JP2009016412A - Measuring method, setting method and pattern forming method, and moving body drive system and pattern forming device - Google Patents
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Description
本発明は、計測方法、設定方法及びパターン形成方法、並びに移動体駆動システム及びパターン形成装置に係り、更に詳しくは、移動体の基準状態を求めるための計測方法、移動体を基準状態に設定する設定方法及び前記計測方法又は設定方法を用いるパターン形成方法、並びに前記計測方法又は設定方法の実施に好適な移動体駆動システム及び該移動体駆動システムを備えるパターン形成装置に関する。 The present invention relates to a measuring method, a setting method, a pattern forming method, a moving body drive system, and a pattern forming apparatus, and more specifically, a measuring method for obtaining a reference state of a moving body, and setting the moving body to a reference state. The present invention relates to a setting method, a pattern forming method using the measuring method or the setting method, a moving body driving system suitable for carrying out the measuring method or the setting method, and a pattern forming apparatus including the moving body driving system.
従来、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクルのパターンを投影光学系を介して、レジスト(感光剤)が塗布されたウエハ又はガラスプレート等(以下、「ウエハ」と呼ぶ)上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが、主として用いられている。 Conventionally, in a lithography process for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element (such as an integrated circuit) or a liquid crystal display element, a wafer or glass plate coated with a resist (photosensitive agent) is applied to a mask or reticle pattern through a projection optical system. Step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) or step-and-scan type projection exposure apparatus (so-called “wafer”) or a step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper). Scanning steppers (also called scanners)) are mainly used.
この種の投影露光装置では、ウエハが載置されるウエハテーブル(又はウエハステージ)は、投影光学系の光軸に交差(例えば直交)する所定平面(移動面)に沿って自在に移動可能であるとともに、ウエハの表面を投影光学系の像面(最良結像面)に合わせ込むために、光軸方向及び所定平面に対する傾斜方向にも移動可能になっている。 In this type of projection exposure apparatus, a wafer table (or wafer stage) on which a wafer is placed is freely movable along a predetermined plane (moving surface) that intersects (for example, orthogonally) with the optical axis of the projection optical system. In addition, in order to align the surface of the wafer with the image plane (best imaging plane) of the projection optical system, the wafer can also be moved in the direction of the optical axis and in the tilt direction with respect to the predetermined plane.
そして、特に近年の投影露光装置では、光軸方向以外の5自由度方向に関するウエハテーブルの位置情報が、そのウエハテーブルに対して所定平面に平行な測定ビームを照射する干渉計によって計測されている。また、この場合、光軸方向に関するウエハの位置情報は、そのウエハ表面の面位置情報を計測する、干渉計とは別の面位置検出装置(例えば、焦点位置検出系)によって計測されている。 In particular, in recent projection exposure apparatuses, the position information of the wafer table in the direction of five degrees of freedom other than the optical axis direction is measured by an interferometer that irradiates the wafer table with a measurement beam parallel to a predetermined plane. . In this case, the position information of the wafer in the optical axis direction is measured by a surface position detection device (for example, a focus position detection system) that is different from the interferometer that measures the surface position information of the wafer surface.
投影露光装置では、ウエハテーブルが所定平面に対して傾斜すると、その傾斜角に応じたパターンの像の横ずれが発生するため、その傾斜角を正確に計測して管理することが重要である。 In the projection exposure apparatus, when the wafer table is tilted with respect to a predetermined plane, a lateral shift of the pattern image corresponding to the tilt angle occurs. Therefore, it is important to accurately measure and manage the tilt angle.
これに加えて、ウエハテーブルの位置を高精度に管理するためには、基準状態(例えば理想状態、すなわち干渉計からのビームがウエハテーブルの反射面に垂直に入射する状態、又は該理想状態に極力近くなるように設定された初期状態)を、再現できることが重要である。 In addition, in order to manage the position of the wafer table with high accuracy, a reference state (for example, an ideal state, that is, a state in which the beam from the interferometer is perpendicularly incident on the reflecting surface of the wafer table, or the ideal state). It is important to be able to reproduce the initial state set as close as possible.
このため、従来においても、ウエハテーブルの基準状態を再現するために、干渉計システムの測定ビームの光路上に工具プリズムを挿入し、該プリズムを介して測定ビームのウエハテーブルの反射面からの反射光を取り出し、この取り出した反射光を画像処理方式のオートコリメータで観察することで、測定ビームに対する反射面の傾斜角(例えば直交度)を計測する方法が行われていた(例えば、特許文献1参照)。この他、露光用及びアライメント用の他に、別の用途を兼ねる特殊な構造の干渉計を設け、該干渉計からの戻り光束の波面を所定方向に関して2分割して受光し、それぞれの分割領域に関して干渉信号(干渉計の参照ビームと測定ビームとの干渉光の信号)に関する絶対位相を求め、両者の差を取ることで、測定ビームの反射面に対する入射角を求める方法なども提案されている。(例えば、特許文献2参照)。 For this reason, conventionally, in order to reproduce the reference state of the wafer table, a tool prism is inserted on the optical path of the measurement beam of the interferometer system, and the reflection of the measurement beam from the reflecting surface of the wafer table through the prism. A method of measuring the tilt angle (for example, orthogonality) of the reflecting surface with respect to the measurement beam by taking out the light and observing the extracted reflected light with an image processing type autocollimator has been performed (for example, Patent Document 1). reference). In addition to exposure and alignment, an interferometer having a special structure that also serves as another application is provided, and the wavefront of the return light beam from the interferometer is divided into two in a predetermined direction and received. A method has also been proposed in which the absolute phase of the interference signal (interferometer reference beam and measurement beam interfering light signal) is obtained and the incident angle of the measurement beam with respect to the reflecting surface is obtained by taking the difference between the two. . (For example, refer to Patent Document 2).
しかし、特許文献1、2などに開示される方法は、干渉計以外の工具プリズム、オートコリメータなどが必要、あるいは特殊な構造の干渉計を用意する必要があった。
However, the methods disclosed in
本発明は、第1の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第1軸及び第2軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体の基準状態を求めるための計測方法であって、前記移動体に設けられた反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第1工程と;前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係を求める第2工程と;前記第1の関係に基づいて、前記第1軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第3工程と;を含む計測方法である。 From a first aspect, the present invention is a measurement method for obtaining a reference state of a movable body that is movable within a predetermined plane including at least a first axis and a second axis that intersect each other, Based on the measurement values of a measurement system including a first interferometer that irradiates a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis onto a reflecting surface provided on the movable body, the position and orientation of the movable body are managed. On the other hand, a plurality of reference marks including first and second reference marks having different positions with respect to a direction parallel to the first axis arranged on the moving body are marked by changing the position or posture of the moving body. A first step of detecting each using a detection system; and detection of each of the first and second reference marks and the mark detection system detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body. Positional relationship with the center and at each detection Based on the measurement value of the first interferometer, the first of the posture of the moving body and the physical quantity related to the distance in the direction parallel to the first axis between the first and second reference marks. A measurement method comprising: a second step for obtaining a relationship; and a third step for obtaining a posture of the movable body in a reference state where the first axis and the reflection surface intersect based on the first relationship. is there.
これによれば、移動体に設けられた反射面に第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体の位置又は姿勢を異ならせて、移動体上に配置された第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する。そして、検出された、第1、第2の基準マークそれぞれとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第1干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢と、第1、第2の基準マーク間の第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係を求める。これにより、この第1の関係に基づいて、第1軸と反射面とが交差する基準状態における、移動体の姿勢を求めることが可能になる。すなわち、マーク検出系及び干渉計以外に特に工具などを用いることなく、基準状態における移動体の姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計は、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。 According to this, based on the measurement value of the measurement system including the first interferometer that irradiates a plurality of measurement beams in the direction parallel to the first axis onto the reflection surface provided on the movable body, the position / posture of the movable body And managing a plurality of fiducial marks including first and second fiducial marks having different positions with respect to a direction parallel to the first axis arranged on the movable body by varying the position or posture of the moving body Each is detected using a detection system. Based on the detected positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system, and the measured value of the first interferometer at each detection, A first relationship with a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks is obtained. Thereby, based on this 1st relationship, it becomes possible to obtain | require the attitude | position of a moving body in the reference | standard state where a 1st axis | shaft and a reflective surface cross | intersect. That is, the posture of the moving body in the reference state can be obtained without using a tool or the like other than the mark detection system and the interferometer. As the interferometer, a general interferometer such as a Michelson interferometer can be used.
本発明は、第2の観点からすると、上記計測方法を実行し、該計測結果に基づいて前記移動体を基準状態に設定する工程と;前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と;前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と;を含む第1のパターン形成方法である。 According to a second aspect of the present invention, the step of executing the measurement method and setting the moving body to a reference state based on the measurement result; and the object on the moving body set to the reference state And a step of forming a pattern on an object placed on the moving body while managing the position and posture of the moving body using the measurement system. It is a forming method.
これによれば、上記計測方法の実行により基準状態における移動体の姿勢を計測し、その計測結果に基づいて移動体を基準状態に設定する。これにより、簡単にかつ確実に移動体を基準状態に設定又は再設定することができる。そして、基準状態に設定された移動体上に物体を載置し、前記計測システムを用いて移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体上に載置された物体上にパターンを形成する。従って、移動体の位置・姿勢を高精度に管理しつつ、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 According to this, the posture of the moving body in the reference state is measured by executing the measurement method, and the moving body is set to the reference state based on the measurement result. Thereby, a mobile body can be set or reset to a reference | standard state easily and reliably. Then, an object is placed on the moving body set to the reference state, and a pattern is formed on the object placed on the moving body while managing the position and posture of the moving body using the measurement system. . Accordingly, it is possible to accurately form a pattern on an object placed on the moving body while managing the position and orientation of the moving body with high accuracy.
本発明は、第3の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第1軸及び第2軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体を基準状態に設定する設定方法であって、前記移動体に設けられた反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる前記第1、第2の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第1工程と;前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と前記第1、第2の基準マークのうちの一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第1の関係を、前記移動体の姿勢と前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第2の関係に変換するための第1オフセット情報を求める第2工程と;前記第1オフセット情報の取得後は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第1の関係と、前記第1オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する第3工程と;を含む設定方法である。 From a third aspect, the present invention is a setting method for setting a movable body that is movable in a predetermined plane including at least a first axis and a second axis that intersect each other to a reference state, the movement While managing the position / posture of the moving body based on the measurement values of a measurement system including a first interferometer that irradiates a reflecting surface provided on the body with a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis The first and second reference marks having different positions with respect to the direction parallel to the first axis arranged on the moving body by using different positions or postures of the moving body, respectively, using a mark detection system A positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system, detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body; Measurement of the first interferometer at each detection Based on the above, the first relationship between the posture of the moving body and the physical quantity related to the position of one of the first and second reference marks in the direction parallel to the first axis, Second to obtain first offset information for converting into a second relationship between the posture of the movable body and a physical quantity related to the distance in the direction parallel to the first axis between the first and second reference marks; And after obtaining the first offset information, the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the first axis for each posture of the moving body, or the first quantity obtained from the physical quantity. And a third step of controlling the posture of the movable body based on the relationship between the first offset information and the first offset information.
これによれば、一旦、第1オフセット情報の取得後は、移動体の異なる複数の姿勢でマーク検出系を用いて一方の基準マークを検出し、一方の基準マークとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第1干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第1の関係を求めるのみで、移動体を基準状態を含む任意の姿勢に設定することが可能になる。これは、移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第1の関係と、第1オフセット情報とに基づいて、移動体の姿勢と一方の基準マークの第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第2の関係を、移動体の姿勢と第1、第2の基準マーク間の第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第2の関係に変換することができ、この変換結果に基づいて、所定の演算を行うことで、移動体を基準状態に設定でき、その基準状態を基準として移動体の姿勢を任意の姿勢に設定すれば良いからである。 According to this, once the first offset information is acquired, one reference mark is detected using a mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and one reference mark and the detection center of the mark detection system are detected. And the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the first axis for each posture of the moving body based on the positional relationship of Only by obtaining the first relationship obtained from the physical quantity, the moving body can be set to an arbitrary posture including the reference state. This is based on the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the first axis for each posture of the moving body, or the first relation obtained from the physical quantity, and the first offset information. Thus, the second relationship between the posture of the moving body and the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the first axis is the first relationship between the posture of the moving body and the first and second reference marks. It can be converted into a second relationship with a physical quantity related to the distance in the direction parallel to the axis, and by performing a predetermined calculation based on this conversion result, the moving body can be set to the reference state, and the reference This is because the posture of the moving body may be set to an arbitrary posture based on the state.
本発明は、第4の観点からすると、上記設定方法を用いて、前記移動体を基準状態に設定する工程と;前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と;前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と;を含む第2のパターン形成方法である。 From a fourth aspect, the present invention provides a step of setting the moving body to a reference state using the setting method; and a step of placing the object on the moving body set to the reference state; Forming a pattern on an object placed on the moving body while managing the position / posture of the moving body using the measurement system; and a second pattern forming method.
これによれば、上記設定方法により移動体を基準状態に設定する。これにより、簡単にかつ確実に移動体を基準状態に設定又は再設定することができる。そして、基準状態に設定された移動体上に物体を載置し、前記計測システムを用いて移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体上に載置された物体上にパターンを形成する。従って、移動体の位置・姿勢を高精度に管理しつつ、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 According to this, the moving body is set to the reference state by the above setting method. Thereby, a mobile body can be set or reset to a reference | standard state easily and reliably. Then, an object is placed on the moving body set to the reference state, and a pattern is formed on the object placed on the moving body while managing the position and posture of the moving body using the measurement system. . Accordingly, it is possible to accurately form a pattern on an object placed on the moving body while managing the position and orientation of the moving body with high accuracy.
