect to the liquid immersion region LR is known in advance, the control device 7 does not have the possibility of getting wet with the liquid LQ (for example, the fifth and sixth alignment marks in FIG. 14). AM5, AM6) and each of the alignment marks AM that may be wet with the liquid LQ (for example, the seventh alignment mark AM7 in FIG. 14) can be identified.

次に、制御装置7は、第1検出系ALGによる検出が正常に行われたアライメントマークの検出結果を用いて、液体LQで濡れた可能性のあるアライメントマーク(例えば図14の第7アライメントマークAM7)を解析するためのチェック領域の絞り込み動作を行うか否かを判断する(ステップSB3)。ステップSB3において、チェック領域の絞り込み動作を行うと判断された場合、図12、図13を参照して説明したように、チェック領域の絞り込み動作を行う(ステップSB4)。制御装置7は、第1検出系ALGの検出領域と液体LQで濡れた可能性のあるアライメントマークAMを含む基板Pの表面とを相対的に所定ピッチで移動しつつ、第1相関値を求める(ステップSB5)。なお、ステップSB3において、チェック領域の絞り込み動作を行わないと判断された場合にも、ステップSB5が実行される。   Next, the control device 7 uses the detection result of the alignment mark that has been normally detected by the first detection system ALG, and uses the alignment mark that may have been wetted by the liquid LQ (for example, the seventh alignment mark in FIG. 14). It is determined whether or not a check area narrowing operation for analyzing AM7) is performed (step SB3). If it is determined in step SB3 that the check area narrowing operation is performed, the check area narrowing operation is performed as described with reference to FIGS. 12 and 13 (step SB4). The control device 7 obtains the first correlation value while relatively moving the detection area of the first detection system ALG and the surface of the substrate P including the alignment mark AM that may be wet with the liquid LQ at a predetermined pitch. (Step SB5). Note that step SB5 is also executed when it is determined in step SB3 that the check region narrowing operation is not performed.

制御装置7は、ステップSB5で求めた第1相関値が許容値以上になるように第1検出系ALGの検出領域とアライメントマークAMとの位置関係を決定し、基準信号Tと検出信号Sとを位置合わせする(ステップSB6)。そして、制御装置7は、解析装置6を用いて、基準信号Tと検出信号Sとの第2相関値を求める(ステップSB7)。   The control device 7 determines the positional relationship between the detection region of the first detection system ALG and the alignment mark AM so that the first correlation value obtained in step SB5 is greater than or equal to the allowable value, and the reference signal T and the detection signal S Are aligned (step SB6). And the control apparatus 7 calculates | requires the 2nd correlation value of the reference signal T and the detection signal S using the analysis apparatus 6 (step SB7).

次に、解析装置6は、検出対象マーク上に液体LQで濡れている第1部分PA1が有るか否かを判別する(ステップSB8)。すなわち、解析装置6は、第2相関値が、予め定められている許容値以上か否かを判断する。ステップSB8において、第2相関値が許容値以上であると判断した場合、すなわち、第1部分PA1が無い、あるいは第1部分PA1の濡れ状態が許容状態であると判断した場合、通常のシーケンスでアライメントマークAMを検出する(ステップSB14)。すなわち、3本のラインパターンLP1〜LP3に基づく信号波形(ピーク波形)を用いてアライメントマークAMを検出し、そのアライメントマークAMの位置情報を求める。ステップSB8において、第2相関値が許容値以下であると判断した場合、制御装置7は、その検出したアライメントマークAMとは別のアライメントマークAMを選択するか否かを判断する(ステップSB9)。   Next, the analysis device 6 determines whether or not the first part PA1 wet with the liquid LQ is present on the detection target mark (step SB8). That is, the analysis device 6 determines whether or not the second correlation value is greater than or equal to a predetermined allowable value. In step SB8, when it is determined that the second correlation value is greater than or equal to the allowable value, that is, when it is determined that there is no first part PA1 or the wet state of the first part PA1 is an allowable state, a normal sequence is performed. The alignment mark AM is detected (step SB14). That is, the alignment mark AM is detected using signal waveforms (peak waveforms) based on the three line patterns LP1 to LP3, and position information of the alignment mark AM is obtained. If it is determined in step SB8 that the second correlation value is less than or equal to the allowable value, the control device 7 determines whether or not to select an alignment mark AM different from the detected alignment mark AM (step SB9). .

