JP4029183B2 - Projection exposure apparatus and the projection exposure method - Google Patents

Projection exposure apparatus and the projection exposure method Download PDF

Info

Publication number
JP4029183B2
JP4029183B2 JP34374097A JP34374097A JP4029183B2 JP 4029183 B2 JP4029183 B2 JP 4029183B2 JP 34374097 A JP34374097 A JP 34374097A JP 34374097 A JP34374097 A JP 34374097A JP 4029183 B2 JP4029183 B2 JP 4029183B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
stage
substrate
position
system
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP34374097A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10214783A (en )
Inventor
健爾 西
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/70691Handling of masks or wafers
    • G03F7/70716Stages

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、投影露光装置及び投影露光方法に係り、更に詳しくはマスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置及び投影露光方法に関し、特に2つの基板ステージを独立して移動させて、露光処理と他の処理とを並行して行なう点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a projection exposure apparatus and the projection exposure method, and more particularly relates to a projection exposure apparatus and the projection exposure method for projection exposure onto a photosensitive substrate through a projection optical system an image of a pattern formed on a mask, in particular 2 one of moving the substrate stage independently, and has a feature that performed in parallel with the exposure process and other processes.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来より、半導体素子又は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する場合に、種々の露光装置が使用されているが、現在では、フォトマスク又はレチクル(以下、「レチクル」と総称する)のパターン像を、投影光学系を介して表面にフォトレジスト等の感光材が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、適宜「感応基板」と称する)上に転写する投影露光装置が一般的に使用されている。 Conventionally, when manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device or the like in the photolithography process, various exposure apparatus is used, the pattern of the current, a photomask or reticle (hereinafter generally referred to as "reticle") an image projection substrate wafer or glass plate with a photosensitive material is applied such as a photoresist to the surface via the optical system (hereinafter, as "sensitive substrate" as referred to) a projection exposure apparatus for transferring onto the generally It is used. 近年では、この投影露光装置として、感応基板を2次元的に移動自在な基板ステージ上に載置し、この基板ステージにより感応基板を歩進(ステッピング)させて、レチクルのパターン像を感応基板上の各ショット領域に順次露光する動作を繰り返す、所謂ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパー)が主流となっている。 In recent years, as the projection exposure apparatus, the sensitive substrate placed on the two-dimensionally movable substrate stage, the sensitive substrate by the substrate stage by stepping (stepping), a pattern image of the reticle sensitive substrate repeats the operation for successively exposing the respective shot areas, a reduction projection exposure apparatus of a so-called step-and-repeat method (a so-called stepper) has become mainstream.
【0003】 [0003]
最近になって、このステッパー等の一括型露光装置に改良を加えた、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(例えば特開平7−176468号公報等に記載された様な走査型露光装置)も比較的多く用いられるようになってきた。 Recently, it was an improvement over batch-type exposure apparatus of the stepper or the like, projection exposure apparatus of step-and-scan method (e.g. has been such a scanning exposure apparatus described in JP-A-7-176468 Patent Publication) It has come to a relatively often used. このステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置は、▲1▼ステッパーに比べると大フィールドをより小さな光学系で露光できるため、投影光学系の製造が容易であるとともに、大フィールド露光によるショット数の減少により高スループットが期待出来る、▲2▼投影光学系に対してレチクル及びウエハを相対走査することで平均化効果があり、ディストーションや焦点深度の向上が期待出来る等のメリットがある。 Projection exposure apparatus of step-and-scan method, ▲ 1 ▼ because it exposes a large field as compared to the stepper in a smaller optical system, along with easy to manufacture the projection optical system, the number of shots by large field exposure high throughput reduction can be expected, ▲ 2 ▼ has averaging effect by relatively scanning the reticle and the wafer with respect to the projection optical system, improvement in distortion and depth of focus is advantageous, such as can be expected. さらに、半導体素子の集積度が16M(メガ)から64MのDRAM、更に将来的には256M、1G(ギガ)というように時代とともに高くなるのに伴い、大フィールドが必須になるため、ステッパーに代わってスキャン型投影露光装置が主流になるであろうと言われている。 Moreover, 64M of DRAM densities from 16M (mega) of the semiconductor element, with further to increases with age and so 256M, 1G (giga) in the future, because a large field becomes essential, instead of a stepper scan type projection exposure apparatus has been said that will become mainstream Te.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
この種の投影露光装置は、主として半導体素子等の量産機として使用されるものであることから、一定時間内にどれだけの枚数のウエハを露光処理できるかという処理能力、すなわちスループットを向上させることが必然的に要請される。 This type of projection exposure apparatus, primarily because it is intended to be used as a mass-production of semiconductor devices, the processing ability of how many the number of wafers can be exposed processing within a predetermined time, namely to improve the throughput There is inevitably request.
【0005】 [0005]
これに関し、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置の場合、大フィールドを露光する場合には先に述べたように、ウエハ内に露光するショット数が少なくなるのでスループットの向上が見込まれるが、露光はレチクルとウエハとの同期走査による等速移動中に行なわれることから、その等速移動領域の前後に加減速領域が必要となり、仮にステッパーのショットサイズと同等の大きさのショットを露光する場合には、却ってステッパーよりスループットが落ちる可能性がある。 In this regard, when the projection exposure apparatus of step-and-scan method, as previously described in the case of exposing a large field, although improvement in throughput is expected because the number of shots to be exposed in the wafer is reduced, exposure from being performed during a constant velocity movement by synchronously scanning the reticle and the wafer, acceleration and deceleration areas before and after the constant velocity movement area is required, if exposing the shot shot size equivalent to the size of the stepper case, there is a possibility that rather throughput than stepper fall.
【0006】 [0006]
この種の投影露光装置における処理の流れは、大要次のようになっている。 Process flow in this type of projection exposure apparatus is configured compendium following.
【0007】 [0007]
▲1▼ まず、ウエハローダを使ってウエハをウエハテーブル上にロードするウエハロード工程が行なわれる。 ▲ 1 ▼ First, a wafer load step of loading a wafer on the wafer table using the wafer loader is performed.
【0008】 [0008]
▲2▼ 次に、サーチアライメント機構によりウエハの大まかな位置検出を行なうサーチアライメント工程が行なわれる。 ▲ 2 ▼ Next, search alignment step of performing rough position detection of a wafer is performed by the search alignment mechanism. このサーチアライメント工程は、具体的には、例えば、ウエハの外形を基準としたり、あるいは、ウエハ上のサーチアライメントマークを検出することにより行なわれる。 The search alignment step, specifically, for example, or with respect to the outer shape of the wafer, or is performed by detecting a search alignment mark on the wafer.
【0009】 [0009]
▲3▼ 次に、ウエハ上の各ショット領域の位置を正確に求めるファインアライメント工程が行なわれる。 ▲ 3 ▼ Next, fine alignment step for determining the position of each shot area on the wafer accurately is performed. このファインアライメント工程は、一般にEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)方式が用いられ、この方式は、ウエハ内の複数のサンプルショットを選択しておき、当該サンプルショットに付設されたアライメントマーク(ウエハマーク)の位置を順次計測し、この計測結果とショット配列の設計値とに基づいて、いわゆる最小自乗法等による統計演算を行なって、ウエハ上の全ショット配列データを求めるものであり(特開昭61−44429号公報等参照)、高スループットで各ショット領域の座標位置を比較的高精度に求めることができる。 The fine alignment step is generally EGA (Enhanced Global Alignment) system is used, this method, have selected a plurality of sample shots on the wafer, the sample shots attached to the alignment mark (wafer mark) sequentially measuring the position, based on the design value of the measurement result and the shot arrangement, by performing a statistical computation by the so-called least square method or the like, which determine the total shot array data on the wafer (JP 61 see Japanese Laid -44,429), it is possible to obtain the coordinate position of each shot area with high throughput at a relatively high accuracy.
【0010】 [0010]
▲4▼ 次に、上述したEGA方式等により求めた各ショット領域の座標位置と予め計測したベースライン量とに基づいて露光位置にウエハ上の各ショット領域を順次位置決めしつつ、投影光学系を介してレチクルのパターン像をウエハ上に転写する露光工程が行なわれる。 ▲ 4 ▼ Next, while successively positioning the respective shot areas on the wafer to an exposure position on the basis of the baseline amount that is previously measured and the coordinate position of each shot area determined by the EGA method or the like described above, the projection optical system exposure step is performed to transfer the pattern image of the reticle onto the wafer via.
【0011】 [0011]
▲5▼ 次に、露光処理されたウエハテーブル上のウエハをウエハアンローダを使ってウエハアンロードさせるウエハアンロード工程が行なわれる。 ▲ 5 ▼ Next, the wafer unloading step of the wafer unloading the wafer on the exposure the treated wafer table using wafer unloader is performed. このウエハアンロード工程は、露光処理を行なうウエハの上記▲1▼のウエハロード工程と同時に行なわれる。 The wafer unload step is simultaneously performed with the ▲ 1 ▼ wafer loading step of the wafer for performing exposure processing. すなわち、▲1▼と▲5▼とによってウエハ交換工程が構成される。 That, ▲ wafer exchange step is constructed by 1 ▼ and ▲ 5 ▼ and.
【0012】 [0012]
このように、従来の投影露光装置では、ウエハ交換→サーチアライメント→ファインアライメント→露光→ウエハ交換……のように、大きく4つの動作が1つのウエハステージを用いて繰り返し行なわれている。 Thus, in the conventional projection exposure apparatus, such as the wafer exchange → search alignment → fine alignment → exposure → wafer exchange ......, four operations are repeatedly performed by using one wafer stage increase.
【0013】 [0013]
また、この種の投影露光装置のスループットTHOR[枚/時間]は、上述したウエハ交換時間をT1、サーチアライメント時間をT2、ファインアライメント時間をT3、露光時間をT4とした場合に、次式(1)のように表すことができる。 Also, the throughput THOR [sheets / hour] of such a projection exposure apparatus, the wafer exchange time described above T1, the search alignment time T2, the fine alignment time T3, the exposure time when the T4, the following equation ( it can be expressed as 1).
【0014】 [0014]
THOR=3600/(T1+T2+T3+T4) ………(1) THOR = 3600 / (T1 + T2 + T3 + T4) ......... (1)
上記T1〜T4の動作は、T1→T2→T3→T4→T1……のように順次(シーケンシャルに)繰り返し実行される。 The operation of the T1~T4 is, (sequentially) sequentially as T1 → T2 → T3 → T4 → T1 ...... is repeatedly executed. このため、T1〜T4までの個々の要素を高速化すれば分母が小さくなって、スループットTHORを向上させることができる。 Therefore, it is possible to denominator is decreased if faster individual elements to T1-T4, thereby improving the throughput THOR. しかし、上述したT1(ウエハ交換時間)とT2(サーチアライメント時間)は、ウエハ1枚に対して一動作が行なわれるだけであるから改善の効果は比較的小さい。 However, the above-described T1 (wafer exchange time) and T2 (search alignment time), the effect of improvement since only one operation is performed on one wafer is relatively small. また、T3(ファインアライメント時間)の場合は、上述したEGA方式を用いる際にショットのサンプリング数を少なくしたり、ショット単体の計測時間を短縮すればスループットを向上させることができるが、逆にアライメント精度を劣化させることになるため、安易にT3を短縮することはできない。 Further, T3 in the case of (fine alignment time), or to reduce the sampling number of the shot when using EGA method described above, it is possible to improve the throughput if shortened shot single measurement time, alignment conversely since that would degrade the accuracy can not be easily shortened T3.
【0015】 [0015]
また、T4(露光時間)は、ウエハ露光時間とショット間のステッピング時間とを含んでいる。 Further, T4 (exposure time), and a stepping time between wafer exposure time and shot. 例えば、ステップ・アンド・スキャン方式のような走査型投影露光装置の場合は、ウエハ露光時間を短縮させる分だけレチクルとウエハの相対走査速度を上げる必要があるが、同期精度が劣化することから、安易に走査速度を上げることができない。 For example, since in the case of scanning type projection exposure apparatus, such as a step-and-scan method, an amount corresponding to shorten the wafer exposure time is necessary to raise the reticle and the relative scanning speed of the wafer, but the synchronization accuracy is deteriorated, it is not possible to increase the easy scanning speed.
【0016】 [0016]
また、この種の投影露光装置で上記スループット面の他に、重要な条件としては、▲1▼解像度、▲2▼焦点深度(DOF:Depth of Forcus )、▲3▼線幅制御精度が挙げられる。 Further, in addition to the throughput plane of this type of projection exposure apparatus, as the important condition, ▲ 1 ▼ resolution, ▲ 2 ▼ depth of focus (DOF: Depth of Forcus), include ▲ 3 ▼ linewidth control accuracy . 解像度Rは、露光波長をλとし、投影レンズの開口数をN. Resolution R is the exposure wavelength is lambda, N. the numerical aperture of projection lens A. A. (Numerical Aperture )とすると、λ/N. And (Numerical Aperture) to, λ / N. A. A. に比例し、焦点深度DOFはλ/(N.A.) 2に比例する。 In proportion to the depth of focus DOF is proportional to λ / (N.A.) 2.
【0017】 [0017]
このため、解像度Rを向上させる(Rの値を小さくする)には、露光波長λを小さくするか、あるいは開口数N. Therefore, in order to improve the resolution R (decreasing the value of R), or to reduce the exposure wavelength lambda, or the numerical aperture N. A. A. を大きくする必要がある。 The it is necessary to increase. 特に、最近では半導体素子等の高密度化が進んでおり、デバイスルールが0.2μmL/S(ライン・アンド・スペース)以下となってきていることから、これらのパターンを露光する為には照明光源としてKrFエキシマレーザを用いている。 In particular, recently it has progressed densification of semiconductor devices, since the device rule is becoming less 0.2μmL / S (line and space), illumination in order to expose these patterns and using a KrF excimer laser as a light source. しかしながら、前述したように半導体素子の集積度は、将来的に更に上がることは必至であり、KrFより短波長な光源を備えた装置の開発が望まれる。 However, the degree of integration of semiconductor devices as described above are inevitable be future increases further, the development of apparatus having a short wavelength light source than KrF is desired. このようなより短波長な光源を備えた次世代の装置の候補として、ArFエキシマレーザを光源とした装置、電子線露光装置等が代表的に挙げられるが、ArFエキシマレーザの場合は、酸素のある所では光が殆ど透過せず、高出力が出にくい上、レーザの寿命も短く、装置コストが高いという技術的な課題が山積しており、また、電子線露光装置の場合、光露光装置に比べてスループットが著しく低いという不都合があることから、短波長化を主な観点とした次世代機の開発は思うようにいかないというのが現実である。 As a candidate for such than next generation apparatus provided with a short wavelength light source apparatus in which an ArF excimer laser as a light source, the electron beam exposure apparatus, and the like typically, in the case of ArF excimer laser, oxygen hardly transmitted light is in a certain place, on difficult out high output laser life is short, the technical problem of higher device cost are abound, also in the case of electron beam exposure apparatus, an exposure apparatus for it from because the development of the next generation machine in which the shorter wavelength mainly in view can not afford to think it is reality that throughput is disadvantageously significantly lower than that.
【0018】 [0018]
解像度Rを上げる他の手法としては、開口数N. Other approaches to increase the resolution R, the numerical aperture N. A. A. を大きくすることも考えられるが、N. It is also conceivable that the larger but, N. A. A. を大きくすると、投影光学系のDOFが小さくなるというデメリットがある。 When the larger, there is a demerit that DOF of the projection optical system is reduced. このDOFは、UDOF(User Depth of Forcus:ユーザ側で使用する部分:パターン段差やレジスト厚等)と、装置自身の総合焦点差とに大別することができる。 This DOF ​​is, UDOF (User Depth of Forcus: part used by the user side: pattern step or resist Atsuto) and can be classified into a total focal difference device itself. これまでは、UDOFの比率が大きかったため、DOFを大きく取る方向が露光装置開発の主軸であり、このDOFを大きくとる技術として例えば変形照明等が実用化されている。 Previously, for the proportion of UDOF is large, a principal axis direction of an exposure apparatus developed to increase the DOF, for example, modified illumination such as a technology taking this DOF ​​increases have been put to practical use.
【0019】 [0019]
ところで、デバイスを製造するためには、L/S(ライン・アンド・スペース)、孤立L(ライン)、孤立S(スペース)、及びCH(コンタクトホール)等が組み合わさったパターンをウエハ上に形成する必要があるが、上記のL/S、孤立ライン等のパターン形状毎に最適露光を行なうための露光パラメータが異なっている。 Meanwhile, in order to produce the device, L / S (line and space), isolated L (line), isolated S (space), and CH form a pattern (contact hole) and the like are combined on the wafer it is necessary to, but exposure parameters for performing optimum exposure above L / S, for each pattern, such as isolated lines are different. このため、従来は、ED−TREE(レチクルが異なるCHは除く)という手法を用いて、解像線幅が目標値に対して所定の許容誤差内となり、かつ所定のDOFが得られるような共通の露光パラメータ(コヒーレンスファクタσ、N.A.、露光制御精度、レチクル描画精度等)を求めて、これを露光装置の仕様とすることが行なわれている。 Therefore, conventionally, by using a technique called ED-TREE (CH reticle different excluded), must be within a predetermined tolerance resolvable line width with respect to the target value, and a common, such as a predetermined DOF is obtained the exposure parameters (coherence factor sigma, N.A.., exposure control accuracy, the reticle drawing accuracy, etc.) seeking, which is performed to the specification of the exposure apparatus it. しかしながら、今後は以下のような技術的な流れがあると考えられている。 However, it is believed the future there is a technical flow as follows.
【0020】 [0020]
▲1▼プロセス技術(ウェハ上平坦化)向上により、パターン低段差化、レジスト厚減少が進み、UDOFが1μm台→0.4μm以下になる可能性がある。 ▲ 1 ▼ by process technology (on the wafer planarization) improve, patterned lower step of the resist thickness reduction proceeds, UDOF may become less 1μm stand → 0.4 .mu.m.
【0021】 [0021]
▲2▼露光波長がg線(436nm)→i線(365nm)→KrF(248nm)と短波長化している。 ▲ 2 ▼ exposure wavelength g-line (436 nm) → i-ray and (365nm) → KrF (248nm) are shorter wavelength. しかし、今後はArF(193)までの光源しか検討されてなく、その技術的ハードルも高い。 However, without being only examined the light source to the ArF future (193), also its technical hurdle high. その後はEB露光に移行する。 Then, the process proceeds to EB exposure.
【0022】 [0022]
▲3▼ステップ・アンド・リピートのような静止露光に代わりステップ・アンド・スキャンのような走査露光がステッパの主流になる事が予想されている。 ▲ 3 ▼ scanning exposure such as a place step-and-scan static exposure such as a step-and-repeat is expected to become mainstream stepper. この技術は、径の小さい投影光学系で大フィールド露光が可能であり(特にスキャン方向)、その分高N. This technique is capable of large field exposure with a small projection optical system diameters (especially scanning direction), correspondingly high N. A. A. 化を実現し易い。 Easy to achieve the reduction.
【0023】 [0023]
上記のような技術動向を背景にして、限界解像度を向上させる方法として、二重露光法が見直され、この二重露光法をKrF及び将来的にはArF露光装置に用い、0.1μmL/Sまで露光しようという試みが検討されている。 In the background of technological trends as described above, as a method for improving the limiting resolution, double exposure method has been reviewed, using the double exposure method KrF and ArF exposure apparatus in future, 0.1μmL / S It has been studied attempt to exposure to. 一般に二重露光法は以下の3つの方法に大別される。 Generally the double exposure method is roughly classified into the following three methods.
【0024】 [0024]
(1)露光パラメータの異なるL/S、孤立線を別々のレチクルに形成し、各々最適露光条件により同一ウエハ上に二重に露光を行なう。 (1) different L / S of exposure parameters, the isolated lines formed on separate reticles, performing exposure in duplicate on the same wafer by each optimum exposure conditions.
【0025】 [0025]
(2)位相シフト法等を導入すると、孤立線よりL/Sの方が同一DOFにて限界解像度が高い。 (2) The introduction of the phase shift method or the like, there is a limit resolution higher at the same DOF towards more isolated line L / S. これを利用することにより、1枚目のレチクルで全てのパターンをL/Sで形成し、2枚目のレチクルにてL/Sを間引きすることで孤立線を形成する。 By utilizing this, all patterns with the first image of the reticle formed with L / S, to form an isolated line by decimating the L / S in the second sheet of the reticle.
【0026】 [0026]
(3)一般に、L/Sより孤立線は、小さなN. (3) In general, the isolated line than the L / S is a small N. A. A. にて高い解像度を得ることができる(但し、DOFは小さくなる)。 At it is possible to obtain a high resolution (however, DOF is decreased). そこで、全てのパターンを孤立線で形成し、1枚目と2枚目のレチクルによってそれぞれ形成した孤立線の組み合わせにより、L/Sを形成する。 Therefore, all patterns are formed with isolated lines, by a combination of isolated lines formed respectively by 1 sheet and the second sheet of the reticle to form a L / S.
【0027】 [0027]
上記の二重露光法は解像度向上、DOF向上の2つの効果がある。 The above double exposure method has two effects resolution enhancement, DOF improved.
【0028】 [0028]
しかし、二重露光法は、複数のレチクルを使って露光処理を複数回行なう必要があるため、従来の装置に比べて露光時間(T4)が倍以上になり、スループットが大幅に劣化するという不都合があったことから、現実には、二重露光法はあまり真剣に検討されてなく、従来より露光波長の紫外化、変形照明、位相シフトレチクル等により、解像度、焦点深度(DOF)の向上が行なわれてきた。 However, the double exposure method, it is necessary to perform multiple exposure process using a plurality of reticles, inconvenience exposure time as compared with the conventional device (T4) is more than doubled, the throughput is greatly degraded since there is, in reality, the double exposure method is not been studied in very seriously, ultraviolet of conventionally exposure wavelength, modified illumination, the phase shift reticle or the like, the resolution, the improvement of the depth of focus (DOF) is It has been done.
【0029】 [0029]
しかしながら、先に述べた二重露光法をKrF,ArF露光装置に用いると0.1μmL/Sまでの露光が実現することにより、256M、1GのDRAMの量産を目的とする次世代機の開発の有力な選択肢であることは疑いなく、このためのネックとなる二重露光法の課題であるスループットの向上のため新技術の開発が待望されていた。 However, the double exposure method described above a KrF, by exposure to use the 0.1μmL / S in ArF exposure apparatus is realized, 256M, the development of next generation for the purpose of mass production of DRAM of 1G undoubtedly be a great choice, the development of new technologies for the improvement of throughput is a problem of a double exposure method as a bottleneck for the has been awaited.
【0030】 [0030]
これに関し、前述した4つの動作、すなわちウエハ交換、サーチアライメント、ファインアライメント、及び露光動作の内の複数動作同士を部分的にでも同時並行的に処理できれば、これら4つの動作をシーケンシャルに行なう場合に比べて、スループットを向上させることができると考えられ、そのためには基板ステージを複数設けることが前提となるが、このことは理論上は簡単に思えるが、現実には基板ステージを複数設け、充分な効果を発揮させるためには、解決しなければならない多くの問題が山積している。 In this regard, four operations described above, i.e. wafer exchange, the search alignment, fine alignment, and if concurrently process multiple operations together even partially of the exposure operation, in the case of these four operation sequentially compared to, believed to be able to improve the throughput, but the premise is providing a plurality of substrate stages for its, this seems to theoretically easy plurality of substrate stages in reality, sufficient in order to exert such effects, many of the problems that must be resolved is piling up. 例えば、現状と同程度の大きさの基板ステージを単に2つ並べて配置するのでは、装置の設置面積(いわゆるフットプリント)が著しく増大し、露光装置が置かれるクリーンルームのコストアップを招くという不都合がある。 For example, a disadvantage that of placing the size of the substrate stage comparable to current just two side by side, installation area (so-called foot print) is remarkably increased device, increase in cost of the clean room in which the exposure apparatus is placed is there. また、高精度な重ね合わせを実現するためには、同一の基板ステージ上の感応基板に対し、アライメントを実行した後、そのアライメントの結果を用いてマスクのパターン像と感応基板の位置合わせを実行して露光を行なう必要があるため、単に2つの基板ステージの内、一方を例えば露光専用、他方をアライメント専用等とすることは、現実的な解決策とは成り得ない。 Further, in order to realize highly accurate superposition to the sensitive substrate on the same substrate stage, after executing the alignment, run the alignment of the sensitive substrate with the pattern image of the mask with the result of the alignment because to need to be exposed, merely one of the two substrate stages, one of them for example exposure only, to the other as the alignment only, etc., it can not become a practical solution.
【0031】 [0031]
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、露光動作とアライメント動作等との並行処理によりスループットの向上及び基板ステージの小型・軽量化を図ることが可能な投影露光装置を提供することにある。 The present invention, according circumstances been made under, as its first object, which can reduce the size and weight of the improvement and the substrate stage of throughput parallel processing of the exposure operation and the alignment operation and the like projection It is to provide an exposure apparatus.
【0032】 [0032]
また、本発明の第2の目的は、スループットの向上及びステージの小型・軽量化を図ることが可能な投影露光方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a projection exposure method which can reduce the size and weight of the improvement and the stage of the throughput.
【0033】 [0033]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
請求項1に記載の発明は、マスク(R)に形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を介して感応基板(W1,W2)上に投影露光する投影露光装置であって、感応基板(W1)を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージ(WS1)と;感応基板(W2)を保持して前記第1基板ステージ(WS1)と同一平面内を前記第1基板ステージ(WS1)とは独立に移動可能な第2基板ステージ(WS2)と;前記投影光学系(PL)とは別に設けられ、前記基板ステージ(WS1,WS2)上又は前記基板ステージ(WS1,WS2)に保持された感応基板(W1,W2)上のマークを検出するためのアライメント系(例えば24a)と;前記投影光学系(PL)の投影中心と前記アライメント系(24a)の検出中心とを通る According to one aspect of the present invention, a projection exposure apparatus for projection exposure on the mask formed in the (R) pattern image projection optical system through the (PL) sensitive substrate (W1, W2), sensitive substrate (W1) and the first substrate stage which is movable to a two-dimensional plane holding the (WS1); sensitive substrate (W2) first the same plane and held by the first substrate stage (WS1) and a second substrate stage which is movable independently of the substrate stage (WS1) (WS2); provided separately from said projection optical system (PL), the substrate stage (WS1, WS2) on or above the substrate stage (WS1, sensitive substrate held on WS2) (W1, W2) on the alignment system for detecting marks (for example, 24a); and the detection center of projection center and said alignment system of said projection optical system (PL) (24a) through the 1軸方向の一方側から前記第1基板ステージ(WS1)の前記第1軸方向の位置を常に計測する第1測長軸(BI1X)と、前記第1軸方向の他方側から前記第2基板ステージ(WS2)の前記第1軸方向の位置を常に計測する第2測長軸(BI2X)と、前記投影光学系(PL)の投影中心で前記第1軸と垂直に交差する第3測長軸(BI3Y)と、前記アライメント系(24a)の検出中心で前記第1軸と垂直に交差する第4測長軸(BI4Y)とを備え、これらの測長軸(BI1X〜BI4Y)により前記第1及び第2基板ステージ(WS1及びWS2)の2次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと;前記第1基板ステージ(WS1)及び第2基板ステージ(WS2)の内の一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記 First measurement axis to always measure the position of the first axis direction of the first substrate stage (WS1) from one side of one axial direction and (BI1X), the second substrate from the other side of the first axial stage and second measurement axis (BI2X) for constantly measuring the position of said first axial (WS2), a third measurement that perpendicularly intersects the first axis at the projection center of the projection optical system (PL) a shaft (BI3Y), wherein an alignment system (24a) of the detection center in the fourth measurement axis which perpendicularly intersects the first axis (BI4Y), said first these measurement axes (BI1X~BI4Y) the two-dimensional position of the first and second substrate stage (WS1 and WS2) and interferometer system that measures each; position of one stage of said first substrate stage (WS1) and the second substrate stage (WS2) is the said of the interferometer system 3測長軸(BI3Y)の計測値を用いて管理され,該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記第1基板ステージ(WS1)及び第2基板ステージ(WS2)の内の他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系(24a)の検出結果と前記干渉計システムの第4測長軸(BI4Y)の計測値とを用いて検出されるように前記2つの基板ステージ(WS1、WS2)の動作を制御した後に、前記第3測長軸(BI3Y)の計測値を用いて前記他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ前記投影光学系(PL)の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージ上の基準点位置決めした状態で前記第 3 measurement axis are managed using the measured values ​​of (BI3Y), while a sensitive substrate held on one stage said is exposed, the first substrate stage (WS1) and the second substrate stage (WS2) detection result and the fourth measurement axis of the interferometer system of the other on the sensitive substrate held on the stage of the positional relationship is the alignment system of the alignment mark and the reference point on the other stage of the inner (24a) ( operation after controlling the said two substrate stages as detected using the measurement values ​​of BI4Y) (WS1, WS2), the other stage using the measurement value of the third measurement axis (BI3Y) in the ready position measurement of, and said in a predetermined state the reference point is positioned on the other stage to a position capable of detecting a positional relationship between the reference point within the projection region of the projection optical system (PL) the 3測長軸(BI3Y)の干渉計をリセットする制御する制御手段(90)と;を有する。 3 measurement axis (BI3Y) of the interferometer control means for controlling Reset (90); having.
【0034】 [0034]
これによれば、干渉計システムの第1測長軸、第2測長軸により第1基板ステージ、第2基板ステージの第1軸方向の位置が常に計測されるので、いずれの基板ステージについても第1軸方向に垂直な方向の位置を露光時、アライメントマーク計測時等に正確に計測すれば、第1、第2基板ステージの2次元位置を管理できる。 According to this, the first measurement axis of the interferometer system, the first substrate stage by the second measurement axis, the position of the first axis direction of the second substrate stage is always measured, for any substrate stage exposure position in a direction perpendicular to the first axis direction, if accurately measured in the alignment mark measurement or the like, first, to manage two-dimensional position of the second substrate stage. この場合、制御手段では、第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の一方のステージの位置が干渉計システムの第3測長軸の計測値を用いて管理され,該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと他方のステージ上の基準点との位置関係がアライメント系の検出結果と干渉計システムの第4測長軸の計測値とを用いて検出されるように2つの基板ステージの動作を制御した後に、第3測長軸の計測値を用いて他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に他方のステージ上の基準点位置決めした状態で第3測長軸の干渉計をリセット In this case, the control means, the position of one stage of the first substrate stage and the second substrate stage is managed by using the measured value of the third measurement axis of the interferometer system, is held on one stage the and while the sensitive substrate is exposed, the positional relationship is alignment system and a reference point on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate held on the other stage of the first substrate stage and the second substrate stage detection result after controlling the operation of the two substrate stages as detected by using the measured value of the fourth length-measuring axis of the interferometer system, other stage using the measurement value of the third measurement axis of position measurement at the ready, and the projection optical system of the third measurement axis at a predetermined state of the reference point is positioned on the other stage in a position capable of detecting a positional relationship between the reference point within the projection region of the reset the interferometer That.
