JP2012078703A - Focusing device, exposure device, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合焦装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to a focusing apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
各種デバイスを製造するときのパターンの形成等に、露光装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。露光装置は、例えば、基板ステージ、投影光学系、及び合焦装置等を備えている。基板ステージは、露光の対象物となる基板を保持し、この基板の投影光学系に対する位置を管理する。合焦装置は、例えば、基板に照射した検出光を検出して、基板の表面に投影光学系の焦点を合わせる。合焦装置は、露光装置の他にもレーザ加工装置等の各種処理装置にも用いられる。 An exposure apparatus is used for pattern formation when manufacturing various devices (see, for example, Patent Document 1). The exposure apparatus includes, for example, a substrate stage, a projection optical system, and a focusing device. The substrate stage holds a substrate that is an object to be exposed and manages the position of the substrate with respect to the projection optical system. For example, the focusing device detects the detection light applied to the substrate and focuses the projection optical system on the surface of the substrate. The focusing device is used in various processing apparatuses such as a laser processing apparatus in addition to the exposure apparatus.
ところで、光によって各種処理を行う処理装置を用いて、合焦装置の検出光が透過する材質の処理対象物に処理を施すことがある。例えば、ＭＥＭＳ等のデバイス製造時に、検出光が透過する材質のガラス基板等にパターンを形成するときに、露光装置を用いてガラス基板にパターンを露光することがある。このような場合に、基板の表裏両面のそれぞれに合焦位置が検出されてしまうことがある。すなわち、基板の表面を露光するときに、合焦装置が、基板の裏面に投影光学系の焦点を合わせてしまうことがありえる。
本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、複数の合焦位置のうちの所望の位置で合焦可能にすることを目的の１つとする。
By the way, there is a case where a processing object made of a material through which the detection light of the focusing device is transmitted may be processed using a processing device that performs various processing using light. For example, when a pattern is formed on a glass substrate or the like of a material through which detection light is transmitted during manufacture of a device such as MEMS, the pattern may be exposed on the glass substrate using an exposure apparatus. In such a case, the focus position may be detected on each of the front and back surfaces of the substrate. That is, when the surface of the substrate is exposed, the focusing device may focus the projection optical system on the back surface of the substrate.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to enable focusing at a desired position among a plurality of focusing positions.
本発明の第１の態様である合焦装置は、光学系の焦点をステージ上の対象物に合焦する合焦装置であって、複数の合焦位置が得られたときに、光学系からステージまでの距離と合焦の判定パラメータ値との対応情報に基づいて、複数の合焦位置の中からいずれに合焦するかを制御する制御部を有する。 A focusing device according to a first aspect of the present invention is a focusing device that focuses an optical system on an object on a stage. When a plurality of focusing positions are obtained, the focusing device Based on the correspondence information between the distance to the stage and the focus determination parameter value, the control unit controls which of the plurality of focus positions is focused.
本発明の第２の態様である露光装置は、本発明の態様の合焦装置を備える。 An exposure apparatus according to the second aspect of the present invention includes the focusing apparatus according to the aspect of the present invention.
本発明の第３の態様であるデバイス製造方法は、本発明の態様の露光装置を用いて基板に露光することと、露光された前記基板を現像することとを含む。 A device manufacturing method according to a third aspect of the present invention includes exposing a substrate using the exposure apparatus according to the aspect of the present invention, and developing the exposed substrate.
本発明によれば、複数の合焦位置のうちの所望の位置で合焦可能になる。 According to the present invention, it is possible to focus at a desired position among a plurality of focusing positions.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。本発明の技術範囲は、下記の各実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の露光装置の一例を示す概略構成図である。本例の露光装置ＥＸは、基板ステージ１、パターン生成部２、投影光学系３、本発明を適用した合焦装置４、及び制御部５を備えている。本例の合焦装置４は、ＴＴＬ型位相差方式のオートフォーカス（以下、ＡＦと略記する）によって、投影光学系３の焦点位置を露光面に合わせることが可能である。制御部５は、露光装置ＥＸの各部の動作を制御し、合焦装置４の制御部を含んでいる。なお、合焦装置４の制御部が、制御部５と別に設けられており制御部５と通信可能に接続されている構成でも構わない。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of the exposure apparatus of the first embodiment. The exposure apparatus EX of the present example includes a substrate stage 1, a
以下の説明では、図１に示すＸＹＺ直交座標系に基づいて、各種構成要素の位置関係等を説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向は投影光学系３の光射出側の光軸に平行な方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は投影光学系３の光射出側の光軸に直交する面内で互いに直交する方向である。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が水平方向に設定され、Ｚ軸方向が鉛直方向に設定される。
In the following description, the positional relationships of various components will be described based on the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. In this XYZ orthogonal coordinate system, the Z-axis direction is a direction parallel to the optical axis on the light emission side of the projection
本例の露光装置ＥＸは、マスクレス方式の露光装置である。露光装置ＥＸは、例えばＭＥＭＳ等のデバイスの製造に使用される。本例の基板Ｐは、デバイス製造用の基板である。基板Ｐは、合焦装置４から射出された検出光ＳＬの少なくとも一部が透過する材質である。基板Ｐは、基板本体Ｐ０を含んでいる。基板本体Ｐ０は、例えば石英基板やガラス基板、シリコン含有の半導体基板、あるいは材質が異なる２種以上の基板を接合した基板等である。ここでは、説明の便宜上、基板Ｐの片面を表面Ｐａと称し、もう片面を裏面Ｐｂと称す。
The exposure apparatus EX of this example is a maskless type exposure apparatus. The exposure apparatus EX is used for manufacturing a device such as a MEMS. The substrate P in this example is a device manufacturing substrate. The substrate P is a material through which at least a part of the detection light SL emitted from the focusing
基板Ｐは、基板本体Ｐ０に形成された膜パターンや凹部、凸部等の構造物を含むことがある。上記の構造物は、例えばデバイスの一部を構成する構成要素である。膜パターンの具体例として、電極や配線となる導電膜パターン、スイッチング素子の一部を構成する半導体膜パターン、パッシベーション膜等となる絶縁膜パターン等が挙げられる。基板Ｐは、基板本体Ｐ０に形成された感光膜（フォトレジスト膜）を含むことがある。基板Ｐは、デバイスの製造過程で又は製造後で機能する膜として、例えば露光光ＥＬ等の反射を防止する反射防止膜や、上記の感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）等を含むことがある。 The substrate P may include a structure such as a film pattern, a concave portion, or a convex portion formed on the substrate main body P0. Said structure is a component which comprises a part of device, for example. Specific examples of the film pattern include a conductive film pattern serving as an electrode and wiring, a semiconductor film pattern constituting a part of the switching element, an insulating film pattern serving as a passivation film, and the like. The substrate P may include a photosensitive film (photoresist film) formed on the substrate body P0. The substrate P includes, for example, an antireflection film that prevents reflection of the exposure light EL, a protective film (topcoat film) that protects the photosensitive film, and the like as a film that functions in the manufacturing process of the device or after the manufacturing. Sometimes.