ステップSB9において、別のアライメントマークAMを用いると判断した場合、制御装置7は、基板P上の複数のアライメントマークAMの中から、別のアライメントマークAMを選択する(ステップSB11)。そして、制御装置7は、その選択した別のアライメントマークAMを第1検出系ALGを用いて検出する(ステップSB2)。   If it is determined in step SB9 that another alignment mark AM is to be used, the control device 7 selects another alignment mark AM from the plurality of alignment marks AM on the substrate P (step SB11). Then, the control device 7 detects another selected alignment mark AM using the first detection system ALG (step SB2).

ステップSB9において、別のアライメントマークAMを用いないと判断した場合、制御装置7は、第1検出系ALGを用いてアライメントマークAMを検出するときの検出条件を変更するか否かを判別する(ステップSB10)。ステップSB10において、検出条件を変更すると判断した場合、制御装置7は、解析装置6の解析結果に応じて、第1検出系ALGによる検出条件を変更した後、その変更された検出条件に基づいて、第1検出系ALGによる検出動作を再度実行する(ステップSB12)。   If it is determined in step SB9 that another alignment mark AM is not used, the control device 7 determines whether or not to change the detection condition for detecting the alignment mark AM using the first detection system ALG ( Step SB10). When it is determined in step SB10 that the detection condition is to be changed, the control device 7 changes the detection condition by the first detection system ALG in accordance with the analysis result of the analysis device 6, and then, based on the changed detection condition. Then, the detection operation by the first detection system ALG is executed again (step SB12).

ステップSB10において、検出条件を変更しないと判断した場合、制御装置7は、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れている第1部分PA1を用いずに、液体LQで濡れていない第2部分PA2を用いて、アライメントマークAMの検出を行う。具体的には、制御装置7は、アライメントマークAMのうち予め指定された指定部分が濡れているか否かを判別する(ステップSB13)。ステップSB13において、指定部分以外の非指定部分が濡れていると判断したとき、そのアライメントマークAMを用いた位置合わせ動作を行わず、例えばその基板Pをリジェクトする(ステップSB15)。あるいは、別のアライメントマークAMを選択し(ステップSB11)、その選択したアライメントマークAMの検出を実行する。   If it is determined in step SB10 that the detection condition is not changed, the control device 7 does not use the first part PA1 wetted with the liquid LQ in the alignment mark AM, and does not wet the liquid LQ. Is used to detect the alignment mark AM. Specifically, the control device 7 determines whether or not a designated portion designated in advance in the alignment mark AM is wet (step SB13). When it is determined in step SB13 that the non-designated part other than the designated part is wet, the alignment operation using the alignment mark AM is not performed, for example, the substrate P is rejected (step SB15). Alternatively, another alignment mark AM is selected (step SB11), and the selected alignment mark AM is detected.

ステップSB13において、アライメントマークAMのうち、予め指定された指定部分が濡れていると判断したとき、制御装置7は、第1検出系ALGの指定部分以外の非指定部分に基づく検出結果を用いて、アライメントマークAMの位置情報を取得する(ステップSB16)。このとき、アライメントマークAMのうち、液体LQで濡れていない非指定部分(すなわい第2部分PA2)のみについて、解析装置6は第1検出系ALGの検出結果を解析することになるため、制御装置7は、解析装置6を用いて第1検出系ALGの第2部分PA2(非指定部分)のみに基づく検出結果を解析する際、第2部分PA2に応じた解析条件に変更する。そして、アライメントマークAMの位置情報を取得する(ステップSB16)。   When it is determined in step SB13 that the designated portion designated in advance in the alignment mark AM is wet, the control device 7 uses the detection result based on the non-designated portion other than the designated portion of the first detection system ALG. Then, the position information of the alignment mark AM is acquired (step SB16). At this time, the analysis device 6 analyzes the detection result of the first detection system ALG only for the non-designated portion (that is, the second portion PA2) not wetted with the liquid LQ in the alignment mark AM. When analyzing the detection result based only on the second portion PA2 (non-designated portion) of the first detection system ALG using the analysis device 6, the control device 7 changes the analysis conditions according to the second portion PA2. Then, the position information of the alignment mark AM is acquired (step SB16).