【0035】 [0035]
すなわち、制御手段では前記一方のステージに保持された感応基板に対し、投影光学系の投影中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に垂直に交差する第3測長軸の計測値を用いて一方のステージの位置をアッベ誤差なく管理しつつ投影光学系を介してのマスクのパターン像の露光が行なわれる間に、他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと他方のステージ上の基準点との位置関係がアライメント系の検出結果とアライメント系の検出中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に垂直に交差する第4測長軸の計測値を用いてアッベ誤差なく正確に検出されるように、2つの基板ステージの動作を制御することができ、このようにして一方の基板ステージ上の露光動作と他方のステージ That is, for the sensitive substrate held on the one stage in the control unit, crossing perpendicularly to the measurement axis of the first axial projection center of the projection optical system (first measurement axis and a second measurement axis) while the third exposure of the pattern image of the mask of the position of one stage using the measurement values ​​of the measurement axis through without any Abbe errors manageable while the projection optical system is performed, which is held on the other stage alignment mark and the other positional relationship detection result of the alignment system and a reference point on the stage and alignment system detection center in the measurement axes of the first axis direction on the sensitive substrate (first measurement axis and the second length measurement as it detected accurately without Abbe errors using the measurement value of the fourth length-measuring axis which perpendicularly intersects the axis), it is possible to control the operation of the two substrate stages, one of the substrate stage in this way the exposure operation and the other stage of the above のアライメント動作とを並行して行なうことができるので、スループットの向上を図ることが可能である。 Since the alignment operation can be performed in parallel, it is possible to improve the throughput.
【0036】 [0036]
また、制御手段では、上記の両ステージの動作が終了すると、第3測長軸の計測値を用いて他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に他方のステージ上の基準点位置決めした状態で第3測長軸の干渉計をリセットする Further, in the control unit, the operation of both stages of said ends, at a position measurement that is ready for the third measuring axis of the measuring values other stage using, and the projection optical system projected area given the a reference point on the other stage to a position capable of detecting a positional relationship between the reference point to reset the interferometer in the third measuring axis in a state of being positioned. このため、ステージ上の基準点と感応基板上のアライメントマークとの位置関係が計測された(アライメントが終了した)他方のステージについては、アライメントマークの計測時に使用された第4測長軸が計測不能状態におちいっても、何等の不都合なく、第3測長軸の計測値を用いてその位置を管理することができるようになり、他方のステージ上の基準点と投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出し、この位置関係と前記アライメント計測結果と第3測長軸の計測値とを用いて投影光学系の投影領域と感応基板との位置合わせを行ないつつ露光を行なうことが可能となる。 Therefore, the positional relationship between the alignment mark on the reference point and the sensitive substrate on the stage (completed alignment) measured for the other stage, the fourth length-measuring axis used during the measurement of the alignment mark measurement even fallen disabled state, without inconvenience in any way, the third with the measurement values ​​of the measurement axis makes it possible to manage the position, the projection optical system of the projection area reference point on the other stage detecting the positional relationship between the predetermined reference point, while performing the alignment of the projection area and the sensitive substrate of the projection optical system using the measurement values ​​of the alignment measurement result and the third measurement axis and the positional relationship it is possible to perform the exposure. すなわち、アライメント時の他方のステージの位置を管理していた測長軸が計測不能となっても、別の測長軸により露光時の他方のステージの位置管理を行なうことが可能となることから、上記各測長軸の干渉計ビームを反射させるためのステージ反射面を小型化することができ、これにより基板ステージを小型化することができる。 That is, since the measurement axis that maintains a position of the other stage during the alignment even becomes not measurable, it is possible to perform position management of the other stage during the exposure by another measurement axes , it is possible to reduce the size of the stage reflection surface for reflecting the interferometer beam for each measurement axes, thereby the substrate stage can be miniaturized.
【0037】 [0037]
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の投影露光装置において、前記投影光学系(PL)に関して前記アライメント系(24a)の反対側に前記第1軸上に検出中心を有する別のアライメント系(24b)を有し、前記干渉計システムは、前記別のアライメント系(24b)の検出中心で前記第1軸と垂直に交差する第5測長軸(BI5Y)を備え、前記制御手段(90)は、前記一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記第3測長軸(BI3Y)の計測値を用いて管理され,該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系の検出結果と前記干渉計システムの第4測長軸(BI4 According to a second aspect of the invention, a projection exposure apparatus according to claim 1, another with detection center on the first axis on the opposite side of the projection optical system the alignment system with respect to (PL) (24a) has alignment system with (24b), the interferometer system, the further alignment system comprises a fifth measurement axis which perpendicularly intersects the first axis at the detection center of (24b) (BI5Y), said control means (90), while the position of one stage is managed by using the measured value of the third measurement axis (BI3Y) of the interferometer system, the sensitive substrate held on one stage said is exposed , the fourth measurement axis positional relationship between the reference point on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate held on the other stage is the alignment system of the detection result and the interferometer system (BI4 )の計測値とを用いて検出されるように前記2つの基板ステージの動作を制御した後に、前記第5測長軸(BI5Y)の計測値を用いて前記一方のステージの位置計測が可能な状態で前記第5測長軸(BI5Y)の干渉計をリセットするとともに、前記別のアライメント系(24b)の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点が位置決めされるように前記一方のステージの動作を制御することを特徴とする。 After controlling the operation of the two substrate stages as detected by using the measured values ​​of), which can position measurement of said one stage using the measurement value of the fifth measurement axis (BI5Y) resets the interferometer of the state fifth measurement axis (BI5Y), the further alignment system reference point on the one substrate stage within the detection area the one to be positioned in (24b) and controlling the operation of the stage.
【0038】 [0038]
これによれば、制御手段では前記一方のステージに保持された感応基板に対し、投影光学系の投影中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に垂直に交差する第3測長軸の計測値を用いて一方のステージの位置をアッベ誤差なく管理しつつ投影光学系を介してのマスクのパターン像の露光が行なわれる間に、他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと他方のステージ上の基準点との位置関係がアライメント系の検出結果とアライメント系の検出中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に垂直に交差する第4測長軸の計測値を用いてアッベ誤差なく正確に検出されるように、2つの基板ステージの動作を制御することができ、このようにして一方の基板ステージ上の露光動作と他方のステ According to this, with respect to the sensitive substrate held on the one stage in the control means, the measurement axis of the first axial projection center of the projection optical system (first measurement axis and a second measurement axis) while the mask exposure of the pattern image of the through one position without any Abbe errors manageable while the projection optical system of the stage using the measurement value of the third measurement axes intersect perpendicularly is done, the other stage holding position relationship between the reference point on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate is alignment system detection results and alignment system detection center in the measurement axes of the first axial (first measurement axis and the fourth as detected accurately without Abbe errors using the measurement values ​​of the measurement axes intersecting perpendicularly to the 2 measurement axis), it is possible to control the operation of the two substrate stages, whereas in this way stearyl exposure operation and the other on the substrate stage of ジ上のアライメント動作とが並行して行なわれることとなる。 The fact that the alignment operation on the di are performed in parallel.
【0039】 [0039]
また、制御手段では、上記の両ステージの動作が終了すると、第5測長軸の計測値を用いて一方のステージの位置計測が可能な状態で第5測長軸の干渉計をリセットするとともに、別のアライメント系の検出領域内に一方の基板ステージ上の基準点が位置決めされるように一方のステージの動作を制御する。 Further, in the control unit, the operation of both stages of said ends, resets the interferometer of the fifth length-measuring axis in a state capable of positional measurement of one stage using the measurement value of the fifth measurement axis , the reference points on the one substrate stage within the detection region of another alignment system to control the operation of one of the stages to be positioned. このため、感応基板に対する露光が終了した一方のステージについては、露光時に使用された第3測長軸が計測不能状態になっても、何等の不都合なく、別のアライメント系の検出中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に垂直に交差する第5測長軸の計測値を用いてアッベ誤差なくその位置を管理することができるようになり、別のアライメント系により一方の基板ステージ上の基準点の位置と、一方のステージ上に保持された感応基板のアラメントマークの位置とを露光に引き続いて計測することができるようになる。 Thus, for one stage of the exposure for the sensitive substrate has been completed, even if the third length-measuring axis used during the exposure becomes unmeasurable state, without inconvenience in any way, a first detection center of another alignment system without any Abbe errors it will be able to manage the position using the measurement value of the fifth measurement axis intersecting perpendicularly to the axial direction of the measurement axis (the first length-measuring axis and the second measurement axis), the position of the reference point on one of the substrate stage by a separate alignment system, so the position of Ara placement mark of the sensitive substrate held on one stage can be measured following the exposure. 従って、2つの基板ステージを第1軸方向にずらし、アライメント動作が終了した他方の基板ステージの位置計測が第3測長軸の計測値を用いて可能な状態で第3測長軸の干渉計をリセットし、第5測長軸の計測値を用いて露光動作が終了した一方のステージの位置計測が可能な状態で第5測長軸の干渉計をリセットすることにより、一方のステージ側の露光動作と他方のステージ側の露光動作を容易に切り替えることが可能になる。 Therefore, shifting the two substrate stages in a first axial direction, the interferometer of the third length-measuring axis ready with position measurement of the other substrate stage alignment operation is finished the measurement value of the third measurement axis reset the by exposure operation to reset the interferometer of the fifth length-measuring axis in a state capable of positional measurement of one stage has been completed using the measurement value of the fifth measurement axis, of the one stage side it is possible to easily switch the exposure operation of the exposure operation and the other stage side.
【0040】 [0040]
この場合において、請求項3に記載の発明の如く、第1基板ステージ(WS1)及び第2基板ステージ(WS2)との間で感応基板(W1,W2)の受け渡しを行なう搬送システム(180〜200)をさらに有する場合には、前記制御手段は、前記別のアライメント系(24b)の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点を位置決めした状態で、前記一方のステージと前記搬送システム(180〜200)との間で基板の受け渡しを行なうようにすることが望ましい。 In this case, as in the invention described in claim 3, the transport system for the delivery of the sensitive substrate (W1, W2) between the first substrate stage (WS1) and the second substrate stage (WS2) (180 to 200 ) when further having, the control means in a state of positioning the reference point on the one substrate stage within the detection area of ​​said other alignment system (24b), wherein the transport system and the one stage ( it is desirable to carry out the transfer of substrates to and from the 180 to 200). このようにする場合には、上記の露光動作とアライメント動作との切り替えに加え、制御手段により、干渉計システムの第5測長軸のリセットとともに別のアライメント系の検出領域内に一方の基板ステージ上の基準点を位置決めした状態で一方のステージと搬送システムとの間で基板の受け渡しが行なわれるので、アライメント開始動作である基準点の位置計測と感応基板の交換とを基板ステージの静止状態で行なうことができる。 If this way, in addition to switching between the exposure operation and the alignment operation, the control means, the one substrate stage within the detection region of another alignment system with reset of the fifth measurement axis of the interferometer system since delivery of the substrate is performed between one stage in a state of positioning the reference point above the conveying system, the position measurement of the reference point and the replacement of the sensitive substrate an alignment starts operating in a stationary state of the substrate stage it can be carried out. 更に、基板交換位置からアライメント開始位置への基板ステージの移動時間が零となるのに加え、先に説明した時間T1、時間T2及び時間T3の動作を一方の基板ステージ側で行ない、時間T4の動作を他方の基板ステージ側で行なうことが可能になるので、請求項2に記載の発明の場合に比べても一層スループットの向上を図ることが可能となる。 Furthermore, in addition to the travel time of the substrate stage from the substrate exchange position to the alignment start position is zero, performs time described above T1, the operation time T2 and time T3 in one substrate stage side, the time T4 since the operation it is possible to perform on the other substrate stage side, it is possible to achieve further improvement in throughput as compared with the case of the invention described in claim 2.
【0041】 [0041]
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の投影露光装置において、前記第1基板ステージ(WS1)及び前記第2基板ステージ(WS2)上には前記ステージの基準点としての基準マーク(MK1,MK2,MK3)がそれぞれ形成され、前記投影光学系(PL)の投影領域内の所定の基準点は前記マスク(R)のパターン像の投影中心であり、前記マスク(R)のパターン像の投影中心と前記ステージ上の基準マークとの相対位置関係を前記マスク(R)と前記投影光学系(PL)を介して検出するマーク位置検出手段(142,144)を更に有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, a projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the first substrate stage (WS1) and on the second substrate stage (WS2) reference mark as a reference point of the stage ( MK1, MK2, MK3) are formed respectively, a predetermined reference point in the projection area of ​​the projection optical system (PL) is the projection center of the pattern image of the mask (R), the pattern image of the mask (R) and wherein the relative positional relationship between the reference mark on the projection center and the stage further comprising a mark position detecting means for detecting (142, 144) through the mask (R) and the projection optical system (PL) of to.
【0042】 [0042]
これによれば、制御手段では一方のステージに保持された感応基板に対し、第3測長軸の計測値を用いて一方のステージの位置をアッベ誤差なく管理しつつ投影光学系を介してのマスクのパターン像の露光が行なわれる間に、他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと他方のステージ上の基準マーク(MK2)との位置関係がアライメント系(24a)の検出結果と第4測長軸の計測値を用いてアッベ誤差なく正確に検出されるように、2つの基板ステージの動作を制御することができ、このようにして一方の基板ステージ上の露光動作と他方のステージ上のアライメント動作とが並行して行なわれることとなる。 According to this, in the control means to the sensitive substrate held on one stage, the via the projection optical system the position of one stage using the measurement value of the third measurement axis without any Abbe errors manageable while during the exposure of the pattern image of the mask is performed, the positional relationship between the reference mark (MK2) on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate held on the other stage and the detection result of the alignment system (24a) as detected accurately without Abbe errors using the measurement value of the fourth length-measuring axis, it is possible to control the operation of the two substrate stages, in this way the other of the exposure operation on one substrate stage the fact that the alignment operation on the stage are performed in parallel.
【0043】 [0043]
また、制御手段では、上記の両ステージの動作が終了すると、第3測長軸の計測値を用いて他方のステージの位置計測が可能な状態で第3測長軸の干渉計をリセットするとともに、マスクのパターン像の投影中心との位置関係を検出可能な位置に他方のステージ上の基準点(MK1,MK3)が位置決めされるように他方のステージの動作を制御する。 Further, in the control unit, the operation of both stages of said ends, resets the interferometer of the third length-measuring axis in a state capable of positional measurement of the other stage using the measurement value of the third measurement axis , it controls the operation of the other stage as a reference point on the other stage to a position capable of detecting a positional relationship between the projection center of the pattern image of the mask (MK1, MK3) are positioned. このため、ステージ上の基準点(MK2)と感応基板上のアライメントマークとの位置関係が計測された他方のステージについては、アライメントマークの計測時に使用された第4測長軸が計測不能状態になっても、何等の不都合なく、第3測長軸の計測値を用いてその位置を管理することができるようになり、他方のステージ上の基準点(MK1,MK3)とマスクのパターン像の投影中心との相対位置関係をマスク(R)と投影光学系(PL)を介して検出するマーク位置検出手段(142,144)を用いて検出することができ、この位置関係と前記アライメント計測結果と第3測長軸の計測値とを用いて投影光学系(PL)によるマスクのパターン像と感応基板との位置合わせを行ないつつ露光を行なうことが可能となる。 Therefore, for the other stages positional relationship is measured between the alignment marks and the sensitive substrate reference point (MK2) on the stage, the fourth length-measuring axis is not measurable state that was used for measurement of alignment marks even now and what such without inconvenience of using the measured value of the third measurement axis makes it possible to manage the position, the reference point on the other stage (MK1, MK3) and the mask pattern image the relative positional relationship between the projection center mask (R) and can be detected using a projection optical system mark position detecting means for detecting through the (PL) (142,144), said alignment measurement result and the positional relationship it is possible to perform the exposure while performing alignment between the pattern image and the sensitive substrate of the mask by the projection optical system (PL) by using the the measured value of the third measurement axis.
【0044】 [0044]
請求項5に記載の発明は、マスク(R)のパターンの像を投影光学系(PL)を介して感応基板(W1、W2)上に投影露光する投影露光方法であって、感応基板(W1、W2)を保持して各々同一の平面内を独立に移動可能な2つの基板ステージ(WS1、WS2)を用意し;所定の干渉計により前記2つのステージの内の一方の位置計測を行いながら、該一方のステージに保持された感応基板上に前記マスクのパターン像を投影露光し、前記一方のステージに保持された基板の露光中に、前記所定の干渉計とは別の干渉計により前記2つのステージの内の他方のステージの位置計測を行いながら、該他方のステージに保持された感応基板上の位置合わせマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係を計測し;前記一方のステージ Invention of claim 5, a projection exposure method for projection exposure on the mask through a pattern image projection optical system of the (R) (PL) sensitive substrate (W1, W2), the sensitive substrate (W1 , to each two identical substrate stage which is movable in a plane independently (WS1, WS2) to the prepared retain W2); while one position measurement of said two stages a predetermined interferometer wherein, the projection exposure of the pattern image of the mask on the sensitive substrate held on one stage said, during exposure of the substrate held on the one stage, the other interferometer and the predetermined interferometer while position measurement of other stage of the two stages, to measure the positional relationship between the reference point on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate held on said other stage; the other hand stage of 保持された感応基板の露光終了後に、前記所定の干渉計により前記他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージの基準点を位置決めした状態で、前記所定の干渉計をリセットするとともに、前記計測された位置関係及び前記検出された位置関係に基づき、前記リセットされた所定の干渉計を用いて前記他方のステージ上に保持された感応基板とマスクのパターン像との位置合わせを行うことを特徴とする。 After completion of the exposure of the retained sensitive substrate, by the predetermined interferometer position measurement that is ready for the other stage, and can detect the positional relationship between the predetermined reference point in the projection area of the projection optical system while positioning the reference point of the other stage to Do position, it resets the predetermined interferometer, on the basis of the measured positional relationship and the detected positional relation, the reset, predetermined interference and performing alignment between the pattern image of the photosensitive substrate and the mask, which is held on the other stage by using a meter.
【0045】 [0045]
これによれば、一方のステージに保持された感応基板の露光動作と、他方のステージに保持された感応基板の位置合わせマークと該ステージ上の基準点との位置関係の計測(アライメント動作)とが、並行して行われる。 According to this, the exposure operation of the sensitive substrate held on one stage, measurement of the positional relationship between the reference point on the alignment mark and the stage of the sensitive substrate held on the other stage and (alignment operation) but, it is performed in parallel. この際、一方のステージの位置は所定の干渉計によって管理され、他方のステージの位置は別の干渉計によって管理される。 At this time, the position of one stage is managed by a predetermined interferometer, the position of the other stage is managed by another interferometer. そして、一方のステージ側の露光動作が終了すると、それまで一方のステージの位置を管理していた所定の干渉計により他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に他方のステージの基準点が位置決めされた状態で、その所定の干渉計がリセットされる When the exposure operation of one stage side is completed, until then in position measurement that is ready for one other stage by a predetermined interferometer maintains a position of the stage, and the projection optical system within the projection area at a given state of the reference point of the other stage to a position capable of detecting a positional relationship between the reference point is positioned, the predetermined interferometer is reset. 続いて、先に計測された他方のステージに保持された感応基板上の位置合わせマークと他方のステージ上の基準点との位置関係及び検出された位置関係に基づき、リセットされた所定の干渉計を用いて他方のステージ上に保持された感応基板とマスクのパターン像との位置合わせが行われ、マスクのパターン像が感応基板上に投影露光される。 Subsequently, on the basis of the positional relationship and the detected positional relationship between the reference point on the alignment mark and the other stage on the sensitive substrate held on the other stage, which is measured previously, a predetermined interferometer is reset using is performed alignment of the other photosensitive substrate and the mask pattern image, which is held on the stage, the pattern image of the mask is projected and exposed onto the photosensitive substrate.
【0046】 [0046]
すなわち、一方の基板ステージに保持された感応基板の露光動作と他方のステージに保持された感応基板のアライメント動作とが並行して行われた後に、一方の基板ステージが所定の基板交換位置に退避するのと並行して他方のステージが投影光学系の方に移動され、その他方のステージがその位置を所定の干渉計により計測可能な位置でかつ投影光学系の投影領域内の所定の基準点(例えば、マスクのパターン像の投影中心)と他方のステージの基準点の位置関係を検出可能な位置までくると、当該所定の干渉計がリセットされるとともに、両者の位置関係が検出され、この検出結果と先にアライメント動作の際に計測されたステージ上の基準点と位置合わせマークとの位置関係とに基づいてリセット後の所定の干渉計で位置を管理しつつ That is, after the exposure operation of the sensitive substrate held on the one substrate stage and the other sensitive substrate held on the stage of the alignment operation is performed in parallel, one of the substrate stage is retracted to a predetermined substrate exchange position other stage in parallel with to is moved toward the projection optical system, and the other stages predetermined reference point in the projection area position a and the projection optical system which can measure the predetermined interferometer the position (e.g., the projection center of the pattern image of the mask) when coming to a position capable of detecting a positional relationship between the reference point of the other stage, together with the predetermined interferometer is reset, positional relationship between the two people are detected , while managing the position at a given interferometer after reset based on the detection result and previously the positional relationship between the alignment mark as a reference point on the measured stage during the alignment operation 方のステージ上に保持された感応基板とマスクのパターン像との位置合わせが露光時に行われる。 Square alignment of the pattern image photosensitive substrate and the mask, which is held on the stage of the takes place during exposure.
【0047】 [0047]
従って、一方の基板ステージ上の感応基板の露光動作と他方の基板ステージ上の感応基板のアライメント動作とを並行して行なうことによりスループットの向上を図ることができるとともに、アライメント時の他方のステージの位置を管理していた別の干渉計が計測不能となっても、所定の干渉計により露光時の他方のステージの位置管理を行なうことが可能となることから、上記各干渉計の干渉計ビームを反射させるためのステージ反射面を小型化することができ、これにより基板ステージを小型化することができる。 Therefore, it is possible to improve the throughput by performing in parallel with the alignment operation of the sensitive substrate on the exposure operation and the other substrate stage of the sensitive substrate on the one substrate stage, the other stage during the alignment even when another interferometer maintains a position and not measurable, since it becomes possible to perform position management of the other stage during the exposure by a predetermined interferometer, interferometer beams of the respective interferometers it is possible to miniaturize the stage reflection surface for reflecting and thereby the substrate stage can be miniaturized.
【0048】 [0048]
請求項6に記載の発明は、マスク(R)に形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を介して感応基板(W1,W2)上に投影露光する投影露光装置であって、感応基板(W1)を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージ(WS1)と;感応基板(W2)を保持して前記第1基板ステージ(WS1)と同一平面内を前記第1基板ステージ(WS1)とは独立に移動可能な第2基板ステージ(WS2)と;前記投影光学系(PL)とは別に設けられ、前記基板ステージ(WS1,WS2)上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系(例えば24a)と;前記投影光学系(PL)の投影中心と前記アライメント系(24a)の検出中心とを通る第1軸方向の一方側か The invention described in claim 6 is the projection exposure apparatus for projecting exposure on the mask formed in the (R) pattern image projection optical system through the (PL) sensitive substrate (W1, W2), sensitive substrate (W1) and the first substrate stage which is movable to a two-dimensional plane holding the (WS1); sensitive substrate (W2) first the same plane and held by the first substrate stage (WS1) and a substrate stage (WS1) and the second substrate stage movable (WS2) independently; provided separately from said projection optical system (PL), the substrate stage (WS1, WS2) on the reference mark and the substrate stage alignment system for detecting the retained sensitive mark on the substrate (for example 24a) and; said projection center of projection and the alignment system of the optical system (PL) detection center and the passing of the first axial (24a) or the other side 前記第1基板ステージ(WS1)の前記第1軸方向の位置を計測するための第1測長軸(BI1X)と、前記第1軸方向の他方側から前記第2基板ステージ(WS2)の前記第1軸方向の位置を計測するための第2測長軸(BIX2)と、前記投影光学系(PL)の投影中心で前記第1軸と直交する第3測長軸(BI3Y)と、前記アライメント系(24a)の検出中心で前記第1軸と直交する第4測長軸(BI4Y)とを備え、これらの測長軸(BI1X〜BI4Y)により前記第1及び第2基板ステージ(WS1及びWS2)の2次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと;前記第1基板ステージ(WS1)及び前記第2基板ステージ(WS2)の内の一方のステージの位置を前記干渉計システムの第3測長軸(BI3Y)を用い The first measurement axis for measuring a position of the first axis direction of the first substrate stage (WS1) and (BI1X), from said other side of said first axial direction of the second substrate stage (WS2) a second measurement axis (BIX2) for measuring the position of the first axis direction, and the projection optical system and the third measurement axis that is perpendicular to the first axis at the projection center of the (PL) (BI3Y), wherein and a fourth measurement axis that is perpendicular to the first axis at the detection center of alignment system (24a) (BI4Y), wherein these measurement axes (BI1X~BI4Y) first and second substrate stage (WS1 and the two-dimensional position of WS2) an interferometer system that measures each; the first substrate stage (WS1) and the third measurement of the interferometer system the position of one stage of said second substrate stage (WS2) using the axis (BI3Y) 管理しつつ該一方のステージ上の感応基板を露光している間に、前記他方のステージの位置を前記干渉計システムの第4測長軸(BI4Y)を使って管理しつつ前記他方のステージに保持された感応基板上のマークと前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を前記アライメント系(24a)を用いて求めるとともに、前記投影光学系(PL)による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めるときに前記干渉計システムの第3測長軸(BI3Y)の計測値をリセットする制御手段(90)と;を有する。 While while managing and exposing the sensitive substrate on the one stage said, the position of the other stage in the fourth measurement axis (BI4Y) the other stage, while managed using the interferometer system held the mark on the sensitive substrate positional relationship between the reference mark on the other stage with determined using the alignment system of (24a), before Symbol projection of the pattern image of the mask by the projection optical system (PL) position and the other of the third measurement axis (BI3Y) control means for resetting the measurement value of the interferometer system when determining the positional relationship between the reference mark on the stage (90); having.
【0049】 [0049]
これによれば、制御手段では、第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の一方のステージの位置を干渉計システムの第3測長軸の計測値を用いて管理しつつ該一方のステージ上の感応基板を露光している間に、他方のステージに保持された感応基板上のマークと他方のステージ上の基準マークとの位置関係をアライメント系を用いて求めるとともに、一方のステージに保持された感応基板の露光後に、投影光学系によるマスクのパターン像の投影位置と他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めるときに干渉計システムの第3測長軸の計測値をリセットする According to this, the control unit, the first substrate stage and the second on one of the third measurement axis of the measuring values ​​the one stage while controlling with the position of the stage interferometer system of the substrate stage of the sensitive substrate during exposure, the positional relationship between the reference mark on the mark and the other stage on the sensitive substrate held on the other stage with determined using the alignment system, is held in one stage and after the exposure of the sensitive substrate, resets the measurement value of the third measurement axis of the interferometer system when obtaining the positional relationship between the reference mark on the projected position and the other stage of the pattern image of the mask by projecting projection optical system .
【0050】 [0050]
すなわち、制御手段では前記一方のステージに保持された感応基板に対し、投影光学系の投影中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に直交する第3測長軸の計測値を用いて一方のステージの位置をアッベ誤差なく管理しつつ投影光学系を介してのマスクのパターン像の露光が行なわれる間に、他方のステージに保持された感応基板上のマークと他方のステージ上の基準マークとの位置関係をアライメント系の検出結果とアライメント系の検出中心で第1軸方向の測長軸(第1測長軸及び第2測長軸)に直交する第4測長軸の計測値を用いてアッベ誤差なく正確に検出し、このようにして一方の基板ステージ上の露光動作と他方のステージ上のアライメント動作とを並行して行なうことができるので、スループットの向上を That is, for the sensitive substrate held on the one stage in the control means, the perpendicular to the measurement axis of the first axial projection center of the projection optical system (first measurement axis and a second measurement axis) while the 3 exposure of the pattern image of the mask of the position of the measurement axis of the measuring values ​​one stage using a through without any Abbe errors manageable while the projection optical system is performed, the sensitive substrate held on the other stage the positional relationship between the reference mark on the mark and the other stages of the upper alignment system of detection results and alignment system detection center in the measurement axes of the first axis direction of the (first measurement axis and a second measurement axis) using the measurement value of the fourth length-measuring axis orthogonal without any Abbe errors accurately detected, it can be carried out this way in parallel with the alignment operation on the stage exposure operation and the other on one substrate stage since, the improvement of throughput ることが可能である。 Rukoto is possible.
【0051】 [0051]
また、制御手段では、一方のステージに保持された感応基板の露光後、すなわち上記の両ステージの動作終了後に、投影光学系によるマスクのパターン像の投影位置と他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めるときに干渉計システムの第3測長軸の計測値をリセットする Further, in the control unit, after the exposure of the sensitive substrate held on one stage, i.e. after the end of the operation of the both stages of the above, and the reference mark on the projection position and the other stage of the pattern image of the mask by projecting projection optical system resetting the measured value of the third measurement axis of the interferometer system when determining the positional relationship. このため、ステージ上の基準マークと感応基板上のアライメントマークとの位置関係が計測された(アライメントが終了した)他方のステージについては、アライメントマークの計測時に使用された第4測長軸が計測不能状態におちいっても、何等の不都合なく、第3測長軸の計測値を用いてその位置を管理することができるようになり、他方のステージ上の基準マークと投影光学系によるマスクのパターン像の投影位置との関係を求め、この位置関係と前記アライメント計測結果と第3測長軸の計測値とを用いて投影光学系の投影領域と感応基板との位置合わせを行ないつつ露光を行なうことが可能となる。 Therefore, the positional relationship between the alignment mark on the reference mark and the sensitive substrate on the stage (completed alignment) measured for the other stage, the fourth length-measuring axis used during the measurement of the alignment mark measurement even fallen disabled state, anything like without inconvenience of, will be able to manage the position using the measurement value of the third measurement axis, the pattern of the mask by the reference mark and the projection optical system on the other stage obtained relation between the projection position of the image, performing exposure while performing positioning of the projection area and the sensitive substrate of the projection optical system using the measurement values ​​of the alignment measurement result and the third measurement axis and the positional relationship it becomes possible. すなわち、アライメント時の他方のステージの位置を管理していた測長軸が計測不能となっても、別の測長軸により露光時の他方のステージの位置管理を行なうことから、上記各測長軸の干渉計ビームを反射させるためのステージ反射面を小型化することができ、これにより基板ステージを小型化することができる。 That is, even if the measurement axes which maintains a position of the other stage during the alignment is impossible measurement, since it performs location management of the other stage during the exposure by another measurement axes, each measuring the stage reflection surface for reflecting the interferometer beam axis can be miniaturized, thereby the substrate stage can be miniaturized.
【0053】 [0053]
請求項に記載の発明は、上記請求項6に記載の投影露光装置において、前記制御手段(90)は、前記他方のステージに保持された感応基板上のマークとその他方のステージ上の基準マークとの位置関係及び、前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めたときの前記第3測長軸の計測結果に基づいて前記他方のステージの位置を制御しながら前記他方のステージに保持された感応基板を露光することを特徴とする。 The invention according to claim 7, said in a projection exposure apparatus according to claim 6, wherein said control means (90), the reference on the mark and its other stage on the sensitive substrate held on the other stage positional relationship and the mark, based on a measurement result of the third measurement axis when the calculated positional relationship between the reference mark on the other stage and the projection position of the pattern image of the mask by the projection optical system characterized by exposing the sensitive substrate held on the other stage, while controlling the position of the other stage.
