JP2008209949A - Projection exposure device and projection exposure method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection exposure device and a projection exposure method, capable of positioning a substrate at an appropriate position without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of a stage. <P>SOLUTION: According to a position of a reference substrate reference mark formed on a reference substrate, table position correction data is calculated for correcting an error of position of the table. According to the table position correction data and the position of the exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate, linear error correction data is calculated for correcting the error of the linear component of the position of the exposure substrate reference mark by using the method of least squares. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

露光基板にパターンを形成する投影露光装置及び投影露光方法に関する。   The present invention relates to a projection exposure apparatus and a projection exposure method for forming a pattern on an exposure substrate.

従来から、プリント配線板用の露光装置は、アライメント顕微鏡を用いて、レチクルに形成された基準マークの位置と露光基板に形成された基準マークの位置とを一致させて、その後、アライメント顕微鏡を退避させて露光を行うものであった。
特開2003−316014号公報
Conventionally, an exposure apparatus for a printed wiring board uses an alignment microscope to match the position of a reference mark formed on a reticle with the position of a reference mark formed on an exposure substrate, and then retracts the alignment microscope. Exposure was performed.
JP 2003-31014 A

上述した投影露光装置は、ステージの位置を測定するための干渉計を要しないため、安価にでき、プリント配線板用の露光に多く用いられているが、基板の処理工程で伸縮が発生した場合には、精度良くステージを位置づけることができなかった。また、ステージの移動に誤差が生じた場合にも、精度良くステージを位置づけることができなかった。更に、プリント配線基板はウェハ基板と比べて非線形誤差が大きく、ウェハ基板用露光装置で利用される線形誤差補正のみのアライメントでは十分な精度が得られない場合もあった。   Since the projection exposure apparatus described above does not require an interferometer for measuring the position of the stage, it can be made inexpensive and is often used for exposure for printed wiring boards. However, the stage could not be accurately positioned. Even when an error occurs in the movement of the stage, the stage could not be positioned with high accuracy. Furthermore, the printed wiring board has a larger non-linear error than the wafer substrate, and there are cases where sufficient accuracy cannot be obtained by alignment using only the linear error correction used in the wafer substrate exposure apparatus.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステージの位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、基板を的確な位置に位置づけることができる投影露光装置及び投影露光方法を提供すること、更に、非線形誤差が大きいプリント配線基板に対しても、高速で精度良くアライメントできる投影露光装置及び投影露光方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to position a substrate at an appropriate position without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the stage. Another object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus and a projection exposure method that can perform high-speed and high-precision alignment even for a printed wiring board having a large nonlinear error.

以上のような目的を達成するために、本発明においては、基準基板に形成された基準基板基準マークの位置に基づいて、載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し、載置台位置補正データと、露光基板に形成された露光基板基準マークの位置とに基づいて、露光基板基準マークの位置の線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する。   In order to achieve the above object, in the present invention, the mounting table position correction data for correcting the error of the mounting table position is calculated based on the position of the reference substrate reference mark formed on the reference substrate. The linear error correction data for correcting the error of the linear component of the position of the exposure substrate reference mark based on the mounting table position correction data and the position of the exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate Calculate using multiplication.

本発明に係る投影露光装置は、
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光手段と、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least four marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least four marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure means for
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage means for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table; Including
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method And an arithmetic means.

[[[全体的説明]]]
本発明に係る投影露光装置は、
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶手段と、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする。
[[[Overall description]]]
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least four marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least four marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. Reference board reference mark position storage means for
Reference substrate position correction calculation storage means for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark,
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method And an arithmetic means.

上述した載置台位置補正データの値に基づいて、載置台の位置を補正するように、駆動ステージの駆動を制御することによって、基準基板に形成された基準マークの形成誤差のレベルで載置台を位置づけることができる。このため、載置台の位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、グローバル方式で露光基板にパターンを転写することができ、グローバル方式の長寸法測定や、平均化効果や、基準マークの計測点数の削減によって、載置台の位置決めの精度を高めることができると共に、露光基板製造のスループットをも高めることができる。   Based on the value of the mounting table position correction data described above, by controlling the driving stage so as to correct the position of the mounting table, the mounting table is adjusted at the level of the formation error of the reference mark formed on the reference substrate. Can be positioned. For this reason, a pattern can be transferred to an exposure substrate by a global method without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the mounting table. By reducing the number of measurement points of the reference mark, it is possible to improve the positioning accuracy of the mounting table and also to increase the throughput of manufacturing the exposure substrate.

本発明に係る投影露光装置は、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含み、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光手段と、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors, and a plurality of micros each corresponding to each of the plurality of mirrors A projection exposure apparatus that projects an image of a spot formed by the microarray lens onto an exposure substrate.
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure means for
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage means for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table; Including
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method And an arithmetic means.

本発明に係る投影露光装置は、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含み、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶手段と、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors, and a plurality of micros each corresponding to each of the plurality of mirrors A projection exposure apparatus that projects an image of a spot formed by the microarray lens onto an exposure substrate.
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. Reference board reference mark position storage means for
Reference substrate position correction calculation storage means for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark,
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method And an arithmetic means.

上述した載置台位置補正データの値に基づいて、載置台の位置を補正するように、駆動ステージの駆動を制御することによって、基準基板に形成された基準マークの形成誤差のレベルで載置台を位置づけることができる。このため、載置台の位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、グローバル方式で露光基板にパターンを転写することができ、グローバル方式の長寸法測定や、平均化効果や、基準マークの計測点数の削減によって、載置台の位置決めの精度を高めることができると共に、露光基板製造のスループットをも高めることができる。   Based on the value of the mounting table position correction data described above, by controlling the driving stage so as to correct the position of the mounting table, the mounting table is adjusted at the level of the formation error of the reference mark formed on the reference substrate. Can be positioned. For this reason, a pattern can be transferred to an exposure substrate by a global method without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the mounting table. By reducing the number of measurement points of the reference mark, it is possible to improve the positioning accuracy of the mounting table and also to increase the throughput of manufacturing the exposure substrate.

また、レチクルを用いることなく、導体パターンを露光基板に形成することができ、デジタルマイクロミラーデバイスを制御することにより、導体パターンの形状を所望するものにできる。さらに、デジタルマイクロミラーデバイスを制御することにより、伸縮度のみならず、直交度等も補正することができる。   Moreover, a conductor pattern can be formed on an exposure substrate without using a reticle, and the shape of the conductor pattern can be made desired by controlling the digital micromirror device. Furthermore, by controlling the digital micromirror device, not only the degree of stretching but also the degree of orthogonality can be corrected.

本発明に係る投影露光装置は、
前記露光光を前記露光基板に照射する投影光学系を含み、
前記基準マーク検出手段は、前記投影光学系と前記載置台との間に配置されたアライメント光学系を含み、
前記アライメント光学系は、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークに非露光光を照射して、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出し、
前記アライメント光学系は、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するときには、検出位置に位置づけられ、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークの検出を終了したときには、前記検出位置から退避した退避位置に位置づけられる。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection optical system that irradiates the exposure substrate with the exposure light;
The reference mark detection means includes an alignment optical system disposed between the projection optical system and the mounting table.
The alignment optical system irradiates the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark with non-exposure light, and detects the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark.
The alignment optical system includes:
When detecting the exposure substrate reference mark, or the reference substrate reference mark, is positioned at the detection position,
When the detection of the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark is finished, the exposure substrate reference mark is positioned at the retracted position retracted from the detection position.

基準基板基準マークに非露光光を照射することで、的確に基準マークを検出することができる。また、複数の基準マークを検出する場合、最後の基準マークの位置を計測した後、アライメント光学系を退避させて、露光を開始するので、複数の露光領域の各々におけるアライメント光学系の移動を不要にすることができ、基準マークの検出に要する時間を短くできるので、スループットを高めることができる。   By irradiating the reference substrate reference mark with non-exposure light, the reference mark can be accurately detected. Also, when detecting multiple fiducial marks, after measuring the position of the last fiducial mark, the alignment optical system is retracted and exposure is started, so there is no need to move the alignment optical system in each of the multiple exposure areas Since the time required for detecting the reference mark can be shortened, the throughput can be increased.

本発明に係る投影露光装置は、
前記載置台位置補正データは、複数の基準基板検出位置における前記露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて算出される。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
The mounting table position correction data is calculated based on an average value of the positions of the exposure substrate reference marks at a plurality of reference substrate detection positions.

露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて、載置台位置補正データを算出することによって、駆動ステージの移動に誤差が生じたり、駆動ステージのわずかなチルトによるアッベ誤差が生じたりした場合であっても、載置台の位置決めの精度をより高めることができる。   This is the case where an error occurs in the movement of the drive stage or an Abbe error due to a slight tilt of the drive stage by calculating the mounting table position correction data based on the average position of the exposure substrate reference mark. However, the positioning accuracy of the mounting table can be further increased.

本発明に係る投影露光装置は、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板において、所定間隔の格子状の交点に位置するように形成され、
前記載置台位置補正データは、前記格子状の交点に位置する前記基準基板基準マークの位置に基づいて演算されたデータであり、
前記露光基板位置制御手段は、前記載置台位置補正データを用いて曲線近似又は補間法により、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づけるように制御する。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
The reference substrate reference mark is formed on the reference substrate so as to be located at a grid-like intersection of predetermined intervals,
The mounting table position correction data is data calculated based on the position of the reference substrate reference mark located at the grid intersection,
The exposure substrate position control means calculates a target position for positioning the mounting table by curve approximation or interpolation using the mounting table position correction data, and controls the positioning to position the mounting table at the target position.

誤差が、載置台の位置に対して徐々に変化するような場合には、載置台位置補正データを用いて曲線近似や補間計算により補間データを得ることで、基準マークの位置を計測する時間を短縮したり、載置台位置補正データが占める記憶容量を小さくしたり、駆動ステージを移動させる前に行う演算の時間を短縮することができる。   When the error gradually changes with respect to the position of the mounting table, the time for measuring the position of the reference mark is obtained by obtaining interpolation data by curve approximation or interpolation calculation using the mounting table position correction data. It is possible to shorten the time, to reduce the storage capacity occupied by the mounting table position correction data, and it is possible to shorten the time for the calculation performed before moving the drive stage.

本発明に係る投影露光装置は、
前記パターンの像の投影倍率を変更して、前記パターンを前記露光基板に投影できる投影光学系と、
前記線形誤差補正演算手段によって算出された前記線形誤差補正データに基づいて前記投影倍率を定める投影倍率決定手段と、を含む。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection optical system capable of projecting the pattern onto the exposure substrate by changing a projection magnification of the image of the pattern;
Projection magnification determination means for determining the projection magnification based on the linear error correction data calculated by the linear error correction calculation means.

線形誤差補正データは、長寸法計測の結果得られたものであるので、最小二乗近似計算による平均化効果を得ることができ、この結果に基づいて、投影倍率を補正することで、パターンを的確な大きさで露光基板に転写することができる。   Since the linear error correction data is obtained as a result of the long dimension measurement, it is possible to obtain an averaging effect by the least square approximation calculation. Based on this result, the projection magnification is corrected to accurately determine the pattern. It can be transferred to an exposure substrate with a large size.

また、特に、線形誤差補正データに基づくパラメータは、例えば、X方向の伸縮度やY方向の伸縮度がある。非対称に設計された投影光学系を用いた場合には、X方向とY方向とを独立に倍率補正することができ、より的確にパターンを露光基板に転写することができる。   In particular, the parameters based on the linear error correction data include, for example, an X-direction elasticity and a Y-direction elasticity. When a projection optical system designed asymmetrically is used, the magnification in the X direction and the Y direction can be corrected independently, and the pattern can be transferred onto the exposure substrate more accurately.

本発明に係る投影露光装置は、
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも4つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも4つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記位置決定手段は、前記露光基板基準マークの位置の誤差を補正するための露光位置補正手段を含み、
前記露光位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも4つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する位置誤差処理手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の差分の誤差のうち非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する差分誤差処理手段と、
前記2つの非線形成分のうち少なくとも1つの誤差情報に基づく重み付けをして、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づける露光基板位置決定手段と、を含むことを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate has at least four exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least four exposure areas,
The position determining means includes an exposure position correcting means for correcting an error in the position of the exposure substrate reference mark,
The exposure position correcting means includes
Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least four or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure area reference mark position storage means for performing,
Based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, error information of a non-linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark is calculated using a least square method. Position error processing means;
Based on the difference in the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, the error information of the nonlinear component of the difference in the difference in position of the exposure substrate reference mark is used by the least square method. Differential error processing means for calculating
Exposure substrate position determining means for calculating a target position for positioning the mounting table by weighting based on error information of at least one of the two nonlinear components, and for positioning the mounting table at the target position. Features.

線形成分の誤差と、非線形成分の誤差との重み付けをして、載置台を位置づける目標位置を算出するので、ダイバイダイ方式に近いステージ制御とグローバル方式に近いステージ制御を、露光基板の状態に応じて定めることができ、載置台を位置づける精度を向上させることができる。ここで「重み付け」とは、非線形な誤差と線形な誤差の大小のみで、ダイバイダイ方式とグローバル方式とのどちらか一方を選択するだけでなく、非線形な誤差と線形な誤差の大きさに応じて、目標位置を算出することを意味する。   The target position for positioning the mounting table is calculated by weighting the error of the linear component and the error of the nonlinear component, so stage control close to the die-by-die method and stage control close to the global method are performed according to the state of the exposure substrate. The accuracy of positioning the mounting table can be improved. Here, “weighting” is only the magnitude of the non-linear error and the linear error. In addition to selecting either the die-by-die method or the global method, it depends on the size of the non-linear error and the linear error. Means to calculate a target position.

本発明に係る投影露光装置は、
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも3つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも3つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記位置決定手段は、前記露光基板基準マークの位置の誤差を補正するための露光位置補正手段を含み、
前記露光位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶手段と、
前記露光領域基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分を算出する差分算出手段と、
前記最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを前記差分に置き換えて、前記レチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影像と、前記露光基板との重ね合わせ目標位置を算出し制御する、重ね合わせ制御手段と、を含むことを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to the present invention includes:
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
Reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate has at least three exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least three exposure areas,
The position determining means includes an exposure position correcting means for correcting an error in the position of the exposure substrate reference mark,
The exposure position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, exposure substrate position control means for sequentially moving the mounting table to at least three or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage. When,
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure area reference mark position storage means for performing,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure area reference mark position storage means using a least square method Means,
Difference calculating means for calculating a difference between the positions of the exposure area reference marks stored in the exposure substrate reference mark position storage means;
Replacing at least one of expansion / contraction, rotation and orthogonality obtained by the least square method with the difference, irradiating the reticle with exposure light, and projecting an image of the pattern onto an exposure substrate; and And overlay control means for calculating and controlling the overlay target position with the exposure substrate.

最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを差分に置き換えるので、処理を簡便にすることができ、基板製造のスループットを高めることができる。   Since at least one of expansion, contraction, rotation, and orthogonality obtained by the least square method is replaced with a difference, the processing can be simplified and the throughput of manufacturing the substrate can be increased.

本発明に係る投影露光方法は、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶させる基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光ステップと、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference substrate detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure step,
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage step for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method And a step.

本発明に係る投影露光方法は、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. A reference board reference mark position storing step,
A reference substrate position correction calculation storage step for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method And a step.

上述した載置台位置補正データの値に基づいて、載置台の位置を補正するように、駆動ステージの駆動を制御することによって、基準基板に形成された基準マークの形成誤差のレベルで載置台を位置づけることができる。このため、載置台の位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、グローバル方式で露光基板にパターンを転写することができ、グローバル方式の長寸法測定や、平均化効果や、基準マークの計測点数の削減によって、載置台の位置決めの精度を高めることができると共に、露光基板製造のスループットをも高めることができる。   Based on the value of the mounting table position correction data described above, by controlling the driving stage so as to correct the position of the mounting table, the mounting table is adjusted at the level of the formation error of the reference mark formed on the reference substrate. Can be positioned. For this reason, a pattern can be transferred to an exposure substrate by a global method without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the mounting table. By reducing the number of measurement points of the reference mark, it is possible to improve the positioning accuracy of the mounting table and also to increase the throughput of manufacturing the exposure substrate.

本発明に係る投影露光方法は、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、
各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含む投影露光装置を用いて、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を、前記載置台に載置された前記露光基板に投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光ステップと、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors;
The image of the spot formed by the microarray lens was placed on the mounting table using a projection exposure apparatus including a microarray lens having a plurality of microlenses corresponding to each of the plurality of mirrors. A projection exposure method for projecting onto the exposure substrate,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure step,
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage step for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method And a step.

本発明に係る投影露光方法は、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、
各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含む投影露光装置を用いて、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を、前記載置台に載置された前記露光基板に投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors;
The image of the spot formed by the microarray lens was placed on the mounting table using a projection exposure apparatus including a microarray lens having a plurality of microlenses corresponding to each of the plurality of mirrors. A projection exposure method for projecting onto the exposure substrate,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. A reference board reference mark position storing step,
A reference substrate position correction calculation storage step for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method And a step.

上述した載置台位置補正データの値に基づいて、載置台の位置を補正するように、駆動ステージの駆動を制御することによって、基準基板に形成された基準マークの形成誤差のレベルで載置台を位置づけることができる。このため、載置台の位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、グローバル方式で露光基板にパターンを転写することができ、グローバル方式の長寸法測定や、平均化効果や、基準マークの計測点数の削減によって、載置台の位置決めの精度を高めることができると共に、露光基板製造のスループットをも高めることができる。   Based on the value of the mounting table position correction data described above, by controlling the driving stage so as to correct the position of the mounting table, the mounting table is adjusted at the level of the formation error of the reference mark formed on the reference substrate. Can be positioned. For this reason, a pattern can be transferred to an exposure substrate by a global method without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the mounting table. By reducing the number of measurement points of the reference mark, it is possible to improve the positioning accuracy of the mounting table and also to increase the throughput of manufacturing the exposure substrate.

また、レチクルを用いることなく、導体パターンを露光基板に形成することができ、デジタルマイクロミラーデバイスを制御することにより、導体パターンの形状を所望するものにできる。さらに、デジタルマイクロミラーデバイスを制御することにより、伸縮度のみならず、直交度等も補正することができる。   Moreover, a conductor pattern can be formed on an exposure substrate without using a reticle, and the shape of the conductor pattern can be made desired by controlling the digital micromirror device. Furthermore, by controlling the digital micromirror device, not only the degree of stretching but also the degree of orthogonality can be corrected.

本発明に係る投影露光方法は、
前記投影露光装置は、前記露光光を前記露光基板に照射する投影光学系を含み、
前記基準マーク検出手段は、前記投影光学系と前記載置台との間に配置され、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークに非露光光を照射して、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するアライメント光学系を含み、
前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マーク又は前記露光基板基準マークを検出するときに、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するときには、前記アライメント光学系を検出位置に位置づけるステップと、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークの検出を終了したときには、前記検出位置から退避した退避位置に前記アライメント光学系を位置づけるステップと、を含む。
The projection exposure method according to the present invention includes:
The projection exposure apparatus includes a projection optical system that irradiates the exposure substrate with the exposure light,
The reference mark detection means is disposed between the projection optical system and the mounting table, and irradiates the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark with non-exposure light, and the exposure substrate reference mark, or An alignment optical system for detecting the reference substrate reference mark,
When detecting the reference substrate reference mark or the exposure substrate reference mark by the reference mark detection means,
When detecting the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark, positioning the alignment optical system at a detection position;
And positioning the alignment optical system at the retracted position retracted from the detection position when the detection of the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark is completed.

基準基板基準マークに非露光光を照射することで、的確に基準マークを検出することができる。また、複数の基準マークを検出する場合、最後の基準マークの位置を計測した後、アライメント光学系を退避させて、露光を開始するので、複数の露光領域の各々におけるアライメント光学系の移動を不要にすることができ、基準マークの検出に要する時間を短くできるので、スループットを高めることができる。   By irradiating the reference substrate reference mark with non-exposure light, the reference mark can be accurately detected. Also, when detecting multiple fiducial marks, after measuring the position of the last fiducial mark, the alignment optical system is retracted and exposure is started, so there is no need to move the alignment optical system in each of the multiple exposure areas Since the time required for detecting the reference mark can be shortened, the throughput can be increased.

本発明に係る投影露光方法は、
前記載置台位置補正データは、複数の基準基板検出位置における前記露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて算出される。
The projection exposure method according to the present invention includes:
The mounting table position correction data is calculated based on an average value of the positions of the exposure substrate reference marks at a plurality of reference substrate detection positions.

露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて、載置台位置補正データを算出することによって、駆動ステージの移動に誤差が生じたり、駆動ステージのわずかなチルトによるアッベ誤差が生じたりした場合であっても、載置台の位置決めの精度をより高めることができる。   This is the case where an error occurs in the movement of the drive stage or an Abbe error due to a slight tilt of the drive stage by calculating the mounting table position correction data based on the average position of the exposure substrate reference mark. However, the positioning accuracy of the mounting table can be further increased.

本発明に係る投影露光方法は、
前記基準基板基準マークが、前記基準基板において、所定間隔の格子状の交点に位置するように形成され、
前記載置台位置補正データが、前記格子状の交点に位置する前記基準基板基準マークの位置に基づいて演算されたデータであり、
前記載置台位置補正データを用いて曲線近似又は補間法により、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づけるように制御するステップを含む。
The projection exposure method according to the present invention includes:
The reference substrate reference mark is formed so as to be located at a grid-like intersection of predetermined intervals in the reference substrate,
The mounting table position correction data is data calculated based on the position of the reference substrate reference mark located at the grid intersection,
The method includes a step of calculating a target position for positioning the mounting table by using a curve approximation or interpolation method using the mounting table position correction data, and controlling the positioning to position the mounting table at the target position.

誤差が、載置台の位置に対して徐々に変化するような場合には、載置台位置補正データを用いて曲線近似や補間計算により補間データを得ることで、基準マークの位置を計測する時間を短縮したり、載置台位置補正データが占める記憶容量を小さくしたり、駆動ステージを移動させる前に行う演算の時間を短縮することができる。   When the error gradually changes with respect to the position of the mounting table, the time for measuring the position of the reference mark is obtained by obtaining interpolation data by curve approximation or interpolation calculation using the mounting table position correction data. It is possible to shorten the time, to reduce the storage capacity occupied by the mounting table position correction data, and it is possible to shorten the time for the calculation performed before moving the drive stage.

本発明に係る投影露光方法は、
前記パターンの像の投影倍率を変更して、前記パターンを前記露光基板に投影できる投影光学系を含み、
前記線形誤差補正演算ステップで算出された前記線形誤差補正データに基づいて前記投影倍率を定めるステップを含む。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A projection optical system capable of changing the projection magnification of the image of the pattern and projecting the pattern onto the exposure substrate;
Determining the projection magnification based on the linear error correction data calculated in the linear error correction calculation step.

線形誤差補正データは、長寸法計測の結果得られたものであるので、最小二乗近似計算による平均化効果を得ることができ、この結果に基づいて、投影倍率を補正することで、パターンを的確な大きさで露光基板に転写することができる。   Since the linear error correction data is obtained as a result of the long dimension measurement, it is possible to obtain an averaging effect by the least square approximation calculation. Based on this result, the projection magnification is corrected to accurately determine the pattern. It can be transferred to an exposure substrate with a large size.

また、特に、線形誤差補正データに基づくパラメータは、例えば、X方向の伸縮度やY方向の伸縮度がある。非対称に設計された投影光学系を用いた場合には、X方向とY方向とを独立に倍率補正することができ、より的確にパターンを露光基板に転写することができる。   In particular, the parameters based on the linear error correction data include, for example, an X-direction elasticity and a Y-direction elasticity. When a projection optical system designed asymmetrically is used, the magnification in the X direction and the Y direction can be corrected independently, and the pattern can be transferred onto the exposure substrate more accurately.

本発明に係る投影露光方法は、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも4つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも4つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも4つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する位置誤差処理ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の差分の誤差のうち非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する差分誤差処理ステップと、
前記2つの非線形成分のうち少なくとも1つの誤差情報に基づく重み付けをして、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づける露光基板位置決定ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate has at least four exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least four exposure areas,
An exposure substrate position control step of sequentially moving and positioning the mounting table to at least four or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure area reference mark position storing step;
Based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step, error information of a non-linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark is calculated using a least square method. A position error processing step;
Based on the difference in the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, the error information of the non-linear component of the difference in the difference in position of the exposure substrate reference mark is used by the least square method. Differential error processing step to calculate,
A step of calculating a target position for positioning the mounting table by weighting based on error information of at least one of the two nonlinear components, and determining an exposure substrate position for positioning the mounting table at the target position. Features.

線形成分の誤差と、非線形成分の誤差との重み付けをして、載置台を位置づける目標位置を算出するので、ダイバイダイ方式に近いステージ制御とグローバル方式に近いステージ制御を、露光基板の状態に応じて定めることができ、載置台を位置づける精度を向上させることができる。ここで「重み付け」とは、非線形な誤差と線形な誤差の大小のみで、ダイバイダイ方式とグローバル方式とのどちらか一方を選択するだけでなく、非線形な誤差と線形な誤差の大きさに応じて、目標位置を算出することを意味する。   The target position for positioning the mounting table is calculated by weighting the error of the linear component and the error of the nonlinear component, so stage control close to the die-by-die method and stage control close to the global method are performed according to the state of the exposure substrate. The accuracy of positioning the mounting table can be improved. Here, “weighting” is only the magnitude of the non-linear error and the linear error. In addition to selecting either the die-by-die method or the global method, it depends on the size of the non-linear error and the linear error. Means to calculate a target position.

本発明に係る投影露光方法は、
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光方法であって、 基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも3つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも3つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光領域基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分を算出する差分算出ステップと、
前記最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを前記差分に置き換えて、前記レチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影像と、前記露光基板との重ね合わせ目標位置を算出し制御する、重ね合わせ制御ステップと、を含むことを特徴とする。
The projection exposure method according to the present invention includes:
A projection exposure method for projecting an image of a pattern onto an exposure substrate by irradiating exposure light onto a reticle on which a pattern is formed, wherein the mounting table on which the substrate is mounted is moved to at least three predetermined positions A driving stage positioned
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate has at least three exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least three exposure areas,
An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure area reference mark position storing step;
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure area reference mark position storage means using a least square method Steps,
A difference calculating step of calculating a difference between the positions of the exposure area reference marks stored in the exposure substrate reference mark position storing step;
Replacing at least one of expansion / contraction, rotation and orthogonality obtained by the least square method with the difference, irradiating the reticle with exposure light, and projecting an image of the pattern onto an exposure substrate; and And a superposition control step for calculating and controlling a superposition target position with the exposure substrate.

最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを差分に置き換えるので、処理を簡便にすることができ、基板製造のスループットを高めることができる。   Since at least one of expansion, contraction, rotation, and orthogonality obtained by the least square method is replaced with a difference, the processing can be simplified and the throughput of manufacturing the substrate can be increased.

ステージの位置を測定するための干渉計等の位置測定装置を用いることなく、基板を高速で的確な位置に位置づけることができる。更に、ウェハ基板と比べて非線形誤差が大きいプリント配線基板に於いても、十分なアライメント精度を得る事が可能となる。   Without using a position measuring device such as an interferometer for measuring the position of the stage, the substrate can be positioned at an accurate position at high speed. Furthermore, sufficient alignment accuracy can be obtained even in a printed wiring board having a large non-linear error compared to the wafer substrate.

以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<<<<第1の実施の形態>>>>
図1は、本発明に係る第1の実施の形態の投影露光装置100の概略を示す。投影露光装置100は、主として、プリント配線板を製造するためのものである。
<<<< first embodiment >>>>
FIG. 1 schematically shows a projection exposure apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The projection exposure apparatus 100 is mainly for manufacturing a printed wiring board.

<<<構成>>>
<<投影光学系>>
<光源110>
光源110は、所望する波長の光束を発するものを用いる。例えば、水銀ランプ等の短い波長の紫外線を発するものを用いることができる。光源110のバルブ内には、発光物質である水銀と、陽極(図示せず)と陰極(図示せず)との2つの電極が封入されている。この陰極と陽極とは、対向して配置されている。各電極は金属導体(図示せず)に電気的に接続されており、陰極と陽極との間でアーク放電が形成される。
<<< Configuration >>>
<< Projection optical system >>
<Light source 110>
A light source 110 that emits a light beam having a desired wavelength is used. For example, a lamp that emits ultraviolet rays having a short wavelength, such as a mercury lamp, can be used. In the bulb of the light source 110, mercury, which is a luminescent material, and two electrodes, an anode (not shown) and a cathode (not shown), are enclosed. The cathode and the anode are arranged to face each other. Each electrode is electrically connected to a metal conductor (not shown), and an arc discharge is formed between the cathode and the anode.

光源110の一方の口金112aは、後述する楕円鏡120の外側に設けられた支持部材(図示せず)に固定されている。また、他方の口金112bは、図示しない電源ケーブルに接続されている。光源110は、これらの口金を介して両電極に所定の電圧が引加されることにより放電する。なお、電源ケーブルは、径が小さく、光源110から発せられる光束を妨げることはない。   One base 112a of the light source 110 is fixed to a support member (not shown) provided outside an elliptical mirror 120 described later. The other base 112b is connected to a power cable (not shown). The light source 110 is discharged when a predetermined voltage is applied to both electrodes through these caps. Note that the power cable has a small diameter and does not interfere with the light beam emitted from the light source 110.

陽極と陰極との間でアーク放電を起こすと、アーク柱と呼ばれる放電部分から強い発光を生じる。このアーク柱から放射される光束は、四方に広がる発散光である。   When arc discharge is generated between the anode and the cathode, strong light emission is generated from a discharge portion called an arc column. The luminous flux emitted from this arc column is divergent light spreading in all directions.

<楕円鏡120>
楕円鏡120は、光源110から発せられた光束を集光する。図1に示すように、楕円鏡120は、反射面122を有し、楕円鏡120は、反射面122の形状を回転楕円面とした反射鏡である。楕円鏡120の底部には、貫通孔126が形成されている。貫通孔126には、光源110の一部が配置される。光源110の一部を貫通孔126に配置することで、光源110のアーク部分が楕円鏡120の第1の焦点に位置するように、光源110を位置づけることができる。
<Oval mirror 120>
The elliptical mirror 120 condenses the light beam emitted from the light source 110. As shown in FIG. 1, the elliptical mirror 120 has a reflective surface 122, and the elliptical mirror 120 is a reflective mirror in which the shape of the reflective surface 122 is a spheroid. A through hole 126 is formed at the bottom of the elliptical mirror 120. A part of the light source 110 is disposed in the through hole 126. By disposing a part of the light source 110 in the through hole 126, the light source 110 can be positioned so that the arc portion of the light source 110 is positioned at the first focal point of the elliptical mirror 120.

上述したように、光源110から発せられた光束を楕円鏡120により一旦集光することによって、光束の照度を上げることができる。このようにすることで、光源110から発せられた光束の利用効率を高めることができる。   As described above, once the light beam emitted from the light source 110 is collected by the elliptical mirror 120, the illuminance of the light beam can be increased. By doing in this way, the utilization efficiency of the light beam emitted from the light source 110 can be improved.

上述したように、本発明に係る照明装置では、集光光学系に楕円鏡120を使用する。楕円鏡120は、第1の焦点と第2の焦点との2つの焦点を有し、光源110は、光源110のアーク部分が楕円鏡120の第1の焦点に位置するように、支持部材(図示せず)によって支持されている。このようにすることで、光源110から発せられた光束は、楕円鏡120の反射面122で反射して第2の焦点に集光される。   As described above, in the illumination device according to the present invention, the elliptical mirror 120 is used for the condensing optical system. The elliptical mirror 120 has two focal points, a first focal point and a second focal point, and the light source 110 has a support member (so that the arc portion of the light source 110 is positioned at the first focal point of the elliptical mirror 120. (Not shown). By doing so, the light beam emitted from the light source 110 is reflected by the reflecting surface 122 of the elliptical mirror 120 and collected at the second focal point.

<ロッド130>
ロッド130は、長尺な直方体状の形状を有する。ロッド130は入射面132と射出面134とを有する。ロッド130の光源像共役面が、光学的に楕円鏡120の第2の焦点に、又は第2の焦点と共役な点に位置するように、ロッド130は配置される。さらに、ロッド130の射出面134が、後述するレチクル142のパターン形成面144と共役な位置となるように、ロッド130は配置される。
<Rod 130>
The rod 130 has a long rectangular parallelepiped shape. The rod 130 has an entrance surface 132 and an exit surface 134. The rod 130 is arranged so that the light source image conjugate plane of the rod 130 is optically located at the second focal point of the elliptical mirror 120 or at a point conjugate with the second focal point. Further, the rod 130 is disposed so that the emission surface 134 of the rod 130 is in a conjugate position with a pattern forming surface 144 of a reticle 142 described later.

ロッド130の入射面132には、光源110から発せられた光束が入射される。ロッド130は、入射面132に入射された光束の照度を均一に近づけるためのものである。ロッド130の射出面134からは、照度を均一に近づけられた光束が射出される。ロッド130は、入射面132に入射された光束によって、照度を均一に近づけて照明できるものであればよい。   A light beam emitted from the light source 110 is incident on the incident surface 132 of the rod 130. The rod 130 is for making the illuminance of the light beam incident on the incident surface 132 uniform. From the exit surface 134 of the rod 130, a light flux having a uniform illuminance is emitted. The rod 130 only needs to be able to illuminate with the light flux incident on the incident surface 132 with the illuminance approaching uniform.

<導光光学系140>
導光光学系は、反射ミラー136と、照明リレー光学系138と、反射ミラー140とからなる。ロッド130の射出面134から射出された光束は、反射ミラー136によって、進行方向が変えられ、照明リレー光学系138によって断面の大きさが拡大され、反射ミラー140によって、再び、進行方向が変えられ、後述するレチクル142に入射する。
<Light guiding optical system 140>
The light guide optical system includes a reflection mirror 136, an illumination relay optical system 138, and a reflection mirror 140. The travel direction of the light beam emitted from the exit surface 134 of the rod 130 is changed by the reflection mirror 136, the cross-sectional size is enlarged by the illumination relay optical system 138, and the travel direction is changed again by the reflection mirror 140. Then, it enters a reticle 142 to be described later.

<レチクル142>
レチクル142は、プリント配線板を製造するときに、後述する露光基板156(156a,156b又は156c)に導体パターンを形成するために用いられるフォトマスクである。このレチクル142は、光源110から発せられた露光光によって、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写して、露光基板156に導体パターンを形成するためのネガに相当する。露光基板156に形成しようとする導体パターンに対応したパターンが、レチクル142のパターン形成面144に形成されている。
<Reticle 142>
The reticle 142 is a photomask used for forming a conductor pattern on an exposure substrate 156 (156a, 156b or 156c) to be described later when a printed wiring board is manufactured. The reticle 142 corresponds to a negative for transferring a pattern formed on the reticle 142 to the exposure substrate 156 by exposure light emitted from the light source 110 and forming a conductor pattern on the exposure substrate 156. A pattern corresponding to the conductor pattern to be formed on the exposure substrate 156 is formed on the pattern forming surface 144 of the reticle 142.

露光基板156は、銅張積層基板等の基板から構成され、導体パターンが形成される前の基板であり、その表面がレジスト等の感光性の物質によって覆われている基板をいう。また、導体パターンは、プリント配線板で導電性材料によって形成される図形をいう。さらに、プリント配線板は、露光基板156に導体パターンが形成されたものをいう。   The exposure substrate 156 is composed of a substrate such as a copper-clad laminate, and is a substrate before a conductor pattern is formed, and the surface is covered with a photosensitive substance such as a resist. Moreover, a conductor pattern says the figure formed with a conductive material with a printed wiring board. Further, the printed wiring board refers to a substrate in which a conductor pattern is formed on the exposure substrate 156.

上述したように、ロッド130の射出面134から射出されて、反射ミラー140に進行方向が変えられた光束は、レチクル142のパターン形成面144を照明する。   As described above, the light beam that is emitted from the exit surface 134 of the rod 130 and whose traveling direction is changed to the reflection mirror 140 illuminates the pattern forming surface 144 of the reticle 142.

<レチクルブラインド146>
レチクル142の上方の近傍には、レチクルブラインド146が配置されている。レチクルブラインド146は、レチクル142に対して平行を保ちつつ移動可能な可動板148を有する。なお、図1に示した例では、レチクル142は、水平に保持されており、レチクルブラインド146の可動板148は、白抜きの矢印で示すように、水平方向に移動できる。レチクルブラインド146は、ロッド130の射出面134から射出された光束の一部を遮り、光束の断面を所望する大きさに変更する。断面が変更された光束は、上述したレチクル142に照射される。
<Reticle blind 146>
A reticle blind 146 is disposed in the vicinity above the reticle 142. The reticle blind 146 includes a movable plate 148 that can move while being parallel to the reticle 142. In the example shown in FIG. 1, the reticle 142 is held horizontally, and the movable plate 148 of the reticle blind 146 can move in the horizontal direction as indicated by a white arrow. The reticle blind 146 blocks part of the light beam emitted from the exit surface 134 of the rod 130 and changes the cross section of the light beam to a desired size. The light beam whose cross section has been changed is irradiated onto the reticle 142 described above.

<投影レンズ150>
上述したレチクル142の下方には、投影レンズ150が設けられている。投影レンズ150は、入射面152と射出面154とを有し、入射面152が上側に位置し、射出面154が下側に位置するように、支持部材(図示せず)に支持されて設けられている。
<Projection lens 150>
A projection lens 150 is provided below the reticle 142 described above. The projection lens 150 has an entrance surface 152 and an exit surface 154, and is supported by a support member (not shown) so that the entrance surface 152 is located on the upper side and the exit surface 154 is located on the lower side. It has been.

投影レンズ150の入射面152には、レチクル142を透過した光束が入射する。投影レンズ150は、少なくとも1つ以上の各種のレンズから構成され、投影レンズ150の内部で、これらのレンズによって、入射面152に入射した光束の断面の大きさが所望する大きさになるように変換され、変換された光束が射出面154から射出される。このようにすることで、後述するレチクル142のパターン形成面144に形成されたパターンの像の大きさを投影レンズ150によって変え、そのパターンの像を後述する露光基板156に投影し、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156上に所望する大きさで転写することができる。なお、投影レンズ150は、等倍投影光学系からなるものが好ましい。   The light beam that has passed through the reticle 142 is incident on the incident surface 152 of the projection lens 150. The projection lens 150 is composed of at least one or more types of lenses, and inside the projection lens 150, the size of the cross section of the light beam incident on the incident surface 152 is set to a desired size by these lenses. The converted light flux is emitted from the exit surface 154. By doing so, the projection lens 150 changes the size of the pattern image formed on the pattern forming surface 144 of the reticle 142 described later, and the pattern image is projected onto the exposure substrate 156 described later. The formed pattern can be transferred onto the exposure substrate 156 in a desired size. Note that the projection lens 150 is preferably composed of an equal magnification projection optical system.

<<アライメント光学系160>>
アライメント光学系160は、後述する露光基板156(156a,156b又は156c)や、基準基板158(158a又は158b)に形成された基板基準マークを撮影して、基板基準マークの位置を決定するための光学系である。アライメント光学系160は、可動ステージ(図示せず)に載せられて、退避位置と測定位置とに位置づけられる。この退避位置と測定位置とについては、後述する。
<< Alignment optical system 160 >>
The alignment optical system 160 photographs an exposure substrate 156 (156a, 156b or 156c) to be described later and a substrate reference mark formed on the reference substrate 158 (158a or 158b), and determines the position of the substrate reference mark. It is an optical system. The alignment optical system 160 is placed on a movable stage (not shown) and positioned at the retracted position and the measurement position. The retracted position and measurement position will be described later.

また、アライメント光学系160は、後述する基板載置ステージ170のテーブル177に形成されたテーブル基準マーク179を撮影して、テーブル基準マークの位置を決定するときにも用いられる。   The alignment optical system 160 is also used to determine the position of the table reference mark by photographing the table reference mark 179 formed on the table 177 of the substrate mounting stage 170 described later.