本発明は、第5の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第1軸及び第2軸を含む所定の平面内で移動可能で、少なくとも1つの反射面が設けられた移動体と;前記反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムと;前記移動体を駆動する駆動系と;前記移動体上の存在するマークを検出するマーク検出系と;前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記駆動系を介して前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークを前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出する処理装置と;前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係を求め、該第1の関係に基づいて、前記第1軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める演算装置と;を備える移動体駆動システムである。 From a fifth aspect, the present invention is a movable body that is movable in a predetermined plane including at least a first axis and a second axis that intersect each other, and is provided with at least one reflecting surface; A measurement system including a first interferometer that irradiates a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis on a surface; a drive system that drives the movable body; and a mark that detects a mark present on the movable body A detection system; arranged on the moving body by managing the position / orientation of the moving body based on the measurement value of the measuring system, and changing the position or the posture of the moving body via the drive system A processing device for detecting a plurality of reference marks including first and second reference marks having different positions in a direction parallel to the first axis using the mark detection system; and a plurality of different moving bodies The mark detection system in posture Based on the positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system detected by using and the measurement value of the first interferometer at the time of each detection, the moving body And a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks, and based on the first relation, An arithmetic device that obtains the posture of the moving body in a reference state in which an axis and the reflecting surface intersect with each other.
これによれば、処理装置により、移動体に設けられた反射面に第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、移動体の位置・姿勢を管理しつつ、駆動系を介して移動体の位置又は姿勢を異ならせて、移動体上に配置された第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークがマーク検出系を用いてそれぞれ検出される。そして、演算装置により、移動体の異なる複数の姿勢でマーク検出系を用いて検出された、第1、第2の基準マークそれぞれとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第1干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢と、第1、第2の基準マーク間の第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係が求められ、この第1の関係に基づいて、第1軸と反射面とが交差する基準状態における、移動体の姿勢が求められる。これにより、マーク検出系及び干渉計以外に特に工具などを用いることなく、基準状態における移動体の姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計は、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。 According to this, based on the measurement value of the measurement system including the first interferometer that irradiates the plurality of measurement beams in the direction parallel to the first axis onto the reflection surface provided on the movable body by the processing device. The first and second references differing in the direction parallel to the first axis arranged on the moving body by controlling the position and posture of the moving body and changing the position or posture of the moving body via the drive system. A plurality of reference marks including a mark are detected using a mark detection system. Then, the positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system detected by the arithmetic device using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and at the time of each detection Based on the measurement value of the first interferometer, the first relationship between the posture of the moving body and the physical quantity related to the distance in the direction parallel to the first axis between the first and second reference marks is obtained. Based on the first relationship, the posture of the moving body in the reference state where the first axis and the reflecting surface intersect is obtained. This makes it possible to obtain the attitude of the moving body in the reference state without using any tools other than the mark detection system and the interferometer. As the interferometer, a general interferometer such as a Michelson interferometer can be used.
本発明は、第6の観点からすると、物体上にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記移動体上に前記物体が載置される上記移動体駆動システムと;前記処理装置により前記駆動系を介して前記基準状態に設定された前記移動体上の物体にパターンを生成するパターン生成装置と;を備えるパターン形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pattern forming apparatus for forming a pattern on an object, the moving body driving system in which the object is placed on the moving body; and the driving by the processing apparatus. And a pattern generation device that generates a pattern on an object on the moving body set in the reference state via a system.
これによれば、移動体上に物体が載置される上記移動体駆動システムを備えているので、処理装置と演算装置とにより移動体の基準状態における移動体の姿勢が求められ、処理装置により前記駆動系を介して移動体が基準状態に設定される。そして、パターン生成装置により基準状態に設定された移動体上の物体にパターンが形成される。従って、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 According to this, since the moving body drive system in which an object is placed on the moving body is provided, the posture of the moving body in the reference state of the moving body is obtained by the processing device and the arithmetic device, and the processing device The moving body is set to the reference state via the drive system. And a pattern is formed in the object on the moving body set to the reference | standard state by the pattern generation apparatus. Therefore, it becomes possible to form a pattern with high accuracy on the object placed on the moving body.
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図12(B)に基づいて説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には、第1の実施形態に係る露光装置10の概略的な構成が示されている。この露光装置10は、ステップ・アンド・リピート方式の一括露光型の投影露光装置である。後述するように本実施形態では、投影光学系PLが設けられており、以下においては、この投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内で図1における紙面に直交する方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向(図1における紙面と平行な方向)をX軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向とする。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
露光装置10は、照明ユニットIOP、レチクルRを保持するレチクルホルダRH、投影光学系PL、アライメント系ALG、ウエハWを保持してXY平面内で移動するウエハステージWSTを含むステージ装置50、及びこれらの制御系、並びに投影光学系PL及びアライメント系ALG等を保持するボディBD等を備えている。
The
照明ユニットIOPは、光源及び照明光学系を含み、内部に配置された視野絞り(マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる)で規定される矩形の照明領域に照明光ILを照射し、回路パターンが形成されたレチクルRを均一な照度で照明する。ここで、光源としては、紫外域の輝線(例えば波長365nmのi線、(又は波長436nmのg線)など)を射出する超高圧水銀ランプが用いられている。なお、超高圧水銀ランプに代えて、ArFエキシマレーザ(出力波長193nm)、あるいはKrFエキシマレーザ(出力波長248nm)などのパルスレーザ光源を用いても良い。 The illumination unit IOP includes a light source and an illumination optical system, and irradiates illumination light IL to a rectangular illumination area defined by a field stop (also called a mask king blade or reticle blind) disposed therein, thereby forming a circuit pattern. The illuminated reticle R is illuminated with uniform illuminance. Here, as the light source, an ultra-high pressure mercury lamp that emits a bright line in the ultraviolet region (for example, an i-line with a wavelength of 365 nm or a g-line with a wavelength of 436 nm) is used. Note that a pulsed laser light source such as an ArF excimer laser (output wavelength 193 nm) or a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm) may be used instead of the ultrahigh pressure mercury lamp.
レチクルホルダRHは、照明ユニットIOPの下方に配置された投影光学系PLの上面に載置されている(ただし、図1では便宜上、レチクルホルダRHと投影光学系PLとが離間して示されている)。そして、投影光学系PLの上面に固定された不図示のベース上で、アクチュエータ12(例えばボイスコイルモータ等、図1では不図示、図4参照)によりX軸、Y軸、θz方向に微小駆動可能である。 Reticle holder RH is placed on the upper surface of projection optical system PL disposed below illumination unit IOP (however, for convenience, reticle holder RH and projection optical system PL are shown apart from each other). ) Then, on the base (not shown) fixed on the upper surface of the projection optical system PL, the actuator 12 (for example, a voice coil motor, etc., not shown in FIG. 1, see FIG. 4) is finely driven in the X axis, Y axis, and θz directions. Is possible.
投影光学系PLとしては、例えばZ軸方向と平行な光軸AXに沿って配列される複数のレンズ(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍など)を有する。このため、照明ユニットIOPからの照明光ILによりレチクルRが照明されると、レチクルRに形成された回路パターンが投影光学系PLにより縮小投影され、その縮小像(倒立像)がウエハW上に形成される。 As the projection optical system PL, for example, a refractive optical system including a plurality of lenses (lens elements) arranged along an optical axis AX parallel to the Z-axis direction is used. The projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, etc.). Therefore, when the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination unit IOP, the circuit pattern formed on the reticle R is reduced and projected by the projection optical system PL, and the reduced image (inverted image) is formed on the wafer W. It is formed.
ボディBDは、コラム34及びコラム34に支持された鏡筒定盤38等を含む。コラム34は、天板部32と天板部32を下方から水平に(XY平面に平行に)支持する複数(例えば3本)の脚部33(ただし、図1における紙面奥側の脚部は不図示)とを備えている。各脚部33の下端は床面Fに固定されている。天板部32の中央には、照明光ILの通路となる開口32aが上下方向(Z軸方向)に貫通形成されている。
The body BD includes a
鏡筒定盤38は、天板部32の下面側に一端が固定された複数、例えば3つの吊り下げ支持機構37(ただし図1における紙面奥側の吊り下げ支持機構は不図示)によって、吊り下げ支持されている。鏡筒定盤38には、平面視で(上方から見て)円形の開口が上下方向に貫通して形成されており、該開口内に投影光学系PLが上方から挿入されている。投影光学系PLの鏡筒には、高さ方向のほぼ中央の位置にフランジFLGが一体的に設けられており、該フランジFLGを介して投影光学系PLが鏡筒定盤38に下方から支持されている。ここで、各吊り下げ支持機構37は、柔構造の連結部材であるコイルばね36とワイヤ35とを含む。コイルばね36は、光軸に垂直な方向には振り子のように振動するため、投影光学系PLの光軸に垂直な方向の除振性能(床面Fからの振動が投影光学系PLに伝達するのを防止する性能)を有している。また、光軸に平行な方向に関しても、高い除振性能を有している。
The lens
また、コラム34の3本の脚部33それぞれのZ軸方向中央部近傍には凸部33aが形成されている。3つの凸部33aと鏡筒定盤38との間には、駆動機構40がそれぞれ設けられている。各駆動機構40は、投影光学系PLを鏡筒の半径方向及び光軸AXと平行なZ軸方向にそれぞれ駆動するアクチュエータ(例えばボイスコイルモータ)を含む。3つの駆動機構40により、投影光学系PLを6自由度方向に微小駆動可能である。
Further, a
フランジFLGには、投影光学系PLに加わる6自由度方向の振動を検出するための振動センサ群、例えば加速度センサ群VS(図1では不図示、図4参照)が設けられている。加速度センサ群VSの検出信号に基づいて、主制御装置20(図1では不図示、図4参照)が、投影光学系PLがコラム34及び床面Fに対して静止した状態を保つよう、各駆動機構40のアクチュエータの駆動を制御する。
The flange FLG is provided with a vibration sensor group, for example, an acceleration sensor group VS (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 4) for detecting vibration in the direction of six degrees of freedom applied to the projection optical system PL. Based on the detection signal of the acceleration sensor group VS, the main controller 20 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 4) is arranged so that the projection optical system PL is kept stationary with respect to the
鏡筒定盤38の下面からは、リング状の計測マウント51が複数、例えば3本の支持部材53(ただし、紙面奥側の支持部材は不図示)を介して吊り下げ支持されている。計測マウント51には、干渉計システム58、アライメント系ALG、及び多点焦点位置検出系FS(図1では不図示、図4参照)などが保持されている。ここで、アライメント系ALGとしては、一例として画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)系のセンサが用いられる。このFIA系は、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を検出対象のマーク(本実施形態では、ウエハW上のアライメントマーク又は後述する基準マーク板上の基準マーク)に照射し、そのマークからの反射光により受光面に結像されたマークの像と指標(不図示)の像とを撮像素子(CCD)等を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する。撮像信号は不図示の信号処理装置に送られ、その信号処理装置により、指標中心(検出中心)に対するマークの位置ずれ量(位置情報)が、主制御装置20に供給される。また、多点焦点位置検出系FSとしては、例えば特開2001−75294号公報等に開示されるフォーカスセンサを用いることができる。なお、干渉計システムについては、後述する。