基板Ｐの表面Ｐａに露光するときに、基板Ｐは、表面Ｐａを投影光学系３に向けて基板ステージ１上に保持される。基板Ｐの裏面Ｐｂに露光するときに、基板Ｐは、裏面Ｐｂを投影光学系３に向けて基板ステージ１上に保持される。
When exposing the surface Pa of the substrate P, the substrate P is held on the substrate stage 1 with the surface Pa facing the projection
露光装置ＥＸは、概略すると以下のように動作する。基板ステージ１は、露光対象の基板Ｐを保持して移動可能である。合焦装置４は、投影光学系３と基板ＰとのＺ軸方向の相対位置を検出する。制御部５は、合焦装置４の検出結果に基づいて、基板ステージ１のＺ軸方向の位置を管理する。すなわち、制御部５は、実質的に、投影光学系３の焦点位置と基板Ｐの表面Ｐａの位置との相対位置を管理する。パターン生成部２は、制御部５に制御されて、パターンの像を生成する。投影光学系３は、パターン生成部２によって生成されたパターンの像を基板Ｐに投影する。
The exposure apparatus EX generally operates as follows. The substrate stage 1 is movable while holding the substrate P to be exposed. The focusing
次に、露光装置ＥＸの構成要素について詳しく説明する。
基板ステージ１は、例えば減圧吸着や静電吸着等によって基板Ｐを着脱可能に保持する。基板Ｐは、表面Ｐａ及び裏面Ｐｂの法線方向がＺ軸方向と平行になるように、基板ステージ１の上面１ａに保持される。基板ステージ１は、基板ＰをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸周りの回転方向、Ｙ軸周りの回転方向、及びＺ軸周りの回転方向の６方向に移動可能である。本例の基板ステージ１は、基板ＰをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能なＸＹステージと、基板ＰをＺ軸方向に移動可能なＺステージを含む。
Next, components of the exposure apparatus EX will be described in detail.
The substrate stage 1 detachably holds the substrate P by, for example, reduced-pressure adsorption or electrostatic adsorption. The substrate P is held on the
なお、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における、投影光学系３の投影領域と基板Ｐとの相対位置は、図示略のアライメント系によって検出される。制御部５は、アライメント系の検出結果に基づいて、基板ステージ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を管理する。すなわち、制御部５は、投影光学系３の投影領域と基板Ｐとの相対位置を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においても管理する。合焦装置４は、上記のアライメント系の一部又は全部を含んでいてもよい。
The relative position between the projection area of the projection
パターン生成部２は、露光用光源６、コレクタレンズ７、像形成部８、及び対物レンズ（第２対物レンズ）９を含んでいる。露光用光源６から射出された露光光ＥＬは、コレクタレンズ７を通って平行化され、像形成部８に入射する。像形成部８は、露光光ＥＬを用いてパターンの像を形成する。像形成部８から射出された露光光ＥＬは、パターンの像を示す光となって対物レンズ９に入射する。
The
露光光ＥＬは、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。露光用光源６の構成は、露光光ＥＬの波長等に応じて、適宜選択される。制御部５は、露光用光源６の点灯消灯等の動作を制御する。
The exposure light EL is, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) , And vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). The configuration of the exposure light source 6 is appropriately selected according to the wavelength of the exposure light EL or the like. The
像形成部８は、投影するパターンの像を例えば画像として形成可能である。本例の像形成部８は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を含んでいる。ＤＭＤは、二次元的に配列された複数の画素を有している。ＤＭＤの各画素は、マイクロミラーを含んでおり、各画素に入射した露光光ＥＬの分割光束を反射させる。マイクロミラーの反射面は、入射する露光光ＥＬの進行方向に対する角度を可変に制御可能である。このように、像形成部８は、各画素で反射した分割光束の進行方向を画素ごとに制御可能であり、パターンの像を形成可能である。制御部５は、像形成部８によって形成するパターン像を示すデータを像形成部８に供給し、像形成部８の動作を制御する。
The
なお、像形成部８として、自発光型のパネルを用いてもよい。この自発光型のパネルは、二次元的に配列された複数の発光素子を含んでいる。各発光素子は、レーザーダイオードイや発光ダイオード等によって構成される。各発光素子は、発光素子ごとに点灯消灯が制御可能される。自発光型のパネルは、各発光素子から各画素を示す光を射出し、パターンの像を形成可能である。
Note that a self-luminous panel may be used as the
対物レンズ９から射出された露光光ＥＬが入射する位置に、波長選択ミラー１０が配置されている。波長選択ミラー１０は、例えばダイクロイックミラー等によって構成される。本例の波長選択ミラー１０は、露光光ＥＬが反射し、後述する検出光ＳＬが通過する特性を有している。
A
対物レンズ９から射出されて波長選択ミラー１０で反射した露光光ＥＬは、波長選択ミラー１０で反射した後に、投影光学系３に入射する。投影光学系３は、レンズ等の光学部品（第１対物レンズ）を１以上含んでいる。露光光ＥＬが示すパターンの像を基板Ｐ上の投影領域に投影する。この投影領域は、投影光学系３によってパターンの像を投影可能な領域を含む。
The exposure light EL emitted from the
