JP4760019B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子をリソグラフィ工程で製造するための露光装置及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a flat panel display element such as a liquid crystal display element in a lithography process, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

現在、半導体集積回路の製造においては、マスク上に形成された非常に微細なパターンを感光性基板上に転写するために、可視光あるいは紫外光を利用したフォトリソグラフィの手法が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程において、液晶表示デバイスや半導体デバイス等の電子デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、パターンを有するマスクを載置して2次元移動するマスクステージと感光基板を載置して2次元移動する基板ステージとを有し、マスク上に形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系を介して感光基板に投影露光するものである。露光装置としては、感光基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との2種類が主に知られている。このうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から走査型露光装置が主に用いられている(例えば、特許文献1参照)。   Currently, in the manufacture of semiconductor integrated circuits, a photolithography technique using visible light or ultraviolet light is used to transfer a very fine pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate. In a manufacturing process using this photolithography technique, an electronic device such as a liquid crystal display device or a semiconductor device is manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. An exposure apparatus used in this photolithography process has a mask stage on which a mask having a pattern is placed and moved two-dimensionally and a substrate stage on which a photosensitive substrate is placed and moved two-dimensionally, and is formed on the mask. The exposed pattern is projected and exposed to the photosensitive substrate through the projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. The exposure apparatus includes a batch type exposure apparatus that simultaneously transfers the entire mask pattern onto the photosensitive substrate, and a scanning type exposure that continuously transfers the mask pattern onto the photosensitive substrate while synchronously scanning the mask stage and the substrate stage. Two types of devices are mainly known. Among these, when manufacturing a liquid crystal display device, a scanning type exposure apparatus is mainly used because of a demand for a large display area (see, for example, Patent Document 1).

この走査型露光装置においては、フォーカスセンサによりマスクのパターン形成面及び感光基板の被露光面の投影光学系の光軸方向における位置(フォーカス位置)をリアルタイムで検出し、フォーカス位置の制御を行っている。   In this scanning exposure apparatus, the focus sensor detects the position (focus position) in the optical axis direction of the projection optical system on the mask pattern formation surface and the exposed surface of the photosensitive substrate in real time, and controls the focus position. Yes.

特開2004‐177468号公報JP 2004-177468 A

ところで、上述の露光装置においては、フォーカスセンサによりフォーカス位置をリアルタイムに検出しているが、ロットの先頭基板の露光(スキャン)開始時においては、フォーカスセンサが感光基板上に位置していないためフォーカス位置をリアルタイムに検出することができない。従って、露光を開始する前に露光(スキャン)開始時におけるフォーカス位置を検出するためにフォーカスセンサを感光基板上に移動させフォーカス位置の検出を行い、その検出結果を記憶し、記憶した検出結果に基づいて露光(スキャン)を開始していたため、スループットの低下を招いていた。また、上述の露光(スキャン)開始時における感光基板のフォーカス位置を検出する際の条件(例えば、スキャンの加速度、速度、基板ステージの姿勢等)は実露光条件と異なっているため、正確な感光基板のフォーカス位置を検出することが困難であった。   In the exposure apparatus described above, the focus position is detected in real time by the focus sensor. However, since the focus sensor is not positioned on the photosensitive substrate at the start of exposure (scanning) of the top substrate of the lot, the focus is focused. The position cannot be detected in real time. Therefore, before starting the exposure, in order to detect the focus position at the start of exposure (scanning), the focus sensor is moved onto the photosensitive substrate to detect the focus position, the detection result is stored, and the stored detection result is stored. Since the exposure (scanning) was started based on this, the throughput was reduced. In addition, since the conditions for detecting the focus position of the photosensitive substrate at the start of the above-described exposure (scanning) (for example, scan acceleration, speed, substrate stage attitude, etc.) are different from the actual exposure conditions, accurate exposure is possible. It was difficult to detect the focus position of the substrate.

この発明の課題は、スループット低下を招くことなく感光基板のフォーカス位置を正確に検出することができる露光装置及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of accurately detecting the focus position of a photosensitive substrate without causing a decrease in throughput, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

この発明の露光装置は、感光性基板を支持するステージ装置を走査方向に移動させて該感光性基板にパターンを走査露光する露光装置において、前記走査方向に交差する方向に沿って2列に配列された複数の投影光学系を含み、該複数の投影光学系によって前記感光性基板に前記パターンを投影する投影光学ユニットと、前記投影光学ユニットの投影領域に対して前記走査方向の一方側に配置され、前記感光性基板に設けられた複数のマークを検出するマーク検出系と、前記走査方向に関して少なくとも前記投影光学ユニットと前記マーク検出系との間に配置され、前記投影光学ユニットの光軸方向における前記感光性基板の位置を検出する位置検出系と、前記マーク検出系が前記複数のマークを検出可能な第1の位置に前記ステージ装置を移動させ、前記マーク検出系に前記複数のマークを検出させるとともに前記位置検出系に前記感光性基板の位置を検出させる第1の制御、前記第1の位置から前記走査方向の前記一方側に前記ステージ装置を移動させ、前記投影光学ユニットの前記投影領域に対して前記走査方向の前記一方側に前記感光性基板を配置させるとともに、前記走査露光を開始させる第2の位置に前記ステージ装置を配置させる第2の制御、前記第1の位置における前記位置検出系の検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動し、前記走査露光のための前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する第3の制御、および前記第2の位置から前記走査方向の他方側に前記ステージ装置を移動させて前記走査露光を開始する第4の制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とする。 The exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus that scans and exposes a pattern on a photosensitive substrate by moving a stage device that supports the photosensitive substrate in the scanning direction, and is arranged in two rows along the direction intersecting the scanning direction. A projection optical unit that projects the pattern onto the photosensitive substrate by the plurality of projection optical systems, and is disposed on one side in the scanning direction with respect to the projection area of the projection optical unit. A mark detection system for detecting a plurality of marks provided on the photosensitive substrate, and at least between the projection optical unit and the mark detection system with respect to the scanning direction, and an optical axis direction of the projection optical unit A position detection system for detecting the position of the photosensitive substrate in the first position, and the stage device at a first position where the mark detection system can detect the plurality of marks. A first control for causing the mark detection system to detect the plurality of marks and for the position detection system to detect the position of the photosensitive substrate; from the first position to the one side in the scanning direction; The stage device is moved so that the photosensitive substrate is disposed on the one side in the scanning direction with respect to the projection area of the projection optical unit, and the stage device is disposed at a second position where the scanning exposure is started. A second control for driving the stage device based on a detection result of the position detection system at the first position, and correcting a position of the photosensitive substrate in the optical axis direction for the scanning exposure. And a control device for performing the fourth control for starting the scanning exposure by moving the stage device from the second position to the other side in the scanning direction from the second position. Characterized in that it obtain.

この発明の露光装置によれば、複数の位置検出手段により検出された基板平面内の複数の異なる位置における計測結果に基づいて面傾斜とマスクのパターンの像面との相対位置を補正する相対位置補正手段を備えているため、従来の露光装置のように露光を開始する前に面傾斜とマスクのパターンの像面との相対位置を検出するためのシーケンスを別途行う必要がなく、露光処理能力を向上させることができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the relative position for correcting the relative position between the surface inclination and the image surface of the mask pattern based on the measurement results at a plurality of different positions in the substrate plane detected by the plurality of position detecting means. Since it is equipped with a correction means, it is not necessary to perform a separate sequence for detecting the relative position between the surface inclination and the image surface of the mask pattern before the exposure is started, unlike the conventional exposure apparatus, and the exposure processing capability Can be improved.

また、この発明のデバイスの製造方法は、回路パターンを有するデバイスの製造方法において、この発明の露光装置を用いて感光性基板に前記回路パターンを走査露光する露光工程と、前記露光工程によって前記回路パターンが露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、を含むことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a device having a circuit pattern, wherein the circuit pattern is exposed by an exposure process of scanning exposure of the circuit pattern onto a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the present invention. And a developing step of developing the photosensitive substrate on which the pattern is exposed .

この発明のデバイスの製造方法によれば、フォーカス位置の調整が正確に行われた露光装置を用いて露光を行うため、高スループットでデバイスの製造を行うことができ、かつ良好なデバイスを得ることができる。
According to the device manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus in which the focus position is accurately adjusted, the device can be manufactured at a high throughput and a good device can be obtained. Can do.

この発明の露光装置によれば、複数の位置検出手段により検出された基板平面内の複数の異なる位置における計測結果に基づいて面傾斜とマスクのパターンの像面との相対位置を補正する相対位置補正手段を備えているため、従来の露光装置のように露光を開始する前に面傾斜とマスクのパターンの像面との相対位置を検出するためのシーケンスを別途行う必要がなく、露光処理能力を向上させることができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the relative position for correcting the relative position between the surface inclination and the image surface of the mask pattern based on the measurement results at a plurality of different positions in the substrate plane detected by the plurality of position detecting means. Since it is equipped with a correction means, it is not necessary to perform a separate sequence for detecting the relative position between the surface inclination and the image surface of the mask pattern before the exposure is started, unlike the conventional exposure apparatus, and the exposure processing capability Can be improved.

また、この発明のデバイスの製造方法によれば、フォーカス位置の調整が正確に行われた露光装置を用いて露光を行うため、高スループットでデバイスの製造を行うことができ、かつ良好なデバイスを得ることができる。 Further, according to the device manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus in which the focus position is accurately adjusted, the device can be manufactured with high throughput, and a good device can be manufactured. Obtainable.

以下、図面を参照して、この発明の第1の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる露光装置の概略構成図であり、図2は図1に示す露光装置の概略斜視図である。   An exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of the exposure apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view of the exposure apparatus shown in FIG.

図1及び図2において、露光装置EXは、露光光でマスクMを照明する複数の照明系モジュール10a〜10kを備えた照明光学系ILと、マスクMを支持するマスクステージMSTと、照明系モジュール10a〜10kのそれぞれに対応して配置され、露光光で照明されたマスクMのパターンの像を外径が500mmよりも大きい感光基板(感光性基板)P上に投影する複数の投影光学系PL1〜PL11と、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、レーザ光を用いてマスクステージMSTの位置を検出するマスク側レーザ干渉計39a,39bと、レーザ光を用いて基板ステージPSTの位置を検出する基板側レーザ干渉計43a,43bとを備えている。この実施の形態において、照明系モジュールは10a〜10kの11つであり、図1には便宜上照明系モジュール10aに対応するもののみが示されているが、照明系モジュール10a〜10kのそれぞれは同様の構成を有している。感光基板Pはガラスプレートにレジスト(感光剤)を塗布したものである。   1 and 2, an exposure apparatus EX includes an illumination optical system IL including a plurality of illumination system modules 10a to 10k that illuminate a mask M with exposure light, a mask stage MST that supports the mask M, and an illumination system module. A plurality of projection optical systems PL1 for projecting an image of the pattern of the mask M arranged corresponding to each of 10a to 10k and illuminated with exposure light onto a photosensitive substrate (photosensitive substrate) P having an outer diameter larger than 500 mm. ~ PL11, substrate stage PST for supporting the photosensitive substrate P, mask side laser interferometers 39a and 39b for detecting the position of the mask stage MST using laser light, and detecting the position of the substrate stage PST using laser light Substrate side laser interferometers 43a and 43b. In this embodiment, there are eleven illumination system modules 10a to 10k, and only those corresponding to the illumination system module 10a are shown in FIG. 1 for convenience, but each of the illumination system modules 10a to 10k is the same. It has the composition of. The photosensitive substrate P is obtained by applying a resist (photosensitive agent) to a glass plate.

露光装置EXは、マスクステージMSTに支持されているマスクMと基板ステージPSTに支持されている感光基板Pとを同期移動しつつ投影光学系PL1〜PL11を介してマスクMのパターンを感光基板Pに投影露光する走査型露光装置である。以下の説明において、投影光学系PL1〜PL11の光軸方向をZ軸方向とし、Z軸方向に垂直な方向でマスクM及び感光基板Pの同期移動方向(走査方向)をX軸方向とし、Z軸方向及びX軸方向に直交する方向(非走査方向)をY軸方向とする。   The exposure apparatus EX transfers the pattern of the mask M to the photosensitive substrate P via the projection optical systems PL1 to PL11 while synchronously moving the mask M supported by the mask stage MST and the photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST. This is a scanning exposure apparatus that performs projection exposure. In the following description, the optical axis direction of the projection optical systems PL1 to PL11 is the Z-axis direction, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the photosensitive substrate P in the direction perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction, and Z A direction (non-scanning direction) perpendicular to the axial direction and the X-axis direction is defined as a Y-axis direction.

図1に示すように、照明光学系ILは、露光用光源6と、光源6から射出された光束を集光する楕円鏡6aと、楕円鏡6aにより集光された光束のうち露光に必要な波長の光束を反射し、その他の波長の光束を透過させるダイクロイックミラー7と、ダイクロイックミラー7で反射した光束のうち更に露光に必要な波長のみを通過させる波長選択フィルタ8と、波長選択フィルタ8からの光束を複数本(本実施の形態では11本)に分岐して、反射ミラー11を介して照明系モジュール10a〜10kのそれぞれに入射させるライトガイド9とを備えている。本実施の形態における露光用光源6には水銀ランプが用いられ、露光光としては波長選択フィルタ8により、露光に必要な波長であるg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)などが用いられる。   As shown in FIG. 1, the illumination optical system IL is necessary for exposure among the exposure light source 6, the elliptical mirror 6a that condenses the light beam emitted from the light source 6, and the light beam collected by the elliptical mirror 6a. A dichroic mirror 7 that reflects a light beam having a wavelength and transmits a light beam having another wavelength, a wavelength selection filter 8 that passes only a wavelength necessary for exposure among light beams reflected by the dichroic mirror 7, and a wavelength selection filter 8. The light guide 9 is branched into a plurality of light beams (11 in the present embodiment) and incident on each of the illumination system modules 10 a to 10 k via the reflection mirror 11. A mercury lamp is used as the light source 6 for exposure in the present embodiment, and the g-line (436 nm), h-line (405 nm), i-line (365 nm), which are wavelengths necessary for exposure, are applied by the wavelength selection filter 8 as exposure light. ) Etc. are used.