From the lower surface of the lens
前記ステージ装置50は、ウエハWを保持するウエハステージWSTと、ウエハステージWSTを駆動するウエハステージ駆動系130(図4参照)等を含む。ウエハステージWSTは、その底面に設けられたエアベアリングなどを介して、ステージ定盤BSの上方に例えば数μmのクリアランスを介して非接触で支持されている。ここで、ステージ定盤BSの上面は平坦加工されており、ウエハステージWSTの移動基準面(ガイド面)とされている。なお、ステージ定盤BSは床面F上に直に据え付けられている。
図2には、ステージ装置50の平面図が示されている。図2に示されるように、ウエハステージ駆動系130は、ムービングマグネット型又はムービングコイル型のリニアモータから成る一対のX軸リニアモータ136A,136Bと、X軸リニアモータ136A,136BによってX軸方向に駆動されるY軸固定子134Yを含むY軸リニアモータとを含む。
FIG. 2 shows a plan view of the
X軸リニアモータ136A,136Bは、床面Fのステージ定盤BSを挟むY軸方向の一側、他側にそれぞれ設置された、X軸方向を長手方向とするX固定子134X1,134X2と、X固定子134X1,134X2に、それぞれ非接触で係合しているX可動子132X1,132X2とを含む。X軸リニアモータ136A,136Bによって、ウエハステージWSTがX軸方向に駆動されると共に、X軸リニアモータ136A、136Bがそれぞれ発生する駆動力を僅かに異ならせることにより、ウエハステージWSTをθz方向に回転させることもできる。
The X-axis
ウエハステージWSTは、ステージ31と、ステージ31上に3つの自重キャンセラ150(これらは一直線上にない3箇所に設けられている)を介して3点支持されたウエハテーブルWTBとを備えている。各自重キャンセラ150は、駆動機構(例えばボイスコイルモータ等)を含む。3つの自重キャンセラ150の駆動機構により、ウエハテーブルWTBを、Z軸方向、θx方向及びθy方向の3自由度方向に微小駆動することができる。
Wafer stage WST includes
また、ステージ31とウエハテーブルWTBとの間には、X微動機構VXと、一対のY微動機構VY1,VY2とが設けられている。これらX微動機構VX、Y微動機構VY1,VY2のそれぞれは、ステージ31の上面に固定された固定子と、ウエハテーブルWTBに固定された可動子とを含むボイスコイルモータ等のアクチュエータから成る。ウエハテーブルWTBは、X微動機構VXによってX軸方向に微小駆動されるとともに、一対のY微動機構VY1,VY2によってY軸方向とθz方向に微小駆動される。
An X fine movement mechanism VX and a pair of Y fine movement mechanisms VY 1 and VY 2 are provided between the
X可動子132X1,132X2のそれぞれは、図2に示されるように、Y軸方向を長手方向とするY軸固定子134Yの長手方向の一端と他端に固定されている。
As shown in FIG. 2, each of the X movers 132X 1 and 132X 2 is fixed to one end and the other end in the longitudinal direction of a Y-
ステージ31は、前述のエアベアリングが底面に複数固定されたXZ断面が長方形の枠状部材を含み、該枠状部材の内部空間に不図示のY可動子が設けられている。Y可動子は、枠状部材の内部空間に挿入された前述のY固定子134Yとともに、ステージ31をウエハテーブルWTBとともにY軸方向に駆動するムービングマグネット型又はムービングコイル型のY軸リニアモータを構成する。以下においては、このY軸リニアモータをY固定子と同一の符号を用いて、Y軸リニアモータ134Yとも呼ぶものとする。
The
これまでの説明から分かるように、Y軸リニアモータ134Y、一対のX軸リニアモータ136A,136B、3つの自重キャンセラ150、X微動機構VX、一対のY微動機構VY1,VY2により、ウエハステージ駆動系130の少なくとも一部が構成されている。これらウエハステージ駆動系130の構成各部は、主制御装置20により制御される(図4参照)。
As can be understood from the above description, the wafer stage is obtained by the Y-axis
ウエハテーブルWTB上には、ウエハホルダ25を介してウエハWが、真空吸着などによって保持されている。ウエハテーブルWTBの上面には、図5(A)等に示されるように、基準マークFM1、FM2、FM3がそれぞれ形成された3つの基準マーク板が設けられている。この3つの基準マーク板は、それぞれの表面がウエハWとほぼ同じ高さとなるように設定されている。
On wafer table WTB, wafer W is held via
図1に戻り、ウエハステージWSTの位置情報は、ウエハテーブルWTBの端面に形成された反射面に測定ビームを照射する干渉計システム58によって常時検出されている。ウエハテーブルWTBの+Y側、−X側の端面には、それぞれ鏡面加工が施され、図2、図3等に示されるように、平坦度の高い反射面54Y、54Xが形成されている。ここで、ウエハテーブルWTBの反射面54Y及び54Xが、それぞれY軸及びX軸に垂直となる基準状態(ウエハテーブルWTBの基準姿勢)においては、基準マークFM1,FM2が同一のY軸に平行な直線上に位置し、基準マークFM1,FM3が同一のX軸に平行な直線上に位置するように、各基準マークの位置関係が設計上定められている。
Returning to FIG. 1, the position information of wafer stage WST is constantly detected by
干渉計システム58は、図3に示される3つのダブルパス方式の干渉計ユニット58Y、58X1,58X2を含む。干渉計ユニット58Y、58X1,58X2のそれぞれは、内部に設けられた固定鏡の反射面を基準とするウエハテーブルWTBの反射面54Y又は54Xの位置情報、すなわち、各干渉計ユニット内で分岐された測定ビームと参照ビームとの分岐点からの光路長の差の情報を用いて、ウエハテーブルWTB(ウエハW)の位置情報を計測する。
The
ここで、干渉計ユニット58X1からは、アライメント系ALGの検出中心を通り、X軸に平行でかつZ軸方向に所定距離(ΔZとする)離れた測定軸にそれぞれ沿って、一対の測定ビームWXF1,WXF2が反射面54Xに照射されている。また、干渉計ユニット58X2からは、投影光学系PLの光軸AXを通り、X軸に平行でかつZ軸方向に所定距離(ΔZ)離れた測定軸にそれぞれ沿って、一対の測定ビームWX1,WX2が反射面54Xに照射されている。この場合、測定ビームWXF1と測定ビームWX1とは同一のXY平面上を通り、測定ビームWXF2と測定ビームWX2とは同一のXY平面上を通る。
Here, a pair of measurement beams passes from the interferometer unit 58X 1 along the measurement axes that pass through the detection center of the alignment system ALG, are parallel to the X axis, and are separated by a predetermined distance (ΔZ) in the Z axis direction. WXF 1 and WXF 2 are applied to the reflecting
また、干渉計ユニット58Yからは、測定ビームWXF1,WX1と同一のXY平面上を通り、X軸方向に所定間隔離れたY軸に平行な光路に沿って一対の測定ビームWY1,WY2が、反射面54Yに照射されている。この場合、測定ビームWY1,WY2は、投影光学系PLの光軸AX及びアライメント系ALGの検出中心を通るY軸に平行な軸に関して対称な光路を通る。干渉計ユニット58Yからは、さらに、測定ビームWXF2,WX2と同一のXY平面上を通り、投影光学系PLの光軸を通るY軸に平行な測定軸に沿って測定ビームWY3が、反射面54Yに照射されている。
Further, from the
干渉計システム58の3つの干渉計ユニット58Y、58X1,58X2の計測値は、不図示の演算部に供給される。演算部は、測定ビームWY1,WY2の計測値の平均値に基づいて、ウエハテーブルWTBのY軸方向の位置(Y位置)を算出する。すなわち、測定ビームWY1,WY2実質的な測定軸は、投影光学系PLの光軸AX及びアライメント系ALGの検出中心を通るY軸に平行な軸である。また、演算部は、測定ビームWY1,WY2の計測値の差と、両ビームの間隔(ΔXとする)とに基づいて、ウエハテーブルWTBのθz方向の回転角を算出する。また、演算装置は、上記のY位置と、測定ビームWY3の計測値との差と、間隔ΔZとに基づいて、ウエハテーブルWTBのθx方向の回転角(傾斜角)を求める。
The measurement values of the three
また、アライメント系ALGを用いてウエハW上のアライメントマークを検出するアライメント時などには、演算部は、主制御装置20の指示に応じ、測定ビームWXF1の計測値に基づいて、ウエハテーブルWTBのX位置を算出するとともに、測定ビームWXF1と測定ビームWXF2との差とΔZとに基づいてθy方向の回転角(傾斜角)を算出する。
Further, at the time of alignment for detecting an alignment mark on the wafer W using the alignment system ALG, the arithmetic unit, based on the measurement value of the measurement beam WXF 1 , in response to an instruction from the
一方、ウエハW上のショット領域にレチクルRのパターンを転写する露光時などには、演算装置は、主制御装置20の指示に応じ、測定ビームWX1の計測値に基づいて、ウエハテーブルWTBのX位置を算出するとともに、測定ビームWX1と測定ビームWX2との差とΔZとに基づいてθy方向の回転角(傾斜角)を算出する。
On the other hand, at the time of exposure for transferring the pattern of the reticle R onto the shot area on the wafer W, the arithmetic unit, on the basis of the measurement value of the measurement beam WX 1 , in response to an instruction from the
演算部の算出結果は、主制御装置20に供給される。従って、主制御装置20は、Y軸方向に関するウエハテーブルWTBを、いわゆるアッベ誤差なく求めることができる。また、主制御装置20は、X軸方向に関しても、アライメント時、露光時のいずれの時においても、ウエハテーブルWTBの位置をいわゆるアッベ誤差なく求めることができる。レーザ干渉計システム58によるX軸、Y軸方向の位置の計測分解能は、0.5〜1nm程度であり、回転方向の計測分解能は、1μrad程度である。
The calculation result of the calculation unit is supplied to the
図4には、露光装置10の制御系の構成がブロック図にて示されている。この制御系は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含む、主制御装置20を中心として構成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
ここで、図5(A)〜図12(B)に基づいて、主制御装置20によって行われる、ウエハテーブルWTBの基準姿勢の計測方法を説明する。本計測方法では、干渉計ユニット58X1及び干渉計ユニット58Yと、基準マークFM1〜FM3と、アライメント系ALGとが用いられる。また、基準マークFM1とFM2との間隔をDY、FM1とFM3との間隔をDXとする。
Here, a method for measuring the reference posture of wafer table WTB, which is performed by
図5(A)〜図12(B)においては、干渉計ユニット58Yからの前述の3本の測定ビームが測定ビームWYとして代表的に示され、干渉計ユニット58X1からの2本の測定ビームが代表的に測定ビームWXとして示されている。
In FIG. 5 (A) ~ FIG 12 (B), 3 pieces of the measurement beam of the foregoing from the
図5(A)〜図5(C)には、基準状態における姿勢、すなわち基準姿勢(θx0,θy0,θz0)におけるウエハテーブルWTBが示されている。ここで、基準状態においてθx=θy=θz=0と定義する。基準姿勢において、測定ビームWX、WYは、それぞれウエハテーブルWTBの反射面54X、54Yに対し垂直になる。すなわち、ウエハテーブルWTBの上面はXY平面と平行となる。以下においては、前提として、反射面54X、54Yは、ともに理想的な平面であるものとする。
5A to 5C show the wafer table WTB in the posture in the reference state, that is, in the reference postures (θx 0 , θy 0 , θz 0 ). Here, θx = θy = θz = 0 is defined in the reference state. In the reference posture, the measurement beams WX and WY are perpendicular to the reflecting
実際の計測方法の説明に先立って、計測方法の原理について説明する。今、ウエハテーブルWTBは基準姿勢(θx0,θy0)にあるとして、基準回転角θz0の計測を行う場合について考える。ここでは、干渉計ユニット58Y(測定ビームWY)と基準マークFM1,FM2とを用いる。なお、干渉計ユニット58X1の代わりに、前述の干渉計ユニット58Yと同様に、3本の測定ビームを反射面54Xに照射し、ウエハテーブルWTBのX軸方向に関する位置、θy方向の傾斜角及びθz方向の回転を計測可能な干渉計ユニット(以下、便宜上、干渉計ユニット58Xと記述する)を用いる場合には、干渉計ユニット58X(測定ビームWX)と基準マークFM1,FM3とを用いることもできる。
Prior to the description of the actual measurement method, the principle of the measurement method will be described. Assume that the wafer table WTB is in the reference posture (θx 0 , θy 0 ) and the reference rotation angle θz 0 is measured. Here,
図5(A)に示されるウエハテーブルWTBの基準姿勢では、基準マークFM1の中心はアライメント系ALGの検出中心(指標中心)に一致しているものとする。このとき、アライメント系ALGから基準マークの位置情報として、(Δx1,Δy1)=(0,0)が出力される。また、このとき、干渉計ユニット58Yから反射面54Y上の測定ビームWYの照射点までの距離をLYとすると、測定ビームWYの光路長は2LYである。
In the reference posture of wafer table WTB shown in FIG. 5A, it is assumed that the center of reference mark FM1 coincides with the detection center (index center) of alignment system ALG. At this time, (Δx1, Δy1) = (0, 0) is output from the alignment system ALG as the reference mark position information. At this time, if the distance from the
次に、図6に示されるように、ウエハテーブルWTBを、その姿勢(θx,θy,θz)を保ったまま、+Y方向に距離DYだけ移動させ、基準マークFM2の中心をアライメント系ALGの検出中心に位置決めする。この場合も、アライメント系ALGから基準マークの位置情報として、(Δx2,Δy2)=(0,0)が出力される。このとき、干渉計ユニット58Yと反射面54Yとの距離は(LY―DY)、測定ビームWYの光路長は2(LY―DY)である。従って、ウエハテーブルWTBの移動の前後の光路長の差は2DYとなる。
Next, as shown in FIG. 6, the wafer table WTB is moved by a distance DY in the + Y direction while maintaining its posture (θx, θy, θz), and the center of the reference mark FM2 is detected by the alignment system ALG. Position in the center. Also in this case, (Δx2, Δy2) = (0, 0) is output from the alignment system ALG as the reference mark position information. At this time, the distance between the
次に、図7に示されるように、ウエハテーブルWTBが図5(A)の状態から角度θz回転している状況を考える。この場合も、アライメント系ALGの検出中心は、基準マークFM1の中心に一致しているものとする。干渉計ユニット58Yから、反射面54Y上の測定ビームWYの照射点までの距離をLY’とする。測定ビームWYは反射面に対して入射角θzで入射するので、入射ビームと反射ビームは角度2θzを成す。従って、測定ビームWYの光路長はLY’[1+sec(2θz)]となる。
Next, as shown in FIG. 7, a situation is considered in which wafer table WTB is rotated by angle θz from the state of FIG. Also in this case, the detection center of the alignment system ALG is assumed to coincide with the center of the reference mark FM1. The distance from the
そして、図8に示されるように、ウエハテーブルWTBを、その姿勢を保ったまま、アライメント系ALGの検出中心に基準マークFM2が一致するように、所定方向に直線的に移動させる。この場合、ウエハテーブルWTBの移動距離は、先と同様DYである。ただし、基準マークFM1と基準マークFM2とを結ぶ直線はY軸と角度θzを成しているので、ウエハテーブルWTBのY軸方向に関する移動距離はDYcos(θz)である。従って、このときの測定ビームWYの光路長は、[LY’―DYcos(θz)]・[1+sec(2θz)]である。以上より、ウエハテーブルWTBの移動前後の測定ビームWYの光路長の差ΔLY(θz)は、次の式(1)で表される。 Then, as shown in FIG. 8, while maintaining the posture, wafer table WTB is linearly moved in a predetermined direction so that fiducial mark FM2 coincides with the detection center of alignment system ALG. In this case, the movement distance of wafer table WTB is DY, as before. However, since the straight line connecting fiducial mark FM1 and fiducial mark FM2 forms an angle θz with the Y axis, the movement distance in the Y axis direction of wafer table WTB is DYcos (θz). Accordingly, the optical path length of the measurement beam WY at this time is [LY′−DYcos (θz)] · [1 + sec (2θz)]. As described above, the difference ΔLY (θz) in the optical path length of the measurement beam WY before and after the movement of the wafer table WTB is expressed by the following equation (1).
ΔLY(θz)=DYcos(θz)[1+sec(2θz)] …(1)
なお、式(1)の右辺をテーラー展開すれば、次式(1’)のようになる。
ΔLY (θz) = DYcos (θz) [1 + sec (2θz)] (1)
If the right side of equation (1) is Taylor-expanded, the following equation (1 ′) is obtained.
ΔLY(θz)=2DY(1+θz2/2)+O(θz3) …(1’)
式(1’)において、O(θz3)は高次項である。上式(1’)からわかるように、光路長の差ΔLY(θz)は、回転角θzが基準回転角θz0(=0)の時、2DYで、最も短い。従って、光路長の差ΔLY(θz)を計測し、それが最小となるようなθzを算出すれば、回転角θzを絶対計測することなく、基準回転角(基準状態における回転角)θz0を求めることができる。
ΔLY (θz) = 2DY (1 +
In the formula (1 ′), O (θz 3 ) is a high-order term. As can be seen from the above equation (1 ′), the optical path length difference ΔLY (θz) is the shortest at 2DY when the rotation angle θz is the reference rotation angle θz 0 (= 0). Accordingly, if the difference ΔLY (θz) in the optical path length is measured and θz is calculated so as to minimize it, the reference rotation angle (rotation angle in the reference state) θz 0 can be obtained without absolute measurement of the rotation angle θz. Can be sought.