アライメント光学系160は、2つの顕微鏡162a及び162bを含む。顕微鏡162a及び162bの各々は、CCDカメラ等の撮像素子(図示せず)を含み、基板基準マークや、テーブル基準マークを撮影することができる。顕微鏡162a及び162bの撮像素子には、画像処理装置164が電気的に接続されている。画像処理装置164は、顕微鏡162a及び162bが撮影した像を画像データとして取り込み、画像データを加工等して、基板基準マークの像や、テーブル基準マークの像を抽出し、基板基準マークの位置や、テーブル基準マークの位置を決定し記憶する。   The alignment optical system 160 includes two microscopes 162a and 162b. Each of the microscopes 162a and 162b includes an image pickup device (not shown) such as a CCD camera, and can photograph a substrate reference mark and a table reference mark. An image processing device 164 is electrically connected to the imaging elements of the microscopes 162a and 162b. The image processing apparatus 164 captures images taken by the microscopes 162a and 162b as image data, processes the image data, etc., extracts a substrate reference mark image and a table reference mark image, and extracts the position of the substrate reference mark. The position of the table reference mark is determined and stored.

なお、図1に示した例では、アライメント光学系160は、1つのみであり、投影レンズ150の下方左側に配置されているが、アライメント光学系160a及び160bとして、2つの光学系を設けてもよい。この場合には、アライメント光学系160aを、アライメント光学系160と同様に、投影レンズ150の下方左側に配置し、アライメント光学系160bを投影レンズ150の下方右側に配置する(図示せず)。アライメント光学系160a及び160bの各々は、アライメント光学系160と同様の構成であり、各々が2つの顕微鏡を有し、基板基準マークや、テーブル基準マークを撮影することができる。また、アライメント光学系160a及び160bの各々には、画像処理装置164が電気的に接続されており、アライメント光学系160a及び160bの各々によって撮影された像を処理することができる。このように2つのアライメント光学系を用いた場合には、後述するように、処理を迅速化することができる。   In the example shown in FIG. 1, there is only one alignment optical system 160, which is arranged on the lower left side of the projection lens 150. However, two optical systems are provided as the alignment optical systems 160a and 160b. Also good. In this case, like the alignment optical system 160, the alignment optical system 160a is disposed on the lower left side of the projection lens 150, and the alignment optical system 160b is disposed on the lower right side of the projection lens 150 (not shown). Each of the alignment optical systems 160a and 160b has the same configuration as that of the alignment optical system 160. Each of the alignment optical systems 160a and 160b has two microscopes and can photograph a substrate reference mark and a table reference mark. Further, an image processing device 164 is electrically connected to each of the alignment optical systems 160a and 160b, and images taken by each of the alignment optical systems 160a and 160b can be processed. Thus, when two alignment optical systems are used, the processing can be speeded up as will be described later.

<<基板載置ステージ170>>
図1に示すように、投影レンズ150の下方には、基板載置ステージ170が設けられている。基板載置ステージ170は、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174と、Z方向移動用ステージ176と、からなる。なお、図1では、図面の右向きが+X方向を示し、図面の奥行き方向が+Y方向を示し、図面の上方向が、+Z方向を示す。Z方向移動用ステージ176の上面には、露光基板156を水平に載置するためのテーブル177(図示せず)が形成されている。
<< Substrate Placement Stage 170 >>
As shown in FIG. 1, a substrate placement stage 170 is provided below the projection lens 150. The substrate placement stage 170 includes an X direction moving stage 172, a Y direction moving stage 174, and a Z direction moving stage 176. In FIG. 1, the right direction of the drawing indicates the + X direction, the depth direction of the drawing indicates the + Y direction, and the upward direction of the drawing indicates the + Z direction. A table 177 (not shown) for horizontally placing the exposure substrate 156 is formed on the upper surface of the Z-direction moving stage 176.

なお、テーブル177の上面の一部には、上述したレチクル142に形成されているレチクル基準マーク(図示せず)との位置合わせをするためのテーブル基準マーク179(図示せず)が形成されている。レチクル基準マークは、レチクル142の基準位置を示すための基準マークである。このレチクル基準マークをテーブル177に投影したときの像(以下、レチクル基準マークの像と称する。)の位置と、テーブル基準マーク179との位置とが一致したときのテーブル基準マーク179を、アライメント光学系160で撮影して、テーブル基準マーク179の位置を記憶させておく。レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に投影するときには、記憶させたテーブル基準マーク179の位置と、基板基準マークの位置とが一致するようにすることで、レチクル142に形成されたパターンを、露光基板156の所望する露光領域に投影することができる。   A table reference mark 179 (not shown) is formed on a part of the upper surface of the table 177 for alignment with the reticle reference mark (not shown) formed on the reticle 142 described above. Yes. The reticle reference mark is a reference mark for indicating the reference position of the reticle 142. The alignment of the table reference mark 179 when the position of the image when the reticle reference mark is projected onto the table 177 (hereinafter referred to as the image of the reticle reference mark) and the position of the table reference mark 179 coincide with each other. The image is taken by the system 160 and the position of the table reference mark 179 is stored. When the pattern formed on the reticle 142 is projected onto the exposure substrate 156, the stored position of the table reference mark 179 and the position of the substrate reference mark are matched so that the pattern formed on the reticle 142 is , And can be projected onto a desired exposure region of the exposure substrate 156.

<X方向移動用ステージ172、Y方向移動用ステージ174>
図2(a)は、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との詳細を示す正面図であり、図2(b)は、X方向移動用ステージ172の詳細を示す正面図である。なお、図2(a)及び(b)では、図面の右向きが+X方向を示し、図面の上方向が、+Y方向を示す。
<X direction moving stage 172, Y direction moving stage 174>
2A is a front view showing details of the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174, and FIG. 2B is a front view showing details of the X direction moving stage 172. As shown in FIG. is there. 2A and 2B, the right direction in the drawing indicates the + X direction, and the upward direction in the drawing indicates the + Y direction.

基板載置ステージ170は、長尺な形状の定盤178aと178bとを有する。定盤178aと178bとの各々は、所定の台(図示せず)に固定されている。   The substrate mounting stage 170 has long surface plates 178a and 178b. Each of the surface plates 178a and 178b is fixed to a predetermined table (not shown).

定盤178aには、リニアモータ固定子180aとリニアエンコーダ固定子182aとが、設けられている。リニアモータ固定子180aとリニアエンコーダ固定子182aとは、長尺な形状を有する。リニアモータ固定子180aとリニアエンコーダ固定子182aとは、互いに平行になるように、かつ、定盤178aの長手方向に沿うように、定盤178aに設けられている。   The surface plate 178a is provided with a linear motor stator 180a and a linear encoder stator 182a. The linear motor stator 180a and the linear encoder stator 182a have a long shape. The linear motor stator 180a and the linear encoder stator 182a are provided on the surface plate 178a so as to be parallel to each other and along the longitudinal direction of the surface plate 178a.

定盤178bにも、リニアモータ固定子180bとリニアエンコーダ固定子182bとが、設けられている。リニアモータ固定子180bとリニアエンコーダ固定子182bとは、長尺な形状を有する。リニアモータ固定子180bとリニアエンコーダ固定子182bとは、互いに平行になるように、かつ、定盤178bの長手方向に沿うように、定盤178bに設けられている。   The surface plate 178b is also provided with a linear motor stator 180b and a linear encoder stator 182b. The linear motor stator 180b and the linear encoder stator 182b have a long shape. The linear motor stator 180b and the linear encoder stator 182b are provided on the surface plate 178b so as to be parallel to each other and along the longitudinal direction of the surface plate 178b.

また、定盤178aには、リニアモータ固定子180aとリニアエンコーダ固定子182aとの間に、長尺な形状のリニアガイド188aが設けられている。定盤178bには、リニアモータ固定子180bとリニアエンコーダ固定子182bとの間に、長尺な形状のリニアガイド188bが設けられている。   The platen 178a is provided with an elongated linear guide 188a between the linear motor stator 180a and the linear encoder stator 182a. The platen 178b is provided with a long linear guide 188b between the linear motor stator 180b and the linear encoder stator 182b.

Y方向移動用ステージ174の下面の左側には、リニアモータ可動子184aが、リニアモータ固定子180aに対応するように設けられている。また、Y方向移動用ステージ174の下面の右側には、リニアモータ可動子184bが、リニアモータ固定子180bに対応するように設けられている。リニアモータ可動子184aや184bに電流を供給することによって、リニアモータ可動子184aは、リニアガイド188aに案内されつつ、リニアモータ固定子180aに沿って移動し、リニアモータ可動子184bは、リニアガイド188bに案内されつつ、リニアモータ固定子180bに沿って移動し、その結果、Y方向移動用ステージ174を±Y方向の所望する位置に移動させることができる。   On the left side of the lower surface of the Y-direction moving stage 174, a linear motor movable element 184a is provided so as to correspond to the linear motor stator 180a. A linear motor movable element 184b is provided on the right side of the lower surface of the Y-direction moving stage 174 so as to correspond to the linear motor stator 180b. By supplying current to the linear motor movable elements 184a and 184b, the linear motor movable element 184a moves along the linear motor stator 180a while being guided by the linear guide 188a, and the linear motor movable element 184b While moving along the linear motor stator 180b while being guided by 188b, the Y-direction moving stage 174 can be moved to a desired position in the ± Y direction.

Y方向移動用ステージ174の下面の左側には、リニアエンコーダ可動子186aも、リニアエンコーダ固定子182aに対応するように設けられている。リニアエンコーダ可動子186aからは、リニアエンコーダ固定子182aに対するリニアエンコーダ可動子186aの位置を示す信号が発せられる。   On the left side of the lower surface of the Y-direction moving stage 174, a linear encoder mover 186a is also provided so as to correspond to the linear encoder stator 182a. A signal indicating the position of the linear encoder movable element 186a with respect to the linear encoder stator 182a is generated from the linear encoder movable element 186a.

また、Y方向移動用ステージ174の下面の右側には、リニアエンコーダ可動子186bも、リニアエンコーダ固定子182bに対応するように設けられている。リニアエンコーダ可動子186bからは、リニアエンコーダ固定子182bに対するリニアエンコーダ可動子186bの位置を示す信号が発せられる。   A linear encoder movable element 186b is also provided on the right side of the lower surface of the Y-direction moving stage 174 so as to correspond to the linear encoder stator 182b. A signal indicating the position of the linear encoder mover 186b relative to the linear encoder stator 182b is generated from the linear encoder mover 186b.

Y方向移動用ステージ174には、制御装置199が接続されている。制御装置199は、リニアエンコーダ可動子186aから発せられる信号と、リニアエンコーダ可動子186bから発せられる信号とを受信することによって、Y方向移動用ステージ174のY方向の位置や移動距離を得ることができる。Y方向移動用ステージ174を±Y方向に移動させるときには、制御装置199は、リニアエンコーダ可動子186aから発せられる信号と、リニアエンコーダ可動子186bから発せられる信号とを受信して、リニアエンコーダ可動子186aと186bとの位置に基づいて、リニアモータ可動子184aや184bに供給する電流の制御をする。   A control device 199 is connected to the Y-direction moving stage 174. The control device 199 receives the signal emitted from the linear encoder movable element 186a and the signal emitted from the linear encoder movable element 186b, thereby obtaining the position and moving distance in the Y direction of the Y-direction moving stage 174. it can. When the Y-direction moving stage 174 is moved in the ± Y direction, the control device 199 receives a signal generated from the linear encoder movable element 186a and a signal generated from the linear encoder movable element 186b, and receives the linear encoder movable element. Based on the positions of 186a and 186b, the current supplied to the linear motor movable elements 184a and 184b is controlled.

また、リニアエンコーダ可動子186aと186bとを同じ方向に移動させることによって、Y方向移動用ステージ174を±Y方向に並進移動させることができる。また、リニアエンコーダ可動子186aと186bとを異なる距離移動させたり、反対方向に移動させたりすることによって、Y方向移動用ステージ174を時計回り又は反時計回りにある程度回転させることもできる。   Further, by moving the linear encoder movers 186a and 186b in the same direction, the Y-direction moving stage 174 can be translated in the ± Y directions. Further, the Y-direction moving stage 174 can be rotated to some extent clockwise or counterclockwise by moving the linear encoder movable elements 186a and 186b by different distances or by moving them in opposite directions.

図2(b)は、X方向移動用ステージ172の詳細を示す正面図である。
図2(b)に示すように、Y方向移動用ステージ174の上部には、リニアモータ固定子190とリニアエンコーダ固定子192とが、設けられている。リニアモータ固定子190とリニアエンコーダ固定子192とは、長尺な形状を有する。リニアモータ固定子190とリニアエンコーダ固定子192とは、互いに平行になるように、かつ、Y方向移動用ステージ174の長手方向に沿うように、Y方向移動用ステージ174に設けられている。Y方向移動用ステージ174には、リニアモータ固定子190とリニアエンコーダ固定子192との間に、長尺な形状のリニアガイド194が設けられている。
FIG. 2B is a front view showing details of the X-direction moving stage 172.
As shown in FIG. 2B, a linear motor stator 190 and a linear encoder stator 192 are provided on the upper part of the Y-direction moving stage 174. The linear motor stator 190 and the linear encoder stator 192 have a long shape. The linear motor stator 190 and the linear encoder stator 192 are provided on the Y direction moving stage 174 so as to be parallel to each other and along the longitudinal direction of the Y direction moving stage 174. The Y-direction moving stage 174 is provided with a long linear guide 194 between the linear motor stator 190 and the linear encoder stator 192.

X方向移動用ステージ172の下面には、リニアモータ可動子196が、リニアモータ固定子190に対応するように設けられている。リニアモータ可動子196に電流を供給することによって、リニアモータ可動子196は、リニアガイド194に案内されつつ、リニアモータ固定子190に沿って移動し、その結果、X方向移動用ステージ172を±X方向の所望する位置に移動させることができる。   A linear motor movable element 196 is provided on the lower surface of the X-direction moving stage 172 so as to correspond to the linear motor stator 190. By supplying current to the linear motor movable element 196, the linear motor movable element 196 moves along the linear motor stator 190 while being guided by the linear guide 194, and as a result, the X-direction moving stage 172 is moved ± It can be moved to a desired position in the X direction.

X方向移動用ステージ172の下面には、リニアエンコーダ可動子198も、リニアエンコーダ固定子192に対応するように設けられている。リニアエンコーダ可動子198からは、リニアエンコーダ固定子192に対するリニアエンコーダ可動子198の位置を示す信号が発せられる。   A linear encoder movable element 198 is also provided on the lower surface of the X direction moving stage 172 so as to correspond to the linear encoder stator 192. A signal indicating the position of the linear encoder mover 198 relative to the linear encoder stator 192 is generated from the linear encoder mover 198.

X方向移動用ステージ172にも、制御装置199が接続されている。制御装置199は、リニアエンコーダ可動子198から発せられる信号を受信することによって、X方向移動用ステージ172の位置や移動距離を得ることができる。なお、上述したように、Y方向移動用ステージ174を時計回り又は反時計回りにある程度回転させることもできるので、リニアエンコーダ可動子198から発せられる信号は、Y方向移動用ステージ174の長手方向に沿ったX方向移動用ステージ172の位置を示す。X方向移動用ステージ172を、Y方向移動用ステージ174の長手方向に沿った方向に移動させるときには、制御装置199は、リニアエンコーダ可動子198から発せられる信号を受信して、リニアエンコーダ可動子198の位置に基づいて、リニアモータ可動子196に供給する電流の制御をする。   A control device 199 is also connected to the X-direction moving stage 172. The control device 199 can obtain the position and movement distance of the X-direction moving stage 172 by receiving a signal emitted from the linear encoder mover 198. As described above, since the Y-direction moving stage 174 can be rotated clockwise or counterclockwise to some extent, the signal generated from the linear encoder mover 198 is transmitted in the longitudinal direction of the Y-direction moving stage 174. The position of the X direction moving stage 172 is shown. When the X-direction moving stage 172 is moved in the direction along the longitudinal direction of the Y-direction moving stage 174, the control device 199 receives a signal generated from the linear encoder mover 198 and receives the linear encoder mover 198. Based on this position, the current supplied to the linear motor movable element 196 is controlled.

上述したリニアエンコーダ可動子186a及び186bから発せられる信号は、Y方向移動用ステージ174のホームポジションを原点として、定盤178aや178bに固定された座標系におけるY方向移動用ステージ174のY方向の位置を示す。また、リニアエンコーダ可動子198から発せられる信号は、X方向移動用ステージ172のホームポジションを原点として、Y方向移動用ステージ174に固定された座標系におけるX方向移動用ステージ172の位置を示し、この位置は、Y方向移動用ステージ174の長手方向に沿った位置である。上述したように、X方向移動用ステージ172は、Y方向移動用ステージ174の上部に設けられているので、制御装置199は、リニアエンコーダ可動子186a及び186bから発せられる信号をも得ることによって、X方向移動用ステージ172の位置を、定盤178aや178bに固定された座標系における位置に変換することができる。   The signals generated from the linear encoder movable elements 186a and 186b described above are signals in the Y direction of the Y direction moving stage 174 in the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b with the home position of the Y direction moving stage 174 as the origin. Indicates the position. The signal generated from the linear encoder movable element 198 indicates the position of the X direction moving stage 172 in the coordinate system fixed to the Y direction moving stage 174 with the home position of the X direction moving stage 172 as the origin. This position is a position along the longitudinal direction of the Y-direction moving stage 174. As described above, since the X-direction moving stage 172 is provided above the Y-direction moving stage 174, the control device 199 also obtains signals emitted from the linear encoder movers 186a and 186b. The position of the X-direction moving stage 172 can be converted to a position in a coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b.

このようにすることで、制御装置199は、リニアエンコーダ可動子186aから発せられる信号と、リニアエンコーダ可動子186bから発せられる信号と、リニアエンコーダ可動子198から発せられる信号とを受信することによって、定盤178aや178bに固定された座標系におけるY方向移動用ステージ174のY方向の位置や回転位置を得ることができ、定盤178aや178bに固定された座標系におけるX方向移動用ステージ172のX方向の位置を得ることができる。   By doing so, the control device 199 receives the signal emitted from the linear encoder movable element 186a, the signal emitted from the linear encoder movable element 186b, and the signal emitted from the linear encoder movable element 198, The Y-direction position and rotational position of the Y-direction moving stage 174 in the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b can be obtained, and the X-direction moving stage 172 in the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b. The position in the X direction can be obtained.

<Z方向移動用ステージ176>
図3は、Z方向移動用ステージ176の詳細を示す側面図である。なお、図3では、図面の左向きが+Y方向を示し、図面の奥行き方向が+X方向を示す。図3(a)は、Y方向移動用ステージ174を−Y方向の最端部に位置づけたときのもので、図3(b)は、Y方向移動用ステージ174を+Y方向の最端部に位置づけたときのものである。
<Z-direction moving stage 176>
FIG. 3 is a side view showing details of the Z-direction moving stage 176. In FIG. 3, the left direction in the drawing indicates the + Y direction, and the depth direction in the drawing indicates the + X direction. FIG. 3A shows the Y-direction moving stage 174 positioned at the extreme end in the −Y direction, and FIG. 3B shows the Y-direction moving stage 174 at the extreme end in the + Y direction. It is the one when it is positioned.

X方向移動用ステージ172の上部には、Z方向移動用ステージ176が設けられている。上述したように、Z方向移動用ステージ176の上面には、露光基板156を載置するためのテーブル177が形成されている。Z方向移動用ステージ176は、±Z方向に並進移動させるだけでなく、Z方向移動用ステージ176を水平に対して傾斜させるためのチルト駆動モータ(図示せず)を有する。チルト駆動モータを制御することによって、このZ方向移動用ステージ176のテーブル177を水平に対して所望の角度だけ傾斜させることができる。   A Z-direction moving stage 176 is provided above the X-direction moving stage 172. As described above, the table 177 for placing the exposure substrate 156 is formed on the upper surface of the Z-direction moving stage 176. The Z-direction moving stage 176 has a tilt drive motor (not shown) for making the Z-direction moving stage 176 tilt with respect to the horizontal as well as translationally moving in the ± Z directions. By controlling the tilt drive motor, the table 177 of the Z-direction moving stage 176 can be tilted by a desired angle with respect to the horizontal.

図3(a)及び図3(b)に示すように、Z方向移動用ステージ176のテーブル177には、露光基板156が載置される。上述したチルト機構によって、Z方向移動用ステージ176を傾斜させることにより、Z方向移動用ステージ176のテーブル177に載置された露光基板156を、所望する角度だけ水平に対して傾斜させることができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the exposure substrate 156 is placed on the table 177 of the Z-direction moving stage 176. By tilting the Z-direction moving stage 176 with the tilt mechanism described above, the exposure substrate 156 placed on the table 177 of the Z-direction moving stage 176 can be tilted with respect to the horizontal by a desired angle. .

また、図3(a)及び図3(b)に示すように、下方に向かう白抜きの矢印は、投影レンズ150(図示せず)の射出面154から射出された光束を示す。投影レンズ150の射出面154から射出された光束は、露光基板156に照射される。図3(a)及び図3(b)に示す矢印の範囲が、光源110から発せられた光束によって、露光される露光領域Aを示す。   Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the white arrow pointing downward indicates the light beam emitted from the exit surface 154 of the projection lens 150 (not shown). The light beam emitted from the exit surface 154 of the projection lens 150 is applied to the exposure substrate 156. The range of the arrow shown in FIG. 3A and FIG. 3B shows the exposure area A exposed by the light beam emitted from the light source 110.

Z方向移動用ステージ176のテーブル177は、平坦に加工されるのが好ましいが、テーブル177に載置する露光基板156の大きさによっては、テーブル177を大きくせざるを得ない場合がある。このような場合には、テーブル177の平坦性を良くして加工しても、テーブル177に湾曲、いわゆるうねりが生ずる場合もある。   The table 177 of the Z-direction moving stage 176 is preferably processed flat, but depending on the size of the exposure substrate 156 placed on the table 177, the table 177 may have to be enlarged. In such a case, even if the flatness of the table 177 is improved, the table 177 may be curved, so-called swelled.

このように、Z方向移動用ステージ176のテーブル177が、湾曲して形成されている場合に、テーブル177に露光基板156を載置したときには、露光基板156は、湾曲したテーブル177に沿って撓むことになる。このように、露光基板156が撓んで、テーブル177に載置された場合には、図3(a)及び図3(b)に示すように、露光基板156のうちの露光領域Aが水平となるように、上述したZ方向移動用ステージ176のチルト駆動モータを制御することによって、テーブル177を水平方向に対して傾ける。   Thus, when the table 177 of the Z-direction moving stage 176 is formed to be curved, when the exposure substrate 156 is placed on the table 177, the exposure substrate 156 is bent along the curved table 177. It will be. In this way, when the exposure substrate 156 is bent and placed on the table 177, the exposure area A of the exposure substrate 156 is horizontal as shown in FIGS. 3A and 3B. Thus, the table 177 is tilted with respect to the horizontal direction by controlling the tilt drive motor of the Z-direction moving stage 176 described above.

なお、チルト駆動モータの制御は、クローズド制御とオープン制御とのうちのいずれによって行ってもよい。クローズド制御は、Z方向移動用ステージ176にチルト量計測センサー(図示せず)を設けて、チルト量計測センサーによって計測されたチルト量に基づいて、チルト駆動モータの制御をする。一方、オープン制御は、予め、Z方向移動用ステージ176のテーブル177に生じている湾曲の程度を測定して、その結果を記憶しておき、露光の際に、記憶させておいた湾曲の程度を読み出して、チルト駆動モータの制御をして、テーブル177の傾きを定める。   The tilt drive motor may be controlled by either closed control or open control. In the closed control, a tilt amount measurement sensor (not shown) is provided on the Z-direction moving stage 176, and the tilt drive motor is controlled based on the tilt amount measured by the tilt amount measurement sensor. On the other hand, in the open control, the degree of bending generated in the table 177 of the Z-direction moving stage 176 is measured in advance, the result is stored, and the degree of bending stored at the time of exposure is stored. And the tilt drive motor is controlled to determine the tilt of the table 177.

上述したように、Z方向移動用ステージ176の上面に、露光基板156を載置するためのテーブル177が形成されており、Z方向移動用ステージ176は、X方向移動用ステージ172の上部に設けられている。したがって、上述したX方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177を所望するX方向の位置及びY方向の位置に位置づけることができる。   As described above, the table 177 for placing the exposure substrate 156 is formed on the upper surface of the Z direction moving stage 176, and the Z direction moving stage 176 is provided above the X direction moving stage 172. It has been. Therefore, by driving the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 described above, the table 177 can be positioned at a desired X-direction position and Y-direction position.

<アッベ誤差の発生>
上述したように、Z方向移動用ステージ176を傾斜させることによって、露光される露光領域Aを水平に保つことができるが、Z方向移動用ステージ176を傾斜させた場合には、Z方向移動用ステージ176の傾斜の程度に応じて、Z方向移動用ステージ176の水平の基準位置と、露光基板156の表面との間の距離(図3に示したΔZ)が変化する。このため、この距離ΔZに応じて、アッベ誤差が生ずる場合がある。このアッベ誤差が生じた場合には、水平方向の位置の測定誤差が生ずる。
<Abbe error generation>
As described above, the exposure area A to be exposed can be kept horizontal by tilting the Z-direction moving stage 176. However, when the Z-direction moving stage 176 is tilted, the Z-direction moving stage 176 is used. The distance (ΔZ shown in FIG. 3) between the horizontal reference position of the Z-direction moving stage 176 and the surface of the exposure substrate 156 changes according to the degree of inclination of the stage 176. For this reason, an Abbe error may occur depending on the distance ΔZ. If this Abbe error occurs, a horizontal position measurement error occurs.

また、テーブル177に載置する露光基板156の大きさによっては、上述したX方向移動用ステージ172やY方向移動用ステージ174の移動距離も長くせざるを得ない場合がある。このため、X方向移動用ステージ172のリニアガイド194や、Y方向移動用ステージ174のリニアガイド188a及び188bの水平方向の長さを長くする必要があり、リニアガイド194や、リニアガイド188a又は188bに、Z方向の湾曲が生じやすくなる。リニアガイド194や、リニアガイド188a又は188bに、Z方向の湾曲が生じた場合にも、Z方向の湾曲の程度によって、アッベ誤差が生じ、水平方向の位置の測定誤差が生ずる。   Further, depending on the size of the exposure substrate 156 placed on the table 177, the movement distance of the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 described above may have to be increased. For this reason, it is necessary to increase the horizontal length of the linear guide 194 of the X-direction moving stage 172 and the linear guides 188a and 188b of the Y-direction moving stage 174, and the linear guide 194 and the linear guide 188a or 188b are required. In addition, bending in the Z direction is likely to occur. Even when the linear guide 194 or the linear guide 188a or 188b is bent in the Z direction, an Abbe error occurs depending on the degree of the Z direction curve, and a horizontal position measurement error occurs.

<<露光基板156a及び156b>>
図4は、露光基板156a及び156bの例を示す図である。図4(a)及び図4(b)の各々に示す例では、外側の長方形が、露光基板156aや156bの外形の輪郭を示す線である。また、外側の長方形の内側に示した横方向の4個と縦方向の3個との合計12個の正方形(ER1〜ER12)の各々が、1つの露光領域を示す。この12個の露光領域ER1〜ER12の各々に、レチクル142に形成されたパターンが転写される。なお、12個の露光領域ER1〜ER12の各々の輪郭を示す正方形の線は、露光領域を明示するためのものであり、仮想的な線である。
<< Exposure Substrates 156a and 156b >>
FIG. 4 is a view showing an example of the exposure substrates 156a and 156b. In the example shown in each of FIGS. 4A and 4B, the outer rectangle is a line indicating the outline of the outer shape of the exposure substrate 156a or 156b. In addition, each of a total of 12 squares (ER1 to ER12) of 4 in the horizontal direction and 3 in the vertical direction shown inside the outer rectangle represents one exposure area. The pattern formed on the reticle 142 is transferred to each of the 12 exposure regions ER1 to ER12. In addition, the square line which shows the outline of each of 12 exposure areas ER1-ER12 is for demonstrating an exposure area | region, and is a virtual line.

この露光基板156aや156bが、テーブル177に載置されるときには、図4(a)及び図4(b)に示すように、露光基板156aや156bの縦方向が、基板載置ステージ170のX方向になるように、露光基板156aや156bの横方向が、基板載置ステージ170のX方向になるようにする。   When the exposure substrates 156a and 156b are placed on the table 177, as shown in FIGS. 4A and 4B, the vertical direction of the exposure substrates 156a and 156b depends on the X of the substrate placement stage 170. The horizontal direction of the exposure substrates 156a and 156b is set to the X direction of the substrate mounting stage 170 so that the direction is the same as the direction.

以下では、露光基板156aと露光基板156bとを、特に区別する必要がないときには、単に露光基板156と称する。   Hereinafter, the exposure substrate 156a and the exposure substrate 156b are simply referred to as the exposure substrate 156 when it is not necessary to distinguish them.

図4(a)は、露光領域の各々に2つの基準マークが形成されている露光基板156aの例を示し、図4(b)は、露光領域の各々に4つの基準マークが形成されている露光基板156bの例を示す。   FIG. 4A shows an example of an exposure substrate 156a in which two reference marks are formed in each of the exposure regions, and FIG. 4B shows four reference marks formed in each of the exposure regions. An example of the exposure substrate 156b is shown.

上述したように、図4(a)は、12個の露光領域(ER1〜ER12)の各々に2つの基準マークRM1及びRM2が形成されている露光基板156aを示す。この図4(a)に示した例では、2つの基準マークRM1及びRM2が、露光領域ER1〜ER12の各々について、正方形の露光領域の4辺のうちの互いに向かい合う辺の各々の中点の近傍に形成されている。なお、2つの基準マークRM1及びRM2が形成される位置は、このような位置には限られず、2つの基準マークRM1及びRM2がなるべく離隔するように、2つの基準マークRM1及びRM2を形成するのがよい。なるべく離隔するように形成することで、2つの基準マークRM1及びRM2の位置を測定する精度を高めることができる。   As described above, FIG. 4A shows the exposure substrate 156a in which the two reference marks RM1 and RM2 are formed in each of the 12 exposure regions (ER1 to ER12). In the example shown in FIG. 4A, the two reference marks RM1 and RM2 are in the vicinity of the midpoint of each of the opposite sides of the four sides of the square exposure region for each of the exposure regions ER1 to ER12. Is formed. The positions where the two reference marks RM1 and RM2 are formed are not limited to such positions, and the two reference marks RM1 and RM2 are formed so that the two reference marks RM1 and RM2 are separated as much as possible. Is good. By forming as far as possible, the accuracy of measuring the positions of the two reference marks RM1 and RM2 can be increased.

図4(a)に示した例では、1枚の露光基板156aには、12個の露光領域(ER1〜ER12)があり、その各々に、2つの基準マークRM1とRM2とが形成されており、1枚の露光基板156aには、合計で、24個の基準マークが形成されている。   In the example shown in FIG. 4A, one exposure substrate 156a has 12 exposure regions (ER1 to ER12), and two reference marks RM1 and RM2 are formed in each of them. A total of 24 reference marks are formed on one exposure substrate 156a.

レチクル142に形成されたパターンを、この露光基板156aに転写するときには、2つの基準マークRM1とRM2との各々に対応するように2つのレチクル基準マークが形成されたレチクルを用いる。   When the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156a, a reticle on which two reticle reference marks are formed so as to correspond to the two reference marks RM1 and RM2 is used.

上述したように、図4(b)は、12個の露光領域(ER1〜ER12)の各々に4つの基準マークRM1〜RM4が形成されている露光基板156bを示す。この図4(b)に示した例では、4つの基準マークRM1〜RM4が、露光領域ER1〜ER12の各々について、正方形の露光領域の4隅の各々の近傍に形成されている。なお、4つの基準マークRM1〜RM4を形成する位置も、このような位置には限られず、4つの基準マークRM1〜RM4がなるべく離隔するように、形成すればよい。なるべく離隔するように配置することによって、4つの基準マークRM1〜RM4の位置を測定する精度を高めることができる。   As described above, FIG. 4B shows the exposure substrate 156b in which the four reference marks RM1 to RM4 are formed in each of the 12 exposure regions (ER1 to ER12). In the example shown in FIG. 4B, four reference marks RM1 to RM4 are formed in the vicinity of each of the four corners of the square exposure region for each of the exposure regions ER1 to ER12. The positions where the four reference marks RM1 to RM4 are formed are not limited to such positions, and may be formed so that the four reference marks RM1 to RM4 are separated as much as possible. By disposing them as far as possible, the accuracy of measuring the positions of the four reference marks RM1 to RM4 can be increased.

図4(b)に示した例では、1枚の露光基板156bには、12個の露光領域(ER1〜ER12)があり、その各々に、4つの基準マークRM1〜RM4が形成されており、1枚の露光基板156bには、合計で、48個の基準マークが形成されている。   In the example shown in FIG. 4B, one exposure substrate 156b has 12 exposure regions (ER1 to ER12), and four reference marks RM1 to RM4 are formed in each of them. A total of 48 reference marks are formed on one exposure substrate 156b.

レチクル142に形成されたパターンを、この露光基板156bに転写するときには、4つの基準マークRM1〜RM4の各々に対応するように4つのレチクル基準マークが形成されたレチクルを用いる。   When the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156b, a reticle on which four reticle reference marks are formed so as to correspond to each of the four reference marks RM1 to RM4 is used.

<基準マークの位置の変位>
上述した露光基板156aに形成されている基準マークRM1及びRM2や、露光基板156bに形成されている基準マークRM1〜RM4は、本来、所望する位置に位置するように形成される。しかし、これらの基準マークは、レーザ光で露光基板156の表面を溶融することによって形成されたり、ドリル等によって機械的に加工することで形成されたりする。このような基準マークの形成方法の精度によっては、基準マークは、本来予定していた設計上の位置から変位した位置に形成される場合がある。
<Displacement of fiducial mark position>
The reference marks RM1 and RM2 formed on the exposure substrate 156a and the reference marks RM1 to RM4 formed on the exposure substrate 156b are originally formed so as to be located at desired positions. However, these reference marks are formed by melting the surface of the exposure substrate 156 with laser light, or formed by mechanical processing with a drill or the like. Depending on the accuracy of the method of forming such a reference mark, the reference mark may be formed at a position displaced from the originally designed position.

また、熱が露光基板156に加えられたり、搬送の途中で露光基板156に力が加えられたりして、露光基板156が、全体的に又は一部的に変形する場合もある。このような場合には、本来予定していた設計上の位置とは異なる位置に、基準マークが位置することになる。   In addition, heat may be applied to the exposure substrate 156, or force may be applied to the exposure substrate 156 in the middle of conveyance, so that the exposure substrate 156 may be entirely or partially deformed. In such a case, the reference mark is positioned at a position different from the originally designed position.

さらに、上述したように、X方向移動用ステージ172や、Y方向移動用ステージ174や、Z方向移動用ステージ176の構造によっては、アッベ誤差が生ずる場合もある。   Further, as described above, an Abbe error may occur depending on the structure of the X-direction moving stage 172, the Y-direction moving stage 174, and the Z-direction moving stage 176.

このように、基準マークが、本来予定していた設計上の位置から変位した位置となったり、アッベ誤差が生じた場合に、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に的確に転写するためには、X方向移動用ステージ172や、Y方向移動用ステージ174や、Z方向移動用ステージ176を位置決めするときに、基準マークの誤差を考慮して位置決めする必要がある。この位置決めについては後述する。   As described above, in order to accurately transfer the pattern formed on the reticle 142 to the exposure substrate 156 when the reference mark is displaced from the originally designed position or when an Abbe error occurs. Therefore, when positioning the X-direction moving stage 172, the Y-direction moving stage 174, and the Z-direction moving stage 176, it is necessary to consider the reference mark error. This positioning will be described later.

なお、本明細書においては、基準マークが、本来予定していた設計上の位置から変位した位置に位置することも、基準マークの位置に誤差が生じたと称する。   In the present specification, the fact that the reference mark is positioned at a position displaced from the originally designed position is also referred to as an error in the position of the reference mark.

<<<レチクル142に形成されたパターンの転写の手順>>>
上述したように、光源110から発せられた露光光によって、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写する。本実施の形態では、露光基板156には複数の露光領域があり、複数の露光領域の各々にレチクル142に形成されたパターンを順次転写するものとする。
<<< Procedure for Transfer of Pattern Formed on Reticle 142 >>>
As described above, the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156 by the exposure light emitted from the light source 110. In the present embodiment, exposure substrate 156 has a plurality of exposure regions, and a pattern formed on reticle 142 is sequentially transferred to each of the plurality of exposure regions.

レチクル142に形成されたパターンを転写する前準備として、上述したように、レチクル基準マークの像の位置と、テーブル基準マーク179の位置とを一致させる必要がある。テーブル177の上面の一部には、レチクル142に形成されているレチクル基準マークとの位置合わせをするためのテーブル基準マーク179が形成されている。レチクル基準マークの像の位置と、テーブル基準マーク179の位置とが一致するように、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを駆動し、テーブル177を移動させる。レチクル基準マークの像の位置と、テーブル基準マーク179の位置とが一致したときのテーブル基準マーク179を、アライメント光学系160で撮影して、テーブル基準マーク179の位置を記憶させておく。   As a preparation for transferring the pattern formed on the reticle 142, as described above, the position of the image of the reticle reference mark and the position of the table reference mark 179 must be matched. A table reference mark 179 for aligning with the reticle reference mark formed on the reticle 142 is formed on a part of the upper surface of the table 177. The X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are driven to move the table 177 so that the position of the reticle reference mark image matches the position of the table reference mark 179. The table reference mark 179 when the position of the image of the reticle reference mark matches the position of the table reference mark 179 is photographed by the alignment optical system 160, and the position of the table reference mark 179 is stored.

レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写するときには、まず、所望する露光領域の基準マークの位置が、上述した前準備で記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するように、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを移動させる。   When the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156, first, the position of the reference mark in the desired exposure area is matched with the position of the table reference mark 179 stored in the above preparation. The X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are moved.

例えば、図4(a)に示した露光基板156aの露光領域ER1にレチクル142に形成されたパターンを転写するときには、露光領域ER1に形成された基準マークRM1及びRM2の位置が、上述した処理で記憶されたテーブル基準マーク179の位置と一致するように、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを移動させる。なお、上述したように、露光基板156aにパターンを転写するときには、2つの基準マークRM1とRM2との各々に対応するように、2つのレチクル基準マークが形成されたレチクルをレチクル142として用いる。   For example, when the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a shown in FIG. 4A, the positions of the reference marks RM1 and RM2 formed in the exposure region ER1 are the above-described processing. The X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 are moved so as to coincide with the stored position of the table reference mark 179. As described above, when a pattern is transferred to the exposure substrate 156a, a reticle on which two reticle reference marks are formed is used as the reticle 142 so as to correspond to each of the two reference marks RM1 and RM2.

また、同様に、例えば、図4(b)に示した露光基板156bの露光領域ER6にレチクル142に形成されたパターンを転写するときには、露光領域ER6に形成された基準マークRM1〜RM4の位置が、上述した処理で記憶されたテーブル基準マーク179の位置と一致するように、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを移動させる。この場合も、上述したように、露光基板156bにパターンを転写するときには、4つの基準マークRM1〜RM4との各々に対応するように、4つのレチクル基準マークが形成されたレチクルをレチクル142として用いる。   Similarly, for example, when the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER6 of the exposure substrate 156b shown in FIG. 4B, the positions of the reference marks RM1 to RM4 formed in the exposure region ER6 are the same. The X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are moved so as to coincide with the position of the table reference mark 179 stored in the above-described processing. Also in this case, as described above, when a pattern is transferred to the exposure substrate 156b, a reticle on which four reticle reference marks are formed is used as the reticle 142 so as to correspond to each of the four reference marks RM1 to RM4. .

所望する露光領域の基準マークの位置が、記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するように、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを移動させて、その位置で、光源110から露光光を発して、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写する。   The X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are moved so that the position of the reference mark in the desired exposure area matches the position of the stored table reference mark 179, and at that position. Then, exposure light is emitted from the light source 110 to transfer the pattern formed on the reticle 142 to the exposure substrate 156.