【0054】 [0054]
これによれば、他方のステージに保持された感応基板上のマークとその他方のステージ上の基準マークとの位置関係(これは同一のセンサ、すなわちアライメント系で求められている)及び、投影光学系によるマスクのパターン像の投影位置と他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めたときの第3測長軸の計測結果に基づいて他方のステージの位置を制御しながら他方のステージに保持された感応基板を露光するので、他方のステージに保持された感応基板上のマークとその他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めた後に、その位置関係を求めた際に他方のステージの位置を管理していた第4測長軸が計測不能となっても、何らの不都合が生じることなく、露光の際に感応基板を高精度に露光位置に位置決めすることが According to this, the positional relationship of the mark on the sensitive substrate held on the other stage and the reference mark on the other stage (which is obtained by the same sensor, i.e. alignment system) and the projection optical the other stage while controlling the position of the other stage based on the third measurement axis measurement result when asked the positional relationship between the reference mark on the projected position and the other stage of the pattern image of the mask by the system since exposing the retained sensitive substrate, after obtaining a positional relationship between the mark on the sensitive substrate held on the other stage and the reference mark on the other stage, the other when asked the positional relationship even when the fourth length-measuring axis which maintains a position of the stage and not measurable, any of without to occur a disadvantage, is to position the sensitive substrate during exposure in the exposure position with high precision 能になる。 It becomes ability.
【0055】 [0055]
この場合において、請求項に記載の発明の如く、前記制御手段(90)は、前記他方のステージに保持された感応基板の露光後に、前記他方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入るように前記他方のステージを位置決めして感応基板の交換を行うようにすることが望ましい。 In this case, as in the invention described in claim 8, wherein said control means (90), after the exposure of the sensitive substrate held on the other stage, the detection reference mark on the other stage of the alignment system it is desirable to carry out the replacement of the sensitive substrate by positioning the other stage to be within the region.
【0056】 [0056]
このようにする場合には、制御手段により、アライメント系の検出領域内に他方の基板ステージ上の基準マークを位置決めした状態で他方のステージ上の基板交換が行われるので、アライメント開始動作と感応基板の交換とを基板ステージの静止状態で行なうことができる。 When this way, by the control means, the substrate exchange on the other stage in a state of positioning the reference mark on the other substrate stage within the detection area of ​​the alignment system is performed, sensitive and alignment start operation board can be performed with the exchange stationary state of the substrate stage. 更に、基板交換位置からアライメント開始位置への基板ステージの移動時間が零となるのに加え、先に説明した時間T1、時間T2及び時間T3の動作を他方の基板ステージ側で行ない、時間T4の動作を一方の基板ステージ側で行なうことが可能になるので、スループットの向上が可能である。 Furthermore, in addition to the travel time of the substrate stage from the substrate exchange position to the alignment start position is zero, performs time described above T1, the operation time T2 and time T3 the other substrate stage side, the time T4 it becomes possible to perform the operation on one substrate stage side, it is possible to improve the throughput.
【0057】 [0057]
また、この場合において、請求項に記載の発明の如く、前記他方のステージ上の基準マークを前記アライメント系で検出するときに前記干渉計システムの第4測長軸の計測値をリセットするようにしても良い。 Further, in this case, as in the invention described in claim 9, to reset the measured value of the fourth length-measuring axis of the interferometer system at the time of detecting the reference mark on the other stage in the alignment system it may be.
【0058】 [0058]
請求項10に記載の発明は、マスク(R)に形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を介して感応基板(W)上に投影露光する投影露光装置であって、感応基板(W1)を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージ(WS1)と;感応基板(W2)を保持して前記第1基板ステージ(WS1)と同一平面内を前記第1基板ステージ(WS1)とは独立に移動可能な第2基板ステージ(WS2)と;前記第1基板ステージ(WS1)及び前記第2基板ステージ(WS2)との間で感応基板の受け渡しを行う搬送システム(180〜200)と;前記投影光学系(PL)とは別に設けられ、前記基板ステージ上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系(例えば24a The invention according to claim 10, a projection exposure apparatus for projecting exposure on the sensitive substrate (W) through a mask pattern formed image projection optical system of the (R) (PL), the sensitive substrate ( holds W1) and the first substrate stage which is movable in a two-dimensional plane (WS1) and; the same plane as the holding the sensitive substrate (W2) first substrate stage (WS1) first substrate stage (WS1) second substrate stage movable independently of the (WS2) to the a transport system for transferring the sensitive substrate between the first substrate stage (WS1) and the second substrate stage (WS2) (180 200) and; provided separately from said projection optical system (PL), the substrate stage on the reference mark and an alignment system for detecting a mark on the sensitive substrate held on the substrate stage (for example 24a と;前記第1基板ステージ(WS1)と前記第2基板ステージ(WS2)の内の一方のステージが前記搬送システム(180〜200)との間で感応基板の受け渡しを行う間に、他方のステージが露光動作を行うように前記2つの基板ステージを制御する制御手段(90)とを有し、該制御手段(90)は、前記一方のステージが前記搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行うときに前記一方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入る位置に前記一方のステージを位置決めすることを特徴とする。 When; While one stage of said first substrate stage (WS1) and the second substrate stage (WS2) performs the delivery of the sensitive substrate between the transport system (180 to 200), the other stage There and control means for controlling said two substrate stages so as to perform an exposure operation (90), said control means (90), the delivery of the sensitive substrate between the one stage is the transport system reference mark on the one stage is characterized by positioning said one of the stage in a position to enter the detection region of the alignment system when performing.
【0059】 [0059]
これによれば、制御手段により、第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の一方のステージが搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行う間に、他方のステージが露光動作を行うように両ステージの動作が制御される。 According to this, the control unit, while one of the stages of the first substrate stage and the second substrate stage performs the delivery of the sensitive substrate between the transport system, as the other stage performs an exposure operation operation of both stages is controlled. 従って、先に説明した時間T1の動作と、時間T4の動作とが並行処理できる。 Accordingly, operation of the time described above T1, the operation of the time T4 can be concurrency. また、制御手段により、一方のステージが搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行うときに一方のステージ上の基準マークがアライメント系の検出領域内に入る位置に一方のステージが位置決めされるので、アライメント開始動作である基準マークの位置計測と感応基板の交換とを基板ステージの静止状態で行なうことができる。 Further, the control unit, since one stage reference mark on one of the stages is one stage is positioned at a position falling within the detection area of alignment system when receiving and transferring the sensitive substrate between the transport system , can be performed and position measurement and the sensitive substrate replacement of the reference mark is an alignment starts operating in a stationary state of the substrate stage. 更に、基板交換位置からアライメント開始位置への基板ステージの移動時間が零となるのに加え、先に説明した時間T1、時間T2及び時間T3の動作を一方の基板ステージ側で行ない、時間T4の動作を他方の基板ステージ側で行なうことが可能になる。 Furthermore, in addition to the travel time of the substrate stage from the substrate exchange position to the alignment start position is zero, performs time described above T1, the operation time T2 and time T3 in one substrate stage side, the time T4 it is possible to perform the operation on the other substrate stage side. 従って、時間(T1+T2+T3+T4)を要していた従来のシーケンシャルな処理に比べてスループットを向上させることが可能になる。 Therefore, it is possible to improve the throughput as compared with the time (T1 + T2 + T3 + T4) have the conventional sequential process which requires.
また本発明は、パターンの像を感応基板上に投影して、該感応基板を露光する投影露光装置であって、干渉計用の反射面(21)を有し、感応基板(Wl)を保持して2次元方向(X軸方向,Y軸方向)に移動可能な第1ステージ(WSl)と;干渉計用の反射面(23)を有し、感応基板(W2)を保持して、第1ステージ(WSl)とは独立に、2次元方向(X軸方向,Y軸方向)に移動可能な第2ステージ(WS2)と;ステージ(WSl又はWS2)に配置された基準(MK2)と、該ステージに保持された感応基板上のショット領域との第1位置関係を求めるための第1アライメント系(24a)と;第1アライメント系(24a)に対して第1軸方向(X軸方向)に離れて配置され、パターン像を感応基板上に投影するための投 The present invention, by projecting an image of a pattern on the sensitive substrate, a projection exposure apparatus that exposes the sensitive substrate has the reflecting surface of the interferometer (21), holding a sensitive substrate (Wl) to two-dimensional directions (X-axis direction, Y axis direction) first stage movable in a (WSL); a reflecting surface of the interferometer (23), to hold the photosensitive substrate (W2), the independently of one stage (WSL), 2-dimensional directions (X-axis direction, Y axis direction) second stage movable in a (WS2); and stage (WSL or WS2) to placed reference (MK2), the first positional relationship first alignment system for determining the shot areas on the sensitive substrate held on the stage (24a) and; first alignment system first axial direction with respect to (24a) (X-axis direction) throw for being spaced apart, to project the pattern image onto the sensitive substrate 光学系(PL)と;投影光学系(PL)によるパターン像の投影位置とステージに配置された基準(MKl)との第2位置関係を求めるための第2アライメント系(142)と;第1位置関係を求めるために第1アライメン卜系(24a)を用いて一方のステージ上の感応基板(例えばWl)上のマーク検出を行うアライメント動作が行われるときに一方のステージ(WSl)の第1軸方向(X軸方向)の位置を、第1軸方向(X軸方向)の一側から計測するための第1測長軸(BI1X)と、投影光学系(PL)を用いて他方のステージ上の感応基板(W2)の露光を行う露光動作が行われるときに他方のステージ(WS2)の第1軸方向(X軸方向)の位置を、第1軸方向(X軸方向)の他側から計測するための第2測長軸(BI2X Optical system (PL) and; projection optical system (PL) arranged in the projection position and the stage of the pattern image by the reference (mkl) and a second positional relationship second alignment system for determining the between (142); first the first one of the stages (WSL) when the alignment operation for the sensitive substrate (e.g. Wl) on the mark detection on one stage with first alignment Bok system for (24a) is performed to determine the positional relationship the position in the axial direction (X axis direction), a first measurement axis for measuring from one side of the first axis direction (X axis direction) (BI1X), the other stage by using a projection optical system (PL) the position of the first axis direction of the other stage (WS2) (X-axis direction) when the exposure operation for exposing the sensitive substrate of the upper (W2) is carried out, the other side of the first axis direction (X axis direction) second measurement axis (BI2X for measuring the と、感応基板に対する露光動作が行われている他方のステージ(WS2)の第1軸方向(X軸方向)に垂直な第2軸方向(Y軸方向)の位置を計測可能に配置され、露光動作の終了後、他方のステージ(WS2)の反射面(23)から外れる第3測長軸(BI3Y)と、露光動作と並行して、感応基板に対するアライメント動作が行われている一方のステージ(WSl)の第2軸方向(Y軸方向)の位置を計測可能に配置され、アライメント動作の終了後、一方のステージ(WSl)の反射面(21)から外れる第4測長軸(BI4Y)とを有する干渉計システムと;を備え、一方のステージ(WSl)上の感応基板(Wl)に対するアライメント動作の間に、その感応基板(Wl)上のマークを検出して、当該感応基板(Wl)上のショッ When being measurable arranging the position of the vertical second axis direction (Y axis direction) in a first axial direction (X axis direction) of the other stage that the exposure operation for the sensitive substrate has been performed (WS2), exposure after completion of the operation, the third measurement axis deviated from the reflective surface of the other stage (WS2) (23) (BI3Y), in parallel with the exposure operation, one stage alignment operation for the sensitive substrate is performed ( are measurable arranging the position of the second axis direction (Y axis direction) of the WSL), after completion of the alignment operation, a fourth measurement axis deviated from the reflective surface of one of the stages (WSl) (21) (BI4Y) the interferometer system and having; equipped with, during the alignment operation for the sensitive substrate on one stage (WSl) (Wl), to detect the mark on the sensitive substrate (Wl), the sensitive substrate (Wl) shot of the above ト領域と一方のステージ(WSl)に配置された基準(MK2)との第1位置関係が求められ、一方のステージ(WSl)側のアライメント動作、及び他方のステージ(WS2)側の露光動作の終了後に、第2アライメント系(142)を使って、投影光学系(PL)によるパターン像の投影位置と一方のステージ(WSl)の基準(MKl)との第2位置関係が求められ、そのときに、前記第3測長軸がリセットされ、その第2位置関係が求められた後に、その第1位置関係と第2位置関係とに基づいて一方のステージ(WS1)の位置を前記干渉計システムの前記第3測長軸及び前記第1測長軸又は第2測長軸を用いて制御しながら、一方のステージ(WSl)に保持された感応基板(W1)上のショット領域が順次露光されることを特 The first positional relationship between the bets region and located on one of the stages (WSL) criteria (MK2) is determined, one of the stages (WSL) side of the alignment operation, and the other stage (WS2) of the side of the exposure operation after completion of the second alignment system using (142), second positional relationship between the reference (mkl) of the projection optical system (PL) projection position and one stage of the pattern image by (WSL) is obtained, when the in the third length-measuring axis is reset, the after the second positional relationship is obtained, the interferometer system the position of the first positional relationship and the one stage on the basis of the second positional relationship (WS1) while controlling with said third measurement axis and the first measurement axis and the second measurement axes, retained sensitive shot area on the substrate (W1) was is sequentially exposed on one of the stages (WSL) especially the Rukoto とするものである。 It is an.
これによれば、スループットを向上させることが可能となり、ステージ反射面を小さくできるので、ステージの小型化を図ることができる。 According to this, it is possible to improve the throughput, since the stage reflection surface can be reduced, it is possible to reduce the size of the stage.
【0060】 [0060]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
《第1の実施形態》 "The first embodiment"
以下、本発明の第1の実施形態を図1ないし図15に基づいて説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15.
【0061】 [0061]
図1には、一実施形態に係る投影露光装置10の概略構成が示されている。 1 is a schematic arrangement of a projection exposure apparatus 10 according to an embodiment. この投影露光装置10は、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置である。 The projection exposure apparatus 10 is a scanning exposure type projection exposure apparatus of a so-called step-and-scan method.
【0062】 [0062]
この投影露光装置10は、ベース盤12上を感応基板としてのウエハW1、W2をそれぞれ保持して独立して2次元方向に移動する第1、第2の基板ステージとしてのウエハステージWS1、WS2を備えたステージ装置、このステージ装置の上方に配置された投影光学系PL、投影光学系PLの上方でマスクとしてのレチクルRを主として所定の走査方向、ここではY軸方向(図1における紙面直交方向)に駆動するレチクル駆動機構、レチクルRを上方から照明する照明系及びこれら各部を制御する制御系等を備えている。 The projection exposure apparatus 10, the first, the wafer stage WS1, WS2 as a second substrate stage which moves the base plate 12 above with the wafer W1, W2 as sensitive substrates independently hold respectively two-dimensionally stage apparatus comprising, arranged above the projection optical system PL of this stage device, primarily a predetermined scanning direction of the reticle R as a mask above the projection optical system PL, a direction orthogonal to a surface in the Y-axis direction (FIG. 1 here reticle drive mechanism for driving the), and a control system for controlling the illumination system and these units for illuminating the reticle R from above.
【0063】 [0063]
前記ステージ装置は、ベース盤12上に不図示の空気軸受けを介して浮上支持され、X軸方向(図1における紙面左右方向)及びY軸方向(図1における紙面直交方向)に独立して2次元移動可能な2つのウエハステージWS1、WS2と、これらのウエハステージWS1、WS2を駆動するステージ駆動系と、ウエハステージWS1、WS2の位置を計測する干渉計システムとを備えている。 The stage apparatus is supported by levitation via an air bearing (not shown) on the base plate 12, X-axis direction independently of and Y-axis direction (left-right direction in FIG. 1) (direction orthogonal to the surface in FIG. 1) 2 a dimension movable two wafer stages WS1, WS2, and includes a stage drive system that drives these wafer stage WS1, WS2, and an interferometer system for measuring the position of the wafer stage WS1, WS2.
【0064】 [0064]
これをさらに詳述すると、ウエハステージWS1、WS2の底面には不図示のエアパッド(例えば、真空予圧型空気軸受け)が複数ヶ所に設けられており、このエアパッドの空気噴き出し力と真空予圧力とのバランスにより例えば数ミクロンの間隔を保った状態で、ベース盤12上に浮上支持されている。 If this further detail, the bottom surface of the wafer stage WS1, WS2 is not shown air pads (for example, a vacuum preload type air bearing) is provided with a plurality places, the air ejection force and the vacuum preload force of the air pad while keeping a distance of a few microns, for example, by balance, and is floatingly supported on the base plate 12.
【0065】 [0065]
ベース盤12上には、図3の平面図に示されるように、X軸方向に延びる2本のX軸リニアガイド(例えば、いわゆるムービングコイル型のリニアモータの固定側マグネットのようなもの)122、124が平行に設けられており、これらのX軸リニアガイド122、124には、当該各X軸リニアガイドに沿って移動可能な各2つの移動部材114、118及び116、120がそれぞれ取り付けられている。 On the base plate 12, as is, X axis direction extending two X axis linear guides (for example, like the fixed side magnet of the so-called moving coil type linear motor) is shown in plan view in FIG. 3 122 , 124 are provided in parallel, these X-axis linear guides 122, movable members 114, 118 and 116, 120 of each two movable along the respective X-axis linear guides are mounted, respectively ing. これら4つの移動部材114、118、116、120の底面部には、X軸リニアガイド122又は124を上方及び側方から囲むように不図示の駆動コイルがそれぞれ取り付けられており、これらの駆動コイルとX軸リニアガイド122又は124とによって、各移動部材114、116、118、120をX軸方向に駆動するムービングコイル型のリニアモータが、それぞれ構成されている。 These bottom portions of the four movable members 114,118,116,120, the driving coil of the not shown so as to surround the X-axis linear guide 122 or 124 from the top and sides are respectively attached, these drive coils and by the X-axis linear guide 122 or 124, a moving coil type linear motors for driving the respective movable members 114, 116, 118, 120 in the X-axis direction is configured respectively. 但し、以下の説明では、便宜上、上記移動部材114、116、118、120をX軸リニアモータと呼ぶものとする。 However, in the following description, for convenience, it will be referred to as the moving member 114, 116, 118, 120 and X-axis linear motor.
【0066】 [0066]
この内2つのX軸リニアモータ114、116は、Y軸方向に延びるY軸リニアガイド(例えば、ムービングマグネット型のリニアモータの固定側コイルのようなもの)110の両端にそれぞれ設けられ、また、残り2つのX軸リニアモータ118、120は、Y軸方向に延びる同様のY軸リニアガイド112の両端に固定されている。 Among the two X axis linear motors 114 and 116, Y-axis linear guides extending in the Y-axis direction (e.g., like the fixed coil of the moving magnet type linear motor) is provided at both ends of the 110, also, the remaining two X-axis linear motors 118, 120 are fixed to the same at both ends of the Y axis linear guide 112 extending in the Y-axis direction. 従って、Y軸リニアガイド110は、X軸リニアモータ114、116によってX軸リニアガイド122、124に沿って駆動され、またY軸リニアガイド112は、X軸リニアモータ118、120によってX軸リニアガイド122、124に沿って駆動されるようになっている。 Therefore, Y-axis linear guide 110, X-axis is driven along the X axis linear guides 122, 124 by the linear motors 114 and 116, also Y-axis linear guide 112, X-axis linear guide by the X axis linear motors 118, 120 It is driven along 122,124.
【0067】 [0067]
一方、ウエハステージWS1の底部には、一方のY軸リニアガイド110を上方及び側方から囲む不図示のマグネットが設けられており、このマグネットとY軸リニアガイド110とによってウエハステージWS1をY軸方向に駆動するムービングマグネット型のリニアモータが構成されている。 On the other hand, the bottom of the wafer stage WS1, one of Y-axis linear guide 110 and the magnet (not shown) that surround the top and sides is provided, the Y-axis of the wafer stage WS1 by this magnet and the Y axis linear guide 110 moving magnet type linear motor for driving the direction is constituted. また、ウエハステージWS2の底部には、他方のY軸リニアガイド112を上方及び側方から囲む不図示のマグネットが設けられており、このマグネットとY軸リニアガイド112とによってウエハステージWS2をY軸方向に駆動するムービングマグネット型のリニアモータが構成されている。 Further, the bottom of the wafer stage WS2, the other of Y-axis linear guide 112 and an upper and a magnet (not shown) surrounding from the side is provided, the Y-axis of the wafer stage WS2 by this magnet and the Y axis linear guide 112 moving magnet type linear motor for driving the direction is constituted.
【0068】 [0068]
すなわち、本実施形態では、上述したX軸リニアガイド122、124、X軸リニアモータ114、116、118、120、Y軸リニアガイド110、112及びウエハステージWS1、WS2底部の不図示のマグネット等によってウエハステージWS1、WS2を独立してXY2次元駆動するステージ駆動系が構成されている。 That is, in the present embodiment, X-axis linear guides 122, 124 described above, X-axis linear motors 114, 116, 118, 120, the Y axis linear guides 110, 112 and the wafer stage WS1, WS2 bottom of the magnet (not shown) such as wafer stage WS1, stage drive system that drives XY2 dimensions independently WS2 is constituted. このステージ駆動系は、図1のステージ制御装置38によって制御される。 The stage drive system is controlled by a stage controller 38 of FIG. 1.
【0069】 [0069]
なお、Y軸リニアガイド110の両端に設けられた一対のX軸リニアモータ114、116のトルクを若干可変する事で、ウエハステージWS1に微少ヨーイングを発生させたり、除去する事も可能である。 Incidentally, by slightly varying the torque of the pair of X axis linear motors 114, 116 provided at both ends of the Y axis linear guides 110, or generates a small yawing of the wafer stage WS1, it is also possible to remove. 同様に、Y軸リニアガイド112の両端に設けられた一対のX軸リニアモータ118、120のトルクを若干可変する事で、ウエハステージWS2に微少ヨーイングを発生させたり、除去する事も可能である。 Likewise, by slightly varying the pair of torque of the X-axis linear motors 118, 120 provided at both ends of the Y axis linear guides 112, or generating a minute yawing the wafer stage WS2, it is also possible to remove .
【0070】 [0070]
前記ウエハステージWS1、WS2上には、不図示のウエハホルダを介してウエハW1、W2が真空吸着等により固定されている。 On the wafer stage WS1, WS2 is the wafer W1, W2 via a wafer holder (not shown) is fixed by vacuum suction or the like. ウエハホルダは、不図示のZ・θ駆動機構によって、XY平面に直交するZ軸方向及びθ方向(Z軸回りの回転方向)に微小駆動されるようになっている。 Wafer holder by Z · theta drive mechanism (not shown), and is finely driven in the Z-axis direction and the theta direction perpendicular to the XY plane (Z-axis rotation direction). また、ウエハステージWS1、WS2の上面には、種々の基準マークが形成された基準マーク板FM1、FM2がウエハW1、W2とそれぞれほぼ同じ高さになるように設置されている。 On the upper surface of the wafer stage WS1, WS2, are disposed to be substantially the same heights various fiducial mark plate which reference mark is formed FM1, FM2 is the wafer W1, W2. これらの基準マーク板FM1、FM2は、例えば各ウエハステージの基準位置を検出する際に用いられる。 These fiducial mark plate FM1, FM2 are used, for example, when detecting the reference position of each wafer stage.
【0071】 [0071]
また、ウエハステージWS1のX軸方向一側の面(図1における左側面)20とY軸方向一側の面(図1における紙面奥側の面)21とは、鏡面仕上げがなされた反射面となっており、同様に、ウエハステージWS2のX軸方向他側の面(図1における右側面)22とY軸方向の一側の面23とは、鏡面仕上げがなされた反射面となっている。 Further, (left side in FIG. 1) X-axis direction one-side surface of the wafer stage WS1 20 and Y-axis (the rear side of the plane of the surface in FIG. 1) 21 direction one-side surface, the reflective surface of mirror-finished is made and it is, likewise, the X-axis direction the other side surface (right side surface in FIG. 1) 22 and the Y-axis direction of the one side surface 23 of the wafer stage WS2 is a reflecting surface mirror-finished is made there. これらの反射面に、後述する干渉計システムを構成する各測長軸の干渉計ビームが投射され、その反射光を各干渉計で受光することにより、各反射面の基準位置(一般には投影光学系側面や、アライメント光学系の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする)からの変位を計測し、これにより、ウエハステージWS1、WS2の2次元位置がそれぞれ計測されるようになっている。 These reflecting surfaces are projected the interferometer beams of the respective measurement axes constituting the interferometer system to be described later, by receiving the reflected light in each interferometer, the reference position of each reflection surface (typically a projection optical system side and places the fixed mirror on the side surface of the alignment optical system, which was measured displacement from the reference plane), thereby, the two-dimensional position of the wafer stage WS1, WS2 is adapted to be measured, respectively ing. なお、干渉計システムの測長軸の構成については、後に詳述する。 The configuration of the measurement axis of the interferometer system will be described in detail later.
【0072】 [0072]
前記投影光学系PLとしては、ここでは、Z軸方向の共通の光軸を有する複数枚のレンズエレメントから成り、両側テレセントリックで所定の縮小倍率、例えば1/5を有する屈折光学系が使用されている。 Wherein As projection optical system PL, here, a plurality of lens elements having a Z-axis direction common optical axis of, a predetermined reduction ratio, a both-side telecentric, the refractive optical system having a 1/5 for example be used there. このため、ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光時におけるウエハステージの走査方向の移動速度は、レチクルステージの移動速度の1/5となる。 Therefore, the moving speed of the scanning direction of the wafer stage during scanning exposure by the step-and-scan method is a 1/5 of the moving speed of the reticle stage.
【0073】 [0073]
この投影光学系PLのX軸方向の両側には、図1に示されるように、同じ機能を持ったオフアクシス(off-axis)方式のアライメント系24a、24bが、投影光学系PLの光軸中心(レチクルパターン像の投影中心と一致)よりそれぞれ同一距離だけ離れた位置に設置されている。 On both sides of the X-axis direction of the projection optical system PL, as shown in FIG. 1, off-axis with the same function (off-axis) mode alignment systems 24a, 24b is, the optical axis of the projection optical system PL center is installed at a position separated by the same distance respectively from (coincident with the projection center of the reticle pattern image). これらのアライメント系24a、24bは、LSA(Laser Step Alignment)系、FIA( Filed Image Alignment)系、LIA(Laser Interferometric Alignment )系の3種類のアライメントセンサを有しており、基準マーク板上の基準マーク及びウエハ上のアライメントマークのX、Y2次元方向の位置計測を行なうことが可能である。 These alignment systems 24a, 24b is, LSA (Laser Step Alignment) system, FIA (Filed Image Alignment) system, LIA (Laser Interferometric Alignment) system of the three types of have an alignment sensor, a reference on the reference mark plate it is possible to perform the mark and the position measurement of the X, Y2-dimensional direction of the alignment mark on the wafer.
【0074】 [0074]
ここで、LSA系は、レーザ光をマークに照射して、回折・散乱された光を利用してマーク位置を計測する最も汎用性のあるセンサであり、従来から幅広いプロセスウエハに使用される。 Here, LSA system, by irradiating a laser beam to mark a sensor the most versatile to measure the mark position by utilizing a diffracted and scattered light is conventionally used in a wide range of process wafers. FIA系は、ハロゲンランプ等のブロードバンド(広帯域)光でマークを照明し、このマーク画像を画像処理することによってマーク位置を計測するセンサであり、アルミ層やウエハ表面の非対称マークに有効に使用される。 FIA system illuminates a mark with a broadband (wideband) light such as a halogen lamp, a sensor for measuring the mark position by performing image processing on the mark image, effectively used in an asymmetric mark aluminum layer and the wafer surface that. また、LIA系は、回折格子状のマークに周波数をわずかに変えたレーザ光を2方向から照射し、発生した2つの回折光を干渉させて、その位相からマークの位置情報を検出するセンサであり、低段差や表面荒れウエハに有効に使用される。 Further, LIA system, the laser light slightly changed frequency to the diffraction grating-shaped mark is irradiated from two directions, thereby interfering two diffracted light generated in the sensor for detecting the position information of the mark from the phase There is effectively used for low level difference and the surface roughness wafer.
【0075】 [0075]
本実施形態では、これら3種類のアライメントセンサを、適宜目的に応じて使い分け、ウエハ上の3点の一次元マークの位置を検出してウエハの概略位置計測を行なういわゆるサーチアライメントや、ウエハ上の各ショット領域の正確な位置計測を行なうファインアライメント等を行なうようになっている。 In the present embodiment, these three types of alignment sensors, used according to the appropriate purposes, to detect the position of the one-dimensional marks at three points on the wafer and the so-called search alignment for performing rough position measurement of wafer, on the wafer thereby performing the fine alignment for performing an accurate position measurement of each shot area.
【0076】 [0076]
この場合、アライメント系24aは、ウエハステージWS1上に保持されたウエハW1上のアライメントマーク及び基準マーク板FM1上に形成された基準マークの位置計測等に用いられる。 In this case, the alignment system 24a is used for position measurement, etc. of the reference marks formed on the alignment mark and the reference mark plate FM1 on the wafer W1 held on the wafer stage WS1. また、アライメント系24bは、ウエハステージWS2上に保持されたウエハW2上のアライメントマーク及び基準マーク板FM2上に形成された基準マークの位置計測等に用いられる。 Further, alignment system 24b is used for position measurement, etc. of the reference marks formed on the alignment mark and the reference mark plate FM2 on the wafer W2 held on the wafer stage WS2.
【0077】 [0077]
これらのアライメント系24a、24bを構成する各アライメントセンサからの情報は、アライメント制御装置80によりA/D変換され、デジタル化された波形信号を演算処理してマーク位置が検出される。 Information from the alignment sensors constituting these alignment systems 24a, and 24b, due alignment controller 80 is converted A / D, the mark position is detected the digitized waveform signal and arithmetic processing. この結果が主制御装置90に送られ、主制御装置90からその結果に応じてステージ制御装置に対し露光時の同期位置補正等が指示されるようになっている。 The results are sent to main controller 90, and to the stage control unit according to the result from the main control unit 90 so as to synchronize the position correction and the like during exposure is indicated.
【0078】 [0078]
さらに、本実施形態の露光装置10では、図1では図示を省略したが、レチクルRの上方に、図5に示されるような、投影光学系PLを介してレチクルR上のレチクルマーク(図示省略)と基準マーク板FM1、FM2上のマークとを同時に観察するための露光波長を用いたTTR(Through The Reticle )アライメント光学系から成る一対のマーク位置検出手段としてのレチクルアライメント顕微鏡142、144が設けられている。 Further, in exposure apparatus 10 of the present embodiment, although not shown in FIG. 1, above the reticle R, as shown in FIG. 5, the reticle mark (not shown on the reticle R through the projection optical system PL ) and the reference mark plate FM1, reticle alignment microscopes 142, 144 as TTR (Through the reticle) a pair of mark position detecting means comprising an alignment optical system using an exposure wavelength to observe a mark on FM2 simultaneously provided It is. これらのレチクルアライメント顕微鏡142、144の検出信号は、主制御装置90に供給されるようになっている。 Detection signals of reticle alignment microscopes 142, 144 are supplied to main controller 90. この場合、レチクルRからの検出光をそれぞれレチクルアライメント顕微鏡142及び144に導くための偏向ミラー146及び148が移動自在に配置され、露光シーケンスが開始されると、主制御装置90からの指令のもとで、不図示のミラー駆動装置によりそれぞれ偏向ミラー146及び148が待避される。 In this case, the deflection mirror 146 and 148 for guiding the detection light from the reticle R to the reticle alignment microscopes 142 and 144 respectively are arranged movably, the exposure sequence is started, even the command from the main control unit 90 and at each deflection mirror 146 and 148 by a mirror driving device (not shown) is retracted. なお、レチクルアライメント顕微鏡142、144と同等の構成は、例えば特開平7−176468号公報等に開示されているのでここでは詳細な説明については省略する。 Incidentally, the same configuration as the reticle alignment microscopes 142, 144, for example, will not be described and a detailed description are disclosed in JP-A-7-176468 Patent Publication.