なお、光路長の差は、傾斜角θxに対しても式(1)と同様の形で依存する。従って、上記と同様の手順に従って、光路長の差ΔLY(θx)の計測値が最小となるようなθxを算出すれば、基準傾斜角θx0を求めることができる。一方、基準傾斜角θy0に対しては、測定ビームWXと基準マークFM1,FM3とを用いて、同様の手順に従って、測定ビームWXの光路長の差を測定することによって求めることができる。 Note that the difference in optical path length also depends on the inclination angle θx in the same manner as in equation (1). Accordingly, the reference inclination angle θx 0 can be obtained by calculating θx that minimizes the measured value of the optical path length difference ΔLY (θx) according to the same procedure as described above. On the other hand, the reference tilt angle θy 0 can be obtained by measuring the difference in the optical path length of the measurement beam WX using the measurement beam WX and the reference marks FM1 and FM3 according to the same procedure.
次に、上述した計測方法と等価で、実際的な計測方法について説明する。 Next, an actual measurement method that is equivalent to the measurement method described above will be described.
まず、先と同様に干渉計ユニット58Y(測定ビームWY)と基準マークFM1,FM2を用いて、ウエハテーブルWTBの基準回転角θz0の計測を行う場合を考える。なお、後述するように、これらに代えて、干渉計ユニット58X(測定ビームWX)と基準マークFM1,FM3とを用いることもできる。
First, consider the case where the reference rotation angle θz 0 of the wafer table WTB is measured using the
a. 主制御装置20は、まず、基準マークFM1がアライメント系ALGの検出領域内に位置されるように、ウエハテーブルWTBを移動させる。この移動は、主制御装置20が、干渉計ユニット58X1,58Yの計測値に基づいて、ウエハステージ駆動系130の各モータを駆動することで行われる。
a. First,
図9(A)には、ウエハテーブルWTBの移動が行われた後の状態が示されている。また、この図9(A)では、ウエハテーブルWTBが基準姿勢から角度θz回転した状態となっている。一般に、例えばウエハテーブルWTBのメカ的なリセット後の状態では、θx≠θx0であるが、ここでは、説明を簡単にするために、傾斜角θx,θyはそれぞれ基準状態θx0,θy0にあるものとする。 FIG. 9A shows a state after wafer table WTB is moved. Further, in FIG. 9A, wafer table WTB is in a state rotated by angle θz from the reference posture. In general, for example, θx ≠ θx 0 in a state after mechanical reset of wafer table WTB, for example, but in order to simplify the description, inclination angles θx and θy are set to reference states θx 0 and θy 0 , respectively. It shall be.
上記のウエハテーブルWTBの移動後、主制御装置20は、基準マークFM1をアライメント系ALGを用いて検出し、アライメント系ALGの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量(Δx1,Δy1)を計測する。同時に、主制御装置20は、干渉計ユニット58Yの計測値(干渉計ユニット58Yから反射面54Y上の測定ビームWYの照射点までの距離LY1)を取り込む。
After movement of wafer table WTB,
b. 次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBを、その姿勢を保ったまま、+Y方向に距離DY移動させる。図10には、ウエハテーブルWTBの移動後の状態が示されている。そして、主制御装置20は、図10の状態で、アライメント系ALGを用いて基準マークFM2を検出し、アライメント系ALGの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量(Δx2,Δy2)を計測する。同時に、主制御装置20は、干渉計ユニット58Yの計測値(干渉計ユニット58Yから反射面54Y上の測定ビームWYの照射点までの距離LY2)を取り込む。
b. Next,
上記a.とb.との計測で得られた計測値より、次の式(2)で表される、基準マークFM1,FM2間のY軸方向に関する距離の見かけ上の伸縮率(Yスケーリング)Syを求めることができる。 From the measured values obtained in the above measurements a. And b., The apparent expansion / contraction rate (Y scaling) of the distance in the Y-axis direction between the reference marks FM1, FM2 expressed by the following equation (2): Sy can be determined.
Sy=|LY1+Δy1―LY2―Δy2|/DY …(2)
又はLY1―LY2=DYなので、次の式(2’)を用いてYスケーリングSyを求めても良い。
Sy = | LY1 + Δy1-LY2-Δy2 | / DY (2)
Alternatively, since LY1−LY2 = DY, Y scaling Sy may be obtained using the following equation (2 ′).
Sy=|1+(Δy1―Δy2)/DY|, …(2’)
YスケーリングSyは、次の理論式(3)に従う。
Sy = | 1+ (Δy1−Δy2) / DY |, (2 ′)
Y scaling Sy follows the following theoretical formula (3).
Sy(θz)=2−cos(θz) …(3)
なお、式(3)の右辺をテーラー展開すれば、次の理論式(3’)のようになる。
Sy (θz) = 2−cos (θz) (3)
If the right side of equation (3) is Taylor-expanded, the following theoretical equation (3 ′) is obtained.
Sy(θz)=1+θz2/2+O(θz3) …(3’)
式(3’)において、O(θz3)は高次項である。上式(3’)からわかるように、YスケーリングSyは、回転角θzが基準回転角θz0(=0)の時、最も小さい。従って、YスケーリングSyの計測値が最小となるようなθzを算出すれば、回転角θzを絶対計測することなく、基準回転角θz0を求めることができる。
Sy (θz) = 1 +
In the formula (3 ′), O (θz 3 ) is a high-order term. As can be seen from the above equation (3 ′), the Y scaling Sy is the smallest when the rotation angle θz is the reference rotation angle θz 0 (= 0). Therefore, if θz is calculated such that the measured value of Y scaling Sy is minimized, the reference rotation angle θz 0 can be obtained without absolute measurement of the rotation angle θz.
上述のYスケーリングSyの計測値から基準回転角θz0を求めるために、フィッティング法を採用することができる。例えば、理論式(3’)の形に対応して、次式(4)で表される2次のフィッティング公式を採用する。 In order to obtain the reference rotation angle θz 0 from the measured value of the Y scaling Sy described above, a fitting method can be employed. For example, a quadratic fitting formula represented by the following equation (4) is adopted corresponding to the form of the theoretical equation (3 ′).
Sy(2)(θz)=c0+c1θz+c2θz2 …(4)
この場合、3つの係数c0,c1,c2を決定するためには、少なくとも3つの異なる回転角θzでのYスケーリングSyの計測値が必要である。3つ以上の計測値に対し、公式(4)を用いて最小自乗フィッティングすることにより、3つの係数が決まる。そして、Sy(2)(θz)が極小となるθz、詳しくはdSy(2)(θz)/dθz=c1+2c2θz=0よりθz=−c1/(2c2)、が求まる。なお、フィッティング公式として、より高次の多項式、又は理論式(3)の形に対応して、次式(5)で表されるフィッティング公式を採用することも可能である。
Sy (2) (θz) = c 0 + c 1 θz + c 2 θz 2 (4)
In this case, in order to determine the three coefficients c 0 , c 1 , c 2 , measured values of Y scaling Sy at at least three different rotation angles θz are required. Three coefficients are determined by least square fitting using formula (4) for three or more measured values. Then, θz at which Sy (2) (θz) is minimized, specifically, dSy (2) (θz) / dθz = c 1 + 2c 2 θz = 0, and θz = −c 1 / (2c 2 ) is obtained. In addition, it is also possible to employ | adopt the fitting formula represented by following Formula (5) corresponding to a higher-order polynomial or the form of theoretical formula (3) as a fitting formula.
Sy(c)(θz)=c0+c1・cos(c2θz) …(5)
加えて、YスケーリングSyの計測値が多くあれば、フィッティング法による基準回転角の決定精度はさらに向上する。
Sy (c) (θz) = c 0 + c 1 · cos (c 2 θz) (5)
In addition, if there are many measured values of Y scaling Sy, the accuracy of determining the reference rotation angle by the fitting method is further improved.
そこで、主制御装置20は、上述したa.、b.と同様の基準マークFM1,FM2の位置計測を、ウエハテーブルWTBの姿勢(回転角θz)を、少なくとも2回変化させて、繰り返し行う。この場合、基準マークの計測の順序は、FM1→FM2→FM2→FM1→FM1→FM2……となるようにすることが、計測時間の短縮を図る点で好ましい。
Therefore,
次いで、主制御装置20は、上述のようにして得られたウエハテーブルWTBの異なる複数(少なくとも3つ)の姿勢で、アライメント系ALGを用いて検出された、基準マークFM1,FM2それぞれとアライメント系ALGの検出中心との位置関係と、各検出時の干渉計システム58Yの計測値とに基づいて、前述のYスケーリングを、それぞれの回転角θzについて算出する。
Next,
そして、主制御装置20は、算出した回転角θz毎のYスケーリングを用いて、上述した最小自乗フィッティングを行って、式(4)の係数を決定することで、YスケーリングSyと、ウエハテーブルWTBの姿勢(回転角θz)との関係を示す式(4)を求める。
Then,
次いで、主制御装置20は、式(4)の2次関数の極小値(最小値)に対応する回転角θzを、上述した手順で求める。
Next,
上述のフィッティング法では、フィッティング公式Sy(2)(θz)が極小となるθzを求めるものとしたが、これには、次のような大きな利点がある。 The fitting method described above, it is assumed to determine the [theta] z of fitting formula Sy (2) (θz) is minimum, This has the great advantage as follows.
すなわち、理論式(3)に従えば、スケーリングSy(θz)の最小値は1である。従って、Sy(2)(θz)=1となるθzを求めることは、Sy(2)(θz)が極小となるθzを求めることと等価である。しかし、長時間の使用によるウエハテーブルWTB及び/又は計測器(干渉計システム、アライメント系ALGなど)などの経時変化により、基準マークFM1,FM2間の距離DYや、ウエハテーブルWTBの移動距離DYが、正確に保障されないことがあり得る。それに加えて、フィッティング法を採用することによっても、YスケーリングSyの最小値は1からずれ得る。しかし、その様な状況でも、YスケーリングSyは基準状態では必ず最小値をとる。従って、上述のフィッティング公式Sy(2)(θz)が極小となるθzを求めることで、上記のウエハテーブルWTB等の経時変化などの影響を受けることなく、YスケーリングSyが最小となるウエハテーブルWTBの基準回転角θz0を正確、かつ確実に求めることが可能になる。 That is, according to the theoretical formula (3), the minimum value of the scaling Sy (θz) is 1. Therefore, obtaining θz for Sy (2) (θz) = 1 is equivalent to obtaining θz for which Sy (2) (θz) is minimized. However, the distance DY between the reference marks FM1 and FM2 and the movement distance DY of the wafer table WTB may vary due to changes over time of the wafer table WTB and / or measuring instrument (interferometer system, alignment system ALG, etc.) due to long-term use. It may not be guaranteed exactly. In addition, the minimum value of Y scaling Sy can be deviated from 1 by adopting the fitting method. However, even in such a situation, Y scaling Sy always takes a minimum value in the reference state. Therefore, by obtaining θz at which the above-described fitting formula Sy (2) (θz) is minimized, the wafer table WTB that minimizes the Y scaling Sy without being affected by the change over time of the wafer table WTB or the like. it is possible to obtain the reference rotation angle [theta] z 0 of accurate and reliably.
これまでは、ウエハテーブルWTBは基準傾斜角(θx0,θy0)にあるものとの仮定のもと、回転角θZと、YスケーリングSyとの関係を求める場合について説明したが、実際には、図9(B)に示されるように、ウエハテーブルWTBの傾斜角θxが変わることによっても、測定ビームWYの光路長、ひいてはYスケーリングは変化する。その原理は、回転角θzに対するそれと同様である。従って、光路長の差ΔLYの傾斜角θx依存性は、式(1)と同じ形で表される。同様に、YスケーリングSyの傾斜角θx依存性は、式(3)と同じ形で表される。 So far, the description has been given of the case where the relationship between the rotation angle θ Z and the Y scaling Sy is obtained under the assumption that the wafer table WTB is at the reference tilt angle (θx 0 , θy 0 ). As shown in FIG. 9B, the optical path length of the measurement beam WY, and hence the Y scaling, also changes as the tilt angle θx of the wafer table WTB changes. The principle is the same as that for the rotation angle θz. Accordingly, the dependency of the optical path length difference ΔLY on the inclination angle θx is expressed in the same form as in the equation (1). Similarly, the dependency of the Y scaling Sy on the inclination angle θx is expressed in the same form as in the equation (3).
そこで、実際には、フィッティング法を適用し、YスケーリングSyが極小となる傾斜角θxをも求めることができる。フィッティングに際し、例えば、Sy(θx)に対して式(4)と同様の形の次式(6)の公式を採用するものとする。 Therefore, in practice, the fitting method can be applied to obtain the inclination angle θx at which the Y scaling Sy is minimized. In fitting, for example, the formula of the following formula (6) having the same form as the formula (4) is adopted for Sy (θx).
Sy(2)(θx)=a0+a1θx+a2θx2 …(6)
従って、主制御装置20は、基準回転角θz0の計測と同様の手順で、ウエハテーブルWTBの傾斜角θxを変化させながら、基準マークFM1,FM2の計測を行い、上記と同様の演算を行うことで、YスケーリングSyの計測値が最小となる、基準傾斜角θx0を求める。
Sy (2) (θx) = a 0 + a 1 θx + a 2 θx 2 (6)
Accordingly, the
なお、光路長の差ΔLYは傾斜角θyに依存しない。同様に、YスケーリングSyも傾斜角θyに依存しない。従って、YスケーリングSyの計測より、基準回転角θz0と基準傾斜角θx0の2つが求められる。 The optical path length difference ΔLY does not depend on the tilt angle θy. Similarly, the Y scaling Sy does not depend on the tilt angle θy. Accordingly, the reference rotation angle θz 0 and the reference tilt angle θx 0 are obtained from the measurement of the Y scaling Sy.