以上説明したように、第1検出系ALGの検出結果を解析することによって、アライメントマークAMのうち液体LQで濡れている第1部分PA1を特定することで、例えば第1部分PA1以外の第2部分PA2を用いて、基板Pとパターン像とを位置合わせすることができる。このように、濡れた可能性のあるアライメントマークAMでも、そのアライメントマークAMを第1検出系ALGで検出し、その検出結果を解析することによって、そのアライメントマークAMが、基板Pとパターン像との位置合わせに使用できるか否かをチェックすることができる。そして、その結果に基づいて、その第1部分PA1を有するアライメントマークAMを、位置合わせに使用することができ、位置合わせを効率良く精確に行うことができる。また、液浸領域LRの液体LQに触れた後のアライメントマークAMを、基板Pとパターン像との位置合わせに用いることができ、例えば、第1検出系ALGの検出領域に対して基板Pを保持した基板ステージ4をXY方向に移動しつつ、基板P上の複数のアライメントマークAMを検出する際、基板ステージ4の動きの自由度を向上することができ、液浸領域LRの液体LQに触れた後のアライメントマークAMを再度検出することも可能となる。   As described above, by analyzing the detection result of the first detection system ALG, the first part PA1 wet with the liquid LQ in the alignment mark AM is specified, for example, the second part other than the first part PA1. The substrate P and the pattern image can be aligned using the portion PA2. As described above, even if the alignment mark AM may be wet, the alignment mark AM is detected by the first detection system ALG, and the detection result is analyzed. It can be checked whether or not it can be used for alignment of the image. And based on the result, alignment mark AM which has the 1st part PA1 can be used for position alignment, and position alignment can be performed efficiently and accurately. Further, the alignment mark AM after touching the liquid LQ in the liquid immersion area LR can be used for alignment between the substrate P and the pattern image. For example, the substrate P is positioned with respect to the detection area of the first detection system ALG. When detecting the plurality of alignment marks AM on the substrate P while moving the held substrate stage 4 in the X and Y directions, the degree of freedom of movement of the substrate stage 4 can be improved, and the liquid LQ in the immersion region LR can be improved. It is also possible to detect the alignment mark AM after the touch again.

なお、上述の実施形態では、以下の(1)〜(6)の方法のうち、少なくとも1つの相関方法を用いて、テンプレート(基準信号)と検出信号との相関値を導出する。なお、以下の(1)〜(6)の方法は、1次元の波形信号、及び2次元の画像信号に適用可能である。   In the above-described embodiment, the correlation value between the template (reference signal) and the detection signal is derived using at least one correlation method among the following methods (1) to (6). The following methods (1) to (6) are applicable to a one-dimensional waveform signal and a two-dimensional image signal.

(1)差分二乗和相関法:N数のデータを有する1次元の波形信号の場合には(1)式を用い、N×M数のデータを有する2次元の画像信号の場合には(2)式を用いる。なお、CV0は相関値であり、Wは重み付け係数で、重み付けしない場合には、W=1である。 (1) Sum-of-squares correlation method: Equation (1) is used in the case of a one-dimensional waveform signal having N number of data, and (2) in the case of a two-dimensional image signal having N × M number of data. ) Formula is used. C V0 is a correlation value, W is a weighting coefficient, and W = 1 when not weighted.

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

(2)差分二乗和相関法:1次元の波形信号の場合には(3)式を用い、2次元の画像信号の場合には(4)式を用いる。 (2) Sum-of-squares correlation method: Equation (3) is used for a one-dimensional waveform signal, and equation (4) is used for a two-dimensional image signal.

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

(3)共分散相関法:1次元の波形信号の場合には(5)式を用い、2次元の画像信号の場合には(6)式を用いる。 (3) Covariance correlation method: Equation (5) is used for a one-dimensional waveform signal, and Equation (6) is used for a two-dimensional image signal.

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

(4)エッジ相関法:1次元の波形信号の場合には(7)式を用い、2次元の画像信号の場合には(8)式を用いる。 (4) Edge correlation method: For a one-dimensional waveform signal, equation (7) is used, and for a two-dimensional image signal, equation (8) is used.

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

(5)正規化相関法:1次元の波形信号の場合には(9)式〜(12)式を用い、2次元の画像信号の場合には(13)式〜(16)式を用いる。 (5) Normalized correlation method: In the case of a one-dimensional waveform signal, equations (9) to (12) are used, and in the case of a two-dimensional image signal, equations (13) to (16) are used.

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

(6)エッジ正規化相関法:1次元の波形信号の場合には(17)式〜(20)式を用い、2次元の画像信号の場合には(21)式〜(24)式を用いる。 (6) Edge normalized correlation method: Equations (17) to (20) are used for a one-dimensional waveform signal, and equations (21) to (24) are used for a two-dimensional image signal. .