照明系モジュール10aは、照明シャッタ12と、リレーレンズ13と、リレーレンズ13を通過した光束をほぼ均一な照度分布の光束に調整して露光光に変換するオプティカルインテグレータ14と、オプティカルインテグレータ14からの露光光を集光してマスクMを均一な照度で照明するコンデンサレンズ15とを備えている。この実施の形態において、照明系モジュール10aと同じ構成の照明系モジュール10b〜10kが、X軸方向とY軸方向とに一定の間隔を持って配置されている。   The illumination system module 10 a includes an illumination shutter 12, a relay lens 13, an optical integrator 14 that adjusts a light beam that has passed through the relay lens 13 to a light beam having a substantially uniform illuminance distribution, and converts the light into exposure light. And a condenser lens 15 that condenses exposure light and illuminates the mask M with uniform illuminance. In this embodiment, illumination system modules 10b to 10k having the same configuration as the illumination system module 10a are arranged with a certain interval in the X-axis direction and the Y-axis direction.

照明シャッタ12は、ライトガイド9の光路下流側に光束の光路に対して進退自在に配置されており、光束の遮蔽・解除をする。照明シャッタ12には、この照明シャッタ12を光束の光路に対して進退移動させるシャッタ駆動部12Dが設けられており、制御装置CONTによりその駆動を制御される。照明シャッタ12を通過した光束は、リレーレンズ13を介してオプティカルインテグレータ14に達する。オプティカルインテグレータ14の射出面側には二次光源が形成され、オプティカルインテグレータ14からの露光光はコンデンサレンズ15を介してマスクステージMSTに支持されているマスクMを均一な照度で照射する。そして、照明系モジュール10a〜10kのそれぞれから射出した露光光はマスクM上の異なる照明領域のそれぞれを照明する。   The illumination shutter 12 is disposed on the downstream side of the light path of the light guide 9 so as to be movable back and forth with respect to the light path of the light beam, and shields / releases the light beam. The illumination shutter 12 is provided with a shutter drive unit 12D that moves the illumination shutter 12 forward and backward with respect to the optical path of the light flux, and the drive is controlled by the control unit CONT. The light beam that has passed through the illumination shutter 12 reaches the optical integrator 14 via the relay lens 13. A secondary light source is formed on the exit surface side of the optical integrator 14, and exposure light from the optical integrator 14 irradiates the mask M supported by the mask stage MST through the condenser lens 15 with uniform illuminance. Then, the exposure light emitted from each of the illumination system modules 10a to 10k illuminates each of the different illumination areas on the mask M.

マスクMを支持するマスクステージMSTは移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行うべくX軸方向への長いストロークと、走査方向と直交するY軸方向への所定距離のストロークとを有している。図1に示すように、マスクステージMSTは、このマスクステージMSTをX軸方向及びY軸方向に駆動するマスクステージ駆動部MSTDを有している。マスクステージ駆動部MSTDは制御装置CONTにより制御される。   The mask stage MST that supports the mask M is movably provided, and has a long stroke in the X-axis direction and a stroke of a predetermined distance in the Y-axis direction orthogonal to the scanning direction in order to perform one-dimensional scanning exposure. Have. As shown in FIG. 1, the mask stage MST has a mask stage drive unit MSTD that drives the mask stage MST in the X-axis direction and the Y-axis direction. The mask stage driving unit MSTD is controlled by the control device CONT.

図2に示すように、マスク側レーザ干渉計は、マスクステージMSTのX軸方向における位置を検出するXレーザ干渉計39aと、マスクステージMSTのY軸方向における位置を検出するYレーザ干渉計39bとを備えている。マスクステージMSTの+X側の端縁にはY軸方向に延在するX移動鏡38aが設けられている。一方、マスクステージMSTの+Y側の端縁にはX移動鏡38aに直交するように、X軸方向に延在するY移動鏡38bが設けられている。また、X移動鏡38aに対向してXレーザ干渉計39aが配置されており、Y移動鏡38bに対向してYレーザ干渉計39bが配置されている。   As shown in FIG. 2, the mask side laser interferometer includes an X laser interferometer 39a that detects the position of the mask stage MST in the X-axis direction and a Y laser interferometer 39b that detects the position of the mask stage MST in the Y-axis direction. And. An X moving mirror 38a extending in the Y-axis direction is provided at the + X side edge of the mask stage MST. On the other hand, a Y moving mirror 38b extending in the X-axis direction is provided at the + Y side edge of the mask stage MST so as to be orthogonal to the X moving mirror 38a. Further, an X laser interferometer 39a is disposed facing the X moving mirror 38a, and a Y laser interferometer 39b is disposed facing the Y moving mirror 38b.

Xレーザ干渉計39aはX移動鏡38aにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりX移動鏡38aで発生した光(反射光)はXレーザ干渉計39a内部のディテクタに受光される。Xレーザ干渉計39aは、X移動鏡38aからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてX移動鏡38aの位置、すなわちマスクステージMSTのX軸方向における位置を検出する。なお、マスクMの位置は、マスクステージMSTに対するマスクMの各位置を計測しておくことにより、レーザ干渉計の検査値でモニタすることができる。   The X laser interferometer 39a irradiates the X moving mirror 38a with laser light. The light (reflected light) generated by the X moving mirror 38a by the laser light irradiation is received by a detector inside the X laser interferometer 39a. Based on the reflected light from the X moving mirror 38a, the X laser interferometer 39a detects the position of the X moving mirror 38a, that is, the position of the mask stage MST in the X axis direction based on the position of the internal reference mirror. The position of the mask M can be monitored with the inspection value of the laser interferometer by measuring each position of the mask M with respect to the mask stage MST.

Yレーザ干渉計39bはY移動鏡38bにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりY移動鏡38bで発生した光(反射光)はYレーザ干渉計39b内部のディテクタに受光される。Yレーザ干渉計39bは、Y移動鏡38bからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてY移動鏡38bの位置、すなわちマスクステージMST(ひいてはマスクM)のY軸方向における位置を検出する。   The Y laser interferometer 39b irradiates the Y moving mirror 38b with laser light. The light (reflected light) generated by the Y moving mirror 38b by the laser light irradiation is received by a detector inside the Y laser interferometer 39b. The Y laser interferometer 39b is based on the reflected light from the Y moving mirror 38b, with the position of the internal reference mirror as a reference, that is, the position of the Y moving mirror 38b, that is, the position of the mask stage MST (and thus the mask M) in the Y axis direction. Is detected.

レーザ干渉計39a,39bそれぞれの検出結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計39a,39bそれぞれの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部MSTDを介してマスクステージMSTを駆動し、マスクMの位置制御を行う。   The detection results of the laser interferometers 39a and 39b are output to the control device CONT. The control device CONT drives the mask stage MST via the mask stage drive unit MSTD based on the detection results of the laser interferometers 39a and 39b, and controls the position of the mask M.

マスクMを透過した露光光は、投影光学系PL1〜PL11のそれぞれに入射する。投影光学系PL1〜PL11のそれぞれは、マスクMの照明領域に存在するパターンの像を感光基板Pに投影露光するものであり、照明系モジュール10a〜10kのそれぞれに対応して配置されている。投影光学系PL1,PL3,PL5,PL7,PL9,PL11(第1投影光学ユニット)と投影光学系PL2,PL4,PL6,PL8,PL10(第2投影光学ユニット)とは2列に千鳥状に配列されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学系PL1〜PL11のそれぞれは、隣合う投影光学系(例えば投影光学系PL1とPL2、PL2とPL3)をX軸方向に所定量変位させて配置されている。投影光学系PL1〜PL11のそれぞれを透過した露光光は、基板ステージPSTに支持されている感光基板P上の異なる投影領域にマスクMの照明領域に対応したパターンの像を結像する。照明領域のマスクMのパターンは所定の結像特性を持って、レジストが塗布された感光基板P上に転写される。   The exposure light transmitted through the mask M enters each of the projection optical systems PL1 to PL11. Each of the projection optical systems PL1 to PL11 projects and exposes an image of a pattern existing in the illumination area of the mask M onto the photosensitive substrate P, and is arranged corresponding to each of the illumination system modules 10a to 10k. The projection optical systems PL1, PL3, PL5, PL7, PL9, PL11 (first projection optical unit) and the projection optical systems PL2, PL4, PL6, PL8, PL10 (second projection optical unit) are arranged in a staggered pattern in two rows. Has been. That is, each of the projection optical systems PL1 to PL11 arranged in a staggered manner is arranged by displacing adjacent projection optical systems (for example, projection optical systems PL1 and PL2, PL2 and PL3) by a predetermined amount in the X-axis direction. Yes. The exposure light transmitted through each of the projection optical systems PL1 to PL11 forms an image of a pattern corresponding to the illumination area of the mask M on different projection areas on the photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST. The pattern of the mask M in the illumination area has a predetermined imaging characteristic and is transferred onto the photosensitive substrate P coated with a resist.

感光基板Pを支持する基板ステージPSTは移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行うためのX軸方向への長いストロークと、走査方向と直交する方向にステップ移動するためのY軸方向への長いストロークとを有している。また、基板ステージPSTは、この基板ステージPSTをX軸方向及びY軸方向、更にZ軸方向に駆動する基板ステージ駆動部PSTDを有している。基板ステージ駆動部PSTDは制御装置CONTにより制御される。   The substrate stage PST that supports the photosensitive substrate P is movably provided, and has a long stroke in the X-axis direction for performing one-dimensional scanning exposure and a Y-axis for stepping in a direction orthogonal to the scanning direction. With a long stroke in the direction. The substrate stage PST has a substrate stage drive unit PSTD that drives the substrate stage PST in the X-axis direction and the Y-axis direction, and further in the Z-axis direction. The substrate stage drive unit PSTD is controlled by the control device CONT.

図2に示すように、基板側レーザ干渉計は、基板ステージPSTのX軸方向における位置を検出するXレーザ干渉計43aと、基板ステージPSTのY軸方向における位置を検出するYレーザ干渉計43bとを備えている。基板ステージPSTの+X側の端縁にはY軸方向に延在するX移動鏡42aが設けられている。一方、基板ステージPSTの−Y側の端縁にはX移動鏡42aに直交するように、X軸方向に延在するY移動鏡42bが設けられている。X移動鏡42aにはXレーザ干渉計43aが対向して配置されており、Y移動鏡42bにはYレーザ干渉計43bが対向して配置されている。   As shown in FIG. 2, the substrate side laser interferometer includes an X laser interferometer 43a that detects the position of the substrate stage PST in the X-axis direction and a Y laser interferometer 43b that detects the position of the substrate stage PST in the Y-axis direction. And. An X moving mirror 42a extending in the Y-axis direction is provided at the + X side edge of the substrate stage PST. On the other hand, a Y moving mirror 42b extending in the X-axis direction is provided at the −Y side edge of the substrate stage PST so as to be orthogonal to the X moving mirror 42a. An X laser interferometer 43a is disposed opposite to the X movable mirror 42a, and a Y laser interferometer 43b is disposed opposite to the Y movable mirror 42b.

Xレーザ干渉計43aはX移動鏡42aにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりX移動鏡42aで発生した光(反射光)は、Xレーザ干渉計43a内部のディテクタに受光される。Xレーザ干渉計43aは、X移動鏡42aからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてX移動鏡42aの位置、すなわち基板ステージPST(ひいては感光基板P)のX軸方向における位置を検出する。   The X laser interferometer 43a irradiates the X moving mirror 42a with laser light. The light (reflected light) generated by the X moving mirror 42a by the laser light irradiation is received by the detector inside the X laser interferometer 43a. Based on the reflected light from the X moving mirror 42a, the X laser interferometer 43a uses the position of the internal reference mirror as a reference, that is, the position of the X moving mirror 42a, that is, the X direction of the substrate stage PST (and hence the photosensitive substrate P). Detect position.

Yレーザ干渉計43bはY移動鏡42bにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりY移動鏡42bで発生した光(反射光)は、Yレーザ干渉計43b内部のディテクタに受光される。Yレーザ干渉計43bは、Y移動鏡42bからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてY移動鏡42bの位置、すなわち基板ステージPSTのY軸方向における位置を検出する。なお、感光基板Pの位置は、基板ステージPSTに対する感光基板Pの各位置を計測しておくことにより、レーザ干渉計の検査値でモニタすることができる。レーザ干渉計43a,43bそれぞれの検出結果は制御装置CONTに出力される。   The Y laser interferometer 43b irradiates the Y moving mirror 42b with laser light. The light (reflected light) generated by the Y moving mirror 42b by the laser light irradiation is received by the detector inside the Y laser interferometer 43b. The Y laser interferometer 43b detects the position of the Y moving mirror 42b, that is, the position of the substrate stage PST in the Y-axis direction based on the position of the internal reference mirror based on the reflected light from the Y moving mirror 42b. The position of the photosensitive substrate P can be monitored with the inspection value of the laser interferometer by measuring each position of the photosensitive substrate P with respect to the substrate stage PST. The detection results of the laser interferometers 43a and 43b are output to the control device CONT.

マスクステージMST及び基板ステージPSTのそれぞれは制御装置CONTの制御のもとでマスクステージ駆動部MSTD及び基板ステージ駆動部PSTDにより独立して移動可能となっている。そして、本実施の形態では、マスクMを支持したマスクステージMSTと感光基板Pを支持した基板ステージPSTとが投影光学系PL1〜PL11に対して任意の走査速度(同期移動速度)でX軸方向に同期移動するようになっている。   Each of the mask stage MST and the substrate stage PST can be independently moved by the mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD under the control of the control device CONT. In this embodiment, the mask stage MST that supports the mask M and the substrate stage PST that supports the photosensitive substrate P move in the X-axis direction at an arbitrary scanning speed (synchronous movement speed) with respect to the projection optical systems PL1 to PL11. Move to sync.