合焦装置４は、ＡＦ用光源１１、コレクタレンズ１２、スリット１３、対物レンズ（第２対物レンズ）１４、絞り１５、分光部品１６、対物レンズ（第２対物レンズ）１７、反射ミラー１８、シリンドリカルレンズ１９、検出部２０、及び制御部を含んでいる。上述のように、本例の合焦装置４の制御部は、露光装置ＥＸの制御部５に含まれている。ＡＦ用光源１１は、例えば露光光ＥＬと異なる波長の光を検出光ＳＬとして射出する。本例のＡＦ用光源１１は、検出光ＳＬとして赤外光を射出する発光素子を含んでいる。
The focusing
ＡＦ用光源１１から射出された検出光ＳＬは、コレクタレンズ１２を通ってスリット１３に入射する。スリット１３は、視野絞りとして機能し、スリット１３を通過した検出光ＳＬのスポット形状を調整する。スリット１３を通過した検出光ＳＬは、対物レンズ１４を通った後に、絞り１５に入射する。
The detection light SL emitted from the AF
本例の絞り１５は、絞り１５よりもＡＦ用光源１１側の光学系についての瞳面に配置されている。絞り１５は、開口絞りとして機能し、対物レンズ１４から射出された検出光ＳＬによって上記の瞳面に形成されるスポットのほぼ半分に相当する検出光ＳＬを遮光する。絞り１５は、上記のスポットのうちで遮光する範囲を切替可能であり、検出光ＳＬのうちで絞り１５を通過する角度成分を切替可能である。絞り１５を通過した検出光ＳＬは、分光部品１６に入射する。
The
分光部品１６は、ハーフミラー等によって構成され、入射した検出光ＳＬを分光する。分光部品１６は、検出光ＳＬに対する反射率が０より大きく１未満の範囲から選択される値に設定されている。分光部品１６に入射した検出光ＳＬの一部は、分光部品１６で反射し、他の一部は分光部品１６を通過する。分光部品１６で反射した検出光ＳＬは、波長選択ミラー１０を通過した後に、投影光学系３を経て基板Ｐに入射する。基板Ｐに入射した検出光ＳＬの少なくとも一部は、基板Ｐで反射して折り返され、投影光学系３及び波長選択ミラー１０を通過して、分光部品１６に再度入射する。
The
基板Ｐを経由して分光部品１６に入射した検出光ＳＬの少なくとも一部は、分光部品１６を通過した後に、対物レンズ１７を通って反射ミラー１８で反射する。反射ミラー１８で反射した検出光ＳＬは、シリンドリカルレンズ１９を通って検出部２０に入射する。シリンドリカルレンズ１９を通る検出光ＳＬは、ＸＺ面に平行な面内で屈折し、ＸＹ面に平行な面内でほとんど屈折せずに、Ｙ軸方向に略平行な線に向かって集光する。
At least a part of the detection light SL that has entered the
検出部２０は、検出部２０に入射した検出光ＳＬの強度分布を検出可能である。検出部２０は、例えばＣＣＤラインセンサ等によって構成される。このＣＣＤラインセンサは、ＹＺ面にほぼ平行であってＹ軸方向に長手の領域に配列された複数の画素を含んでいる。ＣＣＤカメラの各画素は、例えばフォトダイオード等の受光素子と、薄膜トランジスター等のスイッチング素子とを含んでいる。検出光ＳＬが受光素子に入射すると、受光素子に電荷が発生する。スイッチング素子は、受光素子に発生した電荷の読出しをスイッチングする。
The
検出部２０の検出結果に基づいて、基板Ｐで反射した検出光ＳＬによるスリット１３の像が検出される。絞り１５を通過する検出光ＳＬの角度成分を切替えると、検出部２０に検出される像の位置が切替わる。切替前後の像の間隔（以下、像間隔という）は、投影光学系３の焦点位置と基板Ｐの位置との関係によって変化する。例えば、基板Ｐの表面Ｐａを合焦対象面とし、投影光学系３の焦点が合焦対象面に合っている状態（合焦状態）での像間隔を基準値とする。投影光学系３の焦点が合焦対象面よりも＋Ｚ側に位置する状態（以下、前ピンという）では、像間隔が基準値よりも狭くなる。投影光学系３の焦点が合焦対象面よりも−Ｚ側に位置する状態（以下、後ピンという）では、像間隔が基準値よりも広くなる。
Based on the detection result of the
このように、検出部２０の検出結果に基づいて、合焦状態であるか否かを判定することや、合焦状態から前ピン側又は後ピン側のいずれに焦点がずれているかを知ることが可能である。このように、上記の像間隔は、合焦の対象物である基板Ｐを経由した光（検出光）の強度に基づく値であり、合焦状態の判定に用いる判定パラメータ値として利用可能である。検出部２０の検出結果は、合焦装置４の制御部（ここでは制御部５）に出力される。制御部５は、検出部２０の検出結果に基づいて、合焦状態になるように基板ステージ１の位置を制御する。
Thus, based on the detection result of the
ところで、基板Ｐの材質によっては、検出光ＳＬの一部が基板Ｐを透過することがありえる。検出光ＳＬの一部が基板Ｐを透過すると、投影光学系３の焦点が基板Ｐの裏面Ｐｂに合っている状態も合焦状態として検出されることがある。本例の合焦装置４は、複数の合焦位置のいずれに合焦するかを制御可能である。
By the way, depending on the material of the substrate P, a part of the detection light SL may pass through the substrate P. When a part of the detection light SL passes through the substrate P, a state where the projection
図２は、第１実施形態における露光方法の一例を示すフローチャートである。図３は、第１実施形態における合焦処理の一例を示すフローチャートである。本例の露光方法は、予備測定を行うステップＳ１と、合焦処理における探索条件を設定するステップＳ２と、露光対象の物体（基板Ｐ）に対して合焦処理するステップＳ３と、この基板Ｐに対して露光処理するステップＳ４とを含む。ステップＳ３の合焦処理は、ステップＳ２で設定した探索条件を用いて行われる。露光処理は、基板Ｐの所望の合焦位置に投影光学系３の焦点が合っている状態で行われる。ステップＳ４の後に、露光を終了する場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、例えば露光装置ＥＸに対するメンテナンス処理やキャリブレーション処理、その他の後処理等を必要に応じて行う。ステップＳ４の後に、次の基板Ｐに対して露光処理を施す場合には、露光済みの基板Ｐを搬出するとともに、次に露光予定の基板Ｐを搬入するステップＳ６を行った後に、ステップＳ３に進む。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the exposure method in the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the focusing process in the first embodiment. The exposure method of this example includes a step S1 for performing preliminary measurement, a step S2 for setting a search condition in the focusing process, a step S3 for performing a focusing process on an object (substrate P) to be exposed, and the substrate P. And step S4 of performing an exposure process. The focusing process in step S3 is performed using the search condition set in step S2. The exposure process is performed in a state where the projection