【0079】 [0079]
また、図1では図示を省略したが、投影光学系PL、アライメント系24a、24bのそれぞれには、図4に示されるように、合焦位置を調べるためのオートフォーカス/オートレベリング計測機構(以下、「AF/AL系」という)130、132、134が設けられている。 Further, although not shown in FIG. 1, a projection optical system PL, a alignment system 24a, each of 24b, as shown in FIG. 4, autofocus / autoleveling measuring mechanism for examining focus position (hereinafter , referred to as "AF / AL system") 130, 132, 134 are provided. この内、AF/AL系132は、スキャン露光によりレチクルR上のパターンをウエハ(W1又はW2)上に正確に転写するには、レチクルR上のパターン形成面とウエハWの露光面とが投影光学系PLに関して共役になっている必要があることから、ウエハWの露光面が投影光学系PLの像面に焦点深度の範囲内で合致しているかどうか(合焦しているかどうか)を検出するために、設けられているものである。 Among, AF / AL system 132 to accurately transfer the scanning exposure of the pattern on the reticle R onto a wafer (W1 or W2) has a exposed surface of the pattern formation surface and the wafer W on the reticle R is projected it is necessary that is conjugate with respect to optical system PL, detecting whether the exposure surface of the wafer W meets within the depth of focus on the image plane of the projection optical system PL (whether in focus) to, in which are provided. 本実施形態では、AF/AL系132として、いわゆる多点AF系が使用されている。 In the present embodiment, as AF / AL system 132, a so-called multi-point AF system is used.
【0080】 [0080]
ここで、このAF/AL系132を構成する多点AF系の詳細構成について、図5及び図6に基づいて説明する。 Here, the detailed configuration of the multipoint AF system constituting the AF / AL system 132 will be described with reference to FIGS.
【0081】 [0081]
このAF/AL系(多点AF系)132は、図5に示されるように、光ファイバ束150、集光レンズ152、パターン形成板154、レンズ156、ミラー158及び照射対物レンズ160から成る照射光学系151と、集光対物レンズ162、回転方向振動板164、結像レンズ166、受光器168から成る集光光学系161とから構成されている。 The AF / AL system (multi-point AF system) 132, as shown in FIG. 5, radiation consisting of optical fiber bundle 150, a condenser lens 152, a pattern formation plate 154, a lens 156, a mirror 158 and irradiated objective lens 160 an optical system 151, and a focusing objective lens 162, the rotational direction vibration plate 164, an imaging lens 166, focusing optical system 161. consisting photodetector 168.
【0082】 [0082]
ここで、このAF/AL系(多点AF系)132の上記構成各部についてその作用と共に説明する。 Here, for the above each component of the AF / AL system (multi-point AF system) 132 will be described together with its operation.
【0083】 [0083]
露光光ELとは異なるウエハW1(又はW2)上のフォトレジストを感光させない波長の照明光が、図示しない照明光源から光ファイバ束150を介して導かれ、この光ファイバ束150から射出された照明光が、集光レンズ152を経てパターン形成板154を照明する。 Lighting illumination light of a wavelength which does not expose the photoresist on different wafer W1 (or W2) from the exposure light EL is guided through the optical fiber bundle 150 from an illumination light source (not shown), which is emitted from the optical fiber bundle 150 light illuminates the pattern forming plate 154 through the condenser lens 152. このパターン形成板154を透過した照明光は、レンズ156、ミラー158及び照射対物レンズ160を経てウエハWの露光面に投影され、ウエハW1(又はW2)の露光面に対してパターン形成板154上のパターンの像が光軸AXに対して斜めに投影結像される。 Illumination light transmitted through the pattern formation plate 154, a lens 156, is projected onto the exposure surface of the wafer W via the mirror 158 and illumination objective lens 160, the wafer W1 (or W2) of the upper pattern formation plate 154 with respect to the exposure surface image of the pattern of is projected imaged obliquely relative to the optical axis AX. ウエハW1で反射された照明光は、集光対物レンズ162、回転方向振動板164及び結像レンズ166を経て受光器168の受光面に投影され、受光器168の受光面にパターン形成板154上のパターンの像が再結像される。 The illumination light reflected by the wafer W1, the focusing objective lens 162, via the rotational direction vibration plate 164 and an imaging lens 166 is projected on the light receiving surface of the photodetector 168, the upper pattern formation plate 154 on the light receiving surface of the photodetector 168 the image of the pattern is re-imaged. ここで、主制御装置90は、加振装置172を介して回転方向振動板164に所定の振動を与えるとともに、受光器168の多数(具体的には、パターン形成板154のスリットパターンと同数)の受光素子からの検出信号を信号処理装置170に供給する。 Here, the main controller 90, as well as giving a predetermined vibration to the rotary directional vibration plate 164 through the vibration device 172, a number of light receivers 168 (specifically, equal to the slit pattern of the pattern formation plate 154) supplying a detection signal from the light receiving elements of the signal processing apparatus 170. また、信号処理装置170は、各検出信号を加振装置172の駆動信号で同期検波して得た多数のフォーカス信号をステージ制御装置38を介して主制御装置90へ供給する。 The signal processing unit 170 supplies a number of focus signals obtained by synchronous detection with the drive signal of the detection signals a vibrating device 172 via the stage controller 38 to the main controller 90.
【0084】 [0084]
この場合、パターン形成板154には、図6に示されるように、例えば5×9=45個の上下方向のスリット状の開口パターン93−11〜93−59が形成されており、これらのスリット状の開口パターンの像がウエハWの露光面上にX軸及びY軸に対して斜め(45°)に投影される。 In this case, in the pattern formation plate 154, as shown in FIG. 6, for example, 5 × 9 = 45 pieces in the vertical direction of the slit-shaped opening patterns 93-11~93-59 are formed, the slits image shaped for aperture pattern is projected obliquely (45 °) with respect to the X-axis and Y-axis on the exposure surface of the wafer W. この結果、図4に示されるようなX軸及びY軸に対して45°に傾斜したマトリクス配置のスリット像が形成される。 As a result, the slit image of the matrix arrangement inclined at 45 ° to the X-axis and Y-axis as shown in FIG. 4 is formed. なお、図4における符号IFは、照明系により照明されるレチクル上の照明領域と共役なウエハ上の照明フィールドを示す。 Incidentally, reference numeral IF in FIG. 4 shows an illumination field on the illumination region and the conjugate wafer on the reticle illuminated by the illumination system. この図4からも明らかなように、投影光学系PL下の照明フィールドIFより2次元的に十分大きいエリアに検出用ビームが照射されている。 FIG 4 As is apparent from the detection beam is irradiated two-dimensionally sufficiently larger area than the illumination field IF under the projection optical system PL.
【0085】 [0085]
その他のAF/AL系130、134も、このAF/AL系132と同様に構成されている。 Other AF / AL system 130 and 134 are also configured in the same manner as the AF / AL system 132. すなわち、本実施形態では、露光時の焦点検出に用いられるAF/AL系132とほぼ同一の領域をアライメントマークの計測時に用いられるAF/AL機構130、134によっても検出ビームが照射可能な構成となっている。 That is, in this embodiment, the substantially same detection beam by AF / AL mechanisms 130, 134 used during the measurement of the alignment mark area is capable of irradiating structure as AF / AL system 132 used for focus detection at the time of exposure going on. このため、アライメント系24a、24bによるアライメントセンサの計測時に、露光時と同様のAF/AL系の計測、制御によるオートフォーカス/オートレベリングを実行しつつアライメントマークの位置計測を行なうことにより、高精度なアライメント計測が可能になる。 Therefore, the alignment system 24a, the time of measurement of the alignment sensor by 24b, the measurement of the same AF / AL system and the time of exposure, by performing position measurement of the alignment mark while executing the autofocus / autoleveling by the control, precision alignment measurement is made possible such. 換言すれば、露光時とアライメント時との間で、ステージの姿勢によるオフセット(誤差)が発生しなくなる。 In other words, between the time of exposure during the alignment, offset (error) is not generated by the attitude of the stage.
【0086】 [0086]
次に、レチクル駆動機構について、図1及び図2に基づいて説明する。 Next, the reticle drive mechanism will be described with reference to FIGS.
【0087】 [0087]
このレチクル駆動機構は、レチクルベース盤32上をレチクルRを保持してXYの2次元方向に移動可能なレチクルステージRSTと、このレチクルステージRSTを駆動する不図示のリニアモータと、このレチクルステージRSTの位置を管理するレチクル干渉計システムとを備えている。 The reticle drive mechanism includes a movable reticle stage RST in a two-dimensional direction XY on the reticle base plate 32 while holding the reticle R, and a linear motor (not shown) for driving the reticle stage RST, the reticle stage RST and a reticle interferometer system for managing the position.
【0088】 [0088]
これを更に詳述すると、レチクルステージRSTには、図2に示されるように、2枚のレチクルR1、R2がスキャン方向(Y軸方向)に直列に設置できる様になっており、このレチクルステージRSTは、不図示のエアーベアリング等を介してレチクルベース盤32上に浮上支持され、不図示のリニアモータ等から成る駆動機構30(図1参照)によりX軸方向の微小駆動、θ方向の微小回転及びY軸方向の走査駆動がなされるようになっている。 If this further detail, the reticle stage RST, as illustrated in FIG. 2, two reticles R1, R2 are turned as can be installed in series in the scanning direction (Y axis direction), the reticle stage RST is floatingly supported on a reticle base plate 32 via the air bearing or the like (not shown), X-axis direction of the fine drive by a drive mechanism 30 (see FIG. 1) consisting of a linear motor or the like (not shown), theta direction of the minute scanning drive of the rotation and the Y-axis direction is to be made. なお、駆動機構30は、前述したステージ装置と同様のリニアモータを駆動源とする機構であるが、図1では図示の便宜上及び説明の便宜上から単なるブロックとして示しているものである。 The drive mechanism 30 is a mechanism whose drive source is the same linear motor and a stage apparatus described above, in which are shown simply as blocks for the sake of convenience convenience and description shown in FIG. このため、レチクルステージRST上のレチクルR1、R2が例えば二重露光の際に選択的に使用され、いずれのレチクルについてもウエハ側と同期スキャンできる様な構成となっている。 Therefore, selectively used during reticles R1, R2 on the reticle stage RST, for example, double exposure, has become a wafer side and synchronous scanning can such a configuration for any reticle.
【0089】 [0089]
このレチクルステージRST上には、X軸方向の一側の端部に、レチクルステージRSTと同じ素材(例えばセラミック等)から成る平行平板移動鏡34がY軸方向に延設されており、この移動鏡34のX軸方向の一側の面には鏡面加工により反射面が形成されている。 The On reticle stage RST, the end portion of one side of the X-axis direction, the parallel plate movement mirror 34 made of the same material as the reticle stage RST (e.g. ceramic, etc.) is provided to extend in the Y-axis direction, the movement on one side of the X-axis direction of the lens 34 reflecting surface is formed by mirror polishing. この移動鏡34の反射面に向けて図1の干渉計システム36を構成する測長軸BI6Xで示される干渉計からの干渉計ビームが照射され、干渉計ではその反射光を受光してウエハステージ側と同様にして基準面に対する相対変位を計測することにより、レチクルステージRSTの位置を計測している。 The interferometer beam from the interferometer indicated by the measurement axis BI6X constituting the interferometer system 36 of FIG. 1 toward the reflecting surface of the movable mirror 34 is irradiated, the wafer stage receives the reflected light in the interferometer by in the same manner as the side to measure the relative displacement with respect to the reference plane, measures the position of the reticle stage RST. ここで、この測長軸BI6Xを有する干渉計は、実際には独立に計測可能な2本の干渉計光軸を有しており、レチクルステージのX軸方向の位置計測と、ヨイーング量の計測が可能となっている。 Here, the interferometer having the length-measuring axis BI6X is actually has two interferometer optical axes capable of measuring independently, a position measurement of the X-axis direction of the reticle stage, the measurement of Yoingu amount It has become possible. この測長軸BI6Xを有する干渉計は、後述するウエハステージ側の測長軸BI1X、BI2Xを有する干渉計16、18からのウエハステージWS1、WS2のヨーイング情報やX位置情報に基づいてレチクルとウエハの相対回転(回転誤差)をキャンセルする方向にレチクルステージRSTを回転制御したり、X方向同期制御を行なうために用いられる。 Interferometer having the length-measuring axis BI6X, the long axis BI1X measurement of the wafer stage side to be described later, and the reticle based on the wafer stage WS1, WS2 yawing information and X-position information from the interferometer 16 having BI2X wafer or it controls the rotation of the reticle stage RST in the direction of canceling the rotation of the relative (rotational error), is used to perform the X-direction synchronization control.
【0090】 [0090]
一方、レチクルステージRSTの走査方向(スキャン方向)であるY軸方向の他側(図1における紙面手前側)には、一対のコーナーキューブミラー35、37が設置されている。 On the other hand, in the scanning direction of the reticle stage RST (scanning direction) in which Y-axis direction of the other side (front side in FIG. 1), a pair of corner cube mirrors 35, 37 is installed. そして、不図示の一対のダブルパス干渉計から、これらのコーナーキューブミラー35、37に対して図2に測長軸BI7Y、BI8Yで示される干渉計ビームが照射され、レチクルベース盤32上の反射面にコーナーキューブミラー35、37より戻され、そこで反射したそれぞれの反射光が同一光路を戻り、それぞれのダブルパス干渉計で受光され、それぞれのコーナーキューブミラー35、37の基準位置(レファレンス位置で前記レチクルベース盤32上の反射面)からの相対変位が計測される。 Then, from a pair of double-path interferometer (not shown), the measurement axes BI7Y 2, the interferometer beams represented by BI8Y is irradiated to these corner cube mirrors 35, 37, the reflecting surface on the reticle base plate 32 returned from the corner cube mirrors 35, 37 in, where each of the light reflected return the same optical path, are received by the respective double-path interferometers, the reticle at the reference position (reference position of the respective corner cube mirrors 35, 37 the relative displacement of the reflection surface) of the base plate 32 is measured. そして、これらのダブルパス干渉計の計測値が図1のステージ制御装置38に供給され、その平均値に基づいてレチクルステージRSTのY軸方向の位置が計測される。 The measurement values ​​of these double-path interferometers are supplied to the stage control unit 38 in FIG. 1, the position of the Y-axis direction of the reticle stage RST is measured on the basis of the average value. このY軸方向位置の情報は、ウエハ側の測長軸BI3Yを有する干渉計の計測値に基づくレチクルステージRSTとウエハステージWS1又はWS2との相対位置の算出、及びこれに基づく走査露光時の走査方向(Y軸方向)のレチクルとウエハの同期制御に用いられる。 Information of this Y-axis direction position is, the calculation of the relative position between the reticle stage RST and the wafer stage WS1 or WS2 on the basis of the measured value of the interferometer having the length-measuring axis BI3Y the wafer side, and the scanning of the scanning exposure based thereon used for synchronization control of the reticle and the wafer in the direction (Y axis direction).
【0091】 [0091]
一方、レチクルステージRSTの走査方向(スキャン方向)であるY軸方向の他側(図1における紙面手前側)には、一対のコーナーキューブミラー35、37が設置されている。 On the other hand, in the scanning direction of the reticle stage RST (scanning direction) in which Y-axis direction of the other side (front side in FIG. 1), a pair of corner cube mirrors 35, 37 is installed. そして、不図示の一対のダブルパス干渉計から、これらのコーナーキューブミラー35、37に対して図2に測長軸BI7Y、BI8Yで示される干渉計ビームが照射され、レチクルベース盤32上の反射面にコーナーキューブミラー35、37より戻され、そこで反射したそれぞれの反射光が同一光路を戻りそれぞれのダブルパス干渉計で受光され、それぞれのコーナーキューブミラー35、37の基準位置(レファレンス位置で前記レチクルベース盤32上の反射面)からの相対変位が計測される。 Then, from a pair of double-path interferometer (not shown), the measurement axes BI7Y 2, the interferometer beams represented by BI8Y is irradiated to these corner cube mirrors 35, 37, the reflecting surface on the reticle base plate 32 corner returned from cube mirrors 35 and 37, where the reflected respective reflected light is received by the same optical path back in the respective double-path interferometers, the reticle base at the reference position (reference position of the respective corner cube mirrors 35, 37 to the relative displacement of the panel reflective surface on 32) is measured. そして、これらのダブルパス干渉計の計測値が図1のステージ制御装置38に供給され、その平均値に基づいてレチクルステージRSTのY軸方向の位置が計測される。 The measurement values ​​of these double-path interferometers are supplied to the stage control unit 38 in FIG. 1, the position of the Y-axis direction of the reticle stage RST is measured on the basis of the average value. このY軸方向位置の情報は、ウエハ側の測長軸BI3Yを有する干渉計の計測値に基づくレチクルステージRSTとウエハステージWS1又はWS2との相対位置の算出、及びこれに基づく走査露光時の走査方向(Y軸方向)のレチクルとウエハの同期制御に用いられる。 Information of this Y-axis direction position is, the calculation of the relative position between the reticle stage RST and the wafer stage WS1 or WS2 on the basis of the measured value of the interferometer having the length-measuring axis BI3Y the wafer side, and the scanning of the scanning exposure based thereon used for synchronization control of the reticle and the wafer in the direction (Y axis direction).
【0092】 [0092]
すなわち、本実施形態では、干渉計36及び測長軸BI7Y、BI8Yで示される一対のダブルパス干渉計によってレチクル干渉計システムが構成されている。 That is, in this embodiment, the interferometer 36 and measurement axis BI7Y, reticle interferometer system by a pair of double-path interferometers represented by BI8Y is constructed.
【0093】 [0093]
次に、ウエハステージWST1、WST2の位置を管理する干渉計システムについて、図1ないし図3を参照しつつ説明する。 Next, the interferometer system for managing the position of the wafer stage WST1, WST2, will be described with reference to FIGS.
【0094】 [0094]
これらの図に示されるように、投影光学系PLの投影中心とアライメント系24a、24bのそれぞれの検出中心とを通る第1軸(X軸)に沿ってウエハステージWS1のX軸方向一側の面には、図1の干渉計16からの第1測長軸BI1Xで示される干渉計ビームが照射され、同様に、第1軸に沿ってウエハステージWS2のX軸方向の他側の面には、図1の干渉計18からの第2測長軸BI2Xで示される干渉計ビームが照射されている。 As shown in these figures, the projection optical system PL projection center and the alignment system 24a, each of 24b the detection center and the wafer stage WS1 along the first axis (X axis) passing through the X-axis direction one-side on the surface, is the interferometer beam irradiation represented by a first measurement axis BI1X from the interferometer 16 of Figure 1, similarly, the surface of the other side in the X-axis direction of the wafer stage WS2 along a first axis the interferometer beam is irradiated represented by the second measurement axis BI2X from the interferometer 18 of Figure 1. そして、干渉計16、18ではこれらの反射光を受光することにより、各反射面の基準位置からの相対変位を計測し、ウエハステージWS1、WS2のX軸方向位置を計測するようになっている。 Then, by receiving these reflected light in interferometers 16 and 18, the relative displacement from the reference position of each reflection surface is measured, so as to measure the X-axis direction position of the wafer stage WS1, WS2 . ここで、干渉計16、18は、図2に示されるように、各3本の光軸を有する3軸干渉計であり、ウエハステージWS1、WS2のX軸方向の計測以外に、チルト計測及びθ計測が可能となっている。 Here, interferometers 16 and 18, as shown in FIG. 2, a three-axis interferometer having an optical axis of each three, in addition to the measurement of X-axis direction of the wafer stage WS1, WS2, tilt measurement and It has become possible θ measurement. 各光軸の出力値は独立に計測できる様になっている。 Output values ​​of each optical axis as can be measured independently. ここで、ウエハステージWS1、WS2のθ回転を行なう不図示のθステージ及びZ軸方向の微小駆動及び傾斜駆動を行なう不図示のZ・レベリングステージは、実際には、反射面の下にあるので、ウエハステージのチルト制御時の駆動量は全て、これらの干渉計16、18によりモニターする事ができる。 Here, the wafer stage WS1, Z · leveling stage (not shown) for performing θ stage and the Z-axis direction of the fine drive and the tilt drive (not shown) for performing θ rotation of WS2 is actually since the bottom of the reflecting surface , the drive amount when the tilt control of the wafer stage may all be monitored by these interferometers 16 and 18.
【0095】 [0095]
なお、第1測長軸BI1X、第2測長軸BI2Xの各干渉計ビームは、ウエハステージWS1、WS2の移動範囲の全域で常にウエハステージWS1、WS2に当たるようになっており、従って、X軸方向については、投影光学系PLを用いた露光時、アライメント系24a、24bの使用時等いずれのときにもウエハステージWS1、WS2の位置は、第1測長軸BI1X、第2測長軸BI2Xの計測値に基づいて管理される。 The first measurement axis BI1X, each interferometer beam of the second measurement axis BI2X are always to strike the wafer stage WS1, WS2 across the movement range of the wafer stage WS1, WS2, therefore, X-axis the direction, during exposure using the projection optical system PL, the position of the alignment system 24a, 24b wafer stage even when one use or the like of WS1, WS2 is first measurement axis BI1X, second measurement axis BI2X It is managed on the basis of the measured values.
【0096】 [0096]
また、図2及び図3に示されるように、投影光学系PLの投影中心で第1軸(X軸)と垂直に交差する第3測長軸BI3Yを有する干渉計と、アライメント系24a、24bのそれぞれの検出中心で第1軸(X軸)とそれぞれ垂直に交差する第4測長軸としての測長軸BI4Y、BI5Yをそれぞれ有する干渉計とが設けられている(但し、図中では測長軸のみが図示されている)。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the interferometer having a third measurement axis BI3Y intersecting perpendicularly the first axis (X axis) at the projection center of the projection optical system PL, and alignment systems 24a, 24b each detection center at the first axis (X axis) and length measuring axis BI4Y of the fourth length-measuring axis intersecting perpendicularly each is an interferometer having respective BI5Y provided (but measured in the figure the long axis only is shown).
【0097】 [0097]
本実施形態の場合、投影光学系PLを用いた露光時のウエハステージWS1、WS2のY方向位置計測には、投影光学系の投影中心、すなわち光軸AXを通過する測長軸BI3Yの干渉計の計測値が用いられ、アライメント系24aの使用時のウエハステージWS1のY方向位置計測には、アライメント系24aの検出中心、すなわち光軸SXを通過する測長軸BI4Yの計測値が用いられ、アライメント系24b使用時のウエハステージWS2のY方向位置計測には、アライメント系24bの検出中心、すなわち光軸SXを通過する測長軸BI5Yの計測値が用いられる。 In this embodiment, the Y-direction position measurement of the wafer stage WS1, WS2 during exposure using a projection optical system PL, the projection center of the projection optical system, i.e. interferometer measurement axis BI3Y passing through the optical axis AX the measured value is used, in the Y-direction position measurement of the wafer stage WS1 in using the alignment system 24a, the detection center of the alignment system 24a, i.e. the measurement values ​​of the measurement axes BI4Y passing through the optical axis SX is used, the Y-direction position measurement of the wafer stage WS2 during the alignment system 24b used, the detection center of alignment system 24b, i.e. the measurement values ​​of the measurement axes BI5Y passing through the optical axis SX is used.
【0098】 [0098]
従って、各使用条件により、Y軸方向の干渉計測長軸がウエハステージWS1、WS2の反射面より外れる事となるが、少なくとも一つの測長軸、すなわち測長軸BI1X、BI2XはそれぞれのウエハステージWS1、WS2の反射面から外れることがないので、使用する干渉計光軸が反射面上に入った適宜な位置でY側の干渉計のリセットを行なうことができる。 Accordingly, the respective operating conditions, although interferometric long axis of the Y-axis direction is that deviates from the reflection surface of the wafer stage WS1, WS2, at least one measurement axis, i.e. measurement axes BI1X, BI2X each wafer stage WS1, because there is no departing from the reflecting surface of the WS2, it can interferometer optical axes to be used to reset the Y side of the interferometer at an appropriate position entered on the reflective surface. この干渉計のリセット方法については、後に詳述する。 For resetting the interferometer will be described in detail later.
【0099】 [0099]
なお、上記Y計測用の測長軸BI3Y、BI4Y、BI5Yの各干渉計は、各2本の光軸を有する2軸干渉計であり、ウエハステージWS1、WS2のY軸方向の計測以外に、チルト計測が可能となっている。 Incidentally, the Y measurement of the measurement axes BI3Y, BI4Y, each interferometer BI5Y is biaxial interferometer having an optical axis of each two, in addition to measurement of the Y-axis direction of the wafer stage WS1, WS2, It has become a possible tilt measurement. 各光軸の出力値は独立に計測できるようにになっている【0100】 Output values ​​of the respective optical axes so as to be independently measured [0100]
本実施形態では、干渉計16、18及び測長軸BI3Y、BI4Y、BI5Yを有する3つの干渉計の合計5つの干渉計によって、ウエハステージWS1、WS2の2次元座標位置を管理する干渉計システムが構成されている。 In this embodiment, the interferometer 16, 18 and measurement axis BI3Y, BI4Y, the total of five interferometers three interferometers having BI5Y, interferometer system for managing the two-dimensional coordinate position of the wafer stage WS1, WS2 is It is configured.
【0101】 [0101]
また、本実施形態では、後述するように、ウエハステージWS1、WS2の内の一方が露光シーケンスを実行している間、他方はウエハ交換、ウエハアライメントシーケンスを実行するが、この際に両ステージの干渉がないように、各干渉計の出力値に基づいて主制御装置90の指令に応じてステージ制御装置38により、ウエハステージWS1、WS2の移動が管理されている。 Further, in the present embodiment, as described later, while the one of the wafer stages WS1, WS2 is performing an exposure sequence, and the other wafer exchange, executes the wafer alignment sequence, the both stages when this as no interference, the stage controller 38 in accordance with commands from the main controller 90 on the basis of the output values ​​of the respective interferometers, the movement of the wafer stage WS1, WS2 are managed.
【0102】 [0102]
次に、照明系について、図1に基づいて説明する。 Next, an illumination system will be described with reference to FIG. この照明系は、図1に示されるように、露光光源40、シャッタ42、ミラー44、ビームエキスパンダ46、48、第1フライアイレンズ50、レンズ52、振動ミラー54、レンズ56、第2フライアイレンズ58、レンズ60、固定ブラインド62、可動ブラインド64、リレーレンズ66、68等から構成されている。 The illumination system as shown in FIG. 1, exposure light source 40, a shutter 42, a mirror 44, a beam expander 46, the first fly-eye lens 50, a lens 52, a vibration mirror 54, a lens 56, a second fly eye lens 58, a lens 60, a fixed blind 62, a movable blind 64, and a relay lens 66 and the like.
【0103】 [0103]
ここで、この照明系の上記構成各部についてその作用とともに説明する。 Here will be described together with its operation for the above construction each section of the illumination system.
【0104】 [0104]
光源であるKrFエキシマレーザと減光システム(減光板、開口絞り等)よりなる光源部40から射出されたレーザ光は、シャッタ42を透過した後、ミラー44により偏向されて、ビームエキスパンダ46、48により適当なビーム径に整形され、第1フライアイレンズ50に入射される。 KrF excimer laser and dimming system (light-reducing plate, an aperture stop, etc.) which is a light source laser beam emitted from the light source unit 40 of is transmitted through the shutter 42, is deflected by the mirror 44, the beam expander 46, is shaped to a suitable beam diameter by 48, is incident on the first fly-eye lens 50. この第1フライアイレンズ50に入射された光束は、2次元的に配列されたフライアイレンズのエレメントにより複数の光束に分割され、レンズ52、振動ミラー54、レンズ56により再び各光束が異なった角度より第2フライアイレンズ58に入射される。 The first light flux incident on the fly-eye lens 50, the elements of the two-dimensionally arrayed fly-eye lens is divided into a plurality of light beams, a lens 52, a vibration mirror 54, was different for each light beam again by the lens 56 angle than is incident on the second fly-eye lens 58. この第2フライアイレンズ58より射出された光束は、レンズ60により、レチクルRと共役な位置に設置された固定ブラインド62に達し、ここで所定形状にその断面形状が規定された後、レチクルRの共役面から僅かにデフォーカスされた位置に配置された可動ブラインド64を通過し、リレーレンズ66、68を経て均一な照明光として、レチクルR上の上記固定ブラインド62によって規定された所定形状、ここでは矩形スリット状の照明領域IA(図2参照)を照明する。 The second light beam emitted from the fly-eye lens 58, the lens 60, reaches the fixed blind 62 installed in the reticle R and a position conjugate, after its sectional shape is defined here in a predetermined shape, the reticle R of passes through the movable blind 64 disposed slightly defocused position from the conjugate plane, as uniform illumination light through the relay lens 66, a predetermined shape defined by the fixed blind 62 on the reticle R, here illuminates a rectangular slit-shaped illumination area IA (see Fig. 2).
【0105】 [0105]
次に、制御系について図1に基づいて説明する。 Will now be described with reference to FIG. 1 the control system. この制御系は、装置全体を統括的に制御する制御手段としての主制御装置90を中心に、この主制御装置90の配下にある露光量制御装置70及びステージ制御装置38等から構成されている。 The control system is arranged around a main controller 90 as control means for overall control of the entire apparatus, and a the main controller is subordinate to 90 exposure amount control unit 70 and the stage control unit 38, etc. .
【0106】 [0106]
ここで、制御系の上記構成各部の動作を中心に本実施形態に係る投影露光装置10の露光時の動作について説明する。 Here, the operation of the exposure of a projection exposure apparatus 10 according to the present embodiment focusing on the operation of the above construction parts in the control system.
【0107】 [0107]
露光量制御装置70は、レチクルRとウエハ(W1又はW2)との同期走査が開始されるのに先立って、シャッタ駆動装置72に指示してシャッタ駆動部74を駆動させてシャッタ42をオープンする。 The exposure amount control unit 70, prior to synchronous scanning of the reticle R and the wafer (W1 or W2) is started to open the shutter 42 by driving the shutter drive unit 74 instructs the shutter drive unit 72 .
【0108】 [0108]
この後、ステージ制御装置38により、主制御装置90の指示に応じてレチクルRとウエハ(W1又はW2)、すなわちレチクルステージRSTとウエハステージ(WS1又はWS2)の同期走査(スキャン制御)が開始される。 Thereafter, the stage controller 38, in response to an instruction of the main control unit 90 reticle R and the wafer (W1 or W2), i.e. synchronous scanning (scan control) for the reticle stage RST and the wafer stage (WS1 or WS2) is started that. この同期走査は、前述した干渉計システムの測長軸BI3Yと測長軸BI1X又はBI2X及びレチクル干渉計システムの測長軸BI7Y、BI8Yと測長軸BI6Xの計測値をモニタしつつ、ステージ制御装置38によってレチクル駆動部30及びウエハステージの駆動系を構成する各リニアモータを制御することにより行なわれる。 The synchronization scan measurement axes BI3Y and the measurement axes BI1X or BI2X and measurement axes BI7Y the reticle interferometer system of the interferometer system described above, while monitoring the measurement values ​​of BI8Y and measurement axis BI6X, stage controller 38 is performed by controlling the respective linear motors constituting the driving system of the reticle driver 30 and the wafer stage by.