ウエハテーブルWTBの基準姿勢を求めるためには、先に求めた基準回転角θz0及び基準傾斜角θx0に加えて、基準傾斜角θy0を求めなければならない。このため、基準マークFM1,FM3間のX軸方向に関する距離の見かけ上の伸縮率、すなわちXスケーリングSxの計測を行う。 In order to obtain the reference attitude of wafer table WTB, reference inclination angle θy 0 must be obtained in addition to reference rotation angle θz 0 and reference inclination angle θx 0 obtained previously. Therefore, the apparent expansion / contraction ratio of the distance between the reference marks FM1 and FM3 in the X-axis direction, that is, the X scaling Sx is measured.
c. まず、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBを、先に求めた基準姿勢(θz0,θx0)に維持した状態で、基準マークFM1がアライメント系ALGの検出領域内に位置するように移動させる。この移動は、干渉計ユニット58X1,58Yの計測値に基づいて、ウエハステージ駆動系130の各モータを駆動することで行われる。
c. First,
図11(A)及び図11(B)には、このようにして、ウエハテーブルWTBの移動が行われた後の状態が示されている。この図11(B)では、ウエハテーブルWTBが、基準傾斜角θy0から角度θy傾斜している。 FIGS. 11A and 11B show a state after the wafer table WTB is moved in this manner. In FIG. 11 (B), wafer table WTB has an angle [theta] y tilted from the reference inclination angle [theta] y 0.
次に、主制御装置20は、基準マークFM1をアライメント系ALGを用いて検出し、アライメント系ALGの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量(Δx1,Δy1)を計測する。同時に、主制御装置20は、干渉計ユニット58X1の計測値(干渉計ユニット58X1から反射面54X上の測定ビームWXの照射点までの距離LX1)を取り込む。
Next,
d. 次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBを、その姿勢を保ったまま、−X方向に距離DX移動させる。図12(A)及び図12(B)には、ウエハテーブルWTBの移動後の状態が示されている。そして、主制御装置20は、図12(A)及び図12(B)の状態でアライメント系ALGを用いて基準マークFM3を検出し、アライメント系ALGの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量(Δx2,Δy2)を計測する。主制御装置20は、干渉計ユニット58X1の計測値(干渉計ユニット58X1から反射面54X上の測定ビームWXの照射点までの距離LX2)を取り込む。
d. Next,
上記c.とd.との計測で得られた計測値より、次の式(7)で表される、XスケーリングSxを求めることができる。 From the measurement values obtained by the above c. And d. Measurement, the X scaling Sx represented by the following equation (7) can be obtained.
Sx=|LX1+Δx1―LX2―Δx2|/DX …(7)
又はLX1―LX2=DXなので、次の式(7’)を用いてXスケーリングSxを求めても良い。
Sx = | LX1 + Δx1-LX2-Δx2 | / DX (7)
Alternatively, since LX1−LX2 = DX, the X scaling Sx may be obtained using the following equation (7 ′).
Sx=|1+(Δx1―Δx2)/DX| …(7’)
ここで、XスケーリングSxの傾斜角θy依存性は、YスケーリングSyの傾斜角θx依存性と同様である。すなわち、XスケーリングSxは、基準傾斜角θy0の時、傾斜角θyに対して最も小さくなる。従って、XスケーリングSxの計測値が最小となるウエハテーブルWTBを傾斜角θyを求めれば、傾斜角θyを絶対計測することなく、基準傾斜角θy0を求めることができる。
Sx = | 1+ (Δx1−Δx2) / DX | (7 ′)
Here, the dependency of X scaling Sx on the inclination angle θy is the same as the dependency of Y scaling Sy on the inclination angle θx. That, X scaling Sx when the reference tilt angle [theta] y 0, the smallest to the inclined angle [theta] y. Therefore, by obtaining the inclination angle [theta] y of wafer table WTB the measurement value of X scaling Sx becomes minimum, without absolute measuring an inclination angle [theta] y, it is possible to determine the reference tilt angle [theta] y 0.
XスケーリングSxの計測から基準傾斜角θy0を求めるために、先と同様にフィッティング法を適用し、XスケーリングSxが極小となる傾斜角θyを求める。フィッティングに際し、例えば、次式(8)で表されるフィッティング公式として採用することができる。 In order to obtain the reference inclination angle θy 0 from the measurement of the X scaling Sx, the fitting method is applied in the same manner as described above to obtain the inclination angle θy at which the X scaling Sx is minimized. In fitting, for example, it can be adopted as a fitting formula represented by the following equation (8).
Sx(2)(θy)=b0+b1θy+b2θy2 …(8)
そこで、主制御装置20は、上述したc.、d.と同様の基準マークFM1,FM3の位置計測を、ウエハテーブルWTBの姿勢(傾斜角θy)を、少なくとも2回変化させて、繰り返し行う。この場合、基準マークの計測の順序は、FM1→FM3→FM3→FM1→FM1→FM3……となるようにすることが、計測時間の短縮するためには好ましい。
Sx (2) (θy) = b 0 + b 1 θy + b 2 θy 2 (8)
Therefore,
次いで、主制御装置20は、上述のようにして得られたウエハテーブルWTBの異なる複数(少なくとも3つ)の姿勢で、アライメント系ALGを用いて検出された、基準マークFM1,FM3それぞれとアライメント系ALGの検出中心との位置関係と、各検出時の干渉計システム58X1の計測値とに基づいて、前述のXスケーリングを、それぞれの傾斜角θyについて算出する。
Next,
そして、主制御装置20は、算出した傾斜角θy毎のXスケーリングを用いて、上述した最小自乗フィッティングを行って、式(8)の係数を決定することで、XスケーリングSxと、ウエハテーブルWTBの姿勢(傾斜角θy)との関係を示す式(8)を求める。
Then,
次いで、主制御装置20は、式(8)の2次関数の極小値(最小値)に対応する傾斜角θyを、前述と同様の手順で求める。
Next,
以上、YスケーリングSyとXスケーリングSxとの計測を組み合わせることにより、基準姿勢(θx0,θy0,θz0)が決まる。ここで、スケーリングSx,Syは、ともに回転角θz、傾斜角θx、θyに独立に依存するため、3つの基準角の計測は順不同で独立におこなうことができる。 As described above, the reference postures (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) are determined by combining the measurements of Y scaling Sy and X scaling Sx. Here, since the scalings Sx and Sy both depend independently on the rotation angle θz and the inclination angles θx and θy, measurement of the three reference angles can be performed independently in any order.
本実施形態の露光装置10では、ウエハステージWSTのセット時又はリセット時(干渉計システム58の原点の再設定時)などに、主制御装置20により、上述したウエハテーブルWTBの基準姿勢の計測が行われ、この計測結果に基づいて、ウエハテーブルWTBが、ウエハステージ駆動系130の各微動機構などを介して基準状態に設定される。
In
そして、露光装置10では、デバイスの製造に際し、表面に感応材(フォトレジスト)が塗布されたウエハWが、ウエハテーブルWTB上のウエハホルダ25上に載置され、レチクルアライメント(レチクルホルダRHのθz回転及びXY位置の微調整)及びアライメント系ALGのベーライン計測、並びにウエハアライメント(EGA方式など)の後、照明光ILのもとで、レチクルRのパターンを投影光学系PLを介してウエハW上の1つのショット領域に投影する動作と、ウエハステージWSTを介してウエハWをX軸方向、Y軸方向にステップ移動する動作とがステップ・アンド・リピート方式で繰り返される。
In the
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置10によると、主制御装置20により、ウエハテーブルWTB上の基準マークFM1,FM2,及びFM3のアライメント座標系上での位置の計測が、ウエハテーブルWTBの姿勢を変化させながら、前述した手順で行われ、この計測結果に基づいて、前述のYスケーリングとウエハテーブルWTBの姿勢(回転角θz,傾斜角θx)との関係を示す未定係数決定後の式(4)、式(6)に基づいて、Y軸と反射面54Yとが交差(本実施形態では直交)する基準状態における、ウエハテーブルWTBの姿勢(基準回転角θz0,基準傾斜角θx0)求めることができる。また、同様にして、X軸と反射面54Xとが交差(本実施形態では直交)する基準状態における、ウエハテーブルWTBの姿勢(基準傾斜角θy0)求めることができる。従って、アライメント系ALG及び干渉計システム58以外に特に工具などを用いることなく、基準状態におけるウエハテーブルWTBの姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計システム58の各干渉計ユニットとしては、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の露光装置10によると、主制御装置20により、上述のようにしてウエハテーブルWTBの基準状態における姿勢が求められ、ウエハステージ駆動系130の各微動機構等を介してウエハテーブルWTBが基準状態に設定される。すなわち、ウエハステージWSTのセット又はリセットが行われる。そして、デバイスの製造に際しては、基準状態に設定されたウエハテーブルWTB上にウエハWが載置され、該ウエハWのウエハアライメントが干渉計システム58を用いてウエハテーブルWTBの位置を管理しつつ、行われ、該ウエハW上の各ショット領域に、照明系IOP及び投影光学系PLを用いてレチクルRのパターンが転写される。従って、ウエハテーブルWTB上に載置されたウエハW上に精度良くパターンを形成することが可能になる。
Further, according to the
なお、上記実施形態では、XスケーリングSxとYスケーリングSyの計測に際して、共通の基準マークFM1と、異なる基準マークFM2又はFM3とを検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものでない。例えば、YスケーリングSyの計測、XスケーリングSxの計測で、それぞれ異なる2つの基準マーク、合計4つの基準マークを検出しても良いし、あるいは、YスケーリングSyの計測、XスケーリングSxの計測で、同一の2つの基準マークを検出するようにしても良い。後者では、その2つの基準マークは、ウエハテーブルの基準状態において、X位置とY位置とがともに異なるように定められている必要があるが、2つの基準マークの(X,Y)座標の計測を、前述と同様の手順で行うことで、3つの基準角θx0,θy0,θz0すべてを計測できる。 In the above embodiment, the case where the common reference mark FM1 and the different reference mark FM2 or FM3 are detected when measuring the X scaling Sx and the Y scaling Sy has been described. However, the present invention is limited to this. Not. For example, in the measurement of Y scaling Sy and the measurement of X scaling Sx, two different reference marks, a total of four reference marks, may be detected, or in the measurement of Y scaling Sy and measurement of X scaling Sx, Two identical reference marks may be detected. In the latter case, the two reference marks need to be determined so that the X position and the Y position are different in the reference state of the wafer table, but the measurement of the (X, Y) coordinates of the two reference marks is necessary. Are performed in the same procedure as described above, and all three reference angles θx 0 , θy 0 , and θz 0 can be measured.
なお、スケーリングSx,Syの計測において、ウエハテーブルWTBの移動と姿勢の変更は、順不同でおこなうことができる。上述の手順では、ウエハテーブルWTBの姿勢を変更する毎に、一対の基準マークを検出するためにウエハテーブルWTBを移動させ、基準マーク中心の位置を計測した。この場合、スケーリングSx又はSyは、姿勢変更毎に算出される。これに限らず、まず、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの姿勢を所定回数変更しながら、姿勢変化の度に1つの基準マーク中心の位置を前述と同様に計測する。その後、ウエハテーブルWTBを移動させ、先と同様にウエハテーブルWTBの姿勢を所定回数変更しながら、姿勢変化の度に別の基準マーク中心の位置を前述と同様に計測することとしても良い。この場合、スケーリングSx又はSyは、すべての計測が終了した後に算出される。
In the measurement of the scalings Sx and Sy, the movement of the wafer table WTB and the change of the posture can be performed in any order. In the above procedure, each time the posture of the wafer table WTB is changed, the wafer table WTB is moved to detect a pair of reference marks, and the position of the reference mark center is measured. In this case, the scaling Sx or Sy is calculated for every posture change. Not limited to this, first,
また、上記実施形態では、スケーリングSx又はSyとウエハテーブルWTBの姿勢との関係を求め、この関係に基づいて、フィッティング法により基準姿勢(θx0,θy0,θz0)を求めるものとしたが、これに限らず、例えばスケーリングSx又はSyに代えて、一対の基準マーク間のY軸方向又はX軸方向に関する距離の実測値、あるいはその実測値の倍数などを用いても良い。 In the above embodiment, the relationship between the scaling Sx or Sy and the posture of the wafer table WTB is obtained, and the reference posture (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) is obtained by the fitting method based on this relationship. Not limited to this, for example, instead of the scaling Sx or Sy, an actual measurement value of a distance between the pair of reference marks in the Y-axis direction or the X-axis direction, or a multiple of the actual measurement value may be used.
なお、上記実施形態において、干渉計ユニット58X1に代えて、干渉計ユニット58Xが用いられている場合には、Xスケーリングの計測結果を用いて、回転角θzを求めるようにしても良い。この場合、例えば、次式(9)で示されるフィッティング公式を用いることができる。 In the above embodiment, instead of the interferometer unit 58X 1, when the interferometer unit 58X is used, using the measurement results of the X scaling may be calculated rotational angle [theta] z. In this case, for example, a fitting formula represented by the following formula (9) can be used.
Sx(2)(θz)=c0+c1θz+c2θz2 …(9) Sx (2) (θz) = c 0 + c 1 θz + c 2 θz 2 (9)
上述の第1の実施形態では、ウエハテーブルWTBの基準姿勢を計測するために、原則的に3つの基準マークを検出していた。しかるに、計測時間を短縮する等のため、簡略化した方法も望まれる。かかる観点からなされたのが、次の第2の実施形態である。 In the first embodiment described above, in principle, three reference marks are detected in order to measure the reference posture of the wafer table WTB. However, a simplified method is also desired in order to shorten the measurement time. The second embodiment has been made from this viewpoint.
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態を図13(A)〜図13(C)及び図14に基づいて説明する。この第2の実施形態に係る露光装置は、ウエハテーブルWTBの基準姿勢の計測及び設定方法が、第1の実施形態と異なるのみである。以下では、かかる相違点を中心に説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 13 (A) to 13 (C) and FIG. The exposure apparatus according to the second embodiment is different from the first embodiment only in the method for measuring and setting the reference posture of the wafer table WTB. Below, it demonstrates centering on this difference.