ステップＳ１の予備計測では、テスト基板を用いて、例えば基板の凹凸等を基板状態を示す値や、合焦処理で用いる判定パラメータ値（後述する）等の測定を行う。テスト基板は、露光対象の基板Ｐであってもよいし、露光対象の基板Ｐと同等の基板、例えば基板Ｐと同じロットの基板又は基板本体であってもよい。また、テスト基板は、検出光ＳＬに対する反射率等の光学特性が基板Ｐと同等の基板であってもよい。 In the preliminary measurement in step S1, a test substrate is used to measure, for example, a value indicating the substrate state of the unevenness of the substrate, a determination parameter value (described later) used in the focusing process, and the like. The test substrate may be an exposure target substrate P, or a substrate equivalent to the exposure target substrate P, for example, a substrate in the same lot as the substrate P or a substrate body. In addition, the test substrate may be a substrate having optical characteristics such as reflectance with respect to the detection light SL that are equivalent to the substrate P.
本例の予備測定は、露光対象の基板Ｐと同様に、テスト基板を基板ステージ１に保持した状態で行う。制御部５は、基板ステージ１をＺ軸方向に移動させることによって、投影光学系３に対するテスト基板の相対位置を変化させながら、合焦装置４の検出結果を記憶部に格納する。この記憶部は、例えば制御部５の一部であってもよいし、制御部５の外部装置であってもよい。本例では、テスト基板として露光対象の基板Ｐと同様の基板を用いる。本例の制御部５は、投影光学系３の焦点が、テスト基板の表面よりも＋Ｚ側となる状態から、テスト基板の裏面よりも−Ｚ側となる状態まで上記の相対位置を変化させる。本例の制御部５は、合焦に用いる判定パラメータ値として、上記の像間隔を示すデータを記憶部に格納する。本例の制御部５は、基板ステージ１のＺ座標を変化させながら、各Ｚ座標と、各Ｚ座標での判定パラメータ値とを対応付けて、記憶部に格納する。
The preliminary measurement in this example is performed in a state where the test substrate is held on the substrate stage 1 in the same manner as the substrate P to be exposed. The
図４（ａ）、図４（ｂ）は、投影光学系から基板ステージまでの距離と判定パラメータ値との対応関係の例を示すグラフである。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）と比較して、投影光学系３の倍率が相対的に低い場合のデータに基づくグラフである。
FIGS. 4A and 4B are graphs showing an example of the correspondence between the distance from the projection optical system to the substrate stage and the determination parameter value. FIG. 4B is a graph based on data when the magnification of the projection
図４（ａ）、図４（ｂ）において、縦軸は、上記の予備計測で得られる判定パラメータ値を示し、横軸は基板ステージ１のＺ座標を示す。なお、投影光学系から基板ステージまでの距離は、基板ステージ１のＺ座標と相関関係があり、基板ステージ１のＺ座標は基板ＰのＺ座標と相関関係がある。本例では、基板Ｐの厚みをｄとし、基板ステージ１のＺ座標をＺＳとすると、関係式（Ｚ＝ＺＳ＋ｄ）が成り立つ。換言すると、基板ステージ１のＺ座標と、基板ステージ１に保持されている基板のＺ座標とは、互いに変換可能である。 4A and 4B, the vertical axis represents the determination parameter value obtained by the preliminary measurement, and the horizontal axis represents the Z coordinate of the substrate stage 1. Note that the distance from the projection optical system to the substrate stage has a correlation with the Z coordinate of the substrate stage 1, and the Z coordinate of the substrate stage 1 has a correlation with the Z coordinate of the substrate P. In this example, when the thickness of the substrate P is d and the Z coordinate of the substrate stage 1 is Z S , the relational expression (Z = Z S + d) is established. In other words, the Z coordinate of the substrate stage 1 and the Z coordinate of the substrate held on the substrate stage 1 can be converted into each other.