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

Figure 2007115740
Figure 2007115740

なお、上述の実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい、また、液体LQとしては、屈折率が1.6〜1.8程度のものを使用してもよい。   In addition, although the liquid LQ of the above-mentioned embodiment is water, it may be a liquid other than water, and the liquid LQ having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used. Good.

なお、上記各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

また、上記液濡れ(水濡れ)が、既述の基準板50に形成されている基準マークにも生じた場合には、上述した基板上の水濡れマークに対する対処と同様な手法で対処すればよい。   Further, when the liquid wetting (water wetting) also occurs on the reference mark formed on the above-described reference plate 50, it can be dealt with by a method similar to the above-described countermeasure against the water wetting mark on the substrate. Good.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。   As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.

また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。   Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.

また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。   The present invention also relates to a twin stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, and the like. It can also be applied to.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.

また、本発明は、液浸法を用いて基板を観察・測定する検査装置、測定装置のアライメント方法としても利用できる。例えば、セダー油などの液体を介して、基板上に形成されたパターン(被観察領域)を観察して、その線幅を計測したり或いはその欠陥の有無を検査したりする装置(観察装置)においても、本発明を適用することができる。すなわち、このような観察装置においても、基板上のパターン(被観察領域)の観察を行う前に、基板上に形成されている位置決め用のマークや位置決め用のパターンを計測することで、被観察領域と観察系の観察視野との間における相対的な位置合わせのための位置決め用の情報を求めることが一般的である。この位置決め情報を得る際に、位置決め用のマークやパターンの検出の際には、液体を介さずに行われるものであるとすると、その検出の際に、上記実施形態と同様の手法によりマークの水濡れ部分を特定して、以降、上述と同様の処理を行うことにより、観察装置における位置決め(アライメント精度)を向上させることが可能となる。   The present invention can also be used as an inspection apparatus for observing and measuring a substrate using an immersion method and an alignment method for a measurement apparatus. For example, a device (observation device) that observes a pattern (observed region) formed on a substrate through a liquid such as cedar oil and measures the line width or inspects for the presence or absence of the defect. In the present invention, the present invention can be applied. That is, even in such an observation apparatus, before observing the pattern (observed region) on the substrate, the positioning mark or the positioning pattern formed on the substrate is measured to observe the pattern. It is common to obtain positioning information for relative alignment between the region and the observation field of the observation system. When obtaining the positioning information, if the positioning mark or pattern is detected without using the liquid, the mark is detected by the same method as in the above embodiment. By specifying the water-wetting part and thereafter performing the same processing as described above, the positioning (alignment accuracy) in the observation apparatus can be improved.

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6,778,257号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。   In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used.

また、国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板P上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line-and-space pattern on a substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied.

以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   As described above, the exposure apparatus EX according to the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection, and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図20に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。   As shown in FIG. 20, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device. Manufacturing step 203, exposure processing step 204 for exposing the mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus EX of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, packaging process) 205, inspection step 206, etc. It is manufactured after.

露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of exposure apparatus. 露光装置を含むデバイス製造システムの概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the device manufacturing system containing exposure apparatus. 基板ステージ及び計測ステージの動作の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of operation | movement of a substrate stage and a measurement stage. 基板ステージ及び計測ステージを上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the substrate stage and measurement stage from the upper part. 基準マークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a reference mark. 第1検出系の撮像素子に撮像された指標マーク及びアライメントマークを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the index mark and alignment mark which were imaged by the image sensor of the 1st detection system. 露光装置の基本的な動作を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the basic operation | movement of an exposure apparatus. アライメントマークと検出信号と基準信号との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between an alignment mark, a detection signal, and a reference signal. アライメントマークが液体で濡れている状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state where the alignment mark is wet with the liquid. 液体で濡れているアライメントマークに基づく検出信号の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the detection signal based on the alignment mark wet with the liquid. 基準信号と検出信号との相関値を求める動作を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the operation | movement which calculates | requires the correlation value of a reference signal and a detection signal. 検出が正常に行われた他のアライメントマークを用いてアライメントマークの検出信号と基準信号とを位置合わせする動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which aligns the detection signal of an alignment mark, and a reference signal using the other alignment mark by which the detection was performed normally. 検出が正常に行われた他のアライメントマークを用いてアライメントマークの検出信号と基準信号とを位置合わせする動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which aligns the detection signal of an alignment mark, and a reference signal using the other alignment mark by which the detection was performed normally. 基板上の複数のアライメントマークと液浸領域との位置関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the positional relationship of the some alignment mark on a board | substrate, and a liquid immersion area | region. 基準信号の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a reference signal. 基準信号の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a reference signal. 指定部分が濡れている状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state where the designated part is wet. 非指定部分が濡れている状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state where the non-designated part is wet. 第1検出系用いて基板上のアライメントマークを検出するシーケンスを説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the sequence which detects the alignment mark on a board | substrate using a 1st detection system. マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart figure for demonstrating an example of the manufacturing process of a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