【0109】 [0109]
そして、両ステージが所定の許容誤差以内に等速度制御された時点で、露光量制御装置70では、レーザ制御装置76に指示してパルス発光を開始させる。 Then, when both stages are constant velocity control within a predetermined tolerance, the exposure amount control unit 70 to start pulse light emission instructs the laser control apparatus 76. これにより、照明系からの照明光により、その下面にパターンがクロム蒸着されたレチクルRの前記矩形の照明領域IAが照明され、その照明領域内のパターンの像が投影光学系PLにより1/5倍に縮小され、その表面にフォトレジストが塗布されたウエハ(W1又はW2)上に投影露光される。 Thereby, the illumination light from the illumination system, a pattern is illuminated the rectangular illumination area IA on the reticle R that is chrome deposited on its lower surface, the image of the pattern within the illumination area by the projection optical system PL 1/5 is reduced doubled, the photoresist is a projection exposure onto a wafer coated (W1 or W2) on the surface thereof. ここで、図2からも明らかなように、レチクル上のパターン領域に比べ照明領域IAの走査方向のスリット幅は狭く、上記のようにレチクルRとウエハ(W1又はW2)とを同期走査することで、パターンの全面の像がウエハ上のショット領域に順次形成される。 Here, as it is clear from FIG. 2, the slit width in the scanning direction of the illumination area IA compared with the pattern area on the reticle is narrow, the reticle R and the wafer (W1 or W2) and that synchronously scanning as described above in the image of the entire surface of the pattern are sequentially formed on the shot area on the wafer.
【0110】 [0110]
ここで、前述したパルス発光の開始と同時に、露光量制御装置70は、ミラー駆動装置78に指示して振動ミラー54を駆動させ、レチクルR上のパターン領域が完全に照明領域IA(図2参照)を通過するまで、すなわちパターンの全面の像がウエハ上のショット領域に形成されるまで、連続してこの制御を行なうことで2つのフライアイレンズ50、58で発生する干渉縞のムラ低減を行なう。 Here, simultaneously with the start of the pulse light emission described above, the exposure amount control unit 70 instructs to drive the vibration mirror 54 in the mirror driver 78, the pattern area on the reticle R is fully illuminated area IA (see Fig. 2 ) and to pass through, that is, until the entire surface of the image pattern is formed on the shot area on the wafer, a continuously uneven reduction of interference fringes generated by the two fly-eye lenses 50 and 58 by performing the control carried out.
【0111】 [0111]
また、上記の走査露光中にショットエッジ部でのレチクル上の遮光領域よりも外に照明光が漏れないように、レチクルRとウエハWのスキャンと同期して可動ブラインド64がブラインド制御装置39によって駆動制御されており、これらの一連の同期動作がステージ制御装置38により管理されている。 Also, as the illumination light does not leak out than the light-shielding area on the reticle at the shot edge portion during the scanning exposure described above, the movable blind 64 in synchronization with the scanning of the reticle R and the wafer W is the blind control unit 39 are driven and controlled, the series of synchronous operation is managed by the stage control unit 38.
【0112】 [0112]
ところで、上述したレーザ制御装置76によるパルス発光は、ウエハW1、W2上の任意の点が照明フィールド幅(w)を通過する間にn回(nは正の整数)発光する必要があるため、発振周波数をfとし、ウエハスキャン速度をVとすると、次式(2)を満たす必要がある。 Incidentally, the pulse emission by the laser control apparatus 76 described above, because the n times while the arbitrary point on the wafer W1, W2 passes through the illumination field width (w) (n is a positive integer) is required to emit light, the oscillation frequency is f, the wafer scanning speed is V, it is necessary to satisfy the following equation (2).
【0113】 [0113]
f/n=V/w ………………(2) f / n = V / w .................. (2)
また、ウエハ上に照射される1パルスの照射エネルギーをPとし、レジスト感度をEとすると、次式(3)を満たす必要がある。 Further, one pulse irradiation energy of irradiated onto the wafer is P, when the resist sensitivity and E, it is necessary to satisfy the following equation (3).
【0114】 [0114]
nP=E ………………(3) nP = E .................. (3)
このように、露光量制御装置70は、照射エネルギーPや発振周波数fの可変量について全て演算を行ない、レーザ制御装置76に対して指令を出して露光光源40内に設けられた減光システムを制御することによって照射エネルギーPや発振周波数fを可変させたり、シャッタ駆動装置72やミラー駆動装置78を制御するように構成されている。 Thus, the exposure amount control unit 70 performs all operation on the variable amount of radiation energy P and the oscillation frequency f, and dimming system provided in the exposure light source 40 outputs a command to the laser controller 76 or by varying the irradiation energy P and the oscillation frequency f by controlling, it is configured to control the shutter driving unit 72 and the mirror driver 78.
【0115】 [0115]
さらに、主制御装置90では、例えば、スキャン露光時に同期走査を行なうレチクルステージとウエハステージの移動開始位置(同期位置)を補正する場合、各ステージを移動制御するステージ制御装置38に対して補正量に応じたステージ位置の補正を指示する。 Furthermore, the main controller 90, for example, when correcting the movement start position of the reticle stage and wafer stage for scanning synchronization (synchronization position) at the time of scanning exposure, the correction amount with respect to the stage controller 38 to control the movement of the respective stages instructing correction of the stage position corresponding to.
【0116】 [0116]
更に、本実施形態の投影露光装置では、ウエハステージWS1との間でウエハの交換を行なう第1の搬送システムと、ウエハステージWS2との間でウエハ交換を行なう第2の搬送システムとが設けられている。 Furthermore, in the projection exposure apparatus of this embodiment includes a first transport system for performing wafer exchange between the wafer stage WS1, and a second transport system for performing wafer exchange is provided between the wafer stage WS2 ing.
【0117】 [0117]
第1の搬送システムは、図7に示されるように、左側のウエハローディング位置にあるウエハステージWS1との間で後述するようにしてウエハ交換を行なう。 The first transport system, as shown in FIG. 7, performs wafer exchange as described later between the wafer stage WS1 in the wafer loading position on the left. この第1の搬送システムは、Y軸方向に延びる第1のローディングガイド182、このローディングガイド182に沿って移動する第1のスライダ186及び第2のスライダ190、第1のスライダ186に取り付けられた第1のアンロードアーム184、第2のスライダ190に取り付けられた第1のロードアーム188等を含んで構成される第1のウエハローダと、ウエハステージWS1上に設けられた3本の上下動部材から成る第1のセンターアップ180とから構成される。 The first transport system comprises a first loading guide 182 which extends in the Y-axis direction, the first slider 186 and the second slider 190 moves along the loading guide 182, attached to the first slider 186 the first unload arm 184, first the first and the wafer loader configured to include a load arm 188 or the like attached to the second slider 190, three vertically movable members provided on the wafer stage WS1 composed of first center-up 180. consisting.
【0118】 [0118]
ここで、この第1の搬送システムによるウエハ交換の動作について、簡単に説明する。 Here, the operation of the wafer exchange by the first transport system will be briefly described.
【0119】 [0119]
ここでは、図7に示されるように、左側のウエハローディング位置にあるウエハステージWS1上にあるウエハW1'と第1のウエハローダにより搬送されてきたウエハW1とが交換される場合について説明する。 Here, as shown in FIG. 7, the case where the wafer W1 which has a wafer W1 'and conveyed by the first wafer loader located on the wafer stage WS1 in the wafer loading position on the left side is exchanged.
【0120】 [0120]
まず、主制御装置90では、ウエハステージWS1上の不図示のウエハホルダのバキュームを不図示のスイッチを介してオフし、ウエハW1'の吸着を解除する。 First, the main controller 90, the vacuum of the wafer holder on the wafer stage WS1 via the switch (not shown) is turned off, to release the adsorption of the wafer W1 '.
【0121】 [0121]
次に、主制御装置90では、不図示のセンターアップ駆動系を介してセンターアップ180を所定量上昇駆動する。 Next, the main controller 90, a predetermined amount increases driving center-up 180 via a center-up drive system (not shown). これにより、ウエハW1'が所定位置まで持ち上げられる。 Accordingly, the wafer W1 'is lifted up to a predetermined position. この状態で、主制御装置90では、不図示のウエハローダ制御装置に第1のアンロードアーム184の移動を支持する。 In this state, the main controller 90, to support the movement of the first unload arm 184 to the wafer loader control unit (not shown). これにより、ウエハローダ制御装置により第1のスライダ186が駆動制御され、第1のアンロードアーム184がローディングガイド182に沿ってウエハステージWS1上まで移動してウエハW1'の真下に位置する。 Thus, the first slider 186 is driven and controlled by the wafer loader control unit, a first unload arm 184 is positioned just below the moving up on the wafer stage WS1 along the loading guide 182 wafer W1 '.
【0122】 [0122]
この状態で、主制御装置90では、センターアップ180を所定位置まで下降駆動させる。 In this state, the main controller 90 lowers driving the center-up 180 to a predetermined position. このセンターアップ180の下降の途中で、ウエハW1'が第1のアンロードアーム184に受け渡されるので、主制御装置90ではウエハローダ制御装置に第1のアンロードアーム184のバキューム開始を指示する。 During the descent of the center-up 180, the wafer W1 'is delivered to the first unload arm 184, and instructs the vacuum start of the first unload arm 184 to the main control unit 90, the wafer loader control unit. これにより、第1のアンロードアーム184にウエハW1'が吸着保持される。 Accordingly, the wafer W1 'is attracted and held on the first unload arm 184.
【0123】 [0123]
次に、主制御装置90では、ウエハローダ制御装置に第1のアンロードアーム184の退避と第1のロードアーム188の移動開始を指示する。 Next, the main controller 90 instructs retracted and the first unload arm 184 to move the start of the first load arm 188 to the wafer loader control unit. これにより、第1のスライダ186と一体的に第1のアンロードアーム184が図7の−Y方向に移動を開始すると同時に第2のスライダ190がウエハW1を保持した第1のロードアーム188と一体的に+Y方向に移動を開始する。 Thus, the first load arm 188 which first slider 186 integrally with the first unload arm 184 is a second slider 190 at the same time starts to move in the -Y direction in FIG. 7 holds the wafer W1 It starts to move together to the + Y direction. そして、第1のロードアーム188がウエハステージWS1の上方に来たとき、ウエハローダ制御装置により第2のスライダ190が停止されるとともに第1のロードアーム188のバキュームが解除される。 Then, the first load arm 188 when it came to above the wafer stage WS1, the vacuum is in the first load arm 188 is released together with the second slider 190 is stopped by the wafer loader control unit.
【0124】 [0124]
この状態で、主制御装置90ではセンターアップ180を上昇駆動し、センターアップ180によりウエハW1を下方から持ち上げさせる。 In this state, rising driving the main controller 90 in the center-up 180, causes lift the wafer W1 from the lower side by the center-up 180. 次いで、主制御装置90ではウエハローダ制御装置にロードアームの退避を指示する。 Then, to indicate the evacuation of the load arm to the main control unit 90, the wafer loader control unit. これにより、第2のスライダ190が第1のロードアーム188と一体的に−Y方向に移動を開始して第1のロードアーム188の退避が行なわれる。 Thus, the second slider 190 is retracted in the first load arm 188 is made to start moving together to the -Y direction and the first load arm 188. この第1のロードアーム188の退避開始と同時に主制御装置90では、センターアップ180の下降駆動を開始してウエハW1をウエハステージWS1上の不図示のウエハホルダに載置させ、当該ウエハホルダのバキュームをオンにする。 In the first retracted simultaneously with the start main controller of the load arm 188 90 initiates a lowering drive of the center-up 180 to place the wafer W1 on the wafer holder on the wafer stage WS1, the vacuum of the wafer holder turn on. これにより、ウエハ交換の一連のシーケンスが終了する。 As a result, a series of the sequence of wafer exchange is completed.
【0125】 [0125]
第2の搬送システムは、同様に、図8に示されるように、右側のウエハローディング位置にあるウエハステージWS2との間で上述と同様にしてウエハ交換を行なう。 The second transport system, similarly, as shown in FIG. 8, performs wafer exchange in the same manner as described above between the wafer stage WS2 to the right of the wafer loading position. この第2の搬送システムは、Y軸方向に延びる第2のローディングガイド192、この第2のローディングガイド192に沿って移動する第3のスライダ196及び第4のスライダ200、第3のスライダ196に取り付けられた第2のアンロードアーム194、第4のスライダ200に取り付けられた第2のロードアーム198等を含んで構成される第2のウエハローダと、ウエハステージWS2上に設けられた不図示の第2のセンターアップとから構成される。 The second transport system, the second loading guide 192 which extends in the Y-axis direction, the third slider 196 and fourth slider 200 that moves along the second loading guide 192, the third slider 196 second unload arm 194 which is attached, a second wafer loader configured to include a like second load arm 198 which is attached to the fourth slider 200, (not shown) provided on the wafer stage WS2 composed of a second center-up.
【0126】 [0126]
次に、図7及び図8に基づいて、本実施形態の特徴である2つのウエハステージによる並行処理について説明する。 Next, with reference to FIGS. 7 and 8, explaining the parallel processing by the two wafer stages, which is a feature of this embodiment.
【0127】 [0127]
図7には、ウエハステージWS2上のウエハW2を投影光学系PLを介して露光動作を行なっている間に、左側ローディング位置にて上述の様にしてウエハステージWS1と第1の搬送システムとの間でウエハの交換が行なわれている状態の平面図が示されている。 7, during which the wafer W2 on the wafer stage WS2 perform the exposure operation through the projection optical system PL, the wafer stage WS1 and the first transport system at the left loading position in the manner described above plan view of a state in which replacement of the wafer is being performed is shown between. この場合、ウエハステージWS1上では、ウエハ交換に引き続いて後述するようにしてアライメント動作が行なわれる。 In this case, on the wafer stage WS1 is alignment operation is performed subsequent to the wafer exchange as described later. なお、図7において、露光動作中のウエハステージWS2の位置制御は、干渉計システムの測長軸BI2X、BI3Yの計測値に基づいて行なわれ、ウエハ交換とアライメント動作が行なわれるウエハステージWS1の位置制御は、干渉計システムの測長軸BI1X、BI4Yの計測値に基づいて行なわれる。 In FIG. 7, the position control of the wafer stage WS2 during the exposure operation, the measurement axes BI2X of the interferometer system, carried out based on the measurement values ​​of BI3Y, the position of the wafer stage WS1 to the wafer exchange and alignment operation is performed control, measurement axes BI1X of the interferometer system is performed based on the measurement values ​​of BI4Y.
【0128】 [0128]
この図7に示される左側のローディング位置ではアライメント系24aの真下にウエハステージWS1の基準マーク板FM1上の基準マークが来るような配置となっている(図9(A)参照)。 This is a loading position on the left side shown in FIG. 7 has a configuration as a reference mark on the fiducial mark plate FM1 of the wafer stage WS1 comes directly below the alignment system 24a (see FIG. 9 (A)). このため、主制御装置90では、アライメント系24aにより基準マーク板FM1上の基準マークMK2を検出する以前に、干渉計システムの測長軸BI4Yの干渉計のリセットを実行している。 Therefore, the main controller 90, prior to detecting the reference mark MK2 on the fiducial mark plate FM1 by the alignment system 24a, and with reset interferometer measurement axis BI4Y of the interferometer system.
【0129】 [0129]
図9(B)には、基準マークMK2の形状の一例及びそれをアライメント系24aのFIA系センサで検出する画像取り込みの様子が示されている。 In FIG. 9 (B), state of image capture for detecting an example of the shape of the reference mark MK2 and it in FIA system sensor alignment system 24a is shown. この図9(B)において、符号SxはCCDの画像取り込み範囲を示し、符号Mで示される十字状マークは、FIA系センサ内の指標である。 In this FIG. 9 (B), the reference numeral Sx indicates an image capture range of the CCD, cross-shaped mark indicated by reference numeral M is indicative of the FIA ​​system sensors. ここでは、X軸方向の画像取り込み範囲のみが示されているが、実際にはY軸方向についても同様の画像取り込みが行われることは勿論である。 Here, only the image capture range of the X-axis direction is shown, actually be carried out the same image capture for the Y-axis direction is a matter of course.
【0130】 [0130]
図9(C)には、図9(B)のマークMK2の画像をFIA系のセンサで取り込んだ際にアライメント制御装置80内の画像処理系にて得られた波形信号が示されている。 In FIG. 9 (C) is shown a waveform signal obtained image of the mark MK2 by an image processing system in the alignment controller 80 when captured by the sensor of the FIA ​​system of FIG. 9 (B). アライメント制御装置80ではこの波形信号を解析することで指標中心を基準とするマークMK2の位置を検出し、主制御装置90では、前記マークMK2の位置と測長軸BI1X、BI4Yの干渉計の計測結果とに基づいて測長軸BI1XとBI4Yを用いた座標系(以下、適宜「第1のステージ座標系」という)における基準マーク板FM1上のマークMK2の座標位置を算出する。 The alignment controller 80 detects the position of the mark MK2 relative to the index center by analyzing the waveform signal, the main controller 90, the position and length measuring axis BI1X of the mark MK2, the measurement of the interferometer BI4Y results coordinate system using the long axis BI1X and BI4Y measurement based on (hereinafter, appropriately referred to as "first stage coordinate system") is calculated coordinate position of the mark MK2 on the fiducial mark plate FM1 on.
【0131】 [0131]
上述したウエハ交換、干渉計のリセットに引き続いて、サーチアライメントが行なわれる。 Wafer exchange as described above, following the reset of the interferometer, search alignment is performed. そのウエハ交換後に行なわれるサーチアライメントとは、ウエハW1の搬送中になされるプリアライメントだけでは位置誤差が大きいため、ウエハステージWS1上で再度行なわれるプリアライメントのことである。 The search alignment, which is performed after the wafer exchange, only the pre-alignment is performed during transport of the wafer W1 is because the position error is large, it is that the pre-alignment performed again on the wafer stage WS1. 具体的には、ステージWS1上に載置されたウエハW1上に形成された3つのサーチアライメントマーク(図示せず)の位置をアライメント系24aのLSA系のセンサ等を用いて計測し、その計測結果に基づいてウエハW1のX、Y、θ方向の位置合わせを行なう。 Specifically, measured using a sensor or the like position of the LSA system of the alignment system 24a of three search alignment marks formed on the wafer W1 placed on the stage WS1 (not shown), the measurement results X of the wafer W1 on the basis of, Y, positioning of θ direction is performed. このサーチアライメントの際の各部の動作は、主制御装置90により制御される。 The operation of each unit during the search alignment is controlled by the main controller 90.
【0132】 [0132]
このサーチアライメントの終了後、ウエハW1上の各ショット領域の配列をここではEGAを使って求めるファインアライメントが行なわれる。 After completion of the search alignment, the sequence of the shot areas on the wafer W1 herein is performed fine alignment found using EGA. 具体的には、干渉計システム(測長軸BI1X、BI4Y)により、ウエハステージWS1の位置を管理しつつ、設計上のショット配列データ(アライメントマーク位置データ)をもとに、ウエハステージWS1を順次移動させつつ、ウエハW1上の所定のサンプルショットのアライメントマーク位置をアライメント系24aのFIA系のセンサ等で計測し、この計測結果とショット配列の設計座標データに基づいて最小自乗法による統計演算により、全てのショット配列データを演算する。 Specifically, the interferometer system (measurement axis BI1X, BI4Y), while managing the position of the wafer stage WS1, shot array data on the design (alignment mark position data) on the basis of the wafer stage WS1 sequentially while moved, it measures the alignment mark position of predetermined sample shots on the wafer W1 by a sensor or the like of the FIA ​​system of the alignment system 24a, a statistical calculation using the least squares method based on the design coordinate data of the measurement result and shot sequences calculates all shot array data. これにより、上記の第1ステージ座標系上で各ショットの座標位置が算出される。 Accordingly, the coordinate position of each shot on the first stage coordinate system described above is calculated. なお、このEGAの際の各部の動作は主制御装置90により制御され、上記の演算は主制御装置90により行なわれる。 The operation of each part of the time of the EGA is controlled by main controller 90, the above operation is performed by the main controller 90.
【0133】 [0133]
そして、主制御装置90では、各ショットの座標位置から前述した基準マークMK2の座標位置を減算することで、マークMK2に対する各ショットの相対位置関係を算出する。 Then, the main controller 90, by subtracting the coordinate position of the reference mark MK2 described above from the coordinate position of each shot, to calculate the relative positional relationship of each shot with respect to the mark MK2.
【0134】 [0134]
本実施形態の場合、前述したように、アライメント系24aによる計測時に、露光時と同じAF/AL系132(図4参照)の計測、制御によるオートフォーカス/オートレベリングを実行しつつアライメントマークの位置計測が行なわれ、アライメント時と露光時との間にステージの姿勢によるオフセット(誤差)を生じさせないようにすることができる。 In this embodiment, as described above, at the time of measurement by the alignment system 24a, the measurement of the exposure time of the same AF / AL system 132 (see FIG. 4), the position of the alignment mark while executing the autofocus / autoleveling by control measurement is performed, it is possible to prevent causing offset (error) due to the attitude of the stage during the time of alignment and exposure.
【0135】 [0135]
ウエハステージWS1側で、上記のウエハ交換、アライメント動作が行なわれている間に、ウエハステージWS2側では、図12に示されるような2枚のレチクルR1、R2を使い、露光条件を変えながら連続してステップ・アンド・スキャン方式により二重露光が行なわれる。 Continuous wafer stage WS1 side, above the wafer exchange, while the alignment operation is performed, the wafer stage WS2 side, using the two reticles R1, R2 as shown in FIG. 12, while changing the exposure condition double exposure is performed by the step-and-scan method by.
【0136】 [0136]
具体的には、前述したウエハW1側と同様にして事前にマークMK2に対する各ショットの相対位置関係の算出が行われており、この結果と、レチクルアライメント顕微鏡144、142による基準アーク板FM1上マークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出(これについては後に詳述する)の結果とに基づいて、ウエハW2上のショット領域を投影光学系PLの光軸下方に順次位置決めしつつ、各ショット領域の露光の都度、レチクルステージRSTとウエハステージWS2とを走査方向に同期走査させることにより、スキャン露光が行なわれる。 More specifically, it is performed the calculation of the relative positional relationship of each shot with respect to the mark MK2 beforehand in the same manner as the wafer W1 side described above, this result, the upper reference arc plate FM1 by the reticle alignment microscopes 144,142 mark MK1, MK3 and the reticle mark on RMK1 corresponding thereto, the wafer surface on the projection image of the relative position detection of RMK3 (for which will be described later in detail) based on the result of the shot areas on the wafer W2 projection optical system PL while sequentially positioned below the optical axis, each of the exposure of each shot area, by synchronously scanning the reticle stage RST and the wafer stage WS2 in the scanning direction, the scanning exposure is performed.
【0137】 [0137]
このようなウエハW2上の全ショット領域に対する露光がレチクル交換後にも連続して行なわれる。 Such exposure of all the shot areas on wafer W2 is also continuously performed after the reticle exchange. 具体的な二重露光の露光順序としては、図13(A)に示されるように、ウエハW1の各ショット領域をレチクルR2(Aパターン)を使ってA1〜A12まで順次スキャン露光を行なった後、駆動系30を用いてレチクルステージRSTを走査方向に所定量移動してレチクルR1(Bパターン)を露光位置に設定した後、図13(B)に示されるB1〜B12の順序でスキャン露光を行なう。 The exposure sequence of a specific double exposure, as shown in FIG. 13 (A), after performing a sequential scan exposing each shot area on the wafer W1 to A1~A12 using reticle R2 (A pattern) after a predetermined amount moves the reticle stage RST in the scanning direction by using the driving system 30 reticle R1 with (B pattern) is set to the exposure position, a scanning exposure in the order of B1~B12 that shown in FIG. 13 (B) carried out. この時、レチクルR2とレチクルR1では露光条件(AF/AL、露光量)や透過率が異なるので、レチクルアライメント時にそれぞれの条件を計測し、その結果に応じて条件の変更を行なう必要がある。 At this time, the reticle R2 and the reticle R1 in the exposure condition (AF / AL, exposure amount) since and transmittance are different, the respective conditions were measured during the reticle alignment, it is necessary to change the conditions in accordance with the result.
【0138】 [0138]
このウエハW2の二重露光中の各部の動作も主制御装置90によって制御される。 Operation of each part in the double exposure of the wafer W2 are also controlled by the main control unit 90.
【0139】 [0139]
上述した図7に示す2つのウエハステージWS1、WS2上で並行して行なわれる露光シーケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとは、先に終了したウエハステージの方が待ち状態となり、両方の動作が終了した時点で図8に示す位置までウエハステージWS1、WS2が移動制御される。 The two wafer stages WS1, the exposure sequence is performed in parallel on WS2 and the wafer exchange and alignment sequence shown in Figure 7 described above, a state waiting found the following wafer stage ended earlier, both operation is completed wafer stage WS1 when to the position shown in FIG. 8, WS2 are moved controlled. そして、露光シーケンスが終了したウエハステージWS2上のウエハW2は、右側ローディングポジションでウエハ交換がなされ、アライメントシーケンスが終了したウエハステージWS1上のウエハW1は、投影光学系PLの下で露光シーケンスが行なわれる。 The wafer W2 on the wafer stage WS2 the exposure sequence has been completed, wafer exchange is performed on the right loading position, wafer W1 on the wafer stage WS1 to the alignment sequence has been completed, the exposure sequence is performed under the projection optical system PL It is.
【0140】 [0140]
図8に示される右側ローディングポジションでは、左側ローディングポジションと同様にアライメント系24bの下に基準マーク板FM2上の基準マークMK2が位置づけられるようになっており、前述のウエハ交換動作とアライメントシーケンスとが実行される事となる。 On the right loading position shown in FIG. 8, it is adapted to the reference mark MK2 on the fiducial mark plate FM2 like the left loading position under the alignment system 24b is positioned, the above-described wafer exchange operation and the alignment sequence the thing to be executed. 勿論、干渉計システムの測長軸BI5Yを有する干渉計のリセット動作は、アライメント系24bによる基準マーク板FM2上のマークMK2の検出に先立って実行されている。 Of course, the reset operation of the interferometer having the length-measuring axis BI5Y of the interferometer system has been executed prior to the detection of the mark MK2 on the fiducial mark plate FM2 by the alignment system 24b.
【0141】 [0141]
次に、図7の状態から図8の状態へ移行する際の、主制御装置90による干渉計のリセット動作について説明する。 Next, when shifting from the state in FIG. 7 to the state of FIG. 8, the reset operation of the interferometer according to the main controller 90 will be described.
【0142】 [0142]
ウエハステージWS1は、左側ローディングポジションでアライメントを行なった後に、図8に示される投影光学系PLの光軸AX中心(投影中心)の真下に基準マーク板FM1上の基準マークが来る位置(図10(A)参照)まで移動されるが、この移動の途中で測長軸BI4Yの干渉計ビームが、ウエハステージWS1の反射面21に入射されなくなるので、アライメント終了後直ちに図8の位置までウエハステージWS1を移動させることは困難である。 Wafer stage WS1, after performing alignment at the left loading position, the position comes the reference mark on the fiducial mark plate FM1 just under the optical axis AX center of the projection optical system PL shown in FIG. 8 (projection center) (FIG. 10 While being moved to the (a) refer), interferometer beams of middle length measuring axis BI4Y of this movement, since not be incident on the reflection surface 21 of the wafer stage WS1, the wafer stage to the position of the alignment immediately after termination 8 it is difficult to move the WS1. このため、本実施形態では、次のような工夫をしている。 Therefore, in the present embodiment, the the following contrivance.
【0143】 [0143]
すなわち、先に説明したように、本実施形態では左側ローディングポジションにウエハステージWS1がある場合に、アライメント系24aの真下に基準マーク板FM1が来るように設定されており、この位置で測長軸BI4Yの干渉計がリセットされているので、この位置までウエハステージWS1を一旦戻し、その位置から予めわかっているアライメント系24aの検出中心と投影光学系PLの光軸中心(投影中心)との距離(便宜上BLとする)にもとづいて、干渉計ビームの切れることのない測長軸BI1Xの干渉計16の計測値をモニタしつつ、ウエハステージWS1を距離BLだけX軸方向右側に移動させる。 That is, as described above, when the present embodiment is the wafer stage WS1 to the left loading position, is set so that the reference mark plate FM1 comes directly below the alignment system 24a, the length measurement in this position shaft since interferometer BI4Y is reset, returning once the wafer stage WS1 up to this position, the distance between the detection center of the alignment system 24a which is known in advance from its position as the center of the optical axis of the projection optical system PL (projection center) (for convenience and BL) based on, while monitoring the measurement values ​​of interferometer 16 of the interferometer beams of cut that no measurement axes BI1X, moves the wafer stage WS1 by a distance BL in the X axis direction the right. これにより、図8に示される位置までウエハステージWS1が移動されることになる。 As a result, the wafer stage WS1 to the position shown in Figure 8 is moved.
【0144】 [0144]
そして、主制御装置90では、図10(A)に示されるように、レチクルアライメント顕微鏡144、142により露光光を用いて基準マーク板FM1上マークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出を行なう。 Then, the main controller 90, as shown in FIG. 10 (A), on the reticle mark RMK1 and its corresponding reference mark plate FM1 on the mark MK1, MK3 using the exposure light by the reticle alignment microscopes 144,142, RMK3 performing a relative position detection of a wafer surface on the projection image.
【0145】 [0145]
図10(B)にはレチクルR上のマークRMK(RMK1、RMK2)のウエハ面上投影像が示され、図(C)には基準マーク板上のマークMK(MK1、MK3)が示されている。 The wafer surface on the projection image in FIG. 10 marks RMK on the reticle R in (B) (RMK1, RMK2) are shown, marked MK (MK1, MK3) on the fiducial mark plate in FIG. (C) is the shown there. また、図10(D)には図10(A)の状態で、レチクルアライメント顕微鏡144、142にレチクルR上のマークRMK(RMK1、RMK2)のウエハ面上投影像と基準マーク板上のマークMK(MK1、MK3)を同時に検出する画像取り込みの様子が示されている。 Further, figures for 10 (D) in the state of FIG. 10 (A), the reticle alignment microscopes 144,142 to mark on the reticle R RMK (RMK1, RMK2) the wafer surface on the projection image and the mark on the reference mark plate MK of (MK1, MK3) state of the image capture simultaneously detected is shown. この図10(D)において、符号SRxはレチクルアライメント顕微鏡を構成するCCDの画像取り込み範囲を示す。 In FIG. 10 (D), reference numeral SRx indicates an image capture range of the CCD which constitutes the reticle alignment microscope. 図10(E)には、上記で取り込まれた画像が不図示の画像処理系で処理され得られた波形信号が示されている。 Figure 10 (E), the image captured by the is processed resulting waveform signal is represented by the image processing system (not shown).
【0146】 [0146]
主制御装置90ではこの波形信号波形の取り込みをするのに先立って、測長軸BI3Yの干渉計をリセットする。 The main controller 90 prior to the incorporation of the waveform signal waveform, to reset the interferometer measurement axis BI3Y. リセット動作は、次に使用する測長軸がウエハステージ側面を照射できるようになった時点で実行することができる。 Reset operation may then length-measuring axis used to execute as they become able irradiate the wafer stage side.