図４（ａ）、図４（ｂ）中の符号Ｚａは、表面Ｐａに焦点が合っているとき基板ステージ１のＺ座標を示し、符号Ｚｂは、裏面Ｐｂに焦点が合っているときの基板ステージ１のＺ座標を示す。基板ステージ１のＺ座標がＺａであるときの投影光学系３の焦点の位置が、基板Ｐの表面Ｐａでの合焦位置である。基板ステージ１のＺ座標がＺｂであるときの投影光学系３の焦点の位置が、基板Ｐの裏面Ｐｂでの合焦位置である。
4A and 4B, the symbol Za indicates the Z coordinate of the substrate stage 1 when the surface Pa is in focus, and the symbol Zb indicates the substrate when the back surface Pb is in focus. The Z coordinate of stage 1 is shown. The focus position of the projection
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、判定パラメータ値は、各合焦位置と対応して極大値及び極小値をとる。すなわち、判定パラメータ値が極大値から極小値まで変化する区間に合焦位置が存在している。本例では、判定パラメータ値の極大値と極小値の中間値に対応するＺ座標が、合焦位置に対応する基板ステージ１のＺ座標である。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the determination parameter value has a maximum value and a minimum value corresponding to each in-focus position. That is, the in-focus position exists in a section where the determination parameter value changes from the maximum value to the minimum value. In this example, the Z coordinate corresponding to the intermediate value between the maximum value and the minimum value of the determination parameter value is the Z coordinate of the substrate stage 1 corresponding to the in-focus position.
本例のステップＳ２では、探索条件として複数の合焦位置について、各合焦位置に対応するＺ座標及び探索範囲を設定する。探索範囲は、基板ステージ１のＺ座標を変化させる範囲のうちで、ロバスト性を確保しつつオートフォーカスをかけることが可能な範囲である。ここでは、判定パラメータ値が極大値から極小値まで変化する区間のうちで、極大値の近傍及び極小値の近傍を除いた区間を探索範囲に設定している。なお、探索幅は、探索範囲の上限値と下限値との差分である。 In step S2 of this example, the Z coordinate and search range corresponding to each in-focus position are set for a plurality of in-focus positions as search conditions. The search range is a range in which autofocus can be applied while ensuring robustness among the ranges in which the Z coordinate of the substrate stage 1 is changed. Here, among the sections in which the determination parameter value changes from the maximum value to the minimum value, the section excluding the vicinity of the maximum value and the vicinity of the minimum value is set as the search range. The search width is a difference between the upper limit value and the lower limit value of the search range.
探索条件は、判定パラメータ値の測定結果に基づき、自動で又はユーザーの入力によって設定される。本例では、制御部５が、探索条件を自動で設定し、上記の記憶部に格納する。本例では、判定パラメータ値の極大値から極小値までの区間幅に所定の比率を乗算して得られる幅をマージンとする。本例の制御部５は、判定パラメータ値が極大値となるＺ座標よりも探索範囲の下限をマージン分だけ高く設定し、判定パラメータ値が極小値となるＺ座標よりも探索範囲の下限をマージン分だけ低く設定する。なお、探索範囲の設定方法については、本例の以外の方法であってもよく、処理のロバスト性を確保可能なように適宜選択可能である。
The search condition is set automatically or by user input based on the measurement result of the determination parameter value. In this example, the
ところで、図４（ａ）と図４（ｂ）を比較すると、投影光学系３の倍率が相対的に低倍率であると、判定パラメータ値が極大値から極小値まで変化する区間が相対的に長くなる。これに伴って、表面Ｐａでの合焦位置の周りの探索範囲と、裏面Ｐｂでの合焦位置の周りの探索範囲とが互いに近づくようになる。本例では、合焦装置４が、上記の探索条件を用いて合焦処理を行うので、複数の合焦位置のうちの所定の合焦位置に投影光学系３の焦点を合わせることができる。
By the way, when FIG. 4A is compared with FIG. 4B, when the magnification of the projection
図３に示すように本例の合焦処理は、合焦の対象物における合焦位置を探索すること（ステップＳ３１）と、得られた合焦位置での投影光学系３から基板ステージ１までの距離について測定値と推定値とを比較すること（ステップＳ３２）と、測定値と推定値との差分が探索幅の半分以上であるときに他の合焦位置を探索すること（ステップＳ３３）と、ステップＳ３２での比較結果とステップＳ３３の探索結果の少なくとも一方に基づいて合焦条件を決定すること（ステップＳ３４）とを含む。
As shown in FIG. 3, the focusing process of this example searches for a focusing position in the object to be focused (step S <b> 31), and from the projection
本例のステップＳ３１では、露光対象の基板Ｐにおける合焦位置を探索する。本例の制御部５は、テスト基板の表面での合焦位置に対応する基板ステージ１のＺ座標（Ｚａ）を、上記の記憶部から読み出す。本例では、露光対象の基板Ｐがテスト基板と同様の基板であり、制御部５は、テスト基板の表面で合焦状態となったときの基板ステージ１のＺ座標（Ｚａ）を上記の推定値とする。すなわち、制御部５は、投影光学系３から基板ステージ１までの距離と合焦の判定パラメータとの対応情報を用いて上記のＺａを求め、推定値を求める。本例の制御部５は、基板ステージ１のＺ座標（Ｚａ）の周りで、基板ＰのＺ座標を変化させる。なお、制御部５は、テスト基板の表面での合焦位置についての探索範囲を読み出し、基板Ｐに対してこの探索範囲で合焦位置を探索することもできる。