1…液浸システム、4…基板ステージ、4D…基板ステージ駆動装置、4F…上面、5…計測ステージ、5D…計測ステージ駆動装置、5F…上面、6…解析装置、7…制御装置、8…記憶装置、70…ノズル部材、70A…下面、ALG…第1検出系、AM…アライメントマーク、EX…露光装置、FA…下面、FL…最終光学素子、FM1…第1基準マーク、FM2…第2基準マーク、LP1〜LP3…ラインパターン、LQ…液体、LR…液浸領域、P…基板、Pa…表面、PA1…第1部分、PA2…第2部分、PL…投影光学系、RA…第2検出系、S…検出信号、T…基準信号   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Immersion system, 4 ... Substrate stage, 4D ... Substrate stage drive device, 4F ... Upper surface, 5 ... Measurement stage, 5D ... Measurement stage drive device, 5F ... Upper surface, 6 ... Analysis device, 7 ... Control device, 8 ... Storage device, 70 ... Nozzle member, 70A ... Lower surface, ALG ... First detection system, AM ... Alignment mark, EX ... Exposure device, FA ... Lower surface, FL ... Final optical element, FM1 ... First reference mark, FM2 ... Second Reference mark, LP1 to LP3 ... line pattern, LQ ... liquid, LR ... immersion area, P ... substrate, Pa ... surface, PA1 ... first part, PA2 ... second part, PL ... projection optical system, RA ... second Detection system, S ... detection signal, T ... reference signal

Claims (18)