この第2の実施形態では、オフセット関数を導入することによって、1つの基準マークFMnの検出により、ウエハテーブルWTBの基準姿勢を計測し、設定する。 In the second embodiment, the reference posture of wafer table WTB is measured and set by detecting one reference mark FMn by introducing an offset function.
オフセット関数を導入するために、基準マークFMnの計測の際に得られる測定量から算出される量として、例えば前述の式(7)のXスケーリングSx、式(2)のYスケーリングSyにそれぞれ対応して、次式(10a),(10b)で表されるsx,syをそれぞれ導入する。
sx=|LXn+Δxn|/DX …(10a)
sy=|LYn+Δyn|/DY …(10b)
ここで、(Δxn,Δyn)はアライメント系ALGの検出中心に対する基準マークFMnの中心の位置ずれ量、LXn,LYnはそれぞれ測定ビームWX,WYの反射面54Y,54X上の照射点までの距離である。量sx,syは、それぞれスケーリングSx,Syの計測時に求めることができる。そこで、次式(11a),(11b)で表される、オフセット関数を定めておく。
δSx=Sx−sx …(11a)
δSy=Sy−sy …(11b)
これらのオフセット関数δSx,δSyを使うことにより、1つの基準マークFMnに対してのみsxとsyとを計測し、その計測値をスケーリングSx,Syに換算することができる。そして、第1の実施形態と同様に、換算されたスケーリングSx,Syが最小となるような、θx,θy,θzを求めれば、ウエハテーブルWTBの基準姿勢(θx0,θy0,θz0)を求めることが可能になる。
In order to introduce the offset function, the amount calculated from the measurement amount obtained when measuring the reference mark FMn corresponds to, for example, the X scaling Sx in the above equation (7) and the Y scaling Sy in the equation (2), respectively. Then, sx and sy represented by the following expressions (10a) and (10b) are respectively introduced.
sx = | LXn + Δxn | / DX (10a)
sy = | LYn + Δyn | / DY (10b)
Here, (Δxn, Δyn) is the amount of misalignment of the center of the reference mark FMn with respect to the detection center of the alignment system ALG, and LXn, LYn are the distances to the irradiation points on the reflecting
δSx = Sx−sx (11a)
δSy = Sy−sy (11b)
By using these offset functions δSx and δSy, it is possible to measure sx and sy only for one reference mark FMn and convert the measured values to scaling Sx and Sy. Similarly to the first embodiment, if θx, θy, and θz that minimize the converted scalings Sx and Sy are obtained, the reference postures (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) of the wafer table WTB are obtained. Can be obtained.
次に、オフセット関数δSx,δSyの設定方法を説明する。スケーリングSx,SyはウエハテーブルWTBの3つの回転座標(θx,θy,θz)のみに依存する。しかし、量sx,syがウエハテーブルWTBの位置(x,y,z)及び回転(θx,θy,θz)の全6座標に依存するため、オフセット関数δSx,δSyも全6座標に依存する。そこで、各基準マークFMnを検出する際のウエハテーブルWTBの位置座標(xn,yn,zn)と回転座標(φxi,φyj,φzk)の計測点を定めておく。ただし、前述の3つの基準マークを用いる場合、x1=x2,|y1―y2|=DY,|x1―x3|=DX,y1=y3,z1=z2=z3を満たすように計測位置を定める。そして、3つの傾斜・回転角に対し、それぞれI,J,K点の観測点を定める。ただし、I=J=K≧3とする。また、インデックスi,j,kはi=0〜I−1,j=0〜J−1,k=0〜K−1と走るとし、φx0,φy0,φz0を基準計測点とする。これら傾斜・回転角の計測点は、すべての基準マークの検出において、共通である。
Next, a method for setting the offset functions δSx and δSy will be described. Scaling Sx, Sy depends only on the three rotation coordinates (θx, θy, θz) of wafer table WTB. However, since the amounts sx, sy depend on all six coordinates of the position (x, y, z) and rotation (θx, θy, θz) of the wafer table WTB, the offset functions δSx, δSy also depend on all six coordinates. Therefore, measurement points of the position coordinates (xn, yn, zn) and rotation coordinates (φx i , φy j , φz k ) of the wafer table WTB at the time of detecting each reference mark FMn are determined. However, when the above-described three reference marks are used, the measurement position is determined so as to satisfy x1 = x2, | y1-y2 | = DY, | x1-x3 | = DX, y1 = y3, z1 = z2 = z3. Then, the observation points of I, J, and K are determined for the three inclinations and rotation angles, respectively. However, I = J = K ≧ 3. Furthermore, the index i, j, k is a run and i = 0~I-1, j = 0~J-1, k = 0~K-1,
オフセット関数を定めるために、前述の3つの基準マークFM1,FM2,FM3を用いるものとする。 In order to determine the offset function, the three reference marks FM1, FM2, and FM3 described above are used.
(1) まず、基準マークFM1,FM2を用いて、回転角θzに関するオフセット関数δSy(θz)を定める。具体的には、主制御装置20は、基準マークFM1を検出するために、ウエハテーブルWTBを所定の位置(x1,y1,z1)に移動させる。次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角をθx=φx0,θy=φy0と固定したまま、所定の回転角θz(=φzk、ただしk=0〜K−1)について、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行って、回転角θz=φzkのそれぞれについてΔx1,Δy1,LY1(及びLX1)を測定し、式(10b)に従って回転角θz=φzk毎にsyを算出する。
(1) First, an offset function δSy (θz) relating to the rotation angle θz is determined using the reference marks FM1 and FM2. Specifically,
次に、主制御装置20は、傾斜角θx及びθyを保ったまま、基準マークFM2を検出するために、ウエハステージWTBを所定の位置(x2,y2,z2)に移動させる。次いで、主制御装置20は、前述と同様にして、所定の回転角θz(=φzk、ただしk=0〜K−1)のそれぞれついてΔx2,Δy2,LY2(及びLX2),を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、回転角θz=φzk毎に、YスケーリングSyを求めるとともに、式(11b)に従ってオフセット関数δSyを算出する。
Next,
そして、主制御装置20は、オフセット関数δSyの測定値(算出値)に対してフィッティング法を適用し、θzの連続関数δSy(φx0,φy0;θz)として保存する。
Then,
(2) 同様に、基準マークFM1,FM2を用いて、傾斜角θxに関するオフセット関数δSy(θx)を定める。具体的には、主制御装置20は、基準マークFM1を検出するために、ウエハテーブルWTBを所定の位置(x1,y1,z1)に移動させる。次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角θy=φy0、回転角θz=φz0と固定したまま、所定の傾斜角θx(=φxi、ただしi=0〜I−1)に対して、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行って、傾斜角θx=φxiのそれぞれについてΔx1,Δy1,LY1(及びLX1)を測定し、式(10b)に従って傾斜角θx=φxi毎にsyを算出する。
(2) Similarly, an offset function δSy (θx) relating to the inclination angle θx is determined using the reference marks FM1 and FM2. Specifically,
次に、主制御装置20は、傾斜角θy及び回転角θzを保ったまま、基準マークFM2を検出するために、ウエハステージWTBを所定の位置(x2,y2,z2)に移動させる。次いで、主制御装置20は、前述と同様にして、所定の傾斜角θx(=φxi、ただしi=0〜I−1)のそれぞれついてΔx2,Δy2,LY2(及びLX2)を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、傾斜角θx=φxi毎にYスケーリングSyを求めるとともに、式(11b)に従ってオフセット関数δSyを算出する。
Next,
そして、主制御装置20は、オフセット関数δSyの測定値(算出値)に対してフィッティング法を適用し、θxの連続関数δSy(φy0,φz0;θx)として保存する。
Then,
(3) 次に、基準マークFM1,FM3を用いて、傾斜角θyに関するオフセット関数δSx(θy)を定める。具体的には、主制御装置20は、基準マークFM1を検出するために、ウエハテーブルWTBを所定の位置(x1,y1,z1)に移動させる。次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角θx=φx0、回転角θz=φz0と固定したまま、所定の傾斜角θy(=φyj、ただしj=0〜J−1)に対して、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行って、傾斜角θy=φyjのそれぞれについてΔx1,Δy1,LX1(及びLY1)を測定し、式(10a)に従って傾斜角θy=φyjの毎にsxを算出する。
(3) Next, an offset function δSx (θy) relating to the inclination angle θy is determined using the fiducial marks FM1, FM3. Specifically,
次に、主制御装置20は、傾斜角θx及び回転角θzを保ったまま、基準マークFM3を検出するために、ウエハテーブルWTBを所定の位置(x3,y3,z3)に移動させる。次いで、主制御装置20は、前述と同様にして、所定の傾斜角θy(=φyj、ただしj=0〜J−1)のそれぞれついてΔx3,Δy3,LX3(及びLY3)を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、傾斜角θy=φyj毎にXスケーリングSxを求めるとともに、式(11a)に従ってオフセット関数δSxを算出する。
Next,
そして、主制御装置20は、オフセット関数δSxの測定値に対してフィッティング法を適用し、θyの連続関数δSx(φx0,φz0;θy)として保存する。
Then,
なお、詳細説明は省略するが、干渉計ユニット58Xを用いる場合には、オフセット関数δSy(θz)の設定手順と同様の手順に従って、基準マークFM1,FM3を用いて、回転角θzに関するオフセット関数δSx(θz)を定めることもできる。 Although detailed description is omitted, when the interferometer unit 58X is used, the offset function δSx related to the rotation angle θz is used using the reference marks FM1 and FM3 according to the same procedure as the procedure for setting the offset function δSy (θz). (Θz) can also be determined.
次に、図13(A)〜図13(C)、及び図14(A)に基づいて、基準マークFM1を検出することで、ウエハテーブルWTBの基準状態を求める方法について説明する。図14(A)において、横軸θはθx,θy,又はθzを表し、縦軸S,sはSx,sx又はSy,syを表す。 Next, a method for obtaining the reference state of the wafer table WTB by detecting the reference mark FM1 will be described based on FIGS. 13 (A) to 13 (C) and FIG. 14 (A). In FIG. 14A, the horizontal axis θ represents θx, θy, or θz, and the vertical axes S, s represent Sx, sx, or Sy, sy.
(4) まず、基準回転角θz0を求める。ここでは、基準マークFM1が検出対象に選択されているので、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBを基準マークFM1の計測位置(x1,y1,z1)に移動させる。
(4) First, the reference rotation angle θz 0 is obtained. Here, since reference mark FM1 is selected as a detection target,
次に、主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角をθx=φx0,θy=φy0と固定したまま、回転角θz(=φz0,φz1,φz2)(図14(A)中のφ0,φ1,φ2)について、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行い(図13(A)参照)、前述の(1)と同様にして、回転角毎にsy(又はsx)を算出する。そして、その算出値(図14(A)中のs0,s1,s2)を、先に定めたオフセット関数δSy(θz)[又はδSx(θz)]を用いて、式(11b)に従ってスケーリングSy(又は式(11a)に従ってスケーリングSx)に換算する。
Next,
次に、主制御装置20は、その換算値(図14(A)中のS0,S1,S2)に対しフィッティング法を適用し、フィッティング曲線(図中Sfit)を求め、該フィッティング曲線Sfitが極小値をとる回転角θzを求めることで、基準回転角θz0(図14(A)中のθ0)を求める。
Next,
(5) 次に、基準傾斜角θx0を求める。主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角θy=φy0,θz=φz0と固定したまま、傾斜角θx(=φx0,φx1,φx2)(図14(A)中のφ0,φ1,φ2)について、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行い(図13(B)参照)、前述の(2)と同様にして、傾斜角毎にsyを算出する。そして、その算出値(図14(A)中のs0,s1,s2)を、先に定めたオフセット関数δSy(θx)を用いて、式(11b)に従ってスケーリングSyに換算する。
(5) Next, a reference inclination angle θx 0 is obtained. The
次に、主制御装置20は、その換算値(図14(A)中のS0,S1,S2)に対しフィッティング法を適用し、極小値をとる傾斜角θxを求めることにより、基準回転角θx0(図14(A)中のθ0)を求める。
Next,
(6) 次に、基準傾斜角θy0を求める。主制御装置20は、ウエハテーブルWTBの傾斜角θx=φx0,θz=φz0と固定したまま、傾斜角θy(=φy0,φy1,φy2)(図14(A)中のφ0,φ1,φ2)について、前述と同様の基準マークFM1の位置計測を行い(図13(C)参照)、前述の(3)と同様にして、傾斜角毎にsxを算出する。そして、その算出値(図14(A)中のs0,s1,s2)を、先に定めたオフセット関数δSx(θy)を用いて、式(11a)に従ってスケーリングSxに換算する。
(6) Next, a reference inclination angle θy 0 is obtained. The
次に、主制御装置20は、その換算値(図14(A)中のS0,S1,S2)に対しフィッティング法を適用し、極小値をとる傾斜角θyを求めることにより、基準回転角θy0(図14(A)中のθ0)を求めることができる。
上述の(4)〜(6)により、ウエハテーブルWTBの基準姿勢(θx0,θy0,θz0)が求まる。
Next,
The reference postures (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) of wafer table WTB are obtained by the above (4) to (6).