In step S31 of this example, the in-focus position on the substrate P to be exposed is searched. The
本例の制御部５は、基板ステージ１を移動させることによって基板ＰのＺ座標を変化させながら、検出部２０の検出結果を監視することによって、検出結果に対応する各Ｚ座標での判定パラメータ値を監視する。上述したように制御部５は、検出部２０の検出結果に基づいて、合焦状態になるように基板ステージ１の位置を制御する。
The
本例の制御部５は、合焦状態であると判定したときに、投影光学系３から基板ステージ１までの距離について測定値と推定値とを比較する（ステップＳ３２）。本例の制御部５は、合焦状態での基板ステージ１のＺ座標の測定値を基板ステージ１から取得し、推定値の差分を求め、この差分が探索幅の半分未満であるか否かを判定する。
When it is determined that the in-focus state is obtained, the
本例の制御部５は、測定値と推定値との差分が探索幅の半分未満であるとき（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）に、この状態で投影光学系３の焦点が基板Ｐの表面Ｐａに合っていると判定して、投影光学系３から基板ステージ１までの距離を含む合焦条件を決定する。なお、合焦条件は、投影光学系３の倍率を含んでいてもよい。
When the difference between the measured value and the estimated value is less than half the search width (step S32; Yes), the
本例の制御部５は、測定値と推定値との差分が探索幅の半分以上であるとき（ステップＳ３２；Ｎｏ）に、他の合焦位置を探索する（ステップＳ３３）。本例の制御部５は、ステップＳ３１で投影光学系３の焦点が基板Ｐの裏面Ｐｂに合っていたとしたときに、投影光学系３の焦点を表面Ｐａに合わせるのに必要な基板Ｐの移動量に基づいて、他の合焦位置を探索する。すなわち、本例の本例の制御部５は、ステップＳ３１での探索範囲をＺ軸方向に基板Ｐの厚みだけ−Ｚ側にシフトさせて他の合焦位置を探索する。
When the difference between the measured value and the estimated value is half or more of the search width (step S32; No), the
本例の制御部５は、ステップＳ３３での探索結果を用いて、ステップＳ３２と同様の比較を行う。本例の制御部５は、他の合焦位置での測定値と推定値との差分が探索幅の半分未満であるときに、この状態で投影光学系３の焦点が基板Ｐの表面Ｐａに合っていると判定して合焦条件を決定する。また、本例の制御部５は、他の合焦位置での測定値と推定値との差分が探索幅の半分以上であるときに、ステップＳ３１での探索結果とステップＳ３３での探索結果とを比較して、推定値に近い方の合焦位置であるときに投影光学系３の焦点が基板Ｐの表面Ｐａに合っていると判定して合焦条件を決定する。なお、他の合焦位置での測定値と推定値との差分が探索幅の半分以上であるときに、制御部５は、推定値を合焦位置として用いることもできる。また、他の合焦位置での測定値と推定値との差分が探索幅の半分以上であるときに、制御部５は、ユーザーに合焦の失敗を通知することもできる。制御部５は、合焦の失敗を通知とともに、合焦条件を決定せずに合焦処理を終了することもできる。
The
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第２実施形態において、先述の実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略することがある。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described. In the second embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof may be omitted.
図５は、第２実施形態の露光装置の一例を示す概略構成図である。本例の露光装置ＥＸは、基板ステージ１、パターン生成部２、投影光学系３、本発明を適用した合焦装置４Ｂ、及び制御部５を備えている。本例の合焦装置４Ｂは、ＴＴＬ型コントラスト方式のＡＦによって、投影光学系３の焦点位置を露光面に合わせることが可能である。
FIG. 5 is a schematic block diagram that shows an example of the exposure apparatus of the second embodiment. The exposure apparatus EX of this example includes a substrate stage 1, a
合焦装置４Ｂは、ＡＦ用光源１１、対物レンズ１４、分光部品１６、対物レンズ１７、検出部２１、及び制御部を含んでいる。本例の合焦装置４Ｂの制御部は、露光装置ＥＸの制御部５に含まれている。ＡＦ用光源１１から射出された検出光ＳＬは、対物レンズ１４を通った後に、分光部品１６に入射する。分光部品１６に入射した検出光ＳＬの一部は、分光部品１６で反射した後に、波長選択ミラー１０及び投影光学系３を通って、露光対象の基板Ｐに入射する。基板Ｐに入射した検出光ＳＬの一部は、基板Ｐで反射した後に、投影光学系３及び波長選択ミラー１０を通過して、分光部品１６に再度入射する。基板Ｐを経由して分光部品１６に入射した検出光ＳＬの一部は、分光部品１６を通過した後に、対物レンズ１７を通って検出部２１に入射する。検出部２１は、ＣＣＤカメラ等によって構成され、検出部２１に入射した検出光ＳＬの強度分布を検出可能である。検出部２１の検出結果は、合焦装置４Ｂの制御部（ここでは制御部５）に出力される。本例の制御部５は、検出部２１の検出結果に基づいて、検出光ＳＬが基板Ｐ上に形成するスポットの内側と外側でのコントラスト比を、判定パラメータ値として求める。
The focusing
図６は、第２実施形態のおける、投影光学系から基板ステージまでの距離と判定パラメータ値との対応関係の例を示すグラフである。図６に示すように、基板Ｐの表面Ｐａ又は裏面Ｐｂに投影光学系３の焦点が合っているときに、判定パラメータ値が極大値になる。本例の制御部５は、判定パラメータ値が閾値以上になるＺ座標の区間を探索範囲として上記の記憶部に格納する。本例の制御部５は、基板Ｐの表面Ｐａに投影光学系３の焦点が合っているときの基板ステージ１のＺ座標（Ｚａ）、及び基板Ｐの裏面Ｐｂに投影光学系３の焦点が合っているときの基板ステージ１のＺ座標（Ｚｂ）を記憶部に格納する。本例の合焦装置４Ｂは、記憶部に格納された探索条件を用いて制御部５が合焦処理を実行することによって、複数の合焦位置のいずれに合焦するかを制御可能である。合焦処理は、例えば第１実施形態で説明した処理を採用可能である。
FIG. 6 is a graph showing an example of the correspondence relationship between the distance from the projection optical system to the substrate stage and the determination parameter value in the second embodiment. As shown in FIG. 6, when the projection
［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。第３実施形態において、先述の実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略することがある。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described. In the third embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof may be omitted.