このように、所望する露光領域の基準マークの位置と、記憶されているテーブル基準マーク179の位置とを一致させて、光源110から露光光を発する手順を繰り返し行うことで、レチクル142に形成されたパターンを複数の露光領域の各々に順次転写していくことができる。   In this manner, the procedure of emitting exposure light from the light source 110 is performed by matching the position of the reference mark in the desired exposure area with the position of the stored table reference mark 179, thereby forming the reticle 142 on the reticle 142. The pattern can be sequentially transferred to each of the plurality of exposure areas.

しかしながら、上述した基準マークの位置に誤差が生じている場合には、上述したX方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを、生じた誤差に応じて位置づける必要がある。   However, when an error occurs in the position of the reference mark described above, it is necessary to position the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 according to the generated error.

<<<アライメントの方式>>>
X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを、誤差に応じて位置づける方式には、ダイバイダイ方式とグローバル方式とがある。ダイバイダイ方式は、複数の露光領域の各々について、基準マークの位置の誤差を算出し、その誤差に応じてX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との位置を補正して位置づけて、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写していくものである。一方、グローバル方式は、露光基板156の全体にわたる誤差を予め算出しておくものである。まず、露光基板156の全体にわたる誤差を算出し、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける位置を、測定した誤差に基づいて補正して、補正した位置を記憶させておく。レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写するときには、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを、補正した位置に位置づけて、順次パターンを露光基板156に転写する。
<<< Alignment method >>>
As a method of positioning the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 in accordance with an error, there are a die-by-die method and a global method. In the die-by-die method, an error in the position of the reference mark is calculated for each of a plurality of exposure areas, and the positions of the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are corrected and positioned in accordance with the error. The pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156. On the other hand, in the global method, errors over the entire exposure substrate 156 are calculated in advance. First, an error over the entire exposure substrate 156 is calculated, and the position where the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are positioned is corrected based on the measured error, and the corrected position is stored. . When the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156, the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 are positioned at the corrected positions, and the pattern is sequentially transferred to the exposure substrate 156.

<<ダイバイダイ方式>>
ダイバイダイ方式は、上述したように、露光基板156の複数の露光領域毎に、基準マークの位置を上述したアライメント光学系160で測定し、その測定結果に応じて基板載置ステージ170の位置を補正して、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写する方式である。
<< Die-by-die method >>
In the die-by-die method, as described above, the position of the reference mark is measured by the alignment optical system 160 described above for each of a plurality of exposure regions of the exposure substrate 156, and the position of the substrate placement stage 170 is corrected according to the measurement result. Then, the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156.

上述したように、このダイバイダイ方式は、アライメント光学系160によって基準マークの位置を測定し、その測定結果に応じて基板載置ステージ170の位置を補正し、その位置が適切であるか否かを確認する。X方向移動用ステージ172の位置と、Y方向移動用ステージ174の位置を決定するための干渉計を用いることなく、基板載置ステージ170を的確に位置決めできるので、投影露光装置100を安価にすることができる。   As described above, in this die-by-die method, the position of the reference mark is measured by the alignment optical system 160, the position of the substrate mounting stage 170 is corrected according to the measurement result, and whether or not the position is appropriate is determined. Check. Since the substrate mounting stage 170 can be accurately positioned without using an interferometer for determining the position of the X direction moving stage 172 and the position of the Y direction moving stage 174, the projection exposure apparatus 100 can be made inexpensive. be able to.

ダイバイダイ方式について、さらに詳述する。
なお、以下に説明するダイバイダイ方式による手順の第1の態様〜第3の態様では、上述した前準備を行って、レチクル基準マークの像の位置と、テーブル基準マーク179の位置とを一致させたときのテーブル基準マーク179の位置は、予め記憶されているものとする。
The die-by-die method will be further described in detail.
In the first to third aspects of the procedure by the die-by-die method described below, the above-described preparation is performed, and the position of the image of the reticle reference mark and the position of the table reference mark 179 are matched. It is assumed that the position of the table reference mark 179 is stored in advance.

<ダイバイダイ方式による手順の第1の態様>
この第1の態様は、上述した露光基板156aの12個の露光領域ER1〜ER12の各々にレチクル142に形成されたパターンを転写するためのものである。上述したように、露光基板156aの12個の露光領域ER1〜ER12の各々には、2つの基準マークRM1及びRM2が形成されている。この第1の態様では、アライメント光学系160を用いて、2つの基準マークRM1及びRM2の位置を決定する。上述したように、このアライメント光学系160は、2つの顕微鏡162a及び162bを含む。顕微鏡162aで、露光基板156aの基準マークRM1を検出し、顕微鏡162bで、露光基板156aの基準マークRM2を検出する。
<First aspect of procedure by die-by-die method>
This first mode is for transferring the pattern formed on the reticle 142 to each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a. As described above, two reference marks RM1 and RM2 are formed in each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a. In the first aspect, the alignment optical system 160 is used to determine the positions of the two reference marks RM1 and RM2. As described above, the alignment optical system 160 includes the two microscopes 162a and 162b. The microscope 162a detects the reference mark RM1 on the exposure substrate 156a, and the microscope 162b detects the reference mark RM2 on the exposure substrate 156a.

2つの顕微鏡162a及び162bの各々は、CCDカメラ等の撮像素子(図示せず)を含み、基準マークRM1又はRM2を含む露光基板156aの表面を撮像素子で撮影して、その撮影した画像から基準マークRM1又はRM2の像を抽出することによって、基準マークRM1又はRM2の位置を決定する。   Each of the two microscopes 162a and 162b includes an image sensor (not shown) such as a CCD camera. The surface of the exposure substrate 156a including the reference mark RM1 or RM2 is photographed by the image sensor, and a reference is obtained from the photographed images. The position of the reference mark RM1 or RM2 is determined by extracting the image of the mark RM1 or RM2.

図5(a)〜図5(c)は、この第1の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156aへの露光との手順を示す図である。なお、図5(a)〜図5(c)に示した例では、露光基板156aの12個の露光領域ER1〜ER12のうちER1を代表的に示した。また、図5(a)〜図5(c)に示した例では、図面の上方向が、+X方向であり、図面の左方向が、+Y方向である。さらに、図5(a)〜図5(c)に示した例では、大きい円が、投影レンズ150から射出された光束を照射することができる照射可能範囲EAを示す。   FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams showing procedures for detecting the position of the reference mark, adjusting the position of the exposure substrate 156a, and exposing the exposure substrate 156a according to the first aspect. In the example shown in FIGS. 5A to 5C, ER1 is representatively shown among the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a. In the example shown in FIGS. 5A to 5C, the upward direction in the drawing is the + X direction, and the left direction in the drawing is the + Y direction. Further, in the example shown in FIGS. 5A to 5C, a large circle indicates an irradiable range EA in which the light beam emitted from the projection lens 150 can be irradiated.

図5(a)は、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156aの露光領域ER1を、照射可能範囲EAに位置づけたときの状態を示す。なお、露光基板156aの露光領域ER1〜ER12の各々に形成されている2つの基準マークRM1及びRM2の設計上の位置は、予め記憶されており、この値に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、露光基板156aの露光領域ER1〜ER12を、照射可能範囲EAに位置づけることができる。   FIG. 5A shows that the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a placed on the table 177 is irradiated by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170. The state when positioned in the possible range EA is shown. The design positions of the two reference marks RM1 and RM2 formed in each of the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a are stored in advance, and based on this value, the X-direction moving stage 172 is stored. And the Y-direction moving stage 174 can move the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a within the irradiable range EA.

この図5(a)の状態では、アライメント光学系160は、退避位置に位置する。なお、このアライメント光学系160の退避位置は、図1に示すように、アライメント光学系160が、露光基板156aへの露光や種々の作業等の障害とならないようにするために、アライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させた位置である。例えば、アライメント光学系160の退避位置は、光源110から露光光を発して、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156aに転写したりするときに、アライメント光学系160を位置づける位置である。このアライメント光学系160の退避位置は、アライメント光学系160のホームポジションにするのが好ましい。なお、図5(a)では、簡略化するために、露光領域ER1から退避した位置にアライメント光学系160を位置づけている状態を示したが、上述したように、実際には、この位置は、基板載置ステージ170からアライメント光学系160を退避させた位置である。   In the state of FIG. 5A, the alignment optical system 160 is located at the retracted position. As shown in FIG. 1, the retracted position of the alignment optical system 160 is set so that the alignment optical system 160 does not obstruct exposure to the exposure substrate 156a or various operations. Is retracted from below the projection lens 150. For example, the retracted position of the alignment optical system 160 is a position where the alignment optical system 160 is positioned when exposure light is emitted from the light source 110 and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156a. The retracted position of the alignment optical system 160 is preferably the home position of the alignment optical system 160. For simplicity, FIG. 5A shows a state in which the alignment optical system 160 is positioned at a position retracted from the exposure region ER1, but as described above, this position is actually This is the position where the alignment optical system 160 is retracted from the substrate mounting stage 170.

アライメント光学系160は、X方向アライメント移動用ステージ(図示せず)を含む。X方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図5(a)又は図5(c)の白抜きの矢印AX1又はAX2で示すように、アライメント光学系160を±X方向に移動させることができる。   The alignment optical system 160 includes an X-direction alignment moving stage (not shown). By driving the X-direction alignment moving stage, the alignment optical system 160 can be moved in the ± X directions as indicated by the white arrows AX1 or AX2 in FIG. 5A or 5C. .

図5(b)は、アライメント光学系160を測定位置に移動させて位置づけたときの状態を示す。上述したように、アライメント光学系160は、X方向アライメント移動用ステージを含み、このX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図5(a)の白抜きの矢印AX1に示すように、アライメント光学系160を+X方向に移動させて、測定位置に位置づけることができる。   FIG. 5B shows a state when the alignment optical system 160 is moved to the measurement position. As described above, the alignment optical system 160 includes the X-direction alignment movement stage, and by driving the X-direction alignment movement stage, as shown by the white arrow AX1 in FIG. The optical system 160 can be moved in the + X direction to be positioned at the measurement position.

この測定位置は、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影するときにアライメント光学系160を位置づける位置である。このアライメント光学系160の測定位置は、一定の位置であることを保障できればよく、位置検出装置を用いて、測定位置に位置するときのアライメント光学系160の位置を決定する必要はない。すなわち、アライメント光学系160を、上述した退避位置から、基準マークRM1やRM2を撮影できる測定位置に位置づけたときに、その測定位置が、常に一定の位置となるようにできればよい。   This measurement position is a position where the alignment optical system 160 is positioned when the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162a and the reference mark RM2 is photographed with the microscope 162b. It is only necessary to ensure that the measurement position of the alignment optical system 160 is a fixed position, and it is not necessary to determine the position of the alignment optical system 160 when positioned at the measurement position using a position detection device. That is, it is only necessary that when the alignment optical system 160 is positioned at the measurement position where the reference marks RM1 and RM2 can be photographed from the retraction position described above, the measurement position is always a constant position.

アライメント光学系160を退避位置から測定位置に移動させるには、以下のようにすればよい。まず、例えば、上述したアライメント光学系160の退避位置を、X方向アライメント移動用ステージのホームポジションとした場合に、その退避位置から測定位置までの距離に応じたパルス信号の数を、X方向アライメント移動用ステージのモータを制御するための制御手段に予め記憶させておく。次に、アライメント光学系160を退避位置から測定位置へ位置づけるときには、その記憶させたパルス信号の数だけ、パルス信号を制御手段からモータへ供給することで、X方向アライメント移動用ステージのホームポジションから一定の測定位置へ、アライメント光学系160を常に位置づけることができる。   The alignment optical system 160 may be moved from the retracted position to the measuring position as follows. First, for example, when the retracted position of the alignment optical system 160 described above is the home position of the X-direction alignment moving stage, the number of pulse signals corresponding to the distance from the retracted position to the measurement position is set as the X-direction alignment. It is stored in advance in a control means for controlling the motor of the moving stage. Next, when positioning the alignment optical system 160 from the retracted position to the measurement position, the number of stored pulse signals is supplied from the control means to the motor so that the alignment optical system 160 is moved from the home position of the X-direction alignment moving stage. The alignment optical system 160 can always be positioned at a certain measurement position.

図5(b)に示したように、アライメント光学系160を測定位置に移動させて位置づけて、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影する。撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)に記憶させ、画像処理手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マークRM1及びRM2の像を抽出し、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とを算出する。なお、このときの、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とは、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。   As shown in FIG. 5B, the alignment optical system 160 is moved to the measurement position, and the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162a, and the reference mark RM2 is photographed with the microscope 162b. The captured image is stored in an image storage means (not shown), and image processing is performed by an image processing means (not shown) to extract images of the reference marks RM1 and RM2, and the position of the reference mark RM1 and the reference mark The position of RM2 is calculated. Note that the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 at this time are positions on the image, and may be any position, for example, in units of pixels (pixels). The position does not have to be the unit of length used.

このようにして得られた基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置は、X方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)である。この基準マークRM1のX座標及びY座標と、基準マークRM2のX座標及びY座標とを得ることで、後述するように、露光領域ER1のXオフセットと、Yオフセットと、ローテーションと、X方向の倍率との4つの情報が得られる。なお、これらの4つの情報については、後述する。   The position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 obtained in this way are a position in the X direction (X coordinate) and a position in the Y direction (Y coordinate). By obtaining the X coordinate and Y coordinate of the reference mark RM1 and the X coordinate and Y coordinate of the reference mark RM2, as will be described later, the X offset, Y offset, rotation, and X direction of the exposure region ER1 are described. Four pieces of information such as magnification are obtained. Note that these four pieces of information will be described later.

得られた基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とが、前準備によって予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するか否かを判断する。上述したように、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置は、レチクル142に形成されているレチクル基準マークの像の位置である。基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とが、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致していないと判別したときには、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とが、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するように、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、露光基板156aの露光領域ER1を位置づける。このようにすることで、基準マークRM1の位置及び基準マークRM2の位置が、レチクル142に形成されている基準マークの位置と対応するように、露光基板156aの露光領域ER1を位置づけることができる。なお、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とから得られたX方向の倍率が1でない場合には、X方向の倍率が1となるように、投影レンズ150の倍率を変更する制御も同時に行う。   It is determined whether or not the position of the obtained reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 match the position of the table reference mark 179 stored in advance by preparation. As described above, the position of the table reference mark 179 stored in advance is the position of the image of the reticle reference mark formed on the reticle 142. When it is determined that the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 do not match the position of the table reference mark 179 stored in advance, the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 are determined in advance. The X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170 are driven so as to coincide with the stored position of the table reference mark 179 to position the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a. . In this way, the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a can be positioned so that the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 correspond to the position of the reference mark formed on the reticle 142. In addition, when the magnification in the X direction obtained from the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 is not 1, control for changing the magnification of the projection lens 150 is also performed so that the magnification in the X direction becomes 1. Do it at the same time.

図5(c)は、アライメント光学系160を再び退避位置に移動させて位置づけたときの状態を示す。上述したX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図5(c)の白抜きの矢印AX2に示すように、アライメント光学系160を−X方向に移動させて、退避位置に位置づけることができる。なお、この退避位置は、上述したものと同じで、アライメント光学系160が、露光基板156aへの露光や種々の作業等の障害とならないようにするために、アライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させた位置である。   FIG. 5C shows a state when the alignment optical system 160 is moved again to the retracted position. By driving the X-direction alignment moving stage described above, the alignment optical system 160 can be moved in the −X direction and positioned at the retracted position, as indicated by the white arrow AX2 in FIG. . The retracted position is the same as that described above, and the alignment optical system 160 is placed on the projection lens 150 so that the alignment optical system 160 does not obstruct exposure to the exposure substrate 156a or various operations. This is the position retracted from below.

このようにアライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させた後、光源110から露光光を発し、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER1に転写する。   After the alignment optical system 160 is retracted from below the projection lens 150 in this way, exposure light is emitted from the light source 110, and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1.

次に、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156aの露光領域ER2を、照射可能範囲EAに位置づけて、図5(a)に示した状態にして、上述した手順を同様に行い、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER2に転写する。このようにして、12個の露光領域ER1〜ER12の全てについて、順次、レチクル142に形成されたパターンを転写していくことができる。
<ダイバイダイ方式による手順の第2の態様>
この第2の態様は、上述した露光基板156bの12個の露光領域ER1〜ER12の各々にレチクル142に形成されたパターンを転写するものである。上述したように、露光基板156aの12個の露光領域ER1〜ER12の各々には、4つの基準マークRM1〜RM4が形成されている。この第2の態様では、アライメント光学系160を用いて、4つの基準マークRM1〜RM4の位置を決定する。この第2の態様におけるアライメント光学系160は、第1の態様と同様に、2つの顕微鏡162a及び162bを含む。顕微鏡162aで、露光基板156bの基準マークRM1又はRM3を検出し、顕微鏡162bで、露光基板156bの基準マークRM2又はRM4を検出する。アライメント光学系160の構成と機能とは、第1の態様と同様であるので、この第2の態様では、説明を省く。
Next, by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170, the exposure area ER2 of the exposure substrate 156a placed on the table 177 is brought into the irradiable range EA. In the same manner as in the state shown in FIG. 5A, the above-described procedure is performed to transfer the pattern formed on the reticle 142 to the exposure region ER2. In this manner, the pattern formed on the reticle 142 can be sequentially transferred for all the 12 exposure regions ER1 to ER12.
<Second aspect of procedure by die-by-die method>
In the second mode, the pattern formed on the reticle 142 is transferred to each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b described above. As described above, four reference marks RM1 to RM4 are formed in each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a. In the second mode, the alignment optical system 160 is used to determine the positions of the four reference marks RM1 to RM4. The alignment optical system 160 in the second aspect includes two microscopes 162a and 162b as in the first aspect. The microscope 162a detects the reference mark RM1 or RM3 on the exposure substrate 156b, and the microscope 162b detects the reference mark RM2 or RM4 on the exposure substrate 156b. Since the configuration and function of the alignment optical system 160 are the same as those in the first mode, description thereof is omitted in the second mode.

2つの顕微鏡162a及び162bの各々は、CCDカメラ等の撮像素子(図示せず)を含み、基準マークRM1〜RM4を含む露光基板156bの表面を撮像素子で撮影して、その撮影した画像から基準マークRM1〜RM4の像を抽出することによって、基準マークRM1〜RM4の位置を決定する。   Each of the two microscopes 162a and 162b includes an image sensor (not shown) such as a CCD camera, and the surface of the exposure substrate 156b including the reference marks RM1 to RM4 is photographed by the image sensor, and a reference is obtained from the photographed images. The positions of the reference marks RM1 to RM4 are determined by extracting the images of the marks RM1 to RM4.

図6(a)〜図6(d)は、この第2の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156aへの露光との手順を示す図である。なお、図6(a)〜図6(d)に示した例では、露光基板156bの12個の露光領域ER1〜ER12のうちER1を代表的に示した。また、図6(a)〜図6(d)に示した例では、図面の上方向が、+X方向であり、図面の左方向が、+Y方向である。さらに、図6(a)〜図6(d)に示した例でも、大きい円が、投影レンズ150から射出された光束を照射することができる照射可能範囲EAを示す。   FIG. 6A to FIG. 6D are diagrams showing procedures for detecting the position of the reference mark, adjusting the position of the exposure substrate 156a, and exposing the exposure substrate 156a according to the second mode. In the example shown in FIGS. 6A to 6D, ER1 is representatively shown among the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b. In the example shown in FIGS. 6A to 6D, the upward direction in the drawing is the + X direction, and the left direction in the drawing is the + Y direction. Furthermore, in the examples shown in FIGS. 6A to 6D, a large circle indicates the irradiable range EA in which the light beam emitted from the projection lens 150 can be irradiated.

図6(a)は、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156bの露光領域ER1を、照射可能範囲EAに位置づけたときの状態を示す。なお、第1の態様と同様に、露光基板156bの露光領域ER1〜ER12の各々に形成されている4つの基準マークRM1〜RM4の設計上の位置は、予め記憶されており、この値に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、露光基板156bの露光領域ER1〜ER12を、照射可能範囲EAに位置づけることができる。   FIG. 6A shows that the exposure region ER1 of the exposure substrate 156b placed on the table 177 is irradiated by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170. The state when positioned in the possible range EA is shown. As in the first mode, the design positions of the four reference marks RM1 to RM4 formed in each of the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b are stored in advance, and based on this value. Thus, by moving the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174, the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b can be positioned in the irradiable range EA.

この図6(a)の状態では、アライメント光学系160は、退避位置に位置する。なお、この退避位置も第1の態様と同様である。   In the state of FIG. 6A, the alignment optical system 160 is located at the retracted position. This retracted position is also the same as in the first mode.

図6(b)は、アライメント光学系160を測定位置に移動させて位置づけるとともに、露光基板156bを進出位置に移動させたときの状態を示す。   FIG. 6B shows a state when the alignment optical system 160 is moved to the measurement position and the exposure substrate 156b is moved to the advanced position.

第1の態様と同様に、アライメント光学系160は、X方向アライメント移動用ステージを含み、このX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図6(a)の白抜きの矢印AX1に示すように、アライメント光学系160を+X方向に移動させて、測定位置に位置づけることができる。この測定位置は、第1の態様のものとは異なる位置であるが(図5(b)参照)、顕微鏡162aで基準マークRM1又はRM3を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2又はRM4を撮影できる一定の位置であることを保障できればよい。   As in the first embodiment, the alignment optical system 160 includes an X-direction alignment movement stage, and as shown by a white arrow AX1 in FIG. 6A by driving the X-direction alignment movement stage. Further, the alignment optical system 160 can be moved in the + X direction to be positioned at the measurement position. Although this measurement position is different from that of the first mode (see FIG. 5B), the reference mark RM1 or RM3 can be photographed with the microscope 162a, and the reference mark RM2 or RM4 can be photographed with the microscope 162b. It is only necessary to ensure that the position is constant.

一方、上述したX方向移動用ステージ172を駆動することによって、図6(a)の黒い矢印AX3に示すように、X方向移動用ステージ172を−X方向に移動させて、元の位置から進出位置に位置づけることができる。なお、X方向移動用ステージ172の元の位置は、図6(a)、図6(c)又は図6(d)に示す位置である。元の位置から進出位置への移動は、以下のようにすればよい。まず、X方向移動用ステージ172の元の位置から進出位置までの距離に応じたパルス信号の数を、X方向移動用ステージ172のモータを制御するための制御手段に予め記憶させておく。次に、X方向移動用ステージ172を元の位置から進出位置へ位置づけるときには、その記憶させたパルス信号の数だけ、パルス信号を制御手段からモータへ供給することで、X方向移動用ステージ172の元の位置から進出位置へ、X方向移動用ステージ172を位置づけることができる。   On the other hand, by driving the X-direction moving stage 172 described above, the X-direction moving stage 172 is moved in the −X direction as shown by the black arrow AX3 in FIG. Can be positioned. The original position of the X-direction moving stage 172 is the position shown in FIG. 6 (a), FIG. 6 (c), or FIG. 6 (d). The movement from the original position to the advance position may be performed as follows. First, the number of pulse signals corresponding to the distance from the original position of the X-direction moving stage 172 to the advanced position is stored in advance in a control means for controlling the motor of the X-direction moving stage 172. Next, when the X-direction moving stage 172 is positioned from the original position to the advanced position, by supplying the pulse signals from the control means to the motor by the number of stored pulse signals, the X-direction moving stage 172 The X-direction moving stage 172 can be positioned from the original position to the advanced position.

アライメント光学系160を測定位置に移動させ、X方向移動用ステージ172を進出位置に移動させることで、図6(b)に示すように、基準マークRM1の全体が、顕微鏡162aの撮像領域内に含まれ、基準マークRM2の全体が、顕微鏡162bの撮像領域内に含まれるように、アライメント光学系160とX方向移動用ステージ172とが位置づけられる。   By moving the alignment optical system 160 to the measurement position and moving the X-direction moving stage 172 to the advanced position, as shown in FIG. 6B, the entire reference mark RM1 is within the imaging region of the microscope 162a. The alignment optical system 160 and the X-direction moving stage 172 are positioned so that the entire reference mark RM2 is included in the imaging region of the microscope 162b.

図6(b)に示したように、アライメント光学系160を測定位置に位置づけ、X方向移動用ステージ172を進出位置に位置づけて、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影する。撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マークRM1及びRM2の像を抽出し、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とを算出する。なお、このときの、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とは、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。   As shown in FIG. 6B, the alignment optical system 160 is positioned at the measurement position, the X-direction moving stage 172 is positioned at the advanced position, the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162a, and the reference mark RM2 is captured with the microscope 162b. Shoot. The captured image is subjected to image processing by an image storage means (not shown), the images of the reference marks RM1 and RM2 are extracted, and the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 are calculated. Note that the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 at this time are positions on the image, and may be any position, for example, in units of pixels (pixels). The position does not have to be the unit of length used.

図6(c)は、アライメント光学系160は、測定位置に位置づけたままにし、図6(c)の黒い矢印で示すように、X方向移動用ステージ172を+X方向に移動させて、元の位置に戻す。アライメント光学系160を、測定位置に位置づけ、X方向移動用ステージ172を元の位置に位置づけることで、顕微鏡162aで基準マークRM3を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM4を撮影することができる。この場合も、撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)に記憶させ、画像処理手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マークRM3及びRM4の像を抽出し、基準マークRM3の位置と基準マークRM4の位置とを算出する。なお、このときの、基準マークRM3の位置及び基準マークRM4の位置も、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。   In FIG. 6C, the alignment optical system 160 remains positioned at the measurement position, and the X-direction moving stage 172 is moved in the + X direction as indicated by the black arrow in FIG. Return to position. By positioning the alignment optical system 160 at the measurement position and the X-direction moving stage 172 at the original position, the reference mark RM3 can be photographed with the microscope 162a, and the reference mark RM4 can be photographed with the microscope 162b. Also in this case, the captured image is stored in an image storage means (not shown), and image processing is performed by an image processing means (not shown) to extract images of the reference marks RM3 and RM4. The position and the position of the reference mark RM4 are calculated. Note that the position of the reference mark RM3 and the position of the reference mark RM4 at this time are also positions on the image, and may be any position, for example, in units of pixels (pixels). The position does not have to be in the unit of length to be generated.

このようにして得られた4つの基準マークRM1〜RM4の位置は、X方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)である。これらの基準マークRM1〜RM4の位置を得ることで、露光領域ER1のXオフセットと、Yオフセットと、ローテーションと、X方向の倍率と、Y方向の倍率との5つの情報を得ることができる。なお、これらの5つの情報については、後述する。   The positions of the four reference marks RM1 to RM4 thus obtained are a position in the X direction (X coordinate) and a position in the Y direction (Y coordinate). By obtaining the positions of these reference marks RM1 to RM4, it is possible to obtain five pieces of information including the X offset, the Y offset, the rotation, the magnification in the X direction, and the magnification in the Y direction of the exposure region ER1. Note that these five pieces of information will be described later.

得られた基準マークRM1〜RM4の位置が、前準備によって予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するか否かを判断する。この予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置は、レチクル142に形成されているレチクル基準マークの像の位置である。基準マークRM1〜RM4の位置が、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致していないと判別したときには、基準マークRM1〜RM4の位置とが、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するように、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、露光基板156bの露光領域ER1を位置づける。このようにすることで、基準マークRM1〜RM4の位置が、レチクル142に形成されている基準マークの位置と対応するように、露光基板156aの露光領域ER1を位置づけることができる。なお、基準マークRM1〜RM4の位置から得られたX方向の倍率及びY方向の倍率が1でない場合には、X方向の倍率及びY方向の倍率が1となるように、投影レンズ150の倍率を変更する制御も同時に行う。   It is determined whether or not the positions of the obtained reference marks RM1 to RM4 coincide with the position of the table reference mark 179 stored in advance by preparation. The position of the table reference mark 179 stored in advance is the position of the image of the reticle reference mark formed on the reticle 142. When it is determined that the positions of the reference marks RM1 to RM4 do not coincide with the positions of the table reference marks 179 stored in advance, the positions of the reference marks RM1 to RM4 are the positions of the table reference marks 179 stored in advance. The X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 of the substrate mounting stage 170 are driven so as to coincide with the position, and the exposure region ER1 of the exposure substrate 156b is positioned. In this way, the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a can be positioned so that the positions of the reference marks RM1 to RM4 correspond to the positions of the reference marks formed on the reticle 142. Note that when the magnification in the X direction and the magnification in the Y direction obtained from the positions of the reference marks RM1 to RM4 are not 1, the magnification of the projection lens 150 is set so that the magnification in the X direction and the magnification in the Y direction are 1. At the same time, control to change

図6(d)は、アライメント光学系160を再び退避位置に移動させて位置づけたときの状態を示す。上述したX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図6(d)の白抜きの矢印AX2に示すように、アライメント光学系160を−X方向に移動させて、退避位置に位置づけることができる。なお、この退避位置は、上述したものと同じで、アライメント光学系160が、露光基板156への露光や種々の作業等の障害とならないようにするために、アライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させる位置である。   FIG. 6D shows a state when the alignment optical system 160 is moved again to the retracted position. By driving the X-direction alignment moving stage described above, the alignment optical system 160 can be moved in the −X direction and positioned at the retracted position, as indicated by the white arrow AX2 in FIG. . This retracted position is the same as that described above, and the alignment optical system 160 is placed on the projection lens 150 so that the alignment optical system 160 does not obstruct exposure to the exposure substrate 156 or various operations. This is the position to be retracted from below.

このようにアライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させた後、光源110から露光光を発し、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER1に転写する。   After the alignment optical system 160 is retracted from below the projection lens 150 in this way, exposure light is emitted from the light source 110, and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1.

次に、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156bの露光領域ER2を、照射可能範囲EAに位置づけて、図6(a)に示した状態にして、上述した手順を行い、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER1に転写する。このようにして、12個の露光領域ER1〜ER12の全てについて、順次、レチクル142に形成されたパターンを転写していくことができる。   Next, by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170, the exposure area ER2 of the exposure substrate 156b placed on the table 177 is brought into the irradiable range EA. Positioning is performed in the state shown in FIG. 6A, the above-described procedure is performed, and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1. In this manner, the pattern formed on the reticle 142 can be sequentially transferred for all the 12 exposure regions ER1 to ER12.

<ダイバイダイ方式による手順の第3の態様>
この第3の態様は、上述した露光基板156bの12個の露光領域ER1〜ER12の各々にレチクル142に形成されたパターンを転写するものである。上述したように、露光基板156aの12個の露光領域ER1〜ER12の各々には、4つの基準マークRM1〜RM4が形成されている。この第3の態様では、2つのアライメント光学系160aと160bとを用いる。顕微鏡162aaで、基準マークRM1を検出し、顕微鏡162abで、基準マークRM2を検出し、顕微鏡162baで、基準マークRM3を検出し、顕微鏡162bbで、基準マークRM4を検出する。アライメント光学系160a及び160bの構成と機能とは、第1の態様や第2の態様のアライメント光学系160と同様であるので、この第3の態様では、説明を省く。
<Third aspect of procedure by die-by-die method>
In the third aspect, the pattern formed on the reticle 142 is transferred to each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b described above. As described above, four reference marks RM1 to RM4 are formed in each of the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156a. In the third aspect, two alignment optical systems 160a and 160b are used. The reference mark RM1 is detected by the microscope 162aa, the reference mark RM2 is detected by the microscope 162ab, the reference mark RM3 is detected by the microscope 162ba, and the reference mark RM4 is detected by the microscope 162bb. Since the configuration and functions of the alignment optical systems 160a and 160b are the same as those of the alignment optical system 160 of the first aspect and the second aspect, description thereof is omitted in the third aspect.

4つの顕微鏡162aa及び162abと162ba及び162bbとの各々は、CCDカメラ等の撮像素子(図示せず)を含み、基準マークRM1〜RM4を含む露光基板156bの表面を撮像素子で撮影して、その撮影した画像から基準マークRM1〜RM4の像を抽出することによって、基準マークRM1〜RM4の位置を決定する。   Each of the four microscopes 162aa and 162ab and 162ba and 162bb includes an image sensor (not shown) such as a CCD camera, and images the surface of the exposure substrate 156b including the reference marks RM1 to RM4 with the image sensor. The positions of the reference marks RM1 to RM4 are determined by extracting images of the reference marks RM1 to RM4 from the captured image.

図7(a)〜図7(c)は、この第3の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156aへの露光との手順を示す図である。なお、図7(a)〜図7(c)に示した例では、露光基板156bの12個の露光領域ER1〜ER12のうちER1を代表的に示した。また、図7(a)〜図7(c)に示した例では、図面の上方向が、+X方向であり、図面の左方向が、+Y方向である。さらに、図7(a)〜図7(c)に示した例でも、大きい円が、投影レンズ150から射出された光束を照射することができる照射可能範囲EAを示す。   FIG. 7A to FIG. 7C are diagrams showing a procedure for detecting the position of the reference mark, adjusting the position of the exposure substrate 156a, and exposing the exposure substrate 156a according to the third aspect. In the example shown in FIGS. 7A to 7C, ER1 is representatively shown among the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b. In the example shown in FIGS. 7A to 7C, the upward direction in the drawing is the + X direction, and the left direction in the drawing is the + Y direction. Further, in the examples shown in FIGS. 7A to 7C, a large circle indicates the irradiable range EA in which the light beam emitted from the projection lens 150 can be irradiated.

図7(a)は、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156bの露光領域ER1を、照射可能範囲EAに位置づけたときの状態を示す。なお、露光基板156bの露光領域ER1〜ER12の各々に形成されている4つの基準マークRM1〜RM4の設計上の位置は、予め記憶されており、この値に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、露光基板156bの露光領域ER1〜ER12を、照射可能範囲EAに位置づけることができる。   FIG. 7A illustrates an irradiation area ER1 of the exposure substrate 156b placed on the table 177 by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170. The state when positioned in the possible range EA is shown. The design positions of the four reference marks RM1 to RM4 formed in the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b are stored in advance, and the X-direction moving stage 172 is based on this value. And the Y-direction moving stage 174 can move the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156b within the irradiable range EA.

この図7(a)の状態では、アライメント光学系160aと160bとは、退避位置に位置する。この退避位置も第1の態様や第2の態様と同様である。   In the state of FIG. 7A, the alignment optical systems 160a and 160b are located at the retracted position. This retracted position is also the same as in the first and second aspects.

図7(b)は、アライメント光学系160aと160bとの双方を測定位置に移動させて位置づけたときの状態を示す。アライメント光学系160a及び160bの各々は、X方向アライメント移動用ステージを含む。アライメント光学系160aのX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図7(a)の白抜きの矢印AX5に示すように、アライメント光学系160aを−X方向に移動させて、測定位置に位置づけることができ、また、図7(a)の白抜きの矢印AX6に示すように、アライメント光学系160bを+X方向に移動させて、測定位置に位置づけることができる。   FIG. 7B shows a state when both the alignment optical systems 160a and 160b are moved to the measurement position. Each of alignment optical systems 160a and 160b includes an X-direction alignment moving stage. By driving the X-direction alignment moving stage of the alignment optical system 160a, the alignment optical system 160a is moved in the -X direction and positioned at the measurement position as indicated by the white arrow AX5 in FIG. In addition, as shown by a white arrow AX6 in FIG. 7A, the alignment optical system 160b can be moved in the + X direction to be positioned at the measurement position.

アライメント光学系160aと160bとの双方を測定位置に移動させることで、図7(b)に示すように、基準マークRM1の全体が、顕微鏡162aaの撮像領域内に含まれ、基準マークRM2の全体が、顕微鏡162abの撮像領域内に含まれ、基準マークRM3の全体が、顕微鏡162baの撮像領域内に含まれ、基準マークRM4の全体が、顕微鏡162bbの撮像領域内に含まれるように、アライメント光学系160aと160bとの双方が位置づけられる。   By moving both the alignment optical systems 160a and 160b to the measurement position, as shown in FIG. 7B, the entire reference mark RM1 is included in the imaging region of the microscope 162aa, and the entire reference mark RM2 is included. Are included in the imaging area of the microscope 162ab, the entire reference mark RM3 is included in the imaging area of the microscope 162ba, and the entire reference mark RM4 is included in the imaging area of the microscope 162bb. Both systems 160a and 160b are located.

図7(b)に示したように、アライメント光学系160aを測定位置に移動させて位置づけ、顕微鏡162aaで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162abで基準マークRM2を撮影する。同様に、アライメント光学系160bを測定位置に位置づけて、顕微鏡162baで基準マークRM3を撮影し、顕微鏡162bbで基準マークRM4を撮影する。撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)に記憶させ、画像処理手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マークRM1〜RM4の像を抽出し、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置と基準マークRM3の位置と基準マークRM4の位置とを算出する。なお、このときの、これらの基準マークRM1〜RM4の位置は、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。   As shown in FIG. 7B, the alignment optical system 160a is moved to the measurement position, and the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162aa, and the reference mark RM2 is photographed with the microscope 162ab. Similarly, the alignment optical system 160b is positioned at the measurement position, the reference mark RM3 is photographed with the microscope 162ba, and the reference mark RM4 is photographed with the microscope 162bb. The photographed image is stored in an image storage means (not shown), image processing is performed by an image processing means (not shown), images of reference marks RM1 to RM4 are extracted, and the position of the reference mark RM1 and the reference mark The position of RM2, the position of the reference mark RM3, and the position of the reference mark RM4 are calculated. Note that the positions of these reference marks RM1 to RM4 at this time are positions on the image, and may be positions that have, for example, a pixel (pixel) or the like as a unit, and are generally used lengths such as millimeters. The position does not have to be a unit using the unit of height.

このようにして得られた4つの基準マークRM1〜RM4の位置は、X方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)である。第3の態様によっても、これらの基準マークRM1〜RM4の位置を得ることで、露光領域ER1のXオフセットと、Yオフセットと、ローテーションと、X方向の倍率と、Y方向の倍率との5つの情報を得ることができる。なお、これらの5つの情報については、後述する。   The positions of the four reference marks RM1 to RM4 thus obtained are a position in the X direction (X coordinate) and a position in the Y direction (Y coordinate). Also according to the third aspect, by obtaining the positions of these reference marks RM1 to RM4, five of the X offset, the Y offset, the rotation, the X direction magnification, and the Y direction magnification of the exposure region ER1 are obtained. Information can be obtained. Note that these five pieces of information will be described later.

得られた基準マークRM1〜RM4の位置が、前準備によって予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するか否かを判断する。上述したように、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置は、レチクル142に形成されているレチクル基準マークの像の位置である。基準マークRM1〜RM4の位置が、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致していないと判別したときには、基準マークRM1〜RM4の位置とが、予め記憶されているテーブル基準マーク179の位置と一致するように、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、露光基板156bの露光領域ER1を位置づける。このようにすることで、基準マークRM1〜RM4の位置が、レチクル142に形成されている基準マークの位置と対応するように、露光基板156aの露光領域ER1を位置づけることができる。なお、基準マークRM1〜RM4の位置から得られたX方向の倍率及びY方向の倍率が1でない場合には、X方向の倍率及びY方向の倍率が1となるように、投影レンズ150の倍率を変更する制御も同時に行う。   It is determined whether or not the positions of the obtained reference marks RM1 to RM4 coincide with the position of the table reference mark 179 stored in advance by preparation. As described above, the position of the table reference mark 179 stored in advance is the position of the image of the reticle reference mark formed on the reticle 142. When it is determined that the positions of the reference marks RM1 to RM4 do not coincide with the positions of the table reference marks 179 stored in advance, the positions of the reference marks RM1 to RM4 are the positions of the table reference marks 179 stored in advance. The X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 of the substrate mounting stage 170 are driven so as to coincide with the position, and the exposure region ER1 of the exposure substrate 156b is positioned. In this way, the exposure region ER1 of the exposure substrate 156a can be positioned so that the positions of the reference marks RM1 to RM4 correspond to the positions of the reference marks formed on the reticle 142. Note that when the magnification in the X direction and the magnification in the Y direction obtained from the positions of the reference marks RM1 to RM4 are not 1, the magnification of the projection lens 150 is set so that the magnification in the X direction and the magnification in the Y direction are 1. At the same time, control to change

図7(c)は、アライメント光学系160a及び160bを再び退避位置に移動させて位置づけたときの状態を示す。アライメント光学系160aのX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図7(c)の白抜きの矢印AX7に示すように、アライメント光学系160aを+X方向に移動させて、退避位置に位置づけることができる。同様に、アライメント光学系160bのX方向アライメント移動用ステージを駆動することによって、図7(c)の白抜きの矢印AX8に示すように、アライメント光学系160bを−X方向に移動させて、退避位置に位置づけることができる。なお、この退避位置は、上述したものと同じで、アライメント光学系160a及び160bが、露光基板156への露光や種々の作業等の障害とならないようにするために、アライメント光学系160a及び160bを投影レンズ150の下方から退避させる位置である。   FIG. 7C shows a state when the alignment optical systems 160a and 160b are moved again to the retracted position. By driving the X-direction alignment moving stage of the alignment optical system 160a, the alignment optical system 160a is moved in the + X direction and positioned at the retracted position as indicated by the white arrow AX7 in FIG. Can do. Similarly, by driving the X-direction alignment moving stage of the alignment optical system 160b, the alignment optical system 160b is moved in the −X direction as shown by the white arrow AX8 in FIG. Can be positioned. The retracted position is the same as that described above, and the alignment optical systems 160a and 160b are installed in order to prevent the alignment optical systems 160a and 160b from obstructing the exposure of the exposure substrate 156 and various operations. This is the position where the projection lens 150 is retracted from below.