液体を介して基板上にパターン像を投影して前記基板を露光する露光装置において、
その計測結果が前記基板と前記パターン像との位置合わせに供されるマークを検出する第1検出系と、
前記マークのうち液体で濡れている第1部分を特定するために前記第1検出系の検出結果を解析する解析装置と、
前記解析装置の解析結果に応じて所定の処理を行った後、前記第1検出系の検出結果を用いて、前記基板と前記パターン像とを位置合わせする制御装置と、を備えた露光装置。
In an exposure apparatus that exposes the substrate by projecting a pattern image onto the substrate through a liquid,
A first detection system for detecting a mark whose measurement result is used for alignment between the substrate and the pattern image;
An analysis device for analyzing a detection result of the first detection system in order to identify a first portion of the mark that is wet with liquid;
An exposure apparatus comprising: a control device that aligns the substrate and the pattern image using a detection result of the first detection system after performing a predetermined process according to an analysis result of the analysis device.
前記マークを含む第1面上に液体の液浸領域を形成するために前記第1面との間で液体を保持する第2面と、
前記第2面及び前記第1検出系に対して前記マークを含む前記第1面を移動可能な駆動装置とを備え、
前記第1検出系は、前記液浸領域の液体を介さずに前記第1面上の前記マークを検出し、前記解析装置は、前記第1検出系の検出領域に配置される前に前記第2面の下方を通過した前記マークの解析を行う請求項1記載の露光装置。
A second surface for holding liquid between the first surface to form a liquid immersion region on the first surface including the mark;
A drive device capable of moving the first surface including the mark with respect to the second surface and the first detection system;
The first detection system detects the mark on the first surface without passing through the liquid in the immersion area, and the analysis device is configured to detect the mark before being placed in the detection area of the first detection system. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the mark that has passed below two surfaces is analyzed.
前記マークは、複数並んで設けられたラインパターンを含み、
前記第1部分は、前記ラインパターンの一部分を含む請求項1又は2記載の露光装置。
The mark includes a plurality of line patterns provided side by side,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first portion includes a part of the line pattern.
液体で濡れていない状態の前記マークに関する情報を予め記憶した記憶装置を備え、
前記解析装置は、前記記憶装置の記憶情報と、前記第1検出系の検出結果とに基づいて、前記第1部分を特定する請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
A storage device that stores in advance information about the mark that is not wet with liquid;
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the analysis device specifies the first portion based on information stored in the storage device and a detection result of the first detection system.
前記制御装置は、前記解析装置の解析結果に基づいて、前記第1部分を前記基板と前記パターン像との位置合わせに用いるかどうかを決定する請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device determines whether to use the first portion for alignment between the substrate and the pattern image based on an analysis result of the analysis device. apparatus. 前記制御装置は、前記マークのうち前記第1部分を用いずに、液体で濡れていない第2部分を用いて、前記基板と前記パターン像とを位置合わせする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。   The said control apparatus aligns the said board | substrate and the said pattern image using the 2nd part which is not wet with the liquid, without using the said 1st part among the said marks. The exposure apparatus according to item. 前記解析装置は、所定の解析条件に基づいて前記第1検出系の検出結果を解析し、
前記制御装置は、前記解析装置を用いて、前記第1検出系の前記第2部分のみに基づく検出結果を解析する際、前記第2部分に応じた解析条件に変更する請求項6記載の露光装置。
The analysis device analyzes the detection result of the first detection system based on a predetermined analysis condition,
The exposure according to claim 6, wherein the control device changes the analysis condition according to the second portion when analyzing the detection result based only on the second portion of the first detection system using the analysis device. apparatus.
前記制御装置は、前記マークのうち予め指定された指定部分が濡れていると判断したとき、前記第1検出系の前記指定部分以外の非指定部分に基づく検出結果を用いて前記基板と前記パターン像とを位置合わせし、
前記非指定部分が濡れていると判断したとき、前記マークを用いた前記基板と前記パターン像との位置合わせを行わない請求項1〜7のいずれか一項記載の露光装置。
When the control device determines that a predesignated designated portion of the mark is wet, the substrate and the pattern are detected using a detection result based on a nondesignated portion other than the designated portion of the first detection system. Align with the image,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein when the non-designated portion is determined to be wet, alignment between the substrate using the mark and the pattern image is not performed.
前記制御装置は、前記解析装置の解析結果に応じて、前記第1検出系による検出条件を変更した後、該変更された検出条件に基づいて、前記第1検出系による検出動作を再度実行する請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。   The control device changes the detection condition by the first detection system according to the analysis result of the analysis device, and then executes the detection operation by the first detection system again based on the changed detection condition. The exposure apparatus according to claim 1. 前記解析装置は、液体で濡れていない状態の前記マークを検出したときの基準信号と、前記マークを前記第1検出系で検出したときの検出信号との相関値を求め、
前記相関値と予め定められた所定値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記第1部分を特定する請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
The analysis device obtains a correlation value between a reference signal when the mark that is not wet with liquid is detected and a detection signal when the mark is detected by the first detection system,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the correlation value is compared with a predetermined value, and the first portion is specified based on the comparison result.
前記基準信号は、所定の位置に基準位置を設けたテンプレートを含み、
前記相関値は、前記基準信号と前記検出信号とを位置合わせするときの第1相関値、及び前記第1部分を特定するときの第2相関値を含み、
前記基準信号と前記検出信号とを位置合わせする際、前記第1検出系の検出領域と前記マークを含む第1面とを相対的に移動しつつ前記第1相関値を求め、前記第1相関値が許容値以上になるように前記第1検出系の検出領域と前記マークとの位置関係を決定し、前記基準信号と前記検出信号とを位置合わせした後、
前記基準信号と前記検出信号とを用いて前記第2相関値を求め、前記第2相関値に基づいて、前記第1部分を特定する請求項10記載の露光装置。
The reference signal includes a template provided with a reference position at a predetermined position,
The correlation value includes a first correlation value when aligning the reference signal and the detection signal, and a second correlation value when specifying the first portion,