図７は、第３実施形態の露光装置の一例を示す概略構成図である。本例の露光装置ＥＸは、基板ステージ１、パターン生成部２、投影光学系３、本発明を適用した合焦装置４Ｃ、及び制御部５を備えている。本例の合焦装置４Ｃは、斜入射型位相差方式のＡＦによって、投影光学系３の焦点位置を露光面に合わせることが可能である。
FIG. 7 is a schematic block diagram that shows an example of the exposure apparatus of the third embodiment. The exposure apparatus EX of the present example includes a substrate stage 1, a
合焦装置４Ｃは、ＡＦ用光源１１、コレクタレンズ１２、２４、スリット１３、２３、反射ミラー１８、２２、対物レンズ１４、１７、検出部２５、及び制御部を含んでいる。本例の合焦装置４Ｃの制御部は、露光装置ＥＸの制御部５に含まれている。
The focusing
ＡＦ用光源１１から射出された検出光ＳＬは、コレクタレンズ１２を通ってスリット１３を均一に照明する。スリット１３を通過した検出光ＳＬは、反射ミラー１８及び対物レンズ１４を介して、基板Ｐの法線方向と交差する方向から基板Ｐ上に入射する。スリット１３の像は、対物レンズ１４で縮小され、投影光学系３の光軸が基板Ｐの表面Ｐａと交差する位置の近傍に形成される。
The detection light SL emitted from the AF
基板Ｐで反射した検出光ＳＬは、対物レンズ１７を通った後に、反射ミラー２２で反射して光路が折り曲げられ、スリット２３に入射する。スリット２３を通過した検出光ＳＬは、コレクタレンズ２４を通って検出部２５に入射する。基板Ｐ上のスリット結像位置と検出部２５の受光面は対物レンズ１７に対して共役な位置にあり、検出部２５上にスリット像が形成される。
The detection light SL reflected by the substrate P passes through the
検出部２５は、第１センサ２５Ａ及び第２センサ２５Ｂを含む。第１センサ２５Ａ及び第２センサ２５Ｂは、それぞれの受光面に入射した検出光ＳＬの光量を検出可能である。検出部２５は、第１センサ２５Ａの検出結果と第２センサ２５Ｂの検出結果とを独立して出力可能である。合焦装置４Ｃの制御部（制御部５）は、検出部２５から出力された信号を処理する。
The
図８（ａ）は、検出部から出力された信号を処理する信号処理部の機能ブロック図であり、図８（ｂ）は投影光学系から基板ステージまでの距離に対する判定パラメータ値の例を示す図である。 FIG. 8A is a functional block diagram of a signal processing unit that processes a signal output from the detection unit, and FIG. 8B shows an example of determination parameter values with respect to the distance from the projection optical system to the substrate stage. FIG.
本例の信号処理部２６は、制御部５に含まれている。信号処理部２６は、演算回路等のハードウエアーにより実現されていてもよいし、プログラム等のソフトウエアーによって実現されていてもよい。例えば、制御部５が、ＣＰＵ及びメモリーを備えるコンピュータを利用して構成されている場合には、このコンピュータに所定の処理を実行させるプログラムを利用することによって信号処理部２６を実現可能である。
The
本例の信号処理部２６は、差算器２７、和算器２８、及び割算器２９を含んでいる。信号処理部２６は、検出部２５の出力信号を演算処理してサーボ信号を生成する。このサーボ信号に基づいて、焦点位置の検出が行われる。このサーボ信号は、基板ステージ１を駆動するときの駆動信号に利用される。
The
次に、信号処理部２６で行われる演算処理について説明する。図８（ａ）中の符号Ａは、第１センサ２５Ａの出力信号を示し、符号Ｂは第２センサ２５Ｂの出力信号を示す。差算器２７は、出力信号Ａと出力信号Ｂとの差分を演算して、演算結果（Ａ−Ｂ）を割算器２９に出力する。和算器２８は、出力信号Ａと出力信号Ｂとの和を演算して、演算結果（Ａ＋Ｂ）を割算器２９に出力する。割算器２９は、演算結果（Ａ−Ｂ）を（Ａ＋Ｂ）で割算した演算結果（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）をサーボ信号として出力する。
Next, arithmetic processing performed in the
スリット１３の像が検出部２５の中心に結像するとき、第１センサ２５Ａでの受光量が第２センサ２５Ｂでの受光量とほぼ同じになる。すると、出力信号Ａが出力信号Ｂとほぼ同じになり、サーボ信号はほぼゼロになる。スリット１３の像が第１センサ２５Ａ側に偏って結像すると、出力信号Ａが出力信号Ｂよりも大きくなりサーボ信号は正になる。スリット１３の像が第２センサ２５Ｂ側に偏って結像すると、出力信号Ａが出力信号Ｂよりも小さくなり、サーボ信号が負になる。スリット１３の像が、第１センサ２５Ａ側又は第２センサ２５Ｂ側に偏る程度が顕著になるほど、サーボ信号の絶対値が大きくなる。
When the image of the
本例では、判定パラメータ値として上記の演算結果（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を用いる。本例では、基板Ｐの表面Ｐａが投影光学系３の合焦位置に位置するときに、信号処理部２６から出力されるサーボ信号がゼロになるように、合焦装置４Ｃの各構成要素の位置が設定されている。合焦処理を行うときに基板ステージ１のＺ座標を変化させると、判定パラメータ値が変化する。判定パラメータ値がゼロになるように、基板ステージ１のＺ座標を変化させることによって、投影光学系３の焦点を基板Ｐの表面Ｐａに合わせることができる。本例の合焦装置４Ｃは、上記の各実施形態と同様に、記憶部に格納された探索条件を用いて制御部５が合焦処理を実行することにより、複数の合焦位置のいずれに合焦するかを制御可能である。合焦処理は、例えば第１実施形態で説明した処理を採用可能である。
In this example, the calculation result (A−B) / (A + B) is used as the determination parameter value. In this example, when the surface Pa of the substrate P is located at the in-focus position of the projection
［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。図９は、本実施形態のデバイス製造方法の一例を示す図である。本例では、ステップ２０１で、例えば液晶パネル等のデバイスの機能・性能設計を行う。ステップ２０２で、デバイスの設計に基づいて、マスク（レチクル）を製作する。マスクレス方式の露光装置を用いてデバイスを製造する場合には、ステップ２０２で、パターンの形状を例えば制御部の内部又は外部の記憶装置に登録する。ステップ２０３で、デバイスの基材である基板を準備しておく。ステップ２０４で、基板上にデバイスを構成する導電膜パターンや絶縁膜パターン、半導体膜パターン等の膜パターンを形成する。ステップ２０４は、基板上に膜を形成することと、この膜上にレジストパターンを形成することと、このレジストパターンをマスクにして上記膜をエッチングすることと、を含む。レジストパターンを形成するには、レジスト膜を形成することと、上記の実施形態に従って、露光光で基板を露光することにより形成予定の膜パターンに応じたパターンの像を基板上のレジスト膜に投影することと、露光されたレジスト膜を現像することと、を行う。ステップ２０５で、製造するデバイスに応じて、例えば基板をダイシングすることや、一対の基板を貼り合せるとともに一対の基板間に液晶層を形成すること等を行って、デバイスを組み立てる。ステップ２０６で、デバイスに検査等の後処理を行う。以上のようにして、デバイスを製造することができる。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a device manufacturing method according to the present embodiment. In this example, in
なお、第１実施形態では、テスト基板として露光対象の基板Ｐを用いているが、基板Ｐと厚み等が異なる基板をもちいてもよい。この場合に、基板Ｐの所定の合焦位置に合焦したときの投影光学系３から基板ステージ１までの距離の推定値は、テスト基板に合焦したときの投影光学系３から基板ステージ１までの距離、テスト基板の厚み及び基板Ｐの厚みを用いて算出可能である。また、テスト基板に対する合焦結果を用いる代わりに、投影光学系３の焦点を基板ステージ１の表面に合わせたときの基板ステージ１のＺ座標を用いて、上記の推定値を求めることもできる。
また、第１実施形態では、合焦処理を行うステップＳ３とは別に予備測定を行うステップＳ１を有している例を説明したが、合焦処理を行うときに基板ステージ１のＺ座標に対する判定パラメータ値の測定を行ってもよい。
In the first embodiment, the exposure target substrate P is used as the test substrate. However, a substrate having a thickness different from that of the substrate P may be used. In this case, the estimated value of the distance from the projection
Moreover, although 1st Embodiment demonstrated the example which has step S1 which performs preliminary measurement separately from step S3 which performs a focusing process, determination with respect to the Z coordinate of the substrate stage 1 when performing a focusing process The parameter value may be measured.
なお、本発明は、露光装置の他にも、光学系を介して処理対象物に光を照射する処理装置に適用可能である。このような処理装置の一例として、レーザ加工装置が挙げられる。 In addition to the exposure apparatus, the present invention is applicable to a processing apparatus that irradiates a processing object with light via an optical system. An example of such a processing apparatus is a laser processing apparatus.