このようにアライメント光学系160を投影レンズ150の下方から退避させた後、光源110から露光光を発し、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER1に転写する。   After the alignment optical system 160 is retracted from below the projection lens 150 in this way, exposure light is emitted from the light source 110, and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1.

次に、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動することによって、テーブル177に載置された露光基板156bの露光領域ER2を、照射可能範囲EAに位置づけて、図7(a)に示した状態にして、上述した手順を行い、レチクル142に形成されたパターンを露光領域ER1に転写する。このようにして、12個の露光領域ER1〜ER12の全てについて、順次、レチクル142に形成されたパターンを転写していくことができる。   Next, by driving the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170, the exposure area ER2 of the exposure substrate 156b placed on the table 177 is brought into the irradiable range EA. Positioning is performed in the state shown in FIG. 7A, the above-described procedure is performed, and the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure region ER1. In this manner, the pattern formed on the reticle 142 can be sequentially transferred for all the 12 exposure regions ER1 to ER12.

この第3の態様では、露光領域の各々について、4つの基準マークRM1〜RM4の位置を同時に検出することができるので、検出処理を迅速に進めることができる。   In the third aspect, since the positions of the four reference marks RM1 to RM4 can be detected at the same time for each of the exposure regions, the detection process can be rapidly advanced.

上述した第2の態様と第3の態様とでは、露光領域の各々について、X方向の倍率誤差とY方向の倍率誤差との双方の情報を得ることができるので、X方向の倍率誤差とY方向の倍率誤差とが別個に生ずるような場合に有効である。   In the second aspect and the third aspect described above, information about both the X direction magnification error and the Y direction magnification error can be obtained for each exposure region. This is effective when the direction magnification error occurs separately.

<<グローバル方式>>
上述したように、グローバル方式は、予め露光基板156の全体にわたる誤差を算出して、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける位置を、測定した誤差に基づいて予め補正し、その補正した位置を記憶させておくことで、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写するときには、X方向移動用ステージ172と、Y方向移動用ステージ174とを補正した位置に位置づけて、順次パターンを露光基板156に転写するものである。
<< Global method >>
As described above, in the global method, an error over the entire exposure substrate 156 is calculated in advance, and the position where the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are positioned is corrected in advance based on the measured error. By storing the corrected position, when the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156, the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are positioned at the corrected positions. Then, the pattern is sequentially transferred to the exposure substrate 156.

<露光基板156c>
図8は、グローバル方式の場合で用いる露光基板156cの例を示す。この図8に示した露光基板156cも、上述した露光基板156a及び156bと同様に、外側の長方形が、露光基板156cの外形の輪郭を示す線である。また、外側の長方形の内側に示した横方向の4個と縦方向の3個との合計12個の正方形(ER1〜ER12)の各々が、1つの露光領域を示す。この12個の露光領域ER1〜ER12の各々に、レチクル142に形成されたパターンが転写される。なお、12個の露光領域ER1〜ER12の各々の輪郭を示す正方形の線は、露光領域を明示するためのものであり、仮想的な線である。
<Exposed substrate 156c>
FIG. 8 shows an example of the exposure substrate 156c used in the case of the global method. In the exposure substrate 156c shown in FIG. 8, as with the exposure substrates 156a and 156b described above, the outer rectangle is a line indicating the outline of the outer shape of the exposure substrate 156c. In addition, each of a total of 12 squares (ER1 to ER12) of 4 in the horizontal direction and 3 in the vertical direction shown inside the outer rectangle represents one exposure area. The pattern formed on the reticle 142 is transferred to each of the 12 exposure regions ER1 to ER12. In addition, the square line which shows the outline of each of 12 exposure areas ER1-ER12 is for demonstrating an exposure area | region, and is a virtual line.

この露光基板156cが、テーブル177に載置されるときには、図8に示すように、露光基板156cの縦方向が、基板載置ステージ170のX方向になるように、露光基板156cの横方向が、基板載置ステージ170のX方向になるようにする。   When the exposure substrate 156c is placed on the table 177, the horizontal direction of the exposure substrate 156c is set so that the vertical direction of the exposure substrate 156c is the X direction of the substrate placement stage 170, as shown in FIG. The substrate mounting stage 170 is set in the X direction.

図8に示した露光基板156cでは、4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の各々に2つの基準マークRM1及びRM2が形成されている。この4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12は、露光基板156cの四隅に最も近い露光領域である。この図8に示した露光基板156cを用いるときには、上述したアライメント光学系160を用いて、2つの基準マークRM1及びRM2の位置を決定する。このアライメント光学系160は、2つの顕微鏡162a及び162bを含む。顕微鏡162aで、露光基板156aの基準マークRM1を検出し、顕微鏡162bで、露光基板156aの基準マークRM2を検出する。このアライメント光学系160の構成と機能とは、ダイバイダイ方式による手順の第1の態様と同様のものであるので、ここでは、説明を省く。   In the exposure substrate 156c shown in FIG. 8, two reference marks RM1 and RM2 are formed in each of the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12. These four exposure areas ER1, ER4, ER9 and ER12 are exposure areas closest to the four corners of the exposure substrate 156c. When the exposure substrate 156c shown in FIG. 8 is used, the positions of the two reference marks RM1 and RM2 are determined using the alignment optical system 160 described above. The alignment optical system 160 includes two microscopes 162a and 162b. The microscope 162a detects the reference mark RM1 on the exposure substrate 156a, and the microscope 162b detects the reference mark RM2 on the exposure substrate 156a. Since the configuration and function of the alignment optical system 160 are the same as those in the first mode of the procedure by the die-by-die method, the description is omitted here.

この露光基板156cに、レチクル142に形成されたパターンを転写するときには、2つの基準マークRM1及びRM2の各々に対応するように2つのレチクル基準マークが形成されたレチクルをレチクル142として用いる。   When the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156c, a reticle on which two reticle reference marks are formed so as to correspond to each of the two reference marks RM1 and RM2 is used as the reticle 142.

また、以下に説明するグローバル方式による手順でも、上述した前準備を行って、レチクル基準マークの像の位置と、テーブル基準マーク179の位置とを一致させたときのテーブル基準マーク179の位置は、予め記憶されているものとする。   Further, even in the procedure based on the global method described below, the position of the table reference mark 179 when the above-described preparation is performed and the position of the image of the reticle reference mark is matched with the position of the table reference mark 179 is Assume that it is stored in advance.

さらに、露光基板156cの4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の各々に形成されている基準マークRM1の設計上の位置(Xmark_des1(n),Ymark_des1(n))及び基準マークRM2の設計上の位置(Xmark_des2(n),Ymark_des2(n))は、予め記憶されており、この値に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、露光基板156cの4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12を、照射可能範囲EAに位置づけることができる。なお、変数nについては、後述する。   Further, the design position (Xmark_des1 (n), Ymark_des1 (n)) of the reference mark RM1 formed in each of the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12 of the exposure substrate 156c and the design of the reference mark RM2 Positions (Xmark_des2 (n), Ymark_des2 (n)) are stored in advance, and the exposure substrate 156c is moved by moving the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 based on these values. These four exposure areas ER1, ER4, ER9 and ER12 can be positioned in the irradiable range EA. The variable n will be described later.

<基準マークRM1及びRM2の位置の検出>
図9は、この露光基板156cを用いたグローバル方式の処理の手順を示すフローチャートである。以下では、この図9のフローチャートを用いて説明する。なお、図9のフローチャートで示した変数nは、上述した4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12を示す。n=1は、露光領域がER1であることを示し、露光領域ER1を第1番目の測定露光領域と称する。n=2は、露光領域がER4であることを示し、露光領域ER4を第2番目の測定露光領域と称する。n=3は、露光領域がER12であることを示し、露光領域ER12を第3番目の測定露光領域と称する。n=4は、露光領域がER9であることを示し、露光領域ER9を第4番目の測定露光領域と称する。
<Detection of positions of reference marks RM1 and RM2>
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of global processing using the exposure substrate 156c. Below, it demonstrates using the flowchart of this FIG. Note that the variable n shown in the flowchart of FIG. 9 indicates the above-described four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12. n = 1 indicates that the exposure area is ER1, and the exposure area ER1 is referred to as a first measurement exposure area. n = 2 indicates that the exposure area is ER4, and the exposure area ER4 is referred to as a second measurement exposure area. n = 3 indicates that the exposure region is ER12, and the exposure region ER12 is referred to as a third measurement exposure region. n = 4 indicates that the exposure area is ER9, and the exposure area ER9 is referred to as a fourth measurement exposure area.

まず、アライメント光学系160を、退避位置から測定位置に移動させて位置づける(ステップS11)。このアライメント光学系160の退避位置や測定位置は、ダイバイダイ方式のものと同様の位置である。退避位置は、アライメント光学系160のホームポジションとするのが好ましい。また、測定位置は、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影できる一定の位置であることを保障できる位置であればよい。   First, the alignment optical system 160 is moved from the retracted position to the measurement position (step S11). The retraction position and measurement position of the alignment optical system 160 are the same positions as those of the die-by-die system. The retracted position is preferably the home position of the alignment optical system 160. The measurement position may be any position that can ensure that the reference mark RM1 can be photographed with the microscope 162a and the reference mark RM2 can be photographed with the microscope 162b.

次に、テーブル177に載置された露光基板156cの露光領域ER1を、第1番目の測定露光領域(n=1)として、照射可能範囲EAに位置づけるために、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、テーブル177を移動させる(ステップS12)。上述したように、4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の各々に形成されている基準マークRM1の設計上の位置(Xmark_des1(n),Ymark_des1(n))及び基準マークRM2の設計上の位置(Xmark_des2(n),Ymark_des2(n))が、予め記憶されているので、ステップS12の処理は、この記憶されている設計上の位置に基づいて行うことができる。   Next, in order to position the exposure area ER1 of the exposure substrate 156c placed on the table 177 as the first measurement exposure area (n = 1) in the irradiable range EA, the X direction of the substrate placement stage 170 The moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are driven to move the table 177 (step S12). As described above, the design position (Xmark_des1 (n), Ymark_des1 (n)) of the reference mark RM1 formed in each of the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12 and the design of the reference mark RM2. Since the position (Xmark_des2 (n), Ymark_des2 (n)) is stored in advance, the process of step S12 can be performed based on the stored design position.

上述したステップS11とS12との処理をすることにより、上述した図5(b)と同様の状態にすることができる。   By performing the processes in steps S11 and S12 described above, the state similar to that in FIG.

次に、アライメント光学系160の顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影する(ステップS13)。このようにすることで、露光領域ER1(第1番目の測定露光領域(n=1))の基準マークRM1及びRM2を撮影することができる。   Next, the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162a of the alignment optical system 160, and the reference mark RM2 is photographed with the microscope 162b (step S13). In this way, the reference marks RM1 and RM2 in the exposure area ER1 (first measurement exposure area (n = 1)) can be photographed.

次いで、撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)に記憶させ、画像処理手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マークRM1及びRM2の像を抽出し、基準マークRM1の位置(Xmark_1(1),Ymark_1(1))と基準マークRM2(Xmark_2(1),Ymark_2(1))の位置とを算出して、露光領域ER1の基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置として記憶手段(図示せず)に記憶させる(ステップS14)。このときの基準マークRM1の位置(Xmark_1(1),Ymark_1(1))と基準マークRM2(Xmark_2(1),Ymark_2(1))の位置とも、ダイバイダイ方式のものと同様に、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。このようにして得られた露光領域ER1の基準マークRM1の位置(Xmark_1(1),Ymark_1(1))と基準マークRM2(Xmark_2(1),Ymark_2(1))の位置は、X方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)である。   Next, the photographed image is stored in an image storage means (not shown), image processing is performed by an image processing means (not shown), images of the reference marks RM1 and RM2 are extracted, and the position of the reference mark RM1 ( Xmark_1 (1), Ymark_1 (1)) and the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (1), Ymark_2 (1)) are calculated and stored as the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 in the exposure area ER1. It is stored in means (not shown) (step S14). At this time, the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (1), Ymark_1 (1)) and the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (1), Ymark_2 (1)) are also positions on the image in the same manner as in the diby-die method. For example, the position may be a position using a pixel (pixel) or the like as a unit, and does not need to be a position using a commonly used length unit such as a millimeter. The position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (1), Ymark_1 (1)) and the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (1), Ymark_2 (1)) in the exposure area ER1 obtained in this way is a position in the X direction. (X coordinate) and position in the Y direction (Y coordinate).

上述したステップS12〜S14の処理を実行することによって、露光領域ER1(第1番目の測定露光領域(n=1))の基準マークRM1(Xmark_1(1),Ymark_1(1))及びRM2の位置(Xmark_2(1),Ymark_2(1))を検出して、その位置を記憶させることができる。   By executing the processes of steps S12 to S14 described above, the positions of the reference marks RM1 (Xmark_1 (1), Ymark_1 (1)) and RM2 in the exposure area ER1 (first measurement exposure area (n = 1)). (Xmark_2 (1), Ymark_2 (1)) can be detected and the position can be stored.

次に、全ての測定露光領域(ER1、ER4、ER9及びER12)の2つの基準マークRM1及びRM2について処理をしたか否かを判断する(ステップS15)。処理をしていないと判別したときには、次の測定露光領域で処理をするため(ステップS16)、上述したステップS12〜S14の処理を再び実行する。このようにすることで、n=2のときには、露光領域ER4の基準マークRM1の位置(Xmark_1(2),Ymark_1(2))及び基準マークRM2の位置(Xmark_2(2),Ymark_2(2))を検出して、その位置を記憶させ、n=3のときには、露光領域ER12の基準マークRM1の位置(Xmark_1(3),Ymark_1(3))及び基準マークRM2(Xmark_2(3),Ymark_2(3))の位置を決定して、その位置を記憶させ、n=4のときには、露光領域ER9の基準マークRM1の位置(Xmark_1(4),Ymark_1(4))及び基準マークRM2(Xmark_2(4),Ymark_2(4))の位置を決定して、その位置を記憶させることができる。   Next, it is determined whether the two reference marks RM1 and RM2 in all the measurement exposure areas (ER1, ER4, ER9, and ER12) have been processed (step S15). When it is determined that the processing is not performed, the processing in the above-described steps S12 to S14 is performed again in order to perform processing in the next measurement exposure region (step S16). Thus, when n = 2, the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (2), Ymark_1 (2)) and the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (2), Ymark_2 (2)) in the exposure region ER4. Is detected and stored, and when n = 3, the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (3), Ymark_1 (3)) and the reference mark RM2 (Xmark_2 (3), Ymark_2 (3) in the exposure region ER12 )) Is determined and stored, and when n = 4, the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (4), Ymark_1 (4)) and the reference mark RM2 (Xmark_2 (4)) in the exposure region ER9. , Ymark_2 (4)) can be determined and stored.

ステップS15で、全ての測定露光領域(ER1、ER4、ER9及びER12)について処理をしたと判別したときには、アライメント光学系160を、測定位置から退避位置に移動させて位置づける(ステップS17)。   If it is determined in step S15 that all the measurement exposure areas (ER1, ER4, ER9, and ER12) have been processed, the alignment optical system 160 is moved from the measurement position to the retracted position (step S17).

上述した処理を実行することで、4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の基準マークRM1の位置(Xmark_1(n),Ymark_1(n))と、基準マークRM2の位置(Xmark_2(n),Ymark_2(n))とを検出して、その位置を記憶させることができる。上述したように、ステップS11で、アライメント光学系160を、退避位置から測定位置に位置づけた後、全ての露光領域について処理を終えるまで、アライメント光学系160を測定位置に位置づけた状態を維持するので、ステップS12で、第n番目の露光領域を照射可能範囲EAに位置づけたときには、図5(b)と同様の状態となり、直ちに、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影することができる。このように、グローバル方式は、アライメント光学系160を退避位置と測定位置とに位置づける動作を繰り返す必要がないので、処理に要する時間を短くすることができる。   By executing the processing described above, the positions of the reference marks RM1 (Xmark_1 (n), Ymark_1 (n)) in the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12 and the positions of the reference marks RM2 (Xmark_2 (n), Ymark_2 (n)) and the position can be stored. As described above, in step S11, after the alignment optical system 160 is positioned from the retracted position to the measurement position, the alignment optical system 160 is maintained in the measurement position until all the exposure regions are processed. When the nth exposure area is positioned in the irradiable range EA in step S12, the state is the same as in FIG. 5B, and the reference mark RM1 is immediately photographed with the microscope 162a, and the reference mark RM2 is captured with the microscope 162b. Can be taken. As described above, the global method does not need to repeat the operation of positioning the alignment optical system 160 at the retracted position and the measurement position, so that the time required for processing can be shortened.

なお、上述した例では、露光領域ER1→ER4→ER14→ER9の順に、基準マークRM1及びRM2の位置を決定した。このようにすることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動距離を短くすることができ、処理に要する時間をさらに短くすることができる。   In the example described above, the positions of the reference marks RM1 and RM2 are determined in the order of the exposure areas ER1, ER4, ER14, and ER9. By doing so, the moving distance between the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 can be shortened, and the time required for processing can be further shortened.

<基準マークRM1及びRM2の位置の座標変換>
上述した処理によって得られた、4つの測定露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の各々の基準マークRM1の位置(Xmark_1(n),Ymark_1(n))と、基準マークRM2の位置(Xmark_2(n),Ymark_2(n))との位置は、顕微鏡162a及び162bで撮影された画像に固定された座標系における位置である。このため、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との補正した位置を算出するには、定盤178aと178bに固定された座標系に変換する必要がある。以下では、この座標系の変換について説明する。
<Coordinate conversion of the positions of the reference marks RM1 and RM2>
The positions of the reference marks RM1 (Xmark_1 (n), Ymark_1 (n)) and the positions of the reference marks RM2 (Xmark_2 (n ), Ymark_2 (n)) is a position in a coordinate system fixed to images taken by the microscopes 162a and 162b. For this reason, in order to calculate the corrected positions of the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174, it is necessary to convert to a coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b. Hereinafter, the transformation of the coordinate system will be described.

図10は、テーブル177に載置された露光基板156cの4つの露光領域ER1、ER4、ER9又はER14のいずれかの露光領域を、照射可能範囲EAに位置づけ、アライメント光学系160を測定位置を位置づけて、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影し、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影するときの状態を示す図である。この図10でも、図面の上方向が、+X方向であり、図面の左方向が、+Y方向である。   FIG. 10 shows that one of the four exposure areas ER1, ER4, ER9, or ER14 of the exposure substrate 156c placed on the table 177 is positioned within the irradiable range EA, and the alignment optical system 160 is positioned as the measurement position. FIG. 6 is a diagram showing a state when the reference mark RM1 is photographed with the microscope 162a and the reference mark RM2 is photographed with the microscope 162b. Also in FIG. 10, the upward direction of the drawing is the + X direction, and the left direction of the drawing is the + Y direction.

上述したように、露光領域ER1を第1番目の測定露光領域、露光領域ER4を第2番目の測定露光領域、露光領域ER9を第3番目の測定露光領域、露光領域ER14を第4番目の測定露光領域と称し、これらのいずれか1つの測定露光領域を示すときには、第n番目の測定露光領域と称する。ここで、nは、1〜4のいずれかの値の整数である。   As described above, exposure area ER1 is the first measurement exposure area, exposure area ER4 is the second measurement exposure area, exposure area ER9 is the third measurement exposure area, and exposure area ER14 is the fourth measurement. When it is referred to as an exposure area and any one of these measurement exposure areas is indicated, it is referred to as the nth measurement exposure area. Here, n is an integer of any value from 1 to 4.

なお、基準マークRM1は、測定露光領域の左側の辺の略中央に形成され、基準マークRM2は、測定露光領域の右側の辺の略中央に形成されるのが、本来予定している位置であるが、図10に示した例では、基準マークRM1及びRM2の双方とも、本来の位置から変位した位置に形成されているものとする。   The reference mark RM1 is formed at the approximate center of the left side of the measurement exposure region, and the reference mark RM2 is formed at the approximate center of the right side of the measurement exposure region at the originally planned position. However, in the example shown in FIG. 10, both the reference marks RM1 and RM2 are formed at positions displaced from the original positions.

図10に示すように、第n番目の測定露光領域を照射可能範囲EAに位置づけたときのX方向移動用ステージ172のX方向の位置をXstg(n)とし、Y方向移動用ステージ174のY方向の位置をYstg(n)とする。Xstg(n)は、X方向移動用ステージ172のホームポジションを原点にし、定盤178aと178bに固定された座標系におけるX方向の位置(X座標)である。同様に、Ystg(n)は、Y方向移動用ステージ174のホームポジションを原点にし、定盤178aと178bに固定された座標系におけるY方向の位置(Y座標)である。   As shown in FIG. 10, the position in the X direction of the X direction moving stage 172 when the nth measurement exposure region is positioned in the irradiable range EA is Xstg (n), and the Y direction moving stage 174 is Y. The direction position is Ystg (n). Xstg (n) is a position in the X direction (X coordinate) in the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b with the home position of the X direction moving stage 172 as the origin. Similarly, Ystg (n) is a position in the Y direction (Y coordinate) in the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b with the home position of the Y direction moving stage 174 as the origin.

Xstg(n)及びYstg(n)は、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174を位置づけるために予め定められた量である。上述したように、露光基板156cの4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12の各々に形成されている2つの基準マークRM1及びRM2の設計上の位置は、予め記憶されている。この2つの基準マークRM1及びRM2の設計上の位置と、テーブル基準マーク179の位置とに基づいて、Xstg(n)及びYstg(n)を算出することができ、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174の制御手段に記憶させておくことができる。X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174を駆動する制御は、パルス信号によって行われるので、Xstg(n)及びYstg(n)は、このパルス信号のパルスの数に対応する。なお、ここでは、Xstg(n)及びYstg(n)は、ミリメートル等の実際の長さを示す単位に換算された量とする。   Xstg (n) and Ystg (n) are predetermined amounts for positioning the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174. As described above, the design positions of the two reference marks RM1 and RM2 formed in each of the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12 of the exposure substrate 156c are stored in advance. Xstg (n) and Ystg (n) can be calculated based on the design position of the two reference marks RM1 and RM2 and the position of the table reference mark 179, and the X-direction moving stage 172 and Y It can be stored in the control means of the direction moving stage 174. Since control for driving the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 is performed by pulse signals, Xstg (n) and Ystg (n) correspond to the number of pulses of this pulse signal. Here, Xstg (n) and Ystg (n) are amounts converted into units indicating actual lengths such as millimeters.

また、図10に示すように、第n番目の測定露光領域の中心をER−Oとする。また、アライメント光学系160の顕微鏡162aで撮影できる撮像領域をLSAとし、アライメント光学系160の顕微鏡162bで撮影できる撮像領域をRSAとする。この撮像領域LSAの中心をLSA−Oとし、撮像領域RSAの中心をRSA−Oとする。   Further, as shown in FIG. 10, the center of the nth measurement exposure region is ER-O. Further, an imaging area that can be photographed with the microscope 162a of the alignment optical system 160 is LSA, and an imaging area that can be photographed with the microscope 162b of the alignment optical system 160 is RSA. The center of the imaging area LSA is LSA-O, and the center of the imaging area RSA is RSA-O.

第n番目の測定露光領域において、測定露光領域の中心ER−Oを原点とし、露光基板156cに固定された座標系における撮像領域LSAの中心LSA−OのX方向の位置(X座標)をXCCD_1とする。また、測定露光領域の中心ER−Oを原点とし、露光基板156cに固定された座標系における撮像領域LSAの中心LSA−OのY方向の位置(Y座標)をYCCD_1とする。   In the n-th measurement exposure area, the center ER-O of the measurement exposure area is the origin, and the X-direction position (X coordinate) of the center LSA-O of the imaging area LSA in the coordinate system fixed to the exposure substrate 156c is XCCD_1. And Further, the center ER-O of the measurement exposure area is set as the origin, and the Y-direction position (Y coordinate) of the center LSA-O of the imaging area LSA in the coordinate system fixed to the exposure substrate 156c is set as YCCD_1.

同様に、測定露光領域の中心ER−Oを原点とし、露光基板156cに固定された座標系における撮像領域RSAの中心RSA−OとのX方向位置(X座標)をXCCD_2とする。また、測定露光領域の中心ER−Oを原点とし、露光基板156cに固定された座標系における撮像領域RSAの中心RSA−OとのY方向位置(Y座標)をYCCD_2とする。このようにすることで、測定露光領域の中心ER−Oを原点として、露光基板156cに固定された座標系において、撮像領域LSAの中心LSA−Oの座標は、(XCCD_1,YCCD_1)であり、撮像領域RSAの中心RSA−Oの座標は、(XCCD_2,YCCD_2)である。なお、上述したように、アライメント光学系160の測定位置は、顕微鏡162aで基準マークRM1を撮影でき、顕微鏡162bで基準マークRM2を撮影できるように、アライメント光学系160を位置づける位置であり、この測定位置は、常に一定の位置となるようにしている。このため、撮像領域LSAの中心LSA−Oの座標(XCCD_1,YCCD_1)と、撮像領域RSAの中心RSA−Oの座標(XCCD_2,YCCD_2)とは、アライメント光学系160の測定位置が定まれば、一義的に定めることができる座標である。   Similarly, the center ER-O of the measurement exposure area is the origin, and the X-direction position (X coordinate) with the center RSA-O of the imaging area RSA in the coordinate system fixed to the exposure substrate 156c is XCCD_2. Further, the center ER-O of the measurement exposure area is set as the origin, and the Y-direction position (Y coordinate) with respect to the center RSA-O of the imaging area RSA in the coordinate system fixed to the exposure substrate 156c is set as YCCD_2. In this way, in the coordinate system fixed to the exposure substrate 156c with the center ER-O of the measurement exposure region as the origin, the coordinates of the center LSA-O of the imaging region LSA are (XCCD_1, YCCD_1), The coordinates of the center RSA-O of the imaging area RSA are (XCCD_2, YCCD_2). As described above, the measurement position of the alignment optical system 160 is a position where the alignment optical system 160 is positioned so that the reference mark RM1 can be photographed with the microscope 162a and the reference mark RM2 can be photographed with the microscope 162b. The position is always a constant position. Therefore, the coordinates of the center LSA-O (XCCD_1, YCCD_1) of the imaging area LSA and the coordinates (XCCD_2, YCCD_2) of the center RSA-O of the imaging area RSA are determined when the measurement position of the alignment optical system 160 is determined. The coordinates can be uniquely determined.

また、これらの座標(XCCD_1,YCCD_1)と座標(XCCD_2,YCCD_2)も、ミリメートル等の実際の長さを示す単位に換算されているものとする。   Also, it is assumed that these coordinates (XCCD_1, YCCD_1) and coordinates (XCCD_2, YCCD_2) are also converted into units indicating the actual length such as millimeters.

さらに、基準マークRM1の位置(Xmark_1(n),Ymark_1(n))と、基準マークRM2の位置(Xmark_2(n),Ymark_2(n))は、上述したように、画像上における画素(ピクセル)等を単位とした画像座標系における位置であるが、以下では、基準マークRM1の位置と基準マークRM2の位置とは、ミリメートル等の実際の長さを示す単位に換算されているものとする。例えば、テーブル177に基準となる精度の高いスケール(図示せず)を設置して、アライメント光学系160で、スケールを撮影することで、画素数と実際の長さとの関係を得ることができる。この関係を用いることによって、画素の座標から実際の長さの座標へ変更することができる。   Further, the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (n), Ymark_1 (n)) and the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (n), Ymark_2 (n)) are pixels (pixels) on the image as described above. In the following description, it is assumed that the position of the reference mark RM1 and the position of the reference mark RM2 are converted into units indicating the actual length such as millimeters. For example, a relationship between the number of pixels and the actual length can be obtained by setting a high-precision scale (not shown) as a reference on the table 177 and photographing the scale with the alignment optical system 160. By using this relationship, it is possible to change from the coordinates of the pixel to the coordinates of the actual length.

具体的には、撮像領域LSAの中心LSA−Oを原点として、撮像領域LSAに固定された座標系におけるX座標が、基準マークRM1のX方向の位置Xmark_1(n)である。また、撮像領域LSAの中心LSA−Oを原点として、撮像領域LSAに固定された座標系におけるY座標が、基準マークRM1のY方向の位置Ymark_1(n)である。   Specifically, with the center LSA-O of the imaging area LSA as the origin, the X coordinate in the coordinate system fixed to the imaging area LSA is the position Xmark_1 (n) in the X direction of the reference mark RM1. In addition, the Y coordinate in the Y direction of the reference mark RM1 is the Y coordinate_1 (n) in the coordinate system fixed to the imaging area LSA with the center LSA-O of the imaging area LSA as the origin.

同様に、撮像領域RSAの中心RSA−Oを原点として、撮像領域RSAに固定された座標系におけるX座標が、基準マークRM2のX方向の位置Xmark_2(n)である。また、撮像領域RSAの中心RSA−Oを原点として、撮像領域RSAに固定された座標系におけるY座標が、基準マークRM2のY方向の位置Ymark_2(n)である。   Similarly, the X coordinate in the coordinate system fixed to the imaging area RSA with the center RSA-O of the imaging area RSA as the origin is the position Xmark_2 (n) in the X direction of the reference mark RM2. Further, the Y coordinate in the coordinate system fixed to the imaging area RSA with the center RSA-O of the imaging area RSA as the origin is the position Ymark_2 (n) in the Y direction of the reference mark RM2.

上述したように定めることで、基準マークRM1の位置(Xmark_1(n),Ymark_1(n))を、画像に固定された座標系から定盤178aと178bに固定された座標系へ変換する変換式は、   By defining as described above, the conversion formula for converting the position of the reference mark RM1 (Xmark_1 (n), Ymark_1 (n)) from the coordinate system fixed to the image to the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b. Is

Figure 2008209949

とすることができる。また、基準マークRM2の位置(Xmark_2(n),Ymark_2(n))を、画像に固定された座標系から定盤178aと178bに固定された座標系へ変換する変換式は、
Figure 2008209949

It can be. Further, a conversion equation for converting the position of the reference mark RM2 (Xmark_2 (n), Ymark_2 (n)) from the coordinate system fixed to the image to the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b is:

Figure 2008209949
Figure 2008209949

とすることができる。なお、本実施の形態におけるグローバル方式では、基準マークRM1と基準マークRM2との中点の位置を用いる。この基準マークRM1と基準マークRM2との中点の位置は、次式 It can be. In the global method in the present embodiment, the position of the midpoint between the reference mark RM1 and the reference mark RM2 is used. The position of the midpoint between the reference mark RM1 and the reference mark RM2 is given by

Figure 2008209949

によって、算出することができる。
Figure 2008209949

Can be calculated.

上述した式(1)〜(3)で用いた変数nも、上述した測定露光領域を特定するための変数であり、本実施の形態では、nは、1〜4のいずれかの値の整数である。   The variable n used in the above-described equations (1) to (3) is also a variable for specifying the above-described measurement exposure region. In this embodiment, n is an integer of any one of 1 to 4. It is.

上述した式(1)〜(3)を用いることによって、基準マークRM1と基準マークRM2との中点の位置を、画像に固定された画像座標系から定盤178aと178bに固定された座標系へ変換することができる。
この座標変換の処理は、図9の処理手順のステップS18において実行される。
By using the above-described equations (1) to (3), the position of the midpoint between the reference mark RM1 and the reference mark RM2 is changed from an image coordinate system fixed to the image to a coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b. Can be converted to
This coordinate conversion process is executed in step S18 of the process procedure of FIG.

また、本実施の形態におけるグローバル方式では、上述した基準マークRM1の設計上の位置と、基準マークRM2の設計上の位置との中点の位置を用いる。基準マークRM1の設計上の位置と、基準マークRM2の設計上の位置との中点は、次式   In the global method in the present embodiment, the position of the midpoint between the design position of the reference mark RM1 and the design position of the reference mark RM2 described above is used. The midpoint between the design position of the reference mark RM1 and the design position of the reference mark RM2 is given by

Figure 2008209949

によって、算出することができる。
Figure 2008209949

Can be calculated.

<6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出>
このように座標変換をした上で、式(3)で得られた(XM(n),YM(n))と、式(4)で得られた(XM_D(n),YM_D(n))とを用いて、最小二乗法の2つの式
<Calculates six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox and Oy>
After the coordinate conversion in this way, (XM (n), YM (n)) obtained by Expression (3) and (XM_D (n), YM_D (n)) obtained by Expression (4) And the two least squares formulas

Figure 2008209949
Figure 2008209949

によって、6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出することができる。上述した式(5)及び(6)で用いた変数nも、上述した測定露光領域を示すための変数であり、本実施の形態では、nは、1〜4のいずれかの値の整数である。 Thus, six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy can be calculated. The variable n used in the above-described equations (5) and (6) is also a variable for indicating the above-described measurement exposure region. In the present embodiment, n is an integer of any one of 1 to 4. is there.

式(5)及び(6)において、Sxは、X方向の伸縮の程度を示し、図11(a)に示すように、露光領域が±X方向に伸縮変形した場合にその程度を示す。このSxは、上述したX方向の倍率に対応する。Syは、Y方向の伸縮の程度を示し、図11(b)に示すように、露光領域が±Y方向に伸縮変形した場合にその程度を示す。このSyは、上述したY方向の倍率に対応する。θは、回転の程度を示し、図11(c)に示すように、露光領域が回転した場合にその程度を示す。ωは、直交度を示し、図11(d)に示すように、露光領域が剪断変形した場合にその程度を示す。Oxは、X方向の変位の程度を示し、図11(e)に示すように、露光領域が±x方向に変位した場合にその程度を示す。Oyは、Y方向の変位の程度を示し、図11(f)に示すように、露光領域が±y方向に変位した場合にその程度を示す。   In Expressions (5) and (6), Sx indicates the degree of expansion and contraction in the X direction, and indicates the degree when the exposure area is expanded and contracted in the ± X direction as shown in FIG. This Sx corresponds to the magnification in the X direction described above. Sy indicates the degree of expansion and contraction in the Y direction, and indicates the degree when the exposure area is expanded and contracted in the ± Y direction as shown in FIG. This Sy corresponds to the magnification in the Y direction described above. θ indicates the degree of rotation. As shown in FIG. 11C, this indicates the degree when the exposure region rotates. ω indicates the degree of orthogonality, and indicates the degree when the exposure region undergoes shear deformation as shown in FIG. Ox indicates the degree of displacement in the X direction, and indicates the degree when the exposure region is displaced in the ± x direction as shown in FIG. Oy indicates the degree of displacement in the Y direction, and indicates the degree when the exposure region is displaced in the ± y direction as shown in FIG.

上述した図9のステップS19の処理で、式(5)及び(6)に示した最小二乗法を用いて、6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出することができる。   In the process of step S19 in FIG. 9 described above, the six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy can be calculated using the least square method shown in the equations (5) and (6).

これらの6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを得ることによって、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける位置を、一次式で近似して補正することができる。すなわち、この6つのパラメータを用いた座標補正変換式   By obtaining these six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox and Oy, the position where the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are positioned can be approximated and corrected by a linear expression. it can. That is, the coordinate correction conversion formula using these six parameters

Figure 2008209949
Figure 2008209949

を用いることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける位置を得ることができる。 Can be used to obtain a position for positioning the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174.

この式(5)において、変数mは、露光基板156cの12個の露光領域ER1〜ER12を示す変数である。ここで、m=1は、露光領域がER1であり、m=2は、露光領域がER2であり、m=3は、露光領域がER3であり、m=4は、露光領域がER4であることを示す。また、m=5は、露光領域がER8であり、m=6は、露光領域がER7であり、m=7は、露光領域がER6であり、m=8は、露光領域がER5であり、
m=9は、露光領域がER9であることを示す。さらに、m=10は、露光領域がER10であり、m=11は、露光領域がER11であり、m=12は、露光領域がER12であることを示す。なお、以下では、これらのいずれか1つの露光領域を示すときには、第m番目の露光領域と称する。ここで、mは、1〜12のいずれかの値の整数である。
In this equation (5), the variable m is a variable indicating the 12 exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156c. Here, m = 1 is the exposure area is ER1, m = 2 is the exposure area is ER2, m = 3 is the exposure area ER3, and m = 4 is the exposure area ER4. It shows that. M = 5, the exposure area is ER8, m = 6, the exposure area is ER7, m = 7, the exposure area is ER6, m = 8, the exposure area is ER5,
m = 9 indicates that the exposure area is ER9. Further, m = 10 indicates that the exposure area is ER10, m = 11 indicates that the exposure area is ER11, and m = 12 indicates that the exposure area is ER12. Hereinafter, when any one of these exposure areas is indicated, it is referred to as the mth exposure area. Here, m is an integer of any value from 1 to 12.

上述した式(7)で、XM_D(m)は、座標変換前のX座標であり、基準マークRM1の設計上の位置と、基準マークRM2の設計上の位置との中点のX方向の位置である。また、YM_D(m)は、座標変換前のY座標であり、基準マークRM1の設計上の位置と、基準マークRM2の設計上の位置との中点のY方向の位置である。   In the above equation (7), XM_D (m) is the X coordinate before coordinate conversion, and the position in the X direction of the midpoint between the design position of the reference mark RM1 and the design position of the reference mark RM2 It is. YM_D (m) is the Y coordinate before coordinate conversion, and is the position in the Y direction of the midpoint between the design position of the reference mark RM1 and the design position of the reference mark RM2.

上述した式(7)を用いて、XM_le(m)及びYM_le(m)を算出することによって、線形成分の誤差(以下、線形誤差と称する。)を1次式で補正することができ、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを(XM_le(m),YM_le(m)に移動することによって、第m番目の露光領域を適切な位置に位置づけることができる。なお、誤差が生じていない場合には、XM_le(m)=XM_D(m)及びYM_le(m)=YM_D(m)となり、本来予定していた設計上の位置に、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づけることになる。   By calculating XM_le (m) and YM_le (m) using Equation (7) described above, the linear component error (hereinafter referred to as linear error) can be corrected by a linear equation. By moving the direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 to (XM_le (m), YM_le (m), the mth exposure region can be positioned at an appropriate position. If not, XM_le (m) = XM_D (m) and YM_le (m) = YM_D (m), and the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage are at the originally designed positions. The stage 174 is positioned.

<パターンの転写>
以下では、このグローバル方式で、図8に示した露光基板156cの露光領域ER1〜ER12の各々に、レチクル142に形成されたパターンを転写する手順を、図9のフローチャートを用いて説明する。
<Pattern transfer>
Hereinafter, a procedure for transferring the pattern formed on the reticle 142 to each of the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156c shown in FIG. 8 using this global method will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、式(7)を用いて、XM_le(1)とYM_le(1)とを算出する(ステップS20)。次に、ステップS19で算出したXM_le(1)とYM_le(1)とに位置するように、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174を駆動して、テーブル177を移動させる(ステップS21)。この処理で、第1番目の露光領域を補正後の位置に位置づけることができる。   First, XM_le (1) and YM_le (1) are calculated using equation (7) (step S20). Next, the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are driven to move the table 177 so as to be positioned at XM_le (1) and YM_le (1) calculated in step S19 (step S21). ). With this process, the first exposure area can be positioned at the corrected position.