【0147】 [0147]
これにより、測長軸BI1X、BI3Yを用いた座標系(第2のステージ座標系)における基準マーク板FM1上のマークMK1,MK3の座標位置と、レチクルR上マークRMKのウエハ面上投影像座標位置が検出されることとなり、両者の差により露光位置(投影光学系PLの投影中心)と基準マーク板FM1上マークMK1,MK3座標位置の相対位置関係が求められる。 Thus, measurement axes BI1X, coordinate system using the BI3Y (second stage coordinate system) marks on the reference mark plate FM1 on MK1, and the coordinate position of the MK3, the reticle wafer surface on the projection image coordinates of R on the mark RMK position becomes to be detected, the relative positional relationship between the reference mark plate FM1 on the mark MK1, MK3 coordinate position (projection center of the projection optical system PL) exposure position by the difference therebetween is determined.
【0148】 [0148]
そして、主制御装置90では、先に求めた基準板FM1上マークMK2に対する各ショットの相対位置関係と、露光位置と基準板FM1上マークMK1,MK3座標位置の相対関係より、最終的に露光位置と各ショットの相対位置関係を算出する。 Then, the main controller 90, than the relative relationship between the relative positional relationship of each shot with respect to the reference plate FM1 on the mark MK2 previously obtained, the exposure position and the reference plate FM1 on the mark MK1, MK3 coordinate position, eventually exposing position and calculates the relative positional relationship between each shot. その結果に応じて、図11に示されるように、ウエハW1上の各ショットの露光が行なわれることとなる。 Depending on the result, as shown in FIG. 11, so that the exposure of each shot on the wafer W1 is performed.
【0149】 [0149]
上述のように、干渉計のリセット動作を行なっても高精度アライメントが可能な理由は、アライメント系24aにより基準マーク板FM1上の基準マークを計測した後、ウエハW1上の各ショット領域のアライメントマークを計測することにより、基準マークと、ウエハマークの計測により算出された仮想位置との間隔を同一のセンサにより算出しているためである。 As mentioned above, the reason that can be highly accurate alignment is performed a reset operation of the interferometer, after measuring the reference mark on the fiducial mark plate FM1 by the alignment system 24a, the alignment mark of each shot area on the wafer W1 by measuring, the reference mark is because the distance between the virtual position calculated by the measurement of the wafer mark is calculated by the same sensor. この時点で基準マークと露光すべき位置の相対位置関係(相対距離)が求められていることから、露光前にレチクルアライメント顕微鏡142、144により露光位置と基準マーク位置との対応がとれていれば、その値に前記相対距離を加えることにより、Y軸方向の干渉計の干渉計ビームがウエハステージの移動中に切れて再度リセットを行なったとしても高精度な露光動作を行なうことができるからである。 Since this time the position of the relative positional relationship to be exposed with the reference marks (relative distance) is sought, if the correspondence is taken between the exposure position and the reference mark position by the reticle alignment microscopes 142, 144 prior to exposure , by adding the relative distance to that value, because it is possible to interferometer beams in the Y-axis direction of the interferometer to perform highly accurate exposure operation even when subjected to reset again off during movement of the wafer stage is there.
【0150】 [0150]
なお、基準マークMK1〜MK3は常に同じ基準板上にあるので、描画誤差を予め求めておけばオフセット管理のみで変動要因は無い。 Since the reference marks MK1~MK3 is always in the same reference plate, variable factors in only the offset management be previously determined drawing error no. また、RMK1,RMK2もレチクル描画誤差によるオフセットを持つ可能性があるが、例えば特開平5―67271号公報に開示されるように、レチクルアライメント時に複数マークを用いて描画誤差の軽減を行なうか、レチクルマーク描画誤差を予め計測しておけば、同様にオフセット管理のみで対応できる。 Further, RMK1, RMK2 also there is a possibility to have an offset due to reticle writing error, for example as disclosed in JP-A-5-67271, or perform relief drawing error using a plurality marks during the reticle alignment, be previously measured reticle mark writing error can be similarly supported only by the offset management.
【0151】 [0151]
また、アライメント終了位置から図8の位置にウエハステージWS1が移動する間に、測長軸BI4Yが切れないような場合には、測長軸BI1X、BI4Yの計測値をモニタしつつ、アライメント終了後に直ちに、図8の位置までウエハステージWS1を直線的に移動させてもよいことは勿論である。 Further, while the wafer stage WS1 from the alignment completion position to the position of FIG. 8 is moved, if that does not expired measurement axis BI4Y is measurement axis BI1X, while monitoring the measurement values ​​of BI4Y, after completion of the alignment immediately, it is of course, be linearly moving the wafer stage WS1 to the position of FIG. この場合、ウエハステージWS1のY軸と直交する反射面21に投影光学系PLの光軸AXを通る測長軸BI3Yがかかった時点以後、レチクルアライメント顕微鏡144、142による基準マーク板FM1上マークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出より以前のいずれの時点で干渉計のリセット動作を行なうようにしても良い。 In this case, time measurement axis BI3Y passing through the optical axis AX of the projection optical system PL on the reflecting surface 21 which is perpendicular to the Y axis of the wafer stage WS1 is applied after the upper reference mark plate FM1 by the reticle alignment microscopes 144,142 marks MK1 , may be performed a reset operation of the interferometer in any previous point in time from the relative position detection of the reticle mark on rmk1, the wafer surface on the projection image of RMK3 corresponding thereto and MK3.
【0152】 [0152]
上記と同様にして、露光終了位置からウエハステージWS2を図8に示される右側のローディングポジションまで移動させ、測長軸BI5Yの干渉計のリセット動作を行なえば良い。 In the same manner as described above, is moved from the exposure end position of the wafer stage WS2 to the right loading position shown in FIG. 8, it may be performed a reset operation of the interferometer measurement axis BI5Y.
【0153】 [0153]
また、図14には、ウエハステージWS1上に保持されるウエハW1上の各ショット領域を順次露光する露光シーケンスのタイミングの一例が示されており、図15には、これと並列的に行なわれるウエハステージWS2上に保持されるウエハW2上のアライメントシーケンスのタイミングが示されている。 Also shown in FIG. 14, an example of the timing of the exposure sequence for successively exposing the respective shot areas on the wafer W1 held on the wafer stage WS1 is shown, in Figure 15 is parallel performed with this timing alignment sequence on the wafer W2 held on the wafer stage WS2 are shown. 本実施形態では、2つのウエハステージWS1、WS2を独立して2次元方向に移動させながら、各ウエハステージ上のウエハW1、W2に対して露光シーケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとを並行して行なうことにより、スループットの向上を図っている。 In this embodiment, while moving in a two-dimensional direction independently two wafer stages WS1, WS2, performed concurrently with the exposure sequence and the wafer exchange and alignment sequence for the wafer W1, W2 on the wafer stage by, thereby improving the throughput.
【0154】 [0154]
ところが、2つのウエハステージを使って2つの動作を同時並行処理する場合は、一方のウエハステージ上で行なわれる動作が外乱要因として、他方のウエハステージで行なわれる動作に影響を与える場合がある。 However, if the simultaneous parallel processing of two operations using the two wafer stages, as a disturbance factor operation performed on one of the wafer stages, may affect the operation performed on the other wafer stage. また、逆に、一方のウエハステージ上で行なわれる動作が他方のウエハステージで行なわれる動作に影響を与えない動作もある。 Conversely, there are also operation operation performed on one of the wafer stages do not affect the operations performed on the other wafer stage. そこで、本実施形態では、並行処理する動作の内、外乱要因となる動作とならない動作とに分けて、外乱要因となる動作同士、あるいは外乱要因とならない動作同士が同時に行なわれるように、各動作のタイミング調整が図られる。 Therefore, in this embodiment, among the operations to be concurrently processed, is divided into operation and that do not work as a disturbance factor, so that the operation between the disturbance factor operation or between that do not disturbance factor, are carried out simultaneously, the operation timing adjustment is achieved.
【0155】 [0155]
例えば、スキャン露光中は、ウエハW1とレチクルRとを等速で同期走査させることから外乱要因とならない上、他からの外乱要因を極力排除する必要がある。 For example, during the scanning exposure, on the thereby synchronously scanning the wafer W1 and the reticle R at a constant speed that do not disturbance factor, we are necessary to remove as much as possible the disturbance factor from another. このため、一方のウエハステージWS1上でのスキャン露光中は、他方のウエハステージWS2上のウエハW2で行なわれるアライメントシーケンスにおいて静止状態となるようにタイミング調整がなされる。 Thus, during the scan exposure on one of the wafer stages WS1, the timing adjustment is made so that the stationary state in the alignment sequence performed by the wafer W2 on the other wafer stage WS2. すなわち、アライメントシーケンスにおけるマーク計測は、ウエハステージWS2をマーク位置で静止させた状態で行なわれるため、スキャン露光にとって外乱要因とならず、スキャン露光中に並行してマーク計測を行なうことができる。 That is, mark measurement in the alignment sequence is performed under a state where the stationary wafer stage WS2 in the mark position, not the disturbance factor for the scanning exposure can be performed mark measurement in parallel during a scanning exposure. これを図14及び図15で見ると、図15においてウエハW1に対し動作番号「1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23」で示されるスキャン露光と、図16においてウエハW2に対し動作番号「1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23」で示される各アライメントマーク位置におけるマーク計測動作が相互に同期して行なわれていることがわかる。 Looking at this in FIGS. 14 and 15, scan exposure indicated by the operation number "1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23" to wafer W1 in FIG. 15 If, mark measurement operation in each alignment mark positions shown relative to the wafer W2 in the operation number "1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23" within each other in FIG. 16 it can be seen that have been performed in synchronization. 一方、アライメントシーケンスにおいても、スキャン露光中は、等速運動なので外乱とはならず高精度計測が行なえることになる。 On the other hand, even in the alignment sequence, during scanning exposure, since uniform motion the high precision measurement does not become disturbance will be performed.
【0156】 [0156]
また、ウエハ交換時においても同様のことが考えられる。 Further, it is considered similar also at the time of wafer exchange. 特に、ロードアームからウエハをセンターアップに受け渡す際に生じる振動等は、外乱要因となり得るため、スキャン露光前、あるいは、同期走査が等速度で行なわれるようになる前後の加減速時(外乱要因となる)に合わせてウエハの受け渡しをするようにしても良い。 In particular, the vibration generated when passing from the load arm a wafer to the center-up, because that can be a disturbance factor, scanning exposure before or during the synchronous scanning is around made to be carried out at a constant velocity deceleration (disturbance factor it may be the transfer of the wafer in accordance with the become).
【0157】 [0157]
上述したタイミング調整は、主制御装置90によって行なわれる。 Timing adjustment described above is performed by main controller 90.
【0158】 [0158]
以上説明したように、本実施形態の投影露光装置10によると、2枚のウエハをそれぞれ独立に保持する2つのウエハステージWS1,WS2を具備し、これら2つのウエハステージをXYZ方向に独立に移動させて、一方のウエハステージでウエハ交換とアライメント動作を実行する間に、他方のウエハステージで露光動作を実行する事とし、両方の動作が終了した時点でお互いの動作を切り換えるようにしたことから、スループットを大幅に向上させることが可能になる。 As described above, according to the projection exposure apparatus 10 of this embodiment, it comprises two sheets of the two wafer stages for holding the wafer independently WS1, WS2, move these two wafer stages are independently in XYZ directions by, while performing the wafer exchange and alignment operation in one of the wafer stages, since it was decided to perform the exposure operation on the other wafer stage, both operations is to switch the operation of each other upon completion , it is possible to greatly improve the throughput.
【0159】 [0159]
また、上記の動作を切り換える際に、切り換え後の動作で使用される測長軸の干渉計をリセットすると同時にウエハステージ上に配置された基準マーク板の計測シーケンスをも行なうようにしたことから、干渉計システムの測長軸がウエハステージの反射面(移動鏡を別に設ける場合は、該移動鏡)から外れても特に不都合がなく、ウエハステージの反射面(移動鏡を別に設ける場合は移動鏡)を短くする事が可能となるので、ウエハステージの小型化を容易に実現でき、具体的にはウエハステージの一辺の長さをウエハ直径より僅かに大きい程度の大きさにまで小型化することができ、これにより独立に可動できる2つのウエハステージを装置に容易に組み込む事が可能となるのに加え、各ウエハステージの位置決め性能を向上させること Further, when switching the above operation, since it has to be carried out the measurement sequence of the reference mark plate Resetting interferometer measurement axes used are arranged on the wafer stage at the same time operation after switching, measurement axis of the interferometer system reflecting surface of the wafer stage (the case of providing separate movable mirror, said movable mirror) is not particularly disadvantageous be outside, if the reflection surface (the movable mirror of wafer stage provided separately movable mirror ) since it is possible to shorten the size of the wafer stage it can be easily achieved, reducing the size of the length of the particular wafer stage side to a size of slightly larger than the wafer diameter that can be, thereby addition to it is possible easily incorporated into the two wafer stages can be movable device independently, to improve the positioning performance of each wafer stage 可能になる。 Possible to become.
【0160】 [0160]
さらに、露光動作の行われる方のウエハステージについては、測長用干渉計リセットと同時に投影光学系PLを介したレチクルアライメント顕微鏡142、144(露光光アライメントセンサ)により基準マーク板上のマーク計測を行い、ウエハ交換・アライメント動作の行われる方のウエハステージについては測長用干渉計リセットと同時にアライメント系24a又は24b(オフアクシスアライメントセンサ)により基準マーク板上のマーク計測を行う事としたことから、各アライメント系によるアライメント、投影光学系による露光の際もウエハステージの位置を管理する干渉計測長軸を切り換える事が可能となる。 Further, for the wafer stage who performed the exposure operation, the mark measurement on the reference mark plate by a reticle alignment microscopes 142, 144 through the simultaneous projection optical system PL and the length interferometer resetting measurement (exposure light alignment sensor) performed, since it has the performing the mark measurement on the reference mark plate by simultaneously alignment system 24a or 24b and the length interferometer resetting measurement for the wafer stage of the person who performed the wafer exchange, the alignment operation (off-axis alignment sensor) , alignment by the alignment system, it is possible to switch the interferometric long axis to manage the position of the wafer stage is also the time of the exposure by the projection optical system. この場合において、▲1▼基準マーク板上マークの計測をアライメント系24a又は24bにて行なう際に、該マークの座標位置を第1のステージ座標系上で計測し、▲2▼その後にウエハ上のサンプルショットのアライメントマークを検出してEGA演算により各ショットの配列座標(露光用座標位置)を第1のステージ座標系上で求め、▲3▼上記▲1▼と▲2▼の結果から基準マーク板上マークと各ショットの露光用座標位置との相対位置関係を求め、▲4▼露光前にレチクルアライメント顕微鏡142、144により投影光学系PLを介して基準マーク板上のマークとレチクル投影座標位置との相対位置関係を第2のステージ座標系上で検出し、▲5▼上記▲3▼と▲4▼とを用いて各ショットの露光を行なうこととしたので、ウエ In this case, ▲ 1 ▼ measurement of the reference mark plate on the mark at the time of performing at the alignment system 24a or 24b, the coordinate position of the mark is measured on the first stage coordinate system, ▲ 2 ▼ then on the wafer detecting the alignment mark of a sample shot calculated array coordinates of each shot (exposure coordinate positions) on the first stage coordinate system by EGA calculation of, ▲ 3 ▼ the ▲ 1 ▼ and ▲ 2 ▼ criteria results obtains the relative positional relationship between the marks on the plate marks and the exposure coordinate position of each shot, ▲ 4 ▼ on the reference mark plate through the projection optical system PL by the reticle alignment microscopes 142, 144 before the exposure marks and reticle projected coordinates detecting a relative positional relationship between a position on the second stage coordinate system, ▲ 5 ▼ so it was decided to perform the exposure for each shot by using the ▲ 3 ▼ and ▲ 4 ▼ and, weather ステージの位置を管理する干渉計測長軸を切り換えても高精度で露光を行なうことができる。 It can be switched interference measurement long axis to manage the position of the stage performing exposure with high precision. この結果、従来の様な投影光学系の投影中心とアライメント系の検出中心との間隔を計測するベースライン計測を行なうことなく、ウエハの位置合わせが可能となり、特開平7―176468号公報に記載されるような大きな基準マーク板の搭載も不要となる。 As a result, without performing the baseline measurement for measuring the distance between the detection center of projection center and the alignment system of the conventional such a projection optical system, alignment of the wafer becomes possible, described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-176468 mounting a large fiducial mark plate as is also unnecessary.
【0161】 [0161]
また、上記実施形態によると、投影光学系PLを挟んでマーク検出を行なう少なくとも2つのアライメント系を具備しているため、2つのウエハステージを交互にずらすことにより、各アライメント系を交互に使って行なわれるアライメント動作と露光動作とを並行処理することが可能になる。 Further, according to the above embodiment, since the provided at least two alignment systems performing mark detection across the projection optical system PL, by shifting the two wafer stages alternately with each alignment system alternately it becomes possible to concurrently process the alignment operation and the exposure operation performed.
【0162】 [0162]
その上、上記実施形態によると、ウエハ交換を行なうウエハローダがアライメント系の近辺、特に、各アライメント位置で行なえるように配置されているため、ウエハ交換からアライメントシーケンスへの移行が円滑に行なわれ、より高いスループットを得ることができる。 Moreover, according to the above embodiments, Near wafer loader for performing wafer exchange alignment systems, in particular, since it is disposed so performed at each alignment position, the transition from the wafer exchange to the alignment sequence is smoothly performed, it is possible to obtain a higher throughput.
【0163】 [0163]
さらに、上記実施形態によると、上述したような高スループットが得られるため、オフアクシスのアライメント系を投影光学系PLより大きく離して設置したとしてもスループットの劣化の影響が殆ど無くなる。 Furthermore, according to the above embodiment, since the high throughput as described above can be obtained, almost no influence of the throughput deterioration even when placed off-axis alignment system apart greater than the projection optical system PL. このため、直筒型の高N. Therefore, high N. straight cylindrical A. A. (開口数)であって且つ収差の小さい光学系を設計して設置することが可能となる。 It is possible to install by designing a (numerical aperture) and aberration small optical system.
【0164】 [0164]
また、上記実施形態によると、2つのアライメント系及び投影光学系PLの各光軸のほぼ中心を計測する干渉計からの干渉計ビームを各光学系毎に有しているため、アライメント時や投影光学系を介してのパターン露光時のいずれの場合にも2つのウエハステージ位置をアッべ誤差のない状態でそれぞれ正確に計測することができ、2つのウェハステージを独立して正確に移動させることが可能になる。 Further, according to the above embodiment, since it has an interferometer beam from the interferometer for measuring the approximate center of the optical axes of the two alignment systems and the projection optical system PL for each optical system, the alignment time and the projection can be accurately measured each two wafer stage position in each case during pattern exposure through an optical system in the absence of Abbe errors, it is moved accurately independently two wafer stages It becomes possible.
【0165】 [0165]
さらに、2つのウェハステージWS1、WS2が並ぶ方向(ここではX軸方向)に沿って両側から投影光学系PLの投影中心に向けて設けられた測長軸BI1X、BI2Xは、常にウエハステージWS1、WS2に対して照射され、各ウエハステージのX軸方向位置を計測するため、2つのウエハステージが互いに干渉しないように移動制御することが可能になる。 Furthermore, two wafer stages WS1, WS2 are aligned direction measurement axis provided toward both sides in the projection center of the projection optical system PL along the BI1X (where X-axis direction), BI2X always wafer stage WS1, WS2 is irradiated with, for measuring the X-axis direction position of the wafer stage, it becomes possible to two wafer stages are moved controlled so as not to interfere with each other.
【0166】 [0166]
また、上記実施形態によると、複数枚のレチクルRを使って二重露光を行なうことから、高解像度とDOF(焦点深度)の向上効果が得られる。 Further, according to the above embodiment, since the performing double exposure using a plurality of reticles R, the effect of improving the high-resolution and DOF (depth of focus) is obtained. この二重露光法は、露光工程を少なくとも2度繰り返さなければならないため、露光時間が長くなって大幅にスループットが低下するという不都合があったが、本実施形態の投影露光装置を用いることにより、スループットが大幅に改善できるため、スループットを低下させることなく高解像度とDOFの向上効果とを得ることができる。 The double exposure method, since it must be repeated at least twice the exposure process, although substantial throughput was disadvantageously lowered longer exposure time, by using the projection exposure apparatus of this embodiment, because throughput can be significantly improved, it is possible to obtain the effect of improving the high-resolution and DOF without decreasing the throughput.
【0167】 [0167]
例えば、T1(ウエハ交換時間)、T2(サーチアライメント時間)、T3(ファインアライメント時間)、T4(1回の露光時間)において、8インチウエハにおける各処理時間をT1:9秒、T2:9秒、T3:12秒、T4:28秒とした場合、1つのウエハステージを使って一連の処理がシーケンシャルに行われる従来の露光装置により二重露光が行なわれると、スループットTHOR=3600/(T1+T2+T3+T4*2)=3600/(30+28*2)=41[枚/時]となり、1つのウエハステージを使って一重露光法を実施する従来装置のスループット(THOR=3600/(T1+T2+T3+T4)=3600/58=62[枚/時])と比べてスループットが66%までダウンする。 For example, T1 (wafer exchange time), T2 (search alignment time), at T3 (fine alignment time), T4 (1 time exposure time), the processing time in the 8-inch wafer T1: 9 seconds, T2: 9 seconds , T3: 12 seconds, T4: If set to 28 seconds, a series of processes using a single wafer stage double exposure is carried out by conventional exposure apparatus to be performed sequentially, the throughput THOR = 3600 / (T1 + T2 + T3 + T4 * 2) = 3600 / (30 + 28 * 2) = 41 [sheets / hour], and one conventional device throughput using wafer stage carrying out the single exposure method (THOR = 3600 / (T1 + T2 + T3 + T4) = 3600/58 = 62 throughput goes down to 66% compared [sheets / hour]) and. これに対し、本実施形態の投影露光装置を用いてT1、T2及びT3とT4とを並列処理しながら二重露光を行なう場合は、露光時間の方が大きいため、スループットTHOR=3600/(28+28)=64[枚/時]となり、高解像度とDOFの向上効果を維持しつつスループットを大幅に改善することが可能となる。 In contrast, when performing parallel processing while double exposure and T1, T2 and T3 and T4 using the projection exposure apparatus of this embodiment, since a larger exposure time, throughput THOR = 3600 / (28 + 28 ) = 64 [sheets / hour], which makes it possible to greatly improve the throughput while maintaining the effect of improving the high-resolution and DOF. また、露光時間が長い分、EGA点数を増やすことが可能となり、アライメント精度が向上する。 Also, the long minute exposure time, it is possible to increase the EGA number, alignment accuracy is improved.
【0168】 [0168]
《第2の実施形態》 "The second embodiment"
次に、本発明の第2の実施形態を図16及び図17に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略にし若しくは省略するものとする。 Here, the first embodiment and the same or equivalent to the portions of the aforementioned shall be with or omitted simplified description thereof in conjunction with the same reference numerals.
【0169】 [0169]
この第2の実施形態に投影露光装置は、図16に示されるように、ウエハステージWS1の一辺の長さ(WS2の一辺の長さもこれと同じ)が、測長軸BI4YとBI3Yとの相互間距離BL(測長軸BI5YとBI3Yとの相互間距離もこれと同じ)より長くなっているため、アライメントシーケンスの終了位置から露光シーケンスの開始位置までウエハステージWS1(又はWS2)が移動する間に、測長ビームBI4Y(又はBI5Y)がステージの反射面から切れないようになっている点に特徴を有する。 The second projection exposure apparatus according to an embodiment, the mutual as shown in FIG. 16, the length of one side of the wafer stage WS1 (the length of one side of WS2 is also the same as this) is the measurement axis BI4Y and BI3Y since that is between the distance BL (the mutual distance between measurement axis BI5Y and BI3Y same as this) longer, while the wafer stage WS1 (or WS2) is moved from the end position of the alignment sequence to the start of the exposure sequence a has a feature in that measurement beam BI4Y (or BI5Y) is prevented off from the reflective surface of the stage. このため、後述するように、干渉計のリセット後に、基準マーク板の基準マークの計測が可能となる点が、前述した第1の実施形態の場合と異なるが、その他の部分の構成等は前述した第1の実施形態の投影露光装置10と同様になっている。 Therefore, as described later, after a reset of the interferometer, that the measurement of the reference mark of the reference mark plate becomes possible, but different from that of the first embodiment described above, the configuration of the other portions above It has the same as the first embodiment the projection exposure apparatus 10 of the.
【0170】 [0170]
図16には、ウエハステージWS1上ウエハW1のアライメントが終了した後に測長軸BI3Yの干渉計のリセットを行なっている様子が示されている。 Figure 16 shows a state doing the reset of the interferometer length measuring axis BI3Y after alignment of the wafer stage WS1 on the wafer W1 is completed is shown.
【0171】 [0171]
この図16からも明らかなように、ウエハステージWS1の位置を管理している測長軸BI1X,BI4Yの干渉計はアライメント系24aによるウエハW1のファインアライメント(前述したEGAにより行なわれる)動作以降、干渉計ビームがウエハステージWS1のY軸方向一端面に形成された反射面から外れることがないので、主制御装置90では測長軸BI1X,BI4Yの干渉計の計測値をモニタしつつウエハステージWS1をアラメント終了位置から投影レンズPLの下に基準マーク板FM1が位置づけられる図16の位置まで移動させる。 The As is clear from FIG. 16, the measurement axes BI1X which manages the position of the wafer stage WS1, interferometer BI4Y is (performed by EGA described above) fine alignment of the wafer W1 by the alignment system 24a operates later, since the interferometer beams will not deviate from a reflecting surface formed on the Y-axis direction end surfaces of the wafer stage WS1, the main control unit 90, the measurement axes BI1X, wafer stage while monitoring the measurement values ​​of interferometers BI4Y WS1 the reference mark plate FM1 under the projection lens PL is moved to the position of Figure 16 positioned from Aramento end position. この際、基準マーク板FM1を投影レンズPLの真下に位置決めする直前で測長軸BI3Yの干渉計ビームがウエハステージWS1の反射面にて反射されるようになる。 In this case, so that the interferometer beams of the long axis BI3Y measurement immediately before positioning the fiducial mark plate FM1 just under the projection lens PL is reflected by the reflecting surface of the wafer stage WS1.
【0172】 [0172]
この場合、ウエハステージWS1の位置制御は、測長軸BI1X,BI4Yの干渉計の計測値に基づいて行なわれているので、前述した第1の実施形態の場合と異なり、主制御装置90では、ウエハステージWS1の位置を正確に管理できており、この時点(基準マーク板FM1を投影レンズPLの真下に位置決めする直前)で、測長軸BI3Yの干渉計をリセットする。 In this case, position control of the wafer stage WS1 is measurement axis BI1X, since being performed based on the measurement values ​​of interferometers BI4Y, unlike the first embodiment described above, the main controller 90, the position of the wafer stage WS1 is accurately managed, at this point (just before positioning the fiducial mark plate FM1 just under the projection lens PL), to reset the interferometer measurement axis BI3Y. リセット終了後、ウエハステージWS1の位置制御は測長軸BI1X,BI3Yの干渉計の計測値に基づいて行なわれるようになる(第1のステージ座標系から第2のステージ座標系に座標系の切り替えが行なわれる)。 After reset completion, the position control of the wafer stage WS1 Switching the measurement axis BI1X, so is performed based on the measurement values ​​of interferometers BI3Y (the coordinate system from the first stage coordinate system to the second stage coordinate system is performed).
【0173】 [0173]
その後、主制御装置90では図16に示される位置にウエハステージWS1を位置決めし、レチクル顕微鏡142、144を用いて前述した第1の実施形態の場合と同様に、露光光を用いて基準マーク板FM1上のマークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出、すなわちマークRMK1,RMK3と露光位置(投影光学系PLの投影中心)との相対位置関係の検出を行なった後、予め求められている基準マーク板FM1上のマークMK2に対する各ショットの相対位置関係と露光位置と基準マーク板FM1上マークMK1,MK3座標位置の相対位置関係より最終的に露光位置と各ショットの相対位置関係を算出し、その結果に応じて露光(前述した2重露光)を行なう( Thereafter, the wafer stage WS1 is positioned at the position shown in Figure 16 the main controller 90, as in the first embodiment described above using the reticle microscopes 142, 144, the reference mark plate using an exposure light mark on FM1 MK1, MK3 and the reticle mark on rmk1, the relative position detection of a wafer surface on the projection image of RMK3 corresponding thereto, i.e. marks rMK1, RMK3 the relative positional relationship between the exposure position (projection center of the projection optical system PL) after performing the detection, previously obtained by the each shot of the relative positional relationship marks MK2 on the fiducial mark plate FM1 and the exposure position and the reference mark plate FM1 on the mark MK1, MK3 finally than the relative positional relationship between the coordinate position calculating the exposure position and the relative positional relationship of each shot, to perform exposure (double exposure as described above) according to the result ( 11参照)。 11 reference).
【0174】 [0174]
この露光中に、露光位置に応じて測長軸BI4Yは反射面からはずれ計測不能となるが、既にウエハステージWS1の位置制御のための測長軸の切り換えが行なわれているので不都合は無い。 During this exposure, long axis BI4Y measurement in accordance with the exposure position is an out unmeasurable from the reflecting surface, inconvenience is not so already performed switching of measurement axes for position control of wafer stage WS1.
【0175】 [0175]
このようにして一方のウエハステージWS1側で露光シーケンスの動作が行なわれている間、他方のウエハステージWS2は、測長軸BI2X,BI5Yの干渉計の計測値に基づいて位置制御がなされており、W交換シーケンス及びウエハアライメントシーケンスが実行されている。 While this way operation of the exposure sequence in one of the wafer stages WS1 side is performed, the other wafer stage WS2 is measurement axis BI2X, have been made the position control based on the measurement values ​​of interferometers BI5Y , W exchange sequence and the wafer alignment sequence is running. この場合、ウエハステージWS1側では、前述の如く、2重露光が行なわれるので、ウエハステージWS2側のウエハ交換シーケンス及びウエハアライメントシーケンスの動作の方が先に終了し、ウエハステージWS2はその後待機状態となっている。 In this case, the wafer stage WS1 side, as described above, since the double exposure is performed, toward the operation of the wafer exchange sequence of the wafer stage WS2 side and wafer alignment sequence is completed earlier, the wafer stage WS2 is then standby state It has become.
【0176】 [0176]
ウエハW1の露光が全て終了した時点で、主制御装置90では測長軸BI1X,BI3Yの干渉計の計測値をモニタしつつ、測長軸BI4Yの干渉計ビームがウエハステージWS1の反射面にて反射される位置までウエハステージWS1を移動し、測長軸BI4Yの干渉計をリセットする。 When the exposure is completed all the wafers W1, the main controller 90 in the measurement axes BI1X, while monitoring the measurement values ​​of interferometers BI3Y, interferometer beams of the measurement axis BI4Y is at the reflecting surface of the wafer stage WS1 to a position that is reflected to move the wafer stage WS1, it resets the interferometer measurement axis BI4Y. リセット動作終了後に、主制御装置90では再びウエハステージWS1の制御のための測長軸を測長軸BI1X,BI4Yに切り換えてウエハステージWS1をローディングポジションに移動する。 After completion of the reset operation, to move the measurement axis for the control of the main controller 90, the wafer stage WS1 again measurement axes BI1X, the wafer stage WS1 to the loading position is switched to BI4Y.