また、投影光学系PL1,PL3,PL5,PL7,PL9,PL11(第1投影光学ユニット)の−X側には、マスクMのパターン形成面及び感光基板Pの被露光面のZ軸方向における位置(フォーカス位置)を検出するオートフォーカス検出系(位置検出手段、第1検出手段)50が設けられている。オートフォーカス検出系50は、図3に示すように、走査方向に直交する方向(Y方向)に配列された複数(この実施の形態においては3つ)の感光基板位置検出系50a,50b,50c、及び図示しないY方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)のマスク位置検出系を有している。なお、図3に示すP1は投影光学系PL1を介した光束が感光基板P上を露光する領域(露光領域)であり、P2〜P11のそれぞれは投影光学系PL2〜PL11のそれぞれを介した光束が感光基板P上を露光する領域(露光領域)である。3つの感光基板位置検出系50a〜50cにより検出された感光基板Pの被露光面の3つの位置検出点におけるフォーカス位置、及び2つのマスク位置検出系により検出されたマスクMのパターン形成面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置は、制御装置CONTに対して出力される。   Further, on the −X side of the projection optical systems PL1, PL3, PL5, PL7, PL9, and PL11 (first projection optical unit), positions of the pattern forming surface of the mask M and the exposed surface of the photosensitive substrate P in the Z-axis direction. An autofocus detection system (position detection means, first detection means) 50 for detecting (focus position) is provided. As shown in FIG. 3, the autofocus detection system 50 includes a plurality (three in this embodiment) of photosensitive substrate position detection systems 50a, 50b, 50c arranged in a direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction. , And a plurality (two in this embodiment) of mask position detection systems arranged in the Y direction (not shown). Note that P1 shown in FIG. 3 is a region (exposure region) where the light flux through the projection optical system PL1 is exposed on the photosensitive substrate P, and each of P2 to P11 is a light flux through each of the projection optical systems PL2 to PL11. Is an area (exposure area) where the photosensitive substrate P is exposed. The focus position at three position detection points of the exposed surface of the photosensitive substrate P detected by the three photosensitive substrate position detection systems 50a to 50c, and 2 of the pattern formation surface of the mask M detected by the two mask position detection systems. The focus positions at the two position detection points are output to the control device CONT.

また、投影光学系PL2,PL4,PL6,PL8,PL10(第2投影光学ユニット)の+X側には、マスクMのパターン形成面及び感光基板Pの被露光面のZ軸方向における位置(フォーカス位置)を検出するオートフォーカス検出系(位置検出手段、第2検出手段)52が設けられている。即ち、オートフォーカス検出系50,52は、第1投影光学ユニットと第2投影光学ユニットとを走査方向(X方向)に挟み込む位置関係にある。オートフォーカス検出系52は、図3に示すように、Y方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)の感光基板位置検出系52a,52b、及び図示しないY方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)のマスク位置検出系を有している。また、2つの感光基板位置検出系52a,52bにより検出された感光基板Pの被露光面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置、及び2つのマスク位置検出系により検出されたマスクMのパターン形成面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置は、制御装置CONTに対して出力される。   Further, on the + X side of the projection optical systems PL2, PL4, PL6, PL8, and PL10 (second projection optical unit), the positions (focus positions) of the pattern forming surface of the mask M and the exposed surface of the photosensitive substrate P in the Z-axis direction. An autofocus detection system (position detection means, second detection means) 52 is provided. That is, the autofocus detection systems 50 and 52 are in a positional relationship in which the first projection optical unit and the second projection optical unit are sandwiched in the scanning direction (X direction). As shown in FIG. 3, the autofocus detection system 52 is arranged in a plurality of (two in this embodiment) photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b arranged in the Y direction, and in the Y direction (not shown). A plurality (two in this embodiment) of mask position detection systems are provided. Further, the focus position at two position detection points of the exposed surface of the photosensitive substrate P detected by the two photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b, and the pattern formation surface of the mask M detected by the two mask position detection systems. The focus positions at the two position detection points are output to the control device CONT.

制御装置(面傾斜算出手段)CONTは、オートーフォーカス検出系50,52により検出された感光基板Pの被露光面におけるフォーカス位置に基づいて感光基板Pの面傾斜を算出する。また、オートフォーカス検出系50,52により検出されたマスクMのパターン形成面におけるフォーカス位置に基づいてマスクMの面傾斜を算出し、算出されたマスクMの面傾斜に基づいて投影光学系PL1〜PL11を介して感光基板Pに投影されるマスクMのパターンの像面を算出する。そして、算出された感光基板Pの面傾斜と投影光学系PL1〜PL11を介して感光基板Pに投影されるマスクMのパターンの像面との相対位置を基板ステージ駆動部PSTD(またはマスクステージ駆動部MSTD)を駆動させて基板ステージPST(またはマスクステージMST)を移動させることにより補正する。   The control device (surface inclination calculating means) CONT calculates the surface inclination of the photosensitive substrate P based on the focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P detected by the autofocus detection systems 50 and 52. Further, the surface inclination of the mask M is calculated based on the focus position on the pattern formation surface of the mask M detected by the autofocus detection systems 50 and 52, and the projection optical systems PL1 to PL1 are calculated based on the calculated surface inclination of the mask M. The image plane of the pattern of the mask M projected onto the photosensitive substrate P via PL11 is calculated. The relative position between the calculated surface inclination of the photosensitive substrate P and the image surface of the pattern of the mask M projected onto the photosensitive substrate P via the projection optical systems PL1 to PL11 is used as the substrate stage drive unit PSTD (or mask stage drive). The substrate stage PST (or the mask stage MST) is moved by driving the part MSTD) to correct.

また、オートフォーカス検出系50の−X側には、感光基板Pに設けられている複数のアライメントマークを検出するアライメント検出系54が設けられている。アライメント検出系54は、図3に示すように、Y方向に配列された複数(この実施の形態においては6つ)のアライメントマーク検出系54a〜54fを有しており、それぞれのアライメントマーク検出系54a〜54fに対応して設けられている感光基板P上のアライメントマーク位置を検出する。また、6つのアライメントマーク検出系54a〜54fにより検出されたアライメントマーク位置は制御装置CONTに対して出力される。制御装置CONTは、アライメント検出系54により検出された6つのアライメントマーク位置、及びマスクMとアライメント検出系54との相対位置関係に基づいて予め算出され記憶されているベースライン量に基づいて、マスクMと感光基板Pとの位置合わせを行うための補正量を算出し、算出された補正量に基づいて基板ステージPST(またはマスクステージMST)の位置を基板ステージ駆動部PSTD(またはマスクステージ駆動部MSTD)を駆動させて補正する。   An alignment detection system 54 that detects a plurality of alignment marks provided on the photosensitive substrate P is provided on the −X side of the autofocus detection system 50. As shown in FIG. 3, the alignment detection system 54 includes a plurality (six in this embodiment) of alignment mark detection systems 54a to 54f arranged in the Y direction. Alignment mark positions on the photosensitive substrate P provided corresponding to 54a to 54f are detected. The alignment mark positions detected by the six alignment mark detection systems 54a to 54f are output to the control device CONT. The control device CONT uses the six alignment mark positions detected by the alignment detection system 54 and the baseline amount calculated and stored in advance based on the relative positional relationship between the mask M and the alignment detection system 54. A correction amount for aligning M and the photosensitive substrate P is calculated, and the position of the substrate stage PST (or mask stage MST) is calculated based on the calculated correction amount, and the substrate stage driving unit PSTD (or mask stage driving unit). MSTD) is driven to correct.

次に、この第1の実施の形態にかかる露光装置における第1のフォーカス位置補正方法について説明する。図4は、この実施の形態にかかる露光装置において、基板ステージPSTがスキャンを開始する前に行われるフォーカス位置の補正の処理について説明するためのフローチャートである。   Next, a first focus position correction method in the exposure apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining a focus position correction process performed before the substrate stage PST starts scanning in the exposure apparatus according to this embodiment.

まず、制御装置CONTは、感光基板Pの交換を行い、感光基板Pを基板ステージPSTに載置する(ステップS10)。次に、制御装置CONTは、図5に示すように、基板ステージPSTを、アライメント検出系54が感光基板Pに設けられている第1アライメントマークm1〜m6の位置を検出できる位置に、基板ステージ駆動部PSTDを駆動させて移動させる(ステップS11)。   First, the control device CONT replaces the photosensitive substrate P and places the photosensitive substrate P on the substrate stage PST (step S10). Next, as shown in FIG. 5, the control device CONT places the substrate stage PST at a position where the alignment detection system 54 can detect the positions of the first alignment marks m1 to m6 provided on the photosensitive substrate P. The drive unit PSTD is driven and moved (step S11).

次に、制御装置CONTは、アライメント検出系54によるマスクMと感光基板Pとの位置あわせ(アライメント)を行い、アライメントと同時にオートフォーカス検出系50,52による感光基板Pの被露光面におけるフォーカス位置の検出を行う(ステップS12)。即ち、オートフォーカス検出系50の3つの感光基板位置検出系50a〜50c及びオートフォーカス検出系52の2つの感光基板位置検出系52a,52bは感光基板Pの被露光面の5つの検出点f1〜f5におけるフォーカス位置を検出し、検出された5つの検出点f1〜f5のフォーカス位置は制御装置CONTに対して出力される。   Next, the control device CONT performs alignment (alignment) between the mask M and the photosensitive substrate P by the alignment detection system 54, and simultaneously with the alignment, the focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P by the autofocus detection systems 50 and 52. Is detected (step S12). That is, the three photosensitive substrate position detection systems 50a to 50c of the autofocus detection system 50 and the two photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b of the autofocus detection system 52 are five detection points f1 to f1 of the exposed surface of the photosensitive substrate P. The focus position at f5 is detected, and the detected focus positions of the five detection points f1 to f5 are output to the control device CONT.

次に、制御装置CONTは、ステップS12において検出された感光基板Pの被露光面の5つの検出点f1〜f5におけるフォーカス位置に基づいて、感光基板Pの被露光面の面傾斜(以下、第1面傾斜という)を算出する(ステップS13)。即ち、ステップS12において検出された5つの検出点f1〜f5のフォーカス位置に基づいて、感光基板Pの投影光学系PL1〜PL11の光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出する。次に、制御装置CONTは、ステップS13において算出された第1面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる(ステップS14)。 Next, the control device CONT determines the surface inclination of the exposed surface of the photosensitive substrate P (hereinafter referred to as “first”) based on the focus positions at the five detection points f1 to f5 of the exposed surface of the photosensitive substrate P detected in step S12. Is calculated (step S13). That is, based on the focus positions of the five detection points f1 to f5 detected in step S12, the tilt in the X direction (θ X ) and the tilt in the Y direction with respect to the optical axis of the projection optical systems PL1 to PL11 of the photosensitive substrate P ( θ Y ) and the height (Z) in the Z direction are calculated. Next, the control device CONT stores the first surface inclination calculated in step S13 in a storage unit (not shown) (step S14).

次に、制御装置CONTは、図6に示すように、基板ステージPSTを、アライメント検出系54が感光基板Pに設けられている第2アライメントマークm7〜m12の位置を検出できる位置に、基板ステージ駆動部PSTDを駆動させて移動させ、アライメント検出系54によりマスクMと感光基板Pとの位置あわせ(アライメント)を行う(ステップS15)。   Next, as shown in FIG. 6, the control apparatus CONT places the substrate stage PST at a position where the alignment detection system 54 can detect the positions of the second alignment marks m7 to m12 provided on the photosensitive substrate P. The drive unit PSTD is driven and moved, and alignment (alignment) between the mask M and the photosensitive substrate P is performed by the alignment detection system 54 (step S15).

次に、制御装置CONTは、図7に示すように、基板ステージPSTを露光(スキャン)開始位置に基板ステージ駆動部PSTDを駆動させて移動させるとともに、ステップS15において記憶された第1面傾斜に基づいて感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う(ステップS16)。具体的には、制御装置CONTは基板ステージ駆動部PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動部PSTDは制御装置CONTからの制御信号に基づいて基板ステージPSTを駆動させることにより、感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う。   Next, as shown in FIG. 7, the control apparatus CONT moves the substrate stage PST to the exposure (scan) start position by driving the substrate stage drive unit PSTD, and the first surface tilt stored in step S15. Based on this, the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P is corrected (step S16). Specifically, the control device CONT outputs a control signal to the substrate stage drive unit PSTD, and the substrate stage drive unit PSTD drives the substrate stage PST based on the control signal from the control device CONT, thereby photosensitive substrate. The focus position of the exposed surface of P is corrected.

次に、この第1の実施の形態にかかる露光装置における第2のフォーカス位置補正方法について説明する。図8は、この実施の形態にかかる露光装置において、基板ステージPSTがスキャンを開始した後に行われるフォーカス位置の補正の処理について説明するためのフローチャートである。   Next, a second focus position correction method in the exposure apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining a focus position correction process performed after the substrate stage PST starts scanning in the exposure apparatus according to this embodiment.

まず、制御装置CONTは基板ステージ駆動部PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動部PSTDを駆動させて基板ステージPSTを移動させることにより、図7に示す位置から露光のためのスキャンを開始する(ステップS20)。ここで、図7に示す位置からスキャンを開始した場合、図9に示すように、実露光が開始される前、即ち投影光学系PL1,PL3,PL5,PL7,PL9,PL11を介した光束が感光基板Pに到達する前に、基板端部を検出するまでスキャンし、基板端部を検出した後に(ステップS21、Yes)、オートフォーカス検出系50の感光基板位置検出系50a,50bが感光基板P上に到達する。基板端部は、オートフォーカス検出系50の出力が急激に変化する信号をモニタすることにより検出可能である。   First, the control device CONT outputs a control signal to the substrate stage drive unit PSTD, drives the substrate stage drive unit PSTD, and moves the substrate stage PST, thereby scanning for exposure from the position shown in FIG. Start (step S20). Here, when scanning is started from the position shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9, before actual exposure is started, that is, the light flux through the projection optical systems PL1, PL3, PL5, PL7, PL9, and PL11. Before reaching the photosensitive substrate P, scanning is performed until the end of the substrate is detected, and after detecting the end of the substrate (step S21, Yes), the photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b of the autofocus detection system 50 are detected by the photosensitive substrate. Reach on P. The edge of the substrate can be detected by monitoring a signal in which the output of the autofocus detection system 50 changes rapidly.