次いで、光源110から露光光を発して、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156cの第1番目の露光領域ER1に転写する(ステップ22)。12個の全ての露光領域ER1〜ER12に対してパターンを転写したか否かを判断し(ステップS23)、処理を行っていないと判別したときには、次の露光領域(ステップS24)を処理するために、上述したステップS20に処理を戻す。   Next, exposure light is emitted from the light source 110 to transfer the pattern formed on the reticle 142 to the first exposure region ER1 of the exposure substrate 156c (step 22). It is determined whether or not the pattern has been transferred to all twelve exposure areas ER1 to ER12 (step S23). When it is determined that the process is not performed, the next exposure area (step S24) is processed. The process returns to step S20 described above.

12個の全ての露光領域ER1〜ER12に対してパターンを転写したと判別したときには、グローバル方式の処理を終了する。   When it is determined that the pattern has been transferred to all twelve exposure areas ER1 to ER12, the global process ends.

このように、グローバル方式では、アライメント光学系160の退避位置への移動動作と測定位置への移動動作を、複数の露光領域の各々について必要としないので、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156cに転写する処理の時間を短縮することができる。   As described above, in the global method, the movement operation of the alignment optical system 160 to the retracted position and the movement operation to the measurement position are not required for each of the plurality of exposure regions, and thus the pattern formed on the reticle 142 is used as the exposure substrate. The processing time for transferring to 156c can be shortened.

また、グローバル方式では、基準マークの位置を決定する箇所を少なくすることができるので、検出に要する時間も短縮することができる。なお、上述した図8に示した例では、4つの露光領域の基準マークの位置を測定する場合を示したが、これに限られず、4つより多い露光領域の基準マークの位置を決定してもよい。このようにすることで、平均化効果によって、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174を位置づける位置の補正の精度を高めることができる。   In the global method, the number of locations for determining the position of the reference mark can be reduced, so that the time required for detection can be shortened. In the example shown in FIG. 8 described above, the case of measuring the positions of the reference marks in the four exposure areas is shown. However, the present invention is not limited to this, and the positions of the reference marks in more than four exposure areas are determined. Also good. By doing in this way, the precision of the correction of the position which positions the stage 172 for X direction movement and the stage 174 for Y direction movement can be improved by the averaging effect.

グローバル方式では、露光基板の四隅の近傍の基準マークの位置を決定することによって、回転のパラメータθ、並びに、X方向の伸縮のパラメータSx及びY方向の伸縮のパラメータSyが、基準マークを形成する際に生ずる線形誤差の影響を受けにくくすることができる。   In the global method, by determining the positions of the reference marks near the four corners of the exposure substrate, the rotation parameter θ, the expansion / contraction parameter Sx in the X direction, and the expansion / contraction parameter Sy in the Y direction form a reference mark. It is possible to make it less susceptible to the effects of linear errors that occur during the process.

さらに、露光基板を製造する際に損傷を受けたりすることによって、検出しにくい基準マークが存在するような場合であっても、他の基準マークの位置の検出結果を用いて、位置を推測できるので、レチクル142に形成されたパターンの転写を安定して行うことができる。   Furthermore, even if there is a reference mark that is difficult to detect due to damage when manufacturing the exposure substrate, the position can be estimated using the detection result of the position of another reference mark. Therefore, the pattern formed on the reticle 142 can be stably transferred.

なお、上述した実施の形態では、露光領域の移動をER1→ER2→ER3→ER4→ER8→ER7→ER6→ER5→ER9→ER10→ER11→ER12の順に行った。このように、露光領域の移動を常に隣り合う露光領域にすることで、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174の移動の時間を短縮することができ、全体の処理に要する時間も短くすることができる。   In the above-described embodiment, the exposure area is moved in the order of ER1, ER2, ER3, ER4, ER8, ER7, ER6, ER5, ER9, ER10, ER11, and ER12. As described above, the movement of the exposure area is always set to the adjacent exposure area, so that the movement time of the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 can be shortened, and the time required for the entire processing is also reduced. Can be shortened.

<<基準基板を用いた誤差の補正>>
上述したグローバル方式は、露光基板に形成された基準マークの位置が、露光基板自体の変形によって、本来の位置から変位したような場合に有効である。しかし、上述したアッベ誤差は、X方向移動用ステージ172や、Y方向移動用ステージ174や、Z方向移動用ステージ176の構造によって生ずるものであり、上述したグローバル方式のみでは、十分に精度を高くして、パターンを露光基板に転写することができない場合もあり得る。このため、基準基板を用いて、X方向移動用ステージ172や、Y方向移動用ステージ174の位置決めの補正をする。
<< Error correction using reference board >>
The global method described above is effective when the position of the reference mark formed on the exposure substrate is displaced from the original position due to deformation of the exposure substrate itself. However, the above-mentioned Abbe error is caused by the structure of the X-direction moving stage 172, the Y-direction moving stage 174, and the Z-direction moving stage 176, and the above-described global method alone has a sufficiently high accuracy. In some cases, the pattern cannot be transferred to the exposure substrate. Therefore, the positioning of the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 is corrected using the reference substrate.

<基準基板158a>
図12(a)は、基準基板158aの概略を示す正面図であり、図12(b)は、基準基板158aの1つの領域に形成された基準マークを示す拡大図である。
<Reference board 158a>
FIG. 12A is a front view schematically showing the reference substrate 158a, and FIG. 12B is an enlarged view showing reference marks formed in one region of the reference substrate 158a.

図12に示す例では、外側の長方形が、基準基板158aの外形の輪郭を示す線である。また、外側の長方形の内側に示した横方向の4個と縦方向の3個との合計12個の正方形(ER1〜ER12)の各々が、1つの領域を示す。なお、基準基板158aには、パターンを転写するための基板ではなく、図12(a)に示した領域を示す正方形の破線EBは、仮想的なものであり、露光基板156(156a,156b,156c)における露光領域の位置と大きさとの対応関係を明確にするために示したものである。なお、図12(a)では、露光基板156(156a,156b,156c)の露光領域ER1〜ER12に対応する領域には、同一の符号を付して示した。   In the example shown in FIG. 12, the outer rectangle is a line indicating the outline of the outer shape of the reference substrate 158a. Further, each of a total of twelve squares (ER1 to ER12) including four in the horizontal direction and three in the vertical direction shown inside the outer rectangle represents one area. The reference substrate 158a is not a substrate for transferring a pattern, but a square broken line EB indicating a region shown in FIG. 12A is a virtual one, and the exposure substrate 156 (156a, 156b, This is shown in order to clarify the correspondence between the position and size of the exposure area in 156c). In FIG. 12A, the regions corresponding to the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156 (156a, 156b, 156c) are denoted by the same reference numerals.

基準基板158aは、上述した露光基板156と略同じ大きさを有する。基準基板158aは、ガラス基板からなる。   The reference substrate 158a has substantially the same size as the exposure substrate 156 described above. The reference substrate 158a is made of a glass substrate.

図12(b)に示すように、12個の領域ER1〜ER12の各々には、クロムで複数の基準マークが形成されている。図12(b)では、これらの基準マークを白い丸で示した。基準マークの各々は、誤差が1マイクロメートル以下になるように基準基板158aに形成されている。すなわち、予定していた位置を基準にして1マイクロメートル以内の範囲に含まれるように、基準マークは、基準基板158aに形成されている。   As shown in FIG. 12B, a plurality of reference marks are formed of chromium in each of the 12 regions ER1 to ER12. In FIG. 12B, these reference marks are indicated by white circles. Each of the reference marks is formed on the reference substrate 158a so that the error is 1 micrometer or less. That is, the reference mark is formed on the reference substrate 158a so as to be included in a range within 1 micrometer with respect to the planned position.

図12(b)に示した複数の基準マークの全ての位置を決定する必要はなく、このうちのいくつかを選択して用いればよい。   It is not necessary to determine all the positions of the plurality of reference marks shown in FIG. 12B, and some of them may be selected and used.

図13(a)は、12個の領域ER1〜ER12の各々について、複数の基準マークのうち、18個の基準マークを用いるものを示す図である。なお、本実施の形態では、図13(a)に示すように、黒い丸の2個の基準マークを対にして、これらを1つの基準マーク対とし、9個の基準マーク対RRM1〜RRM9を単一の基準マークとして扱う。この9個の基準マーク対RRM1〜RRM9は、12個の領域ER1〜ER12の各々の中心と、四隅の近傍と、4つの辺の中点の近傍とに位置する。   FIG. 13 (a) is a diagram illustrating a configuration using 18 reference marks among a plurality of reference marks for each of the 12 regions ER1 to ER12. In the present embodiment, as shown in FIG. 13A, two black circle reference marks are paired, and these are used as one reference mark pair, and nine reference mark pairs RRM1 to RRM9 are formed. Treat as a single fiducial mark. The nine reference mark pairs RRM1 to RRM9 are located at the center of each of the 12 regions ER1 to ER12, near the four corners, and near the midpoint of the four sides.

図13(b)は、基準基板158aにおける基準マーク対の全てを示す。基準基板158aには、12個の領域ER1〜ER12があり、12個の領域ER1〜ER12の各々について、基準マーク対は9個ある。したがって、基準基板158aの全体では、108個の基準マーク対がある。なお、図13(b)では、9個の基準マーク対の各々を1つの黒い四角で示した。   FIG. 13B shows all of the reference mark pairs on the reference substrate 158a. The reference substrate 158a has 12 regions ER1 to ER12, and there are 9 reference mark pairs for each of the 12 regions ER1 to ER12. Therefore, there are 108 reference mark pairs in the entire reference substrate 158a. In FIG. 13B, each of the nine reference mark pairs is indicated by one black square.

なお、以下では、基準基板158aで用いる基準マーク対の設計上の位置は、予め記憶されているものとする。具体的には、基準マーク対の左側の基準マークの設計上の位置(Xmark_des_L(k),Ymark_des_L(k))と、右側の基準マークの設計上の位置(Xmark_des_R(k),Ymark_des_R(k))とは、予め記憶されているものとする。なお、k=1〜108であり、後述するように、kは、基準マーク対を特定するための変数である。この基準マーク対の設計上の位置に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、アライメント光学系160で基準マークを撮影することができる。   In the following, it is assumed that the design positions of the reference mark pairs used on the reference substrate 158a are stored in advance. Specifically, the design position of the left reference mark (Xmark_des_L (k), Ymark_des_L (k)) of the reference mark pair and the design position of the right reference mark (Xmark_des_R (k), Ymark_des_R (k)) ) Is stored in advance. Note that k = 1 to 108, and as will be described later, k is a variable for specifying the reference mark pair. By moving the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 based on the design position of the reference mark pair, the alignment optical system 160 can photograph the reference mark.

<基準基板158aの基準マーク対の位置の検出>
図14は、基準基板158aの基準マーク対の位置を決定するための手順を示すフローチャートである。図14のフローチャートで示した変数kは、図13(b)に示した108個の基準マーク対を特定するための変数である。基準マーク対は、基準基板158aの領域ER1〜ER12の全ての基準マーク対RRM1〜RRM9の合計で108つあり、変数kは、1〜108の値をとる。例えば、k=1ならば、領域ER1の基準マーク対RRM1を示し、k=50ならば、領域ER5の基準マークRRM5を示す。
<Detection of the position of the reference mark pair on the reference board 158a>
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for determining the position of the reference mark pair on the reference substrate 158a. A variable k shown in the flowchart of FIG. 14 is a variable for specifying the 108 reference mark pairs shown in FIG. There are 108 reference mark pairs in total for all reference mark pairs RRM1 to RRM9 in the regions ER1 to ER12 of the reference substrate 158a, and the variable k takes a value of 1 to 108. For example, if k = 1, it indicates the reference mark pair RRM1 in the region ER1, and if k = 50, it indicates the reference mark RRM5 in the region ER5.

最初に、アライメント光学系160を退避位置から測定位置に移動させて位置づける(ステップS31)。このアライメント光学系160の退避位置や測定位置は、ダイバイダイ方式のものと同様の位置である。退避位置は、アライメント光学系160のホームポジションとするのが好ましい。また、測定位置は、顕微鏡162aで基準マーク対のうちの左側の基準マークを撮影でき、顕微鏡162bで基準マーク対のうちの右側の基準マークを撮影できる一定の位置であることを保障できる位置であればよい。   First, the alignment optical system 160 is moved from the retracted position to the measurement position (step S31). The retraction position and measurement position of the alignment optical system 160 are the same positions as those of the die-by-die system. The retracted position is preferably the home position of the alignment optical system 160. The measurement position is a position that can ensure that the microscope 162a can capture the left reference mark of the reference mark pair and the microscope 162b can capture the right reference mark of the reference mark pair. I just need it.

次に、テーブル177に載置された基準基板158aの第1番目の基準マーク対を撮影できる位置に位置づけるために、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、テーブル177を移動させる(ステップS32)。   Next, in order to position the first reference mark pair on the reference substrate 158a placed on the table 177 at a position where it can be photographed, an X-direction moving stage 172 and a Y-direction moving stage 174 of the substrate placing stage 170 To move the table 177 (step S32).

次いで、アライメント光学系160の顕微鏡162aで基準マーク対のうちの左側の基準マークを撮影し、顕微鏡162bで基準マーク対のうちの右側の基準マークを撮影する(ステップS33)。   Next, the left reference mark of the reference mark pair is photographed with the microscope 162a of the alignment optical system 160, and the right reference mark of the reference mark pair is photographed with the microscope 162b (step S33).

次に、撮影した画像を画像記憶手段(図示せず)に記憶させ、画像処理手段(図示せず)によって画像処理を行って、基準マーク対の左側の基準マークの像と右側の基準マークの像とを抽出し、基準マーク対の左側の基準マークの位置(Xmark_L(k),Ymark_L(k))と右側の基準マークの位置(Xmark_R(k),Ymark_R(k))とを算出し、記憶手段(図示せず)に記憶させる(ステップS34)。   Next, the photographed image is stored in an image storage means (not shown), and image processing is performed by an image processing means (not shown), so that the left reference mark image and the right reference mark image of the reference mark pair The image is extracted and the position of the left reference mark (Xmark_L (k), Ymark_L (k)) and the position of the right reference mark (Xmark_R (k), Ymark_R (k)) are calculated. The data is stored in storage means (not shown) (step S34).

このときの基準マーク対の位置は、画像上における位置であり、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした画像座標系の位置であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた位置である必要はない。このようにして得られた基準マーク対の位置は、X方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)である。   The position of the reference mark pair at this time is a position on the image, and may be a position in an image coordinate system with a pixel (pixel) or the like as a unit, for example, a commonly used length unit such as millimeters. There is no need to use the position. The position of the reference mark pair obtained in this way is a position in the X direction (X coordinate) and a position in the Y direction (Y coordinate).

上述したステップS32〜S34の処理を実行することによって、領域ER1〜ER12の全ての基準マーク対RRM1〜RRM9の位置を決定して、その位置を記憶させることができる。   By executing the processes of steps S32 to S34 described above, the positions of all the reference mark pairs RRM1 to RRM9 in the regions ER1 to ER12 can be determined and the positions can be stored.

次に、全ての領域ER1〜ER12の全ての基準マーク対RRM1〜RRM9の位置を決定したか否かを判断する(ステップS35)。検出をしていないと判別したときには、次の基準マーク対(ステップS36)の処理をするため、上述したステップS32に処理を戻す。   Next, it is determined whether or not the positions of all the reference mark pairs RRM1 to RRM9 in all the regions ER1 to ER12 have been determined (step S35). If it is determined that no detection has been made, the process returns to step S32 described above in order to process the next reference mark pair (step S36).

ステップS35で、12個の全ての領域ER1〜ER12の全ての基準マーク対RRM1〜RRM9の位置を決定したと判別したときには、アライメント光学系160を、測定位置から退避位置に移動させて位置づける(ステップS37)。   If it is determined in step S35 that the positions of all the reference mark pairs RRM1 to RRM9 in all 12 regions ER1 to ER12 have been determined, the alignment optical system 160 is moved from the measurement position to the retracted position (step). S37).

なお、上述した例では、領域ER1→ER2→・・→ER4→ER8→ER7・・→ER5→ER9→ER10・・→ER12の順に、基準マーク対の位置を決定するのが好ましい。このようにすることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動距離を短くすることができ、処理に要する時間をさらに短くすることができる。   In the above-described example, it is preferable to determine the positions of the reference mark pairs in the order of the areas ER1 → ER2 →. → ER4 → ER8 → ER7 .. → ER5 → ER9 → ER10 .. → ER12. By doing so, the moving distance between the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 can be shortened, and the time required for processing can be further shortened.

<座標変換>
次に、画像に固定された座標系から定盤178aと178bに固定された座標系へ変換するため、上述した式(1)〜式(3)と同様の以下の式(11)〜(13)を用いる。
<Coordinate transformation>
Next, in order to convert from the coordinate system fixed to the image to the coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b, the following equations (11) to (13) similar to the equations (1) to (3) described above are used. ) Is used.

なお、上述したように、基準マーク対の左側の基準マークの位置(Xmark_L(k),Ymark_L(k))と,右側の基準マークの位置(Xmark_R(k),Ymark_R(k))とは、上述したように、画像上における画素(ピクセル)等を単位とした画像座標系における位置であるが、以下では、これらの位置は、ミリメートル等の実際の長さを示す単位に換算されているものとする。   As described above, the position of the left reference mark (Xmark_L (k), Ymark_L (k)) and the position of the right reference mark (Xmark_R (k), Ymark_R (k)) are as follows. As described above, it is a position in the image coordinate system in units of pixels (pixels) or the like on the image. In the following, these positions are converted into units indicating actual lengths such as millimeters. And

Figure 2008209949
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式(11)及び(12)において、Xstg(k)及びYstg(k)は、式(1)及び(2)と同様に、X方向移動用ステージ172及びY方向移動用ステージ174を、12個の領域ER1〜ER12の各々に位置づけるために予め定められた量である。   In Expressions (11) and (12), Xstg (k) and Ystg (k) are 12 X-direction movement stages 172 and 12 Y-direction movement stages 174 as in Expressions (1) and (2). This is a predetermined amount for positioning in each of the regions ER1 to ER12.

式(11)において、XCCD_LとYCCD_Lは、式(1)のXCCD_1及びYCCD_1と同様に、顕微鏡162aの撮像領域の中心の位置である。このXCCD_Lは、12個の領域ER1〜ER12の各々の中心を原点とし、基準基板158aに固定された座標系におけるX方向の位置(X座標)であり、YCCD_Lは、同じ座標系におけるY方向の位置(Y座標)である。   In Expression (11), XCCD_L and YCCD_L are the positions of the center of the imaging region of the microscope 162a, similarly to XCCD_1 and YCCD_1 in Expression (1). This XCCD_L is the position in the X direction (X coordinate) in the coordinate system fixed to the reference substrate 158a with the center of each of the 12 regions ER1 to ER12 as the origin, and YCCD_L is the Y direction in the same coordinate system. This is the position (Y coordinate).

また、式(12)において、XCCD_RとYCCD_Rは、式(1)のXCCD_2及びYCCD_2と同様に、顕微鏡162bの撮像領域の中心の位置である。このXCCD_Rは、12個の領域ER1〜ER12の各々の中心を原点とし、基準基板158aに固定された座標系におけるX方向の位置(X座標)であり、YCCD_Rは、同じ座標系におけるY方向の位置(Y座標)である。   In Expression (12), XCCD_R and YCCD_R are the positions of the center of the imaging region of the microscope 162b, similarly to XCCD_2 and YCCD_2 in Expression (1). This XCCD_R is the position in the X direction (X coordinate) in the coordinate system fixed to the reference substrate 158a with the center of each of the 12 regions ER1 to ER12 as the origin, and YCCD_R is the Y direction in the same coordinate system. This is the position (Y coordinate).

上述した式(13)によって、基準マーク対の左側の基準マークと右側の基準マークとの中点の位置(XM_M(k),YM_M(k))とを算出する。以下では、この中点の位置を基準マーク対の位置とする。   The position (XM_M (k), YM_M (k)) of the midpoint between the left reference mark and the right reference mark of the reference mark pair is calculated by the above equation (13). Hereinafter, the position of the midpoint is set as the position of the reference mark pair.

また、本発明の実施の形態において、基準基板158aを用いるときには、上述した基準マーク対の左側の基準マークと右側の基準マークとの中点の位置を用いる。左側の基準マークと右側の基準マークとの中点は、次式   In the embodiment of the present invention, when the reference substrate 158a is used, the position of the midpoint between the left reference mark and the right reference mark of the reference mark pair described above is used. The midpoint between the left reference mark and the right reference mark is

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によって、算出することができる。
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Can be calculated.

<非線形誤差の抽出>
次に、式(13)で得られた(XM_M(k),YM_M(k))と、式(14)で得られた(XRM_D(k),YRM_D(k))とを用いて、以下の式(15)及び(16)を用いて、最小二乗法により、6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出する(ステップS39)。
<Extraction of nonlinear error>
Next, using (XM_M (k), YM_M (k)) obtained by Expression (13) and (XRM_D (k), YRM_D (k)) obtained by Expression (14), the following Using equations (15) and (16), six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy are calculated by the least square method (step S39).

Figure 2008209949
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上述した式(15)及び(16)で用いたkも、上述したように、108個の基準マーク対の各々を特定するための変数である。式(15)及び(16)においても、Sxは、X方向の伸縮の程度を示し、Syは、Y方向の伸縮の程度を示し、θは、回転の程度を示し、ωは、直交度を示し、Oxは、X方向の変位の程度を示し、Oyは、Y方向の変位の程度を示す。これらの6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出することにより、線形誤差を抽出することができる。   K used in the above-described equations (15) and (16) is also a variable for specifying each of the 108 reference mark pairs as described above. In equations (15) and (16), Sx indicates the degree of expansion / contraction in the X direction, Sy indicates the degree of expansion / contraction in the Y direction, θ indicates the degree of rotation, and ω indicates the degree of orthogonality. Ox indicates the degree of displacement in the X direction, and Oy indicates the degree of displacement in the Y direction. A linear error can be extracted by calculating these six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy.

次に、非線形成分からなる誤差(以下、非線形誤差と称する。)(XRM_nle(k),YRM_nle(k))を、   Next, an error composed of nonlinear components (hereinafter referred to as nonlinear errors) (XRM_nle (k), YRM_nle (k))

Figure 2008209949
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を用いて算出する。式(17)によって、ステップS39の処理で算出された6つのパラメータを用いて一次式による近似をして、線形誤差を補正した基準マーク対の中点の位置を算出することができる。式(18)で、線形誤差を補正した位置から、基準マーク対の中点の検出した位置を減算することによって、非線形誤差を算出することができる。 Calculate using. By using the equation (17), it is possible to calculate the position of the midpoint of the reference mark pair in which the linear error is corrected by approximating with the linear equation using the six parameters calculated in the process of step S39. The non-linear error can be calculated by subtracting the detected position of the midpoint of the reference mark pair from the position where the linear error is corrected by the equation (18).

次いで、ステップS40の処理で得られた(XRM_nle(k),YRM_nle(k))を用いて、多項式による補間を行い、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とが移動できる範囲について、非線形誤差を算出し、その結果をマップデータとして記憶させる(ステップS41)。   Next, using (XRM_nle (k), YRM_nle (k)) obtained by the process of step S40, interpolation using a polynomial is performed, and the range in which the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 can move is determined. The nonlinear error is calculated and the result is stored as map data (step S41).

このようにして得られた非線形誤差は、X方向移動用ステージ172や、Y方向移動用ステージ174や、Z方向移動用ステージ176の構造によって生ずるアッベ誤差に起因するものと解される。X方向移動用ステージ172やY方向移動用ステージ174を駆動するときに、ステップS41で記憶させた非線形誤差に基づいて、位置を定めることで、アッベ誤差が生じた場合にも、X方向移動用ステージ172やY方向移動用ステージ174に位置づけることができる。   It is understood that the nonlinear error thus obtained is caused by Abbe error caused by the structure of the X-direction moving stage 172, the Y-direction moving stage 174, and the Z-direction moving stage 176. When the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 are driven, the position is determined based on the non-linear error stored in step S41. It can be positioned on the stage 172 or the Y-direction moving stage 174.

<基準基板158b>
図15(a)は、基準基板158bの概略を示す正面図であり、図15(b)は、基準基板158bの1つの領域に形成された基準マークを示す拡大図である。
<Reference board 158b>
FIG. 15A is a front view schematically showing the reference substrate 158b, and FIG. 15B is an enlarged view showing the reference mark formed in one region of the reference substrate 158b.

図15(a)に示す例では、外側の長方形が、基準基板158bの外形の輪郭を示す線である。また、外側の長方形の内側に示した横方向の4個と縦方向の3個との合計12個の正方形(ER1〜ER12)の各々が、1つの領域を示す。なお、基準基板158bも、基準基板158aと同様に、パターンを転写するための基板ではなく、図15(a)に示した領域を示す正方形の破線EBは、仮想的なものであり、露光基板156(156a,156b)における露光領域の位置と大きさとの対応関係を明確にするために示したものである。なお、図15(a)でも、露光基板156(156a,156b)の露光領域ER1〜ER12に対応する領域には、同一の符号を付して示した。   In the example shown in FIG. 15A, the outer rectangle is a line indicating the outline of the outer shape of the reference substrate 158b. Further, each of a total of twelve squares (ER1 to ER12) including four in the horizontal direction and three in the vertical direction shown inside the outer rectangle represents one area. Similarly to the reference substrate 158a, the reference substrate 158b is not a substrate for transferring a pattern, and the square broken line EB indicating the region shown in FIG. This is shown in order to clarify the correspondence between the position and size of the exposure region in 156 (156a, 156b). In FIG. 15A as well, regions corresponding to the exposure regions ER1 to ER12 of the exposure substrate 156 (156a, 156b) are denoted by the same reference numerals.

基準基板158bは、上述した露光基板156と略同じ大きさを有する。基準基板158bは、ガラス基板からなる。なお、基準基板158bは、後述するように、基準位置用レチクルに形成された基準パターンを照射するため、基準基板158bには、予め感光剤が塗布されている。   The reference substrate 158b has substantially the same size as the exposure substrate 156 described above. The reference substrate 158b is made of a glass substrate. As will be described later, the reference substrate 158b is preliminarily coated with a photosensitive agent in order to irradiate the reference pattern formed on the reference position reticle.

図15(b)に示すように、12個の領域ER1〜ER12の各々には、クロムで複数の基準マークが形成されている。図15(b)では、これらの基準マークを白い四角と黒い四角とで示した。基準マークの各々は、誤差が1マイクロメートル以下になるように基準基板158bに形成されている。すなわち、予定していた位置を基準にして1マイクロメートル以内の範囲に含まれるように、基準マークは、基準基板158bに形成されている。   As shown in FIG. 15B, a plurality of reference marks are formed of chromium in each of the 12 regions ER1 to ER12. In FIG. 15B, these reference marks are indicated by white squares and black squares. Each of the reference marks is formed on the reference substrate 158b so that the error is 1 micrometer or less. That is, the reference mark is formed on the reference substrate 158b so as to be included in a range within 1 micrometer with respect to the planned position.

図15(b)に示した複数の基準マークの全ての位置を決定する必要はなく、このうちのいくつかを選択して用いればよく、図15(b)では、使用する基準マークを黒い四角で示した。図15(a)に示すように、12個の領域ER1〜ER12の各々について、使用する基準マークIRM1〜IRM9は9個ある。したがって、基準基板158bの全体では、108個の基準マークを用いる。   It is not necessary to determine all the positions of the plurality of reference marks shown in FIG. 15B, and some of them may be selected and used. In FIG. 15B, the reference marks to be used are black squares. It showed in. As shown in FIG. 15A, there are nine reference marks IRM1 to IRM9 to be used for each of the twelve regions ER1 to ER12. Therefore, 108 reference marks are used in the entire reference substrate 158b.

図16(a)は、基準位置用レチクルに形成された基準パターンを示す図である。基準位置用レチクルは、ガラス基板からなり、基準パターンのうち黒い色で示した箇所は、クロムで覆われている被覆部42である。基準パターンのうち白い実線で示した箇所は、クロムで覆われておらず、ガラス基板の状態が維持されている非被覆部44である。   FIG. 16A shows a reference pattern formed on a reference position reticle. The reference position reticle is made of a glass substrate, and a black portion of the reference pattern is a covering portion 42 covered with chrome. A portion indicated by a white solid line in the reference pattern is an uncovered portion 44 that is not covered with chrome and maintains the state of the glass substrate.

<基準基板158bへの基準パターンの転写の処理>
基準基板158bへ基準パターンを転写する処理を図17に示す。なお、基準基板158bで用いる基準マークの設計上の位置は、予め記憶されているものとする。この基準マークの設計上の位置に基づいて、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを移動させることによって、アライメント光学系160で基準マークを撮影することができる。
<Process of Transferring Reference Pattern to Reference Substrate 158b>
FIG. 17 shows a process for transferring the reference pattern to the reference substrate 158b. It is assumed that the design position of the reference mark used on the reference substrate 158b is stored in advance. By moving the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 based on the design position of the reference mark, the alignment optical system 160 can photograph the reference mark.

また、図17のフローチャートで示した変数jは、図15(a)に示した108個の基準マークの全てを特定するための変数である。基準マークは、基準基板158bの領域ER1〜ER12の全ての基準マークIRM1〜IRM9の合計で108つあり、変数jは、1〜108の値をとる。例えば、j=1ならば、領域ER1の基準マークIRM1を示し、j=50ならば、領域ER5の基準マークIRM5を示す。   Moreover, the variable j shown in the flowchart of FIG. 17 is a variable for specifying all 108 reference marks shown in FIG. There are 108 reference marks in total of all the reference marks IRM1 to IRM9 in the regions ER1 to ER12 of the reference substrate 158b, and the variable j takes a value of 1 to 108. For example, if j = 1, it indicates the reference mark IRM1 in the region ER1, and if j = 50, it indicates the reference mark IRM5 in the region ER5.

最初に、基準位置用レチクルを、図1に示したレチクル142と同様にして配置し、基準基板158bを、基板載置ステージ170のテーブル177に載置する(ステップS51)。   First, the reference position reticle is arranged in the same manner as the reticle 142 shown in FIG. 1, and the reference substrate 158b is placed on the table 177 of the substrate placement stage 170 (step S51).

次に、テーブル177に載置された基準基板158bの第1番目の基準マークを撮影できる位置に位置づけるために、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、テーブル177を移動させる(ステップS52)。非被覆部44に対応したパターンを転写するときの基準基板158bの位置決めは、基準基板158bに形成されているIRM1〜IRM9の各々の中心が、非被覆部44の中心となるようにする。この状態で、光源110から露光光を発すると、露光光は、基準位置用レチクルの非被覆部44を通過することができる。非被覆部44を通過した露光光は、基準基板158bに照射されて、非被覆部44に対応したパターンが転写される(ステップS53)。   Next, in order to position the first reference mark of the reference substrate 158b placed on the table 177 at a position where the first reference mark can be photographed, the X-direction movement stage 172 and the Y-direction movement stage 174 of the substrate placement stage 170 are placed. Driven to move the table 177 (step S52). When the pattern corresponding to the non-covered portion 44 is transferred, the reference substrate 158b is positioned such that the centers of the IRM1 to IRM9 formed on the reference substrate 158b are the centers of the non-covered portion 44. When exposure light is emitted from the light source 110 in this state, the exposure light can pass through the non-covering portion 44 of the reference position reticle. The exposure light that has passed through the non-covering part 44 is irradiated onto the reference substrate 158b, and a pattern corresponding to the non-covering part 44 is transferred (step S53).

次に、全ての領域ER1〜ER12の全ての基準マークIRM1〜IRM9について処理をしたか否かを判断する(ステップS54)。処理をしていないと判別したときには、次の基準マークの処理をするため(ステップS55)、上述したステップS52〜S53の処理を再び実行する。   Next, it is determined whether or not all the reference marks IRM1 to IRM9 in all the regions ER1 to ER12 have been processed (step S54). When it is determined that the processing is not performed, the processing of the above-described steps S52 to S53 is performed again in order to process the next reference mark (step S55).

上述した処理を行うことで、図16(b)に示すように、非被覆部44に対応したパターンORM1〜ORM9が、基準基板158bの全ての領域ER1〜ER12に転写される。X方向移動用ステージ172やY方向移動用ステージ174に移動の誤差が生じていない場合には、基準基板158bに形成されているIRM1〜IRM9の各々の中心は、非被覆部44に対応したパターンORM1〜ORM9の各々の中心と一致するように、パターンORM1〜ORM9は転写される。しかし、X方向移動用ステージ172やY方向移動用ステージ174に移動の誤差が生じている場合には、図16(c)に示すように、中心が変位して、パターンORM1〜ORM9が転写される。この場合には、図16(c)に示すX方向の変位X_devと、Y方向の変位Y_devとを測定する。   By performing the processing described above, as shown in FIG. 16B, the patterns ORM1 to ORM9 corresponding to the non-covering portion 44 are transferred to all the regions ER1 to ER12 of the reference substrate 158b. When there is no movement error in the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174, the center of each of the IRM1 to IRM9 formed on the reference substrate 158b is a pattern corresponding to the uncovered portion 44. The patterns ORM1 to ORM9 are transferred so as to coincide with the centers of the ORM1 to ORM9. However, when a movement error occurs in the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174, the center is displaced and the patterns ORM1 to ORM9 are transferred as shown in FIG. The In this case, the displacement X_dev in the X direction and the displacement Y_dev in the Y direction shown in FIG.

<基準基板158bの基準マークの位置の検出>
以下に、基準基板158bの基準マーク対の位置を決定する手順を、図17のフローチャートを用いて説明する。なお、以下では、図16(b)に示すように、IRM1〜IRM9と、対応するパターンORM1〜ORM9とを組み合わせて、基準マークRRM1〜RRM9と称する。例えば、IRM1とORM1とをRRM1とする。また、図17のフローチャートに示した変数jは、上述したように、基準マークを特定するもので、基準マークは、基準基板158bの領域ER1〜ER12の全ての基準マークRRM1〜RRM9の合計で108つあり、変数jは、1〜108の値をとる。例えば、j=1ならば、領域ER1の基準マークRRM1を示し、j=50ならば、領域ER5の基準マークRRM5を示す。
<Detection of the position of the reference mark on the reference board 158b>
The procedure for determining the position of the reference mark pair on the reference substrate 158b will be described below with reference to the flowchart of FIG. Hereinafter, as shown in FIG. 16B, IRM1 to IRM9 and corresponding patterns ORM1 to ORM9 are combined and referred to as reference marks RRM1 to RRM9. For example, IRM1 and ORM1 are RRM1. Further, as described above, the variable j shown in the flowchart of FIG. 17 specifies the reference mark, and the reference mark is a total of 108 reference marks RRM1 to RRM9 in the regions ER1 to ER12 of the reference substrate 158b. The variable j takes a value from 1 to 108. For example, if j = 1, the reference mark RRM1 in the region ER1 is indicated, and if j = 50, the reference mark RRM5 in the region ER5 is indicated.

まず、アライメント光学系160を退避位置から測定位置に移動させて位置づける(ステップS56)。このアライメント光学系160の退避位置や測定位置は、ダイバイダイ方式のものと同様の位置である。退避位置は、アライメント光学系160のホームポジションとするのが好ましい。また、測定位置は、顕微鏡162a又は162bで基準マークRRM1〜RRM9を撮影できる一定の位置であることを保障できる位置であればよい。なお、基準基板158bを用いるときには、2つの基準マークを同時に検出する必要はないため、顕微鏡162a又は162bのうちのいずれか一方で、基準マークRRM1〜RRM9を撮影すればよい。   First, the alignment optical system 160 is moved from the retracted position to the measuring position (Step S56). The retraction position and measurement position of the alignment optical system 160 are the same positions as those of the die-by-die system. The retracted position is preferably the home position of the alignment optical system 160. Further, the measurement position may be a position that can ensure that the measurement position is a fixed position where the reference marks RRM1 to RRM9 can be photographed with the microscope 162a or 162b. Note that when the reference substrate 158b is used, it is not necessary to detect two reference marks at the same time. Therefore, the reference marks RRM1 to RRM9 may be photographed with one of the microscopes 162a and 162b.

次に、テーブル177に載置された基準基板158aの第1番目の基準マーク対を撮影できる位置に位置づけるために、基板載置ステージ170のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを駆動して、テーブル177を移動させる(ステップS57)。次いで、アライメント光学系160の顕微鏡162a又は162bで基準マークを撮影し(ステップS58)、第j番目の基準マークのX方向の変位X_dev(j)と、Y方向の変位Y_dev(j)とを算出し、記憶する。このときの基準マークのX方向の変位X_dev(j)と、Y方向の変位Y_dev(j)とは、例えば、画素(ピクセル)等を単位とした量であればよく、ミリメートル等の一般的に用いられる長さの単位を用いた量である必要はない。   Next, in order to position the first reference mark pair on the reference substrate 158a placed on the table 177 at a position where it can be photographed, an X-direction moving stage 172 and a Y-direction moving stage 174 of the substrate placing stage 170 Is driven to move the table 177 (step S57). Next, the reference mark is photographed with the microscope 162a or 162b of the alignment optical system 160 (step S58), and the displacement X_dev (j) in the X direction and the displacement Y_dev (j) in the Y direction of the jth reference mark are calculated. And remember. The displacement X_dev (j) in the X direction of the reference mark and the displacement Y_dev (j) in the Y direction at this time may be an amount in units of pixels (pixels), for example. It need not be in quantities using the unit of length used.

上述したステップS57〜S59の処理を実行することによって、領域ER1〜ER12の全ての基準マークRRM1〜RRM9の変位X_dev(j)と、Y方向の変位Y_dev(j)とを算出して記憶させることができる。   By executing the processing of steps S57 to S59 described above, the displacement X_dev (j) of all the reference marks RRM1 to RRM9 in the regions ER1 to ER12 and the displacement Y_dev (j) in the Y direction are calculated and stored. Can do.

次に、全ての領域ER1〜ER12の全ての基準マーク対RRM1〜RRM9について処理をしたか否かを判断する(ステップS60)。処理をしていないと判別したときには、次の基準マーク対の処理をするため(ステップS61)、上述したステップS57〜S59の処理を再び実行する。   Next, it is determined whether or not all the reference mark pairs RRM1 to RRM9 in all the regions ER1 to ER12 have been processed (step S60). When it is determined that the processing is not performed, the processing of the above-described steps S57 to S59 is performed again in order to perform processing of the next reference mark pair (step S61).

ステップS60で、全ての領域ER1〜ER12の全ての基準マークRRM1〜RRM9について処理をしたと判別したときには、アライメント光学系160を、測定位置から退避位置に移動させて位置づける(ステップS61)。   If it is determined in step S60 that all the reference marks RRM1 to RRM9 in all the regions ER1 to ER12 have been processed, the alignment optical system 160 is moved from the measurement position to the retracted position (step S61).

この後、上述した非線形誤差の抽出と同様の処理をステップS38〜S41で行うことで、基準基板158bについても、非線形誤差からなる座標を算出し、その結果をマップデータとして記憶させることができる。なお、上述した図17のフローチャートにおいて、ステップS38〜S41の処理は、図14のものと同様であるので同一の符号を付した。   Thereafter, the same processing as the above-described nonlinear error extraction is performed in steps S38 to S41, whereby the coordinates including the nonlinear error can be calculated for the reference substrate 158b and the result can be stored as map data. In the flowchart of FIG. 17 described above, the processes in steps S38 to S41 are the same as those in FIG.

<<露光基板のパターンの転写処理>>
上述したように、グローバル方式により、露光基板156(156a,156b,156c)が変形等することによって生ずる基準マークの誤差を補正することができる。また、基準基板158a又は158bを用いて、マップデータを作成することで、非線形誤差を抽出して、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の非線形誤差を補正することができる。したがって、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写するときには、まず、基準基板158a又は158bを用いて、マップデータを作成する処理を実行する(図18のステップS71)。この処理は、上述した図14又は図17の処理を実行することで行うことができる。
<< Exposure substrate pattern transfer process >>
As described above, the reference mark error caused by deformation of the exposure substrate 156 (156a, 156b, 156c) can be corrected by the global method. Further, by creating map data using the reference substrate 158a or 158b, a nonlinear error can be extracted and the nonlinear error of the movement between the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 can be corrected. it can. Therefore, when the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156, first, a process of creating map data is executed using the reference substrate 158a or 158b (step S71 in FIG. 18). This process can be performed by executing the process of FIG. 14 or FIG. 17 described above.