【0177】 [0177]
この移動中に、今度は測長軸BI3Yの干渉計ビームが反射面からはずれ計測不能となるが、既にウエハステージWS1の位置制御のための測長軸の切り換えが行なわれているので不都合は無い。 During this movement, although interferometer beams of measurement axis BI3Y is out unmeasurable from the reflecting surface, there is no inconvenience because already switched the measurement axes for position control of wafer stage WS1 have been made this time .
【0178】 [0178]
主制御装置90では、ウエハステージWS1のローディングポジションへ向けて移動させるのと並行して、ウエハステージWS2の基準マーク板FM2を投影光学系PLの下へ位置決めすべく、ウエハステージWS2の移動を開始する。 The main controller 90, in parallel with moving toward the loading position of the wafer stage WS1, in order to position the reference mark plate FM2 on the wafer stage WS2 to under the projection optical system PL, start the movement of the wafer stage WS2 to. この移動の途中で、前述と同様にして測長軸BI3Yの干渉計のリセットを実行し、その後、前述と同様にして、レチクル顕微鏡142、144を用いて基準マーク板FM2上のマークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出、すなわちマークRMK1,RMK3と露光位置(投影光学系PLの投影中心)との相対位置関係の検出を行なった後、予め求められている基準マーク板FM2上のマークMK2に対する各ショットの相対位置関係と露光位置と基準マーク板FM2上マークMK1,MK3座標位置の相対位置関係より最終的に露光位置と各ショットの相対位置関係を算出し、その結果に応じて露光(前述した2重露光)を開始する。 During this movement, perform a reset of the interferometer long axis BI3Y measurement in the same manner as described above, then, in the same manner as described above, marks on the reference mark plate FM2 using the reticle microscopes 142, 144 MK1, MK3 a reticle mark on rmk1, the relative position detection of a wafer surface on the projection image of RMK3 corresponding thereto, i.e., after performing the detection of the relative positional relationship between the mark rMK1, RMK3 and the exposure position (projection center of the projection optical system PL), previously obtained by the each shot of the relative positional relationship marks MK2 on the fiducial mark plate FM2 and the exposure position and the reference mark plate FM2 on the mark MK1, MK3 coordinates of the relative position finally exposure position relative to each shot from the relation calculating a positional relationship, the exposure is started (double exposure as described above) according to the result.
【0179】 [0179]
図17には、このようにしてウエハステージWS1がローディングポジションまで移動され、ウエハステージWS2側で露光シーケンスの動作が行なわれている時の様子が示されている。 Figure 17 is a wafer stage WS1 in this manner is moved to the loading position, situation is shown when that operation of the exposure sequence the wafer stage WS2 side are performed.
【0180】 [0180]
このローディングポジションでは、第1の実施形態の場合と同様に、アライメント系24aの下に基準マーク板FM1上のマークMK2が位置づけされるようになっており、主制御装置90では、ウエハ交換終了と同時に第1のステージ座標系(BI1X,BI4Y)上でマークMK2の座標位置を第1の実施形態の場合と同様にして検出する。 In this loading position, as in the first embodiment, and the mark MK2 on the fiducial mark plate FM1 under alignment system 24a is adapted to be positioned, the main controller 90, wafer exchange termination and at the same time the first stage coordinate system (BI1X, BI4Y) detected in the same manner as in the first embodiment of the coordinate position of the mark MK2 on. 次にウエハW1上のマークに対してEGA計測を実施し、同じ座標系における各ショットの座標位置を算出する。 Then conducted EGA measurement against marks on the wafer W1, and calculates the coordinate position of each shot in the same coordinate system. 即ち、各ショットの座標位置から基準板FM1上のマークMK2の座標位置を減じてマークMK2に対する各ショットの相対位置関係を算出する。 That is, to calculate the relative positional relationship of each shot with respect to the mark MK2 by subtracting the coordinate position of the mark MK2 on the fiducial plate FM1 from the coordinate position of each shot. この時点でEGA動作を終了し、ウエハステージWS2上ウエハW2の露光終了を待って、再び図16の状態に移行することとなる。 This ends the EGA operation point, waiting for the completion of exposure of the wafer stage WS2 on the wafer W2, so that the procedure returns to the state of FIG. 16.
【0181】 [0181]
以上説明した本第2の実施形態の投影露光装置によると、前述した第1の実施形態と同等の効果を得られる他、アライメントシーケンスの動作終了後、露光シーケンスの動作に切り換える際のステージの移動の途中で切り換え前と切り換え後にそれぞれ使用される測長軸が同時にウエハステージの反射面で反射されるようにし、また、露光シーケンスの動作終了後、ウエハ交換・アライメントシーケンスの動作に切り換える際のステージの移動の途中で切り換え前と切り換え後にそれぞれ使用される測長軸が同時にウエハステージの反射面で反射されるようにしたことから、測長用干渉計リセット後に投影光学系PLを介した露光光アライメントセンサ(レチクルアライメント顕微鏡142,144)により基準マーク板上のマーク計測を行 According to the projection exposure apparatus of the second embodiment the described above, in addition to obtain a similar effect as the first embodiment described above, after the end of the operation of the alignment sequence, the movement of the stage when switching the operation of the exposure sequence middle measurement are used respectively after before switching and switching major axis so as to be reflected by the reflecting surface of the wafer stage at the same time, also after end of the operation of the exposure sequence, the stage when switching the operation of the wafer exchange alignment sequence middle before switching and the fact that the long axis measuring respectively used after switching is to be reflected by the reflecting surface of the wafer stage at the same time, the exposure light through the projection optical system PL after length-measuring interferometer resetting movement of rows mark measurement on the reference mark plate by the alignment sensor (reticle alignment microscope 142, 144) 、ウエハ交換の際にもこれに先立って測長用干渉計のリセットを実行し、ウエハ交換終了後にオフアクシスアライメントセンサ(アライメント系24a,24b)により基準板上のマーク計測を行うことが可能になる。 , Perform a reset of the length-measuring interferometer prior to this even when the wafer exchange, off-axis alignment sensor after wafer exchange termination (alignment system 24a, 24b) by a can be performed mark measurement on the reference plate Become. 従って、各アライメント系によるアライメント動作と投影光学系PLによる露光動作との切り換えの途中、及び投影光学系PLによる露光動作とウエハ交換動作の切り換えの途中で、切り換え後の動作で使用する測長軸を有する干渉計にステージ制御の干渉計を切り換えることが可能となる。 Thus, during the switching of the exposure operation by the alignment operation and the projection optical system PL by the alignment system, and in the middle of switching between the exposure operation and the wafer exchange operation by the projection optical system PL, the measurement axes used in operation after switching it is possible to switch the interferometer stage control interferometer having. 従って、基準マーク板上のマーク計測と同時に測長軸の切り換えを行なっていた第1の実施形態の場合に比べて一層スループットの向上を図ることが可能となる。 Therefore, it is possible to achieve further improvement in throughput as compared with the case of the first embodiment was performed switching mark measurement simultaneously with the measurement axes on the reference mark plate.
【0182】 [0182]
なお、上記第1、第2の実施形態では、本発明が二重露光法を用いてウエハの露光を行なう装置に適用された場合について説明したが、これは、前述の如く、本発明の装置により、一方のウエハステージ側で2枚のレチクルにて2回露光を行なう(二重露光)間に、独立に可動できる他方のウエハステージ側でウエハ交換とウエハアライメントを並行して実施する場合に、従来の一重露光よりも高いスループットが得られるとともに解像力の大幅な向上が図れるという特に大きな効果があるためである。 Incidentally, in the first and second embodiments, the case has been described where the present invention is applied to a device for exposing the wafer using the double exposure method, which, as described above, the apparatus of the present invention Accordingly, performing the two exposures at two reticles at one of the wafer stages side (double exposure) while, when carrying out in parallel wafer exchange and wafer alignment on the other wafer stage side can move independently is because the higher throughput than the conventional single exposure is particularly significant advantage of being able to significantly improve the resolution with obtained. しかしながら、本発明の適用範囲がこれに限定されるものではなく、一重露光法により露光する場合にも本発明は好適に適用できるものである。 However, not the scope of the present invention is not limited thereto, but the present invention when exposed to singlet exposure method is one that can be suitably applied. 例えば、8インチウエハの各処理時間(T1〜T4)が前述と同様であるとすると、本発明のように2つのウエハステージを使って一重露光法で露光処理する場合、T1、T2、T3を1グループとし(計30秒)、T4(28秒)と並列処理を行なうと、スループットはTHOR=3600/30=120[枚/時]となり、1つのウエハステージを使って一重露光法を実施する従来装置のスループットTHOR=62[枚/時]に比べてほぼ倍の高スループットを得ることが可能となる。 For example, if each processing time of the 8-inch wafer (T1-T4) is assumed to be the same as described above, when exposure processing by single exposure method by using the two wafer stages as in the present invention, the T1, T2, T3 and one group (a total of 30 seconds), when performing parallel processing and T4 (28 seconds), the throughput THOR = 3600/30 = 120 [sheets / hour], which implement a single exposure method by using one wafer stage it is possible to obtain substantially times higher throughput than the throughput THOR = 62 [sheets / hour] of the conventional apparatus.
【0183】 [0183]
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式により走査露光を行なう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はなく、ステップ・アンド・リピート方式による静止露光を行なう場合及び電子線露光装置(EB露光装置)やX線露光装置、さらにはチップとチップを合成するスティッチング露光時であっても同様に適用できることは勿論である。 In the above embodiment has described the case of performing scanning exposure by a step-and-scan method, but the present invention is not limited thereto, and when the electronic performing static exposure by the step-and-repeat method line exposure apparatus (EB exposure apparatus) and X-ray exposure apparatus, it is of course more can be similarly applied to a time stitching exposure to synthesize chip and the chip.
【0184】 [0184]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、請求項1〜4及び6〜11に記載の発明によれば、スループットの向上及び基板ステージの小型・軽量化を図ることができるという従来にない優れた効果がある。 As described above, according to the invention described in claims 1-4 and 6-11, there are excellent effects not conventionally be understood that both the size and weight of the improvement and the substrate stage throughput.
【0185】 [0185]
また、請求項5に記載の発明によれば、スループットの向上及びステージの小型・軽量化を図ることが可能な投影露光方法が提供される。 Further, according to the invention of claim 5, the projection exposure method that can reduce the size and weight of the improvement and the stage of the throughput is provided.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】第1の実施形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus in the first embodiment.
【図2】2つのウエハステージとレチクルステージと投影光学系とアライメント系の位置関係を示す斜視図である。 2 is a perspective view showing the two wafer stages and reticle stage and the positional relationship between the projection optical system and the alignment system.
【図3】ウエハステージの駆動機構の構成を示す平面図である。 3 is a plan view showing the structure of a driving mechanism of the wafer stage.
【図4】投影光学系とアライメント系にそれぞれ設けられているAF/AL系を示す図である。 4 is a diagram showing the AF / AL system are provided at the projection optical system and alignment system.
【図5】AF/AL系とTTRアライメント系の構成を示す投影露光装置の概略構成を示す図である。 5 is a diagram showing a schematic arrangement of the projection exposure apparatus illustrating the configuration of AF / AL system and the TTR alignment system.
【図6】図5のパターン形成板の形状を示す図である。 6 is a diagram showing the shape of the pattern forming plate in Fig.
【図7】2つのウエハステージを使ってウエハ交換・アライメントシーケンスと露光シーケンスとが行なわれている状態を示す平面図である。 7 is a plan view showing the two states with the wafer stage and the wafer exchange alignment sequence and the exposure sequence is performed.
【図8】図7のウエハ交換・アライメントシーケンスと露光シーケンスとの切り換えを行なった状態を示す図である。 8 is a diagram showing a state of performing the switching of wafer exchange alignment sequence of Figure 7 and the exposure sequence.
【図9】アライメント系による基準マーク板上の基準マークの検出動作を説明するための図であって、(A)はアライメント系24aの真下に基準マーク板FM1上の基準マークMK2が位置づけされた様子を示す図、(B)は基準マークMK2の形状の一例及びそれをアライメント系24aのFIA系センサで検出する画像取り込みの様子を示す図、(C)はマークMK2の画像をFIA系のセンサで取り込んだ際に画像処理系にて得られた波形信号を示す図である。 [9] A diagram for explaining the operation of detecting the reference mark on the reference mark plate by the alignment system, (A) the reference mark MK2 on the fiducial mark plate FM1 is positioned just under the alignment system 24a illustrates how, (B) shows the state of image capture for detecting an example of the shape of the reference mark MK2 and it in FIA system sensor alignment system 24a is, (C) the sensor of the FIA ​​system of the image of the mark MK2 it is a diagram of a waveform signal obtained by the image processing system when taken in.
【図10】レチクルアライメント顕微鏡による基準マーク板上マークの計測動作を説明するための図であって、(A)はレチクルアライメント顕微鏡により露光光を用いて基準マーク板FM1上マークMK1,MK3とそれに対応するレチクル上マークRMK1,RMK3のウエハ面上投影像の相対位置検出を行なっている様子を示す図、(B)はレチクルR上のマークRMKのウエハ面上投影像を示す図、(C)は基準マーク板上のマークMKを示す図、(D)は(A)における画像取り込みの様子を示す図、(E)は取り込まれた画像が処理され得られた波形信号を示す図である。 [Figure 10] A diagram for explaining the measuring operation of the reference mark plate on the mark by the reticle alignment microscopes, (A) the reference mark plate FM1 on the mark MK1 with exposure light by the reticle alignment microscopes, MK3 and it shows a state in which performing a relative position detection of a wafer surface on the projection image of the corresponding reticle mark on rMK1, RMK3, (B) is a view showing a wafer surface on the projected image of the mark RMK on the reticle R, (C) shows the mark MK on the fiducial mark plate is a diagram showing a (D) FIG, (E) is a waveform signal captured image is obtained is processed showing a state of the image capture in (a).
【図11】最終的に算出された露光位置と各ショットの相対位置関係に応じてウエハ上の各ショットの露光が行なわれる状態を示す概念図である。 11 is a conceptual diagram showing a state in which exposure is performed for each shot on the wafer depending on the final calculated exposure position and the relative positional relationship between each shot.
【図12】2枚のレチクルを保持する二重露光用のレチクルステージを示す図である。 12 is a diagram showing a reticle stage for the double exposure for holding the two reticles.
【図13】二重露光の際の露光順序を説明するための図であって、(A)は図12のパターンAのレチクルを使ってウエハの露光を行なう際の露光順序を示す図であり、(B)は図12のパターンBのレチクルを使ってウエハの露光を行なう際の露光順序を示す図である。 [Figure 13] A drawing for explaining the exposure sequence when the double exposure, (A) is a view showing an exposure sequence for performing the exposure of the wafer with the reticle pattern A of Figure 12 , (B) is a diagram showing an exposure sequence for performing the exposure of the wafer with the reticle pattern B of Figure 12.
【図14】2つのウエハステージの一方に保持されたウエハ上の各ショット領域毎の露光順序を示す図である。 14 is a diagram showing an exposure sequence for each shot area on the two wafer held one on the wafer stage.
【図15】2つのウエハステージの他方に保持されたウエハ上の各ショット領域毎のマーク検出順序を示す図である。 15 is a diagram showing a mark detection order of each shot area on the two wafers while held on the wafer stage.
【図16】第2の実施形態の動作を説明するための図であって、ウエハステージWS1上ウエハW1のアライメントが終了した後に測長軸BI3Yを有する干渉計のリセットを行なっている様子を示す図である。 [Figure 16] A diagram for explaining an operation of the second embodiment, showing how the alignment of the wafer stage WS1 on the wafer W1 is performing a reset of the interferometer having the length-measuring axis BI3Y after the completion it is a diagram.
【図17】第2の実施形態の動作を説明するための図であって、ウエハステージWS1がローディングポジションまで移動され、ウエハステージWS2側で露光シーケンスの動作が行なわれている時の様子を示す図である。 Figure 17 is a diagram of assistance in explaining the operation of the second embodiment, the wafer stage WS1 is moved to the loading position, showing a state in which the operation of the exposure sequence the wafer stage WS2 side are performed it is a diagram.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 投影露光装置24a、24b アライメント系90 主制御装置142、144 レチクルアライメント顕微鏡180 センターアップ182 第1のローディングガイド184 第1のアンロードアーム186 第1のスライダ188 第1のロードアーム190 第2のスライダ192 第2のローディングガイド194 第2のアンロードアーム196 第3のスライダ198 第2のロードアーム200 第4のスライダW1、W2 ウエハWS1、WS2 ウエハステージPL 投影光学系BI1X〜BI5Y 測長軸R レチクルMK1、MK2、MK3 基準マーク 10 projection exposure apparatus 24a, 24b alignment system 90 main controller 142, 144 reticle alignment microscopes 180 center-up 182 the first loading guide 184 first unload arm 186 first slider 188 first load arm 190 second the slider 192 a second loading guide 194 a second unload arm 196 third slider 198 a second load arm 200 fourth slider W1, W2 wafer WS1, WS2 wafer stage PL projection optical system BI1X~BI5Y measurement axis R reticle MK1, MK2, MK3 reference mark

Claims (17)

  1. マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、 An image of a pattern formed on a mask to a projection exposure apparatus for projection exposure onto a photosensitive substrate through a projection optical system,
    感応基板を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージと; Holding the photosensitive substrate and the first substrate stage which is movable in a two-dimensional plane;
    感応基板を保持して前記第1基板ステージと同一平面内を前記第1基板ステージとは独立に移動可能な第2基板ステージと; And the holding the photosensitive substrate the first substrate stage and the same plane the first substrate stage and the second substrate stage movable independently;
    前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上又は前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系と; It provided separately from the said projection optical system, an alignment system for detecting a mark on the sensitive substrate held on the substrate stage or on the substrate stage;
    前記投影光学系の投影中心と前記アライメント系の検出中心とを通る第1軸方向の一方側から前記第1基板ステージの前記第1軸方向の位置を常に計測する第1測長軸と、前記第1軸方向の他方側から前記第2基板ステージの前記第1軸方向の位置を常に計測する第2測長軸と、前記投影光学系の投影中心で前記第1軸と垂直に交差する第3測長軸と、前記アライメント系の検出中心で前記第1軸と垂直に交差する第4測長軸とを備え、これらの測長軸により前記第1及び第2基板ステージの2次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと; A first length-measuring axis to constantly measure the position of the first axis direction of the first substrate stage from one side of the first axis direction through the detection center of the alignment system and the projection center of the projection optical system, wherein a second measurement axes always measures the position of the first axis direction of the second substrate stage from the other side of the first axis direction, the perpendicularly intersects the first axis at the projection center of the projection optical system 3 and measurement axes, wherein a fourth length-measuring axis which perpendicularly intersects the first axis at the detection center of alignment system, these measurement axes of the two-dimensional position of the first and second substrate stage an interferometer system for measuring respectively;
    前記第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記第3測長軸の計測値を用いて管理され,該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記第1基板ステージ及び第2基板ステージの内の他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系の検出結果と前記干渉計システムの第4測長軸の計測値とを用いて検出されるように前記2つの基板ステージの動作を制御した後に、前記第3測長軸の計測値を用いて前記他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージ上の基準点位置決めした状態で前記 The position of one stage of the first substrate stage and the second substrate stage is managed by using the measured value of the third measurement axis of the interferometer system, the sensitive substrate held on one stage the while being exposed, the positional relationship between the reference point on the first substrate stage and the other is held by the stage and the alignment mark on the sensitive substrate wherein the other stage of the second substrate stage of the alignment system after controlling the operation of the two substrate stages as detected by using the measured value of the fourth length-measuring axis of the detection result and the interferometer system, using said measured values ​​of said third measurement axis in position measurement state capable of other stage, or one said in a predetermined state positioning the reference point on the other stage the positional relationship to a detectable position of the reference point in the projection area of the projection optical system said 3測長軸の干渉計をリセットする制御手段と; 3 and a control means for resetting the interferometer measurement axis;
    を有する投影露光装置。 Projection exposure apparatus having a.
  2. 前記投影光学系に関して前記アライメント系の反対側に前記第1軸上に検出中心を有する別のアライメント系を有し、 Has another alignment system having a detection center on the first axis on the opposite side of the alignment system with respect to the projection optical system,
    前記干渉計システムは、前記別のアライメント系の検出中心で前記第1軸と垂直に交差する第5測長軸を備え、 The interferometer system comprises a fifth length-measuring axis which perpendicularly intersects the first axis at the detection center of the further alignment system,
    前記制御手段は、前記一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記第3測長軸の計測値を用いて管理され,該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系の検出結果と前記干渉計システムの第4測長軸の計測値とを用いて検出されるように前記2つの基板ステージの動作を制御した後に、前記第5測長軸の計測値を用いて前記一方のステージの位置計測が可能な状態で前記第5測長軸の干渉計をリセットするとともに、前記別のアライメント系の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点が位置決めされるように前記一方のステージの動作を制御することを特徴とする請求項1に Wherein, while the position of the one stage is managed by using the measured value of the third measurement axis of the interferometer system, the sensitive substrate held on one stage said is exposed, the using positional relationship is held in the other stage and the alignment mark on the sensitive substrate and a reference point on the other stage and a measured value of the fourth length-measuring axis of the interferometer system and the detection result of the alignment system after controlling the operation of the two substrate stages as detected Te, interference of the fifth length-measuring axis position measurement state capable of the one stage using the measurement value of the fifth measurement axis resets the meter, to claim 1, characterized in that the reference point on the one substrate stage within the detection area of ​​said other alignment system to control the operation of the one stage so as to be positioned 載の投影露光装置。 Mounting of the projection exposure apparatus.
  3. 前記第1基板ステージ及び前記第2基板ステージとの間で感応基板の受け渡しを行なう搬送システムをさらに有し、 Further comprising a conveying system for transferring the sensitive substrate between the first substrate stage and the second substrate stage,
    前記制御手段は、前記別のアライメント系の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点を位置決めした状態で、前記一方のステージと前記搬送システムとの間で基板の受け渡しを行なうことを特徴とする請求項2に記載の投影露光装置。 Wherein, in a state of positioning the reference point on the one substrate stage within the detection area of ​​said other alignment system, characterized in that it transfers a substrate between the one stage and the transport system the projection exposure apparatus according to claim 2,.
  4. 前記第1基板ステージ及び前記第2基板ステージ上には前記ステージの基準点としての基準マークがそれぞれ形成され、 Wherein the first substrate stage and the second substrate stage reference mark as a reference point of the stage are formed respectively,
    前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点は前記マスクのパターン像の投影中心であり、 Predetermined reference point in the projection area of ​​the projection optical system is a projection center of the pattern image of the mask,
    前記マスクのパターン像の投影中心と前記ステージ上の基準マークとの相対位置関係を前記マスクと前記投影光学系を介して検出するマーク位置検出手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の投影露光装置。 According to claim 1, further comprising a mark position detector for detecting a relative positional relationship between the reference mark on the projection center and the stage of the pattern image of the mask through the projection optical system and the mask projection exposure apparatus.
  5. マスクのパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光方法であって、 The image of the pattern of the mask through a projection optical system to a projection exposure method for projection exposure onto a photosensitive substrate,
    感応基板を保持して各々同一の平面内を独立に移動可能な2つの基板ステージを用意し、 Holding the sensitive substrate provides two substrate stages which is movable independently of the same plane,
    所定の干渉計により前記2つのステージの内の一方の位置計測を行いながら、該一方のステージに保持された感応基板上に前記マスクのパターン像を投影露光し、 While one of the position measurement of said two stages a predetermined interferometer, and projection exposure of the pattern image of the mask on the sensitive substrate held on one stage said,
    前記一方のステージに保持された基板の露光中に、前記所定の干渉計とは別の干渉計により前記2つのステージの内の他方のステージの位置計測を行いながら、該他方のステージに保持された基板上の位置合わせマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係を計測し、 During exposure of the substrate held on the one stage, while the position measurement of the other stage of said two stages by different interferometer from the predetermined interferometer, is held in said other stage and the positional relationship between the reference point on the alignment mark and the other stage on the substrate is measured,
    前記一方のステージに保持された基板の露光終了後に、前記所定の干渉計により前記他方のステージの位置計測が可能な状態で、かつ前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージの基準点を位置決めした状態で、前記所定の干渉計をリセットするとともに、 After completion of exposure of the substrate held on the one stage, the position of a predetermined reference point in the projection area of said by a predetermined interferometer position measurement that is ready for the other stage, and the projection optical system in a state where the relationship was positioned reference point of the other stage to a detectable position, it resets the predetermined interferometer,
    前記計測された位置関係及び前記検出された位置関係に基づき、前記リセットされた所定の干渉計を用いて前記他方のステージ上に保持された感応基板とマスクのパターン像との位置合わせを行うことを特徴とする投影露光方法。 Based on said measured positional relationship and the detected positional relationship, be aligned with the pattern image of the reset, predetermined interferometer sensitive substrate and mask held on the other stage by using projection exposure method according to claim.
  6. マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、 An image of a pattern formed on a mask to a projection exposure apparatus for projection exposure onto a photosensitive substrate through a projection optical system,
    感応基板を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージと; Holding the photosensitive substrate and the first substrate stage which is movable in a two-dimensional plane;
    感応基板を保持して前記第1基板ステージと同一平面内を前記第1基板ステージとは独立に移動可能な第2基板ステージと; And the holding the photosensitive substrate the first substrate stage and the same plane the first substrate stage and the second substrate stage movable independently;
    前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系と; It provided separately from the said projection optical system, an alignment system for detecting the reference mark and the mark on the sensitive substrate held on the substrate stage on the substrate stage;
    前記投影光学系の投影中心と前記アライメント系の検出中心とを通る第1軸方向の一方側から前記第1基板ステージの前記第1軸方向の位置を計測するための第1測長軸と、前記第1軸方向の他方側から前記第2基板ステージの前記第1軸方向の位置を計測するための第2測長軸と、前記投影光学系の投影中心で前記第1軸と直交する第3測長軸と、前記アライメント系の検出中心で前記第1軸と直交する第4測長軸とを備え、これらの測長軸により前記第1及び第2基板ステージの2次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと; And the projection optical system first measurement axes for measuring the projection center and the position of the first axis direction of the detection center and the first substrate stage from one side of the first axial through said alignment system, a second measurement axes for measuring the position of the first axis direction of the second substrate stage from the other side of the first axis direction, the perpendicular to the first axis at the projection center of the projection optical system 3 and measurement axes, wherein a fourth length-measuring axis perpendicular to the first axis at the detection center of alignment system, measuring the two-dimensional position of the these measurement axes the first and second substrate stages respectively an interferometer system;
    前記第1基板ステージ及び前記第2基板ステージの内の一方のステージの位置を前記干渉計システムの第3測長軸を用いて管理しつつ該一方のステージ上の感応基板を露光している間に、前記他方のステージの位置を前記干渉計システムの第4測長軸を使って管理しつつ前記他方のステージに保持された感応基板上のマークと前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を前記アライメント系を用いて求めるとともに、前記一方のステージに保持された感応基板の露光後に、前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めるときに前記干渉計システムの第3測長軸の計測値をリセットする制御手段と; During exposure of the sensitive substrate on the first substrate stage and the second substrate one third the while managing with measurement axes one stage of the interferometer system the position of the stage of the stage , the position of the reference mark on the other stage position of the mark and the other on the sensitive substrate held on the other stage, while the fourth with the measurement axis managed by the interferometer system of the stage with the relation obtained by using the alignment system, after the exposure of the sensitive substrate held on the one stage, and the projection position of the pattern image of the mask by pre-Symbol projection optical system and the reference mark on the other stage and control means for resetting the measured value of the third measurement axis of the interferometer system when determining the positional relationship;
    を有することを特徴とする投影露光装置。 Projection exposure apparatus characterized by having a.
  7. 前記制御手段は、前記他方のステージに保持された感応基板上のマークとその他方のステージ上の基準マークとの位置関係及び、前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めたときの前記第3測長軸の計測結果に基づいて前記他方のステージの位置を制御しながら前記他方のステージに保持された感応基板を露光することを特徴とする請求項6に記載の投影露光装置。 Wherein, the other positional relationship between the stage mark on the sensitive substrate held on and the reference mark on the other stage and the projection position of the pattern image of the mask by the projection optical system of the other exposing the sensitive substrate held on the other stage, while the third, based on the measurement result of the measurement axis to control the position of the other stage when the calculated positional relationship between the reference mark on the stage the projection exposure apparatus according to claim 6, wherein.
  8. 前記制御手段は、前記他方のステージに保持された感応基板の露光後に、前記他方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入るように前記他方のステージを位置決めして感応基板の交換を行うことを特徴とする請求項記載の投影露光装置。 Wherein, after the exposure of the sensitive substrate held on the other stage and the reference mark on the other stage of the sensitive substrate by positioning the other stage to enter the detection area of ​​the alignment system the projection exposure apparatus according to claim 7, wherein the exchanging.
  9. 前記他方のステージ上の基準マークを前記アライメント系で検出するときに前記干渉計システムの第4測長軸の計測値をリセットすることを特徴とする請求項に記載の投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to claim 8, characterized in that resetting the measured value of the fourth length-measuring axis of the interferometer system at the time of detecting the reference mark on the other stage in the alignment system.
  10. マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、 An image of a pattern formed on a mask to a projection exposure apparatus for projection exposure onto a photosensitive substrate through a projection optical system,
    感応基板を保持して2次元平面内を移動可能な第1基板ステージと; Holding the photosensitive substrate and the first substrate stage which is movable in a two-dimensional plane;
    感応基板を保持して前記第1基板ステージと同一平面内を前記第1基板ステージとは独立に移動可能な第2基板ステージと; And the holding the photosensitive substrate the first substrate stage and the same plane the first substrate stage and the second substrate stage movable independently;
    前記第1基板ステージ及び前記第2基板ステージとの間で感応基板の受け渡しを行う搬送システムと; A transport system for delivering the sensitive substrate between the first substrate stage and the second substrate stage;
    前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された基板上のマークを検出するためのアライメント系と; It provided separately from the said projection optical system, an alignment system for detecting the reference mark and the mark on the substrate held by the substrate stage on the substrate stage;
    前記第1基板ステージと前記第2基板ステージの内の一方のステージが前記搬送システムと感応基板の受け渡しを行う間に、他方のステージが露光動作を行うように前記2つの基板ステージを制御する制御手段とを有し、 While one stage of said first substrate stage and the second substrate stage performs the delivery of the sensitive substrate and the conveying system, control the other stage controls the two substrate stages so as to perform an exposure operation and a means,
    該制御手段は、前記一方のステージが前記搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行うときに、前記一方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入る位置に前記一方のステージを移動させることを特徴とする投影露光装置。 Control means, when said one of the stage for transferring the sensitive substrate between the transport system, the one stage to a position where the reference mark on the one stage enters the detection region of the alignment system projection exposure apparatus according to claim Rukoto move the.