次に、制御装置CONTは、実露光が開始される前、感光基板P上に到達したオートフォーカス検出系50の感光基板位置検出系50a,50bによる感光基板Pの被露光面におけるフォーカス位置の検出を行う(ステップS22)。即ち、オートフォーカス検出系50の3つの感光基板位置検出系50a〜50cのうち感光基板P上に位置する2つの感光基板位置検出系50a,50bは感光基板Pの被露光面の2つの検出点f6,f7におけるフォーカス位置をそれぞれ検出し、検出された2つの検出点f6,f7のフォーカス位置は制御装置CONTに対して出力される。   Next, the control device CONT detects the focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P by the photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b of the autofocus detection system 50 that has reached the photosensitive substrate P before actual exposure is started. Is performed (step S22). That is, of the three photosensitive substrate position detection systems 50a to 50c of the autofocus detection system 50, the two photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b located on the photosensitive substrate P are two detection points on the exposed surface of the photosensitive substrate P. The focus positions at f6 and f7 are detected, and the detected focus positions at the two detection points f6 and f7 are output to the control device CONT.

次に、制御装置CONTは、ステップS22において検出された感光基板Pの被露光面の2つの検出点f6,f7を第1のフォーカス位置として図示しない記憶部に記憶させる(ステップS23)。次に、制御装置CONTは、第1フォーカス位置からスキャンさせることにより、所定距離移動させる(ステップS24)。   Next, the control unit CONT stores the two detection points f6 and f7 on the exposed surface of the photosensitive substrate P detected in step S22 in the storage unit (not shown) as the first focus position (step S23). Next, the control device CONT is moved from the first focus position by a predetermined distance (step S24).

次に、制御装置CONTは、図10に示すように、オートフォーカス検出系50の感光基板位置検出系50a,50bにより、ステップS22において検出された2つの検出点f6,f7とは異なる2つの検出点f8,f9のフォーカス位置(第2のフォーカス位置)の検出を行う(ステップS25)。即ち、オートフォーカス検出系50の3つの感光基板位置検出系50a〜50cのうち感光基板P上に位置する2つの感光基板位置検出系50a,50bは感光基板Pの被露光面の2つの検出点f8,f9における第2のフォーカス位置を検出し、検出された2つの検出点f8,f9の第2のフォーカス位置は制御装置CONTに対して出力される。   Next, as shown in FIG. 10, the control device CONT detects two detection points different from the two detection points f6 and f7 detected in step S22 by the photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b of the autofocus detection system 50. The focus positions (second focus positions) of the points f8 and f9 are detected (step S25). That is, of the three photosensitive substrate position detection systems 50a to 50c of the autofocus detection system 50, the two photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b located on the photosensitive substrate P are two detection points on the exposed surface of the photosensitive substrate P. The second focus positions at f8 and f9 are detected, and the detected second focus positions at the two detection points f8 and f9 are output to the control device CONT.

次に、制御装置CONTは、ステップS22において検出された2つの検出点f6,f7の第1のフォーカス位置及びステップS25において検出された2つの検出点f8,f9の第2のフォーカス位置に基づいて、感光基板Pの被露光面の面傾斜(以下、第2面傾斜という)を算出する(ステップS26)。即ち、2つの検出点f6,f7と2つの検出点f8,f9は直線状に並ばない検出点であるため、この4つの検出点f6〜f9に基づいて感光基板Pの投影光学系の光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出することができる。次に、制御装置CONTは、ステップS26において算出された第2面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる(ステップS27)。 Next, the control device CONT is based on the first focus positions of the two detection points f6 and f7 detected in step S22 and the second focus positions of the two detection points f8 and f9 detected in step S25. Then, the surface inclination of the exposed surface of the photosensitive substrate P (hereinafter referred to as the second surface inclination) is calculated (step S26). That is, since the two detection points f6 and f7 and the two detection points f8 and f9 are detection points that are not arranged in a straight line, the optical axis of the projection optical system of the photosensitive substrate P is based on the four detection points f6 to f9. The inclination in the X direction (θ X ), the inclination in the Y direction (θ Y ), and the height in the Z direction (Z) can be calculated. Next, the control device CONT stores the second surface inclination calculated in step S26 in a storage unit (not shown) (step S27).

次に、制御装置CONTは、ステップS27において記憶された第2面傾斜に基づいて感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う(ステップS28)。具体的には、制御装置CONTは基板ステージ駆動部PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動部PSTDは制御装置CONTからの制御信号に基づいて基板ステージPSTを駆動させることにより、感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う。なお、ステップS25〜ステップS28の動作は、オートフォーカス検出系52が感光基板P上に位置するまでの間、繰り返される。   Next, the control device CONT corrects the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P based on the second surface inclination stored in step S27 (step S28). Specifically, the control device CONT outputs a control signal to the substrate stage drive unit PSTD, and the substrate stage drive unit PSTD drives the substrate stage PST based on the control signal from the control device CONT, thereby photosensitive substrate. The focus position of the exposed surface of P is corrected. The operations in steps S25 to S28 are repeated until the autofocus detection system 52 is positioned on the photosensitive substrate P.

次に、制御装置CONTは、図11に示すように、オートフォーカス検出系52が感光基板P上に到達したとき、オートフォーカス検出系50の感光基板位置検出系50a,50bによる感光基板Pの被露光面の2つの検出点f10,f11のフォーカス位置、及びオートフォーカス検出系52の感光基板位置検出系52a,52bによる感光基板Pの被露光面の2つの検出点f12,f13のフォーカス位置の検出を行う(ステップS29)。即ち、オートフォーカス検出系50の3つの感光基板位置検出系50a〜50cのうち感光基板P上に位置する2つの感光基板位置検出系50a,50b、及びオートフォーカス検出系52の2つの感光基板位置検出系52a,52bのそれぞれは感光基板Pの被露光面の検出点f10〜f11におけるフォーカス位置をそれぞれ検出し、検出された4つの検出点f10〜f11のフォーカス位置は制御装置CONTに対して出力される。   Next, as shown in FIG. 11, when the autofocus detection system 52 arrives on the photosensitive substrate P, the control device CONT covers the photosensitive substrate P covered by the photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b of the autofocus detection system 50. Detection of the focus positions of the two detection points f10 and f11 on the exposure surface and the focus positions of the two detection points f12 and f13 on the exposed surface of the photosensitive substrate P by the photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b of the autofocus detection system 52. Is performed (step S29). That is, of the three photosensitive substrate position detection systems 50 a to 50 c of the autofocus detection system 50, two photosensitive substrate position detection systems 50 a and 50 b positioned on the photosensitive substrate P and two photosensitive substrate positions of the autofocus detection system 52. The detection systems 52a and 52b respectively detect the focus positions at the detection points f10 to f11 on the exposed surface of the photosensitive substrate P, and the detected focus positions of the four detection points f10 to f11 are output to the control device CONT. Is done.

次に、制御装置CONTは、ステップS29において検出された4つの検出点f10〜f11のフォーカス位置に基づいて、感光基板Pの被露光面の面傾斜(以下、第3面傾斜という)を算出する(ステップS30)。即ち、2つの検出点f10,f11と2つの検出点f12,f13は直線状に並ばない検出点であるため、この4つの検出点f10〜f13に基づいて感光基板Pの投影光学系PL1〜PL11の光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出することができる。次に、制御装置CONTは、ステップS30において算出された第3面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる(ステップS31)。 Next, the control device CONT calculates the surface inclination of the exposed surface of the photosensitive substrate P (hereinafter referred to as the third surface inclination) based on the focus positions of the four detection points f10 to f11 detected in step S29. (Step S30). That is, since the two detection points f10 and f11 and the two detection points f12 and f13 are not aligned in a straight line, the projection optical systems PL1 to PL11 on the photosensitive substrate P are based on the four detection points f10 to f13. The tilt in the X direction (θ X ), the tilt in the Y direction (θ Y ), and the height in the Z direction (Z) can be calculated. Next, the control device CONT stores the third surface inclination calculated in step S30 in a storage unit (not shown) (step S31).

次に、制御装置CONTは、ステップS31において記憶された第3面傾斜に基づいて感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う(ステップS32)。具体的には、制御装置CONTは基板ステージ駆動部PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動部PSTDは制御装置CONTからの制御信号に基づいて基板ステージPSTを駆動させることにより、感光基板Pの被露光面のフォーカス位置の補正を行う。なお、ステップS22〜ステップS32の動作は、オートフォーカス検出系50のみが感光基板P上に位置している間、繰り返される。   Next, the control device CONT corrects the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P based on the third surface inclination stored in step S31 (step S32). Specifically, the control device CONT outputs a control signal to the substrate stage drive unit PSTD, and the substrate stage drive unit PSTD drives the substrate stage PST based on the control signal from the control device CONT, thereby photosensitive substrate. The focus position of the exposed surface of P is corrected. The operations in steps S22 to S32 are repeated while only the autofocus detection system 50 is positioned on the photosensitive substrate P.

上述の感光基板Pのフォーカス位置の補正は、最初の感光基板が設置されたとき、2枚目及び3枚目の感光基板が設置されたときにそれぞれ行なわれる。4枚目以降の感光基板が設置された際には、前3枚の感光基板が設置されたときに算出された第1面傾斜、第2面傾斜及び第3面傾斜に基づいて、4枚目以降の感光基板のフォーカス位置の補正を行なう。   The above-described correction of the focus position of the photosensitive substrate P is performed when the first photosensitive substrate is installed and when the second and third photosensitive substrates are installed. When the fourth and subsequent photosensitive substrates are installed, four sheets are obtained based on the first surface inclination, the second surface inclination, and the third surface inclination calculated when the previous three photosensitive substrates are installed. The focus position of the photosensitive substrate after the first is corrected.

また、上述のオートフォーカス検出系50による感光基板Pのフォーカス位置の検出においては、オートフォーカス検出系50の感光基板位置検出系50cが感光基板P上に位置することがないため感光基板位置検出系50cによる感光基板Pのフォーカス位置の検出を行っていないが、感光基板位置検出系50cが感光基板P上に位置した際には、感光基板位置検出系50cによる感光基板Pのフォーカス位置の検出を行い、検出されたフォーカス位置に基づいて面傾斜の算出を行う。   Further, in the detection of the focus position of the photosensitive substrate P by the above-described autofocus detection system 50, the photosensitive substrate position detection system 50c of the autofocus detection system 50 is not positioned on the photosensitive substrate P. Although the focus position of the photosensitive substrate P is not detected by 50c, when the photosensitive substrate position detection system 50c is positioned on the photosensitive substrate P, the focus position of the photosensitive substrate P is detected by the photosensitive substrate position detection system 50c. And the surface inclination is calculated based on the detected focus position.

なお、図8では、ステップS22において検出された感光基板Pの被露光面の2つの検出点f6,f7における第1のフォーカス位置を検出した後、検出点f8,f9における第2のフォーカス位置を検出するまで、フォーカス制御を行わない実施形態を示したが、図4に示すステップS15において記憶された第1面傾斜に基づく、第1のフォーカス位置だけでは検出できない面傾斜の情報としての第1面傾斜情報を用いて、感光基板Pの面傾斜の算出を行ってもよい。即ち、感光基板Pの高さ方向は第1のフォーカス位置、感光基板Pの面傾斜は第1面傾斜情報を用いて算出するようにしてもよい。このようにすることにより、露光に差当たり早い段階で感光基板Pの位置制御の開始を行うことができるとともに、簡便に制御を行うことが可能となる。   In FIG. 8, after detecting the first focus positions at the two detection points f6 and f7 on the exposed surface of the photosensitive substrate P detected at step S22, the second focus positions at the detection points f8 and f9 are determined. Although the embodiment in which the focus control is not performed until the detection is performed has been described, the first surface tilt information that cannot be detected only by the first focus position based on the first surface tilt stored in step S15 illustrated in FIG. The surface inclination of the photosensitive substrate P may be calculated using the surface inclination information. That is, the height direction of the photosensitive substrate P may be calculated using the first focus position, and the surface inclination of the photosensitive substrate P may be calculated using the first surface inclination information. By doing in this way, it is possible to start the position control of the photosensitive substrate P at an early stage per exposure, and it is possible to easily perform the control.

この第1の実施の形態にかかる露光装置によれば、アライメントを行うと同時にオートフォーカス検出系50,52が備える感光基板位置検出系50a〜50c,52a,52bにより検出された感光基板Pの被露光面のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第1面傾斜を算出し、算出された第1面傾斜に基づいて感光基板Pのフォーカス位置の補正を行うことができる。また、スキャンが開始後であり、かつ露光開始前に、オートフォーカス検出系50が備える感光基板位置検出系50a,50bにより検出された感光基板Pの被露光面の異なる4つの検出点のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第2面傾斜を算出し、算出された第2面傾斜に基づいて感光基板Pのフォーカス位置の補正を行うことができる。また、オートフォーカス検出系52が備える感光基板位置検出系52a,52bが感光基板P上に位置した場合には、感光基板位置検出系52a,52bにより感光基板Pの二つの検出点のフォーカス位置の検出を行い、感光基板位置検出系50a,50b,52a,52bにより検出された異なる4つの検出点のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第2面傾斜に代わって第3面傾斜を算出し、算出された第3面傾斜に基づいて感光基板Pのフォーカス位置の補正を行うことができる。   According to the exposure apparatus of the first embodiment, the alignment of the photosensitive substrate P detected by the photosensitive substrate position detection systems 50a to 50c, 52a and 52b included in the autofocus detection systems 50 and 52 at the same time as alignment is performed. The focus position of the exposure surface can be detected, the first surface inclination can be calculated based on the detection result, and the focus position of the photosensitive substrate P can be corrected based on the calculated first surface inclination. Further, after the scan is started and before the exposure is started, the focus positions of the four detection points on the exposed surface of the photosensitive substrate P detected by the photosensitive substrate position detection systems 50a and 50b included in the autofocus detection system 50 are different. , The second surface inclination is calculated based on the detection result, and the focus position of the photosensitive substrate P can be corrected based on the calculated second surface inclination. Further, when the photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b included in the autofocus detection system 52 are positioned on the photosensitive substrate P, the focus positions of the two detection points of the photosensitive substrate P are detected by the photosensitive substrate position detection systems 52a and 52b. Detection is performed to detect the focus positions of four different detection points detected by the photosensitive substrate position detection systems 50a, 50b, 52a, and 52b, and the third surface inclination is calculated instead of the second surface inclination based on the detection result. Then, the focus position of the photosensitive substrate P can be corrected based on the calculated third surface inclination.