次に、グローバル方式によって、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写する(図18のステップS72)。この処理は、上述した図9の処理を実行することで行うことができる。なお、この場合に、図9のステップS12の処理で、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける位置は、ステップS71の処理で作成したマップデータとして記憶されている位置である。このようにすることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の誤差がある場合でも、その誤差に影響されることなく、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づけることができる。   Next, the pattern formed on the reticle 142 is transferred to the exposure substrate 156 by the global method (step S72 in FIG. 18). This process can be performed by executing the process of FIG. 9 described above. In this case, the position where the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are positioned in the process of step S12 in FIG. 9 is the position stored as the map data created in the process of step S71. is there. Thus, even if there is a movement error between the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174, the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage are not affected by the error. The stage 174 can be positioned.

このようにすることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との位置を決定するための干渉計等の装置を用いることなく、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを所望する位置に的確に位置づけることができる。また、露光基板156に変形等が生じて、基準マークの位置が、本来予定していた設計上の位置から変位した場合であっても、所望する位置に的確にパターンを転写することができる。   In this way, the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage can be used without using an apparatus such as an interferometer for determining the positions of the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174. 174 can be accurately positioned at a desired position. Further, even when the exposure substrate 156 is deformed or the like and the position of the reference mark is displaced from the originally designed position, the pattern can be accurately transferred to a desired position.

<<ダイバイダイ方式とグローバル方式との重み付け>>
上述した図18の処理を実行することにより、露光基板156(156a,156b,156c)が変形等することによって基準マークの位置に線形誤差が生じている場合でも、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との位置づけに誤差が生じている場合でも、位置を補正して、レチクル142に形成されたパターンを露光基板156に転写することができる。
<< Weighting of Daibidai and Global systems >>
By performing the processing of FIG. 18 described above, the X-direction moving stage 172 and the Y-direction stage 172 can be used even when a linear error occurs in the position of the reference mark due to deformation of the exposure substrate 156 (156a, 156b, 156c). Even when there is an error in positioning with the direction moving stage 174, the position can be corrected and the pattern formed on the reticle 142 can be transferred to the exposure substrate 156.

しかし、上述したように、露光基板156に形成されている基準マークは、レーザ光によって露光基板156の表面を溶融することによって形成されたり、ドリル等によって機械的に加工することで形成されたりする。このような基準マークの形成方法の精度によっては、基準マークは、本来予定していた設計上の位置から変位した位置に形成される場合がある。このような場合にも、生じた誤差を補正する必要がある。   However, as described above, the reference mark formed on the exposure substrate 156 is formed by melting the surface of the exposure substrate 156 with a laser beam, or formed by mechanical processing with a drill or the like. . Depending on the accuracy of the method for forming the reference mark, the reference mark may be formed at a position displaced from the originally designed position. Even in such a case, it is necessary to correct the generated error.

更に、プリント基板はガラス繊維等で形成されており、各工程で非線形誤差が発生する場合も多い。ここでは、この様な露光基板の非線形誤差を含めて、露光する位置を定める方法を以下に説明する。   Furthermore, the printed circuit board is made of glass fiber or the like, and nonlinear errors often occur in each process. Here, a method for determining the exposure position including such a nonlinear error of the exposure substrate will be described below.

以下では、露光基板156aを用いて、露光基板156aに形成された2つの基準マークRM1とRM2との中点の位置と、これらの2つの基準マークRM1の位置とRM2の位置との差分とを用いる。   In the following, using the exposure substrate 156a, the position of the midpoint between the two reference marks RM1 and RM2 formed on the exposure substrate 156a and the difference between the position of these two reference marks RM1 and the position of RM2 will be described. Use.

図9のステップS18の処理と同様の処理を実行することで、上述した式(1)〜(3)を用いて、基準マークRM1と基準マークRM2との中点の位置(XM(n),YM(n))を得る。また、これらの位置データから、X方向の差分ΔXM(n)と、Y方向の差分ΔYM(n)とを算出することができる。上述したように、基準マークRM1の位置は、(XM_1(n),YM_1(n))であり、基準マークRM2の位置は、(XM_2(n),YM_2(n))である。したがって、差分ΔXM(n)は、XM_1(n)−XM_2(n)であり、差分ΔYM(n)は、YM_1(n)−YM_2(n)である。   By executing the same process as the process of step S18 in FIG. 9, the position of the midpoint between the reference mark RM1 and the reference mark RM2 (XM (n), YM (n)) is obtained. Further, a difference ΔXM (n) in the X direction and a difference ΔYM (n) in the Y direction can be calculated from these position data. As described above, the position of the reference mark RM1 is (XM_1 (n), YM_1 (n)), and the position of the reference mark RM2 is (XM_2 (n), YM_2 (n)). Therefore, the difference ΔXM (n) is XM_1 (n) −XM_2 (n), and the difference ΔYM (n) is YM_1 (n) −YM_2 (n).

上述した図9に示した処理では、露光基板156cを用いた処理で、基準マークRM1及びRM2の検出は、4つの露光領域ER1、ER4、ER9及びER12について行ったが、露光基板156aを用いた場合には、12個の露光領域ER1〜ER12について、基準マークRM1及びRM2の検出を行うこととする。したがって、上述した変数nは、1〜12の整数値をとる。この場合には、n=1は、露光領域がER1であり、n=4は、露光領域がER4であり、n=5は、露光領域がER8であり、n=8は、露光領域がER5であり、n=9は、露光領域がER9であり、n=12は、露光領域がER12であることを示す。基準マークRM1及びRM2の検出は、n=1から順にn=12に至るまで行う。このように処理をすることで、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを、隣接する露光領域に移動させればよいので、これらのステージの移動距離を短くすることができ、処理の時間を短縮することができる。   In the process shown in FIG. 9, the reference marks RM1 and RM2 are detected for the four exposure regions ER1, ER4, ER9, and ER12 in the process using the exposure substrate 156c, but the exposure substrate 156a is used. In this case, the reference marks RM1 and RM2 are detected for the 12 exposure areas ER1 to ER12. Therefore, the variable n described above takes an integer value of 1 to 12. In this case, n = 1 is the exposure region is ER1, n = 4 is the exposure region is ER4, n = 5 is the exposure region is ER8, and n = 8 is the exposure region is ER5. N = 9 indicates that the exposure area is ER9, and n = 12 indicates that the exposure area is ER12. The detection of the reference marks RM1 and RM2 is performed from n = 1 to n = 12. By performing the processing in this way, the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 may be moved to the adjacent exposure regions, so that the moving distance of these stages can be shortened. Processing time can be shortened.

なお、12個の露光領域ER1〜ER12の全てについて、基準マークRM1及びRM2の検出を行わず、選択した複数の露光領域についてのみ、基準マークRM1及びRM2の検出を行うこととしてもよい。   Note that the reference marks RM1 and RM2 may not be detected for all the 12 exposure areas ER1 to ER12, and the reference marks RM1 and RM2 may be detected only for a plurality of selected exposure areas.

また、上述した基準マークRM1及びRM2の検出の処理を実行する前に、上述した基準基板158a又は158bを用いることによって、非線形誤差を抽出して、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の誤差を補正する処理を予め行い、非線形誤差を補正した位置に、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づけて、基準マークRM1及びRM2を検出するものとする。以下では、非線形誤差を補正して、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける補正後の位置を(X_cor(n),Y_cor(n))とする。ここで、nは、上述したように、上述した変数nは、1〜12の整数値をとり、露光領域を示す。すなわち、例えば、(X_cor(4),Y_cor(4))は、露光領域ER4に、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づけるための補正後のステージの位置である。   Further, before executing the above-described processing for detecting the reference marks RM1 and RM2, by using the above-described reference substrate 158a or 158b, nonlinear errors are extracted, and the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage are extracted. The process of correcting the movement error with respect to 174 is performed in advance, and the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are positioned at the position where the non-linear error is corrected to detect the reference marks RM1 and RM2. To do. In the following, corrected positions for correcting the non-linear error and positioning the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are (X_cor (n), Y_cor (n)). Here, as described above, n is an integer value of 1 to 12 and indicates an exposure area as described above. That is, for example, (X_cor (4), Y_cor (4)) is a corrected stage position for positioning the X direction moving stage 172 and the Y direction moving stage 174 in the exposure region ER4.

上述した基準マークRM1とRM2との中点の位置(XM(n),YM(n))と、X方向の差分ΔXM(n)と、Y方向の差分ΔYM(n)とを得た後、図19に示す処理を実行する。   After obtaining the position (XM (n), YM (n)) of the midpoint between the reference marks RM1 and RM2 described above, the difference ΔXM (n) in the X direction, and the difference ΔYM (n) in the Y direction, The process shown in FIG. 19 is executed.

まず、基準マークRM1とRM2との中点の位置(XM(n),YM(n))と、補正後のステージの位置(X_cor(n),Y_cor(n))とを用いて、最小二乗法の式(21)及び(22)により、6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出する(ステップS81)。   First, using the position of the midpoint between the reference marks RM1 and RM2 (XM (n), YM (n)) and the corrected position of the stage (X_cor (n), Y_cor (n)), the minimum two points are used. Six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy are calculated by multiplication equations (21) and (22) (step S81).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

このステップS81の処理を実行した後、式(23)を用いて、2つの基準マークRM1とRM2との中点の補正した位置を、1次式で近似した位置X_le(n)及びY_le(n)として算出する(ステップS82)。   After executing the processing of step S81, the positions X_le (n) and Y_le (n) obtained by approximating the corrected positions of the midpoints of the two reference marks RM1 and RM2 by the linear expression using Expression (23). ) (Step S82).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

ここで、式(23)のX_cor(n)及びY_cor(n)は、上述したように、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の非線形誤差を補正した補正後のステージの位置である。   Here, as described above, X_cor (n) and Y_cor (n) in Expression (23) are corrected stages in which nonlinear errors in movement between the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are corrected. Is the position.

次いで、式(24)を用いて、2つの基準マークRM1とRM2との中点の位置について、非線形誤差成分X_nle(n)とY_nle(n)とを算出する(ステップS83)。   Next, nonlinear error components X_nle (n) and Y_nle (n) are calculated for the position of the midpoint between the two reference marks RM1 and RM2 using Expression (24) (step S83).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

次に、式(25)及び式(26)を用いて、位置の差分についての6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出する(ステップS84)。

Figure 2008209949
Next, six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy regarding the position difference are calculated using Expression (25) and Expression (26) (Step S84).
Figure 2008209949

次に、式(27)を用いて、2つの基準マークRM1とRM2との位置の差分を1次式で近似した位置ΔX_le(n)とΔY_le(n)とを算出する(ステップS85)。   Next, using the equation (27), the positions ΔX_le (n) and ΔY_le (n) obtained by approximating the difference between the positions of the two reference marks RM1 and RM2 by a linear equation are calculated (step S85).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

式(27)で算出したΔX_le(n)とΔY_le(n)とから、式(28)によって、2つの基準マークRM1とRM2との位置の差分について、非線形誤差成分ΔX_nle(n)とΔY_nle(n)とを算出する(ステップS86)。   From ΔX_le (n) and ΔY_le (n) calculated by Expression (27), nonlinear error components ΔX_nle (n) and ΔY_nle (n) are obtained for the difference in position between the two reference marks RM1 and RM2 according to Expression (28). ) Is calculated (step S86).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

次に、式(27)で算出した線形誤差成分ΔX_le(n)とΔY_le(n)との3σ_leを、統計計算により算出する(ステップS87)。ここで、σ_leは、線形誤差成分ΔX_le(n)とΔY_le(n)との標準偏差である。以下では、この3σ_leを、S_leとする。次いで、式(28)で算出した非線形誤差成分ΔX_nle(m)とΔY_nle(m)との3σ_nleを、統計計算により算出する(ステップS88)。ここでのσ_nleは、非線形誤差成分ΔX_nle(m)とΔY_nle(m)との標準偏差である。以下では、この3σ_nleを、S_nleとする。なお、S_nleは、非線形誤差成分の大きさの程度を示す誤差情報である。また、上述のステップS83で算出した非線形誤差成分X_nle(n)とY_nle(n)とについてもS_nleの場合と同様に誤差情報を算出し、S_nleとともに、以下のステップにおいて用いてもよい。   Next, 3σ_le of the linear error components ΔX_le (n) and ΔY_le (n) calculated by Expression (27) is calculated by statistical calculation (step S87). Here, σ_le is a standard deviation between the linear error components ΔX_le (n) and ΔY_le (n). Hereinafter, this 3σ_le is referred to as S_le. Next, 3σ_nle of the nonlinear error components ΔX_nle (m) and ΔY_nle (m) calculated by the equation (28) is calculated by statistical calculation (step S88). Here, σ_nle is a standard deviation between the nonlinear error components ΔX_nle (m) and ΔY_nle (m). Hereinafter, this 3σ_nle is referred to as S_nle. S_nle is error information indicating the degree of the magnitude of the nonlinear error component. Further, error information may be calculated for the nonlinear error components X_nle (n) and Y_nle (n) calculated in step S83 described above as in the case of S_nle and used in the following steps together with S_nle.

ステップS82の処理で算出したX_le(n)及びY_le(n)と、ステップS83の処理で算出したX_nle(n)及びY_nle(n)と、ステップS87の処理で算出したS_leと、ステップS88の処理で算出したS_nleと、を用いて、式(29)及び(30)により、XposとYposとを算出する(ステップS89)。   X_le (n) and Y_le (n) calculated in step S82, X_nle (n) and Y_nle (n) calculated in step S83, S_le calculated in step S87, and step S88 Xpos and Ypos are calculated by using equations (29) and (30) using S_nle calculated in (Step S89).

Figure 2008209949
Figure 2008209949

この式(29)及び式(30)で算出されたXposとYposとに、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づける。   The X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are positioned at Xpos and Ypos calculated by the equations (29) and (30).

上述した式(29)及び(30)において、位置(X_le,Y_le)が、グローバル方式によって補正した位置となる。一方、位置(X_le+X_nle,Y_le+Y_nle)が、ダイバイダイ方式によって補正した位置となる。   In the above equations (29) and (30), the position (X_le, Y_le) is a position corrected by the global method. On the other hand, the position (X_le + X_nle, Y_le + Y_nle) is a position corrected by the die-by-die method.

もし、2つの基準マークRM1及びRM2が、露光基板156に形成されたときの誤差が大きいような場合(なお、露光基板156の変形が、3次以上の高次である場合も含まれる)には、S_nleは大きくなる。さらに、露光基板156の2次の誤差は小さい場合には、S_le=0となる。この場合は、ランダムに生じた誤差と考えられ、式(29)及び式(30)は、   If there is a large error when the two reference marks RM1 and RM2 are formed on the exposure substrate 156 (including the case where the deformation of the exposure substrate 156 is higher than the third order). S_nle becomes large. Further, when the secondary error of the exposure substrate 156 is small, S_le = 0. In this case, it is considered that the error occurred at random, and Equations (29) and (30) are

Figure 2008209949

となり、グローバル方式によって、適切な位置にパターンを転写することができる。
Figure 2008209949

Thus, the pattern can be transferred to an appropriate position by the global method.

一方、2つの基準マークRM1及びRM2が、露光基板156に形成されたときの誤差が小さい場合には、S_nle=0となる。さらに、露光基板156の2次の誤差が大きい場合には、S_leは大きくなる。この場合の誤差は、露光基板156の2次の歪み誤差によると考えられ、式(29)及び式(30)は、   On the other hand, if the error when the two reference marks RM1 and RM2 are formed on the exposure substrate 156 is small, S_nle = 0. Furthermore, when the secondary error of the exposure substrate 156 is large, S_le is large. The error in this case is considered to be due to the second-order distortion error of the exposure substrate 156. Equations (29) and (30) are

Figure 2008209949

となり、ダイバイダイ方式によって、適切な位置にパターンを転写することができる。
Figure 2008209949

Thus, the pattern can be transferred to an appropriate position by the die-by-die method.

また、S_nle及びS_leのどちらも小さくない場合には、式(29)及び式(30)によって、位置が算出される。   Further, when neither S_nle nor S_le is small, the position is calculated by Expression (29) and Expression (30).

なお、式(29)及び式(30)を算出するときに、S_nle=S_nle×Dとして、係数Dを用いてもよい。係数Dは、グローバル方式を重視するか、ダイバイダイ方式を重視するかを決めることができる係数であり、使用者の意思によって決めることができる係数である。例えば、D>1に設定されたときには、グローバル方式を重視することができ、D<1に設定されたときには、ダイバイダイ式を重視することができる。   Note that, when calculating the equations (29) and (30), the coefficient D may be used as S_nle = S_nle × D. The coefficient D is a coefficient that can determine whether to place importance on the global method or on the die-by-die method, and is a coefficient that can be determined by the user's intention. For example, when D> 1 is set, the global method can be emphasized, and when D <1, the die-by-die method can be emphasized.

<<誤差の代替>>
上述した処理では、図19の処理をするときに、X方向の差分ΔXM(n)と、Y方向の差分ΔYM(n)とを得て行った。2つの基準マークRM1及びRM2は、X方向に沿って配置されるので、X方向の差分ΔXM(n)は、X方向の伸縮の程度を示すSxに対応し、Y方向の差分ΔYM(n)は、回転の程度を示すθに対応する。
<< Error alternative >>
In the processing described above, when the processing of FIG. 19 is performed, the difference ΔXM (n) in the X direction and the difference ΔYM (n) in the Y direction are obtained. Since the two reference marks RM1 and RM2 are arranged along the X direction, the difference ΔXM (n) in the X direction corresponds to Sx indicating the degree of expansion / contraction in the X direction, and the difference ΔYM (n) in the Y direction. Corresponds to θ indicating the degree of rotation.

したがって、上述したステップS84の処理で、6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出した後、SxをX方向の差分ΔXM(n)に置き換え、また、θをY方向の差分ΔYM(n)に置き換えて、図19に示した処理を行ってもよい。なお、Sxとθとの双方を共に置き換える必要はなく、いずれか一方のみを置き換えて処理を行ってもよい。   Therefore, after calculating the six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox, and Oy in the process of step S84 described above, Sx is replaced with the difference ΔXM (n) in the X direction, and θ is the difference in the Y direction. Instead of ΔYM (n), the processing shown in FIG. 19 may be performed. Note that it is not necessary to replace both Sx and θ, and processing may be performed by replacing only one of them.

上述した第1の実施の形態において、制御装置199によって、第1の位置補正手段と、第2の位置補正手段と、基準基板位置制御手段と、基準基板位置記憶手段と、基準基板露光手段と、基準基板位置補正演算記憶手段と、露光基板位置制御手段と、露光基板位置記憶手段と、露光基板基準マーク位置記憶手段と、線形誤差補正演算手段とが構成される。   In the first embodiment described above, the control device 199 causes the first position correction means, the second position correction means, the reference substrate position control means, the reference substrate position storage means, and the reference substrate exposure means to Reference substrate position correction calculation storage means, exposure substrate position control means, exposure substrate position storage means, exposure substrate reference mark position storage means, and linear error correction calculation means are configured.

<<インテリジェントグローバル方式>>
露光基板は、製造する際の熱変形や、所定の大きさにカットする場合などに、2次式や3次式などによって近似できるような形状に変形する場合がある。図24に(a)露光基板の変形が2次式によって近似される場合と、(b)露光基板の変形が3次式によって近似される場合とを例示する。露光基板は、その製造過程において、図24(a)および(a)に示したような変形が生じる場合が少なくない。そのため、露光基板上の基準マークの位置も、2次式、3次式などによって近似できるような位置に変位することとなる。この位置の変位は、基準マークの位置の誤差と捉えることができるので、基準マークの位置の変位に基づく誤差も、2次式、3次式などによって近似できる。一般には、露光基板の形状の変形は、3次式までの次数の式によって近似することができるような位置の誤差を生じる場合が多い。そこで、以下の説明では、露光基板の形状の変形については2次の項を含む3次式で近似できる場合を例に説明する。
<< Intelligent global method >>
The exposed substrate may be deformed into a shape that can be approximated by a quadratic equation or a cubic equation, for example, when it is thermally deformed during manufacturing or when it is cut into a predetermined size. FIG. 24 illustrates a case where (a) the deformation of the exposure substrate is approximated by a quadratic expression and (b) a case where the deformation of the exposure substrate is approximated by a cubic expression. The exposed substrate is often deformed as shown in FIGS. 24A and 24A during the manufacturing process. Therefore, the position of the reference mark on the exposure substrate is also displaced to a position that can be approximated by a quadratic expression, a cubic expression, or the like. Since the displacement of this position can be regarded as an error in the position of the reference mark, an error based on the displacement of the position of the reference mark can also be approximated by a quadratic expression or a cubic expression. In general, deformation of the shape of the exposure substrate often causes a positional error that can be approximated by an order expression up to a third order expression. Therefore, in the following description, a case where the deformation of the shape of the exposure substrate can be approximated by a cubic equation including a quadratic term will be described as an example.

その一方、露光基板156上の基準マークは、レーザ光によって露光基板156の表面を溶融することによって形成されたり、ドリル等によって機械的に加工することで形成されたりする。このため、基準マーク形成の際の精度によっては、基準マークは、本来予定していた設計上の位置とは異なる予期せぬ位置に変位して形成される場合がある。この変位はランダムな変位であり、基準マークの位置にランダムな誤差を生じることとなる。また、この基準マークの位置のこのようなランダムな誤差は、上述のような3次式によって近似できるような誤差と対比した場合に、4次式以上のさらに高次の式によって近似できる誤差とみなすこともできる。そこで、本実施の形態では、基準マークの位置に生じる誤差を、上述した露光基板の変形に基づく誤差と、基準マークの形成に基づく誤差との二種類に分離し、前者を3次式によって近似できるような誤差(3次式近似誤差)とし、後者を4次式以上のさらに高次の式によって近似できる誤差(ランダム誤差)とする。   On the other hand, the reference mark on the exposure substrate 156 is formed by melting the surface of the exposure substrate 156 with laser light, or formed by mechanical processing with a drill or the like. For this reason, depending on the accuracy at the time of forming the reference mark, the reference mark may be formed at an unexpected position different from the originally designed position. This displacement is a random displacement and causes a random error in the position of the reference mark. Further, such a random error in the position of the reference mark is an error that can be approximated by a higher-order expression of a quaternary expression or higher when compared with an error that can be approximated by a cubic expression as described above. It can be considered. Therefore, in the present embodiment, the error generated at the position of the reference mark is separated into two types, that is, the error based on the above-described exposure substrate deformation and the error based on the formation of the reference mark, and the former is approximated by a cubic equation. An error that can be performed (third-order approximation error) is assumed, and the latter is assumed to be an error (random error) that can be approximated by a higher-order equation higher than the fourth-order equation.

本実施の形態におけるインテリジェントグローバル方式では、基準マークの位置の誤差を補正する場合、3次式近似誤差とランダム誤差のどちらが支配的な誤差であるかによって、露光の際の露光基板位置の最適な補正方法を異ならしめる。すなわち、基準マークの位置の誤差全体の中で、3次式近似誤差とランダム誤差の大きさを基準にどちらの誤差が支配的であるかを判定し、その結果に基づき、上述のダイバイダイ方式とグローバル方式との重み付けと同様な方法により露光位置の誤差を補正する。このようにして、露光の際の露光基板位置の誤差を補正する方法を、「インテリジェントグローバル方式」という。なお、インテリジェントグローバル方式は、3次式だけでなく、4次式や5次式など、3次式より高次の誤差によって近似できるような位置の誤差とランダム誤差の大きさを判定基準として露光の際の露光位置の誤差を補正することもできる。このインテリジェントグローバル方式の処理によれば、露光の際の露光基板を載せた載置台を位置づける目標位置をより的確な位置とすることができる。   In the intelligent global method according to the present embodiment, when correcting the position error of the reference mark, the optimum position of the exposure substrate at the time of exposure depends on which of the cubic error and the random error is the dominant error. Change the correction method. That is, among the errors of the reference mark position, it is determined which error is dominant based on the magnitude of the cubic approximation error and the random error, and based on the result, the above-described die-by-die method and The exposure position error is corrected by a method similar to the weighting with the global method. A method of correcting the error of the exposed substrate position during exposure in this way is called “intelligent global method”. The intelligent global method uses not only the cubic expression but also the quaternary expression and the quintic expression as exposure criteria based on the position error and random error that can be approximated by higher order errors than the cubic expression. It is also possible to correct an error in the exposure position at the time. According to this intelligent global process, the target position for positioning the mounting table on which the exposure substrate is placed at the time of exposure can be set to a more accurate position.

図25に、インテリジェントグローバル方式の処理の手順のフローチャートを示す。以下、この図に沿って、インテリジェントグローバル方式を具体的に説明する。以下、3次式近似誤差とランダム誤差の大きさを判定基準とするインテリジェントグローバル方式を例に説明する。   FIG. 25 shows a flowchart of the processing procedure of the intelligent global method. Hereinafter, the intelligent global method will be described in detail with reference to FIG. In the following, an explanation will be given by taking as an example an intelligent global method using a cubic approximation error and a random error as criteria.

まず、露光基板上の各露光領域の基準マーク(露光基板基準マーク)を検出する。この検出は、図9、図14および図17で述べた方法と同様に行う(ステップS101)。図26に、インテリジェントグローバル方式の処理で用いる露光基板の一例の概略図を示す。露光基板156dは、4つの露光領域ER(1,1)〜ER(4,4)を有する。これらの露光領域を、一般的に、ER(i,j)(i=1〜4、j=1〜4の自然数)とする。それぞれの露光領域は、4つの露光基板基準マークRM1(i,j)、RM2(i,j)、RM3(i,j)及びRM4(i,j)を有する。なお、本実施の形態では、露光基板基準マークの検出は、2つの露光基板基準マークを1組として行う。   First, a reference mark (exposure substrate reference mark) of each exposure area on the exposure substrate is detected. This detection is performed in the same manner as described in FIGS. 9, 14 and 17 (step S101). FIG. 26 shows a schematic view of an example of an exposure substrate used in intelligent global processing. The exposure substrate 156d has four exposure regions ER (1,1) to ER (4,4). These exposure areas are generally defined as ER (i, j) (i = 1 to 4, j = 1 to 4 natural numbers). Each exposure region has four exposure substrate reference marks RM1 (i, j), RM2 (i, j), RM3 (i, j), and RM4 (i, j). In the present embodiment, the exposure substrate reference mark is detected as a set of two exposure substrate reference marks.

露光基板基準マークの位置の検出の際に、全ての露光領域の全ての露光基板基準マークを順次検出することができる。しかし、露光基板基準マークの検出時間を短縮するために、一部の露光基板基準マークの検出を省略した方がよい。この場合には、省略された露光基板基準マークの位置は、その近傍の他の露光基板基準マークの位置を代用することが好ましい。この代用の一例を、図27の露光基板156eを用いて説明する。露光基板156eでは、検出を省略する露光基板基準マークを、記載しないか、または点線で記載している。露光基板156eに示すように、露光領域ER(1,1)の露光基板基準マークRM3(1,1)及びRM4(1,1)は検出処理が省略される。これらの露光基板基準マークの位置は、その近傍の露光基板基準マークRM1(2,1)及びRM2(2,1)の位置に基づいて算出される。同様に、露光基板156eにおいて、他の露光領域の露光基板基準マークの検出を省略することができる。図26に示す露光基板156dの露光基板基準マークを検出する場合には、32組(64個)の露光基板基準マークの検出が必要となるのに対して、図27に示す露光基板156eでの露光基板基準マークを検出する場合には、20組(40個)の検出を行えばよく、露光基板基準マークを検出するための時間を短縮することができる。なお、図26および図27では、検出すべき露光基準マークを黒い四角で示した。   When detecting the position of the exposure substrate reference mark, it is possible to sequentially detect all the exposure substrate reference marks in all the exposure regions. However, in order to shorten the detection time of the exposure substrate reference mark, it is better to omit detection of some exposure substrate reference marks. In this case, the position of the omitted exposure substrate reference mark is preferably replaced with the position of another exposure substrate reference mark in the vicinity thereof. An example of this substitution will be described using the exposure substrate 156e shown in FIG. In the exposure substrate 156e, an exposure substrate reference mark for which detection is omitted is not described or indicated by a dotted line. As shown in the exposure substrate 156e, the detection processing of the exposure substrate reference marks RM3 (1, 1) and RM4 (1, 1) in the exposure region ER (1, 1) is omitted. The positions of these exposure substrate reference marks are calculated based on the positions of the exposure substrate reference marks RM1 (2, 1) and RM2 (2, 1) in the vicinity thereof. Similarly, in the exposure substrate 156e, detection of exposure substrate reference marks in other exposure regions can be omitted. When detecting the exposure substrate reference marks of the exposure substrate 156d shown in FIG. 26, it is necessary to detect 32 sets (64 pieces) of the exposure substrate reference marks, whereas the exposure substrate 156e shown in FIG. When detecting the exposure substrate reference mark, it is sufficient to detect 20 sets (40 pieces), and the time for detecting the exposure substrate reference mark can be shortened. In FIGS. 26 and 27, the exposure reference mark to be detected is indicated by a black square.

露光基板基準マークの検出をさらに省略することができる例を、図28に示す。露光基板156fにおいては、露光領域ER(1,2)の露光基板基準マークRM1(1,2)及びRM2(1,2)の検出は省略される。これらの露光基板基準マークの位置は、露光領域ER(1,2)の露光基板基準マークRM2(1,1)及び露光領域ER(1,2)のRM1(1,3)の位置に基づいて算出することができる。他の露光基板基準マークについても、露光領域の境界が隣り合う箇所においては、少なくとも一つの露光基板基準マークの検出を行うことにより、他の露光領域のその露光基板基準マークの近傍にある露光基板基準マークの検出を省略することができる。この結果、露光基板156eの場合は、図示する黒い四角で示す15組(30個)の露光基板基準マークの検出を行えばよいことになる。このように、多数の露光基板基準マークを省略することにより、アライメント光学系を移動および停止させる回数を少なくでき、基準マークの検出に要する時間を短くすることができる。そのため、露光処理のスループットを高めることができるので好ましい。   An example in which the detection of the exposure substrate reference mark can be further omitted is shown in FIG. In the exposure substrate 156f, detection of the exposure substrate reference marks RM1 (1,2) and RM2 (1,2) in the exposure region ER (1,2) is omitted. The positions of these exposure substrate reference marks are based on the positions of the exposure substrate reference mark RM2 (1,1) in the exposure region ER (1,2) and RM1 (1,3) in the exposure region ER (1,2). Can be calculated. For other exposure substrate reference marks, at locations where the boundary of the exposure region is adjacent, by detecting at least one exposure substrate reference mark, an exposure substrate in the vicinity of the exposure substrate reference mark in the other exposure region Detection of the reference mark can be omitted. As a result, in the case of the exposure substrate 156e, it is only necessary to detect 15 sets (30) of exposure substrate reference marks indicated by the black squares shown in the figure. Thus, by omitting a large number of exposure substrate reference marks, the number of times the alignment optical system is moved and stopped can be reduced, and the time required for detection of the reference marks can be shortened. Therefore, it is preferable because the throughput of the exposure process can be increased.

また、一部の露光領域の基準マークの検出を行わず、選択した複数の露光領域についてのみ、基準マークの検出を行うこともできる。この場合、検出を省略した露光領域の位置は、近傍の露光領域の露光基板基準マークの位置に基づいて、近似的に補完して算出することができる。また、基準マークの検出が何らかの理由により行うことが出来なかった露光領域があった場合にも、同様に、その露光領域の位置を、近傍の露光領域の露光基板基準マークの位置に基づいて、近似的に補完して算出することができる。   It is also possible to detect reference marks only for a plurality of selected exposure areas without detecting the reference marks in some exposure areas. In this case, the position of the exposure region where detection is omitted can be calculated by approximately complementing based on the position of the exposure substrate reference mark in the adjacent exposure region. Also, when there is an exposure area where the detection of the reference mark could not be performed for some reason, similarly, the position of the exposure area is based on the position of the exposure substrate reference mark in the adjacent exposure area, Approximate complements can be calculated.

また、1つの露光領域は、露光基板基準マークを4つ有する必要は必ずしもない。例えば、図4(a)に示すように、露光領域の各々が、露光基板基準マークを2つ有する場合にも本方式による処理を行うことができる。ただし、露光基板基準マークの位置の誤差を、より的確に補正した露光位置を得るためには、各々の露光領域は、少なくとも4つの露光基板基準マークを有することが好ましい。   One exposure area does not necessarily have four exposure substrate reference marks. For example, as shown in FIG. 4A, the processing according to the present method can be performed even when each exposure region has two exposure substrate reference marks. However, in order to obtain an exposure position in which an error in the position of the exposure substrate reference mark is more accurately corrected, each exposure region preferably has at least four exposure substrate reference marks.

上述したステップS101の処理を実行した後、その露光基板基準マークの位置の検出結果から、露光基板基準マークの位置を算出する(ステップS102)。「露光基板基準マークの位置を算出」することには、露光基板基準マークの一部の位置の検出を省略した場合に、その近傍の他の露光基板基準マークの位置に基づいて、省略した露光基板基準マークの位置を算出することも含む。また、露光基板基準マークの位置の算出方法は、画像に固定された座標系から定盤178aと178bに固定された座標系へ変換するための式(1)〜式(2)を用いて行ったのと同様の方法により行うことができる。   After performing the process of step S101 described above, the position of the exposure substrate reference mark is calculated from the detection result of the position of the exposure substrate reference mark (step S102). “Calculating the position of the exposure substrate reference mark” means that if the detection of the position of a part of the exposure substrate reference mark is omitted, the omitted exposure is based on the positions of other exposure substrate reference marks in the vicinity. It also includes calculating the position of the substrate reference mark. The exposure substrate reference mark position is calculated using equations (1) to (2) for converting from a coordinate system fixed to the image to a coordinate system fixed to the surface plates 178a and 178b. The same method as described above can be used.

露光基板基準マークの位置を算出する前処理として、上述したような基準基板を用いた誤差の補正を行うことが好ましい。すなわち、上述した基準基板158a又は158bと同様な基準基板を用いることによって、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との構造によって生じる誤差を補正する処理を予め行うことが好ましい。以下では、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との構造によって生じる誤差を補正した後のX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との位置を(X_cor(i,j),Y_cor(i,j))とする。ここで、iおよびjは、1〜4の自然数をとり、露光領域を示す。例えば、(X_cor(i,j),Y_cor(i,j))は、露光領域ER(i,j)に、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174とを位置づけるための補正後のステージの位置である。   As pre-processing for calculating the position of the exposure substrate reference mark, it is preferable to perform error correction using the reference substrate as described above. That is, it is preferable to perform in advance a process for correcting an error caused by the structure of the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 by using a reference substrate similar to the above-described reference substrate 158a or 158b. In the following, the positions of the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 after correcting errors caused by the structures of the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 are expressed as (X_cor (i, j ), Y_cor (i, j)). Here, i and j take a natural number of 1 to 4, and indicate an exposure area. For example, (X_cor (i, j), Y_cor (i, j)) is a corrected value for positioning the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 in the exposure region ER (i, j). The position of the stage.

次に、露光基板の全体にわたって、露光基板基準マークの位置に基づき最小二乗法を用いて、露光基板基準マークの位置の変位に基づく誤差を特徴付ける値である全体領域誤差パラメータ値を算出する(ステップS103)。ここで、全体領域誤差パラメータは、露光基板の全体にわたって生じている全体的な誤差を示すパラメータであり、具体的には、上述したグローバル方式の処理において求められた6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyと同様のパラメータである。これらのパラメータは、上述のように算出された露光基板基準マークの位置に基づき、図9のステップS18およびS19の処理と同様の処理を実行することによって算出することができる。具体的には、式(3)と同様な式を用いて、ペアとなる基準マークの中点の位置を得る。さらに、最小二乗法の式(21)および(22)を用い、nの代わりに(i,j)について、X_cor(i,j),Y_cor(i,j)に基づいて最小二乗法による近似を行うことによって全体領域誤差パラメータを算出することができる。   Next, an entire area error parameter value, which is a value characterizing an error based on the displacement of the position of the exposure substrate reference mark, is calculated over the entire exposure substrate using the least square method based on the position of the exposure substrate reference mark (step S103). Here, the entire area error parameter is a parameter indicating an overall error occurring over the entire exposure substrate. Specifically, the six parameters Sx, Sy, θ obtained in the above-described global processing are used. , Ω, Ox, and Oy. These parameters can be calculated by executing processing similar to the processing in steps S18 and S19 in FIG. 9 based on the position of the exposure substrate reference mark calculated as described above. Specifically, the position of the midpoint of the paired reference marks is obtained using an expression similar to Expression (3). Furthermore, using the least square formulas (21) and (22), approximation by the least square method is performed for (i, j) instead of n based on X_cor (i, j), Y_cor (i, j). By doing so, the entire region error parameter can be calculated.

次に、検出領域の各々において、少なくとも2つの露光基板基準マークの位置に基づき露光基板基準マークの位置の変位に基づく誤差を特徴付ける検出領域誤差パラメータ値Sx(i,j)、Sy(i,j)、θx(i,j)およびθy(i,j)を算出する(ステップS104)。ここで検出領域とは、検出領域誤差パラメータ値を各々算出するための領域のことである。なお、検出領域は露光領域と同一の領域としてもよいが、本処理の精度を向上させるために、露光領域の各々を細分化した複数の領域を検出領域としてもよい。また、場合によっては、露光領域とは、大きさ、位置、形状が異なる領域を検出領域としてもよい。上述したステップS101の処理において、一部の露光基板基準マークの検出を省略できることを説明したが、露光基板基準マークの検出が省略された検出領域についても同様に、省略された露光領域の露光基板基準マークの位置を、その近傍の他の露光基板基準マークの位置に基づいて算出することができる。以下では、露光領域と検出領域とが同じ領域である場合を例に説明する。このため、検出領域の記号は露光領域と同じ記号を用い、検出領域ER(i,j)のように記載する。   Next, in each of the detection areas, detection area error parameter values Sx (i, j), Sy (i, j) that characterize an error based on the displacement of the position of the exposure substrate reference mark based on the positions of at least two exposure substrate reference marks. ), Θx (i, j) and θy (i, j) are calculated (step S104). Here, the detection area is an area for calculating each detection area error parameter value. Although the detection area may be the same area as the exposure area, a plurality of areas obtained by subdividing each of the exposure areas may be used as the detection area in order to improve the accuracy of this processing. In some cases, an area having a different size, position, and shape from the exposure area may be used as the detection area. Although it has been described that the detection of some of the exposure substrate reference marks can be omitted in the processing of step S101 described above, the exposure substrate in the omitted exposure region is similarly applied to the detection regions in which the detection of the exposure substrate reference marks is omitted. The position of the reference mark can be calculated based on the positions of other exposure substrate reference marks in the vicinity thereof. Hereinafter, a case where the exposure area and the detection area are the same area will be described as an example. For this reason, the same symbol as that of the exposure region is used as the symbol of the detection region, and is described as a detection region ER (i, j).