以上説明した本第2の実施形態によると、前述した第1の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第2の実施形態によると、予め、例えば露光装置の立ち上げ時(組み立て時)などに上述した(1)〜(3)の手順により、オフセット関数δSx(θy),δSy(θx),δSy(θz)[,δSx(θz)]を定めておけば、その後の、露光装置のメンテナンス時、あるいは故障発生時などのウエハステージのリセット時などには、上述の(4)〜(6)の手順により、1つの基準マークFMn(FM1〜FM3のいずれか)、例えばFM1を検出するだけで、ウエハテーブルWTBの基準姿勢(θx0,θy0,θz0)を求めることができる。従って、第1の実施形態に比べて、ウエハステージのリセット時などにおけるウエハテーブルWTBの基準姿勢の計測時間、ひいては設定時間の短縮が可能である。 According to the second embodiment described above, an effect equivalent to that of the first embodiment described above can be obtained. In addition, according to the second embodiment, the offset functions δSx (θy), δSy () are preliminarily performed in accordance with the procedures (1) to (3) described above, for example, when the exposure apparatus is started (assembled). If [theta] x), [delta] Sy ([theta] z) [, [delta] Sx ([theta] z)] are determined, the above-described (4) to (4) are used at the time of exposure apparatus maintenance or when the wafer stage is reset such as when a failure occurs. By detecting one reference mark FMn (any one of FM1 to FM3), for example, FM1, the reference posture (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) of the wafer table WTB can be obtained by the procedure of (6). . Therefore, compared with the first embodiment, it is possible to shorten the measurement time of the reference posture of the wafer table WTB at the time of resetting the wafer stage, and hence the set time.
なお、上記第2の実施形態において、オフセット関数δSx(θy),δSy(θx),δSy(θz)[,δSx(θz)]の設定において、ウエハテーブルWTBの移動と姿勢の変更は、順不同でおこなうことができる。オフセット関数を用いた基準姿勢の計測でも、3つの基準角θx0,θy0,θz0を順不同で計測することができる。 In the second embodiment, in the setting of the offset functions δSx (θy), δSy (θx), δSy (θz) [, δSx (θz)], the movement of the wafer table WTB and the change of the posture are not in any order. Can be done. Even in the measurement of the reference posture using the offset function, the three reference angles θx 0 , θy 0 , and θz 0 can be measured in any order.
なお、上記第2の実施形態では、sx又はsyの計測値をスケーリングSx又はSyに換算するためにオフセット関数を用いたが、それとは別に、図14(B)に示されるように、sx又はsyの計測値(図14(B)中のs0,s1,s2)に対してフィッティング法を適用し、フィッティング曲線(図14(B)中のsfit)を求め、sx又はsyが極値をとる姿勢(図14(B)中のθ’0)を求める。その姿勢から、オフセット関数δSx又はδSyを使って、スケーリングが極値をとる姿勢(図14(B)中のθ0)を算出することも可能である。
なお、以上のような「オフセット関数」を用いる方法は、FMが構成された部材が長期に亘って安定した状態であることが好ましい。ただし、必ずしもそれに限定されるものでもない。
In the second embodiment, the offset function is used to convert the measured value of sx or sy into the scaling Sx or Sy. However, as shown in FIG. 14B, as shown in FIG. A fitting method is applied to the measured value of sy (s 0 , s 1 , s 2 in FIG. 14B) to obtain a fitting curve (s fit in FIG. 14B), and sx or sy is The attitude (θ ′ 0 in FIG. 14B) taking the extreme value is obtained. From the attitude, it is possible to calculate an attitude (θ 0 in FIG. 14B) at which the scaling takes an extreme value using the offset function δSx or δSy.
In the method using the “offset function” as described above, the member in which the FM is configured is preferably in a stable state over a long period of time. However, it is not necessarily limited thereto.
《変形例》
この他、次のような、上記第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせたようなウエハテーブルWTBの基準姿勢の計測及び設定方法を採用しても良い。
<Modification>
In addition, the following method for measuring and setting the reference posture of the wafer table WTB, which is a combination of the first embodiment and the second embodiment, may be adopted.
すなわち、例えば前述の第1の実施形態におけるスケーリングSy,Sxを求めるための計測に際して得られた、基準マークFM1の位置の計測値から、その位置(X,Y)と、回転角θz、傾斜角θy,θzのそれぞれとの関係を示すフィッティング曲線Y=f(θz),Y=g(θx)、及びX=h(θy)を、上記のフィッティング曲線sfitと同様の手法により求める。そして、フィッティング曲線Sy(θz),Y=f(θz)それぞれの極小値に対応するθzの値の差、フィッティング曲線Sy(θx),Y=f(θx)それぞれの極小値に対応するθxの値の差、フィッティング曲線Sx(θy),X=f(θy)それぞれの極小値に対応するθyの値の差を、それぞれオフセットとして予め算出しておく。 That is, for example, from the measurement value of the position of the reference mark FM1 obtained in the measurement for obtaining the scalings Sy and Sx in the first embodiment, the position (X, Y), the rotation angle θz, and the inclination angle Fitting curves Y = f (θz), Y = g (θx), and X = h (θy) indicating the relationship with θy and θz are obtained by the same method as the fitting curve s fit . Then, the difference between θz values corresponding to the minimum values of the fitting curves Sy (θz) and Y = f (θz), and the difference between θx corresponding to the minimum values of the fitting curves Sy (θx) and Y = f (θx). Differences in values, and differences in values of θy corresponding to the respective minimum values of the fitting curves Sx (θy) and X = f (θy) are previously calculated as offsets.
そして、その後は、基準マークFM1の位置の計測を、ウエハテーブルWTBのθz,θx,及びθzを変化させながら行い、フィッティング曲線Y=f(θz),Y=g(θx)、及びX=h(θy)を算出し、それらのフィッティング曲線と対応するオフセットとに基づいて、ウエハテーブルWTBの基準姿勢(θx0,θy0,θz0)を求めるようにする。 After that, the position of the reference mark FM1 is measured while changing θz, θx, and θz of the wafer table WTB, and the fitting curve Y = f (θz), Y = g (θx), and X = h. (Θy) is calculated, and the reference postures (θx 0 , θy 0 , θz 0 ) of wafer table WTB are obtained based on the fitting curves and the corresponding offsets.
これによっても、上記第2の実施形態と同等の効果を得ることができる。 Also by this, an effect equivalent to that of the second embodiment can be obtained.
この変形例では、例えば露光装置の起動時のように、完全リセットのため計測精度が要求される場合に、第1の実施形態と同様のスケーリング計測を行い、この際に、上記のオフセットを求めておくと良い。 In this modification, for example, when the measurement accuracy is required for a complete reset, such as when the exposure apparatus is activated, the same scaling measurement as in the first embodiment is performed, and at this time, the above-described offset is obtained. It is good to keep.
勿論、前述の第1の実施形態の計測方法と、第2の実施形態の計測方法とを組み合わせても良い。この場合も、例えば露光装置の起動時のように、完全リセットのため計測精度が要求される場合に、第1の実施形態と同様のスケーリング計測を行い、この際に、上記のオフセット関数を定めておくことが望ましい。 Of course, the measurement method of the first embodiment described above and the measurement method of the second embodiment may be combined. In this case as well, for example, when measurement accuracy is required for complete reset, such as when the exposure apparatus is started, the same scaling measurement as in the first embodiment is performed, and at this time, the offset function is determined. It is desirable to keep it.
なお、上記各実施形態及び変形例では、アライメント系ALGとしてFIA系のセンサを用いる場合について説明したが、これに限らず、干渉計システム58の計測値とその検出結果とに基づいて、アライメント座標系上での基準マークの位置を求めることができるものであれば、いかなる検出方式のアライメントセンサであっても良い。また、基準マークは、基準マーク板に限らず、ウエハテーブルWTBに吸着保持される基準ウエハなどに形成されていても良いことは勿論である。
In each of the above embodiments and modifications, the case where an FIA sensor is used as the alignment system ALG has been described. However, the present invention is not limited to this, and the alignment coordinates are based on the measurement value of the
また、上記各実施形態及び変形例では、Z軸方向を除く、5自由度方向のウエハテーブルWTBの位置情報を干渉計システム58によって計測する場合について説明したが、これに限らず、Y軸方向(又はX軸方向)とθz方向(及びθx方向又はθy方向)のウエハテーブルWTBの位置情報を干渉計で計測し、それ以外の方向に関するウエハテーブルWTBの位置情報を他の計測装置、例えばエンコーダなどで計測する計測システムを備えた移動体駆動システムなどにも本発明は、好適に適用できる。
Further, in each of the above-described embodiments and modifications, the case where the position information of the wafer table WTB in the five-degree-of-freedom direction excluding the Z-axis direction is measured by the
なお、上記各実施形態では、照明光ILとして超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(g線、i線等)、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光などを用いるものとしたが、これに限らず、F2レーザ光(波長157nm)、あるいはAr2レーザ光(波長126nm)などの真空紫外光を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(Er)(又はエルビウムとイッテルビウム(Yb)の両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 In each of the above embodiments, the ultraviolet light from the ultra-high pressure mercury lamp (g-line, i-line, etc.), KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, etc. is used as the illumination light IL. However, vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm) or Ar 2 laser light (wavelength 126 nm) may be used. Further, for example, as the vacuum ultraviolet light, a single wavelength laser beam oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is a single wavelength laser light, for example, erbium (Er) (or both erbium and ytterbium (Yb)). It is also possible to use a harmonic that is amplified by a doped fiber amplifier and wavelength-converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal.
更に、照明光ILとしてEUV光、X線、あるいは電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置、投影光学系を用いない、例えばプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナー、及び例えば国際公開WO99/49504号などに開示される、投影光学系PLとウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などにも本発明を適用しても良い。 Further, an exposure apparatus that uses EUV light, X-rays, or charged particle beams such as an electron beam or an ion beam as illumination light IL, a projection system that does not use a projection optical system, such as a proximity type exposure apparatus, a mirror projection aligner, and The present invention may also be applied to an immersion type exposure apparatus disclosed in International Publication WO99 / 49504 and the like in which a liquid is filled between the projection optical system PL and the wafer.
また、本発明は、例えば、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報及びこれらに対応する米国特許6,400,441号明細書と、特表2000−505958号公報及びこれに対応する米国特許5,969,441号明細書及び米国特許6,262,796号明細書に記載されているツインステージ型の露光装置に適用しても良い。 In addition, the present invention includes, for example, JP-A-10-163099, JP-A-10-214783 and the corresponding US Pat. No. 6,400,441, JP 2000-505958A, and the like. The present invention may be applied to a twin stage type exposure apparatus described in the corresponding US Pat. No. 5,969,441 and US Pat. No. 6,262,796.
また、本発明は、特開平11−135400号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種の計測部材やセンサを有する計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。 In addition, as disclosed in JP-A-11-135400, the present invention includes an exposure stage that can move while holding a substrate to be processed such as a wafer, and a measurement stage having various measurement members and sensors. The present invention can also be applied to other exposure apparatuses.
また、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク、あるいは光反射性の基板上に所定の反射パターンを形成した光反射型マスクを用いたが、それらに限定されるものではない。例えば、そのようなマスクに代えて、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(光学系の一種とする)を用いるようにしても良い。このような電子マスクは、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されている。なお、上述の電子マスクとは、非発光型画像表示素子と自発光型画像表示素子との双方を含む概念である。 In each of the above-described embodiments, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate, or a predetermined reflecting pattern on a light-reflecting substrate. However, the present invention is not limited to these. For example, instead of such a mask, an electronic mask (which is a kind of optical system) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used. Such an electronic mask is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,778,257. Note that the above-described electronic mask is a concept including both a non-light-emitting image display element and a self-light-emitting image display element.
また、例えば、2光束干渉露光と呼ばれているような、複数の光束の干渉によって生じる干渉縞を基板に露光するような露光装置にも適用することができる。そのような露光方法及び露光装置は、例えば、国際公開第01/35168号パンフレットに開示されている。 Further, for example, the present invention can also be applied to an exposure apparatus that exposes a substrate with interference fringes caused by interference of a plurality of light beams, which is called two-beam interference exposure. Such an exposure method and exposure apparatus are disclosed in, for example, WO 01/35168.
なお、上記各実施形態では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置にも本発明は好適に適用できる。 In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the step-and-repeat reduction projection exposure apparatus has been described, but it is needless to say that the scope of the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be suitably applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method.
なお、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及び撮像素子(CCDなど)、マイクロマシン、有機EL、DNAチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。 The present invention is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, but is used for manufacturing a display including a liquid crystal display element. An exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate and a device used for manufacturing a thin film magnetic head. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus that is used for manufacturing an imaging device (CCD or the like), micromachine, organic EL, DNA chip, and the like. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.
なお、これまでは、基板上にパターンを形成する露光装置について説明したが、スキャン動作により、基板上にパターンを形成する方法は、露光装置に限らず、例えば、特開2004−130312号公報などに開示される,インクジェットヘッド群と同様のインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置を用いても実現可能である。 Heretofore, the exposure apparatus for forming a pattern on a substrate has been described. However, the method for forming a pattern on a substrate by a scanning operation is not limited to the exposure apparatus, and for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-13031. It can also be realized by using an element manufacturing apparatus provided with an ink jet functional liquid application device similar to the ink jet head group disclosed in the above.
上記公開公報に開示されるインクジェットヘッド群は、所定の機能性液体(金属含有液体、感光材料など)をノズル(吐出口)から吐出して基板(例えばPET、ガラス、シリコン、紙など)に付与するインクジェットヘッドを複数有している。このインクジェットヘッド群のような機能性液体付与装置を用意して、パターンの生成に用いることとすれば良い。この機能性液体付与装置を備えた素子製造装置では、基板を固定して、機能性液体付与装置を走査方向にスキャンしても良いし、基板と機能性液体付与装置とを相互に逆向きに走査しても良い。 The ink jet head group disclosed in the above publication is applied to a substrate (for example, PET, glass, silicon, paper, etc.) by discharging a predetermined functional liquid (metal-containing liquid, photosensitive material, etc.) from a nozzle (discharge port). A plurality of inkjet heads. What is necessary is just to prepare a functional liquid provision apparatus like this inkjet head group, and to use it for the production | generation of a pattern. In the element manufacturing apparatus provided with this functional liquid application apparatus, the substrate may be fixed and the functional liquid application apparatus may be scanned in the scanning direction, or the substrate and the functional liquid application apparatus may be reversed. You may scan.
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置を用いて前述の方法によりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。 A semiconductor device includes a step of performing functional / performance design of a device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a reticle by the above-described method using the exposure apparatus of the above-described embodiment. This is manufactured through a step of transferring the pattern to a wafer, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like.