なお、本発明は、マスクレス方式の露光装置の他に、マスクと基板とを同期移動してマスクのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを一括露光し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板とをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板上に転写した後、第２パターンと基板とをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板を順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 In addition to the maskless type exposure apparatus, the present invention includes a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) for scanning and exposing a mask pattern by synchronously moving the mask and the substrate, a mask, The present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which a mask pattern is collectively exposed while the substrate is stationary, and the substrate is sequentially moved stepwise. Further, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate using the projection optical system while the first pattern and the substrate are substantially stationary, the second pattern and the substrate are transferred. May be exposed on the substrate in a lump by partially overlapping the first pattern with the projection optical system (stitch type lump exposure apparatus). The stitch-type exposure apparatus can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus that partially transfers at least two patterns on a substrate and moves the substrate sequentially.
本発明は、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのパターンの像を投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などに適用することができる。また、本発明は、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・アライナーなどにも適用することができる。 The present invention, for example, as disclosed in US Pat. No. 6,611,316, combines two pattern images on a substrate via a projection optical system, and one shot on the substrate by a single scanning exposure. The present invention can be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
本発明は、複数の基板ステージと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。 The present invention can also be applied to an exposure apparatus provided with a plurality of substrate stages and measurement stages.
本発明は、基板に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The present invention includes an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on a substrate, an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD), a micromachine, a MEMS, a DNA chip, Alternatively, it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a reticle or a mask.
本発明において、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測し、その計測結果を基板の位置の管理等に用いることもできる。また、レーザ干渉計を含む干渉計システムの他に、例えば基板ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。 In the present invention, the position information of each stage can be measured using an interferometer system including a laser interferometer, and the measurement result can be used for managing the position of the substrate. In addition to the interferometer system including the laser interferometer, for example, an encoder system that detects a scale (diffraction grating) provided on the substrate stage may be used.
本発明は、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板上に形成することによって、基板上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）に、適用することができる。 The present invention relates to an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line and space pattern on a substrate by forming interference fringes on the substrate as disclosed in, for example, WO 2001/035168. Can be applied to.
上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The exposure apparatus EX of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
上述の各実施形態、各変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 The requirements of the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
１・・・基板ステージ（ステージ）、２・・・パターン生成部、
３・・・投影光学系（光学系）、４、４Ｂ、４Ｃ・・・合焦装置、５・・・制御部、
ＥＬ・・・露光光、ＥＸ・・・露光装置、Ｐ・・・基板（対象物）、ＳＬ・・・検出光（光）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate stage (stage), 2 ... Pattern generation part,
3 ... projection optical system (optical system), 4, 4B, 4C ... focusing device, 5 ... control unit,
EL ... exposure light, EX ... exposure device, P ... substrate (object), SL ... detection light (light)
Claims (11)
複数の合焦位置が得られたときに、前記光学系から前記ステージまでの距離と合焦の判定パラメータ値との対応情報に基づいて、前記複数の合焦位置の中からいずれに合焦するかを制御する制御部を有する、合焦装置。 A focusing device that focuses an optical system on an object on a stage,
When a plurality of in-focus positions are obtained, any of the plurality of in-focus positions is in focus based on correspondence information between the distance from the optical system to the stage and the in-focus determination parameter value. A focusing device having a control unit for controlling the above.
露光された前記基板を現像することとを含む、デバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 10;
Developing the exposed substrate. A device manufacturing method.
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