上述したステップS104の処理で算出される検出領域誤差パラメータ値とは、例えば、X方向とY方向の検出領域の各々の伸縮の程度や、X方向とY方向の検出領域の各々のひずみや回転の程度など、検出領域の各々の変位や変形に基づく誤差を特徴づける値である。検出領域誤差パラメータの一例を、図29を用いて説明する。図29は、検出領域変形前と変形後の検出領域の形状および露光基板基準マークの位置を、それぞれ破線および実線で示す。この例では、RM1(i,j)とRM3(i,j)の位置は変位していないが、RM2(i,j)とRM4(i,j)の位置は変位している。DxおよびDyは、検出領域が変形する前の、X方向およびY方向に隣り合う二つの露光基板基準マークの中心と中心との距離を示す。X方向またはY方向に隣り合う露光基板基準マークのX方向またはY方向の位置座標成分の差分から、DxまたはDyを差し引いた長さをSx(i,j)(1)、Sx(i,j)(2)、Sy(i,j)(1)およびSy(i,j)(2)とする。Sx(i,j)(1)とSx(i,j)(2)との平均値としてSx(i,j)を、Sy(i,j)(1)とSy(i,j)(2)との平均値としてSy(i,j)を求めることができる。これらのSx(i,j)およびSy(i,j)が、検出領域ER(i,j)においての、X方向またはY方向の伸縮という誤差の程度を示す検出領域誤差パラメータである。   The detection area error parameter value calculated in the process of step S104 described above is, for example, the degree of expansion / contraction of the detection area in the X direction and the Y direction, or the distortion or rotation of each of the detection areas in the X direction and the Y direction. Is a value characterizing an error based on each displacement or deformation of the detection area. An example of the detection area error parameter will be described with reference to FIG. FIG. 29 shows the shape of the detection area before and after deformation of the detection area and the position of the exposure substrate reference mark by a broken line and a solid line, respectively. In this example, the positions of RM1 (i, j) and RM3 (i, j) are not displaced, but the positions of RM2 (i, j) and RM4 (i, j) are displaced. Dx and Dy indicate the distance between the centers of two exposure substrate reference marks adjacent in the X direction and the Y direction before the detection area is deformed. The length obtained by subtracting Dx or Dy from the difference between the position coordinate components in the X direction or Y direction of the exposure substrate reference mark adjacent in the X direction or Y direction is Sx (i, j) (1), Sx (i, j ) (2), Sy (i, j) (1) and Sy (i, j) (2). Sx (i, j) (1) and Sy (i, j) (2) are average values of Sx (i, j) (1) and Sx (i, j) (2). ) (Sy (i, j)) can be obtained as an average value. These Sx (i, j) and Sy (i, j) are detection region error parameters indicating the degree of error of expansion or contraction in the X direction or Y direction in the detection region ER (i, j).

また、X方向またはY方向に隣り合う露光基板基準マークのY方向またはX方向の位置座標成分の差分を、θx(i,j)(1)、θx(i,j)(2)、θy(i,j)(1)およびθy(i,j)(2)とする。θx(i,j)(1)とθx(i,j)(2)との平均値としてθx(i,j)を、θy(i,j)(1)とθy(i,j)(2)との平均値としてθy(i,j)を求めることができる。これらのθx(i,j)およびθy(i,j)は、検出領域ER(i,j)においてのX方向またはY方向のせん断変形の程度、あるいはθx(i,j)およびθy(i,j)の大きさが同じ場合は回転の程度に相当する誤差を示す検出領域誤差パラメータである。   Further, the difference between the position coordinate components in the Y direction or the X direction of the exposure substrate reference mark adjacent in the X direction or the Y direction is expressed as θx (i, j) (1), θx (i, j) (2), θy ( i, j) (1) and θy (i, j) (2). θx (i, j) is averaged between θx (i, j) (1) and θx (i, j) (2), and θy (i, j) (1) and θy (i, j) (2 ) (Y, i, j) can be obtained as an average value. These θx (i, j) and θy (i, j) are the degree of shear deformation in the X direction or Y direction in the detection region ER (i, j), or θx (i, j) and θy (i, j, When the magnitude of j) is the same, it is a detection area error parameter indicating an error corresponding to the degree of rotation.

一般的に、検出領域誤差パラメータSx(i,j)、Sy(i,j)、θx(i,j)およびθy(i,j)は、ある検出領域における複数の露光基板基準マークの位置座標の差分に基づいて算出することができる。したがって、検出領域誤差パラメータ値は、露光基板基準マークの位置の1次微分に相当することとなる。検出領域誤差パラメータは、Sx(i,j)、Sy(i,j)、θx(i,j)およびθy(i,j)に限られず、露光基板基準マークの位置の1次微分に相当し、露光基板基準マークの位置の変位に基づく誤差を特徴付けるものであれば、どのようなものを用いてもよい。   In general, the detection area error parameters Sx (i, j), Sy (i, j), θx (i, j), and θy (i, j) are the position coordinates of a plurality of exposure substrate reference marks in a certain detection area. Can be calculated based on the difference. Therefore, the detection area error parameter value corresponds to the first derivative of the position of the exposure substrate reference mark. The detection area error parameter is not limited to Sx (i, j), Sy (i, j), θx (i, j), and θy (i, j), and corresponds to the first derivative of the position of the exposure substrate reference mark. Any device may be used as long as it characterizes an error based on the displacement of the position of the exposure substrate reference mark.

また、露光基板の変形によって2次式で近似できるような形状となるような場合に、検出領域誤差パラメータは、その2次式の2次の係数に対応する値となる。   When the shape of the exposure substrate is approximated by a quadratic equation due to deformation of the exposure substrate, the detection region error parameter is a value corresponding to the quadratic coefficient of the quadratic equation.

また、上述した差分によって求めるのではなく、検出領域ER(i,j)に含まれる露光基板基準マークの位置の座標に基づいて、式(5)および(6)と同様な最小二乗法を用いることで、各々の検出領域の6つのパラメータSx(i,j)、Sy(i,j)、θ(i,j)、ω(i,j)、Ox(i,j)及びOy(i,j)を算出し、それらを検出領域誤差パラメータとしてもよい。   In addition, the least square method similar to the equations (5) and (6) is used based on the coordinates of the position of the exposure substrate reference mark included in the detection region ER (i, j), instead of using the above-described difference. Thus, the six parameters Sx (i, j), Sy (i, j), θ (i, j), ω (i, j), Ox (i, j) and Oy (i, j) of each detection region j) may be calculated and used as detection region error parameters.

次に、検出領域の各々において、検出領域誤差パラメータ値に基づき、最小二乗法を用いて検出領域誤差パラメータ値の線形成分を算出する(ステップS105)。すなわち、検出領域ER(i,j)の中点の位置と、検出領域誤差パラメータSx(i,j)、Sy(i,j)、θx(i,j)およびθy(i,j)とについて、図9のステップS19の処理と同様の処理を実行することで、検出領域誤差パラメータの線形成分を得ることができる。具体的には、ステップS103での説明と同様に、まず検出領域ER(i,j)の中点の位置を得る。次に、最小二乗法の式(25)〜(26)と同じ式を用いて、ΔXM(n)の代わりにSx(i,j)、ΔYM(n)の代わりにSy(i,j)を用い、nの代わりに(i,j)についての最小二乗法による近似を行うことによって6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyを算出することができる。さらに式(27)と同様にして、検出領域誤差パラメータ値の線形成分Sx_le(i,j)およびSy_le(i,j)を算出することができる。θx(i,j)およびθy(i,j)についても同様な処理を行うことによって、検出領域誤差パラメータ値の線形成分θx_le(i,j)およびθy_le(i,j)を算出することができる。   Next, in each detection region, a linear component of the detection region error parameter value is calculated using the least square method based on the detection region error parameter value (step S105). That is, the position of the midpoint of the detection area ER (i, j) and the detection area error parameters Sx (i, j), Sy (i, j), θx (i, j), and θy (i, j) The linear component of the detection area error parameter can be obtained by executing the same process as the process of step S19 in FIG. Specifically, as described in step S103, first, the position of the midpoint of the detection area ER (i, j) is obtained. Next, Sx (i, j) is substituted for ΔXM (n) and Sy (i, j) is substituted for ΔYM (n) by using the same equation as the equations (25) to (26) of the least square method. The six parameters Sx, Sy, θ, ω, Ox and Oy can be calculated by using the least squares approximation for (i, j) instead of n. Further, the linear components Sx_le (i, j) and Sy_le (i, j) of the detection region error parameter value can be calculated in the same manner as Expression (27). By performing similar processing for θx (i, j) and θy (i, j), the linear components θx_le (i, j) and θy_le (i, j) of the detection region error parameter value can be calculated. .

次に、隣り合う二つの検出領域における検出領域誤差パラメータ値の少なくとも1階以上の差分を算出する(ステップS106)。ここで、「1階の差分」とは、隣り合う二つの検出領域における検出領域誤差パラメータ値の差分のことをいう。また、「2階の差分」とは、検出領域誤差パラメータ値の1階の差分の差分をさらに算出したものである。同様に、差分の算出をn回行った場合の差分を、「n階の差分」という。   Next, a difference of at least the first floor or more of detection area error parameter values in two adjacent detection areas is calculated (step S106). Here, “difference on the first floor” refers to a difference between detection area error parameter values in two adjacent detection areas. The “second floor difference” is obtained by further calculating the difference of the first floor difference of the detection area error parameter value. Similarly, the difference when the difference is calculated n times is referred to as “n-th floor difference”.

なお、上述のステップS104についての説明したように、一般に、検出領域誤差パラメータは、露光基板基準マークの位置座標の差分に基づいて算出される。したがって、検出領域誤差パラメータは、露光基板基準マークの位置の1次差分(1次微分)に相当することとなる。また、検出領域誤差パラメータ値の1階の差分(1次微分)は、同様に、露光基板基準マークの位置の2次差分(2次微分)に相当することとなる。一般に、検出領域誤差パラメータ値のn階の差分(n次微分)は、露光基板基準マークの位置のn+1次差分(n+1次微分)に相当することとなる。   Note that, as described with respect to step S104 described above, generally, the detection region error parameter is calculated based on the difference in position coordinates of the exposure substrate reference mark. Therefore, the detection area error parameter corresponds to the first order difference (first order differentiation) of the position of the exposure substrate reference mark. Similarly, the first-order difference (first-order differentiation) of the detection area error parameter value corresponds to the second-order difference (second-order differentiation) of the position of the exposure substrate reference mark. In general, the n-th order difference (n-order derivative) of the detection region error parameter value corresponds to the n + 1-order difference (n + 1-order derivative) of the position of the exposure substrate reference mark.

以下の説明では、隣り合う二つの検出領域における検出領域誤差パラメータ値の1階の差分ΔSx(i,j)、ΔSy(i,j)、Δθx(i,j)およびΔθy(i,j)のみを算出する場合について説明する。   In the following description, only the first-order differences ΔSx (i, j), ΔSy (i, j), Δθx (i, j), and Δθy (i, j) of detection area error parameter values in two adjacent detection areas are used. The case of calculating will be described.

次に、1階の差分に基づき最小二乗法を用いて、差分線形成分ΔSx(i,j)_le、ΔSy(i,j)_le、Δθx(i,j)_leおよびΔθy(i,j)_leを算出する(ステップS107)。この最小二乗法を用いての差分線形成分の算出は、上述のステップS105における領域誤差パラメータ値の線形成分を算出と同様に、式(25)〜(27)と同様な式を用いて行うことができる。   Next, using the least-squares method based on the first-order difference, the differential linear components ΔSx (i, j) _le, ΔSy (i, j) _le, Δθx (i, j) _le, and Δθy (i, j) _le Is calculated (step S107). The calculation of the differential linear component using the least square method is performed using equations similar to the equations (25) to (27), similarly to the calculation of the linear component of the region error parameter value in step S105 described above. Can do.

上述したように、検出領域誤差パラメータは、露光基板基準マークの位置の1次微分に相当するので、検出領域誤差パラメータ値の差分は、露光基板基準マークの位置の2次微分に相当することになる。したがって、露光基板の変形によって3次式で近似するような形状となる場合には、差分線形成分は、その3次式の3次の係数に対応する値となる。   As described above, since the detection region error parameter corresponds to the first derivative of the position of the exposure substrate reference mark, the difference in the detection region error parameter value corresponds to the second derivative of the position of the exposure substrate reference mark. Become. Therefore, when the shape is approximated by a cubic equation due to deformation of the exposure substrate, the differential linear component is a value corresponding to the cubic coefficient of the cubic equation.

次に、検出領域の各々について、Sx(i,j)等の検出領域誤差パラメータ値と、Sx_le(i,j)等の検出領域誤差パラメータ値の線形成分と、ΔSx(i,j)_le等の差分線形成分の累積和とに基づいて、検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)等の誤差情報S_Sx、S_Sy、S_θx、S_θyを算出する(ステップS108)。たとえば、Sxについての検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)の算出は、検出領域誤差パラメータ値Sx(i,j)から、検出領域誤差パラメータ値の線形成分Sx_le(i,j)に差分線形成分ΔSx(i,j)_leの累積和を加えたものSx_le_total(i,j)を差し引くことにより行う。すなわち、式(35)および(36)によってSx_nle(i,j)を算出することができる。

Figure 2008209949

Sy_nle(i,j)、θx_nle(i,j)およびθy_nle(i,j)についても、Sy_le_total(i,j)、θx_le_total(i,j)およびθy_le_total(i,j)を式(35)と同様に算出することにより、式(36)と同様な式を用いて算出することができる。 Next, for each detection region, a detection region error parameter value such as Sx (i, j), a linear component of a detection region error parameter value such as Sx_le (i, j), ΔSx (i, j) _le, and the like Error information S_Sx, S_Sy, S_θx, S_θy such as error Sx_nle (i, j) of the detection region error parameter value is calculated based on the cumulative sum of the difference linear components of (step S108). For example, the detection area error parameter value error Sx_nle (i, j) for Sx is calculated from the detection area error parameter value Sx (i, j) to the linear component Sx_le (i, j) of the detection area error parameter value. This is performed by subtracting the sum Sx_le_total (i, j) of the difference linear component ΔSx (i, j) _le. That is, Sx_nle (i, j) can be calculated by the equations (35) and (36).
Figure 2008209949

For Sy_nle (i, j), θx_nle (i, j), and θy_nle (i, j), Sy_le_total (i, j), θx_le_total (i, j), and θy_le_total (i, j) are the same as in equation (35). Can be calculated using the same expression as Expression (36).

上述の算出過程から明らかなように、検出領域誤差パラメータ値の線形成分Sx_le(i,j)等は位置の1次微分に相当するものである。また、差分線形成分ΔSx(i,j)_le等は位置の2次微分に相当するものであり、差分線形成分の累積和はその積分に相当する。したがって、検出領域誤差パラメータ値の線形成分に差分線形成分の累積和を加えたものSx_le_total(i,j)は、位置の変位に基づく誤差のうち、3次式近似誤差に相当するものである。なお、累積和は、積分に相当するため、差分線形成分を数式にて表現することができる場合には、その数式の積分値を累積和とすることができる。   As is clear from the above calculation process, the linear component Sx_le (i, j) and the like of the detection region error parameter value correspond to the first derivative of the position. Further, the difference linear component ΔSx (i, j) _le and the like correspond to the secondary differential of the position, and the cumulative sum of the difference linear components corresponds to the integration thereof. Therefore, Sx_le_total (i, j) obtained by adding the cumulative sum of the difference linear components to the linear component of the detection region error parameter value corresponds to a cubic approximation error among errors based on the displacement of the position. Since the cumulative sum corresponds to integration, when the differential linear component can be expressed by a mathematical formula, the integral value of the mathematical formula can be used as the cumulative sum.

これに対して、検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)等は、位置の変位に基づく誤差全体から3次式近似誤差を差し引いたもので、ランダム誤差に相当するものであるといえる。   On the other hand, the error Sx_nle (i, j) of the detection region error parameter value is obtained by subtracting the cubic approximation error from the entire error based on the displacement of the position, and can be said to correspond to a random error. .

なお、上述のステップS106において、隣り合う二つの検出領域における検出領域誤差パラメータ値の2階以上の差分を算出した場合には、差分線形成分ΔSx(i,j)_leの累積和を算出する際に、差分の階数に基づいた回数の累積和を算出することが必要である。たとえば、2階の差分を算出した場合には、2階の差分線形成分の累積和を算出し、さらにその累積和の累積和を算出し、その累積和の累積和をSx_le_total(i,j)に加える。同様に、3階以上のn階の差分を算出した場合には、累積和を同様な手順でn回繰り返し、Sx_le_total(i,j)に加える。このSx_le_total(i,j)に基づいて、検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)を算出することができる。ΔSy(i,j)_le、Δθx(i,j)_leおよびΔθy(i,j)_leについても同様である。   In the above-described step S106, when the difference of the second or higher floor of the detection area error parameter value in the two adjacent detection areas is calculated, the cumulative sum of the difference linear components ΔSx (i, j) _le is calculated. In addition, it is necessary to calculate the cumulative sum of the number of times based on the difference rank. For example, when the difference of the second floor is calculated, the cumulative sum of the second-order difference linear components is calculated, the cumulative sum of the cumulative sum is calculated, and the cumulative sum of the cumulative sum is calculated as Sx_le_total (i, j) Add to. Similarly, when the difference between the third floor and the nth floor is calculated, the cumulative sum is repeated n times in the same procedure and added to Sx_le_total (i, j). Based on this Sx_le_total (i, j), the error Sx_nle (i, j) of the detection region error parameter value can be calculated. The same applies to ΔSy (i, j) _le, Δθx (i, j) _le, and Δθy (i, j) _le.

次に、検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)等のばらつきに相当する誤差情報S_Sx、S_Sy、S_θxおよびS_θyを、統計的に計算することにより算出する。具体的には、例えば、検出領域誤差パラメータ値の誤差Sx_nle(i,j)等の標準偏差(σ)を求めることにより検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報を算出することができる。また、σの2倍(2σ)またはσの3倍(3σ)等を検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報としてもよい。一例として、Sx_nle(i,j)等から算出した3σを検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報S_Sxとすることができる。同様に、Sy_nle(i,j)等、θx_nle(i,j)等またはθy_nle(i,j)等から算出した3σを、検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報S_Sy、S_θxまたはS_θyとすることができる。なお、検出領域誤差パラメータ値の誤差のばらつきに相当する誤差情報は、統計的に誤差のばらつきを示すものであれば、標準偏差に限られず、どのようなものも用いることができる。   Next, error information S_Sx, S_Sy, S_θx, and S_θy corresponding to variations in the error Sx_nle (i, j) of the detection region error parameter value is calculated by statistical calculation. Specifically, for example, the error information of the detection region error parameter value error can be calculated by obtaining the standard deviation (σ) such as the error Sx_nle (i, j) of the detection region error parameter value. Further, twice the σ (2σ) or three times σ (3σ) or the like may be used as error information of the detection region error parameter value error. As an example, 3σ calculated from Sx_nle (i, j) or the like can be used as error information S_Sx of the error of the detection region error parameter value. Similarly, 3σ calculated from Sy_nle (i, j), etc., θx_nle (i, j), etc., or θy_nle (i, j), etc. is set as error information S_Sy, S_θx, or S_θy of the error of the detection region error parameter value. Can do. The error information corresponding to the error variation of the detection region error parameter value is not limited to the standard deviation as long as it statistically indicates the error variation, and any information can be used.

次に、検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報S_Sx、S_Sy、S_θx、S_θyに基づき、検出領域誤差パラメータ値の線形成分および差分線形成分の累積和に基づく誤差(3次式近似誤差に相当)と基づかない誤差(ランダム誤差に相当)との大きさの割合を示す重み付け係数Wを算出する(ステップS109)。ここで「大きさの割合を示す」とは、3次式近似誤差に相当する誤差とランダム誤差に相当する誤差との大きさを基準に、どちらが支配的な誤差であるかを示すことを意味する。重み付け係数の一例としては、ステップS108で算出した検出領域誤差パラメータ値の誤差の誤差情報を、検出領域誤差パラメータ値で除した値に基づき算出することができ、たとえば、式(37)によって算出することができる。

Figure 2008209949
Next, based on the error information S_Sx, S_Sy, S_θx, S_θy of the error of the detection region error parameter value, an error based on the cumulative sum of the linear component and the differential linear component of the detection region error parameter value (corresponding to a cubic approximation error) And a weighting coefficient W that indicates a ratio of the magnitude of the error that is not based on (corresponding to a random error) (step S109). Here, “indicating the ratio of size” means indicating which is the dominant error based on the size of the error corresponding to the cubic approximation error and the error corresponding to the random error. To do. As an example of the weighting coefficient, the error information of the detection area error parameter value calculated in step S108 can be calculated based on a value obtained by dividing the error information by the detection area error parameter value. For example, the weighting coefficient is calculated by Expression (37). be able to.
Figure 2008209949

次に、露光基板基準マークの位置と、全体領域誤差パラメータ値と、重み付け係数Wとに基づいて、載置台を位置づける目標位置を算出する(ステップS110)。   Next, a target position for positioning the mounting table is calculated based on the position of the exposure substrate reference mark, the entire area error parameter value, and the weighting coefficient W (step S110).

例えば、式(36)で算出した重み付け係数W=0の場合は、基準マークの位置の誤差が、3次式近似誤差のみの場合に相当し、基板の変位およびそれに伴う露光基板基準マークの位置の変位がランダムではない場合である。そのため、ステップS102で算出された露光基板基準マークの位置は確からしいものであるといえる。そこで、重み付け係数W=0の場合には、ステップS102で算出された露光基板基準マークの位置に基づいて載置台を位置づけるための目標位置を算出する。この方法により算出される目標位置を(Xd,Yd)とする。目標位置(Xd,Yd)の算出は、上述のダイバイダイ方式による位置の補正と同様な算出方法を用いることもできる。また、Sx_le_total(i,j)、Sy_le_total(i,j)、θx_le_total(i,j)およびθy_le_total(i,j)の三次式近似誤差に相当する値に基づいて目標位置(Xd,Yd)の算出を行うことができる。   For example, when the weighting coefficient W = 0 calculated by the equation (36) corresponds to a case where the reference mark position error is only a cubic approximation error, the substrate displacement and the position of the exposure substrate reference mark associated therewith. This is a case where the displacement of is not random. Therefore, it can be said that the position of the exposure substrate reference mark calculated in step S102 is probable. Therefore, when the weighting coefficient W = 0, the target position for positioning the mounting table is calculated based on the position of the exposure substrate reference mark calculated in step S102. A target position calculated by this method is (Xd, Yd). For the calculation of the target position (Xd, Yd), the same calculation method as the position correction by the above-described die-by-die method can be used. Further, the target position (Xd, Yd) is calculated based on a value corresponding to the cubic approximation error of Sx_le_total (i, j), Sy_le_total (i, j), θx_le_total (i, j), and θy_le_total (i, j). It can be performed.

一方、式(36)で算出した重み付け係数W=1の場合は、基準マークの位置の誤差がランダム誤差のみの場合に相当する。そのため、ステップS102で算出された露光基板基準マークの位置は確からしいとはいえない。そこで、ステップS103で算出した全体領域誤差パラメータ値を用いて各露光領域に対する載置台を位置づける目標位置を算出することにより、露光の際の露光基板を載せた載置台を位置づける目標位置をより的確な位置とすることができる。この方法により算出される目標位置を(Xg,Yg)とする。   On the other hand, when the weighting coefficient W = 1 calculated by Expression (36) corresponds to the case where the error of the reference mark position is only a random error. Therefore, it cannot be said that the position of the exposure substrate reference mark calculated in step S102 is likely. Therefore, by calculating the target position for positioning the mounting table for each exposure region using the entire area error parameter value calculated in step S103, the target position for positioning the mounting table on which the exposure substrate is placed at the time of exposure is more accurate. It can be a position. The target position calculated by this method is (Xg, Yg).

一般的には、重み付け係数Wを用いて、上記二つの目標位置算出方法に対して重み付けを行う。たとえば、下記の式(38)および(39)を用いて目標位置(Xpos,Ypos)を算出することができる。

Figure 2008209949
In general, the weighting coefficient W is used to weight the two target position calculation methods. For example, the target position (Xpos, Ypos) can be calculated using the following equations (38) and (39).
Figure 2008209949

なお、重み付け係数および目標位置の算出方法は、上記の例に限られることはなく、3次式近似誤差およびランダム誤差の大きさを基準に、どちらが支配的な誤差であるかを判定するための係数であり、露光基板の目標位置算出に反映させるという重み付け係数の意味に基づき、適宜算出方法を変更することができる。また、重み付係数は一つには限られず、それぞれの検出領域誤差パラメータ値ごとに重み付係数を算出し、重み付けに用いてもよい。   The calculation method of the weighting coefficient and the target position is not limited to the above example, and it is for determining which is the dominant error based on the magnitude of the cubic approximation error and the random error. This is a coefficient, and the calculation method can be changed as appropriate based on the meaning of the weighting coefficient to be reflected in the calculation of the target position of the exposure substrate. Further, the weighting coefficient is not limited to one, and a weighting coefficient may be calculated for each detection region error parameter value and used for weighting.

次に、上記のように算出した目標位置に載置台を位置づけ、露光基板にパターンを転写する(ステップS111)。   Next, the mounting table is positioned at the target position calculated as described above, and the pattern is transferred to the exposure substrate (step S111).

以上、インテリジェントグローバル方式による処理を、3次式近似誤差およびランダム誤差を判定基準とする場合について説明したが、ステップS106とステップS107を所定の回数だけ繰り返し、ステップS107において適切な回数の差分の累積和を算出することにより、4次式や5次式など、3次式より高次の基板の変形に伴う露光基板基準マークの位置の誤差とランダム誤差の大きさを判定基準とする場合のインテリジェントグローバル方式による処理を行うことができる。   As described above, the processing based on the intelligent global method has been described for the case where the cubic approximation error and the random error are used as the criterion. However, Step S106 and Step S107 are repeated a predetermined number of times, and an appropriate number of differences are accumulated in Step S107. By calculating the sum, it is intelligent to use the error of the exposure substrate reference mark position and random error as a criterion for the deformation of the higher order substrate than the cubic equation, such as quaternary equation and quintic equation. A global method can be performed.

以上説明したインテリジェントグローバル方式の処理による位置の誤差補正の例を、図30(a)および(b)に示す。図中、矢印は、インテリジェントグローバル方式の処理によって得られた補正方向と補正の大きさを示す。この図から明らかなように、露光基板の変形が2次式または3次式よって近似されるような位置の誤差が生じた場合、非常に優れた誤差の補正結果を得ることができる。また、図30(c)に示すように、インテリジェントグローバル方式の処理によって、3次式で近似されるような回転の大きさの変化が生じるような場合も、誤差の補正が可能となる。   30A and 30B show examples of position error correction by the intelligent global method described above. In the figure, the arrows indicate the correction direction and the correction magnitude obtained by the intelligent global method. As can be seen from this figure, when a positional error occurs such that the deformation of the exposure substrate is approximated by a quadratic expression or a cubic expression, a very excellent error correction result can be obtained. In addition, as shown in FIG. 30C, the error can be corrected even when the change in the magnitude of the rotation approximated by the cubic equation is caused by the intelligent global process.

インテリジェントグローバル方式の処理を用いれば、露光基板基準マークの検出が何らかの理由により出来なかった露光領域があった場合にも、全体領域誤差パラメータ値を用いて各露光領域に対する載置台を位置づける目標位置を算出することができる。また、一部の露光基板基準マークが検出不可能な場合でも、その周辺の検出可能な露光基板基準マークの位置に基づき、検出不可能な露光基板基準マークの位置を近似的に補完することができる。そのため、露光基板基準マークの検出が何らかの理由により不可能だった露光領域に対しても露光を行うことができる。   Using intelligent global processing, even if there is an exposure area where the exposure substrate reference mark could not be detected for some reason, the overall position error parameter value is used to determine the target position for positioning the mounting table for each exposure area. Can be calculated. In addition, even when some of the exposure substrate reference marks cannot be detected, the positions of the exposure substrate reference marks that cannot be detected can be approximately complemented based on the positions of the peripheral exposure substrate reference marks that can be detected. it can. Therefore, it is possible to perform exposure even for an exposure area where detection of the exposure substrate reference mark is impossible for some reason.

以上述べたインテリジェントグローバル方式の処理により、露光基板基準マークの位置のランダムな誤差を考慮した露光位置での露光が可能となる。また、一部の露光基板基準マークの検出を省略することにより、露光処理のスループットを高めることができる。また、露光基板基準マークの検出が何らかの理由により出来なかった露光領域があった場合にも露光処理が可能となるため、より確実な露光処理が可能となる。さらに、ステージの構造等に起因する誤差もランダム誤差ではない場合が多いので、基準基板を用いてステージの構造等に起因する誤差を補正する場合においても、インテリジェントグローバル方式を用いることで、露光基板の誤差の補正と一緒にステージの構造等に起因する誤差の補正とを兼ねて行うことができる。すなわち、基準基板を用いたステージの構造等に起因する誤差の補正を省略することも可能となる。   Through the intelligent global method described above, it is possible to perform exposure at an exposure position in consideration of a random error in the position of the exposure substrate reference mark. Further, by omitting detection of some exposure substrate reference marks, the throughput of exposure processing can be increased. In addition, since exposure processing can be performed even when there is an exposure region in which the exposure substrate reference mark cannot be detected for some reason, more reliable exposure processing is possible. Furthermore, since errors due to the stage structure and the like are often not random errors, the exposure substrate can be obtained by using the intelligent global method even when correcting the error due to the stage structure or the like using the reference substrate. It is possible to perform both correction of the error and correction of the error caused by the structure of the stage. That is, it is possible to omit correction of errors caused by the structure of the stage using the reference substrate.

<<<<第2の実施の形態>>>>
図20は、本発明に係る第2の実施の形態の投影露光装置100の概略を示す。投影露光装置200は、投影露光装置100と同様に、主として、プリント配線板を製造するためのものである。
<<<< Second Embodiment >>>>
FIG. 20 schematically shows a projection exposure apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention. Similar to the projection exposure apparatus 100, the projection exposure apparatus 200 is mainly for manufacturing a printed wiring board.

投影露光装置200は、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital_Micromirror_Device)を用いた投影露光装置であり、レチクルを用いることなくパターンを露光基板に転写することができる投影露光装置である。   The projection exposure apparatus 200 is a projection exposure apparatus that uses a digital micromirror device (Digital_Micromirror_Device), and is a projection exposure apparatus that can transfer a pattern onto an exposure substrate without using a reticle.

<<投影光学系>>
投影光学系は、光源210と、ファイバー212と、ロッド214とを含む。
光源210は、複数の紫外線LED光源(図示せず)を有する。光源210から射出された光束は、ファイバー212に入射され、ファイバー212は、入射された光束を集めて、ファイバー212の射出部から照明光束を射出する。ファイバー212から射出された照明光束は、ロッド214に入射され、ロッド214は、入射された照明光束の照度を均一に近づけ射出する。
<< Projection optical system >>
The projection optical system includes a light source 210, a fiber 212, and a rod 214.
The light source 210 has a plurality of ultraviolet LED light sources (not shown). The light beam emitted from the light source 210 is incident on the fiber 212, and the fiber 212 collects the incident light beam and emits the illumination light beam from the emission portion of the fiber 212. The illumination light beam emitted from the fiber 212 is incident on the rod 214, and the rod 214 emits the illuminance of the incident illumination light beam close to uniform.

<デジタルマイクロミラーデバイス光学系>
ロッド214から射出された光束の進行方向には、照明リレー光学系222と、偏向ミラー224と、デジタルマイクロミラーデバイス230とが配置されている。ロッド214から射出された光束は、照明リレー光学系222と偏向ミラー224とによって、デジタルマイクロミラーデバイス230の反射面232の大きさとなるように調整されて、デジタルマイクロミラーデバイス230を照射する。デジタルマイクロミラーデバイス230の反射面232は、独立に駆動可能な複数のミラーからなる。複数のミラーを駆動することによって、複数のミラーの角度を変えて、複数のミラーに入射した光を所望する方向に反射させることができる。複数のミラーは、2次元に配置されており、例えば、800×600個、1280×1024個、1980×1080個等に配置されている。
<Digital micromirror device optical system>
An illumination relay optical system 222, a deflection mirror 224, and a digital micromirror device 230 are arranged in the traveling direction of the light beam emitted from the rod 214. The light beam emitted from the rod 214 is adjusted by the illumination relay optical system 222 and the deflecting mirror 224 so as to be the size of the reflecting surface 232 of the digital micromirror device 230 and irradiates the digital micromirror device 230. The reflection surface 232 of the digital micromirror device 230 includes a plurality of mirrors that can be driven independently. By driving the plurality of mirrors, the angles of the plurality of mirrors can be changed to reflect the light incident on the plurality of mirrors in a desired direction. The plurality of mirrors are two-dimensionally arranged, for example, 800 × 600, 1280 × 1024, 1980 × 1080, and the like.

<拡大照明系>
デジタルマイクロミラーデバイス230の下方には、拡大照明系240が配置されている。拡大照明系240は、複数のレンズからなる。拡大照明系240における光路には、瞳位置が存在し、瞳位置にはブラインド242が配置されている。ブラインド242には、開口244が形成されている。
<Enlarged lighting system>
An enlarged illumination system 240 is disposed below the digital micromirror device 230. The magnified illumination system 240 includes a plurality of lenses. A pupil position exists in the optical path in the magnified illumination system 240, and a blind 242 is disposed at the pupil position. An opening 244 is formed in the blind 242.

上述したように、デジタルマイクロミラーデバイス230の複数のミラーは、角度を変えることができる。本実施の形態では、デジタルマイクロミラーデバイス230の複数のミラーの角度が、第1の角度又は第2の角度となるように駆動される。第1の角度は、複数のミラーに入射した光束が、ブラインド242の開口244に向かうものである。複数のミラーの角度が、この第1の角度となっているときには、光源210から発せられた光束は、ブラインド242の開口244を通過して下方に向かって進むことができる。一方、第2の角度は、複数のミラーに入射した光束が、ブラインド242の開口244でない箇所に向かうものである。複数のミラーの角度が、この第2の角度となっているときには、光源210から発せられた光束は、ブラインド242によって、遮られて開口244を通過することができない。   As described above, the plurality of mirrors of the digital micromirror device 230 can change angles. In the present embodiment, the angles of the plurality of mirrors of the digital micromirror device 230 are driven so as to be the first angle or the second angle. The first angle is such that the light beam incident on the plurality of mirrors is directed to the opening 244 of the blind 242. When the angles of the plurality of mirrors are the first angle, the light beam emitted from the light source 210 can travel downward through the opening 244 of the blind 242. On the other hand, the second angle is such that the light beam incident on the plurality of mirrors is directed to a portion that is not the opening 244 of the blind 242. When the angle of the plurality of mirrors is the second angle, the light beam emitted from the light source 210 is blocked by the blind 242 and cannot pass through the opening 244.

拡大照明系240の下方には、マイクロアレイレンズ250が配置されている。マイクロアレイレンズ250は、デジタルマイクロミラーデバイス230の複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズからなる。複数のミラーの角度が、第1の角度となったときには、光源210から発せられた光束は、ブラインド242の開口244を通過し、マイクロアレイレンズ250に入射する。マイクロアレイレンズ250は、各々のマイクロレンズに入射した光を集光して、マイクロアレイレンズ250の下方の位置LSに光束スポットを形成する。光束スポットは、数マイクロメートル〜十数マイクロメートルの大きさを有する。   A microarray lens 250 is disposed below the magnified illumination system 240. The microarray lens 250 includes a plurality of microlenses corresponding to each of the plurality of mirrors of the digital micromirror device 230. When the angles of the plurality of mirrors become the first angle, the light beam emitted from the light source 210 passes through the opening 244 of the blind 242 and enters the microarray lens 250. The microarray lens 250 condenses light incident on each microlens and forms a light beam spot at a position LS below the microarray lens 250. The luminous flux spot has a size of several micrometers to several tens of micrometers.

<投影レンズ150、アライメント光学系160、基板載置ステージ170>
マイクロアレイレンズ250の下方には、投影レンズ150とアライメント光学系160と基板載置ステージ170とが配置されている。投影レンズ150とアライメント光学系160と基板載置ステージ170とは、第1の実施の形態における投影露光装置100と同様の構成及び機能を有し、同一の符号を付して示した。
<Projection Lens 150, Alignment Optical System 160, Substrate Placement Stage 170>
Below the microarray lens 250, a projection lens 150, an alignment optical system 160, and a substrate placement stage 170 are arranged. The projection lens 150, the alignment optical system 160, and the substrate mounting stage 170 have the same configurations and functions as those of the projection exposure apparatus 100 in the first embodiment, and are denoted by the same reference numerals.

基板載置ステージ170のテーブル177には、第1の実施の形態と同様に、露光基板156が載置される。なお、露光基板156は、第1の実施の形態で説明した露光基板156a、156b又は156cのいずれでもよい。露光基板156には、位置LSに形成された光束スポットの像が形成される。この光束スポットの像が露光基板156に形成されることによって、光束スポットの像が形成された箇所を露光させることができる。これにより、複数のミラーの各々の角度を、上述した第1の角度又は第2の角度のいずれかにする制御をすることによって、露光基板156の表面を、光束スポットの像が形成される箇所と、形成されない箇所とのいずれかにすることができる。この光束スポットの像が形成される箇所と、形成されない箇所とを露光基板156に作り出すことによって、パターンの転写と同等のことを行うことができる。   The exposure substrate 156 is placed on the table 177 of the substrate placement stage 170 as in the first embodiment. The exposure substrate 156 may be any of the exposure substrates 156a, 156b, or 156c described in the first embodiment. On the exposure substrate 156, an image of the light beam spot formed at the position LS is formed. By forming the image of the light beam spot on the exposure substrate 156, the portion where the image of the light beam spot is formed can be exposed. As a result, by controlling the angle of each of the plurality of mirrors to be either the first angle or the second angle described above, the surface of the exposure substrate 156 is a place where the image of the light beam spot is formed. And a portion that is not formed. By creating on the exposure substrate 156 a place where the image of the light beam spot is formed and a place where the image of the light beam spot is not formed, it is possible to do the same as the pattern transfer.

図21は、露光基板156に形成される光束スポットの像260と、露光基板156とを拡大して示す図である。なお、図21は、露光基板156に形成される光束スポットの像260のうちの一部と、露光基板156の一部とを示す図である。図21では、光束スポットの像260を白い丸で示した。   FIG. 21 is an enlarged view showing the image 260 of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 and the exposure substrate 156. FIG. 21 is a view showing a part of the image 260 of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 and a part of the exposure substrate 156. In FIG. 21, the image 260 of the light beam spot is indicated by a white circle.

図21に示すように、露光基板156に形成される光束スポットの像260は、隣り合う像の位置が離隔した離散的なものとなる。このため、露光基板156が露光される箇所も離散的なものとなり、プリント配線板の連続的な導体パターンを露光基板156に形成することが困難となる。このようなことから、図21に示すように、露光基板156を移動させる方向に対して、光束スポットの像260の列が若干傾く(角度θt)ように、デジタルマイクロミラーデバイス230を配置する。なお、図21においては、白い矢印で示した方向に露光基板156を移動させるものとする。この白い矢印で示した方向は、X方向又はY方向のいずれか一方であるのが好ましい。ここでは、X方向に露光基板156を移動させるものとする。また、傾ける角度θtは、露光基板156に形成される光束スポットの像の大きさや、光束スポットの像の間隔に応じて適宜定めればよい。   As shown in FIG. 21, the image 260 of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 is a discrete image in which the positions of adjacent images are separated. For this reason, the locations where the exposure substrate 156 is exposed are also discrete, and it becomes difficult to form a continuous conductor pattern of the printed wiring board on the exposure substrate 156. For this reason, as shown in FIG. 21, the digital micromirror device 230 is arranged such that the row of the light beam spot images 260 is slightly inclined (angle θt) with respect to the direction in which the exposure substrate 156 is moved. In FIG. 21, the exposure substrate 156 is moved in the direction indicated by the white arrow. The direction indicated by the white arrow is preferably either the X direction or the Y direction. Here, it is assumed that the exposure substrate 156 is moved in the X direction. Further, the tilting angle θt may be appropriately determined according to the size of the image of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 and the interval between the images of the light beam spot.

<X方向に連続なパターンの形成>
図22は、X方向に連続するパターンを形成するときの手順を示す図である。図22(a−1)〜図22(a−4)は、露光基板156と光束スポットの像260との位置関係を示す図であり、図22(b−1)〜図22(b−4)は、露光基板156を移動させたことにより、露光された箇所を示す図である。これらの図22(a−1)〜図22(a−4)及び図22(b−1)〜図22(b−4)も、露光基板156に形成される光束スポットの像260のうちの一部と、露光基板156の一部とを示す図である。
<Formation of a continuous pattern in the X direction>
FIG. 22 is a diagram illustrating a procedure when forming a pattern continuous in the X direction. 22 (a-1) to 22 (a-4) are diagrams showing the positional relationship between the exposure substrate 156 and the image 260 of the light beam spot, and FIGS. 22 (b-1) to 22 (b-4). ) Is a view showing a portion exposed by moving the exposure substrate 156. 22 (a-1) to 22 (a-4) and 22 (b-1) to 22 (b-4) are also included in the image 260 of the light beam spot formed on the exposure substrate 156. It is a figure which shows a part and a part of exposure board | substrate 156. FIG.