  11. パターンの像を感応基板上に投影して、該感応基板を露光する投影露光装置であって、 An image of a pattern is projected onto the sensitive substrates, a projection exposure apparatus that exposes the sensitive substrate,
    干渉計用の反射面を有し、感応基板を保持して2次元方向に移動可能な第1ステージと; A reflecting surface of the interferometer, a first movable stage to two-dimensionally holding a sensitive substrate;
    干渉計用の反射面を有し、感応基板を保持して、前記第1ステージとは独立に、2次元方向に移動可能な第2ステージと; A reflecting surface for an interferometer, to hold the photosensitive substrate, independently of the first stage, a second stage movable in two-dimensional directions;
    前記ステージに配置された基準と、該ステージに保持された感応基板上のショット領域との第1位置関係を求めるための第1アライメント系と; A reference placed on the stage, and a first alignment system for determining a first positional relationship between the shot areas on the sensitive substrate held on the stage;
    前記第1アライメント系に対して第1軸方向に離れて配置され、前記パターン像を感応基板上に投影するための投影光学系と; They are spaced apart in a first axial direction with respect to the first alignment system, a projection optical system for projecting the pattern image onto a sensitive substrate;
    前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記ステージに配置された基準との第2位置関係を求めるための第2アライメント系と; Wherein the second alignment system for determining the second positional relationship between the placed reference to the projection position and the stage of the pattern image by the projection optical system;
    前記第1位置関係を求めるために前記第1アライメント系を用いて一方のステージ上の感応基板のマーク検出を行うアライメント動作が行われるときに前記一方のステージの前記第1軸方向の位置を、前記第1軸方向の一側から計測するための第1測長軸と、前記投影光学系を用いて他方のステージ上の感応基板の露光を行う露光動作が行われるときに前記他方のステージの前記第1軸方向の位置を、前記第1軸方向の他側から計測するための第2測長軸と、前記感応基板に対する露光動作が行われている前記他方のステージの前記第1軸方向に垂直な第2軸方向の位置を計測可能に配置され、前記露光動作の終了後、前記他方のステージの反射面から外れる第3測長軸と、前記露光動作と並行して、前記感応基板に対するアライメント動作 The position of the first axis direction of the one stage when alignment operation for mark detection of the sensitive substrate on the one stage by using the first alignment system to determine the first positional relationship is performed, a first length-measuring axis for measuring from one side of the first axis direction, of the other stage when the exposure operation is performed for exposing the sensitive substrate on the other stage by using the projection optical system said first axial position, the second measurement axes for measuring from the other side of the first axis direction, and the first axial direction of said other stage of the exposure operation is performed for the sensitive substrate to be measurable arranging the position of the vertical second axis direction, after completion of the exposure operation, and the third length-measuring axis which deviates from the reflecting surface of the other stage, in parallel with the exposure operation, the sensitive substrate alignment operation against 行われている前記一方のステージの前記第2軸方向の位置を計測可能に配置され、前記アライメント動作の終了後、前記一方のステージの反射面から外れる第4測長軸とを有する干渉計システムと;を備え、 Disposed position of the second axial direction of said one stage being carried out can be measured, after completion of the alignment operation, the interferometer system and a fourth length-measuring axis which deviates from the reflecting surface of the one stage and; equipped with a,
    前記一方のステージ上の前記感応基板に対するアライメント動作の間に、その感応基板上のマークを検出して、当該感応基板上のショット領域と前記一方のステージに配置された基準との第1位置関係が求められ、 During the alignment operation for the sensitive substrate on the one stage, its sensitive to detect the mark on the substrate, a first positional relationship with the was sensitive shot region on the substrate and disposed on the one stage reference is required,
    前記一方のステージ側の前記アライメント動作、及び前記他方のステージ側の前記露光動作の終了後に、前記第2アライメント系を使って、前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記一方のステージの基準との第2位置関係が求められ、そのときに、前記第3測長軸がリセットされ、 The alignment operation of the one stage side, and after completion of the exposure operation of the other stage side, with the second alignment system, of the one stage and the projection position of the pattern image by the projection optical system prompts the second positional relationship between the reference, at that time, the third length-measuring axis is reset,
    前記第2位置関係が求められた後に、前記第1位置関係と前記第2位置関係とに基づいて前記一方のステージの位置を、 前記干渉計システムの前記第3測長軸及び前記第1測長 軸又は第2測長軸を用いて制御しながら、前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域が順次露光される投影露光装置。 After the second positional relationship is determined, the position of the one stage on the basis of the second positional relationship with the first positional relationship, the interferometer measuring the third measurement axis and the first system while controlling with a major axis or a second measurement axes, the projection exposure apparatus shot areas on the sensitive substrate held on the one stage are successively exposed.
  12. 前記第2アライメント系を用いて前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記一方のステージの基準との第2位置関係を求めるときに、前記一方のステージの位置は前記干渉計システムの第2測長軸を使って計測される請求項11に記載の投影露光装置。 When using the second alignment system obtains the second positional relationship between the reference of the one stage and the projection position of the pattern image by the projection optical system, the position of the one stage first of the interferometer system the projection exposure apparatus according to claim 11 which is measured by using a 2 measurement axis.
  13. ベース部材を更に備え、 Further comprising a base member,
    前記第1及び第2ステージは、前記ベース部材上でそれぞれ独立に2次元方向に移動可能である請求項11又は12に記載の投影露光装置。 Said first and second stage, a projection exposure apparatus according to claim 11 or 12 in the base member on the movable in two-dimensional directions independently.
  14. 前記第1ステージと前記第2ステージとが交互に前記投影光学系の像面側に移動され、複数の感応基板が順次露光される請求項11〜13のいずれか一項に記載の投影露光装置。 Wherein the first stage and the second stage is moved to the image plane side of the projection optical system alternatively, a projection exposure apparatus according to any one of claims 11 to 13 in which a plurality of the sensitive substrate are sequentially exposed .
  15. 前記一方のステージに配置された基準は、第1基準マークと第2基準マークとを有し、 Wherein arranged on one of the stage reference has first reference mark and the second fiducial mark,
    前記第1測長軸を使って前記一方のステージの位置を計測しながら、前記第1アライメント系を使って前記一方のステージ上の感応基板上のマークと前記第1基準マークとを検出することによって前記第1位置関係が求められ、 While measuring the position of the one stage with the first measurement axes, to detect the mark and the first reference mark on the sensitive substrate on the one stage with the first alignment system the first positional relationship by is obtained,
    前記第2測長軸を使って前記一方のステージの位置を計測しながら、前記第2アライメント系を使って前記第2基準マークと前記パターンが形成されたマスクのマークとの位置関係を前記投影光学系を介して検出することによって前記第2位置関係が求められ、 While measuring the position of the one stage with the second measurement axis, wherein a positional relationship between the mark of the second reference mark and a mask on which the pattern is formed using the second alignment system projection the second positional relationship by detecting through the optical system is obtained,
    前記第1位置関係と前記第2位置関係とに基づいて、前記投影光学系によるパターン像の投影位置と前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域との位置関係が決定され、該決定された位置関係に基づいて、前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域が露光される請求項11〜14のいずれか一項に記載の投影露光装置。 The first on the basis of the positional relationship and the second positional relationship, the positional relationship between the shot areas on the sensitive substrate held on the one stage and the projection position of the pattern image by the projection optical system is determined, the based on the determined positional relationship, the projection exposure apparatus according to any one of claims 11 to 14 shot areas on the sensitive substrate held on the one stage is exposed.
  16. 感応基板の搬送を行う基板搬送システムをさらに備え、 Further comprising a substrate transfer system for conveying the photosensitive substrate,
    前記アライメント動作に先立ち、前記他方のステージでの露光動作と並行して、前記一方のステージと前記基板搬送システムとの間で感応基板の受け渡しが行われ、 Wherein prior to the alignment operation, in parallel with the exposure operation in the other stage, transfer of the sensitive substrate between the one stage and the substrate transfer system is performed,
    前記搬送システムと感応基板の受け渡しを行った後に、前記第1測長軸が前記一方のステージの位置を計測可能な状態で、前記第1アライメント系で前記第1基準マークの検出が行われる請求項15に記載の投影露光装置。 After the delivery of the sensitive substrate and the conveying system according, at position measurable state of said first measurement axis has the one stage, the detection of the first reference mark by the first alignment system is performed the projection exposure apparatus according to claim 15.
  17. 前記基板搬送システムは、前記投影光学系に対して前記第1軸方向に離れて配置されている請求項16に記載の投影露光装置。 The substrate transfer system, a projection exposure apparatus according to claim 16 which are spaced apart in the first axis direction with respect to the projection optical system.
JP34374097A 1996-11-28 1997-11-28 Projection exposure apparatus and the projection exposure method Expired - Lifetime JP4029183B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-332843 1996-11-28
JP33284396 1996-11-28
JP34374097A JP4029183B2 (en) 1996-11-28 1997-11-28 Projection exposure apparatus and the projection exposure method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34374097A JP4029183B2 (en) 1996-11-28 1997-11-28 Projection exposure apparatus and the projection exposure method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10214783A true JPH10214783A (en) 1998-08-11
JP4029183B2 true JP4029183B2 (en) 2008-01-09

Family

ID=26574314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34374097A Expired - Lifetime JP4029183B2 (en) 1996-11-28 1997-11-28 Projection exposure apparatus and the projection exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4029183B2 (en)

Families Citing this family (175)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6897963B1 (en) * 1997-12-18 2005-05-24 Nikon Corporation Stage device and exposure apparatus
JP4134406B2 (en) 1998-12-04 2008-08-20 株式会社ニコン Planar motor apparatus and an exposure apparatus
WO2001023935A1 (en) 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus and projection optical system
WO2001023933A1 (en) 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Projection optical system
JP2001160530A (en) 1999-12-01 2001-06-12 Nikon Corp Stage system and exposure device
US7301605B2 (en) 2000-03-03 2007-11-27 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method, catadioptric optical system and manufacturing method of devices
JP2002323652A (en) 2001-02-23 2002-11-08 Nikon Corp Projection optical system, projection exposure apparatus provided with the same, and projection exposure method
JP2002287023A (en) 2001-03-27 2002-10-03 Nikon Corp Projection optical system, projection aligner equipped with projection optical system, and projection aligning method
US6788385B2 (en) * 2001-06-21 2004-09-07 Nikon Corporation Stage device, exposure apparatus and method
JP4525062B2 (en) * 2002-12-10 2010-08-18 株式会社ニコン Exposure apparatus and device manufacturing method, an exposure system
KR101085372B1 (en) * 2002-12-10 2011-11-21 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus and method for manufacturing device
EP2466625B1 (en) 2003-02-26 2015-04-22 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
KR101532824B1 (en) 2003-04-09 2015-07-01 가부시키가이샤 니콘 Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
KR20170064003A (en) 2003-04-10 2017-06-08 가부시키가이샤 니콘 Environmental system including a transport region for an immersion lithography apparatus
EP3232271A1 (en) 2003-04-10 2017-10-18 Nikon Corporation Environmental system including vacuum scavenge for an immersion lithography apparatus
CN101825847B (en) 2003-04-11 2013-10-16 株式会社尼康 Cleanup method for optics in immersion lithography
EP1616220B1 (en) 2003-04-11 2013-05-01 Nikon Corporation Apparatus and method for maintaining immersion fluid under a lithographic projection lens
KR101521407B1 (en) 2003-05-06 2015-05-18 가부시키가이샤 니콘 Projection optical system, and exposure apparatus and exposure method
US7348575B2 (en) 2003-05-06 2008-03-25 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
EP1628330A4 (en) 2003-05-28 2009-09-16 Nikon Corp Exposure method, exposure device, and device manufacturing method
KR20060018869A (en) 2003-06-19 2006-03-02 가부시키가이샤 니콘 Exposure device and device producing method
EP2264532B1 (en) 2003-07-09 2012-10-31 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
CN102854755A (en) 2003-07-09 2013-01-02 株式会社尼康 Exposure apparatus
EP1503244A1 (en) 2003-07-28 2005-02-02 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and device manufacturing method
KR101414896B1 (en) 2003-07-28 2014-07-03 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, device producing method, and exposure apparatus controlling method
KR101475995B1 (en) 2003-08-21 2014-12-23 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
KR101094114B1 (en) 2003-08-26 2011-12-15 가부시키가이샤 니콘 Optical element and exposure device
KR101609964B1 (en) 2003-08-29 2016-04-14 가부시키가이샤 니콘 Liquid recovery apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device production method
US6954256B2 (en) 2003-08-29 2005-10-11 Asml Netherlands B.V. Gradient immersion lithography
JP4325622B2 (en) 2003-08-29 2009-09-02 株式会社ニコン Exposure apparatus and device manufacturing method
EP3007207B1 (en) 2003-09-26 2017-03-08 Nikon Corporation A projection exposure apparatus, cleaning and maintenance methods of a projection exposure apparatus, and device manufacturing method
KR101443001B1 (en) 2003-09-29 2014-09-22 가부시키가이샤 니콘 Projection exposure device, projection exposure method, and device manufacturing method
EP2312395B1 (en) 2003-09-29 2015-05-13 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing a device
KR20140049044A (en) 2003-10-22 2014-04-24 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposure method, and method for manufacturing device
WO2005041276A1 (en) 2003-10-28 2005-05-06 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
EP1679737A4 (en) 2003-10-31 2008-01-30 Nikon Corp Exposure apparatus and device producing method
EP3139214A3 (en) 2003-12-03 2017-05-31 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, device producing method, and optical component
WO2005057636A1 (en) 2003-12-15 2005-06-23 Nikon Corporation Stage system, exposure apparatus and exposure method
JP5102492B2 (en) 2003-12-19 2012-12-19 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Microlithography projection objective lens having a crystal element
DE602004027162D1 (en) 2004-01-05 2010-06-24 Nippon Kogaku Kk Exposure means exposure methods, and devices manufacturing processes
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US20080151365A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR20060128912A (en) 2004-01-15 2006-12-14 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus and device producing method
KR101135232B1 (en) 2004-01-20 2012-04-12 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 Microlithographic projection exposure apparatus
WO2005071717A1 (en) 2004-01-26 2005-08-04 Nikon Corporation Exposure apparatus and device producing method
US7589822B2 (en) 2004-02-02 2009-09-15 Nikon Corporation Stage drive method and stage unit, exposure apparatus, and device manufacturing method
EP3093873B1 (en) 2004-02-04 2017-10-11 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing a device
WO2005076323A1 (en) 2004-02-10 2005-08-18 Nikon Corporation Aligner, device manufacturing method, maintenance method and aligning method
JP5076497B2 (en) 2004-02-20 2012-11-21 株式会社ニコン Exposure apparatus, supply method and the method of recovering the liquid, the exposure method, and device manufacturing method
DE102004013886A1 (en) 2004-03-16 2005-10-06 Carl Zeiss Smt Ag A method for multiple exposure, microlithography projection exposure apparatus and projection system
US7034917B2 (en) 2004-04-01 2006-04-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
KR101330370B1 (en) 2004-04-19 2013-11-15 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus and device producing method
KR20180078354A (en) 2004-05-17 2018-07-09 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Catadioptric projection objective with intermediate images
US7486381B2 (en) 2004-05-21 2009-02-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1774405B1 (en) 2004-06-04 2014-08-06 Carl Zeiss SMT GmbH System for measuring the image quality of an optical imaging system
EP3203498A1 (en) 2004-06-09 2017-08-09 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
KR101556454B1 (en) 2004-06-10 2015-10-13 가부시키가이샤 니콘 Exposure equipment, exposure method and device manufacturing method
US8717533B2 (en) 2004-06-10 2014-05-06 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US8373843B2 (en) 2004-06-10 2013-02-12 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
KR101577515B1 (en) 2004-06-10 2015-12-14 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
US8508713B2 (en) 2004-06-10 2013-08-13 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
WO2005124833A1 (en) 2004-06-21 2005-12-29 Nikon Corporation Exposure device, exposure device member cleaning method, exposure device maintenance method, maintenance device, and device manufacturing method
KR101330922B1 (en) 2004-06-21 2013-11-18 가부시키가이샤 니콘 Exposure equipment and device manufacturing method
US8698998B2 (en) 2004-06-21 2014-04-15 Nikon Corporation Exposure apparatus, method for cleaning member thereof, maintenance method for exposure apparatus, maintenance device, and method for producing device
US7463330B2 (en) 2004-07-07 2008-12-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
WO2006006565A1 (en) 2004-07-12 2006-01-19 Nikon Corporation Exposure equipment and device manufacturing method
EP1783823A4 (en) 2004-07-21 2009-07-22 Nikon Corp Exposure method and method for producing device
US8169591B2 (en) 2004-08-03 2012-05-01 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
CN101002128A (en) 2004-09-13 2007-07-18 尼康股份有限公司 Projection optical system, production method for projection optical system, exposure system and exposure method
US8102512B2 (en) 2004-09-17 2012-01-24 Nikon Corporation Substrate holding device, exposure apparatus, and device manufacturing method
KR101151575B1 (en) 2004-10-01 2012-06-01 가부시키가이샤 니콘 Linear motor, stage apparatus and exposure apparatus
EP1806772B1 (en) 2004-10-15 2014-08-06 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
KR101285951B1 (en) 2004-10-26 2013-07-12 가부시키가이샤 니콘 Substrate processing method, exposure apparatus and method for manufacturing device
EP1816671A4 (en) 2004-11-11 2010-01-13 Nikon Corp Exposure method, device manufacturing method, and substrate
US9557656B2 (en) 2004-12-01 2017-01-31 Nikon Corporation Stage apparatus and exposure apparatus
KR101339887B1 (en) 2004-12-06 2013-12-10 가부시키가이샤 니콘 Maintenance method, maintenance apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
JP4752473B2 (en) 2004-12-09 2011-08-17 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
KR101771334B1 (en) 2004-12-15 2017-08-24 가부시키가이샤 니콘 Substrate holding apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
US7450217B2 (en) 2005-01-12 2008-11-11 Asml Netherlands B.V. Exposure apparatus, coatings for exposure apparatus, lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
KR20150004890A (en) 2005-01-31 2015-01-13 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus and method for manufacturing device
WO2006101024A1 (en) 2005-03-18 2006-09-28 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, device manufacturing method and exposure apparatus evaluating method
JP4770833B2 (en) 2005-03-25 2011-09-14 株式会社ニコン Method of measuring the shot shape, mask
JP4605219B2 (en) 2005-03-30 2011-01-05 株式会社ニコン Method of determining the exposure conditions, exposure method and an exposure apparatus, and device manufacturing method
USRE43576E1 (en) 2005-04-08 2012-08-14 Asml Netherlands B.V. Dual stage lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101555707B1 (en) 2005-04-18 2015-09-25 가부시키가이샤 니콘 The exposure apparatus and exposure methods, and device manufacturing method
CN100555568C (en) 2005-04-28 2009-10-28 株式会社尼康 Exposure method, exposure apparatus and device manufacturing method
EP2660852B1 (en) 2005-05-12 2015-09-02 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and exposure method
KR20080007383A (en) 2005-05-24 2008-01-18 가부시키가이샤 니콘 Exposure method, exposure apparatus and device manufacturing method
US7838858B2 (en) 2005-05-31 2010-11-23 Nikon Corporation Evaluation system and method of a search operation that detects a detection subject on an object
KR20080018158A (en) 2005-06-21 2008-02-27 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposure method, maintenance method and device manufacturing method
US7924416B2 (en) 2005-06-22 2011-04-12 Nikon Corporation Measurement apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8693006B2 (en) 2005-06-28 2014-04-08 Nikon Corporation Reflector, optical element, interferometer system, stage device, exposure apparatus, and device fabricating method
KR20080026082A (en) 2005-06-30 2008-03-24 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus and method, exposure apparatus maintenance method, and device manufacturing method
CN100565799C (en) 2005-07-11 2009-12-02 株式会社尼康 Exposure apparatus and method for manufacturing device
WO2007023813A1 (en) 2005-08-23 2007-03-01 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
EP1933371A1 (en) 2005-09-09 2008-06-18 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device production method
US8111374B2 (en) 2005-09-09 2012-02-07 Nikon Corporation Analysis method, exposure method, and device manufacturing method
EP1936665A4 (en) 2005-09-21 2010-03-31 Nikon Corp Exposure device, exposure method, and device fabrication method
US8681314B2 (en) 2005-10-24 2014-03-25 Nikon Corporation Stage device and coordinate correction method for the same, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPWO2007052659A1 (en) 2005-11-01 2009-04-30 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
WO2007055237A1 (en) 2005-11-09 2007-05-18 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JPWO2007055199A1 (en) 2005-11-09 2009-04-30 株式会社ニコン Exposure apparatus and method, and device manufacturing method
JPWO2007055373A1 (en) 2005-11-14 2009-04-30 株式会社ニコン The liquid recovery member, an exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR20080068006A (en) 2005-11-15 2008-07-22 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
US7803516B2 (en) 2005-11-21 2010-09-28 Nikon Corporation Exposure method, device manufacturing method using the same, exposure apparatus, and substrate processing method and apparatus
JP2007165869A (en) 2005-11-21 2007-06-28 Nikon Corp Exposure method and method for manufacturing device using same, exposure device, and method and device of processing substrate
US8125610B2 (en) 2005-12-02 2012-02-28 ASML Metherlands B.V. Method for preventing or reducing contamination of an immersion type projection apparatus and an immersion type lithographic apparatus
US7782442B2 (en) 2005-12-06 2010-08-24 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, projection optical system and device producing method
JP2007318069A (en) * 2005-12-06 2007-12-06 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method, device producing method, and projection optical system
KR20080071552A (en) 2005-12-06 2008-08-04 가부시키가이샤 니콘 Exposure method, exposure apparatus, and method for manufacturing device
EP1970944A4 (en) 2005-12-06 2010-04-28 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method, projection optical system and device manufacturing method
EP2768016B1 (en) 2005-12-08 2017-10-25 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
WO2007077875A1 (en) 2005-12-28 2007-07-12 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device production method
US8953148B2 (en) 2005-12-28 2015-02-10 Nikon Corporation Exposure apparatus and making method thereof
US8411271B2 (en) 2005-12-28 2013-04-02 Nikon Corporation Pattern forming method, pattern forming apparatus, and device manufacturing method
CN101300662B (en) 2005-12-28 2012-05-09 株式会社尼康 Pattern forming method, pattern forming apparatus, and device manufacturing method
KR101431405B1 (en) 2006-01-19 2014-08-18 가부시키가이샤 니콘 Moving body drive method, moving body drive system, pattern formation method, pattern formation device, exposure method, exposure device, and device fabrication method
US7714982B2 (en) 2006-02-16 2010-05-11 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR20080103564A (en) 2006-02-16 2008-11-27 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, exposing method, and device manufacturing method
EP1986223A4 (en) 2006-02-16 2010-08-25 Nikon Corp Exposure apparatus, exposing method, and device manufacturing method
WO2007094407A1 (en) 2006-02-16 2007-08-23 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposing method, and device manufacturing method
US8134681B2 (en) 2006-02-17 2012-03-13 Nikon Corporation Adjustment method, substrate processing method, substrate processing apparatus, exposure apparatus, inspection apparatus, measurement and/or inspection system, processing apparatus, computer system, program and information recording medium
JP5177674B2 (en) 2006-02-21 2013-04-03 株式会社ニコン Measuring apparatus and method, a pattern forming apparatus and method, and device manufacturing method
CN101980085B (en) 2006-02-21 2012-11-07 株式会社尼康 Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR101333872B1 (en) 2006-02-21 2013-11-27 가부시키가이샤 니콘 Pattern forming apparatus, pattern forming method, mobile object driving system, mobile body driving method, exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JP5077770B2 (en) 2006-03-07 2012-11-21 株式会社ニコン A device manufacturing method, device manufacturing system and test apparatus
KR20080114691A (en) 2006-03-13 2008-12-31 가부시키가이샤 니콘 Exposure apparatus, maintenance method, exposure method and device manufacturing method
US20070242254A1 (en) 2006-03-17 2007-10-18 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
US8982322B2 (en) 2006-03-17 2015-03-17 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
US20080013062A1 (en) 2006-03-23 2008-01-17 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR20090006064A (en) 2006-04-05 2009-01-14 가부시키가이샤 니콘 Stage apparatus, exposure apparatus, stage control method, exposure method and device manufacturing method
DE102006021797A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Carl Zeiss Smt Ag Optical imaging device with thermal attenuation
WO2007135990A1 (en) 2006-05-18 2007-11-29 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, maintenance method and device manufacturing method
US7728462B2 (en) 2006-05-18 2010-06-01 Nikon Corporation Monolithic stage devices providing motion in six degrees of freedom
KR20090023335A (en) 2006-05-22 2009-03-04 가부시키가이샤 니콘 Exposure method and apparatus, maintenance method, and device manufacturing method
WO2007136089A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Nikon Corporation Maintenance method, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
EP2023379A4 (en) 2006-05-31 2009-07-08 Nikon Corp Exposure apparatus and exposure method
JP5245825B2 (en) 2006-06-30 2013-07-24 株式会社ニコン Maintenance method, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US20080073563A1 (en) 2006-07-01 2008-03-27 Nikon Corporation Exposure apparatus that includes a phase change circulation system for movers
KR101236043B1 (en) 2006-07-14 2013-02-21 가부시키가이샤 니콘 Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8570484B2 (en) 2006-08-30 2013-10-29 Nikon Corporation Immersion exposure apparatus, device manufacturing method, cleaning method, and cleaning member to remove foreign substance using liquid
WO2008026742A1 (en) 2006-08-31 2008-03-06 Nikon Corporation Mobile body drive method and mobile body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
KR20180056819A (en) 2006-08-31 2018-05-29 가부시키가이샤 니콘 Mobile body drive system and mobile body drive method, pattern formation apparatus and method, exposure apparatus and method, device manufacturing method, and decision method
WO2008029757A1 (en) 2006-09-01 2008-03-13 Nikon Corporation Mobile object driving method, mobile object driving system, pattern forming method and apparatus, exposure method and apparatus, device manufacturing method and calibration method
KR101442449B1 (en) 2006-09-01 2014-09-22 가부시키가이샤 니콘 Mobile body driving method, mobile body driving system, pattern forming method and apparatus, exposure method and apparatus and device manufacturing method
WO2008029917A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Nikon Corporation Mask, exposure apparatus and device manufacturing method
KR20090060270A (en) 2006-09-08 2009-06-11 가부시키가이샤 니콘 Cleaning member, cleaning method and device manufacturing method
US7872730B2 (en) 2006-09-15 2011-01-18 Nikon Corporation Immersion exposure apparatus and immersion exposure method, and device manufacturing method
WO2008044612A1 (en) 2006-09-29 2008-04-17 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP5151989B2 (en) 2006-11-09 2013-02-27 株式会社ニコン Holding device, the position detecting device and an exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5055971B2 (en) 2006-11-16 2012-10-24 株式会社ニコン Surface treatment method and surface treatment apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US7973910B2 (en) 2006-11-17 2011-07-05 Nikon Corporation Stage apparatus and exposure apparatus
US20080156356A1 (en) 2006-12-05 2008-07-03 Nikon Corporation Cleaning liquid, cleaning method, liquid generating apparatus, exposure apparatus, and device fabricating method
US8004651B2 (en) 2007-01-23 2011-08-23 Nikon Corporation Liquid recovery system, immersion exposure apparatus, immersion exposing method, and device fabricating method
US8323855B2 (en) 2007-03-01 2012-12-04 Nikon Corporation Pellicle frame apparatus, mask, exposing method, exposure apparatus, and device fabricating method
US8134685B2 (en) 2007-03-23 2012-03-13 Nikon Corporation Liquid recovery system, immersion exposure apparatus, immersion exposing method, and device fabricating method
US8300207B2 (en) 2007-05-17 2012-10-30 Nikon Corporation Exposure apparatus, immersion system, exposing method, and device fabricating method
US8098362B2 (en) 2007-05-30 2012-01-17 Nikon Corporation Detection device, movable body apparatus, pattern formation apparatus and pattern formation method, exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
EP2187430B1 (en) 2007-07-24 2018-10-03 Nikon Corporation Position measuring system, exposure apparatus, position measuring method, exposure method, and device manufacturing method
KR101409149B1 (en) 2007-07-24 2014-06-17 가부시키가이샤 니콘 Mobile object driving method, mobile object driving system, pattern forming method and apparatus, exposure method and apparatus and device manufacturing method
US8194232B2 (en) 2007-07-24 2012-06-05 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, position control method and position control system, and device manufacturing method
US8547527B2 (en) 2007-07-24 2013-10-01 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and pattern formation apparatus, and device manufacturing method
US9304412B2 (en) 2007-08-24 2016-04-05 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, device manufacturing method, and measuring method
US8867022B2 (en) 2007-08-24 2014-10-21 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, and device manufacturing method
US8237919B2 (en) 2007-08-24 2012-08-07 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method for continuous position measurement of movable body before and after switching between sensor heads
US8023106B2 (en) 2007-08-24 2011-09-20 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US8218129B2 (en) 2007-08-24 2012-07-10 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, device manufacturing method, measuring method, and position measurement system
US8421994B2 (en) 2007-09-27 2013-04-16 Nikon Corporation Exposure apparatus
JP5267029B2 (en) 2007-10-12 2013-08-21 株式会社ニコン Illumination optical apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
US8379187B2 (en) 2007-10-24 2013-02-19 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20090153824A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Kla-Tencor Corporation Multiple chuck scanning stage
NL2003363A (en) 2008-09-10 2010-03-15 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method of manufacturing an article for a lithographic apparatus and device manufacturing method.
US8384875B2 (en) 2008-09-29 2013-02-26 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US9312159B2 (en) 2009-06-09 2016-04-12 Nikon Corporation Transport apparatus and exposure apparatus

Also Published As

Publication number Publication date Type
JPH10214783A (en) 1998-08-11 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5751404A (en) Exposure apparatus and method wherein alignment is carried out by comparing marks which are incident on both reticle stage and wafer stage reference plates
US20060227309A1 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6160619A (en) Projection exposure apparatus having compact substrate stage
US20010055733A1 (en) Exposure method and exposure apparatus
EP1041357A1 (en) Stage device and exposure apparatus
US6897963B1 (en) Stage device and exposure apparatus
US6641981B1 (en) Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20030218730A1 (en) Exposure apparatus and methods utilizing plural mask and object stages movable in opposite directions, and methods of producing devices using the same
US20050151947A1 (en) Position measuring method, position control method, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
US6327022B1 (en) Projection exposure method and apparatus
US6549269B1 (en) Exposure apparatus and an exposure method
US5742067A (en) Exposure method and apparatus therefor
JP2003249443A (en) Stage apparatus, stage position-controlling method, exposure method and projection aligner, and device- manufacturing method
JP2002280287A (en) Method and device for detecting position, method and device for exposure, and method of manufacturing device
JP2007318119A (en) Displacement measuring system, lithography equipment, displacement measuring method, and device fabrication method
JPH07270122A (en) Displacement detection device, aligner provided with said displacement detection device and manufacture of device
US20030138742A1 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP2000164504A (en) Stage device and aligner and positioning method using the stage device
JPH10223528A (en) Projection aligner and aligning method
JP2009135166A (en) Exposure method and exposure device, exposure unit, and device manufacturing method
JP2000106340A (en) Aligner, scanning exposure method, and stage device
US20050062949A1 (en) Exposure apparatus and exposure method
JP2002170754A (en) Exposure system, method of detecting optical characteristic, and exposure method
US20050024610A1 (en) Exposure apparatus and stage device, and device manufacturing method
JP2004014876A (en) Adjustment method, method for measuring spatial image, method for measuring image surface, and exposure device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070730

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070926

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20181026

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term