以上説明したように、本発明の計測方法及び設定方法、並びに移動体駆動システムは、移動体の基準状態を計測し、移動体を基準状態に設定するのに適している。また、本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置は、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成するのに適している。 As described above, the measurement method and the setting method and the moving body drive system of the present invention are suitable for measuring the reference state of the moving body and setting the moving body to the reference state. The pattern forming method and pattern forming apparatus of the present invention are suitable for accurately forming a pattern on an object placed on a moving body.
10…露光装置、20…主制御装置、50…ステージ装置、54X,54Y…反射面、58…干渉計システム、58X1,58Y…干渉計ユニット、130…ウエハステージ駆動系、ALG…アライメント系、FM1,FM2,FM3…基準マーク、W…ウエハ、WX,WY…測定ビーム、WTB…ウエハテーブル。
10 ... exposure apparatus, 20 ... main controller, 50 ... stage device, 54X, 54Y ... reflecting surface, 58 ... interferometer system,
Claims (39)
前記移動体に設けられた反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第1工程と;
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係を求める第2工程と;
前記第1の関係に基づいて、前記第1軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第3工程と;を含む計測方法。 A measurement method for determining a reference state of a movable body that is movable within a predetermined plane including at least a first axis and a second axis that intersect each other,
Managing the position and orientation of the moving body based on the measurement values of a measurement system including a first interferometer that irradiates a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis onto a reflecting surface provided on the moving body However, a plurality of fiducial marks including first and second fiducial marks that are different in position with respect to a direction parallel to the first axis arranged on the movable body by changing the position or posture of the movable body. A first step of detecting each using a mark detection system;
The positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system, detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and the first at the time of each detection Based on a measurement value of one interferometer, a first relationship between the posture of the moving body and a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks is obtained. A second step to be sought;
And a third step of determining a posture of the moving body in a reference state where the first axis and the reflecting surface intersect based on the first relationship.
前記第3工程では、前記基準状態における、前記移動体の第3軸に平行な軸回りの回転角度が求められる請求項1に記載の計測方法。 The first relationship includes a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks, and an axis parallel to a third axis intersecting the plane of the movable body. Including the relationship with the rotation angle around
The measurement method according to claim 1, wherein in the third step, a rotation angle around an axis parallel to the third axis of the movable body in the reference state is obtained.
前記第3工程では、前記基準状態における、前記移動体の第3軸に平行な軸回りの回転角度及び第2軸に平行な軸回りの回転角度が求められる請求項1に記載の計測方法。 The first relationship includes a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks, a rotation angle of the movable body around the third axis, and the second Including the relationship with the rotation angle around the axis parallel to the axis,
The measurement method according to claim 1, wherein in the third step, a rotation angle around an axis parallel to the third axis of the movable body and a rotation angle around an axis parallel to the second axis in the reference state are obtained.
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第2軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第2干渉計をさらに含み、
前記第1工程では、前記第2干渉計の計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第2軸に平行な方向に関して位置が異なる2つの基準マークを、前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出し、
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記2つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第2干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記2つの基準マーク間の前記第2軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第2の関係を求める第4工程と;
前記第2の関係に基づいて、前記第2軸と前記別の反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第5工程と;をさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の計測方法。 The moving body is further provided with another reflecting surface that intersects the reflecting surface,
The measurement system further includes a second interferometer that irradiates the other reflective surface with a plurality of measurement beams in a direction parallel to the second axis,
In the first step, the position or posture of the moving body is managed based on the measurement value of the second interferometer, and the position or posture of the moving body is changed, and the moving body is arranged on the moving body. Two reference marks having different positions in a direction parallel to the second axis are detected using the mark detection system,
The positional relationship between each of the two reference marks and the detection center of the mark detection system detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and the second interferometer at the time of each detection A fourth step of obtaining a second relationship between the posture of the movable body and a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the second axis between the two reference marks based on a measurement value;
5. A fifth step of obtaining a posture of the movable body in a reference state where the second axis and the another reflecting surface intersect based on the second relationship. 5. The measurement method according to one item.
前記第5工程では、前記基準状態における、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項4に記載の計測方法。 The second relationship includes a relationship between a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the second axis between two reference marks, and a rotation angle about an axis parallel to the first axis of the moving body. ,
The measurement method according to claim 4, wherein in the fifth step, a rotation angle around an axis parallel to the first axis of the movable body in the reference state is obtained.
前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と;
前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と;を含むパターン形成方法。 Executing the measurement method according to any one of claims 1 to 12, and setting the movable body to a reference state based on the measurement result;
Placing the object on the moving body set to the reference state;
Forming a pattern on an object placed on the moving body while managing the position and orientation of the moving body using the measurement system.
前記移動体に設けられた反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる前記第1、第2の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第1工程と;
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と前記第1、第2の基準マークのうちの一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第1の関係を、前記移動体の姿勢と前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第2の関係に変換するための第1オフセット情報を求める第2工程と;
前記第1オフセット情報の取得後は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第1軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第1の関係と、前記第1オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する第3工程と;を含む設定方法。 A setting method for setting a movable body movable in a predetermined plane including at least a first axis and a second axis intersecting each other to a reference state,
Managing the position and orientation of the moving body based on the measurement values of a measurement system including a first interferometer that irradiates a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis onto a reflecting surface provided on the moving body However, the position or posture of the moving body is changed, and the first and second reference marks whose positions are different with respect to the direction parallel to the first axis arranged on the moving body are used using a mark detection system. A first step of detecting each of the;
The positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system, detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and the first at the time of each detection Based on the measurement value of one interferometer, the attitude of the moving body and the physical quantity related to the position of one of the first and second reference marks in the direction parallel to the first axis. A first relationship for converting the first relationship into a second relationship between the posture of the moving body and a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks. A second step for obtaining offset information;
After obtaining the first offset information, the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the first axis for each posture of the moving body, or the first relation obtained from the physical quantity. And a third step of controlling the posture of the moving body based on the first offset information.
前記第3工程では、前記第1の関係に対応する2次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の姿勢と、前記第1オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する請求項14に記載の設定方法。 In the second step, the first posture of the moving body corresponding to the extreme value of the quadratic approximate curve corresponding to the first relationship is changed to the pole of the secondary approximate curve corresponding to the second relationship. Information for converting to the second posture of the moving body corresponding to the value is obtained as the first offset information,
In the third step, the posture of the moving body is controlled based on the posture of the moving body corresponding to the extreme value of the quadratic approximate curve corresponding to the first relationship and the first offset information. The setting method according to claim 14.
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第2軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第2干渉計をさらに含み、
前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の前記第2軸に平行な方向の位置又は前記第1軸に平行な軸回りの回転角度を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第2軸に平行な方向に関して位置が異なる2つの基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第4工程と;
前記移動体の異なる姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記2つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第2干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度と前記2つの基準マークのうちの一方の基準マークの前記第2軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第3の関係を、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度と前記2つの基準マーク間の前記第2軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第4の関係に変換するための第2オフセット情報を求める第5工程と;
前記第2オフセット情報の取得後は、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度毎の前記一方の基準マークの前記第2軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第3の関係と、前記第2オフセット情報とに基づいて、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度を制御する第6工程と;をさらに含む請求項14〜17のいずれか一項に記載の設定方法。 The moving body is further provided with another reflecting surface that intersects the reflecting surface,
The measurement system further includes a second interferometer that irradiates the other reflective surface with a plurality of measurement beams in a direction parallel to the second axis,
Based on the measurement value of the measurement system, while managing the position and orientation of the moving body, the position of the moving body in the direction parallel to the second axis or the rotation angle around the axis parallel to the first axis A fourth step of differently detecting, using a mark detection system, two reference marks having different positions with respect to a direction parallel to the second axis disposed on the moving body;
The positional relationship between each of the two reference marks and the detection center of the mark detection system, detected using the mark detection system in different postures of the moving body, and the measurement value of the second interferometer at each detection Based on the rotation angle about the axis parallel to the first axis of the moving body and the physical quantity related to the position of one of the two reference marks in the direction parallel to the second axis; The fourth relationship between the rotation angle about the axis parallel to the first axis of the movable body and the physical quantity related to the distance in the direction parallel to the second axis between the two reference marks is A fifth step for obtaining second offset information for conversion into a relationship;
After obtaining the second offset information, the physical quantity related to the position of the one reference mark in the direction parallel to the second axis for each rotation angle around the axis parallel to the first axis of the movable body, or And a sixth step of controlling a rotation angle of the movable body around an axis parallel to the first axis based on the third relationship obtained from the physical quantity and the second offset information. Item 18. The setting method according to any one of Items 14 to 17.
前記第6工程では、前記第3の関係に対応する2次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度と、前記第1オフセット情報とに基づいて、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度を制御する請求項18に記載の設定方法。 In the fifth step, a first rotation angle around an axis parallel to the first axis of the moving body corresponding to the extreme value of a quadratic approximate curve corresponding to the third relation is set to the fourth relation. Information for converting to a second rotation angle around an axis parallel to the first axis of the moving body corresponding to the extreme value of the quadratic approximate curve corresponding to is obtained as the second offset information,
In the sixth step, the rotation angle around the axis parallel to the first axis of the moving body corresponding to the extreme value of the quadratic approximate curve corresponding to the third relationship, and the first offset information The setting method according to claim 18, wherein the rotation angle of the movable body around an axis parallel to the first axis is controlled based on the rotation angle.
前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と;
前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と;を含むパターン形成方法。 Using the setting method according to any one of claims 14 to 21 to set the movable body to a reference state;
Placing the object on the moving body set to the reference state;
Forming a pattern on an object placed on the moving body while managing the position and orientation of the moving body using the measurement system.
前記反射面に前記第1軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第1干渉計を含む計測システムと;
前記移動体を駆動する駆動系と;
前記移動体上に存在するマークを検出するマーク検出系と;
前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記駆動系を介して前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第1軸と平行な方向に関して位置が異なる第1、第2の基準マークを含む複数の基準マークを前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出する処理装置と;
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第1、第2の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第1干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第1、第2の基準マーク間の前記第1軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第1の関係を求め、該第1の関係に基づいて、前記第1軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める演算装置と;を備える移動体駆動システム。 A moving body that is movable in a predetermined plane including at least a first axis and a second axis that intersect each other, and is provided with at least one reflecting surface;
A measurement system including a first interferometer that irradiates the reflective surface with a plurality of measurement beams in a direction parallel to the first axis;
A drive system for driving the movable body;
A mark detection system for detecting a mark present on the moving body;
Based on the measurement value of the measurement system, the position or posture of the moving body is managed, and the position or posture of the moving body is made different via the drive system, and the first moving body is arranged on the moving body. A processing device for detecting a plurality of reference marks including first and second reference marks having different positions with respect to a direction parallel to one axis using the mark detection system;
The positional relationship between each of the first and second reference marks and the detection center of the mark detection system, detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and the first at the time of each detection Based on a measurement value of one interferometer, a first relationship between the posture of the moving body and a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the first axis between the first and second reference marks is obtained. And a computing device that obtains an attitude of the movable body in a reference state where the first axis and the reflecting surface intersect based on the first relationship.
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第2軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第2干渉計をさらに含み、
前記処理装置は、前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第2軸に平行な方向に関して位置が異なる2つの基準マークを、前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出し、
前記演算装置は、前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記2つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第2干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記2つの基準マーク間の前記第2軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第2の関係を求め、該第2の関係に基づいて、前記第2軸と前記別の反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める請求項24又は25に記載の移動体駆動システム。 The moving body is further provided with another reflecting surface that intersects the reflecting surface,
The measurement system further includes a second interferometer that irradiates the other reflective surface with a plurality of measurement beams in a direction parallel to the second axis,
The processing device manages the position / orientation of the moving body based on the measurement value of the measurement system, and changes the position or orientation of the moving body to arrange the second device arranged on the moving body. Two reference marks having different positions in a direction parallel to the axis are detected using the mark detection system,
The arithmetic device detects the positional relationship between each of the two reference marks and the detection center of the mark detection system detected using the mark detection system in a plurality of different postures of the moving body, and the detection time at each detection time. Based on the measurement value of the second interferometer, a second relationship between the posture of the moving body and a physical quantity related to the distance in the direction parallel to the second axis between the two reference marks is obtained, 26. The moving body drive system according to claim 24 or 25, wherein an attitude of the moving body is obtained based on a second relationship in a reference state in which the second axis and the another reflecting surface intersect.
前記演算装置は、前記基準状態における、前記移動体の前記第1軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項26又は27に記載の移動体駆動システム。 The second relationship includes a relationship between a physical quantity related to a distance in a direction parallel to the second axis between two reference marks and a rotation angle around an axis parallel to the first axis of the moving body,
28. The moving body drive system according to claim 26 or 27, wherein the arithmetic device obtains a rotation angle around an axis parallel to the first axis of the moving body in the reference state.
前記移動体上に前記物体が載置される請求項24〜37のいずれか一項に記載の移動体駆動システムと;
前記制御装置により前記基準状態に設定された前記移動体上の物体にパターンを生成するパターン生成装置と;を備えるパターン形成装置。 A pattern forming apparatus for forming a pattern on an object,
38. The moving body drive system according to any one of claims 24 to 37, wherein the object is placed on the moving body.
A pattern generating device that generates a pattern on an object on the moving body set in the reference state by the control device.
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CN111868481A (en) * | 2018-02-21 | 2020-10-30 | 物理仪器(Pi)两合有限公司 | Scale element for an optical measuring device |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014534607A (en) * | 2011-09-09 | 2014-12-18 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. | Projection system with flexible coupling |
US9268216B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-02-23 | Mapper Lithography Ip B.V. | Projection system with flexible coupling |
KR101806599B1 (en) | 2011-09-09 | 2017-12-07 | 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. | Projection system with flexible coupling |
CN111868481A (en) * | 2018-02-21 | 2020-10-30 | 物理仪器(Pi)两合有限公司 | Scale element for an optical measuring device |
CN113532324A (en) * | 2021-08-31 | 2021-10-22 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | Nanometer precision multidimensional optical interference measuring system and measuring method thereof |
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