X方向に連続するパターンを形成するときには、複数の光束スポットの像260のうち所定の1つの光束スポットの像260aを用いる。図22では、この光束スポットの像260aを黒い丸で示した。すなわち、光源210からの光が、露光基板156に照射されるのは、この光束スポットの像260aのみの箇所である。   When a pattern continuous in the X direction is formed, a predetermined one light beam spot image 260a among the plurality of light beam spot images 260 is used. In FIG. 22, this light beam spot image 260a is indicated by a black circle. That is, the light from the light source 210 is irradiated on the exposure substrate 156 only at the light spot image 260a.

図22(a−1)に示すように、まず、露光基板156を所望する位置に位置づけ、1つの光束スポットの像260aを露光基板156に形成することによって、図22(b−1)に示すように、露光基板156に1つの露光点262aを形成する。
次に、露光基板156を−X方向に所定の距離だけ移動させて、その位置で、光束スポットの像260aを露光基板156に形成することで、図22(b−2)に示すように、露光基板156に1つの露光点262bを形成する。なお、−X方向に移動させる所定の距離は、露光基板156に形成される光束スポットの像の大きさや、光束スポットの像の間隔に応じて適宜定めればよい。
As shown in FIG. 22 (a-1), first, the exposure substrate 156 is positioned at a desired position, and an image 260a of one light beam spot is formed on the exposure substrate 156, so as shown in FIG. 22 (b-1). In this manner, one exposure point 262a is formed on the exposure substrate 156.
Next, by moving the exposure substrate 156 by a predetermined distance in the −X direction, and forming an image 260a of the light beam spot on the exposure substrate 156 at that position, as shown in FIG. One exposure point 262b is formed on the exposure substrate 156. The predetermined distance to be moved in the −X direction may be appropriately determined according to the size of the image of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 and the interval between the images of the light beam spot.

同様にして、露光基板156を−X方向に所定の距離だけ順次移動させて、その位置で、光束スポットの像260aを露光基板156に形成することで、図22(b−3)及び図22(b−4)に示すように、露光基板156に1つの露光点262c及び262dを次々に形成することができる。   Similarly, the exposure substrate 156 is sequentially moved by a predetermined distance in the −X direction, and a light beam spot image 260a is formed on the exposure substrate 156 at that position, whereby FIGS. As shown in (b-4), one exposure point 262c and 262d can be formed on the exposure substrate 156 one after another.

このように、露光基板156を−X方向に所定の距離だけ移動させつつ、1つの光束スポットの像260aを露光基板156に形成することによって、X方向に沿って連続するパターンを露光基板156に形成することができる。   In this manner, by forming the image 260a of one light beam spot on the exposure substrate 156 while moving the exposure substrate 156 by a predetermined distance in the −X direction, a continuous pattern along the X direction is formed on the exposure substrate 156. Can be formed.

上述した図22(b−1)〜図22(b−4)では、露光基板156に形成される露光点262a〜262dを明確に示すために、露光基板156をある程度長い距離だけ移動させるように示したが、上述したように、露光基板156を移動させる距離は、露光基板156に形成される光束スポットの像の大きさや、光束スポットの像の間隔に応じて適宜定めればよい。   22 (b-1) to 22 (b-4) described above, the exposure substrate 156 is moved by a certain long distance in order to clearly show the exposure points 262a to 262d formed on the exposure substrate 156. As shown above, the distance by which the exposure substrate 156 is moved may be appropriately determined according to the size of the image of the light beam spot formed on the exposure substrate 156 and the interval of the image of the light beam spot.

<Y方向に連続なパターンの形成>
図23は、Y方向に連続するパターンを形成するときの手順を示す図である。図23(a−1)〜図23(a−3)は、露光基板156と光束スポットの像260との位置関係を示す図であり、図23(b−1)〜図23(b−3)は、露光基板156を移動させたことにより、露光された箇所を示す図である。これらの図23(a−1)〜図23(a−3)及び図23(b−1)〜図23(b−3)も、露光基板156に形成される光束スポットの像260のうちの一部と、露光基板156の一部とを示す図である。
<Formation of a continuous pattern in the Y direction>
FIG. 23 is a diagram illustrating a procedure when forming a pattern continuous in the Y direction. 23 (a-1) to 23 (a-3) are diagrams showing the positional relationship between the exposure substrate 156 and the image 260 of the light beam spot, and FIGS. 23 (b-1) to 23 (b-3). ) Is a view showing a portion exposed by moving the exposure substrate 156. 23A-1 to 23A-3 and FIGS. 23B-1 to 23B-3 are also included in the image 260 of the light beam spot formed on the exposure substrate 156. It is a figure which shows a part and a part of exposure board | substrate 156. FIG.

Y方向に連続するパターンを形成するときには、複数の光束スポットの像260のうち少なくとも2つ以上の光束スポットの像を用いる。図23では、3つの光束スポットの像260a〜260cを用いる例を示し、これらを黒い丸で示した。すなわち、光源210からの光が、露光基板156に照射されるのは、この光束スポットの像260a〜260cのみの箇所である。   When a pattern continuous in the Y direction is formed, at least two light beam spot images out of a plurality of light beam spot images 260 are used. FIG. 23 shows an example using three light beam spot images 260a to 260c, which are indicated by black circles. That is, the light from the light source 210 is irradiated on the exposure substrate 156 only at the light beam spot images 260a to 260c.

図23(a−1)に示すように、まず、露光基板156を所望する位置に位置づけ、1つの光束スポットの像260aを露光基板156に形成することによって、図23(b−1)に示すように、露光基板156に1つの露光点264aを形成する。   As shown in FIG. 23 (a-1), first, the exposure substrate 156 is positioned at a desired position, and an image 260a of one light beam spot is formed on the exposure substrate 156, so as shown in FIG. 23 (b-1). In this manner, one exposure point 264a is formed on the exposure substrate 156.

次に、露光基板156を+X方向に所定の距離だけ移動させる。この位置は、光束スポットの像260bが、+Y方向に沿って露光点264aと並ぶ位置である。この位置で、光束スポットの像260bを露光基板156に形成することで、図23(b−2)に示すように、露光基板156に1つの露光点264bを形成する。上述したように、露光基板156を+X方向に移動させる所定の距離は、光束スポットの像260bが、+Y方向に沿って露光点264aと並ぶ位置となる距離である。   Next, the exposure substrate 156 is moved by a predetermined distance in the + X direction. This position is a position where the image 260b of the light beam spot is aligned with the exposure point 264a along the + Y direction. At this position, an image 260b of the light beam spot is formed on the exposure substrate 156, thereby forming one exposure point 264b on the exposure substrate 156 as shown in FIG. 23 (b-2). As described above, the predetermined distance by which the exposure substrate 156 is moved in the + X direction is a distance at which the image of the light beam spot 260b is aligned with the exposure point 264a along the + Y direction.

同様にして、露光基板156を+X方向に所定の距離だけ順次移動させて、光束スポットの像が、+Y方向に沿って露光点264aと並ぶようにして、光束スポットの像を露光基板156に形成することで、図23(b−3)に示すように、露光基板156に1つの露光点264cを次々に形成することができる。   Similarly, the exposure substrate 156 is sequentially moved by a predetermined distance in the + X direction, and the image of the light beam spot is formed on the exposure substrate 156 so that the image of the light beam spot is aligned with the exposure point 264a along the + Y direction. Thus, as shown in FIG. 23B-3, one exposure point 264c can be formed on the exposure substrate 156 one after another.

このように、露光基板156を+X方向に所定の距離だけ移動させつつ、2つ以上の光束スポットの像260を露光基板156に形成することによって、Y方向に沿って連続するパターンを露光基板156に形成することができる。   In this way, by forming the image 260 of two or more light beam spots on the exposure substrate 156 while moving the exposure substrate 156 in the + X direction by a predetermined distance, a pattern continuous along the Y direction is formed on the exposure substrate 156. Can be formed.

上述した図23(b−1)〜図23(b−3)では、露光基板156に形成される露光点264a〜264cを明確に示すために、露光基板156をある程度長い距離だけ移動させるように示したが、上述したように、露光基板156を移動させる距離は、光束スポットの像が、+Y方向に沿って並ぶ位置となる距離である。   In FIG. 23 (b-1) to FIG. 23 (b-3) described above, the exposure substrate 156 is moved by a certain long distance in order to clearly show the exposure points 264a to 264c formed on the exposure substrate 156. As shown above, the distance by which the exposure substrate 156 is moved is the distance at which the image of the light beam spot is located along the + Y direction.

上述した例では、X方向に連続なパターンを形成する場合でも、Y方向に連続なパターンを形成する場合でも、光源210からの光が、ある所定の短い時間内に、露光基板156に照射されるのは、複数の光束スポットの像260のうちの1つのみであるが、ある所定の短い時間内に、2つ以上の複数の光束スポットの像260を形成するように、光源210からの光を露光基板156に照射するようにしてもよい。このようにすることで、処理の効率化を図ることができ、パターンの形成に要する時間を短くすることができる。   In the above-described example, whether the continuous pattern is formed in the X direction or the continuous pattern is formed in the Y direction, the light from the light source 210 is irradiated onto the exposure substrate 156 within a predetermined short time. Although only one of the plurality of light flux spot images 260 is received, the light source 210 emits the light beam 210 so as to form two or more light flux spot images 260 within a predetermined short time. The exposure substrate 156 may be irradiated with light. By doing so, the processing efficiency can be improved, and the time required for pattern formation can be shortened.

また、図20に示した投影露光装置200では、1つのデジタルマイクロミラーデバイス230とこれに対応する1つの投影レンズ150とからなるものを示したが、複数のデジタルマイクロミラーデバイスとこれらに対応する複数の投影レンズとからなる構成とし、ある所定の短い時間内に、複数の投影レンズによって複数の光束スポットの像260を形成するようにしてもよい。このようにすることで、パターンの形成に要する時間をさらに短くすることができる。   Further, in the projection exposure apparatus 200 shown in FIG. 20, the one composed of one digital micromirror device 230 and one projection lens 150 corresponding thereto is shown, but a plurality of digital micromirror devices and these correspond to these. A plurality of projection lens images 260 may be formed by a plurality of projection lenses within a predetermined short time. In this way, the time required for pattern formation can be further shortened.

<誤差の発生>
上述したように、第2の実施の形態における投影露光装置200においても、第1の実施の形態における投影露光装置100と同様の基板載置ステージ170を用いている。このため、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の誤差は、投影露光装置100と同様に生ずる。また、アッベ誤差も同様に生ずる。
<Error occurrence>
As described above, also in the projection exposure apparatus 200 in the second embodiment, the same substrate mounting stage 170 as that in the projection exposure apparatus 100 in the first embodiment is used. Therefore, an error in movement between the X-direction moving stage 172 and the Y-direction moving stage 174 occurs in the same manner as the projection exposure apparatus 100. Abbe errors also occur in the same way.

さらに、露光基板156(156a,156b及び156c)も同様のものを用いる。したがって、露光基板156の変形による基準マークの変位の誤差や、基準マークの形成時に生ずる誤差も、投影露光装置100の場合と同様に生ずる。   Further, the same exposure substrate 156 (156a, 156b and 156c) is used. Therefore, an error in the displacement of the reference mark due to the deformation of the exposure substrate 156 and an error that occurs when the reference mark is formed also occur in the same manner as in the projection exposure apparatus 100.

このようなことから、第2の実施の形態における投影露光装置200においても、第1の実施の形態で説明したような、図9に示したグローバル方式による露光処理や、図14又は図17に示した基準基板158a又は158bを用いた処理や、図18に示した基準基板158a又は158bを用いて、グローバル方式による露光処理や、図19に示したダイバイダイ方式とグローバル方式とを重みづけて位置を決める処理や、X方向の伸縮SxをX方向の差分ΔXM(n)に置き換え、また、回転θをY方向の差分ΔXM(n)に置き換えて行う処理や、図25に示したインテリジェントグローバル方式により位置を決める処理の全てを第1の実施の形態と同様に行うことができる。   For this reason, also in the projection exposure apparatus 200 in the second embodiment, the exposure process by the global method shown in FIG. 9 as described in the first embodiment, or the projection exposure apparatus 200 in FIG. Positioning by using the reference substrate 158a or 158b shown in FIG. 18, exposure processing by the global method using the reference substrate 158a or 158b shown in FIG. 18, and weighting the die-by-die method and the global method shown in FIG. 25, the X direction expansion / contraction Sx is replaced with the X direction difference ΔXM (n), the rotation θ is replaced with the Y direction difference ΔXM (n), and the intelligent global method shown in FIG. Thus, all the processes for determining the position can be performed in the same manner as in the first embodiment.

上述した第2の実施の形態においても、制御装置199によって、第1の位置補正手段と、第2の位置補正手段と、基準基板位置制御手段と、基準基板位置記憶手段と、基準基板露光手段と、基準基板位置補正演算記憶手段と、露光基板位置制御手段と、露光基板位置記憶手段と、露光基板基準マーク位置記憶手段と、線形誤差補正演算手段とが構成される。   Also in the second embodiment described above, the control device 199 causes the first position correction means, the second position correction means, the reference substrate position control means, the reference substrate position storage means, and the reference substrate exposure means. A reference substrate position correction calculation storage means, an exposure substrate position control means, an exposure substrate position storage means, an exposure substrate reference mark position storage means, and a linear error correction calculation means.

本発明に係る第1の実施の形態の投影露光装置100の概略を示す図である。1 is a diagram showing an outline of a projection exposure apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との詳細を示す正面図(a)であり、X方向移動用ステージ172の詳細を示す正面図(b)である。FIG. 2A is a front view showing details of an X direction moving stage 172 and a Y direction moving stage 174, and FIG. 2B is a front view showing details of the X direction moving stage 172; Z方向移動用ステージ176の詳細を示す側面図であり、Y方向移動用ステージ174を−Y方向の最端部に位置づけたときのもの(a)で、Y方向移動用ステージ174を+Y方向の最端部に位置づけたときのもの(b)である。It is a side view which shows the detail of the stage 176 for Z direction movement, and is the thing (a) when the stage 174 for Y direction movement is located in the extreme end part of -Y direction, and the stage 174 for Y direction movement is + Y direction This is (b) when positioned at the end. 露光基板156a及び156bの例を示す図である。It is a figure which shows the example of exposure board | substrates 156a and 156b. ダイバイダイ方式による手順の第1の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156aへの露光との手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the detection of the position of the reference mark by the 1st aspect of the procedure by a die-by-die system, the position adjustment of the exposure board | substrate 156a, and exposure to the exposure board | substrate 156a. ダイバイダイ方式による手順の第2の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156bへの露光との手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the detection of the position of the reference mark by the 2nd aspect of the procedure by a die-by-die system, the position adjustment of the exposure board | substrate 156a, and exposure to the exposure board | substrate 156b. ダイバイダイ方式による手順の第3の態様による基準マークの位置の検出と、露光基板156aの位置調整と、露光基板156bへの露光との手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the detection of the position of the reference mark by the 3rd aspect of the procedure by a die-by-die system, the position adjustment of the exposure board | substrate 156a, and exposure to the exposure board | substrate 156b. グローバル方式の場合の検出する露光基板156cの例を示す。The example of the exposure board | substrate 156c detected in the case of a global system is shown. 露光基板156cを用いたときのグローバル方式の処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process of a global system when using the exposure board | substrate 156c. テーブル177に載置された露光基板156cの4つの露光領域ER1、ER4、ER9又はER14の露光領域の基準マークRM1と基準マークRM2とを撮影するときの状態を示す図である。It is a figure which shows a state when image | photographing the reference mark RM1 and the reference mark RM2 of the exposure area | region of four exposure areas ER1, ER4, ER9, or ER14 of the exposure board | substrate 156c mounted on the table 177. FIG. 6つのパラメータSx、Sy、θ、ω、Ox及びOyと、その各々の態様を示す図である。It is a figure which shows six parameters Sx, Sy, (theta), (omega), Ox, and Oy, and each aspect. 基準基板158aの概略を示す正面図(a)であり、基準基板158aの1つの領域に形成された基準マークを示す拡大図(b)である。It is the front view (a) which shows the outline of the reference board | substrate 158a, and is an enlarged view (b) which shows the reference mark formed in one area | region of the reference board | substrate 158a. 12個の領域ER1〜ER12の各々について、複数の基準マークのうち、18個の基準マークを用いるものを示す図である。It is a figure which shows what uses 18 reference marks among several reference marks about each of 12 area | regions ER1-ER12. 基準基板158aの基準マーク対の位置を決定するための手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure for determining the position of the reference mark pair of the reference | standard board | substrate 158a. 基準基板158bの概略を示す正面図(a)であり、基準基板158bの1つの領域に形成された基準マークを示す拡大図(b)である。It is the front view (a) which shows the outline of the reference board | substrate 158b, and is an enlarged view (b) which shows the reference mark formed in one area | region of the reference board | substrate 158b. 基準位置用レチクルに形成された基準パターンを示す図(a)であり、非被覆部44に対応したパターンORM1〜ORM9が、基準基板158bの全ての領域ER1〜ER12に転写された基準基板158bを示し(b)、中心が変位して、パターンORM1〜ORM9が転写された状態を示す図(c)である。FIG. 6A is a diagram showing a reference pattern formed on a reference position reticle. Reference patterns 158b are transferred to all regions ER1 to ER12 of the reference substrate 158b by the patterns ORM1 to ORM9 corresponding to the uncovered portion 44. FIG. 8B is a diagram (c) illustrating a state where the center is displaced and the patterns ORM1 to ORM9 are transferred. 基準基板158bへ基準パターンを転写する処理と、基準基板158bの基準マーク対の位置を決定する処理との手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process which transfers a reference pattern to the reference board | substrate 158b, and the process which determines the position of the reference mark pair of the reference board | substrate 158b. 基準基板158a又は158bを用いてX方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との移動の誤差を補正して、グローバル方式によって露光処理を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which correct | amends the error | error of the movement of the X direction movement stage 172 and the Y direction movement stage 174 using the reference | standard board | substrate 158a or 158b, and performs an exposure process by a global system. ダイバイダイ方式とグローバル方式との重み付けを行って、X方向移動用ステージ172とY方向移動用ステージ174との位置を決める処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which weights a die-by-die system and a global system, and determines the position of the stage 172 for X direction movement, and the stage 174 for Y direction movement. 本発明に係る第2の実施の形態の投影露光装置100の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the projection exposure apparatus 100 of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 露光基板156に形成される光束スポットの像260と、露光基板156とを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the image 260 of the light beam spot formed in the exposure board | substrate 156, and the exposure board | substrate 156. FIG. X方向に連続するパターンを形成するときの手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure when forming the pattern continuous in a X direction. Y方向に連続するパターンを形成するときの手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure when forming the pattern continuous in a Y direction. 露光基板の変形が、(a)2次式よって近似される場合、(b)3次式よって近似される場合の、露光基板の変形の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a deformation | transformation of an exposure board | substrate when the deformation | transformation of an exposure board | substrate is approximated by (a) quadratic expression, and (b) is approximated by cubic expression. インテリジェントグローバル方式の処理の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the process of an intelligent global system. インテリジェントグローバル方式の処理で用いる露光基板の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the exposure board | substrate used by the process of an intelligent global system. 一部の露光基板基準マークの検出を省略することを示す露光基板の概略図である。It is the schematic of the exposure board | substrate which shows abbreviate | omitting the detection of some exposure board | substrate reference marks. 一部の露光基板基準マークの検出を省略することを示す露光基板の概略図である。It is the schematic of the exposure board | substrate which shows abbreviate | omitting the detection of some exposure board | substrate reference marks. 検出領域誤差パラメータ値の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a detection area error parameter value. インテリジェントグローバル方式の処理による位置の誤差補正の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the position error correction | amendment by the process of an intelligent global system.

符号の説明Explanation of symbols

100 投影露光装置
110 光源
142 レチクル
150 投影レンズ
156、156a,156b,156c,156d,156e,156f 露光基板
158a、158b 基準基板
160、160a、160b アライメント光学系
162 画像処理装置
170 基板載置ステージ
172 X方向移動用ステージ
174 Y方向移動用ステージ
176 Z方向移動用ステージ
177 テーブル(載置台)
199 制御装置
200 投影露光装置
210 光源
230 デジタルマイクロミラーデバイス
RM1、RM2、RM3、RM4 基準マーク
ER 露光領域、検出領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Projection exposure apparatus 110 Light source 142 Reticle 150 Projection lens 156, 156a, 156b, 156c, 156d, 156e, 156f Exposure substrate 158a, 158b Reference substrate 160, 160a, 160b Alignment optical system 162 Image processing device 170 Substrate mounting stage 172 X Direction moving stage 174 Y direction moving stage 176 Z direction moving stage 177 Table (mounting table)
199 Control apparatus 200 Projection exposure apparatus 210 Light source 230 Digital micromirror device RM1, RM2, RM3, RM4 Reference mark ER Exposure area, detection area

Claims (20)

パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光手段と、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least four marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least four marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure means for
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage means for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table; Including
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method A projection exposure apparatus comprising: a calculation means;
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも4つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶手段と、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least four marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least four marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. Reference board reference mark position storage means for
Reference substrate position correction calculation storage means for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark,
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method A projection exposure apparatus comprising: a calculation means;
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含み、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光手段と、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors, and a plurality of micros each corresponding to each of the plurality of mirrors A projection exposure apparatus that projects an image of a spot formed by the microarray lens onto an exposure substrate.
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure means for
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage means for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table; Including
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method A projection exposure apparatus comprising: a calculation means;
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含み、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記位置決定手段は、
前記載置台を移動させたときに生ずる前記載置台の位置の誤差を補正するための第1の位置補正手段と、
前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの線形成分の誤差を補正するための第2の位置補正手段と、を含み、
前記第1の位置補正手段は、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御手段と、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶手段と、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶手段と、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶手段と、を含み、
前記第2の位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、前記線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors, and a plurality of micros each corresponding to each of the plurality of mirrors A projection exposure apparatus that projects an image of a spot formed by the microarray lens onto an exposure substrate.
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
The position determining means includes
First position correcting means for correcting an error in the position of the mounting table that occurs when the mounting table is moved;
Second position correcting means for correcting an error of a linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark,
The first position correcting means includes
Reference substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the drive stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate. ,
A reference board position storage means for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. Reference board reference mark position storage means for
Reference substrate position correction calculation storage means for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark,
The second position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the table;
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure substrate reference mark position storage means for
Linear error correction for calculating linear error correction data for correcting an error of the linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means using a least square method A projection exposure apparatus comprising: a calculation means;
前記露光光を前記露光基板に照射する投影光学系を含み、
前記基準マーク検出手段は、前記投影光学系と前記載置台との間に配置されたアライメント光学系を含み、
前記アライメント光学系は、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークに非露光光を照射して、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出し、
前記アライメント光学系は、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するときには、検出位置に位置づけられ、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークの検出を終了したときには、前記検出位置から退避した退避位置に位置づけられる請求項1〜4のいずれかに記載の投影露光装置。
A projection optical system that irradiates the exposure substrate with the exposure light;
The reference mark detection means includes an alignment optical system disposed between the projection optical system and the mounting table.
The alignment optical system irradiates the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark with non-exposure light, and detects the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark.
The alignment optical system includes:
When detecting the exposure substrate reference mark, or the reference substrate reference mark, is positioned at the detection position,
5. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein when the detection of the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark is finished, the projection exposure apparatus is positioned at a retracted position retracted from the detection position.
前記載置台位置補正データは、複数の基準基板検出位置における前記露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて算出される請求項1〜4のいずれかに記載の投影露光装置。   5. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the mounting table position correction data is calculated based on an average value of the positions of the exposure substrate reference marks at a plurality of reference substrate detection positions. 前記基準基板基準マークは、前記基準基板において、所定間隔の格子状の交点に位置するように形成され、
前記載置台位置補正データは、前記格子状の交点に位置する前記基準基板基準マークの位置に基づいて演算されたデータであり、
前記露光基板位置制御手段は、前記載置台位置補正データを用いて曲線近似又は補間法により、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づけるように制御する請求項1〜4のいずれかに記載の投影露光装置。
The reference substrate reference mark is formed on the reference substrate so as to be located at a grid-like intersection of predetermined intervals,
The mounting table position correction data is data calculated based on the position of the reference substrate reference mark located at the grid intersection,
The exposure substrate position control means calculates a target position for positioning the mounting table by curve approximation or interpolation using the mounting table position correction data, and controls to position the mounting table at the target position. Projection exposure apparatus in any one of 1-4.
前記パターンの像の投影倍率を変更して、前記パターンを前記露光基板に投影できる投影光学系と、
前記線形誤差補正演算手段によって算出された前記線形誤差補正データに基づいて前記投影倍率を定める投影倍率決定手段と、を含む請求項1又は2に記載の投影露光装置。
A projection optical system capable of projecting the pattern onto the exposure substrate by changing a projection magnification of the image of the pattern;
The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a projection magnification determination unit that determines the projection magnification based on the linear error correction data calculated by the linear error correction calculation unit.
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも4つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも4つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記位置決定手段は、前記露光基板基準マークの位置の誤差を補正するための露光位置補正手段を含み、
前記露光位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも4つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する位置誤差処理手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の差分の誤差のうち非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する差分誤差処理手段と、
前記2つの非線形成分のうち少なくとも1つの誤差情報に基づく重み付けをして、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づける露光基板位置決定手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate has at least four exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least four exposure areas,
The position determining means includes an exposure position correcting means for correcting an error in the position of the exposure substrate reference mark,
The exposure position correcting means includes
Exposure substrate position control means for sequentially moving and positioning the mounting table to at least four or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure area reference mark position storage means for performing,
Based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, error information of a non-linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark is calculated using a least square method. Position error processing means;
Based on the difference in the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, the error information of the nonlinear component of the difference in the difference in position of the exposure substrate reference mark is used by the least square method. Differential error processing means for calculating
And an exposure substrate position determining means for calculating a target position for positioning the mounting table by weighting based on at least one error information of the two nonlinear components, and positioning the mounting table at the target position. A projection exposure apparatus.
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光装置であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含み、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも3つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも3つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記位置決定手段は、前記露光基板基準マークの位置の誤差を補正するための露光位置補正手段を含み、
前記露光位置補正手段は、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御手段と、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶手段と、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶手段と、
前記露光領域基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算手段と、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分を算出する差分算出手段と、
前記最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを前記差分に置き換えて、前記レチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影像と、前記露光基板との重ね合わせ目標位置を算出し制御する、重ね合わせ制御手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
A projection exposure apparatus that irradiates a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projects an image of the pattern onto an exposure substrate,
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
Reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
The exposure substrate has at least three exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least three exposure areas,
The position determining means includes an exposure position correcting means for correcting an error in the position of the exposure substrate reference mark,
The exposure position correcting means includes
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, exposure substrate position control means for sequentially moving the mounting table to at least three or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage. When,
Exposure substrate position storage means for acquiring and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. Exposure area reference mark position storage means for performing,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure area reference mark position storage means using a least square method Means,
Difference calculating means for calculating a difference between the positions of the exposure area reference marks stored in the exposure substrate reference mark position storage means;
Replacing at least one of expansion / contraction, rotation and orthogonality obtained by the least square method with the difference, irradiating the reticle with exposure light, and projecting an image of the pattern onto an exposure substrate; and A projection exposure apparatus comprising: an overlay control unit that calculates and controls an overlay target position with the exposure substrate.
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶させる基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光ステップと、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference substrate detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure step,
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage step for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method A projection exposure method comprising the steps of:
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. A reference board reference mark position storing step,
A reference substrate position correction calculation storage step for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method A projection exposure method comprising the steps of:
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は露光可能な基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、
各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含む投影露光装置を用いて、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を、前記載置台に載置された前記露光基板に投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、基準レチクルに露光光を照射して、前記基準レチクルに形成されたレチクル基準マークを前記基準基板に投影して、前記基準基板に前記レチクル基準マークの像を形成する基準基板露光ステップと、
前記基準基板に形成された前記レチクル基準マークの像と前記基準基板基準マークとを、前記基準マーク検出手段によって検出し、検出結果に基づいて前記レチクル基準マークの像及び前記基準基板基準マークの相対位置を算出し、前記相対位置と前記載置台の位置とに基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on a reference substrate capable of exposure;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors;
The image of the spot formed by the microarray lens was placed on the mounting table using a projection exposure apparatus including a microarray lens having a plurality of microlenses corresponding to each of the plurality of mirrors. A projection exposure method for projecting onto the exposure substrate,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, exposure light is irradiated onto the reference reticle, and a reticle reference mark formed on the reference reticle is projected onto the reference substrate, thereby forming an image of the reticle reference mark on the reference substrate. A reference substrate exposure step,
The image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark formed on the reference substrate are detected by the reference mark detection means, and the image of the reticle reference mark and the reference substrate reference mark are relative to each other based on the detection result. A reference substrate position correction calculation storage step for calculating a position and calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the relative position and the position of the mounting table;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method A projection exposure method comprising the steps of:
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
前記露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、
複数のミラーを有し、かつ前記複数のミラーに入射した光の反射方向を前記複数のミラー毎に定めることができるデジタルマイクロミラーデバイスと、
各々が前記複数のミラーの各々に対応した複数のマイクロレンズを有するマイクロアレイレンズと、を含む投影露光装置を用いて、前記マイクロアレイレンズによって形成されるスポットの像を、前記載置台に載置された前記露光基板に投影する投影露光方法であって、
前記露光基板基準マークは、前記露光基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板基準マークは、前記基準基板の基準位置を示すための少なくとも3つのマークからなり、
前記基準基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の基準基板検出位置に前記載置台を順次移動させて位置づける基準基板位置制御ステップと、
前記基準基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する基準基板位置記憶ステップと、
前記基準基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記基準基板基準マークの位置を算出して記憶する基準基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記基準基板基準マークの位置に基づいて、前記載置台の位置の誤差を補正するための載置台位置補正データを演算し記憶する基準基板位置補正演算記憶ステップと、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記載置台位置補正データに基づいて定められた少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記駆動ステージによって、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光基板基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光基板基準マークの位置を算出して記憶する露光基板基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光基板基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
Position determining means for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal;
A digital micromirror device having a plurality of mirrors and capable of determining the reflection direction of light incident on the plurality of mirrors for each of the plurality of mirrors;
The image of the spot formed by the microarray lens was placed on the mounting table using a projection exposure apparatus including a microarray lens having a plurality of microlenses corresponding to each of the plurality of mirrors. A projection exposure method for projecting onto the exposure substrate,
The exposure substrate reference mark comprises at least three marks for indicating a reference position of the exposure substrate,
The reference substrate reference mark includes at least three marks for indicating a reference position of the reference substrate,
A reference substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three or more predetermined reference substrate detection positions by the driving stage when the reference substrate is mounted on the mounting table as the substrate; ,
A reference board position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table in each of the reference board detection positions from the position signal;
At each of the reference substrate detection positions, the reference substrate reference mark is detected by the reference mark detection means, and the position of the reference substrate reference mark is calculated and stored based on the detection result and the position of the mounting table. A reference board reference mark position storing step,
A reference substrate position correction calculation storage step for calculating and storing mounting table position correction data for correcting an error in the position of the mounting table based on the position of the reference substrate reference mark;
When the exposure substrate is placed on the mounting table as the substrate, the driving stage sets at least three or more predetermined exposure substrate detection positions determined based on the mounting table position correction data. An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table;
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure substrate reference mark, and calculates and stores the position of the exposure substrate reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure substrate reference mark position storing step,
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure substrate reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step using a least square method A projection exposure method comprising the steps of:
前記投影露光装置は、前記露光光を前記露光基板に照射する投影光学系を含み、
前記基準マーク検出手段は、前記投影光学系と前記載置台との間に配置され、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークに非露光光を照射して、前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するアライメント光学系を含み、
前記基準マーク検出手段によって前記基準基板基準マーク又は前記露光基板基準マークを検出するときに、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークを検出するときには、前記アライメント光学系を検出位置に位置づけるステップと、
前記露光基板基準マーク、又は前記基準基板基準マークの検出を終了したときには、前記検出位置から退避した退避位置に前記アライメント光学系を位置づけるステップと、を含む請求項11〜14のいずれかに記載の投影露光方法。
The projection exposure apparatus includes a projection optical system that irradiates the exposure substrate with the exposure light,
The reference mark detection means is disposed between the projection optical system and the mounting table, and irradiates the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark with non-exposure light, and the exposure substrate reference mark, or An alignment optical system for detecting the reference substrate reference mark,
When detecting the reference substrate reference mark or the exposure substrate reference mark by the reference mark detection means,
When detecting the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark, positioning the alignment optical system at a detection position;
15. When the detection of the exposure substrate reference mark or the reference substrate reference mark is completed, the alignment optical system is positioned at a retracted position retracted from the detection position. Projection exposure method.
前記載置台位置補正データは、複数の基準基板検出位置における前記露光基板基準マークの位置の平均値に基づいて算出される請求項11〜14のいずれかに記載の投影露光方法。   The projection exposure method according to claim 11, wherein the mounting table position correction data is calculated based on an average value of positions of the exposure substrate reference marks at a plurality of reference substrate detection positions. 前記基準基板基準マークは、前記基準基板において、所定間隔の格子状の交点に位置するように形成され、
前記載置台位置補正データは、前記格子状の交点に位置する前記基準基板基準マークの位置に基づいて演算されたデータであり、
前記載置台位置補正データを用いて曲線近似又は補間法により、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づけるように制御するステップを含む請求項11〜14のいずれかに記載の投影露光方法。
The reference substrate reference mark is formed on the reference substrate so as to be located at a grid-like intersection of predetermined intervals,
The mounting table position correction data is data calculated based on the position of the reference substrate reference mark located at the grid intersection,
15. The method according to claim 11, further comprising: calculating a target position for positioning the mounting table by using a curve approximation or interpolation method using the mounting table position correction data, and controlling the positioning to position the mounting table at the target position. A projection exposure method according to claim 1.
前記パターンの像の投影倍率を変更して、前記パターンを前記露光基板に投影できる投影光学系を含み、
前記線形誤差補正演算ステップで算出された前記線形誤差補正データに基づいて前記投影倍率を定めるステップを含む請求項11又は14に記載の投影露光方法。
A projection optical system capable of changing the projection magnification of the image of the pattern and projecting the pattern onto the exposure substrate;
The projection exposure method according to claim 11, further comprising a step of determining the projection magnification based on the linear error correction data calculated in the linear error correction calculation step.
基板が載置される載置台を、少なくとも4つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも4つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも4つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも4つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の誤差のうちの非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する位置誤差処理ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分に基づいて、前記露光基板基準マークの位置の差分の誤差のうち非線形成分の誤差情報を、最小二乗法を用いて算出する差分誤差処理ステップと、
前記2つの非線形成分のうち少なくとも1つの誤差情報に基づく重み付けをして、前記載置台を位置づける目標位置を算出し、前記目標位置に前記載置台を位置づける露光基板位置決定ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A driving stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least four predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate has at least four exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least four exposure areas,
An exposure substrate position control step of sequentially moving and positioning the mounting table to at least four or more predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure area reference mark position storing step;
Based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storing step, error information of a non-linear component of errors in the position of the exposure substrate reference mark is calculated using a least square method. A position error processing step;
Based on the difference in the position of the exposure area reference mark stored in the exposure substrate reference mark position storage means, the error information of the non-linear component of the difference in the difference in position of the exposure substrate reference mark is used by the least square method. Differential error processing step to calculate,
A step of calculating a target position for positioning the mounting table by weighting based on error information of at least one of the two nonlinear components, and determining an exposure substrate position for positioning the mounting table at the target position. A characteristic projection exposure method.
パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影露光方法であって、
基板が載置される載置台を、少なくとも3つの所定の位置に移動させて位置づける駆動ステージと、
前記駆動ステージに設けられ、かつ、前記載置台の位置を示す位置信号を出力する位置信号出力手段と、
露光基板に形成された露光基板基準マーク、又は基準基板に形成された基準基板基準マークを検出する基準マーク検出手段と、
前記位置信号が示す位置に基づいて、前記載置台の位置を決定するための位置決定手段と、を含む投影露光装置を用いて、パターンが形成されたレチクルに露光光を照射して、前記載置台に載置された前記露光基板に、前記パターンの像を投影する投影露光方法であって、
前記露光基板は、前記パターンの像が投影される少なくとも3つの露光領域を有し、
前記露光基板基準マークは、前記少なくとも3つの露光領域の基準位置を示す露光領域基準マークであり、
前記露光基板が前記基板として前記載置台に載置されたときに、前記駆動ステージによって、少なくとも3つ以上の所定の露光基板検出位置に、前記載置台を順次移動させて位置づける露光基板位置制御ステップと、
前記露光基板検出位置の各々における前記載置台の位置を、前記位置信号から得て記憶する露光基板位置記憶ステップと、
前記露光基板検出位置の各々において、前記基準マーク検出手段によって前記露光領域基準マークを検出して、その検出結果と前記載置台の位置とに基づいて前記露光領域基準マークの位置を算出して記憶する露光領域基準マーク位置記憶ステップと、
前記露光領域基準マーク位置記憶手段に記憶された前記露光領域基準マークの位置に基づいて、線形成分の誤差を補正するための線形誤差補正データを、最小二乗法を用いて演算する線形誤差補正演算ステップと、
前記露光基板基準マーク位置記憶ステップで記憶された前記露光領域基準マークの位置の差分を算出する差分算出ステップと、
前記最小二乗法によって得られる伸縮、回転及び直交のうちの少なくとも1つを前記差分に置き換えて、前記レチクルに露光光を照射して、前記パターンの像を露光基板に投影する投影像と、前記露光基板との重ね合わせ目標位置を算出し制御する、重ね合わせ制御ステップと、を含むことを特徴とする投影露光方法。
A projection exposure method of irradiating a reticle on which a pattern is formed with exposure light and projecting an image of the pattern onto an exposure substrate,
A drive stage for positioning the mounting table on which the substrate is mounted by moving it to at least three predetermined positions;
Position signal output means provided on the drive stage and outputting a position signal indicating the position of the mounting table,
A reference mark detection means for detecting an exposure substrate reference mark formed on the exposure substrate or a reference substrate reference mark formed on the reference substrate;
A projection exposure apparatus including a position determining unit for determining the position of the mounting table based on the position indicated by the position signal, and irradiating the reticle on which the pattern is formed with exposure light, A projection exposure method for projecting an image of the pattern onto the exposure substrate placed on a mounting table,
The exposure substrate has at least three exposure areas on which an image of the pattern is projected;
The exposure substrate reference mark is an exposure area reference mark indicating a reference position of the at least three exposure areas,
An exposure substrate position control step for sequentially moving and positioning the mounting table to at least three predetermined exposure substrate detection positions by the drive stage when the exposure substrate is mounted on the mounting table as the substrate. When,
An exposure substrate position storing step for obtaining and storing the position of the mounting table at each of the exposure substrate detection positions from the position signal;
At each of the exposure substrate detection positions, the reference mark detection means detects the exposure area reference mark, and calculates and stores the position of the exposure area reference mark based on the detection result and the position of the mounting table. An exposure area reference mark position storing step;
Linear error correction calculation for calculating linear error correction data for correcting an error of a linear component based on the position of the exposure area reference mark stored in the exposure area reference mark position storage means using a least square method Steps,
A difference calculating step of calculating a difference between the positions of the exposure area reference marks stored in the exposure substrate reference mark position storing step;
Replacing at least one of expansion / contraction, rotation and orthogonality obtained by the least square method with the difference, irradiating the reticle with exposure light, and projecting an image of the pattern onto an exposure substrate; and A projection exposure method comprising: an overlay control step of calculating and controlling an overlay target position with the exposure substrate.
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