When aligning the reference signal and the detection signal, the first correlation value is obtained while relatively moving the detection area of the first detection system and the first surface including the mark, and the first correlation is obtained. After determining the positional relationship between the detection area of the first detection system and the mark so that the value is equal to or greater than an allowable value,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the second correlation value is obtained using the reference signal and the detection signal, and the first portion is specified based on the second correlation value.
前記マークは前記基板上に複数設けられ、
前記基準信号と前記基板上の複数のマークのうち第1マークの検出信号とを位置合わせする際、前記第1マークとは別の前記第1検出系による検出が正常に行われた第2マークの位置情報を用いて、前記基準信号と前記第1マークの検出信号とを位置合わせする請求項10又は11記載の露光装置。
A plurality of the marks are provided on the substrate,
When the reference signal and the detection signal of the first mark among the plurality of marks on the substrate are aligned, the second mark that has been normally detected by the first detection system different from the first mark The exposure apparatus according to claim 10 or 11, wherein the position information is used to align the reference signal and the detection signal of the first mark.
複数の基板が順次露光され、前記複数の基板のそれぞれに前記マークが設けられ、
前記基準信号と前記複数の基板のうち第1基板上の第3マークの検出信号とを位置合わせする際、前記第1基板とは別の第2基板のうち前記第1検出系による検出が正常に行われ且つ前記第1基板上において前記第3マークが設けられている位置と対応する位置に設けられた第4マークの位置情報を用いて、前記基準信号と前記第3マークの検出信号とを位置合わせする請求項10又は11記載の露光装置。
A plurality of substrates are sequentially exposed, and the mark is provided on each of the plurality of substrates.
When the reference signal and the detection signal of the third mark on the first substrate among the plurality of substrates are aligned, the detection by the first detection system is normal among the second substrates different from the first substrate. And the reference signal and the detection signal of the third mark using the position information of the fourth mark provided at a position corresponding to the position where the third mark is provided on the first substrate. The exposure apparatus according to claim 10 or 11, wherein the alignment is performed.
前記基板上にパターン像を投影する投影光学系と、
前記投影光学系の像面側で移動可能なステージとを備え、
前記第1検出系は、前記ステージ上に設けられた基準マークを検出する請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。
A projection optical system that projects a pattern image on the substrate;
A stage movable on the image plane side of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first detection system detects a reference mark provided on the stage.
前記ステージ上に設けられた基準マークを前記投影光学系を介して検出する第2検出系を備え、
前記制御装置は、前記第1検出系を用いて前記基準マークの位置情報を液体を介さずに検出するとともに、前記第2検出系を用いて前記基準マークの位置情報を前記投影光学系と液体とを介して検出して、前記第1検出系の検出基準位置と前記パターン像の投影位置との位置関係を求める請求項14記載の露光装置。
A second detection system for detecting a reference mark provided on the stage via the projection optical system;
The control device uses the first detection system to detect the position information of the reference mark without passing through the liquid, and uses the second detection system to detect the position information of the reference mark from the projection optical system and the liquid. The exposure apparatus according to claim 14, wherein the positional relationship between the detection reference position of the first detection system and the projection position of the pattern image is obtained.
前記制御装置は、前記第1検出系を用いて検出した前記基板上のアライメントマークの位置情報、及び前記第1検出系の前記検出基準位置と前記パターン像の投影位置との位置関係に基づいて、前記基板と前記パターン像とを位置合わせして、前記基板を露光する請求項15記載の露光装置。   The control device is based on positional information of the alignment mark on the substrate detected using the first detection system and a positional relationship between the detection reference position of the first detection system and the projection position of the pattern image. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the substrate and the pattern image are aligned to expose the substrate. 請求項1〜請求項16のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。   The device manufacturing method using the exposure apparatus as described in any one of Claims 1-16. 基板上に形成された被観察領域を液体を介して観察する観察系を備えた観察装置であって、
前記基板上の被観察領域を前記観察系の観察視野内に位置決めするために、前記基板上に形成された位置決め用パターンを前記液体を介さずに検出する検出手段と、
前記パターンのうち液体で濡れている第1部分を特定するために前記検出手段の検出結果を解析する解析装置と、
前記解析装置の解析結果に応じて所定の処理を行った後に、前記検出手段の検出結果を用いて、前記基板と前記観察視野との相対的な位置合わせを行う制御装置と、を有する観察装置。
An observation apparatus including an observation system for observing an observation region formed on a substrate through a liquid,
Detecting means for detecting a positioning pattern formed on the substrate without using the liquid in order to position an observation region on the substrate in an observation field of view of the observation system;
An analysis device for analyzing a detection result of the detection means in order to identify a first portion wetted with liquid in the pattern;
An observation device comprising: a control device that performs relative alignment between the substrate and the observation visual field using the detection result of the detection means after performing a predetermined process according to the analysis result of the analysis device; .
JP2005302733A 2005-10-18 2005-10-18 Exposure apparatus, device manufacturing method, and observation apparatus Expired - Fee Related JP4736707B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005302733A JP4736707B2 (en) 2005-10-18 2005-10-18 Exposure apparatus, device manufacturing method, and observation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005302733A JP4736707B2 (en) 2005-10-18 2005-10-18 Exposure apparatus, device manufacturing method, and observation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007115740A true JP2007115740A (en) 2007-05-10
JP4736707B2 JP4736707B2 (en) 2011-07-27