従って、従来の露光装置のように露光を開始する前に予め感光基板Pの被露光面の面傾斜を検出し補正する必要がなく、露光処理能力を向上させることができる。   Therefore, it is not necessary to detect and correct the surface inclination of the exposed surface of the photosensitive substrate P before starting the exposure as in the conventional exposure apparatus, and the exposure processing capability can be improved.

次に、図面を参照して、この発明の第2の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図12は、第2の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。図12に示す露光装置は、パターンが形成されたマスクM2を支持するマスクステージMST2と、感光基板(感光性基板)P2を支持する基板ステージPST2と、マスクステージMST2に支持されたマスクM2を露光光ELで照明する照明光学系IL2と、露光光ELで照明されたマスクM2のパターンの像を基板ステージPST2に支持されている感光基板P2に投影する投影光学系PLと、投影光学系PLを定盤1を介して支持するコラム100と、露光処理に関する動作を統括制御する制御装置CONT2とを備えている。コラム100は、床面に水平に載置されたベースプレート110上に設置されている。本実施の形態において、投影光学系PLは複数(7つ)並んだ反射屈折型の投影光学モジュールを有しており、照明光学系IL2も投影光学モジュールの数及び配置に対応して複数(7つ)の照明光学モジュールを有している。感光基板P2はガラス基板に感光剤(フォトレジスト)を塗布したものである。   Next, with reference to the drawings, an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to the second embodiment. The exposure apparatus shown in FIG. 12 exposes a mask stage MST2 that supports a mask M2 on which a pattern is formed, a substrate stage PST2 that supports a photosensitive substrate (photosensitive substrate) P2, and a mask M2 that is supported by the mask stage MST2. An illumination optical system IL2 that illuminates with light EL, a projection optical system PL that projects an image of the pattern of the mask M2 illuminated with exposure light EL onto the photosensitive substrate P2 supported by the substrate stage PST2, and a projection optical system PL A column 100 supported via the surface plate 1 and a control device CONT2 that performs overall control of operations related to exposure processing are provided. The column 100 is installed on a base plate 110 placed horizontally on the floor surface. In the present embodiment, the projection optical system PL has a plurality (seven) of catadioptric projection optical modules, and the illumination optical system IL2 also has a plurality (7) corresponding to the number and arrangement of the projection optical modules. A) illumination optical module. The photosensitive substrate P2 is a glass substrate coated with a photosensitive agent (photoresist).

この露光装置は、投影光学系PLに対してマスクM2と感光基板P2とを同期移動して走査露光する走査型露光装置であって、所謂マルチレンズスキャン型露光装置を構成している。また、この露光装置は、投影光学系PLと感光基板P2との間であって、投影光学系PLにより形成される露光領域を挟む位置にオートフォーカス検出系500,520及びアライメント検出系540が設けられている。以下の説明において、マスクM2及び感光基板P2の同期移動方向をX軸方向(走査方向)、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向(非走査方向)、X軸方向及びY軸方向と直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりのそれぞれの方向をθX、θY、及びθZ方向とする。   This exposure apparatus is a scanning exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving the mask M2 and the photosensitive substrate P2 with respect to the projection optical system PL, and constitutes a so-called multi-lens scanning exposure apparatus. Further, this exposure apparatus is provided with an auto focus detection system 500, 520 and an alignment detection system 540 between the projection optical system PL and the photosensitive substrate P2 and at a position sandwiching an exposure region formed by the projection optical system PL. It has been. In the following description, the synchronous movement direction of the mask M2 and the photosensitive substrate P2 is the X-axis direction (scanning direction), the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction (non-scanning direction), the X-axis direction, and the Y-axis. The direction orthogonal to the direction is taken as the Z-axis direction. The directions around the X, Y, and Z axes are the θX, θY, and θZ directions.

照明光学系IL2は、光源を有し、光源から射出された露光光によりマスクM2を複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施の形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光としては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)などが用いられる。   The illumination optical system IL2 has a light source, and illuminates the mask M2 with a plurality of slit-shaped illumination areas with exposure light emitted from the light source. A mercury lamp is used as a light source in the present embodiment, and as exposure light, a wavelength selection filter (not shown) is used for exposure to wavelengths required for exposure, such as g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm). ) Etc. are used.

マスクステージMST2は、コラム100上に設けられており、マスクM2を保持するマスクホルダ20と、マスクホルダ20をX軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ(図示せず)とを備えている。また、マスクステージMST2は、不図示ではあるが、マスクM2を保持するマスクホルダ20をY軸方向及びθZ方向に移動する移動機構も有している。   Mask stage MST2 is provided on column 100, and includes a mask holder 20 that holds mask M2 and a pair of linear motors (not shown) that can move mask holder 20 with a predetermined stroke in the X-axis direction. ing. Although not shown, the mask stage MST2 also has a moving mechanism that moves the mask holder 20 that holds the mask M2 in the Y-axis direction and the θZ direction.

基板ステージPST2は、ベースプレート110上に設けられている。基板ステージPST2は、感光基板P2を保持する基板ホルダ30と、基板ホルダ30をY軸方向に案内しつつ移動自在に支持するガイドステージ35と、ガイドステージ35に設けられ、基板ホルダ30をY軸方向に移動するリニアモータ(図示せず)と、ベースプレート110上において基板ホルダ30をガイドステージ35とともにX軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ(図示せず)とを備えている。基板ホルダ30はバキュームチャックを介して感光基板P2を保持する。更に、基板ステージPST2は基板ホルダ30をZ軸方向、θX及びθY方向に移動する移動機構も有している。   The substrate stage PST2 is provided on the base plate 110. The substrate stage PST2 is provided on the substrate holder 30 that holds the photosensitive substrate P2, the guide stage 35 that supports the substrate holder 30 so as to be movable while being guided in the Y-axis direction, and the guide stage 35. A linear motor (not shown) that moves in a direction and a pair of linear motors (not shown) that can move the substrate holder 30 together with the guide stage 35 in the X-axis direction with a predetermined stroke on the base plate 110 are provided. The substrate holder 30 holds the photosensitive substrate P2 via a vacuum chuck. Further, the substrate stage PST2 also has a moving mechanism for moving the substrate holder 30 in the Z-axis direction, θX and θY directions.

投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa,PLc,PLe,PLg及び図示しない3つの投影光学モジュールを有しており、これら複数の投影光学モジュールPLa,PLc,PLe,PLg及び図示しない3つの投影光学モジュールは1つの定盤1に支持されている。そして、図12に示すように、投影光学モジュールPLa,PLc,PLe,PLg及び図示しない投影光学モジュールを支持している定盤1はコラム100に対して支持部2を介して支持されている。   The projection optical system PL has a plurality (seven) of arranged projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg and three projection optical modules (not shown). The plurality of projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg, and Three projection optical modules (not shown) are supported on one surface plate 1. As shown in FIG. 12, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and the surface plate 1 that supports the projection optical module (not shown) are supported by the column 100 via the support portion 2.

4つの投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgは、Y方向(走査方向と交差する方向)に並んでおり、X方向(走査方向)の前方側に配置されている(以下、第1投影光学ユニットという。)。また、図示しない3つの投影光学モジュールのそれぞれは、Y方向に並んでおり、X方向の後方側に配置されている(以下、第2投影光学ユニットという。)。また、第1投影光学ユニットと第2投影光学ユニットとはX方向において対向するように配置されており、第1投影光学ユニットを構成する各投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgと第2投影光学ユニットを構成する図示しない各投影光学モジュールとは千鳥状に配置されている。すなわち、隣合う投影光学モジュールをY方向に所定量変位させて配置されている。第1投影光学ユニット及び第2投影光学ユニットを構成する各投影光学モジュールのそれぞれは、鏡筒PK(図13参照)と、鏡筒PKの内部に配置されている複数の光学素子(レンズ)とを有している。   The four projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg are arranged in the Y direction (direction intersecting the scanning direction) and arranged on the front side in the X direction (scanning direction) (hereinafter, referred to as the first projection optical module). Called unit). Each of the three projection optical modules (not shown) is arranged in the Y direction and is arranged on the rear side in the X direction (hereinafter referred to as a second projection optical unit). The first projection optical unit and the second projection optical unit are arranged so as to face each other in the X direction, and each projection optical module PLa, PLc, PLe, PLg constituting the first projection optical unit and the second projection are arranged. The projection optical modules (not shown) constituting the optical unit are arranged in a staggered manner. That is, the adjacent projection optical modules are arranged by being displaced by a predetermined amount in the Y direction. Each of the projection optical modules constituting the first projection optical unit and the second projection optical unit includes a lens barrel PK (see FIG. 13) and a plurality of optical elements (lenses) arranged inside the lens barrel PK. have.

図13は、第2投影光学ユニットを構成する3つの投影光学モジュールのうちの1つの投影光学モジュールPLfの概略構成を示す図である。以下では、投影光学モジュールPLfについて説明するが、他の投影光学モジュールも投影光学モジュールPLfと同様の構成である。   FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of one projection optical module PLf among the three projection optical modules constituting the second projection optical unit. Hereinafter, the projection optical module PLf will be described, but the other projection optical modules have the same configuration as the projection optical module PLf.

投影光学モジュールPLfは、図13に示すように、照明光学モジュールにより露光光ELで照明されたマスクM2の照明領域に存在するパターン像を感光基板P2に投影露光するものであり、二組の反射屈折型光学系151、152と不図示の視野絞りとを備えている。マスクM2を透過した光束は、1組目の反射屈折型光学系151に入射する。反射屈折型光学系151は、マスクM2のパターンの中間像を形成するものである。反射屈折型光学系151により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板P2上における投影領域を設定するものであって、例えば感光基板P2上の投影領域を台形状に設定する。視野絞りを透過した光束は、2組目の反射屈折型光学系152に入射する。   As shown in FIG. 13, the projection optical module PLf projects and exposes a pattern image existing in the illumination area of the mask M2 illuminated with the exposure light EL by the illumination optical module onto the photosensitive substrate P2, and includes two sets of reflections. Refractive optical systems 151 and 152 and a field stop (not shown) are provided. The light beam transmitted through the mask M2 enters the first set of catadioptric optical system 151. The catadioptric optical system 151 forms an intermediate image of the pattern of the mask M2. A field stop (not shown) is disposed at the intermediate image position of the pattern formed by the catadioptric optical system 151. The field stop sets a projection area on the photosensitive substrate P2, and for example, sets the projection area on the photosensitive substrate P2 in a trapezoidal shape. The light beam that has passed through the field stop is incident on the second set of catadioptric optical system 152.

反射屈折型光学系152は、反射屈折型光学系151と同様の構成を有する。反射屈折型光学系152から射出した光束は、感光基板P2上にマスクM2のパターンの像を正立等倍で結像する。   The catadioptric optical system 152 has the same configuration as the catadioptric optical system 151. The light beam emitted from the catadioptric optical system 152 forms an image of the pattern of the mask M2 on the photosensitive substrate P2 at an erecting equal magnification.

また、この露光装置は、マスクホルダ20(マスクステージMST2)の位置を計測するレーザ干渉システムを備えている。マスクホルダ20の−X側の端縁にはY軸方向に延びる図示しないX移動鏡が設けられ、マスクホルダ20の−Y側の端縁にはX軸方向に延びるY移動鏡71が設けられている。X移動鏡に対向する位置には図示しないレーザ干渉計が設けられている。また、Y移動鏡71に対向する位置にはレーザ干渉計74が設けられている。図示しないレーザ干渉計及びレーザ干渉計74は、コラム100上に設置されている。また、定盤1には図示しない参照鏡及び参照鏡77が取り付けられている。図示しない参照鏡は図示しないレーザ干渉計に対向する位置に設けられ、参照鏡77はレーザ干渉計74に対向する位置に設けられている。   The exposure apparatus also includes a laser interference system that measures the position of the mask holder 20 (mask stage MST2). An X moving mirror (not shown) extending in the Y axis direction is provided at the −X side edge of the mask holder 20, and a Y moving mirror 71 extending in the X axis direction is provided at the −Y side edge of the mask holder 20. ing. A laser interferometer (not shown) is provided at a position facing the X moving mirror. A laser interferometer 74 is provided at a position facing the Y moving mirror 71. A laser interferometer and a laser interferometer 74 (not shown) are installed on the column 100. A reference mirror and a reference mirror 77 (not shown) are attached to the surface plate 1. A reference mirror (not shown) is provided at a position facing a laser interferometer (not shown), and a reference mirror 77 is provided at a position facing the laser interferometer 74.

図示しないレーザ干渉計の計測結果は制御装置CONT2に出力され、制御装置CONT2はレーザ干渉計の計測結果に基づいて、マスクホルダ20(マスクステージMST2)のX軸方向における位置を制御する。また、レーザ干渉計74の計測結果は制御装置CONT2に出力され、制御装置CONT2はレーザ干渉計74の計測結果に基づいて、マスクホルダ20(マスクステージMST2)のY軸方向における位置を制御する。即ち、制御装置CONT2は、各レーザ干渉計による計測結果に基づいて、各投影光学モジュールを支持した定盤1の姿勢(X軸、Y軸、θX、θY、及びθZ方向における位置)を算出する。制御装置CONT2は、定盤1の姿勢計測結果に基づいて、マスクホルダ20の姿勢をマスクステージ駆動装置MSTD2を介して制御する。   A measurement result of a laser interferometer (not shown) is output to the control device CONT2, and the control device CONT2 controls the position of the mask holder 20 (mask stage MST2) in the X-axis direction based on the measurement result of the laser interferometer. The measurement result of the laser interferometer 74 is output to the control device CONT2, and the control device CONT2 controls the position of the mask holder 20 (mask stage MST2) in the Y-axis direction based on the measurement result of the laser interferometer 74. That is, the control device CONT2 calculates the posture (position in the X axis, Y axis, θX, θY, and θZ directions) of the surface plate 1 that supports each projection optical module based on the measurement result by each laser interferometer. . The control device CONT2 controls the posture of the mask holder 20 via the mask stage driving device MSTD2 based on the posture measurement result of the surface plate 1.

また、この露光装置は、基板ホルダ30(基板ステージPST2)の位置を計測するレーザ干渉システムを備えている。基板ホルダ30の−X側の端縁にはY軸方向に延びる図示しないX移動鏡が設けられ、基板ホルダ30の−Y側の端縁にはX軸方向に延びるY移動鏡81が設けられている。X移動鏡に対向する位置には、図示しないレーザ干渉計が設けられており、ベースプレート110に設置されている。また、Y移動鏡81に対向する位置には、レーザ干渉計85がコラム100から垂下するように設けられている。   The exposure apparatus also includes a laser interference system that measures the position of the substrate holder 30 (substrate stage PST2). An X moving mirror (not shown) extending in the Y axis direction is provided at the −X side edge of the substrate holder 30, and a Y moving mirror 81 extending in the X axis direction is provided at the −Y side edge of the substrate holder 30. ing. A laser interferometer (not shown) is provided at a position facing the X moving mirror, and is installed on the base plate 110. Further, a laser interferometer 85 is provided so as to hang from the column 100 at a position facing the Y moving mirror 81.

投影光学モジュールの鏡筒PKには図示しない参照鏡がレーザ干渉計のそれぞれに対向する位置に設けられている。図示しないレーザ干渉計の計測結果は制御装置CONT2に出力され、制御装置CONT2は各レーザ干渉計の計測結果に基づいて基板ホルダ30(基板ステージPST2)のX軸方向における位置を制御する。また、レーザ干渉計85の計測結果は制御装置CONT2に出力され、制御装置CONT2は各レーザ干渉計の計測結果に基づいて基板ホルダ30(基板ステージPST2)のY軸方向における位置を制御する。即ち、制御装置CONT2は、各レーザ干渉計による計測結果に基づいて、各投影光学モジュールを支持した定盤1の姿勢(X軸、Y軸、θX、θY、及びθZ方向における位置)を算出する。制御装置CONT2は、定盤1の姿勢計測結果に基づいて、基板ホルダ30の姿勢を基板ステージ駆動装置PSTD2を介して制御する。   A reference mirror (not shown) is provided on the lens barrel PK of the projection optical module at a position facing each of the laser interferometers. A measurement result of a laser interferometer (not shown) is output to the control device CONT2, and the control device CONT2 controls the position of the substrate holder 30 (substrate stage PST2) in the X-axis direction based on the measurement result of each laser interferometer. The measurement result of the laser interferometer 85 is output to the control device CONT2, and the control device CONT2 controls the position of the substrate holder 30 (substrate stage PST2) in the Y-axis direction based on the measurement result of each laser interferometer. That is, the control device CONT2 calculates the posture (position in the X axis, Y axis, θX, θY, and θZ directions) of the surface plate 1 that supports each projection optical module based on the measurement result by each laser interferometer. . The control device CONT2 controls the posture of the substrate holder 30 via the substrate stage driving device PSTD2 based on the posture measurement result of the surface plate 1.

また、図12及び図13に示すように、第1投影光学ユニットを構成する投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgのそれぞれを介する光束が感光基板P2上に形成する投影領域の−X側のZ軸方向における位置(フォーカス位置)を検出するオートフォーカス検出系(位置検出手段、第1検出手段)500が設けられている。オートフォーカス検出系500は、図12に示すように、走査方向と直交する方向(Y方向)に配列された複数(この実施の形態においては3つ)の感光基板位置検出系500a,500b,500c及び図示しないY方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)のマスク位置検出系を有している。3つの感光基板位置検出系500a〜500cにより検出された感光基板P2の被露光面の3つの位置検出点におけるフォーカス位置、及び2つのマスク位置検出系により検出されたマスクM2のパターン形成面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置は、制御装置CONT2に対して出力される。   Also, as shown in FIGS. 12 and 13, on the −X side of the projection area formed on the photosensitive substrate P2 by the light beams passing through the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg constituting the first projection optical unit. An autofocus detection system (position detection means, first detection means) 500 for detecting a position (focus position) in the Z-axis direction is provided. As shown in FIG. 12, the autofocus detection system 500 includes a plurality (three in this embodiment) of photosensitive substrate position detection systems 500a, 500b, and 500c arranged in a direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction. And a plurality (two in this embodiment) of mask position detection systems arranged in the Y direction (not shown). The focus position at three position detection points of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 detected by the three photosensitive substrate position detection systems 500a to 500c, and 2 of the pattern formation surface of the mask M2 detected by the two mask position detection systems. The focus positions at the two position detection points are output to the control device CONT2.

また、図13に示すように、第2投影光学ユニットを構成する投影光学ユニットPLf及び図示しない2つの投影光学ユニットのそれぞれを介する光束が感光基板P2上に形成する投影領域の+X側のZ軸方向における位置(フォーカス位置)を検出するオートフォース検出系(位置検出手段、第2検出手段)520が設けられている。オートフォーカス検出系520は、図13に示すように、Y方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)の感光基板位置検出系520a及び図示しない他の1つの感光基板位置検出系、及び図示しないY方向に配列された複数(この実施の形態においては2つ)のマスク位置検出系を有している。また、2つの感光基板位置検出系により検出された感光基板P2の被露光面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置、及び2つのマスク位置検出系により検出されたマスクM2のパターン形成面の2つの位置検出点におけるフォーカス位置は、制御装置CONT2に対して出力される。   Further, as shown in FIG. 13, the + X side Z-axis of the projection area formed on the photosensitive substrate P2 by the light beams passing through the projection optical unit PLf constituting the second projection optical unit and each of the two projection optical units (not shown). An auto force detection system (position detection means, second detection means) 520 for detecting a position in the direction (focus position) is provided. As shown in FIG. 13, the autofocus detection system 520 includes a plurality (two in this embodiment) of photosensitive substrate position detection systems 520a arranged in the Y direction and another photosensitive substrate position detection system (not shown). , And a plurality (two in this embodiment) of mask position detection systems arranged in the Y direction (not shown). In addition, the focus position at two position detection points of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 detected by the two photosensitive substrate position detection systems, and two pattern forming surfaces of the mask M2 detected by the two mask position detection systems. The focus position at the position detection point is output to the control device CONT2.

制御装置(面傾斜算出手段)CONT2は、オートフォーカス検出系500,520により検出された感光基板P2の被露光面におけるフォーカス位置に基づいて感光基板P2の面傾斜を算出する。また、オートフォーカス検出系500,520により検出されたマスクM2のパターン形成面におけるフォーカス位置に基づいてマスクM2の面傾斜を算出し、算出されたマスクM2の面傾斜に基づいて各投影光学モジュールを介して感光基板P2に投影されるマスクM2のパターンの像面を算出する。そして、算出された感光基板P2の面傾斜と各投影光学モジュールを介して感光基板P2に投影されるマスクM2のパターンの像面との相対位置を基板ステージ駆動装置PSTD2(またはマスクステージ駆動装置MSTD2)を駆動させて基板ステージPST2(またはマスクステージMST2)を移動させることにより補正する。   The control device (surface inclination calculating means) CONT2 calculates the surface inclination of the photosensitive substrate P2 based on the focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P2 detected by the autofocus detection systems 500 and 520. Further, the surface inclination of the mask M2 is calculated based on the focus position on the pattern forming surface of the mask M2 detected by the autofocus detection systems 500 and 520, and each projection optical module is determined based on the calculated surface inclination of the mask M2. The image plane of the pattern of the mask M2 projected onto the photosensitive substrate P2 is calculated. Then, the relative position between the calculated surface inclination of the photosensitive substrate P2 and the image surface of the pattern of the mask M2 projected onto the photosensitive substrate P2 via each projection optical module is used as the substrate stage driving device PSTD2 (or mask stage driving device MSTD2). ) Is driven to move the substrate stage PST2 (or mask stage MST2).

また、オートフォーカス検出系500の−X側には、感光基板P2に設けられている複数のアライメントマークを検出するアライメント検出系540が設けられている。アライメント検出系540は、Y方向に配列された複数のアライメントマーク検出系を有しており、それぞれのアライメントマーク検出系に対応して設けられている感光基板P2上のアライメントマーク位置を検出する。また、各アライメントマーク検出系により検出されたアライメントマーク位置は制御装置CONT2に対して出力される。制御装置CONT2は、アライメント検出系540により検出された複数のアライメントマーク位置、及びマスクM2とアライメント検出系540との相対位置関係に基づいて予め算出され記憶されているベースライン量に基づいて、マスクM2と感光基板P2との位置合わせを行うための補正量を算出し、算出された補正量に基づいて基板ステージPST2(またはマスクステージMST2)の位置を基板ステージ駆動装置PSTD2(またはマスクステージ駆動装置MSTD2)を駆動させて補正する。   In addition, an alignment detection system 540 that detects a plurality of alignment marks provided on the photosensitive substrate P <b> 2 is provided on the −X side of the autofocus detection system 500. The alignment detection system 540 has a plurality of alignment mark detection systems arranged in the Y direction, and detects the alignment mark position on the photosensitive substrate P2 provided corresponding to each alignment mark detection system. The alignment mark position detected by each alignment mark detection system is output to the control device CONT2. The control device CONT2 determines the mask based on the plurality of alignment mark positions detected by the alignment detection system 540 and the baseline amount calculated and stored in advance based on the relative positional relationship between the mask M2 and the alignment detection system 540. A correction amount for aligning M2 and the photosensitive substrate P2 is calculated, and the position of the substrate stage PST2 (or mask stage MST2) is determined based on the calculated correction amount, and the substrate stage driving device PSTD2 (or mask stage driving device). MSTD2) is driven to correct.

次に、第2の実施の形態にかかる露光装置における第1のフォーカス位置補正方法について説明する。まず、制御装置CONT2は、アライメント検出系540によるマスクM2と交換された感光基板P2との位置合わせ(第1アライメント)を行うと同時に、オートフォーカス検出系500,520が備える各感光基板位置検出系による感光基板P2の被露光面におけるフォーカス位置の検出を行う。具体的な検出方法ついては、第1の実施の形態にかかる検出方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。各感光基板位置検出系により検出された5つの検出点におけるフォーカス位置は制御装置CONT2に対して出力される。   Next, a first focus position correction method in the exposure apparatus according to the second embodiment will be described. First, the control device CONT2 performs alignment (first alignment) with the photosensitive substrate P2 replaced with the mask M2 by the alignment detection system 540, and at the same time, each photosensitive substrate position detection system included in the autofocus detection systems 500 and 520. The focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P2 is detected. Since the specific detection method is the same as the detection method according to the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The focus positions at the five detection points detected by each photosensitive substrate position detection system are output to the control device CONT2.

次に、制御装置CONT2は、検出された感光基板P2の被露光面の5つの検出点におけるフォーカス位置に基づいて、感光基板P2の被露光面の第1面傾斜、即ち感光基板P2の投影光学系PLの光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出し、算出された第1面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる。次に、制御装置CONT2は、アライメント検出系540によりマスクMと感光基板Pとの第2アライメントを行った後に、基板ステージPST2を露光(スキャン)開始位置に基板ステージ駆動装置PSTD2を駆動させて移動させるとともに、第1面傾斜に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行う。具体的な補正方法については、第1の実施の形態にかかる補正方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。 Next, based on the detected focus positions at the five detection points of the exposed surface of the photosensitive substrate P2, the control device CONT2 tilts the first surface of the exposed surface of the photosensitive substrate P2, that is, the projection optics of the photosensitive substrate P2. The inclination (θ X ) in the X direction with respect to the optical axis of the system PL, the inclination (θ Y ) in the Y direction, and the height (Z) in the Z direction are calculated, and the calculated first surface inclination is stored in a storage unit (not shown). Let Next, after the second alignment between the mask M and the photosensitive substrate P is performed by the alignment detection system 540, the control device CONT2 moves the substrate stage PST2 by driving the substrate stage driving device PSTD2 to the exposure (scan) start position. In addition, the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 is corrected based on the first surface inclination. Since the specific correction method is the same as the correction method according to the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

次に、第2の実施の形態にかかる露光装置における第2のフォーカス位置補正方法について説明する。まず、制御装置CONT2は露光のためのスキャンを開始する。そして、第1投影光学ユニットを介した光束が感光基板P2に到達する前に、感光基板P2上に到達したオートフォーカス検出系500の感光基板位置検出系による感光基板P2の被露光面におけるフォーカス位置の検出を行い、各感光基板位置検出系により検出された2つ以上の検出点のフォーカス位置は制御装置CONT2に対して出力される。次に、制御装置CONT2は、検出された感光基板P2の被露光面の2つ以上の検出点におけるフォーカス位置を記憶されている第1面傾斜に加味して第1面傾斜との感光基板P2の投影光学系PLの光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)の偏差を算出し、算出された偏差を記憶部に記憶させる。 Next, a second focus position correction method in the exposure apparatus according to the second embodiment will be described. First, the control device CONT2 starts scanning for exposure. Then, before the light beam that has passed through the first projection optical unit reaches the photosensitive substrate P2, the focus position on the exposed surface of the photosensitive substrate P2 by the photosensitive substrate position detection system of the autofocus detection system 500 that has reached the photosensitive substrate P2. The focus positions of two or more detection points detected by each photosensitive substrate position detection system are output to the control device CONT2. Next, the control device CONT2 adds the focus position at two or more detection points of the detected surface of the photosensitive substrate P2 to the stored first surface inclination, and the photosensitive substrate P2 having the first surface inclination. The deviation of the inclination (θ X ) in the X direction with respect to the optical axis of the projection optical system PL and the height (Z) in the Z direction are calculated, and the calculated deviation is stored in the storage unit.

次に、制御装置CONT2は、算出された偏差に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行う。具体的な補正方法については、第1の実施の形態にかかる補正方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。次に、制御装置CONT2はオートフォーカス検出系500により、検出された2つ以上の検出点とは異なる2つ以上の検出点のフォーカス位置の検出を行い、検出された2つ以上の検出点のフォーカス位置は制御装置CONT2に対して出力される。   Next, the control device CONT2 corrects the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 based on the calculated deviation. Since the specific correction method is the same as the correction method according to the first embodiment, detailed description thereof is omitted. Next, the control device CONT2 detects the focus positions of two or more detection points different from the two or more detection points detected by the autofocus detection system 500, and detects the two or more detection points detected. The focus position is output to the control device CONT2.

次に、制御装置CONT2は、先に検出された2つ以上の検出点のフォーカス位置及び後に検出された2つ以上の検出点のフォーカス位置に基づいて、感光基板P2の被露光面の第2面傾斜、即ち感光基板P2の投影光学系PLの光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出し、算出された第2面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる。次に、制御装置CONT2は、第2面傾斜に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行う。具体的な補正方法については、第1の実施の形態にかかる補正方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、第2面傾斜を算出し、算出された第2面傾斜に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行なう動作は、オートフォーカス検出系520が感光基板P2上に位置するまでの間、繰り返される。 Next, the control device CONT2 determines the second exposure surface of the photosensitive substrate P2 based on the focus positions of two or more detection points detected earlier and the focus positions of two or more detection points detected later. The surface tilt, that is, the tilt in the X direction (θ X ), the tilt in the Y direction (θ Y ), and the height in the Z direction (Z) with respect to the optical axis of the projection optical system PL of the photosensitive substrate P2 are calculated. The two-surface inclination is stored in a storage unit (not shown). Next, the control device CONT2 corrects the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 based on the second surface inclination. Since the specific correction method is the same as the correction method according to the first embodiment, detailed description thereof is omitted. In the operation of calculating the second surface inclination and correcting the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 based on the calculated second surface inclination, the autofocus detection system 520 is positioned on the photosensitive substrate P2. Repeat until.

次に、制御装置CONT2は、オートフォーカス検出系520が感光基板P2上に到達したとき、オートフォーカス検出系500による感光基板P2の被露光面の2つ以上の検出点のフォーカス位置、及びオートフォーカス検出系520による感光基板P2の被露光面の1つ以上の検出点のフォーカス位置の検出を行い、検出された3つ以上の検出点のフォーカス位置は制御装置CONT2に対して出力される。   Next, when the autofocus detection system 520 reaches the photosensitive substrate P2, the control device CONT2 determines the focus positions of two or more detection points on the exposed surface of the photosensitive substrate P2 by the autofocus detection system 500, and the autofocus. The detection system 520 detects the focus positions of one or more detection points on the exposed surface of the photosensitive substrate P2, and outputs the detected focus positions of the three or more detection points to the control unit CONT2.

次に、制御装置CONT2は、検出された3つ以上の検出点のフォーカス位置に基づいて、感光基板P2の被露光面の第3面傾斜、即ち感光基板P2の投影光学系PLの光軸に対するX方向における傾斜(θ)、Y方向における傾斜(θ)、Z方向における高さ(Z)を算出し、算出された第3面傾斜を図示しない記憶部に記憶させる。次に、制御装置CONT2は、第3面傾斜に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行う。具体的な補正方法については、第1の実施の形態にかかる補正方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、第3面傾斜を算出し、算出された第3面傾斜に基づいて感光基板P2の被露光面のフォーカス位置の補正を行なう動作は、オートフォーカス検出系500,520が感光基板P2上に位置している間、繰り返される。 Next, based on the focus positions of the detected three or more detection points, the control device CONT2 tilts the third surface of the exposed surface of the photosensitive substrate P2, that is, the optical axis of the projection optical system PL of the photosensitive substrate P2. The inclination in the X direction (θ X ), the inclination in the Y direction (θ Y ), and the height in the Z direction (Z) are calculated, and the calculated third surface inclination is stored in a storage unit (not shown). Next, the control device CONT2 corrects the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 based on the third surface inclination. Since the specific correction method is the same as the correction method according to the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The operation of calculating the third surface inclination and correcting the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 based on the calculated third surface inclination is performed by the autofocus detection systems 500 and 520 on the photosensitive substrate P2. Repeated while in position.

上述の感光基板P2のフォーカス位置の補正は、最初の感光基板が設置されたとき、2枚目及び3枚目の感光基板が設置されたときにそれぞれ行なわれる。4枚目以降の感光基板が設置された際には、前3枚の感光基板が設置されたときに算出された第1面傾斜、第2面傾斜及び第3面傾斜に基づいて、4枚目以降の感光基板のフォーカス位置の補正を行なう。   The above-described correction of the focus position of the photosensitive substrate P2 is performed when the first photosensitive substrate is installed and when the second and third photosensitive substrates are installed. When the fourth and subsequent photosensitive substrates are installed, four sheets are obtained based on the first surface inclination, the second surface inclination, and the third surface inclination calculated when the previous three photosensitive substrates are installed. The focus position of the photosensitive substrate after the first is corrected.

この第2の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、アライメントを行うと同時にオートフォーカス検出系500,520が備える感光基板位置検出系により検出された感光基板P2の被露光面のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第1面傾斜を算出し、算出された第1面傾斜に基づいて感光基板P2のフォーカス位置の補正を行うことができる。また、スキャン開始後であり、かつ露光開始前に、オートフォーカス検出系500が備える感光基板位置検出系により検出された感光基板P2の被露光面の異なる3つ以上の検出点のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第2面傾斜を算出し、算出された第2面傾斜に基づいて感光基板P2のフォーカス位置の補正を行うことができる。また、オートフォーカス検出系520が備える感光基板位置検出系が感光基板P2上に位置した場合には、感光基板位置検出系により感光基板P2の1つ以上の検出点のフォーカス位置の検出を行い、オートフォーカス検出系500,520のそれぞれの感光基板位置検出系により検出された異なる3つ以上の検出点のフォーカス位置を検出し、検出結果に基づいて第2面傾斜に代わって第3面傾斜を算出し、算出された第3面傾斜に基づいて感光基板P2のフォーカス位置の補正を行うことができる。   According to the projection exposure apparatus of the second embodiment, the focus position of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 detected by the photosensitive substrate position detection system included in the autofocus detection systems 500 and 520 at the same time as the alignment is performed. It is possible to detect, calculate the first surface inclination based on the detection result, and correct the focus position of the photosensitive substrate P2 based on the calculated first surface inclination. Further, after the start of scanning and before the start of exposure, the focus positions of three or more detection points with different exposed surfaces of the photosensitive substrate P2 detected by the photosensitive substrate position detection system included in the autofocus detection system 500 are detected. Then, the second surface inclination can be calculated based on the detection result, and the focus position of the photosensitive substrate P2 can be corrected based on the calculated second surface inclination. When the photosensitive substrate position detection system included in the autofocus detection system 520 is positioned on the photosensitive substrate P2, the photosensitive substrate position detection system detects the focus position of one or more detection points on the photosensitive substrate P2, The focus positions of three or more different detection points detected by the respective photosensitive substrate position detection systems of the auto focus detection systems 500 and 520 are detected, and the third surface tilt is substituted for the second surface tilt based on the detection result. The focus position of the photosensitive substrate P2 can be corrected based on the calculated third surface inclination.

従って、従来の露光装置のように露光を開始する前に予め感光基板P2の被露光面の面傾斜を検出し補正する必要がなく、露光処理能力を向上させることができる。   Therefore, it is not necessary to detect and correct the surface inclination of the exposed surface of the photosensitive substrate P2 before starting the exposure as in the conventional exposure apparatus, and the exposure processing capability can be improved.

なお、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置においては、オートフォーカス検出系が感光基板上に位置していない間の露光(スキャン)中は第1アライメント位置において検出された感光基板のフォーカス位置に基づいて感光基板の面傾斜の補正を行っているため、感光基板のフォーカス位置を検出する条件(例えば、スキャンの加速度、速度、基板ステージの姿勢等)は実露光の条件と同一ではない。また、オートフォーカス検出系が感光基板上に位置した際にはリアルタイムに検出されたフォーカス位置に基づいて感光基板の面傾斜の補正を行うため、感光基板のフォーカス位置を検出する条件は実露光の条件と一致する。従って、オートフォーカス検出系によりリアルタイムに感光基板のフォーカス位置を検出できない位置と検出できる位置との境界前後におけるフォーカス位置の検出値及び補正値に大きな誤差が発生する場合がある。   In the projection exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the focus position of the photosensitive substrate detected at the first alignment position during exposure (scanning) while the autofocus detection system is not positioned on the photosensitive substrate. Therefore, the conditions for detecting the focus position of the photosensitive substrate (for example, scanning acceleration, speed, substrate stage attitude, etc.) are not the same as the actual exposure conditions. When the autofocus detection system is positioned on the photosensitive substrate, the surface tilt of the photosensitive substrate is corrected based on the focus position detected in real time. It matches the condition. Therefore, a large error may occur in the detection value and the correction value of the focus position before and after the boundary between the position where the focus position of the photosensitive substrate cannot be detected in real time and the position where it can be detected by the autofocus detection system.

この場合には、オートフォーカス検出系によりリアルタイムに感光基板のフォーカス位置を検出できない位置と検出できる位置との境界前後において実露光と同一の条件で模擬的に基板ステージをスキャンさせ(スキャンのみ行い、露光はしない)、その場合における感光基板のフォーカス位置を検出し、検出されたフォーカス位置に基づいて感光基板の面傾斜の補正を行なってもよい。また、例えば1枚目〜3枚目の感光基板が設置されたときに、このオートフォーカス検出系によりリアルタイムに感光基板のフォーカス位置を検出できない位置と検出できる位置との境界前後におけるフォーカス位置を検出し、検出されたフォーカス位置に基づいてフォーカス位置を補正し、4枚目以降の感光基板が設置された際には前3枚の感光基板が設置されたときに検出されたフォーカス位置に基づいて4枚目以降の感光基板のフォーカス位置の補正を行なう。また、露光される感光基板の少なくとも1枚の感光基板が設置されたときに感光基板のフォーカス位置の補正を行なうようにしてもよい。   In this case, the substrate stage is simulated and scanned under the same conditions as the actual exposure before and after the boundary between the position where the focus position of the photosensitive substrate cannot be detected in real time and the position where it can be detected by the autofocus detection system (only scanning is performed, In this case, the focus position of the photosensitive substrate may be detected, and the surface inclination of the photosensitive substrate may be corrected based on the detected focus position. For example, when the first to third photosensitive substrates are installed, this autofocus detection system detects the focus position before and after the boundary between the position where the focus position of the photosensitive substrate cannot be detected and the position where it can be detected. Then, the focus position is corrected based on the detected focus position, and when the fourth and subsequent photosensitive substrates are installed, based on the focus position detected when the previous three photosensitive substrates are installed. The focus position of the fourth and subsequent photosensitive substrates is corrected. Further, the focus position of the photosensitive substrate may be corrected when at least one of the exposed photosensitive substrates is installed.

この場合には、実露光と同一の条件による感光基板のフォーカス位置を検出することができるため、より正確な面傾斜を算出することができる。また、オートフォーカス検出系によりリアルタイムに感光基板のフォーカス位置を検出できない位置と検出できる位置との境界前後におけるフォーカス位置の検出値及び補正値に大きな誤差が発生するのを防止することができる。   In this case, since the focus position of the photosensitive substrate can be detected under the same conditions as the actual exposure, a more accurate surface inclination can be calculated. In addition, it is possible to prevent a large error from occurring in the detection value and the correction value of the focus position before and after the boundary between the position where the focus position of the photosensitive substrate cannot be detected in real time and the position where it can be detected by the autofocus detection system.

また、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置においては、1枚目〜3枚目の感光基板が設置されたときに感光基板のフォーカス位置の補正を行なっているが、露光される感光基板の少なくとも1枚の感光基板が設置されたときに感光基板のフォーカス位置の補正を行なうようにしてもよい。   In the projection exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the focus position of the photosensitive substrate is corrected when the first to third photosensitive substrates are installed. When at least one photosensitive substrate is installed, the focus position of the photosensitive substrate may be corrected.

また、上述の各実施の形態においては、感光基板上の5つの異なる検出点のフォーカス位置を検出することにより第1面傾斜を算出しているが、少なくとも3つの異なる検出点のフォーカス位置を検出することにより第1面傾斜を算出するようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the first surface inclination is calculated by detecting the focus positions of five different detection points on the photosensitive substrate. However, the focus positions of at least three different detection points are detected. By doing so, the first surface inclination may be calculated.

また、上述の各実施の形態においては、基板ステージの位置を傾斜させることにより面傾斜と感光基板に投影されるマスクのパターンの像面との相対位置の補正を行っているが、マスクステージの位置を傾斜させることにより該相対位置の補正を行ってもよい。   In each of the embodiments described above, the relative position between the surface inclination and the image plane of the mask pattern projected onto the photosensitive substrate is corrected by inclining the position of the substrate stage. The relative position may be corrected by tilting the position.

また、露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。   Further, the use of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate. For example, to manufacture an exposure apparatus for semiconductor manufacturing or a thin film magnetic head The present invention can be widely applied to other exposure apparatuses.

ますます感光基板の大型化が進み、それに伴い基板ステージの大型化、更に基板ステージの重量が増大する傾向にあるが、本発明の露光装置は、外形が500よりも大きい感光基板に対して特に有効である。   Increasingly, the size of the photosensitive substrate is increasing, and accordingly, the substrate stage is increased in size and the weight of the substrate stage is increased. However, the exposure apparatus of the present invention is particularly suitable for a photosensitive substrate having an outer shape larger than 500. It is valid.

また、本発明の露光装置は、高精細のパターンを露光する際にも有効である。更に、より広いデバイスパターンを製造する露光装置として投影光学系の数の増大による継ぎ部の増大、または各投影光学系の画角を大きくすることによる各投影光学系の投影領域の拡大により、その投影領域の継ぎ部や周辺部においてもフォーカス位置を正確に制御する必要があるが、投影領域全面のフォーカス位置を常に検出できないような場合に本発明が特に有効である。   The exposure apparatus of the present invention is also effective when exposing a high definition pattern. Further, as an exposure apparatus for manufacturing a wider device pattern, the joint portion is increased by increasing the number of projection optical systems, or the projection area of each projection optical system is enlarged by increasing the angle of view of each projection optical system. Although it is necessary to accurately control the focus position at the joint portion and the peripheral portion of the projection area, the present invention is particularly effective when the focus position of the entire projection area cannot always be detected.

上述の各実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル(マスク)を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板(プレート)に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図14のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatus according to each of the embodiments described above, the reticle (mask) is illuminated by the illumination optical system, and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate (plate) using the projection optical system ( By the exposure step, a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. FIG. 14 shows an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a plate or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to each of the embodiments described above. This will be described with reference to a flowchart.

先ず、図14のステップS301において、1ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップS302において、その1ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS303において、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップS304において、その1ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップS305において、その1ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。   First, in step S301 of FIG. 14, a metal film is deposited on one lot of plates. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of plates. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the pattern image on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the one lot of plates via the projection optical system. The Thereafter, in step S304, the photoresist on the one lot of plates is developed, and in step S305, etching is performed on the one lot of plates using the resist pattern as a mask to obtain a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each plate.

その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高いスループットで微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップS301〜ステップS305では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the above-described microdevice manufacturing method, since exposure is performed using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, a microdevice having a fine circuit pattern with high throughput can be obtained with high accuracy. In steps S301 to S305, a metal is vapor-deposited on the plate, a resist is applied on the metal film, and exposure, development and etching processes are performed. Prior to these processes, the process is performed on the plate. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、上述の各実施の形態にかかる露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイス(表示デバイス)としての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図15のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図15において、パターン形成工程S401では、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程S402へ移行する。   In the exposure apparatus according to each of the above embodiments, a liquid crystal display element as a microdevice (display device) is formed by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). It can also be obtained. Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 15, in the pattern formation step S401, there is a so-called photolithography step in which the exposure apparatus according to each of the above embodiments is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). Executed. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.

次に、カラーフィルタ形成工程S402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程S402の後に、セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て工程S403では、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程S403では、例えば、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。   Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembly step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401 and the color filter obtained in the color filter formation step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell ).

その後、モジュール組み立て工程S404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高いスループットで微細な回路パターンを有する半導体デバイスを精度良く得ることができる。   Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since exposure is performed using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, a semiconductor device having a fine circuit pattern with high throughput can be obtained with high accuracy.

第1の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるアライメント検出系及びオートフォーカス検出系の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the alignment detection system and autofocus detection system concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置のスキャン開始前における感光基板のフォーカス位置の補正方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the correction method of the focus position of the photosensitive substrate before the scan start of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるアライメント検出系が第1アライメントを行う位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position where the alignment detection system concerning 1st Embodiment performs 1st alignment. 第1の実施の形態にかかるアライメント検出系が第2アライメントを行う位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position where the alignment detection system concerning 1st Embodiment performs 2nd alignment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置の最初の露光開始位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the first exposure start position of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置のスキャン開始後における感光基板のフォーカス位置の補正方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the correction method of the focus position of the photosensitive substrate after the scan start of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる一方のオートフォーカス検出系が感光基板上に到達した位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position where one autofocus detection system concerning 1st Embodiment reached | attained on the photosensitive substrate. 第1の実施の形態にかかる一方のオートフォーカス検出系が感光基板上の異なる点のフォーカス位置を検出するときの位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a position when one autofocus detection system concerning 1st Embodiment detects the focus position of a different point on a photosensitive substrate. 第1の実施の形態にかかる他方のオートフォーカス検出系が感光基板上に到達した位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position where the other autofocus detection system concerning 1st Embodiment reached | attained on the photosensitive substrate. 第2の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるオートフォーカス検出系及びアライメント検出系の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the auto-focus detection system and alignment detection system concerning 2nd Embodiment. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the semiconductor device as a microdevice concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

6…光源、6a…楕円鏡、10a〜10k…照明系モジュール、20…マスクホルダ、21…リニアモータ、30…基板ホルダ、39a,39b,74…マスク側レーザ干渉計、43a,43b,85…基板側レーザ干渉計、50,52,500,520…オートフォーカス検出系、54,540…アライメント検出系、151,152…反射屈折型光学系、EX…露光装置、IL,IL2…照明光学系、PL1〜PL11,PL…投影光学系、PK…鏡筒、M,M2…マスク、MST,MST2…マスクステージ、MSTD…マスクステージ駆動部、P,P2…感光基板、PST,PST2…基板ステージ、PSTD…基板ステージ駆動部、CONT,CONT2…制御装置。 6 ... Light source, 6a ... Elliptic mirror, 10a-10k ... Illumination system module, 20 ... Mask holder, 21 ... Linear motor, 30 ... Substrate holder, 39a, 39b, 74 ... Mask side laser interferometer, 43a, 43b, 85 ... Substrate side laser interferometer, 50, 52, 500, 520 ... autofocus detection system, 54, 540 ... alignment detection system, 151, 152 ... catadioptric optical system, EX ... exposure apparatus, IL, IL2 ... illumination optical system, PL1 to PL11, PL ... projection optical system, PK ... barrel, M, M2 ... mask, MST, MST2 ... mask stage, MSTD ... mask stage drive unit, P, P2 ... photosensitive substrate, PST, PST2 ... substrate stage, PSTD ... Substrate stage drive unit, CONT, CONT2 ... control device.

Claims (10)

感光性基板を支持するステージ装置を走査方向に移動させて該感光性基板にパターンを走査露光する露光装置において、
前記走査方向に交差する方向に沿って2列に配列された複数の投影光学系を含み、該複数の投影光学系によって前記感光性基板に前記パターンを投影する投影光学ユニットと、
前記投影光学ユニットの投影領域に対して前記走査方向の一方側に配置され、前記感光性基板に設けられた複数のマークを検出するマーク検出系と、
前記走査方向に関して少なくとも前記投影光学ユニットと前記マーク検出系との間に配置され、前記投影光学ユニットの光軸方向における前記感光性基板の位置を検出する位置検出系と、
前記マーク検出系が前記複数のマークを検出可能な第1の位置に前記ステージ装置を移動させ、前記マーク検出系に前記複数のマークを検出させるとともに前記位置検出系に前記感光性基板の位置を検出させる第1の制御、前記第1の位置から前記走査方向の前記一方側に前記ステージ装置を移動させ、前記投影光学ユニットの前記投影領域に対して前記走査方向の前記一方側に前記感光性基板を配置させるとともに、前記走査露光を開始させる第2の位置に前記ステージ装置を配置させる第2の制御、前記第1の位置における前記位置検出系の検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動し、前記走査露光のための前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する第3の制御、および前記第2の位置から前記走査方向の他方側に前記ステージ装置を移動させて前記走査露光を開始する第4の制御を行う制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that scans and exposes a pattern on the photosensitive substrate by moving a stage device that supports the photosensitive substrate in the scanning direction,
A projection optical unit including a plurality of projection optical systems arranged in two rows along a direction intersecting the scanning direction, and projecting the pattern onto the photosensitive substrate by the plurality of projection optical systems ;
A mark detection system that is arranged on one side in the scanning direction with respect to the projection area of the projection optical unit and detects a plurality of marks provided on the photosensitive substrate;
A position detection system that is disposed at least between the projection optical unit and the mark detection system with respect to the scanning direction and detects the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction of the projection optical unit;
The mark detection system moves the stage device to a first position where the plurality of marks can be detected, the mark detection system detects the plurality of marks, and the position detection system sets the position of the photosensitive substrate. First control to be detected, the stage device is moved from the first position to the one side in the scanning direction, and the photosensitive property is moved to the one side in the scanning direction with respect to the projection region of the projection optical unit. The stage device is driven based on the second control for arranging the stage and the stage device at the second position where the scanning exposure is started, and the detection result of the position detection system at the first position. A third control for correcting the position of the photosensitive substrate for the scanning exposure in the optical axis direction, and the second position from the second position to the other side in the scanning direction. A control device that performs a fourth control that initiates the scanning exposure by moving the stage device,
An exposure apparatus comprising:
前記制御装置は、前記第1の位置における前記位置検出系の検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動して、前記第2の位置における前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する制御を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The control device drives the stage device based on the detection result of the position detection system at the first position to correct the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction at the second position. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein: 前記位置検出系は、前記走査方向に関して前記投影光学ユニットと前記マーク検出系との間に配置された第1位置検出系と、前記投影光学ユニットに対して前記走査方向の前記他方側に配置された第2位置検出系と、を含み、
前記制御装置は、前記第1の位置における前記感光性基板の前記光軸方向の位置を前記第1及び第2位置検出系に検出させ、該第1及び第2位置検出系の検出結果に基づいて前記感光性基板の第1の面傾斜を算出し、該第1の面傾斜に基づいて前記ステージ装置を駆動して、前記走査露光のための前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の露光装置。
The position detection system is disposed between the projection optical unit and the mark detection system with respect to the scanning direction, and on the other side in the scanning direction with respect to the projection optical unit. A second position detection system,
The control device causes the first and second position detection systems to detect the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction at the first position, and based on the detection results of the first and second position detection systems. The first surface inclination of the photosensitive substrate is calculated, the stage device is driven based on the first surface inclination, and the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction for the scanning exposure is determined. 3. An exposure apparatus according to claim 1, wherein control for correction is performed.
前記複数のマークは、前記走査方向に互いに間隔を置いて設けられた第1マーク群及び第2マーク群を含み、
前記制御装置は、前記第1の位置に前記ステージ装置を移動させて前記マーク検出系に前記第1マーク群を検出させるとともに前記位置検出系に前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を検出させ、前記第1の位置から前記走査方向の前記一方側に前記ステージ装置を移動させて前記投影領域に対し前記走査方向の前記一方側に前記感光性基板を配置させるとともに前記マーク検出系に前記第2マーク群を検出させた後、前記ステージ装置を前記第2の位置に配置させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置。
The plurality of marks include a first mark group and a second mark group that are spaced apart from each other in the scanning direction,
The control device moves the stage device to the first position, causes the mark detection system to detect the first mark group, and causes the position detection system to detect a position of the photosensitive substrate in the optical axis direction. And moving the stage device from the first position to the one side in the scanning direction to dispose the photosensitive substrate on the one side in the scanning direction with respect to the projection area and to the mark detection system The exposure apparatus according to claim 1, wherein after the second mark group is detected, control is performed to place the stage device at the second position.
前記制御装置は、前記第1の位置における前記感光性基板の前記光軸方向の位置を前記第1及び第2位置検出系に検出させ、該第1及び第2位置検出系の検出結果のうち直線上に並ばない少なくとも3点に基づいて前記感光性基板の第2の面傾斜を算出し、該第2の面傾斜に基づいて前記ステージ装置を駆動して、前記走査露光のための前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する制御を行うことを特徴とする請求項3記載の露光装置。   The control device causes the first and second position detection systems to detect the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction at the first position, and among the detection results of the first and second position detection systems. A second surface inclination of the photosensitive substrate is calculated based on at least three points that are not aligned on a straight line, and the stage device is driven based on the second surface inclination, so that the photosensitive for the scanning exposure is performed. 4. An exposure apparatus according to claim 3, wherein control for correcting a position of the conductive substrate in the optical axis direction is performed. 前記制御装置は、露光開始後において、前記第1及び第2位置検出系の検出結果のうち直線上に並ばない少なくとも3点に基づいて前記感光性基板の第3の面傾斜を算出し、該第3の面傾斜に基づいて前記ステージ装置を駆動して、前記走査露光のための前記感光性基板の前記光軸方向に関する位置を補正する制御を行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。   The controller calculates a third surface inclination of the photosensitive substrate based on at least three points that are not aligned on a straight line from the detection results of the first and second position detection systems after the start of exposure, 6. The exposure according to claim 5, wherein the stage device is driven based on a third surface inclination to perform control for correcting the position of the photosensitive substrate in the optical axis direction for the scanning exposure. apparatus. 前記制御装置は、前記感光性基板の処理群であるロットの先頭の少なくとも1枚に対して前記第1及び第3の制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装置。   The said control apparatus performs said 1st and 3rd control with respect to at least 1 sheet | seat of the lot which is a process group of the said photosensitive board | substrate, The any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. The exposure apparatus described. 前記投影光学ユニットは、前記走査方向に直交する非走査方向に沿って配列されて各々前記パターンの像を前記感光基板に投影する複数の投影光学系を含み、
前記複数の投影光学系は、前記走査方向に直交する非走査方向に沿って2列に配列され、
前記マーク検出系は、前記複数のマークのうち前記非走査方向に沿って配列されたマーク群を検出する複数のマーク検出装置を含み、
前記位置検出系は、前記非走査方向に沿って配列されて各々前記光軸方向における前記感光性基板の位置を検出する複数の位置検出装置を含む
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置。
The projection optical unit includes a plurality of projection optical systems that are arranged along a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction and each project an image of the pattern onto the photosensitive substrate.
The plurality of projection optical systems are arranged in two rows along a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction ,
The mark detection system includes a plurality of mark detection devices that detect a group of marks arranged along the non-scanning direction among the plurality of marks,
8. The position detection system includes a plurality of position detection devices arranged along the non-scanning direction and each detecting a position of the photosensitive substrate in the optical axis direction. An exposure apparatus according to claim 1.
前記パターンは、外径が500mmよりも大きい前記感光性基板に投影露光されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the pattern is projected and exposed onto the photosensitive substrate having an outer diameter larger than 500 mm. 回路パターンを有するデバイスの製造方法において、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感光性基板に前記回路パターンを走査露光する露光工程と、
前記露光工程によって前記回路パターンが露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
In a method for manufacturing a device having a circuit pattern,
An exposure step of scanning and exposing the circuit pattern on a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A development step of developing the photosensitive substrate on which the circuit pattern is exposed in the exposure step.
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