Family

ID=38097685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005302733A Expired - Fee Related JP4736707B2 (en) 2005-10-18 2005-10-18 Exposure apparatus, device manufacturing method, and observation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4736707B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017103296A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 キヤノン株式会社 To provide imprint device and article manufacturing method
JP2018036528A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 キヤノン株式会社 Position detection method, position detection device, lithography device and article production method
JP2020074439A (en) * 2020-01-17 2020-05-14 キヤノン株式会社 Imprint device, article manufacturing method and alignment method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03201454A (en) * 1989-12-28 1991-09-03 Fujitsu Ltd Aligning method for semiconductor device
JP2004207710A (en) * 2002-12-10 2004-07-22 Nikon Corp Exposure system, exposure method, and device-manufacturing method
JP2005197469A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Tokyo Electron Ltd Coater/developer and coating/developing method
JP2007103658A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Canon Inc Method and device for exposure as well as method of manufacturing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03201454A (en) * 1989-12-28 1991-09-03 Fujitsu Ltd Aligning method for semiconductor device
JP2004207710A (en) * 2002-12-10 2004-07-22 Nikon Corp Exposure system, exposure method, and device-manufacturing method
JP2005197469A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Tokyo Electron Ltd Coater/developer and coating/developing method
JP2007103658A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Canon Inc Method and device for exposure as well as method of manufacturing device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017103296A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 キヤノン株式会社 To provide imprint device and article manufacturing method
KR20170063366A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 캐논 가부시끼가이샤 Imprint apparatus and method for producing article
KR102132789B1 (en) * 2015-11-30 2020-07-13 캐논 가부시끼가이샤 Imprint apparatus and method for producing article
KR20200085700A (en) * 2015-11-30 2020-07-15 캐논 가부시끼가이샤 Imprint apparatus and method for producing article
US10751920B2 (en) 2015-11-30 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and method for producing article
KR102257276B1 (en) * 2015-11-30 2021-05-28 캐논 가부시끼가이샤 Imprint apparatus and method for producing article
JP2018036528A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 キヤノン株式会社 Position detection method, position detection device, lithography device and article production method
JP2020074439A (en) * 2020-01-17 2020-05-14 キヤノン株式会社 Imprint device, article manufacturing method and alignment method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4736707B2 (en) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7518717B2 (en) Exposure apparatus and a device manufacturing method using the same
JPH0845814A (en) Exposure device and positioning method
JP4434372B2 (en) Projection exposure apparatus and device manufacturing method
US8384900B2 (en) Exposure apparatus
JP2001345250A (en) Method and device for alignment, profiler, aligner, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor manufacturing plant, and method for maintaining aligner
JP4164414B2 (en) Stage equipment
TW200305928A (en) Exposure apparatus and method
JP2009200122A (en) Exposure system and process for fabricating device
JP2006294854A (en) Mark detection method, alignment method, exposure method, program and measuring apparatus of mark
JP4736707B2 (en) Exposure apparatus, device manufacturing method, and observation apparatus
JP3466893B2 (en) Positioning apparatus and projection exposure apparatus using the same
JPH10144598A (en) Step-and-scan aligner and fabrication of device employing it
JPH10189443A (en) Mark for position detection, method and apparatus for detection of mark, and exposure device
JPWO2004092865A1 (en) Selection method, exposure method, selection apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20090033896A1 (en) Exposure apparatus and method, and device manufacturing method
JPH0963924A (en) Alignment method
EP0807854A1 (en) Exposure method and apparatus
JP2010283157A (en) Aligner and device manufacturing method
JP4470503B2 (en) Reference pattern determination method and apparatus, position detection method and apparatus, and exposure method and apparatus
JP2005175383A (en) Aligner, method of alignment and device manufacturing method
JP2004279166A (en) Position detector
JP2006278799A (en) Positioning method and device manufacturing method employing the same
JP2006140204A (en) Measurement condition optimizing method, position measuring method using the same, positioning method using the same, device manufacturing method using the same, measurement condition optimizing system, position measuring device using the same, exposure device using the same
JPH10106937A (en) Position detecting method, its equipment and projection aligner
JPH1027738A (en) Scanning exposure method and manufacture of device thereby

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4736707

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees