JP5151852B2 - Correction information creation method, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

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

Description

本発明は、補正情報作成方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、特に、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置のウエハステージなどの移動体の位置計測誤差を補正する補正情報の作成に好適な補正情報作成方法、該補正情報を用いて物体を保持する移動体を走査駆動して、物体にパターンを形成する露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to a correction information creation method, an exposure method and an exposure apparatus, and a device manufacturing method, and particularly used in a lithography process for manufacturing an electronic device (microdevice) such as a semiconductor element (integrated circuit, etc.) or a liquid crystal display element. Correction information generating method suitable for generating correction information for correcting a position measurement error of a moving body such as a wafer stage of an exposure apparatus, and scanning the moving body holding an object using the correction information to pattern an object The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, and a device manufacturing method using the exposure method.

従来、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが、主として用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.), liquid crystal display elements, etc., a step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step-and-scan type Projection exposure apparatuses (so-called scanning steppers (also called scanners)) are mainly used.

この種の露光装置では、ウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、ウエハと総称する)上の複数のショット領域にレチクル(又はマスク)のパターンを転写するために、ウエハを保持するウエハステージが、例えばリニアモータ等により2次元方向に駆動される。ウエハステージの位置は、一般的に、長期に渡って高い安定性を有するレーザ干渉計を用いて、計測されていた。   In this type of exposure apparatus, in order to transfer a reticle (or mask) pattern to a plurality of shot regions on a substrate such as a wafer or a glass plate (hereinafter collectively referred to as a wafer), a wafer stage that holds the wafer includes: For example, it is driven in a two-dimensional direction by a linear motor or the like. The position of the wafer stage is generally measured by using a laser interferometer having high stability over a long period of time.

しかし、近年の半導体素子の高集積化に伴うパターンの微細化により、さらに高精度なウエハステージの位置制御性能が要求されるようになった。そのため、レーザ干渉計のビーム路上の雰囲気の温度変化や温度勾配の影響で発生する空気揺らぎに起因する計測値の短期的な変動が、無視できなくなった。そこで、発明者は、レーザ干渉計と同程度以上の計測分解能を有するエンコーダと面位置計測センサが採用された露光装置に関する発明を先に提案した(例えば、特許文献1参照)。   However, with the recent miniaturization of patterns due to high integration of semiconductor elements, higher precision wafer stage position control performance has been required. For this reason, short-term fluctuations in measured values due to air fluctuations caused by the temperature change and temperature gradient of the atmosphere on the beam path of the laser interferometer cannot be ignored. In view of this, the inventor has previously proposed an invention relating to an exposure apparatus that employs an encoder having a measurement resolution comparable to or higher than that of a laser interferometer and a surface position measurement sensor (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に記載される露光装置で採用されたエンコーダシステム及び面位置計測システムでは、ウエハステージに設けられた計測面(を構成する反射型回折格子)に計測ビームを照射し、その反射光を検出することによって、計側面(すなわちウエハステージ)の回折格子の周期方向に関する変位又は面位置を計測する。ここで、計測面を構成する反射型回折格子のすべての格子線に歪みはが無く、反射面を兼ねるその表面には凹凸は無く、かつ格子線のピッチが完全に一様である理想的な回折格子を作製することは、実際問題、非常に困難である。そこで、発明者は、かかる点に鑑み、回折格子の歪み、表面の凹凸、ピッチの非一様性等に起因する計測誤差を補正するための補正データを予め作成し、その補正データを用いて、エンコーダシステム(及び面位置計測システム)の計測結果を補正する発明をも先に提案した(例えば、特許文献2参照)。   In the encoder system and the surface position measurement system employed in the exposure apparatus described in Patent Document 1, a measurement beam (which is a reflection type diffraction grating) provided on a wafer stage is irradiated with a measurement beam, and the reflected light is irradiated with the measurement beam. By detecting, the displacement or the surface position of the measurement side surface (that is, the wafer stage) in the periodic direction of the diffraction grating is measured. Here, there is no distortion in all the grating lines of the reflection type diffraction grating constituting the measurement surface, and there is no unevenness on the surface which also serves as the reflection surface, and the pitch of the grating lines is completely uniform. Producing a diffraction grating is a real problem and very difficult. Therefore, in view of such points, the inventor previously created correction data for correcting measurement errors due to diffraction grating distortion, surface irregularities, pitch non-uniformity, etc., and using the correction data An invention for correcting the measurement result of the encoder system (and the surface position measurement system) has also been proposed previously (see, for example, Patent Document 2).

しかし、そのような計測システムの運用方法を採用しても、次世代の露光装置で要求されるウエハステージの位置の計測精度(及び制御精度)を達成することは、困難であることが、最近になって判明した。   However, even if such an operation method of the measurement system is adopted, it is difficult to achieve the measurement accuracy (and control accuracy) of the position of the wafer stage required for the next-generation exposure apparatus. Turned out.

国際公開第2007/097379号パンフレットInternational Publication No. 2007/097379 Pamphlet 国際公開第2008/026739号パンフレットInternational Publication No. 2008/026739 Pamphlet

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第1の観点からすると、所定平面内で移動する移動体の位置計測誤差を補正する補正情報を作成するための補正情報作成方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第2位置情報を計測し、前記第1及び第2位置情報のいずれかに従って前記所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも1つの直線区間を含む移動経路に沿って前記移動体を駆動する工程と;前記第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために予め作成された第1補正情報を用いて前記第1位置情報を補正し、補正された該第1位置情報と前記第2位置情報との差から、前記第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するための第2補正情報を、前記移動経路に対応付けて作成する工程と;を含む補正情報作成方法である。   The present invention has been made under the circumstances described above. From a first viewpoint, the present invention is a correction information creation method for creating correction information for correcting a position measurement error of a moving body moving within a predetermined plane. Using a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body, irradiating measurement light on a measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body, Receiving light from the measurement surface, measuring first position information of the moving body, measuring second position information of the moving body using an interferometer system independent of the plurality of heads, Driving the moving body along a moving path including at least one straight section extending in a predetermined direction within the predetermined plane according to any of the first and second position information; and Small error due to measurement surface In addition, the first position information is corrected using first correction information prepared in advance in order to correct a part, and the first position information and the second position information are corrected to obtain the first position information. Creating second correction information for correcting at least a part of errors included in the first position information excluding a part of errors corrected using the correction information in association with the movement path. And a correction information creating method including;

これによれば、複数のヘッドを用いて、移動体の第1位置情報を計測するとともに、干渉計システムを用いて前記移動体の第2位置情報を計測し、第1及び第2位置情報のいずれかに従って所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも1つの直線区間を含む移動経路に沿って移動体を駆動する。そして、予め作成された第1補正情報を用いて第1位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正し、補正された第1位置情報と第2位置情報との差から第2補正情報を、移動経路に対応付けて作成する作成する。第2補正情報は、第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く第1位置情報に含まれる誤差(残留誤差)のうち、の少なくとも一部を補正するための情報である。従って、第2補正情報を用いることにより、第1補正情報を用いて補正される第1位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良く移動体を駆動することが可能になる。また、第2補正情報は、少なくとも1つの直線区間を含む移動経路に対応づけて作成されるので、移動体の移動範囲の全域について第2補正情報を作成する場合と異なり、簡便にかつ短時間で第2補正情報を作成することが可能となる。   According to this, the first position information of the moving body is measured using a plurality of heads, the second position information of the moving body is measured using an interferometer system, and the first and second position information The moving body is driven along a moving path including at least one straight section extending in a predetermined direction within a predetermined plane according to either of them. Then, at least a part of an error caused by the measurement surface included in the first position information is corrected using the first correction information created in advance, and the corrected first position information and second position information are corrected. The second correction information is created from the difference in association with the movement route. The second correction information is information for correcting at least a part of errors (residual errors) included in the first position information excluding a part of errors corrected using the first correction information. Therefore, by using the second correction information, the first position information corrected using the first correction information is further corrected, and the moving body is driven with high accuracy based on the corrected position information. Is possible. In addition, since the second correction information is created in association with a movement route including at least one straight section, unlike the case where the second correction information is created for the entire movement range of the moving object, the second correction information is simple and short. Thus, the second correction information can be created.

本発明は、第2の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動して、前記物体にパターンを形成する露光方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、本発明の補正情報作成方法を用いて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法である。   According to a second aspect of the present invention, the object is irradiated with an energy beam and a movable body that holds the object and is movable in a predetermined plane is driven in the scanning direction in the predetermined plane to An exposure method for forming a pattern on the other side of the moving body and the outside of the moving body using a plurality of heads provided on one side of the moving body and the outside of the moving body. The measurement surface is irradiated with measurement light, the light from the measurement surface is received, and the first position information of the movable body is measured, and the first position information and the measurement included in the first position information are measured. The moving body using first correction information created to correct at least a part of an error caused by a surface and second correction information created using the correction information creating method of the present invention. It is the exposure method including the process of driving.

これによれば、計測面に計測光を照射し、その計測面からの光を受光する複数のヘッドを用いて、移動体の第1位置情報を計測するとともに、第1及び第2位置情報と、第1位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、本発明の補正情報作成方法を用いて作成された第2補正情報と、を用いて移動体を駆動する。この場合、移動体の位置に応じた補正量を第2補正情報から引き出し、その補正量を用いることにより、第1補正情報を用いて補正される第1位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良く移動体を駆動することが可能になる。   According to this, the first position information of the moving body is measured using the plurality of heads that irradiate the measurement surface with the measurement light and receive the light from the measurement surface, and the first and second position information First correction information created for correcting at least a part of errors caused by the measurement surface included in the first position information, and second correction created using the correction information creation method of the present invention The moving body is driven using the information. In this case, the first position information corrected using the first correction information is further corrected by extracting the correction amount corresponding to the position of the moving body from the second correction information and using the correction amount. Based on the corrected position information, the moving body can be driven with high accuracy.

本発明は、第3の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法である。   According to a third aspect of the present invention, by scanning exposure in which a movable body that holds an object and is movable in a predetermined plane is driven in a scanning direction in the predetermined plane while irradiating the object with an energy beam, An exposure method for forming a pattern on the object, wherein a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body are used, and the other of the moving body and the outside of the moving body is used. The measurement surface is irradiated with measurement light, and the light from the measurement surface is received to measure the first position information of the movable body, and is included in the first position information and the first position information. First correction information created to correct at least a part of the error caused by the measurement surface, and the first position information excluding a part of the error corrected using the first correction information Correct at least some of the errors contained in In order, the moving body is an exposure method comprising the step of driving the movable body using a second correction information prepared in association with the movement path including a constant velocity section is constant speed driving.

これによれば、計測面に計測光を照射し、その計測面からの光を受光する複数のヘッドを用いて、移動体の第1位置情報を計測するとともに、第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報第2補正情報と、を用いて移動体を駆動する。従って、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度な移動体の駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度な物体上へのパターンの形成が可能となる。   According to this, the first position information of the moving body is measured using the plurality of heads that irradiate the measurement surface with the measurement light and receive the light from the measurement surface, and the first position information and the first position information The first correction information created to correct at least a part of the error caused by the measurement surface included in one position information, and the part of the error corrected using the first correction information are excluded. Second correction information second correction information created in association with a movement path including a constant speed section in which the moving body is driven at a constant speed in order to correct at least a part of the errors included in the first position information. Then, the moving body is driven using. Therefore, in a moving path including a constant speed section where the moving body is driven at a constant speed, it becomes possible to drive the moving body with high accuracy in, for example, a scanning exposure section, and as a result, formation of a pattern on a highly accurate object by the scanning exposure method. Is possible.

本発明は、第4の観点からすると、本発明の第1又は第2の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と;前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と;を含むデバイス製造方法である。   From a fourth viewpoint, the present invention provides a step of forming a pattern on an object using the first or second exposure method of the present invention; a step of processing the object on which the pattern is formed; A device manufacturing method including:

本発明は、第5の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ該物体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体に上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体を保持して前記所定平面内で移動可能な移動体と;前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを有し、該複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測する位置計測系と;前記第1位置情報と、前記第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する駆動システムと;を備える露光装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for forming a pattern on an object by scanning exposure in which the object is irradiated with an energy beam and driven in the scanning direction within the predetermined plane. A movable body that holds the object and is movable within the predetermined plane; a plurality of heads provided on one of the movable body and the outside of the movable body, and using the plurality of heads, A position measurement system that measures the first position information of the moving body by irradiating the measuring surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body with the measurement light and receiving the light from the measuring surface. The first position information, the first correction information created to correct at least a part of the error caused by the measurement surface included in the first position information, and the first correction information. Included in the first position information excluding some errors corrected by using Second correction information created in association with a movement path including a constant speed section in which the moving object is driven at a constant speed in order to correct at least a part of the generated error. An exposure apparatus comprising: a drive system for driving;

これによれば、駆動システムにより、位置計測系により計測される移動体の第1位置情報と、第1位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報と、を用いて移動体が駆動される。従って、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度な移動体の駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度な物体上へのパターンの形成が可能となる。   According to this, it creates in order to correct | amend at least one part of the error resulting from the 1st position information of the moving body measured by a position measurement system, and the measurement surface contained in 1st position information with a drive system. In order to correct at least a part of the error included in the first position information excluding the corrected first correction information and a part of the error corrected by using the first correction information, the moving body is The moving body is driven using the second correction information created in association with the moving path including the constant speed section that is driven at high speed. Therefore, in a moving path including a constant speed section where the moving body is driven at a constant speed, it becomes possible to drive the moving body with high accuracy in, for example, a scanning exposure section, and as a result, formation of a pattern on a highly accurate object by the scanning exposure method. Is possible.

以下、本発明の一実施形態について、図1〜図14(C)に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1には、一実施形態の露光装置100の構成が概略的に示されている。露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系PLとプライマリアライメント系AL1(図4、図5等参照)が設けられている。以下においては、投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内で光軸AXとプライマリアライメント系AL1の検出中心を結ぶ直線と平行な方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。   FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, a projection optical system PL and a primary alignment system AL1 (see FIGS. 4 and 5, etc.) are provided. In the following, the direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the direction parallel to the straight line connecting the optical axis AX and the detection center of the primary alignment system AL1 in the plane orthogonal to this is the Y-axis direction. The direction orthogonal to the Z axis and the Y axis is defined as the X axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are defined as the θx, θy, and θz directions, respectively.

露光装置100は、照明系10、レチクルステージRST、投影ユニットPU、ウエハステージWSTを有するステージ装置50、及びこれらの制御系等を備えている。図1では、ウエハステージWST上にウエハWが載置されている。   The exposure apparatus 100 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, a stage apparatus 50 having a wafer stage WST, a control system for these, and the like. In FIG. 1, wafer W is mounted on wafer stage WST.

照明系10は、レチクルブラインド(マスキングシステムとも呼ばれる)で規定されたレチクルR上のスリット状の照明領域IARを、照明光(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する。照明系10の構成は、例えば米国特許出願公開第2003/025890号明細書などに開示されている。ここで、照明光ILとして、一例として、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられている。   The illumination system 10 illuminates a slit-like illumination area IAR on the reticle R defined by a reticle blind (also called a masking system) with illumination light (exposure light) IL with a substantially uniform illuminance. The configuration of the illumination system 10 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/025890. Here, as an example of the illumination light IL, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used.

レチクルステージRST上には、そのパターン面(図1における下面)に回路パターンなどが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系11(図1では不図示、図7参照)によって、XY平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(図1における紙面内左右方向であるY軸方向)に所定の走査速度で駆動可能となっている。   On reticle stage RST, reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be finely driven in the XY plane by a reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7) including a linear motor, for example, and also in the scanning direction (left and right direction in FIG. 1). In the Y-axis direction) at a predetermined scanning speed.

レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)116によって、移動鏡15(又はレチクルステージRSTの端面に形成された反射面)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計116の計測値は、主制御装置20(図1では不図示、図7参照)に送られる。   Position information (including rotation information in the θz direction) of reticle stage RST in the XY plane is formed on movable mirror 15 (or on the end face of reticle stage RST) by reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 116. For example, with a resolution of about 0.25 nm. The measurement value of reticle interferometer 116 is sent to main controller 20 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7).

投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの図1における下方に配置されている。投影ユニットPUは、鏡筒40と、鏡筒40内に保持された投影光学系PLと、を含む。投影光学系PLとしては、例えば、Z軸方向と平行な光軸AXに沿って配列される複数の光学素子(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられる。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍など)を有する。このため、照明系10によってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、投影光学系PLの第2面(像面)側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、露光領域とも呼ぶ)IAに形成される。そして、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動によって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系10、レチクルR及び投影光学系PLによってウエハW上にパターンが生成され、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジスト層)の露光によってウエハW上にそのパターンが形成される。   Projection unit PU is arranged below reticle stage RST in FIG. The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL held in the lens barrel 40. As projection optical system PL, for example, a refractive optical system including a plurality of optical elements (lens elements) arranged along optical axis AX parallel to the Z-axis direction is used. The projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, or 1/8 times). For this reason, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination system 10, the illumination light that has passed through the reticle R arranged so that the first surface (object surface) and the pattern surface of the projection optical system PL substantially coincide with each other. Due to IL, a reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) passes through the projection optical system PL (projection unit PU), and the second surface of the projection optical system PL ( It is formed in an area (hereinafter also referred to as an exposure area) IA that is conjugated to the illumination area IAR on the wafer W, which is disposed on the image plane side and has a resist (sensitive agent) coated on the surface thereof. Then, by synchronous driving of reticle stage RST and wafer stage WST, reticle R is moved relative to illumination area IAR (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) and exposure area IA (illumination light IL). By moving the wafer W relative to the scanning direction (Y-axis direction), scanning exposure of one shot area (partition area) on the wafer W is performed, and a reticle pattern is transferred to the shot area. . That is, in this embodiment, a pattern is generated on the wafer W by the illumination system 10, the reticle R, and the projection optical system PL, and the pattern is formed on the wafer W by exposure of the sensitive layer (resist layer) on the wafer W by the illumination light IL. Is formed.

ステージ装置50は、図1に示されるように、ベース盤12上に配置されたウエハステージWST、ウエハステージWSTの位置情報を計測する計測システム200(図7参照)、及びウエハステージWSTを駆動するステージ駆動系124(図7参照)等を備えている。計測システム200は、図7に示されるように、干渉計システム118、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180などを含む。   As shown in FIG. 1, stage device 50 drives wafer stage WST disposed on base board 12, measurement system 200 (see FIG. 7) for measuring positional information of wafer stage WST, and wafer stage WST. A stage drive system 124 (see FIG. 7) and the like are provided. As shown in FIG. 7, the measurement system 200 includes an interferometer system 118, an encoder system 150, a surface position measurement system 180, and the like.

ウエハステージWSTは、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリングなどにより、数μm程度のクリアランスを介して、ベース盤12の上方に支持されている。また、ウエハステージWSTは、リニアモータ等を含むステージ駆動系124(図7参照)によって、X軸方向及びY軸方向に所定ストロークで駆動可能である。   Wafer stage WST is supported above base board 12 by a non-contact bearing (not shown) such as an air bearing with a clearance of about several μm. Wafer stage WST can be driven with a predetermined stroke in the X-axis direction and the Y-axis direction by stage drive system 124 (see FIG. 7) including a linear motor and the like.

ウエハステージWSTは、ステージ本体91と、該ステージ本体91上に搭載されたウエハテーブルWTBとを含む。このウエハテーブルWTB及びステージ本体91は、リニアモータ及びZ・レベリング機構(ボイスコイルモータなどを含む)を含む駆動系によって、ベース盤12に対し、6自由度方向(X,Y,Z,θx,θy,θz)に駆動可能に構成されている。   Wafer stage WST includes a stage main body 91 and a wafer table WTB mounted on stage main body 91. The wafer table WTB and the stage main body 91 are directed to the base board 12 in directions of six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, etc.) by a drive system including a linear motor and a Z / leveling mechanism (including a voice coil motor). It can be driven to θy, θz).

ウエハテーブルWTBの上面の中央には、ウエハWを真空吸着等によって保持するウエハホルダ(不図示)が設けられている。図2に示されるように、ウエハテーブルWTB上面のウエハホルダ(ウエハW)の+Y側には、計測プレート30が設けられている。この計測プレート30には、中央に基準マークFMが設けられ、基準マークFMのX軸方向の両側に一対の空間像計測スリットパターン(スリット状の計測用パターン)SLが、設けられている。そして、各空間像計測スリットパターンSLに対応して、ウエハテーブルWTBの内部には、光学系及び受光素子などが配置されている。すなわち、ウエハテーブルWTB上には、空間像計測スリットパターンSLを含む一対の空間像計測装置45A,45B(図7参照)が設けられている。   At the center of the upper surface of wafer table WTB, a wafer holder (not shown) for holding wafer W by vacuum suction or the like is provided. As shown in FIG. 2, a measurement plate 30 is provided on the + Y side of the wafer holder (wafer W) on the upper surface of wafer table WTB. The measurement plate 30 is provided with a reference mark FM at the center, and a pair of aerial image measurement slit patterns (slit-shaped measurement patterns) SL are provided on both sides of the reference mark FM in the X-axis direction. In correspondence with each aerial image measurement slit pattern SL, an optical system, a light receiving element, and the like are arranged inside wafer table WTB. That is, a pair of aerial image measurement devices 45A and 45B (see FIG. 7) including the aerial image measurement slit pattern SL is provided on wafer table WTB.

また、ウエハテーブルWTB上面には、後述するエンコーダシステムで用いられるスケールが形成されている。詳述すると、ウエハテーブルWTB上面のX軸方向(図2における紙面内左右方向)の一側と他側の領域には、それぞれYスケール39Y1,39Y2が形成されている。Yスケール39Y1,39Y2は、例えば、X軸方向を長手方向とする格子線38が所定ピッチでY軸方向に配列された、Y軸方向を周期方向とする反射型の格子(例えば回折格子)によって構成されている。 In addition, a scale used in an encoder system described later is formed on the upper surface of wafer table WTB. More specifically, Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are formed in regions on one side and the other side of the upper surface of wafer table WTB in the X-axis direction (left and right direction in FIG. 2). The Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are, for example, reflective type gratings (for example, diffraction gratings) in which the Y axis direction is a periodic direction in which grid lines 38 having the X axis direction as the longitudinal direction are arranged at a predetermined pitch in the Y axis direction. ).

同様に、ウエハテーブルWTB上面のY軸方向(図2における紙面内上下方向)の一側と他側の領域には、Yスケール39Y1及び39Y2に挟まれた状態で、Xスケール39X1,39X2がそれぞれ形成されている。Xスケール39X1,39X2は、例えば、Y軸方向を長手方向とする格子線37が所定ピッチでX軸方向に配列された、X軸方向を周期方向とする反射型の格子(例えば回折格子)によって構成されている。 Similarly, X scale 39X 1 , X scale 39X 1 , and Y scale 39Y 1 and 39Y 2 are sandwiched between one side and the other side in the Y-axis direction (up and down direction in the drawing in FIG. 2) of wafer table WTB. 39X 2 are formed respectively. The X scales 39X 1 and 39X 2 are, for example, reflection type gratings (for example, diffraction gratings) in which the X-axis direction is a periodic direction in which grid lines 37 having a longitudinal direction in the Y-axis direction are arranged in the X-axis direction at a predetermined pitch. ).

なお、格子線37,38のピッチは、例えば1μmと設定される。図2及びその他の図においては、図示の便宜上から、格子のピッチは実際のピッチよりも大きく図示されている。   The pitch of the grid lines 37 and 38 is set to 1 μm, for example. In FIG. 2 and other figures, the pitch of the grating is shown larger than the actual pitch for convenience of illustration.

また、回折格子を保護するために、低熱膨張率のガラス板でカバーすることも有効である。ここで、ガラス板としては、厚さがウエハと同程度、例えば厚さ1mmのものを用いることができ、そのガラス板の表面がウエハの表面と同じ高さ(同一面)になるよう、ウエハテーブルWST上面に設置される。   It is also effective to cover the diffraction grating with a glass plate having a low coefficient of thermal expansion. Here, as the glass plate, a glass plate having the same thickness as that of the wafer, for example, a thickness of 1 mm can be used, and the surface of the glass plate is the same height (same surface) as the wafer surface. Installed on top of table WST.

また、ウエハテーブルWTBの−Y端面,−X端面には、図2に示されるように、後述する干渉計システムで用いられる反射面17a,反射面17bが形成されている。   Further, as shown in FIG. 2, a reflecting surface 17a and a reflecting surface 17b used in an interferometer system to be described later are formed on the −Y end surface and the −X end surface of the wafer table WTB.

また、ウエハテーブルWTBの+Y側の面には、図2に示されるように、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示されるCDバーと同様の、X軸方向に延びるフィデューシャルバー(以下、「FDバー」と略述する)46が取り付けられている。FDバー46の長手方向の一側と他側の端部近傍には、センターラインLLに関して対称な配置で、Y軸方向を周期方向とする基準格子(例えば回折格子)52がそれぞれ形成されている。また、FDバー46の上面には、複数の基準マークMが形成されている。各基準マークMとしては、後述するアライメント系によって検出可能な寸法の2次元マークが用いられている。   Further, as shown in FIG. 2, a fiducial bar extending in the X-axis direction (hereinafter referred to as the CD bar disclosed in International Publication No. 2007/097379) is formed on the + Y side surface of wafer table WTB. 46, abbreviated as "FD bar"). Reference gratings (for example, diffraction gratings) 52 having a periodic direction in the Y-axis direction are formed in the vicinity of one end and the other end in the longitudinal direction of the FD bar 46 in a symmetrical arrangement with respect to the center line LL. . A plurality of reference marks M are formed on the upper surface of the FD bar 46. As each reference mark M, a two-dimensional mark having a size detectable by an alignment system described later is used.

本実施形態の露光装置100では、図4及び図5に示されるように、投影光学系PLの光軸AXとプライマリアライメント系AL1の検出中心を結ぶY軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LV上で、光軸AXから−Y側に所定距離隔てた位置に検出中心を有するプライマリアライメント系AL1が配置されている。プライマリアライメント系AL1は、不図示のメインフレームの下面に固定されている。図5に示されるように、プライマリアライメント系AL1を挟んで、X軸方向の一側と他側には、基準軸LVに関してほぼ対称に検出中心が配置されるセカンダリアライメント系AL21,AL22と、AL23,AL24とがそれぞれ設けられている。セカンダリアライメント系AL21〜AL24は、可動式の支持部材を介してメインフレーム(不図示)の下面に固定されており、駆動機構601〜604(図7参照)により、X軸方向に関してそれらの検出領域の相対位置が調整可能となっている。 In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) parallel to the Y axis connecting the optical axis AX of the projection optical system PL and the detection center of the primary alignment system AL1. A primary alignment system AL1 having a detection center is arranged at a position on the LV at a predetermined distance from the optical axis AX to the -Y side. Primary alignment system AL1 is fixed to the lower surface of the main frame (not shown). As shown in FIG. 5, secondary alignment systems AL2 1 and AL2 2 in which detection centers are arranged almost symmetrically with respect to the reference axis LV on one side and the other side in the X-axis direction across the primary alignment system AL1. , AL2 3 and AL2 4 are provided. The secondary alignment systems AL2 1 to AL2 4 are fixed to the lower surface of the main frame (not shown) via a movable support member, and the drive mechanisms 60 1 to 60 4 (see FIG. 7) are used for the X-axis direction. The relative positions of these detection areas can be adjusted.

本実施形態では、アライメント系AL1,AL21〜AL24のそれぞれとして、例えば画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。アライメント系AL1,AL21〜AL24のそれぞれからの撮像信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置20に供給される。 In the present embodiment, for example, an image processing type FIA (Field Image Alignment) system is used as each of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 . Imaging signals from each of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are supplied to the main controller 20 via a signal processing system (not shown).

干渉計システム118は、図3に示されるように、反射面17a又は17bにそれぞれ干渉計ビーム(測長ビーム)を照射し、その反射光を受光して、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測するY干渉計16と、3つのX干渉計126〜128と、一対のZ干渉計43A,43Bとを備えている。詳述すると、Y干渉計16は、基準軸LVに関して対称な一対の測長ビームB41,B42を含む少なくとも3つのY軸に平行な測長ビームを反射面17a、及び後述する移動鏡41に照射する。また、X干渉計126は、図3に示されるように、光軸AXと基準軸LVとに直交するX軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LHに関して対称な一対の測長ビームB51,B52を含む少なくとも3つのX軸に平行な測長ビームを反射面17bに照射する。また、X干渉計127は、アライメント系AL1の検出中心にて基準軸LVと直交するX軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LAを測長軸とする測長ビームB6を含む少なくとも2つのY軸に平行な測長ビームを反射面17bに照射する。また、X干渉計128は、Y軸に平行な測長ビームB7を反射面17bに照射する。 As shown in FIG. 3, interferometer system 118 irradiates reflecting surface 17a or 17b with an interferometer beam (length measuring beam), receives the reflected light, and positions wafer stage WST in the XY plane. Y interferometer 16, three X interferometers 126 to 128, and a pair of Z interferometers 43A and 43B. More specifically, the Y interferometer 16 reflects at least three length measuring beams parallel to the Y axis including a pair of length measuring beams B4 1 and B4 2 symmetric with respect to the reference axis LV, and a movable mirror 41 described later. Irradiate. Further, as shown in FIG. 3, the X interferometer 126 includes a pair of length measuring beams symmetrical with respect to a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) LH parallel to the X axis orthogonal to the optical axis AX and the reference axis LV. B5 1, B5 parallel measurement beam into at least three X-axis including 2 irradiates the reflecting surface 17b. Further, the X interferometer 127 includes at least a length measuring beam B6 having a length measuring axis as a straight line LA (hereinafter referred to as a reference axis) LA parallel to the X axis orthogonal to the reference axis LV at the detection center of the alignment system AL1. A measuring beam parallel to the two Y axes is irradiated onto the reflecting surface 17b. Further, the X interferometer 128 irradiates the reflection surface 17b with a measurement beam B7 parallel to the Y axis.

干渉計システム118の上記各干渉計からの位置情報は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、Y干渉計16及びX干渉計126又は127の計測結果に基づいて、ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)のX,Y位置に加え、θx方向の回転(すなわちピッチング)、θy方向の回転(すなわちローリング)、及びθz方向の回転(すなわちヨーイング)も算出することができる。   Position information from each interferometer of the interferometer system 118 is supplied to the main controller 20. Based on the measurement results of Y interferometer 16 and X interferometer 126 or 127, main controller 20 rotates in the θx direction (ie, pitching), θy in addition to the X and Y positions of wafer table WTB (wafer stage WST). Directional rotation (ie rolling) and θz direction rotation (ie yawing) can also be calculated.

また、図1に示されるように、ステージ本体91の−Y側の側面に、凹形状の反射面を有する移動鏡41が取り付けられている。移動鏡41は、図2からわかるように、X軸方向の長さがウエハテーブルWTBの反射面17aよりも長い。   As shown in FIG. 1, a movable mirror 41 having a concave reflecting surface is attached to the side surface on the −Y side of the stage main body 91. As can be seen from FIG. 2, the movable mirror 41 is longer in the X-axis direction than the reflecting surface 17a of the wafer table WTB.

移動鏡41に対向して、干渉計システム118(図7参照)の一部を構成する一対のZ干渉計43A,43Bが設けられている(図1及び図3参照)。Z干渉計43A,43Bは、それぞれ2つのY軸に平行な測長ビームB1,B2を移動鏡41に照射し、該移動鏡41を介して測長ビームB1,B2のそれぞれを、例えば投影ユニットPUを支持するフレーム(不図示)に固定された固定鏡47A,47Bに照射する。そして、それぞれの反射光を受光して、測長ビームB1,B2の光路長を計測する。その結果より、主制御装置20は、ウエハステージWSTの4自由度(Y,Z,θy,θz)方向の位置を算出する。   A pair of Z interferometers 43A and 43B that constitute part of the interferometer system 118 (see FIG. 7) are provided facing the movable mirror 41 (see FIGS. 1 and 3). The Z interferometers 43A and 43B respectively irradiate the movable mirror 41 with two measurement beams B1 and B2 parallel to the Y axis, and each of the measurement beams B1 and B2 through the movable mirror 41, for example, a projection unit The fixed mirrors 47A and 47B fixed to a frame (not shown) that supports the PU are irradiated. And each reflected light is received and the optical path length of length measuring beam B1, B2 is measured. Based on the result, main controller 20 calculates the position of wafer stage WST in the four degrees of freedom (Y, Z, θy, θz) direction.

本実施形態の露光装置100には、干渉計システム118とは独立に、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を計測するために、エンコーダシステム150を構成する複数のヘッドユニットが設けられている。   In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, a plurality of encoder systems 150 are configured to measure the position (X, Y, θz) in the XY plane of the wafer stage WST independently of the interferometer system 118. A head unit is provided.

図4に示されるように、投影ユニットPUの+X側、+Y側、−X側、及びプライマリアライメント系AL1の−Y側に、4つのヘッドユニット62A、62B、62C、及び62Dが、それぞれ配置されている。また、アライメント系AL1、AL21〜AL24のX軸方向の両外側にヘッドユニット62E、62Fが、それぞれ設けられている。ヘッドユニット62A〜62Fは、支持部材を介して、投影ユニットPUを保持するメインフレーム(不図示)に吊り下げ状態で固定されている。なお、図4において、符号UPは、ウエハステージWST上にあるウエハのアンロードが行われるアンローディングポジションを示し、符号LPは、ウエハステージWST上への新たなウエハのロードが行われるローディングポジションを示す。 As shown in FIG. 4, four head units 62A, 62B, 62C, and 62D are arranged on the + X side, + Y side, -X side of the projection unit PU, and -Y side of the primary alignment system AL1, respectively. ing. Head units 62E and 62F are provided on both outer sides in the X-axis direction of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 , respectively. The head units 62A to 62F are fixed in a suspended state to a main frame (not shown) that holds the projection unit PU via support members. In FIG. 4, symbol UP indicates an unloading position at which a wafer on wafer stage WST is unloaded, and symbol LP indicates a loading position at which a new wafer is loaded on wafer stage WST. Show.

ヘッドユニット62A、62Cは、図5に示されるように、前述の基準軸LH上に間隔WDで配置された複数(ここでは5個)のYヘッド651〜655、Yヘッド641〜645を、それぞれ備えている。以下では、必要に応じて、Yヘッド651〜655及びYヘッド641〜645を、それぞれ、Yヘッド65及びYヘッド64とも記述する。 As shown in FIG. 5, the head units 62 </ b> A and 62 </ b> C include a plurality (here, five) of Y heads 65 1 to 65 5 and Y heads 64 1 to 64 arranged at the interval WD on the reference axis LH. 5 is provided. Hereinafter, Y heads 65 1 to 65 5 and Y heads 64 1 to 64 5 are also referred to as Y head 65 and Y head 64, respectively, as necessary.

ヘッドユニット62A,62Cは、Yスケール39Y1,39Y2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のY軸方向の位置(Y位置)を計測する多眼のYリニアエンコーダ70A,70C(図7参照)を構成する。なお、以下では、Yリニアエンコーダを、適宜、「Yエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。 The head units 62A and 62C use the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 to measure the position (Y position) of the wafer stage WST (wafer table WTB) in the Y-axis direction (multi-lens Y linear encoders 70A and 70C). 7). In the following, the Y linear encoder is abbreviated as “Y encoder” or “encoder” as appropriate.

ヘッドユニット62Bは、図5に示されるように、投影ユニットPUの+Y側に配置され、基準軸LV上に間隔WDで配置された複数(ここでは4個)のXヘッド665〜668を備えている。また、ヘッドユニット62Dは、プライマリアライメント系AL1の−Y側に配置され、基準軸LV上に間隔WDで配置された複数(ここでは4個)のXヘッド661〜664を備えている。以下では、必要に応じて、Xヘッド665〜668及びXヘッド661〜664をXヘッド66とも記述する。 As shown in FIG. 5, the head unit 62B is arranged on the + Y side of the projection unit PU, and includes a plurality of (here, four) X heads 66 5 to 66 8 arranged on the reference axis LV at intervals WD. I have. Further, head unit 62D is arranged on the -Y side of primary alignment system AL1, a plurality which are arranged at a distance WD on reference axis LV (four in this case) and a X heads 66 1 to 66 4. Hereinafter, the X heads 66 5 to 66 8 and the X heads 66 1 to 66 4 are also referred to as the X head 66 as necessary.

ヘッドユニット62B,62Dは、Xスケール39X1,39X2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のX軸方向の位置(X位置)を計測する多眼のXリニアエンコーダ70B,70D(図7参照)を構成する。なお、以下では、Xリニアエンコーダを、適宜、「Xエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。 The head units 62B and 62D use X scales 39X 1 and 39X 2 to measure the position (X position) of the wafer stage WST (wafer table WTB) in the X-axis direction (X position). 7). In the following, the X linear encoder is abbreviated as “X encoder” or “encoder” as appropriate.

ここで、ヘッドユニット62A,62Cがそれぞれ備える5個のYヘッド65,64(より正確には、Yヘッド65,64が発する計測ビームのスケール上の照射点)のX軸方向の間隔WDは、露光の際などに、少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するYスケール39Y1,39Y2に対向する(計測ビームを照射する)ように定められている。同様に、ヘッドユニット62B,62Dがそれぞれ備える隣接するXヘッド66(より正確には、Xヘッド66が発する計測ビームのスケール上の照射点)のY軸方向の間隔WDは、露光の際などに、少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するXスケール39X1又は39X2に対向する(計測ビームを照射する)ように定められている。そのため、例えば図8(A)に示される露光動作中の一状態では、Yヘッド65,64がそれぞれYスケール39Y1,39Y2に、Xヘッド66がXスケール39X1に対向している(計測ビームを照射している)。 Here, the interval WD in the X-axis direction of the five Y heads 65 and 64 (more precisely, the irradiation points on the scale of the measurement beam emitted by the Y heads 65 and 64) provided in the head units 62A and 62C, respectively. At the time of exposure or the like, it is determined that at least one head always faces the corresponding Y scales 39Y 1 and 39Y 2 (irradiates the measurement beam). Similarly, the interval WD in the Y-axis direction between adjacent X heads 66 (more precisely, the irradiation points on the scale of the measurement beam emitted by the X head 66) provided in the head units 62B and 62D is determined during exposure. , It is determined that at least one head always faces the corresponding X scale 39X 1 or 39X 2 (irradiates the measurement beam). Therefore, in one state during the exposure operation shown for example in FIG. 8 (A), the Y head 65 3, 64 3 each Y scales 39Y 1, 39Y 2, X head 66 5 facing X scale 39X 1 Yes (irradiating measurement beam).

なお、ヘッドユニット62Bの最も−Y側のXヘッド665とヘッドユニット62Dの最も+Y側のXヘッド664との間隔は、ウエハステージWSTのY軸方向の移動により、その2つのXヘッド間で切り換え(つなぎ)が可能となるように、ウエハテーブルWTBのY軸方向の幅よりも狭く設定されている。 The distance between the most + Y side X heads 66 4 of the most -Y side of the X heads 66 5 and the head unit 62D of the head unit 62B is the movement of the Y-axis direction of wafer stage WST, between the two X heads The width of the wafer table WTB is set to be narrower than the width in the Y-axis direction so that it can be switched (connected).

ヘッドユニット62Eは、図5に示されるように、複数(ここでは4個)のYヘッド671〜674を備えている。 Head unit 62E, as shown in FIG. 5, a Y heads 67i to 674 4 of the plurality of (four in this case).

ヘッドユニット62Fは、複数(ここでは4個)のYヘッド681〜684を備えている。Yヘッド681〜684は、基準軸LVに関して、Yヘッド674〜671と対称な位置に配置されている。以下では、必要に応じて、Yヘッド674〜671及びYヘッド681〜684を、それぞれYヘッド67及びYヘッド68とも記述する。 Head unit 62F is equipped with a Y heads 68 1 to 68 4 of a plurality (four in this case). Y heads 68 1 to 68 4, with respect to the reference axis LV, is disposed on the Y head 67 4-67 1 and symmetrical position. Hereinafter, if necessary, the Y head 67 4-67 1 and Y heads 68 1 to 68 4, each describing both Y heads 67 and Y heads 68.

アライメント計測の際には、少なくとも各1つのYヘッド67,68が、それぞれYスケール39Y2,39Y1に対向する。例えば図8(B)に示されるアライメント計測中の一状態では、Yヘッド67,68がそれぞれYスケール39Y2,39Y1に対向している。Yヘッド67,68(すなわち、Yヘッド67,68によって構成されるYエンコーダ70E,70F(図7参照))によってウエハステージWSTのY位置(及びθz回転)が計測される。 At the time of alignment measurement, at least one Y head 67 and 68 faces the Y scales 39Y 2 and 39Y 1 , respectively. For example, in one state of alignment during measurement shown in FIG. 8 (B), Y head 67 3, 68 2 faces the Y scales 39Y 2, 39Y 1 respectively. Y position (and θz rotation) of wafer stage WST is measured by Y heads 67 and 68 (that is, Y encoders 70E and 70F (see FIG. 7) configured by Y heads 67 and 68).

また、本実施形態では、セカンダリアライメント系のベースライン計測時などに、セカンダリアライメント系AL21,AL24にX軸方向で隣接するYヘッド673,682が、FDバー46の一対の基準格子52とそれぞれ対向し、その一対の基準格子52と対向するYヘッド673,682によって、FDバー46のY位置が、それぞれの基準格子52の位置で計測される。以下では、一対の基準格子52にそれぞれ対向するYヘッド673,682によって構成されるエンコーダをYリニアエンコーダ70E2,70F2と呼ぶ。また、識別のため、Yスケール39Y2,39Y1に対向するYヘッド67,68によって構成されるYエンコーダを、Yエンコーダ70E1,70F1と呼ぶ。 In the present embodiment, the Y heads 67 3 and 68 2 adjacent to the secondary alignment systems AL2 1 and AL2 4 in the X-axis direction are used as a pair of reference grids of the FD bar 46 when measuring the baseline of the secondary alignment system. The Y position of the FD bar 46 is measured at the position of each reference grating 52 by the Y heads 67 3 and 68 2 that face each other and the pair of reference gratings 52. Hereinafter, encoders configured by Y heads 67 3 and 68 2 respectively facing the pair of reference gratings 52 are referred to as Y linear encoders 70E 2 and 70F 2 . For identification, the Y encoder constituted by the Y heads 67 and 68 facing the Y scales 39Y 2 and 39Y 1 is referred to as Y encoders 70E 1 and 70F 1 .

ここで、各エンコーダヘッド(Yヘッド、Xヘッド)として、例えば、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示されている干渉型のエンコーダヘッドを用いることができる。この種のエンコーダヘッドでは、2つの計測ビームを対応するスケールに照射し、それぞれの戻り光を1つの干渉光に合成して受光し、その干渉光の強度を光検出器を用いて計測する。その干渉光の強度変化より、スケールの計測方向(回折格子の周期方向)への変位を計測する。   Here, as each encoder head (Y head, X head), for example, an interference type encoder head disclosed in International Publication No. 2007/097379 pamphlet can be used. In this type of encoder head, two measurement beams are irradiated onto corresponding scales, the respective return lights are combined into one interference light, and the intensity of the interference light is measured using a photodetector. Based on the intensity change of the interference light, the displacement in the measurement direction of the scale (period direction of the diffraction grating) is measured.

上述したエンコーダ70A〜70Fの計測値は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、エンコーダ70A〜70Dのうちの3つ、又はエンコーダ70E1,70F1,70B及び70Dのうちの3つの計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。また、主制御装置20は、リニアエンコーダ70E2,70F2の計測値に基づいて、FDバー46(ウエハステージWST)のθz方向の回転を制御する。なお、エンコーダ70A〜70Fの計測値に基づく、ウエハステージWSTの位置の算出方法などについては、後述する。 The measured values of the encoders 70A to 70F described above are supplied to the main controller 20. Main controller 20 determines position (X) of wafer stage WST in the XY plane based on the measurement values of three of encoders 70A to 70D or three of encoders 70E 1 , 70F 1 , 70B and 70D. , Y, θz). Main controller 20 controls the rotation of FD bar 46 (wafer stage WST) in the θz direction based on the measurement values of linear encoders 70E 2 and 70F 2 . A method for calculating the position of wafer stage WST based on the measurement values of encoders 70A to 70F will be described later.

さらに、本実施形態の露光装置100では、図4及び図6に示されるように、照射系90a及び受光系90bから成る多点焦点位置検出系(以下、「多点AF系」と略述する)が設けられている。多点AF系としては、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式を採用している。本実施形態では、一例として、前述のヘッドユニット62Eの−X端部の+Y側に照射系90aが配置され、これに対峙する状態で、前述のヘッドユニット62Fの+X端部の+Y側に受光系90bが配置されている。なお、多点AF系(90a,90b)は、投影ユニットPUを保持するメインフレームの下面に固定されている。   Furthermore, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, a multipoint focal position detection system (hereinafter referred to as “multipoint AF system”) including an irradiation system 90a and a light receiving system 90b. ) Is provided. As the multipoint AF system, an oblique incidence system having the same configuration as that disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332 is adopted. In the present embodiment, as an example, the irradiation system 90a is disposed on the + Y side of the −X end portion of the head unit 62E described above, and light is received on the + Y side of the + X end portion of the head unit 62F while facing this. A system 90b is arranged. The multipoint AF system (90a, 90b) is fixed to the lower surface of the main frame that holds the projection unit PU.

図4及び図6では、それぞれ検出ビームが照射される複数の検出点が、個別に図示されず、照射系90a及び受光系90bの間でX軸方向に延びる細長い検出領域(ビーム領域)AFとして示されている。検出領域AFは、X軸方向の長さがウエハWの直径と同程度に設定されているので、ウエハWをY軸方向に1回スキャンするだけで、ウエハWのほぼ全面でZ軸方向の位置情報(面位置情報)を計測できる。   In FIG. 4 and FIG. 6, a plurality of detection points irradiated with the detection beam are not shown individually, but as elongated detection areas (beam areas) AF extending in the X-axis direction between the irradiation system 90a and the light receiving system 90b. It is shown. Since the detection area AF is set to have a length in the X-axis direction that is approximately the same as the diameter of the wafer W, the wafer W is scanned almost in the Y-axis direction once in the Z-axis direction. Position information (surface position information) can be measured.

図6に示されるように、多点AF系(90a,90b)の検出領域AFの両端部近傍に、基準軸LVに関して対称な配置で、面位置計測システム180の一部を構成する各一対のZ位置計測用のヘッド(以下、「Zヘッド」と略述する)72a,72b、及び72c,72dが設けられている。これらのZヘッド72a〜72dは、不図示のメインフレームの下面に固定されている。   As shown in FIG. 6, each pair of pairs constituting a part of the surface position measurement system 180 is arranged in the vicinity of both ends of the detection area AF of the multipoint AF system (90a, 90b) in a symmetrical arrangement with respect to the reference axis LV. Heads for Z position measurement (hereinafter abbreviated as “Z head”) 72a, 72b and 72c, 72d are provided. These Z heads 72a to 72d are fixed to the lower surface of a main frame (not shown).

Zヘッド72a〜72dとしては、例えば、CDドライブ装置などで用いられる光ピックアップと同様の光学式変位センサのヘッドが用いられる。Zヘッド72a〜72dは、ウエハテーブルWTBに対し上方から計測ビームを照射し、その反射光を受光して、照射点におけるウエハテーブルWTBの面位置を計測する。なお、本実施形態では、Zヘッドの計測ビームは、前述のYスケール39Y1,39Y2を構成する反射型回折格子の面によって反射される構成を採用している。 As the Z heads 72a to 72d, for example, a head of an optical displacement sensor similar to an optical pickup used in a CD drive device or the like is used. Z heads 72a to 72d irradiate wafer table WTB with a measurement beam from above, receive the reflected light, and measure the surface position of wafer table WTB at the irradiation point. In the present embodiment, a configuration is adopted in which the measurement beam of the Z head is reflected by the surfaces of the reflective diffraction gratings constituting the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 described above.

さらに、前述のヘッドユニット62A,62Cは、図6に示されるように、それぞれが備える5つのYヘッド65j,64i(i,j=1〜5)と同じX位置に、ただしY位置をずらして、それぞれ5つのZヘッド76j,74i(i,j=1〜5)を備えている。そして、ヘッドユニット62A,62Cのそれぞれに属する5つのZヘッド76j,74iは、互いに基準軸LVに関して対称に配置されている。なお、各Zヘッド76j,74iとしては、前述のZヘッド72a〜72dと同様の光学式変位センサのヘッドが採用される。 Further, as shown in FIG. 6, the head units 62A and 62C described above are in the same X position as the five Y heads 65 j and 64 i (i, j = 1 to 5) provided in the head units 62A and 62C. The five Z heads 76 j and 74 i (i, j = 1 to 5) are provided while being shifted. The five Z heads 76 j and 74 i belonging to the head units 62A and 62C are arranged symmetrically with respect to the reference axis LV. Incidentally, as each Z head 76 j, 74 i, the head of the same optical displacement sensor as described above for Z head 72a~72d is employed.

上述したZヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765は、図7に示されるように、信号処理・選択装置170を介して主制御装置20に接続されており、主制御装置20は、信号処理・選択装置170を介してZヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765の中から任意のZヘッドを選択して作動状態とし、その作動状態としたZヘッドで検出した面位置情報を信号処理・選択装置170を介して受け取る。本実施形態では、Zヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765と、信号処理・選択装置170とを含んでウエハステージWSTのZ軸方向及びXY平面に対する傾斜方向の位置情報を計測する面位置計測システム180が構成されている。 Above Z heads 72a to 72d, 74 to 72d, 76 1 to 76 5, as shown in FIG. 7, are connected to the main controller 20 via the signal processing and selection device 170, the main control device 20, Z head 72a~72d via signal processing and selection device 170, and 74 to 72d, 76 1 to 76 operating condition by selecting any Z head from five, and its operating state Surface position information detected by the Z head is received via the signal processing / selection device 170. In this embodiment, Z head 72a~72d, 74 1 ~74 5, 76 1 ~76 5 and the position information of the tilt direction and a signal processing and selection device 170 with respect to the Z-axis direction and the XY plane of wafer stage WST A surface position measurement system 180 is measured.

本実施形態では、主制御装置20は、面位置計測システム180(図7参照)を用いて、ウエハステージWSTの有効ストローク領域、すなわち露光及びアライメント計測のためにウエハステージWSTが移動する領域において、その2自由度方向(Z,θy)の位置座標を計測する。なお、面位置計測システム180の計測値に基づく、ウエハステージWSTの位置の算出方法などについては、後述する。   In the present embodiment, main controller 20 uses surface position measurement system 180 (see FIG. 7), in an effective stroke area of wafer stage WST, that is, in an area where wafer stage WST moves for exposure and alignment measurement. The position coordinates in the two-degree-of-freedom direction (Z, θy) are measured. A method for calculating the position of wafer stage WST based on the measurement values of surface position measurement system 180 will be described later.

図7には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ(又はワークステーション)から成る主制御装置20を中心として構成されている。   FIG. 7 shows the main configuration of the control system of the exposure apparatus 100. This control system is mainly configured of a main control device 20 composed of a microcomputer (or a workstation) for overall control of the entire apparatus.

上述のようにして構成された本実施形態の露光装置100では、例えば国際公開第2007/097379号パンフレットの実施形態中に開示されている手順と同様の手順に従って、アンローディングポジションUP(図4参照)でのウエハWのアンロード、ローディングポジションLP(図4参照)での新たなウエハWのウエハテーブルWTB上へのロード、計測プレート30の基準マークFMとプライマリアライメント系AL1とを用いたプライマリアライメント系AL1のベースラインチェック前半の処理、エンコーダシステム及び干渉計システムの原点の再設定(リセット)、アライメント系AL1,AL21〜AL24を用いたウエハWのアライメント計測、これと並行したフォーカスマッピング、空間像計測器45A,45Bを用いたプライマリアライメント系AL1のベースラインチェック後半の処理、並びにアライメント計測の結果求められるウエハ上の各ショット領域の位置情報と、最新のアライメント系のベースラインとに基づく、ステップ・アンド・スキャン方式でのウエハW上の複数のショット領域の露光などの、ウエハステージWSTを用いた一連の処理が、主制御装置20によって実行される。なお、詳細説明については省略する。 In the exposure apparatus 100 of the present embodiment configured as described above, the unloading position UP (see FIG. 4) is performed according to a procedure similar to the procedure disclosed in the embodiment of the pamphlet of International Publication No. 2007/097379, for example. ), Unloading the wafer W at the loading position LP (see FIG. 4), loading the new wafer W onto the wafer table WTB, and primary alignment using the reference mark FM of the measurement plate 30 and the primary alignment system AL1. Processing of the first half of baseline check of the system AL1, resetting (resetting) the origin of the encoder system and interferometer system, alignment measurement of the wafer W using the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 , focus mapping in parallel with this, Aerial image measuring instruments 45A and 45B In the step-and-scan method based on the position information of each shot area on the wafer obtained as a result of the alignment check and the latter half of the baseline check of the primary alignment system AL1 A series of processing using wafer stage WST such as exposure of a plurality of shot areas on wafer W is executed by main controller 20. Detailed description is omitted.

なお、セカンダリアライメント系AL21〜AL24のベースライン計測は、適宜なタイミングで、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示される方法と同様に、前述のエンコーダ70E2,70F2の計測値に基づいて、FDバー46(ウエハステージWST)のθz回転を調整した状態で、アライメント系AL1、AL21〜AL24を用いて、それぞれの視野内にあるFDバー46上の基準マークMを同時に計測することで行われる。 In addition, the baseline measurement of the secondary alignment systems AL2 1 to AL2 4 is performed at the appropriate timing with the measurement values of the encoders 70E 2 and 70F 2 described above, as in the method disclosed in International Publication No. 2007/097379. Based on the adjustment of the θz rotation of the FD bar 46 (wafer stage WST), the reference marks M on the FD bar 46 in the respective fields of view are simultaneously measured using the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4. It is done by doing.

本実施形態では、前述の如く、主制御装置20は、エンコーダ70A〜70Dのうちの3つ(すなわち、Xヘッド66,Yヘッド65,64)、又はエンコーダ70E1,7F1,70B及び70Dのうちの3つ(すなわち、Xヘッド66,Yヘッド68,67)の計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。ここで、Xヘッド66,Yヘッド65,64(又は68,67)の計測値(それぞれCX,CY1,CY2と表記する)は、ウエハステージWSTの位置(X,Y,θz)に対して、次のように依存する。 In the present embodiment, as described above, the main controller 20 includes three of the encoders 70A to 70D (that is, the X head 66 and the Y heads 65 and 64), or the encoders 70E 1 , 7F 1 , 70B, and 70D. The position (X, Y, θz) in the XY plane of wafer stage WST is calculated based on the measured values of three of them (that is, X head 66, Y head 68, 67). Here, the measured values of X head 66 and Y heads 65 and 64 (or 68 and 67) (represented as C X , C Y1 and C Y2 , respectively) are at the position (X, Y, θz) of wafer stage WST. On the other hand, it depends on the following.

= (p−X)cosθz+(q−Y)sinθz …(1a)
Y1=−(pY1−X)sinθz+(qY1−Y)cosθz …(1b)
Y2=−(pY2−X)sinθz+(qY2−Y)cosθz …(1c)
ただし、(p,q),(pY1,qY1),(pY2,qY2)は、それぞれXヘッド66,Yヘッド65(又は68),Yヘッド64(又は67)のX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。そこで、主制御装置20は、3つのヘッドの計測値CX,CY1,CY2を連立方程式(1a)〜(1c)に代入し、それらを解くことにより、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。そして、主制御装置20は、この算出結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。
C X = (p X −X) cos θz + (q X −Y) sin θz (1a)
C Y1 = − (p Y1 −X) sin θz + (q Y1 −Y) cos θz (1b)
C Y2 = − (p Y2 −X) sin θz + (q Y2 −Y) cos θz (1c)
However, (p X , q X ), (p Y 1 , q Y 1 ), (p Y 2 , q Y 2 ) are X, 66, Y (or 68), and Y (or 67) X, 66, respectively. This is the Y installation position (more precisely, the X and Y positions of the irradiation point of the measurement beam). Therefore, main controller 20 substitutes the measured values C X , C Y1 , and C Y2 of the three heads into simultaneous equations (1a) to (1c) and solves them to obtain the values in the XY plane of wafer stage WST. The position (X, Y, θz) is calculated. Main controller 20 drives and controls wafer stage WST according to the calculation result.

また、主制御装置20は、リニアエンコーダ70E2,70F2の計測値に基づいて、FDバー46(ウエハステージWST)のθz方向の回転を制御する。ここで、リニアエンコーダ70E2,70F2の計測値(それぞれCY1,CY2と表記する)は、FDバー46の(X,Y,θz)位置に対し、式(1b)、(1c)のように依存する。従って、FDバー46のθz位置は、計測値CY1,CY2より、次のように求められる。 Main controller 20 controls the rotation of FD bar 46 (wafer stage WST) in the θz direction based on the measurement values of linear encoders 70E 2 and 70F 2 . Here, the measured values of the linear encoders 70E 2 and 70F 2 (represented as C Y1 and CY2 respectively) are expressed by the equations (1b) and (1c) with respect to the (X, Y, θz) position of the FD bar 46. Depends on. Therefore, the θz position of the FD bar 46 is obtained from the measured values C Y1 and C Y2 as follows.

sinθz=−(CY1−CY2)/(pY1−pY2) …(2)
ただし、簡単のため、qY1=qY2を仮定した。
sin θz = − (C Y1 −C Y2 ) / (p Y1 −p Y2 ) (2)
However, for the sake of simplicity, q Y1 = q Y2 is assumed.

また、本実施形態では、主制御装置20は、面位置計測システム180を用いて、ウエハステージWSTの有効ストローク領域、すなわち露光及びアライメント計測のためにウエハステージWSTが移動する領域において、その2自由度方向(Z,θy)の位置座標を計測する。   In the present embodiment, main controller 20 uses surface position measurement system 180 in the effective stroke area of wafer stage WST, that is, in the area where wafer stage WST moves for exposure and alignment measurement. The position coordinates in the degree direction (Z, θy) are measured.

詳述すると、主制御装置20は、露光時には、少なくとも各1つのZヘッド76j,74i(j,iは1〜5のいずれか)の計測値を用いて、ウエハテーブルWTBの上面上の基準点(ウエハテーブルWTBの上面と光軸AXとの交点)における、ウエハステージWSTの高さZとローリングθyを算出する。図8(A)に示される露光動作中の一状態では、Yスケール39Y1,39Y2にそれぞれ対向しているZヘッド76,74の計測値を用いる。ここで、Zヘッド76j,74i(j,iは1〜5のいずれか)の計測値(それぞれZ1,Z2と表記する)は、ウエハステージWSTの(Z0,θx,θy)位置に対して、次のように依存する。 More specifically, the main controller 20, during exposure, at least each one of Z heads 76 j, 74 i (j, i is any of 1 to 5) using the measurement values of, on the upper surface of wafer table WTB reference point in (upper surface and the intersection between the optical axis AX of wafer table WTB), and calculates the height Z 0 and rolling θy of the wafer stage WST. In one state during the exposure operation shown in FIG. 8A, the measured values of the Z heads 76 3 and 74 3 facing the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are used. Here, the measured values (represented as Z 1 and Z 2 respectively) of the Z heads 76 j and 74 i (j and i are any one of 1 to 5) are (Z 0 , θx, θy) of the wafer stage WST. It depends on the position as follows.

1=−tanθy・p1+tanθx・q1+Z0 …(3a)
2=−tanθy・p2+tanθx・q2+Z0 …(3b)
ただし、スケール表面を含めウエハテーブルWTBの上面は、理想的な平面であるものとする。なお、(p1,q1),(p2,q2)は、それぞれZヘッド76j,74iのX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。式(3a)、(3b)より、次式(4a)、(4b)が導かれる。
Z 1 = −tan θy · p 1 + tan θx · q 1 + Z 0 (3a)
Z 2 = −tan θy · p 2 + tan θx · q 2 + Z 0 (3b)
However, the upper surface of wafer table WTB including the scale surface is assumed to be an ideal plane. (P 1 , q 1 ) and (p 2 , q 2 ) are the X and Y installation positions of the Z heads 76 j and 74 i (more precisely, the X and Y positions of the irradiation point of the measurement beam), respectively. is there. From the equations (3a) and (3b), the following equations (4a) and (4b) are derived.

0=〔Z1+Z2−tanθx・(q1+q2)〕/2 …(4a)
tanθy=〔Z1−Z2−tanθx・(q1−q2)〕/(p1−p2)…(4b)
従って、主制御装置20は、Zヘッド76j,74iの計測値Z1,Z2を用いて、式(4a)、(4b)より、ウエハステージWSTの高さZとローリングθyを算出する。ただし、ピッチングθxは、別のセンサシステム(本実施形態では干渉計システム118)の計測結果を用いる。
Z 0 = [Z 1 + Z 2 −tan θx · (q 1 + q 2 )] / 2 (4a)
tan θy = [Z 1 −Z 2 −tan θx · (q 1 −q 2 )] / (p 1 −p 2 ) (4b)
Therefore, main controller 20 calculates height Z 0 of wafer stage WST and rolling θy from equations (4a) and (4b) using measured values Z 1 and Z 2 of Z heads 76 j and 74 i. To do. However, the pitching θx uses a measurement result of another sensor system (interferometer system 118 in the present embodiment).

主制御装置20は、図9に示されるフォーカスキャリブレーションとフォーカスマッピング時には、Yスケール39Y1,39Y2に対向する4つのZヘッド72a〜72dの計測値(それぞれZa,Zb,Zc,Zdと表記する)を用いて、多点AF系(90a,90b)の複数の検出点の中心(X,Y)=(Ox’,Oy’)におけるウエハテーブルWTBの高さZとローリングθyを、次のように算出する。 At the time of focus calibration and focus mapping shown in FIG. 9, main controller 20 expresses measured values of four Z heads 72a to 72d facing Y scales 39Y 1 and 39Y 2 (represented as Za, Zb, Zc, and Zd, respectively). The height Z 0 and rolling θy of the wafer table WTB at the center (X, Y) = (Ox ′, Oy ′) of the plurality of detection points of the multipoint AF system (90a, 90b) are Calculate as follows.

=(Za+Zb+Zc+Zd)/4 …(5a)
tanθy=−(Za+Zb−Zc−Zd)/(pa+pb−pc−pd)…(5b)
ここで、(p,q),(p,q),(p,q),(p,q)はそれぞれZヘッド72a〜72dのX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。ただし、pa=pb,pc=pd,qa=qc,qb=qd,(pa+pc)/2=(pb+pd)/2=Ox’,(qa+qb)/2=(qc+qd)/2=Oy’とする。なお、先と同様に、ピッチングθxは、別のセンサシステム(本実施形態では干渉計システム118)の計測結果を用いる。
Z 0 = (Za + Zb + Zc + Zd) / 4 (5a)
tanθy = - (Za + Zb- Zc-Zd) / (p a + p b -p c -p d) ... (5b)
Here, (p a , q a ), (p b , q b ), (p c , q c ), and (p d , q d ) are the X and Y installation positions (more accurate) of the Z heads 72a to 72d, respectively. (X, Y position of the irradiation point of the measurement beam). However, p a = p b, p c = p d, q a = q c, q b = q d, (p a + p c) / 2 = (p b + p d) / 2 = Ox ', (q a + Q b ) / 2 = (q c + q d ) / 2 = Oy ′. As in the previous case, the pitching θx uses the measurement result of another sensor system (interferometer system 118 in the present embodiment).

次に、本実施形態の露光装置における、エンコーダシステム150と面位置計測システム180の運用方法などについて説明する。   Next, an operation method of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 in the exposure apparatus of this embodiment will be described.

前述のように、本実施形態のエンコーダシステム150を構成するエンコーダヘッド(以下、適宜、ヘッドとも呼ぶ)64〜68は、計測ビームをウエハテーブルWTB上に設けられた対象スケール(Yスケール39Y1,39Y2及びXスケール39X1,39X2のいずれか)に照射し、その対象スケールを構成する反射型回折格子から発生する回折ビームを受光することによって、ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)のXY平面内の位置情報を計測する。また、面位置計測システム180を構成するZヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765も、エンコーダヘッドと同様に、計測ビームを計測対象であるYスケール39Y1又は39Y2に照射し、その反射ビームを受光することによって、ウエハステージWSTのZ軸方向に関する位置情報(Z位置情報)、すなわちウエハテーブルWTB上面の面位置情報(Z位置情報)を計測する。 As described above, the encoder heads (hereinafter also referred to as heads appropriately) 64 to 68 constituting the encoder system 150 of the present embodiment have a target beam (Y scale 39Y 1 , YB) provided with a measurement beam on the wafer table WTB. XY plane of wafer table WTB (wafer stage WST) by irradiating 39Y 2 and any one of X scales 39X 1 and 39X 2 ) and receiving a diffracted beam generated from a reflective diffraction grating constituting the target scale. The position information in is measured. Further, Z heads 72a~72d constituting the surface position measurement system 180, 72d, 76 1 to 76 5, similarly to the encoder head, to be measured the measuring beam in the Y scales 39Y 1 or 39Y 2 By irradiating and receiving the reflected beam, position information (Z position information) in the Z-axis direction of wafer stage WST, that is, surface position information (Z position information) on the upper surface of wafer table WTB is measured.

前述の如く、スケール39Y1,39Y2,39X1,39X2を構成する反射型回折格子は、Y軸方向又はX軸方向に沿って所定のピッチ(前述の通り、例えば、1μm)で配列された格子線38,37を有しているとともに、反射型回折格子の表面は、Zヘッドの計測面である反射面を兼ねている。しかるに、すべての格子線に歪みがなく、反射面を兼ねるその表面に凹凸がなく、しかも格子線のピッチが完全に一様である理想的な反射型回折格子を製作する(形成する)ことは、実際には、非常に困難である。また、仮に理想的な回折格子を製作することができたとしても、時間の経過と共に熱膨張その他の原因により回折格子が変形し、あるいは格子のピッチが変化する。また、回折格子を保護するために設けられるカバーガラスの厚さも、必ずしも、一様ではない。そこで、本実施形態の露光装置100では、主制御装置20が、通常の稼働(ウエハの露光を行うための一連の動作)を行うのに先立って、回折格子の歪み、その表面の凹凸、及び格子ピッチの非一様性、並びにカバーガラスの厚さの非一様性等に起因する計測誤差を補正するための補正データを作成する。そして、露光装置100の稼働中は、主制御装置20が、その補正データを用いて、常時、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果を補正する。これにより、両システム150,180の計測精度が保障される。 As described above, the reflective diffraction gratings constituting the scales 39Y 1 , 39Y 2 , 39X 1 , 39X 2 are arranged at a predetermined pitch (for example, 1 μm as described above) along the Y-axis direction or the X-axis direction. In addition, the surface of the reflection type diffraction grating also serves as a reflection surface which is a measurement surface of the Z head. However, to produce (form) an ideal reflective diffraction grating in which all the grating lines are not distorted, the surface that also serves as the reflecting surface has no irregularities, and the pitch of the grating lines is completely uniform. In fact, it is very difficult. Even if an ideal diffraction grating can be manufactured, the diffraction grating is deformed or the pitch of the grating changes due to thermal expansion or other causes over time. Further, the thickness of the cover glass provided for protecting the diffraction grating is not necessarily uniform. Therefore, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, before the main controller 20 performs a normal operation (a series of operations for performing wafer exposure), distortion of the diffraction grating, unevenness of the surface, and Correction data for correcting measurement errors caused by the non-uniformity of the grating pitch and the non-uniformity of the cover glass thickness is created. While the exposure apparatus 100 is in operation, the main controller 20 always corrects the measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 using the correction data. Thereby, the measurement accuracy of both systems 150 and 180 is guaranteed.

本実施形態では、スケール(及び計測面)に起因する両システム150,180の経時的に変動し得る計測誤差(計測誤差の低次成分)を補正する第1補正データと、該第1補正データを用いても補正しきれない、経時的には殆ど変動しない計測誤差(計測誤差の高次成分)を補正する第2補正データとが用いられる。   In the present embodiment, the first correction data for correcting the measurement error (low-order component of the measurement error) that can vary with time in both systems 150 and 180 due to the scale (and the measurement surface), and the first correction data. The second correction data for correcting the measurement error (high-order component of the measurement error) that cannot be corrected even when using, and hardly fluctuates with time, is used.

ここで、一例として、回折格子の歪み(ピッチの非一様性を含む)に起因するエンコーダシステム150の計測誤差、及び回折格子の表面(反射面)の凹凸に起因する面位置計測システム180の計測誤差を取り上げて、第1補正データの作成手順について説明する。これらの計測誤差の補正データの作成に際して、主制御装置20は、一例として、Yヘッド65,64及びZヘッド76,74を用いて、Yスケール39Y1,39Y2の回折格子の歪み、及び該回折格子表面の凹凸を計測する(図10参照)。 Here, as an example, the measurement error of the encoder system 150 caused by diffraction grating distortion (including non-uniform pitch), and the surface position measurement system 180 caused by irregularities on the surface (reflection surface) of the diffraction grating. Taking the measurement error, the procedure for creating the first correction data will be described. When creating correction data for these measurement errors, the main controller 20 uses, as an example, Y heads 65 3 , 64 3 and Z heads 76 3 , 74 3 for the diffraction gratings of the Y scales 39Y 1 , 39Y 2 . The distortion and the irregularities on the surface of the diffraction grating are measured (see FIG. 10).

具体的には、次の通りである。
a. 主制御装置20は、干渉計システム118を用いてウエハステージWSTの位置情報を監視しつつ、ステージ駆動系124を介して、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)を基準姿勢(所定のZ位置Z及びθx=θy=θz=0)に位置決めする。
b. 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTをXY平面内で駆動して、Yヘッド65,64及びZヘッド76,74を、Yスケール39Y1,39Y2の長手方向の一端部、例えば−Y端部にそれぞれ対向させる。この場合、Yヘッド65,64のそれぞれとZヘッド76,74とはX軸方向に関して同じ位置に配置されているので、通常(特別の場合を除き)、Yヘッド65,64のみを、Yスケール39Y1,39Y2にそれぞれ対向させるのみで、Zヘッド76,74も同時にYスケール39Y1,39Y2にそれぞれ対向する。図10には、Yヘッド65及びZヘッド76(の計測ビームの照射点)がYスケール39Y1上のx位置x13に、Yヘッド64及びZヘッド74(の計測ビームの照射点)がYスケール39Y2上のx位置x22に、それぞれ位置決めされた状態が示されている。
Specifically, it is as follows.
a. Main controller 20 uses interferometer system 118 to monitor position information of wafer stage WST, and uses stage drive system 124 to place wafer stage WST (wafer table WTB) in a reference posture (predetermined Z position Z 0). And θx 0 = θy 0 = θz 0 = 0).
b. Next, main controller 20 drives wafer stage WST in the XY plane to move Y heads 65 3 and 64 3 and Z heads 76 3 and 74 3 to one end in the longitudinal direction of Y scales 39Y 1 and 39Y 2. Part, for example, the -Y end part. In this case, since each of the Y heads 65 3 and 64 3 and the Z heads 76 3 and 74 3 are arranged at the same position in the X-axis direction, normally (except in special cases), the Y heads 65 3 and 64 3 3 is merely opposed to the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , and the Z heads 76 3 and 74 3 are also simultaneously opposed to the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , respectively. In FIG. 10, the Y head 65 3 and the Z head 76 3 (irradiation point of the measurement beam) are irradiated to the x position x 13 on the Y scale 39Y 1 , and the Y head 64 3 and the Z head 74 3 (irradiation of the measurement beam). point) is the Y scales 39Y 2 on the x position x 22, and the state of being positioned, respectively are shown.

c. 次に、主制御装置20は、干渉計システム118の計測結果に従ってステージ駆動系124を制御して、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)を、基準姿勢を維持したまま、Y軸方向の一方の方向、例えば−Y方向(図10中の白抜き矢印の方向)に移動させる。そして、主制御装置20は、ウエハステージWSTが−Y方向に所定距離移動する毎に、Yヘッド65,64を用いて、それぞれ、Yスケール39Y1,39Y2のY位置Y1,Yを、Zヘッド76,74を用いて、それぞれ、計測ビームの照射点におけるYスケール39Y1,39Y2の面位置(Z軸方向の位置)Z1,Z2を、計測する。
d. さらに、主制御装置20は、干渉計システム118の計測結果を用いて、各ヘッドの計測値(Y1,Y2,Z1,Z2)を予測する。以下では、予測された計測値(予測値)を、それぞれ、Y1’,Y2’,Z1’,Z2’と表記するものとする。
c. Next, main controller 20 controls stage drive system 124 according to the measurement result of interferometer system 118, and keeps wafer stage WST (wafer table WTB) in one direction in the Y-axis direction while maintaining the reference posture. For example, it is moved in the -Y direction (the direction of the white arrow in FIG. 10). Then, every time wafer stage WST moves a predetermined distance in the −Y direction, main controller 20 uses Y heads 65 3 and 64 3, and Y positions Y 1 and Y of Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , respectively. 2, with the Z head 763, 743, respectively, the Y scales 39Y 1, the surface position of 39Y 2 (Z-axis direction position) Z 1, Z 2 at the irradiation point of measurement beams is measured.
d. Further, main controller 20 predicts the measurement values (Y 1 , Y 2 , Z 1 , Z 2 ) of each head using the measurement result of interferometer system 118. In the following, it is assumed that the predicted measurement values (predicted values) are expressed as Y 1 ′, Y 2 ′, Z 1 ′, and Z 2 ′, respectively.

そして、主制御装置20は、Yヘッドの計測値と対応する予測値との差からYスケール39Y1,39Y2の歪みΔY1(y)=Y1’−Y1,ΔY2(y)=Y2’−Y2を、各Yスケール上での計測ビームの照射点のy位置の関数として求める。同様に、主制御装置20は、Zヘッドの計測値と対応する予測値との差からYスケール39Y1,39Y2の反射面の凹凸ΔZ1(y)=Z1’−Z1,ΔZ2(y)=Z2’−Z2を、それぞれ、各Yスケール上での計測ビームの照射点のy位置の関数として求める。 Then, main controller 20 determines the distortion ΔY 1 (y) = Y 1 ′ −Y 1 , ΔY 2 (y) = y of Y scales 39Y 1 and 39Y 2 from the difference between the measured value of the Y head and the corresponding predicted value. Y 2 ′ −Y 2 is obtained as a function of the y position of the irradiation point of the measurement beam on each Y scale. Similarly, main controller 20 determines unevenness ΔZ 1 (y) = Z 1 ′ −Z 1 , ΔZ 2 on the reflecting surface of Y scales 39Y 1 and 39Y 2 from the difference between the measured value of the Z head and the corresponding predicted value. (Y) = Z 2 ′ −Z 2 is obtained as a function of the y position of the irradiation point of the measurement beam on each Y scale.

e. 主制御装置20は、上記a.〜d.の処理を、Yヘッド65及びZヘッド76の計測ビームの照射点を、逐次、Yスケール39Y1上のx位置x1i(i=1〜4)に、同時に、Yヘッド64及びZヘッド74の計測ビームの照射点をYスケール39Y2上のx位置x2i(i=1〜4)に、位置決めして、繰り返し行う。これにより、各Yスケール上での計測ビームの照射点のx,y位置についての2次元関数として、Yスケール39Y1,39Y2の回折格子の歪みΔY1(x,y),ΔY2(x,y)及び回折格子表面の凹凸ΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y)が求まる。 e. The main controller 20 is connected to the a. ~ D. Processing of, the irradiation point of measurement beams of Y heads 65 3 and Z head 763, sequentially, Y scales 39Y 1 on the x position x 1i (i = 1~4), at the same time, Y head 64 3 and Z the irradiation point of the heads 743 of the measuring beam Y x position x 2i on the scale 39Y 2 (i = 1~4), and positioning is performed repeatedly. As a result, the distortions ΔY 1 (x, y) and ΔY 2 (x of the diffraction gratings of the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are obtained as a two-dimensional function with respect to the x and y positions of the irradiation points of the measurement beam on each Y scale. , Y) and the irregularities ΔZ 1 (x, y), ΔZ 2 (x, y) on the diffraction grating surface.

ここで、干渉計システム118の各干渉計を用いたウエハステージWSTの位置計測では、測長ビームのビーム路上の雰囲気の温度変化と温度勾配とによって発生する空気揺らぎ(空気の温度揺らぎ)により、計測誤差が発生し得る。そこで、上の位置計測では、空気揺らぎによる計測誤差が発生しないように十分低速度でウエハステージWSTを駆動することが望ましい。また、主制御装置20は、平均化効果により、干渉計の揺らぎ誤差を緩和するため、各Yスケールについて、回折格子の歪み及び回折格子表面の凹凸の計測を複数回行い、複数回について得られた結果を平均して歪みと凹凸を求めることが望ましい。   Here, in the position measurement of wafer stage WST using each interferometer of interferometer system 118, due to air fluctuations (air temperature fluctuations) caused by the temperature change and temperature gradient of the atmosphere on the beam path of the measurement beam, Measurement errors can occur. Therefore, in the above position measurement, it is desirable to drive wafer stage WST at a sufficiently low speed so as not to cause a measurement error due to air fluctuation. Further, the main controller 20 performs measurement of the distortion of the diffraction grating and the unevenness of the diffraction grating surface for each Y scale a plurality of times in order to alleviate the fluctuation error of the interferometer due to the averaging effect. It is desirable to obtain the distortion and unevenness by averaging the results.

なお、上記の計測処理では、関数ΔY1(x,y),ΔY2(x,y),ΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y)は、x,y座標上の有限個の離散点について求められる。そこで、主制御装置20は、適当な試行関数を用いて補完し、得られる連続関数をエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測誤差を補正する第1補正データとして使用する。 In the above measurement processing, the functions ΔY 1 (x, y), ΔY 2 (x, y), ΔZ 1 (x, y), and ΔZ 2 (x, y) are limited numbers on the x and y coordinates. Is obtained for discrete points. Therefore, main controller 20 complements using an appropriate trial function, and uses the obtained continuous function as first correction data for correcting measurement errors of encoder system 150 and surface position measurement system 180.

主制御装置20は、上記と同様にして、Xヘッド66を用いてXスケール39X1,39X2の回折格子の歪みを計測し、該歪みに起因する計測誤差を補正する第1補正データΔX1(x,y),ΔX2(x,y)を作成する。 In the same manner as described above, main controller 20 measures the distortion of the diffraction gratings of X scales 39X 1 and 39X 2 using X head 66, and corrects first measurement data ΔX 1 for correcting measurement errors caused by the distortion. (X, y), ΔX 2 (x, y) is created.

主制御装置20は、以上の処理を、露光装置100の起動時、アイドル中、所定の単位枚数のウエハ交換時などに実行して、第1補正データΔX1(x,y),ΔX2(x,y),ΔY1(x,y),ΔY2(x,y),ΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y)を作成する。 The main controller 20 executes the above processing when the exposure apparatus 100 is started, idle, when a predetermined number of wafers are replaced, etc., and the first correction data ΔX 1 (x, y), ΔX 2 ( x, y), ΔY 1 (x, y), ΔY 2 (x, y), ΔZ 1 (x, y), ΔZ 2 (x, y) are created.

なお、上記では、一例として、エンコーダシステム150について、回折格子の歪み(原理上、ピッチの非一様性を含む)に起因する計測誤差を取り上げ、面位置計測システム180について、回折格子の表面(反射面)の凹凸に起因する計測誤差を取り上げ、それらの計測誤差の補正データを作成する場合について説明した。しかし、エンコーダシステム150と面位置計測システム180の運用上、これら(回折格子の歪みに起因する計測誤差、回折格子の表面(反射面)の凹凸に起因する計測誤差)に代えて、あるいはこれらに加えて、ヘッドの設置位置のずれ、回折格子(反射面)の損傷等に起因する誤差を扱っても良い。また、補正データの作成コスト(補正データの量、作成時間等)を抑えるために、スケール上での計測ビームの照射点のx,y位置のみに依存する誤差を扱うと良い。なお、スケールに起因する誤差は、通常、スケール上での計測ビームの照射点のx,y位置のみに依存する。また、短期変動し得る誤差を扱うと良い。そして、例えば、所定数のウエハの露光が終了し、最後のウエハを交換する毎に、上述の手順に従って補正データを適宜、更新する。なお、所定数として、例えば1、あるいは25(1ロットの枚数)と定める。この取り扱いにより、エンコーダシステム150と面位置計測システム180の計測誤差、さらに短期変動する計測誤差でさえも低減し、あるいはゼロにすることができる。   In the above description, as an example, for the encoder system 150, measurement errors due to diffraction grating distortion (in principle, including pitch non-uniformity) are taken up, and for the surface position measurement system 180, the diffraction grating surface ( The case where measurement errors due to the unevenness of the reflection surface are taken up and correction data for these measurement errors is created has been described. However, in the operation of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180, instead of these (measurement error due to diffraction grating distortion, measurement error due to unevenness of the diffraction grating surface (reflection surface)), or in addition to these In addition, errors due to deviations in the installation position of the head, damage to the diffraction grating (reflection surface), and the like may be handled. Further, in order to reduce the cost of creating correction data (amount of correction data, creation time, etc.), it is preferable to handle errors that depend only on the x and y positions of the measurement beam irradiation points on the scale. The error due to the scale usually depends only on the x and y positions of the irradiation point of the measurement beam on the scale. It is also good to handle errors that can fluctuate in the short term. Then, for example, every time the exposure of a predetermined number of wafers is completed and the last wafer is replaced, the correction data is appropriately updated according to the above-described procedure. For example, the predetermined number is set to 1 or 25 (the number of one lot). By this handling, measurement errors of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180, and even measurement errors that fluctuate in a short period can be reduced or made zero.

次に、第2補正データの作成方法について説明するが、ここでは、作成方法の説明に先だって、第2補正データについて簡単に説明する。   Next, a method for creating the second correction data will be described. Here, the second correction data will be briefly described prior to the description of the creation method.

上述したエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測誤差の第1補正データのみでは、特に、ウエハステージWSTの位置が異なることによる、露光中、あるいはウエハアライメント中などの誤差には、対応することが困難である。これは、上記の第1補正データは、ウエハステージWSTがどこにいるかを考慮することなく、スケールの格子の変形又はスケールの凹凸などによる計測誤差を補正するものであるため、ヘッドが異なることに起因する、装置固有の高次誤差成分などの様々な要因の誤差に対応しきれないからである。   Only the first correction data of the measurement errors of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 described above can cope with errors during exposure or wafer alignment due to the position of the wafer stage WST being different. Is difficult. This is because the first correction data is for correcting measurement errors due to deformation of the scale lattice or unevenness of the scale without considering where the wafer stage WST is. This is because it cannot cope with errors due to various factors such as a high-order error component unique to the apparatus.

そこで、第1補正データを用いても取り切れなかった誤差成分を低減させるため、その誤差を補正する必要がある。しかし、補正データの作成に膨大な時間をかけたのでは、スループットの低下を招き、好ましくない。   Therefore, in order to reduce an error component that cannot be removed even by using the first correction data, it is necessary to correct the error. However, it takes an enormous amount of time to create correction data, which is not preferable because it causes a reduction in throughput.

そこで、本実施形態では、第1補正データを用いた補正のみでは除去できない残留誤差を補正するための第2補正データを、後述するような簡易な手法により作成する。   Therefore, in the present embodiment, the second correction data for correcting the residual error that cannot be removed only by the correction using the first correction data is created by a simple method as described later.

前提として、第2補正データの作成に先立って、前述の手順によって、回折格子の歪み及びその表面の凹凸に起因する誤差のような主要な誤差(低次成分)を補正するための第1補正データが作成されているものとする。   As a premise, prior to the creation of the second correction data, the first correction for correcting major errors (low-order components) such as errors caused by the distortion of the diffraction grating and the unevenness of the surface by the above-described procedure. Assume that data has been created.

ここで、第2補正データの作成の基本的考え方について説明する。第2補正データは6次元関数であるため、仮に、ウエハステージWSTの駆動可能範囲の全域で第2補正データを作成する場合、膨大な作成コスト(データ量及び作成時間等)が掛かる。そこで、作成コストを現実的な程度まで低減させるために、主制御装置20は、ウエハステージWSTの移動可能範囲の全域についてではなく、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う際ウエハステージWSTの移動経路(以下、露光時移動経路と呼ぶ)、特にウエハ上の各ショット領域の走査露光時及びその前後のウエハステージWSTが等速で駆動される等速区間について、第2補正データを作成する。これにより、第2補正データのXY位置(2自由度)についての依存性が、移動経路上のY位置(1自由度)についての依存性に、縮減される。   Here, the basic concept of creating the second correction data will be described. Since the second correction data is a six-dimensional function, if the second correction data is created in the entire driveable range of wafer stage WST, enormous creation costs (data amount, creation time, etc.) are required. Therefore, in order to reduce the production cost to a practical level, main controller 20 moves wafer stage WST when performing exposure in the step-and-scan mode, not over the entire movable range of wafer stage WST. Second correction data is created for a path (hereinafter referred to as a movement path during exposure), particularly for a scanning speed of each shot area on the wafer and for a constant speed section in which the wafer stage WST before and after that is driven at a constant speed. As a result, the dependency of the second correction data on the XY position (two degrees of freedom) is reduced to the dependency on the Y position (one degree of freedom) on the movement path.

ウエハステージWSTの露光時移動経路は、露光対象のウエハWのショットマップ(ショット領域のサイズ及び配置)に応じて一意に定められている。図11(A)には、一例として、26個のショット領域S(i=1〜26)を有するウエハWに対する露光時移動経路BEが示されている。なお、現在、主として用いられている8インチウエハなどでは、ショット領域の数は、26個より多いが、ここでは、図示及び説明の便宜上から、26個のショット領域を有するウエハを取り上げている。また、この図11(A)では、固定のウエハWに対して、露光中心(投影光学系PLの光軸AX、すなわち露光領域IAの中心)が露光時移動経路BEに沿って移動するかのように、図示されているが、実際には、露光時移動経路BEと反対向きの経路に沿ってウエハステージWSTが移動する。その移動の際に、露光中心がウエハWに対して相対移動する移動軌跡が、露光時移動経路BEに他ならない。以下においては、説明をわかりやすくするため、適宜、露光中心がウエハW上を移動するものとして説明を行うものとする。 The exposure movement path of wafer stage WST is uniquely determined according to the shot map (size and arrangement of shot areas) of wafer W to be exposed. FIG. 11A shows an exposure moving path BE for a wafer W having 26 shot areas S i (i = 1 to 26) as an example. Note that the number of shot areas is larger than 26 in an 8-inch wafer or the like mainly used at present, but here, for convenience of illustration and description, a wafer having 26 shot areas is taken up. In FIG. 11A, the exposure center (the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, the center of the exposure area IA) moves along the exposure movement path BE with respect to the fixed wafer W. As shown, the wafer stage WST actually moves along a path opposite to the exposure-time movement path BE. During the movement, the movement locus in which the exposure center moves relative to the wafer W is nothing but the exposure movement path BE. In the following, in order to make the description easy to understand, it is assumed that the exposure center moves on the wafer W as appropriate.

ステップ・アンド・スキャン方式の露光時において、露光中心は、図11(A)中に示される開始位置Bから移動を開始して、終了位置Eまで、停止することなく、一筆書きの露光時移動経路BEに沿って移動する。   At the time of exposure in the step-and-scan mode, the exposure center starts moving from the start position B shown in FIG. 11A and moves to the end position E without stopping. Move along path BE.

露光時移動経路BEには、2つの区間が含まれる。1つは、図11(A)中に実線で示されるY軸に平行な直線区間U(i=1〜n(=26))であり、もう1つは、図11(A)中に破線で示される、2つの直線区間U,Uj+1を繋ぐ曲線区間Aj,j+1である。 The exposure movement path BE includes two sections. One is a straight section U i (i = 1 to n (= 26)) parallel to the Y axis shown by a solid line in FIG. 11A, and the other is in FIG. 11A. A curved section A j, j + 1 connecting two straight sections U j , U j + 1 indicated by a broken line.

図11(A)では、図面の錯綜を避ける観点から、走査方向(Y軸方向)に並ぶ直線区間(例えばU10,U11,U22)が、非走査方向(X軸方向)に僅かに位置をずらして、互いに重ならないように図示されている。これらの直線区間Uは、ショット領域Sに対して走査露光を行う際の露光中心の移動経路で、それぞれ、ショット領域SのX軸方向の中心位置でY軸方向に縦断している。これらの区間Uでは、ウエハステージWSTは等速で駆動される。 In FIG. 11A, from the viewpoint of avoiding complications in the drawing, straight sections (for example, U 10 , U 11 , U 22 ) aligned in the scanning direction (Y-axis direction) are slightly in the non-scanning direction (X-axis direction). The positions are shifted so as not to overlap each other. These straight sections U i is a moving path of the exposure center when performing the scanning exposure with respect to the shot area S i, respectively, are longitudinal in the Y axis direction at the center position in the X-axis direction of the shot areas S i . In these sections U i , wafer stage WST is driven at a constant speed.

また、曲線区間Aj,j+1は、あるショット領域Sに対する走査露光が終了し、次のショット領域Sj+1に対する走査露光を開始する点へ、ウエハステージWSTが非走査方向(X軸方向)に移動する、ショット間ステッピング区間に対応する。このショット間ステッピング区間Aj,j+1では、ウエハステージWSTは、非走査方向へのステッピングと並行して、走査方向に関しては、速度ゼロまで減速後逆向きに加速される。なお、一部の曲線区間、例えばA4,5には直線区間が含まれるが、図11(A)中に破線で示される区間では、走査露光は行われない。 In the curve section A j, j + 1 , the wafer stage WST is moved in the non-scanning direction (X-axis direction) to the point where scanning exposure for a certain shot area S j is completed and scanning exposure for the next shot area S j + 1 is started. Corresponds to the stepping interval between shots. In this inter-shot stepping interval A j, j + 1 , wafer stage WST is accelerated in the reverse direction after decelerating to zero speed in the scanning direction in parallel with the stepping in the non-scanning direction. Note that some curve sections, for example, A 4 and 5 include a straight section, but scanning exposure is not performed in a section indicated by a broken line in FIG.

ウエハステージWSTの駆動制御において、露光時移動経路BEに含まれる2つの区間のうちの直線区間Uでは、特に高い駆動精度(位置、速度制御精度)が要求される。このため、本実施形態では、主制御装置20が、直線区間Uについてのみ第2補正データを作成することとしている。 In the drive control of wafer stage WST, particularly high drive accuracy (position and speed control accuracy) is required in the straight section U i of the two sections included in the exposure movement path BE. For this reason, in the present embodiment, the main controller 20 creates the second correction data only for the straight section U i .

ここで、直線区間Uは、図11(A)に示されるように、露光時移動経路BE中に断続的に複数(ショット領域の数26)含まれている。複数の直線区間Uには、例えば区間U10,U11,U22のように、Y軸方向に接続可能な一群の区間が含まれている。そこで、主制御装置20は、図11(B)に示されるように、一群の区間を接続して複数のショット領域をY軸方向に縦断する直線区間L(k=1〜m)を設定する。例えば区間U10,U11,U22を接続することにより、区間Lが得られる。これにより、非走査方向に位置の異なる複数の直線区間、図11(B)の例では6つの直線区間L〜L、が得られる。これらの直線区間L〜Lに対して、第2補正データを作成する。 Here, as shown in FIG. 11A, a plurality of straight line sections U i are intermittently included in the movement path BE during exposure (the number of shot areas is 26). The plurality of straight sections U n, for example, as in the interval U 10, U 11, U 22 , contains the Y-axis direction can be connected to a group of sections. Therefore, as shown in FIG. 11B, main controller 20 sets a straight section L k (k = 1 to m) that connects a group of sections and vertically cuts a plurality of shot areas in the Y-axis direction. To do. For example, the section L 1 is obtained by connecting the sections U 10 , U 11 , and U 22 . As a result, a plurality of straight sections having different positions in the non-scanning direction, that is, six straight sections L 1 to L 6 in the example of FIG. 11B are obtained. Second correction data is created for these straight line sections L 1 to L 6 .

なお、アライメント計測時においても、ウエハステージWSTの高い駆動精度が要求される。そこで、図11(B)内に示されているアライメント計測時における移動経路Lに対しても、第2補正データを作成する。なお、移動経路Lは、ウエハアライメント時におけるプライマリアライメント系AL1の検出中心のウエハWに対する移動軌跡を示すものである。 Even during alignment measurement, high drive accuracy of wafer stage WST is required. Therefore, even for the moving path L A at the time of alignment measurement shown in FIG. 11 in (B), to create a second correction data. The moving path L A shows the movement locus to wafer W detection center of primary alignment system AL1 during wafer alignment.

また、主制御装置20は、作成コストを現実的な程度まで低減させるために、ウエハステージWSTのZ,θx,θy,θz方向についての位置に対し、これらの1次依存性のみを考慮し、これらの高次依存性(複合自由度についての依存性を含む)は、考慮しない。これにより、第2補正データのZ,θx,θy,θz位置(4自由度)についての依存性が、実質的に、1自由度についての依存性に縮減される。   Further, main controller 20 considers only these primary dependencies with respect to the positions of wafer stage WST in the Z, θx, θy, and θz directions in order to reduce the production cost to a practical level. These higher order dependencies (including dependencies on complex degrees of freedom) are not considered. As a result, the dependence of the second correction data on the Z, θx, θy, and θz positions (four degrees of freedom) is substantially reduced to the dependence on one degree of freedom.

次に、第2補正データの作成手順について説明する。前提として、第2補正データの作成に先立って、前述の手順によって、回折格子の歪み及びその表面の凹凸に起因する誤差のような主要な誤差(低次成分)を補正するための第1補正データ(ΔX1(x,y),ΔX2(x,y)、ΔY1(x,y),ΔY2(x,y)、及びΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y))が作成されているものとする。 Next, a procedure for creating the second correction data will be described. As a premise, prior to the creation of the second correction data, the first correction for correcting major errors (low-order components) such as errors caused by the distortion of the diffraction grating and the unevenness of the surface by the above-described procedure. Data (ΔX 1 (x, y), ΔX 2 (x, y), ΔY 1 (x, y), ΔY 2 (x, y), and ΔZ 1 (x, y), ΔZ 2 (x, y)) ) Has been created.

以下の第2補正データの作成では、主制御装置20により、第1補正データを用いてエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の位置の計測結果が補正されているものとする。   In the creation of the following second correction data, it is assumed that the main controller 20 has corrected the position measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 using the first correction data.

すなわち、主制御装置20は、例えば干渉計システム118の計測結果から求められるウエハステージWSTのX,Y位置より、各スケール上における各ヘッドの計測ビームの照射点のx,y位置を求める。そして、補正データΔX1(x,y),ΔX2(x,y)からXヘッド66(66〜66及び66〜66)の計測結果に対する補正量ΔX1,ΔX2を、補正データΔY1(x,y),ΔY2(x,y)からYヘッド65,64(又は68,67)の計測結果に対する補正量ΔY1,ΔY2を、補正データΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y)からZヘッド76,74の計測結果に対する補正量ΔZ1,ΔZ2を、引き出す。これらの補正量(例えばΔY1)を、各ヘッドの計測値(Y1(=CY1))に加えて補正する(すなわち〈Y1〉=Y1+ΔY1)。 That is, main controller 20 obtains the x and y positions of the measurement beam irradiation points of each head on each scale from the X and Y positions of wafer stage WST obtained from the measurement results of interferometer system 118, for example. Then, correction amounts ΔX 1 and ΔX 2 corresponding to the measurement results of the X head 66 (66 5 to 66 8 and 66 1 to 66 4 ) are corrected from the correction data ΔX 1 (x, y) and ΔX 2 (x, y). Correction amounts ΔY 1 and ΔY 2 for the measurement results of the Y heads 65 and 64 (or 68 and 67) from the data ΔY 1 (x, y) and ΔY 2 (x, y) are used as correction data ΔZ 1 (x, y). , ΔZ 2 (x, y), the correction amounts ΔZ 1 and ΔZ 2 for the measurement results of the Z heads 76 and 74 are extracted. These correction amounts (for example, ΔY 1 ) are corrected in addition to the measurement value (Y 1 (= C Y1 )) of each head (that is, <Y 1 > = Y 1 + ΔY 1 ).

以下、第2補正データの作成手順について、詳細に説明する。   Hereinafter, the procedure for creating the second correction data will be described in detail.

まず、主制御装置20は、干渉計システム118を用いてウエハステージWSTの位置情報を監視しつつステージ駆動系124を制御して、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)を基準姿勢(所定のZ位置Z及びθx=θy=θz=0)に位置決めする。 First, main controller 20 uses interferometer system 118 to monitor position information of wafer stage WST while controlling stage drive system 124 to place wafer stage WST (wafer table WTB) in a reference posture (predetermined Z position). Z 0 and θx 0 = θy 0 = θz 0 = 0).

次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTをXY平面内で駆動して、図12に示されるように、ウエハW上の直線区間Lの始点B(図11(B)参照)を投影光学系PLの光軸(露光中心)AX上に位置決めする。 Next, main controller 20 drives wafer stage WST in the XY plane and, as shown in FIG. 12, sets start point B 1 (see FIG. 11 (B)) of linear section L 1 on wafer W. Positioning is performed on the optical axis (exposure center) AX of the projection optical system PL.

次に、主制御装置20は、干渉計システム118(又はエンコーダシステム150)の計測結果に基づいてステージ駆動系124を制御して、ウエハステージWSTを−Y方向(図12中の白抜きの矢印方向)に等速駆動する。この時、露光中心は、図11(B)に示されるウエハW上の直線区間Lに沿って、その始点Bから終点Eに向かって+Y方向に移動する。 Next, main controller 20 controls stage drive system 124 based on the measurement result of interferometer system 118 (or encoder system 150) to move wafer stage WST in the -Y direction (the white arrow in FIG. 12). Direction). At this time, the exposure center moves in the + Y direction from the start point B 1 toward the end point E 1 along the straight line section L 1 on the wafer W shown in FIG.

図12に示されるように、等速駆動開始直後の状態では、Xヘッド66、Yヘッド65,64が、それぞれ、Xスケール39X1、Yスケール39Y1,39Y2に対向し(計測ビームを照射し)、ウエハステージWSTのX,Y,θz位置を計測している。また、Zヘッド76,74が、Yスケール39Y1,39Y2に対向し(計測ビームを照射し)、ウエハステージWSTのZ,θy位置を計測している。 As shown in FIG. 12, in a state immediately after the start of constant speed driving, the X head 66 7 and the Y heads 65 4 and 64 5 face the X scale 39X 1 , the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , respectively (measurement). The X, Y, and θz positions of wafer stage WST are measured. Further, Z heads 76 4, 74 5, Y scales 39Y 1, opposed to 39Y 2 (irradiated with measurement beams), Z of the wafer stage WST, measures the θy position.

なお、図12において、ウエハステージWSTが−Y方向に移動するとともに(すなわち図11(B)において、露光中心がウエハW上の直線区間L上を+Y方向に移動するとともに)、Xスケール39X1又は39X2に対向するXヘッドが、順に、Xヘッド66,66,66,66に入れ替わる。一方、Yヘッド65,64は他のYヘッドと入れ替わることなく、Yスケール39Y1,39Y2に対向し続ける。また、Zヘッド76,74も他のZヘッドと入れ替わることなく、Yスケール39Y1,39Y2に対向し続ける。従って、主制御装置20は、ウエハステージWSTがウエハW上の直線区間Lに対応する区間を移動する間(露光中心が直線区間Lを移動する間)、Xヘッド66〜66、Yヘッド65,64、Zヘッド76,74を用いてウエハステージWSTのX,Y,θz,Z,θy位置を計測する。 In FIG. 12, with the wafer stage WST moves in the -Y direction (ie in FIG 11 (B), together with the exposure center is moved on the straight section L 1 on the wafer W + Y direction), X scales 39X X head that faces the first or 39X 2 are sequentially, X head 66 7, 66 6, 66 5, switched to 66 4. On the other hand, the Y heads 65 4 and 64 5 continue to face the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 without being replaced with other Y heads. Further, Z heads 76 4, 74 5 also without replaced with other Z heads continue to face Y scales 39Y 1, 39Y 2. Therefore, main controller 20 controls X heads 66 7 to 66 4 while wafer stage WST moves in a section corresponding to linear section L 1 on wafer W (while the exposure center moves in linear section L 1 ). The Y heads 65 4 and 64 5 and the Z heads 76 4 and 74 5 are used to measure the X, Y, θz, Z, and θy positions of the wafer stage WST.

表1に、ウエハステージWSTが直線区間L(及びL〜L,L)に対応する区間を移動する際に、対応するスケールに対向するXヘッド、Yヘッド、Zヘッドが示されている。 Table 1 shows the X head, the Y head, and the Z head that face the corresponding scale when the wafer stage WST moves in a section corresponding to the straight section L 1 (and L 2 to L 6 , L A ). ing.

Figure 0005151852
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そして、主制御装置20は、ウエハステージWSTが直線区間Lに対応する区間上を移動する間(露光中心が直線区間L上を移動する間)、Xヘッド66〜66、Yヘッド65,64、Zヘッド76,74の計測結果(第1補正データを用いて補正済みの計測結果)〈X〉,〈Y1〉,〈Y2〉,〈Z1〉,〈Z2〉から、式(1a)〜(1c)及び式(4a)及び(4b)を介して、ウエハステージWSTの位置(〈X〉,〈Y〉,〈θz〉,〈Z〉,〈θy〉)を求める。ここで、ウエハステージWSTの位置(X,Y,θz,Z,θy)が、第1補正データを用いて補正済みであることをわかりやすくするため、これらが括弧〈 〉で囲んで表記されている。 Then, main controller 20 performs X heads 66 7 to 66 4 , Y head while wafer stage WST moves on the section corresponding to straight section L 1 (while the exposure center moves on straight section L 1 ). 65 4, 64 5, Z head 76 4, 74 5 measurement results (the first correction data corrected measurement result using a) <X>, <Y 1 >, <Y 2>, <Z 1>, < From Z 2 >, the positions (<X>, <Y>, <θz>, <Z>, <θy) of wafer stage WST are obtained via equations (1a) to (1c) and equations (4a) and (4b). >). Here, in order to make it easy to understand that the position (X, Y, θz, Z, θy) of wafer stage WST has been corrected using the first correction data, these are shown in parentheses <>. Yes.

そして、主制御装置20は、エンコーダシステム150と面位置計測システム180の計測結果(ベクトルP≡(〈X〉,〈Y〉,〈θz〉,〈Z〉,〈θy〉)を用いて表記する)と、対応する干渉計システム118の計測結果(ベクトルP’≡(X’,Y’,θz’,Z’,θy’)を用いて表記する)と、の差ΔP=P’−Pを、ウエハステージWSTの−Y方向への移動に伴い、露光中心が直線区間L上を所定距離移動する毎に、ウエハステージWSTのY位置に対応付けて、すなわちY位置の関数ΔP(Y)として、求める。ただし、この場合、関数ΔP(Y)におけるY位置は、実測値ではなく、サーボ目標値としてのY位置が用いられている。 The main controller 20 uses the measurement results (vector P 1 ≡ (<X>, <Y>, <θz>, <Z>, <θy>)) of the encoder system 150 and the surface position measuring system 180. ) And the corresponding measurement result of the interferometer system 118 (expressed using the vector P 1 ′ ≡ (X ′, Y ′, θz ′, Z ′, θy ′)) ΔP 1 = P 1 '-P 1 is associated with the Y position of wafer stage WST every time the exposure center moves a predetermined distance on linear section L 1 as wafer stage WST moves in the -Y direction, that is, the Y position of Obtained as a function ΔP 1 (Y). However, in this case, the Y position in the function ΔP 1 (Y) is not the actual measurement value but the Y position as the servo target value.

ウエハステージWSTの−Y方向への移動に伴い、露光中心が直線区間Lの終点E(図11(B)参照)に対応する点に到達し、上記の差ΔP=P’−Pが作成されると、関数ΔP(Y)の作成が終了する。 As the wafer stage WST moves in the −Y direction, the exposure center reaches a point corresponding to the end point E 1 (see FIG. 11B) of the straight section L 1 , and the difference ΔP 1 = P 1 ′ − When P 1 is created, the creation of the function ΔP 1 (Y) ends.

主制御装置20は、直線区間Lと同様に、残りの直線区間L(k=2〜6,A)に対して関数ΔPk(Y)を作成する。この場合、主制御装置20は、ウエハステージWSTの移動により露光中心が例えば直線区間Lk−1の終点Ek−1に到達後、ウエハステージWSTを、停止させることなく、駆動し、露光中心を次の直線区間Lの始点Bに移動させる。そして、主制御装置20は、露光中心が終点Eに向かって直線区間L上を移動するように、ウエハステージWSTを、基準姿勢に位置決めしたまま、+Y方向又は−Y方向に等速駆動する。最短の経路に沿ってすべての直線区間L〜L,L上を露光中心を移動させるため、主制御装置20は、露光中心を区間L〜L,L,L〜Lの順に、従ってこの反対の順にウエハステージWSTを、移動させる。そのため、直線区間Lに対する始点Bと終点Eとを、図11(B)に示されるように選んでいる。 Main controller 20 creates function ΔP k (Y) for the remaining straight section L k (k = 2 to 6, A), similarly to straight section L 1 . In this case, main controller 20 drives wafer stage WST without stopping after exposure center reaches, for example, end point E k−1 of straight section L k−1 by movement of wafer stage WST, and exposure center. the move to the starting point B k of the next straight section L k. Then, main controller 20 drives wafer stage WST at a constant speed in the + Y direction or the −Y direction while positioning wafer stage WST in the reference posture so that the exposure center moves on straight line section L k toward end point E k. To do. For moving the exposure center all straight section L 1 ~L 6, the upper L A along the shortest path, the main controller 20, the section of the exposure center L 1 ~L 3, L A, L 4 ~L Wafer stage WST is moved in the order of 6 , and in the opposite order. Therefore, the start point B k and the end point E k for the straight section L k are selected as shown in FIG.

また、直線区間Lk(k=2〜6,A)に対して関数ΔPk(Y)を作成する際に、ウエハステージWSTのX,Y,θz,Z,θy位置を計測するために用いられるXヘッド、Yヘッド、Zヘッドは、表1に示されているとおりである。例えば、直線区間Lに対する関数ΔP4(Y)を作成する際には、Xヘッド66〜66、Yヘッド65,64、Zヘッド76,74が用いられる。 Further, when creating the function ΔP k (Y) for the straight section L k (k = 2 to 6, A), it is used to measure the X, Y, θz, Z, and θy positions of the wafer stage WST. The X head, Y head, and Z head to be used are as shown in Table 1. For example, when creating a function [Delta] P 4 (Y) with respect to the straight line segment L 4 are, X head 66 4 -66 8, Y head 65 3, 64 3, Z head 76 3, 74 3 are used.

主制御装置20は、ウエハステージWSTの位置(Z,θx,θy,θz)を変えて、関数ΔPk(Y)(k=1〜6,A)を作成する。まず、主制御装置20は、ウエハステージWSTのZ位置を基準位置Zを含む複数の位置に順次変え、ただし他のθx,θy,θz位置を基準位置(θx,θy,θz)に維持して、上と同様の手順に従ってΔPk(Y)を作成する。次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTのθz位置を基準位置θzを含む複数の位置に順次変え、ただし他のZ,θx,θy位置を基準位置(Z,θx,θy)に維持して、ΔPk(Y)を作成する。同様に、主制御装置20は、ウエハステージWSTのθy位置を基準位置θyを含む複数の位置に順次変え、ただし他のZ,θx,θz位置を基準位置(Z,θx,θz)に維持して、ΔPk(Y)を作成する。また、主制御装置20は、ウエハステージWSTのθx位置を基準位置θxを含む複数の位置に順次変え、ただし他のZ,θy,θz位置を基準位置(Z,θx,θz)に維持して、ΔPk(Y)を作成する。勿論、これら4つの処理は順不同に行っても良い。このようにして、Y,Z,θx,θy,θzの関数ΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)が作成される。なお、以下では、特に区別する必要がない限り、ΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)を、簡単に、ΔPkとも表記する。 Main controller 20 changes position (Z, θx, θy, θz) of wafer stage WST to create function ΔP k (Y) (k = 1 to 6, A). First, main controller 20 sequentially changes the Z position of wafer stage WST to a plurality of positions including reference position Z 0 , except that the other θx, θy, θz positions are set as reference positions (θx 0 , θy 0 , θz 0 ). And ΔP k (Y) is created according to the same procedure as above. Next, main controller 20 sequentially changes the θz position of wafer stage WST to a plurality of positions including reference position θz 0 , except that the other Z, θx, θy positions are set to reference positions (Z 0 , θx 0 , θy 0). ) To create ΔP k (Y). Similarly, main controller 20 sequentially changes the [theta] y positions of wafer stage WST in a plurality of positions including the reference position [theta] y 0, although other Z, [theta] x, the reference position [theta] z position (Z 0, θx 0, θz 0 ) To create ΔP k (Y). Further, main controller 20, sequentially changing a plurality of positions including the reference position [theta] x 0 and [theta] x position of the wafer stage WST, however other Z, [theta] y, the reference position [theta] z position (Z 0, θx 0, θz 0) To create ΔP k (Y). Of course, these four processes may be performed in any order. In this way, a function ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) of Y, Z, θx, θy, θz is created. In the following, unless otherwise necessary to distinguish, ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) of briefly, also referred to as [Delta] P k.

この場合も、前述の第1補正データの作成の場合と同様の理由により、関数ΔPkの作成では、空気揺らぎによる干渉計システム118の計測誤差が発生しないように十分低速度でウエハステージWSTを駆動することが望ましい。また、前述と同様、平均化効果により、干渉計の揺らぎ誤差が緩和するため、関数ΔPkの作成を複数回行い、複数回について得られた結果を平均して関数ΔPkを求めることが望ましい。 Also in this case, for the same reason as in the case of creating the first correction data, the wafer stage WST is moved at a sufficiently low speed so that the measurement error of the interferometer system 118 due to air fluctuation does not occur in the creation of the function ΔP k. It is desirable to drive. Similarly to the above, since the fluctuation error of the interferometer is mitigated by the averaging effect, it is desirable to create the function ΔP k a plurality of times and average the results obtained for the plurality of times to obtain the function ΔP k. .

なお、上の処理では、関数ΔPkは、有限個のY,Z,θx,θy,θz座標上の離散点について求められる。そこで、主制御装置20は、適当な試行関数を用いて補完し、得られる連続関数をエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測誤差を補正する第2補正データとして使用する。 In the above process, the function ΔP k is obtained for a finite number of discrete points on the Y, Z, θx, θy, and θz coordinates. Therefore, main controller 20 complements using an appropriate trial function, and uses the obtained continuous function as second correction data for correcting measurement errors of encoder system 150 and surface position measurement system 180.

また、直線区間Lkは、露光動作中及びアライメント計測中のウエハステージWSTの移動経路に基づいて、特に高い駆動制御が要求される区間に基づいて、定められている。従って、必要に応じて、Y,Z,θx,θy,θz座標上の離散点の間隔を定めることができる。 In addition, the straight line section L k is determined based on a movement path of wafer stage WST during the exposure operation and alignment measurement, and based on a section where particularly high drive control is required. Therefore, the intervals between the discrete points on the Y, Z, θx, θy, and θz coordinates can be determined as necessary.

また、前述の通り、露光時移動経路(ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う際ウエハステージWSTの移動経路)は、露光対象のウエハWのショットマップに応じて一意に定められている。従って、露光対象のウエハWのショットマップ毎に、第2補正データを作成しなければならない(ウエハ毎に作成する必要はない)。そこで、主制御装置20は、新しいウエハWがウエハステージWST上に載置された際に、そのウエハWのショットマップに対する第2補正データが作成されていない場合、アライメント計測及び露光動作に先立って、上述の手順に従って第2補正データを作成する。一方、対応する第2補正データが作成されている場合は、主制御装置20は、第2補正データを新たに作成せず、その作成済みの第2補正データを用いる。   Further, as described above, the movement path during exposure (the movement path of wafer stage WST when performing step-and-scan exposure) is uniquely determined according to the shot map of wafer W to be exposed. Therefore, the second correction data must be created for each shot map of the wafer W to be exposed (it is not necessary to create it for each wafer). Therefore, main controller 20, when a new wafer W is placed on wafer stage WST, if second correction data for the shot map of wafer W has not been created, prior to alignment measurement and exposure operation. Then, the second correction data is created according to the above-described procedure. On the other hand, when the corresponding second correction data is created, main controller 20 does not create new second correction data, but uses the created second correction data.

主制御装置20は、露光装置の稼働中、ウエハステージWSTのX位置の干渉計システム118の計測結果(又は目標値のデータ)に基づき、ウエハステージWSTが直線区間L(k=1〜6,A)のうちのいずれかの上に位置していることを確認すると、直線区間Lkに対応する第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)を用いて、第1補正データを用いて補正済みのエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果(便宜上Pと表記する)をさらに補正する。すなわち、主制御装置20は、例えば干渉計システム118の計測結果を用いて第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)から補正量ΔPkを引き出し、それを計測結果Pkに加えて補正する(すなわち、《Pk》=Pk+ΔPk)。そして、主制御装置20は、補正された計測結果《Pk》=(《X》,《Y》,《θz》,《Z》,《θy》)及び干渉計システム118のθx位置の計測結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。ここで、計測結果Pkに対し、第2補正データを用いて補正済みであることをわかりやすくするために、計測結果が、括弧《 》で囲んで表記されている。 Main controller 20 determines that wafer stage WST is in a straight section L k (k = 1 to 6) based on the measurement result (or target value data) of interferometer system 118 at the X position of wafer stage WST during operation of the exposure apparatus. , A), the first correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) corresponding to the straight section L k is used to determine the first position. Using the correction data, the corrected measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 (denoted as Pk for convenience) are further corrected. That is, the main controller 20 extracts the correction amount ΔP k from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) using the measurement result of the interferometer system 118, for example, and uses it as the measurement result P k. (Ie, << P k >> = P k + ΔP k ). The main controller 20 then corrects the measurement result << P k >> = (<< X >>, << Y >>, << θz >>, << Z >>, << θy >>) and the measurement result of the θx position of the interferometer system 118. Accordingly, the wafer stage WST is driven and controlled. Here, in order to make it easy to understand that the measurement result P k has been corrected using the second correction data, the measurement result is described in parentheses <<

上述のように、第2補正データを用いることで、第1補正データを用いて補正されたエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果に含まれる残留誤差を、干渉計システム118の計測精度の程度まで補正することが可能になっている。従って、特に走査露光の際、及びウエハアライメント計測の際に、ウエハステージWSTの位置(及び速度)の高精度なサーボ制御が可能となる。   As described above, by using the second correction data, the residual error included in the measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 corrected using the first correction data is used as the measurement accuracy of the interferometer system 118. It is possible to correct to the extent of. Therefore, highly accurate servo control of the position (and speed) of wafer stage WST is possible particularly during scanning exposure and wafer alignment measurement.

なお、第2補正データΔPkは、前述した例では、X位置の異なる7つの直線区間Lk(k=1〜6,A)に対して作成されている(図11(B)参照)。従って、ウエハステージWSTのX位置より、使用する直線区間Lkが一意に定まる。そこで、主制御装置20は、定められた直線区間Lkに対応する第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)から、ウエハステージWSTのX位置を除く、Y,Z,θx,θy,θz位置を用いて、補正量を引き出す。 In the example described above, the second correction data ΔP k is created for seven straight line sections L k (k = 1 to 6, A) having different X positions (see FIG. 11B). Therefore, the straight section L k to be used is uniquely determined from the X position of wafer stage WST. Therefore, main controller 20 removes the X position of wafer stage WST from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) corresponding to the determined straight section L k . Using the θx, θy, and θz positions, the correction amount is derived.

また、第2補正データΔPkは、X軸方向について幅を持たない直線区間Lkに沿って作成されている。そこで、主制御装置20は、ウエハステージWSTが、図13(A)に示されるように、直線区間LkからX軸方向について所定距離ΔLk/2内(直線区間Lkをその中央に含むハッチングを付した領域Ek内)に位置する際には、直線区間Lk上に位置しているとみなし、対応する第2補正データΔPkを用いて、エンコーダシステム150及び干渉計システム180の計測結果Pを補正する。例えば、ΔLk=0.1mmとする。 The second correction data ΔP k is created along a straight line section L k that has no width in the X-axis direction. Therefore, main controller 20, wafer stage WST, as shown in FIG. 13 (A), including the X-axis direction from the straight section L k within a predetermined distance [Delta] L k / 2 (the straight section L k in the center When it is located in the hatched region E k ), it is considered to be located on the straight line section L k , and the encoder system 150 and the interferometer system 180 are used by using the corresponding second correction data ΔP k . The measurement result Pk is corrected. For example, ΔL k = 0.1 mm.

第2補正データΔPkは、直線区間Lk外では作成されていない。ここで、直線区間Lkは、露光装置100が正常に稼動している際に、ウエハステージWSTに対して特に高い駆動精度(位置及び速度制御精度)が要求される、走査露光中及びアライメント計測中のウエハステージWSTの移動経路に基づいて定められている。すなわち、直線区間Lk外では、直線区間Lk程の高いウエハステージWSTの駆動精度は要求されない。そこで、主制御装置20は、直線区間Lk外にウエハステージWSTが位置する場合には、第2補正データを用いることなく、第1補正データのみを用いて補正されたエンコーダシステム150及び干渉計システム180の計測結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。 The second correction data ΔP k is not created outside the straight section L k . Here, the straight section L k is required during scanning exposure and alignment measurement, which requires a particularly high driving accuracy (position and speed control accuracy) for the wafer stage WST when the exposure apparatus 100 is operating normally. It is determined based on the movement path of the wafer stage WST in the middle. That is, in the straight section L k off, driving high accuracy of the wafer stage WST as a straight section L k is not required. Therefore, main controller 20, when the wafer stage WST is located in the outside of the straight section L k, without using the second correction data, the encoder system 150 and an interferometer that has been corrected using only the first correction data Wafer stage WST is driven and controlled according to the measurement result of system 180.

ただし、異常等の発生により、図13(A)に示されるように、ウエハステージWSTが直線区間Lk上から、点E、さらに点E’(直線区間Lkから+X方向に所定距離ΔLk/2離れた点)を経て外れる場合、点E’にて区間Lk上から外れると、瞬時に、第2補正データΔPkを用いた位置計測結果の補正が中断される。換言すれば、第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)より引き出される補正量ΔPk(図13(B)における縦軸で示される)が、図13(B)中の矢印1で示されるように、ウエハステージWSTの移動軌跡L(図13(B)における横軸で示される)上の点E’にて、有限値から零に変化する。そのため、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によるウエハステージWSTの位置の計測結果が不連続になる。これは、ウエハステージWSTの駆動制御上、好ましくない。 However, the occurrence of abnormality, as shown in FIG. 13 (A), from the wafer stage WST is on straight section L k, the point E, further the point E '(given the straight section L k in the + X direction by a distance [Delta] L k If outside through / 2 distant points), deviates from the interval L k at point E ', instantly, the second correction data [Delta] P k a position measurement result using the correction is interrupted. In other words, the correction amount ΔP k (indicated by the vertical axis in FIG. 13B) derived from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) is shown in FIG. As indicated by an arrow 1, the value changes from a finite value to zero at a point E ′ on the movement locus L of wafer stage WST (indicated by the horizontal axis in FIG. 13B). Therefore, the measurement results of the position of wafer stage WST by encoder system 150 and surface position measurement system 180 are discontinuous. This is not preferable in terms of drive control of wafer stage WST.

そこで、主制御装置20は、ウエハステージWSTが直線区間Lkから外れる場合、図13(B)中の矢印2で示されるように、補正量を、ウエハステージWSTが点E’から離れるにつれて、点E’における補正量ΔPk(E’)から連続的に零に減衰させる。かかる処理により、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によるウエハステージWSTの位置計測結果の連続性が保障される。 Therefore, when the wafer stage WST deviates from the straight section L k , main controller 20 sets the correction amount as wafer stage WST moves away from point E ′ as indicated by arrow 2 in FIG. The correction amount ΔP k (E ′) at the point E ′ is continuously attenuated to zero. By such processing, the continuity of the position measurement result of wafer stage WST by encoder system 150 and surface position measurement system 180 is guaranteed.

逆に、図13(A)に示されるように、ウエハステージWSTが領域Ek外から点B’及びBを経て直線区間Lk上に入る場合、点B’にて領域Ekに入ると瞬時に、第2補正データΔPkを用いた位置計測結果の補正が開始される。ここで、点B’は、直線区間Lkから−X方向に所定距離ΔLk/2離れている。換言すれば、第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)より引き出される補正量ΔPk(図13(C)における縦軸で示される)が、図13(C)中の矢印1で示されるように、ウエハステージWSTの移動軌跡L(図13(C)における横軸で示される)上の点B’にて、零から有限値に変化する。そのため、ウエハステージWSTの位置計測結果が不連続になる。このことも、ウエハステージWSTの駆動制御上、好ましくない。 On the other hand, as shown in FIG. 13A, when wafer stage WST enters from the outside of region E k via point B ′ and B onto straight line section L k , if it enters region E k at point B ′. Instantly, correction of the position measurement result using the second correction data ΔP k is started. Here, the point B ′ is separated from the straight section L k by a predetermined distance ΔL k / 2 in the −X direction. In other words, the correction amount ΔP k (indicated by the vertical axis in FIG. 13C) derived from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) is shown in FIG. As indicated by an arrow 1, the value changes from zero to a finite value at a point B ′ on the movement locus L of wafer stage WST (indicated by the horizontal axis in FIG. 13C). Therefore, the position measurement result of wafer stage WST becomes discontinuous. This is also undesirable in terms of drive control of wafer stage WST.

そこで、ウエハステージWSTが直線区間Lk上に入る場合、図13(C)中の矢印2で示されるように、補正量を連続的に増大して、点B’にて第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)から引き出される補正量ΔPk(B’)に一致させる。かかる処理により、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によるウエハステージWSTの位置計測結果の連続性が保障される。 Therefore, when wafer stage WST enters linear section L k , the correction amount is continuously increased as indicated by arrow 2 in FIG. 13C, and second correction data ΔP is obtained at point B ′. It is made to correspond to the correction amount ΔP k (B ′) derived from k (Y, Z, θx, θy, θz). By such processing, the continuity of the position measurement result of wafer stage WST by encoder system 150 and surface position measurement system 180 is guaranteed.

なお、関数ΔPkに替えて、関数ΔPkと図13(D)に示される重み関数wk(X−Xk)との積を用いて、補正量を定めることとしても良い。重み関数wk(X−Xk)は、対応する直線区間LkのX位置Xkから所定距離ΔLk/2内の領域(領域Ek)内にて最大値1をとり、領域Ekから外れるとともに減衰し、X位置Xkから距離ΔLk’/2外にて零になる関数である。重み関数wk(X−Xk)を用いることにより、上述の補正量ΔPkの連続性を保障する処理を容易に実行することができる。例えば、ΔLk=0.1mmに対して、ΔLk’=1mmとする。 Instead of the function [Delta] P k, using the product of the weight function w k shown in the function [Delta] P k and FIG 13 (D) (X-X k), it is also possible to determine the correction amount. The weighting function w k (X−X k ) takes the maximum value 1 in the region (region E k ) within the predetermined distance ΔL k / 2 from the X position X k of the corresponding straight line section L k , and the region E k The function is attenuated as it deviates from the position X and becomes zero outside the distance ΔL k ′ / 2 from the X position X k . By using the weight function w k (X−X k ), it is possible to easily execute the process for ensuring the continuity of the correction amount ΔP k described above. For example, with respect to [Delta] L k = 0.1 mm, and ΔL k '= 1mm.

また、図14(A)に示されるように、ウエハW上のショット領域Sの走査露光が終了し次のショット領域Si+1の走査露光を開始する際、ウエハステージWSTは、露光中心が、等速区間Uが属する直線区間Lkから、等速区間Uの終点Eと等速区間Uj+1の始点Bj+1を繋ぐショット間ステッピング区間Aj,j1を経て、等速区間Uj+1が属する直線区間Lk+1に移動するように、−X方向にステッピングする。この時、先と同様に、ショット間ステッピング区間Aj,j+1では第2補正データΔPkを用いての位置計測結果の補正が中断される。換言すれば、第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)より引き出される補正量ΔPk(図14(B)における縦軸で示される)が、図14(B)中の矢印1で示されるように、ウエハステージWSTの移動軌跡L(図14(B)の横軸で示される)上の点E’にて有限値から零に、点Bi+1’にて零から有限値に不連続に変化する。そのため、ウエハステージWSTの位置計測結果が不連続になる。このことも、ウエハステージWSTの駆動制御上、好ましくない。 Further, as shown in FIG. 14A, when the scanning exposure of the shot area S i on the wafer W is completed and the scanning exposure of the next shot area S i + 1 is started, the exposure center of the wafer stage WST is from straight section L k which is constant speed section U j belongs, via the inter-shot stepping interval a j, j1 connecting the starting point B j + 1 of the end point E j and constant speed section U j + 1 of the constant speed section U j, constant speed section U j + 1 Is stepped in the −X direction so as to move to the straight line section L k + 1 to which. At this time, the correction of the position measurement result using the second correction data ΔP k is interrupted in the inter-shot stepping interval A j, j + 1 as before. In other words, the correction amount ΔP k (indicated by the vertical axis in FIG. 14B) derived from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) is shown in FIG. As indicated by an arrow 1, from a finite value to zero at a point E i ′ on the movement locus L of wafer stage WST (indicated by the horizontal axis in FIG. 14B), from zero at point B i + 1 ′. It changes discontinuously to a finite value. Therefore, the position measurement result of wafer stage WST becomes discontinuous. This is also undesirable in terms of drive control of wafer stage WST.

そこで、主制御装置20は、ウエハステージWSTがショット間ステッピング区間を介して2つの直線区間を移動し、これに伴い、露光中心が、例えばショット間ステッピング区間Ai,i+1を介して2つの直線区間Lk,Lk+1を移動する場合、図14(B)中の矢印2で示されるように、補正量ΔPkを、直線区間Lkに属する等速区間Uの終点E(正確には終点Eから+X方向に所定距離ΔLk/2離間する点E’)に対応する点(図14(B)中では、便宜上符号E’を用いて示されている)にて第2補正データから引き出される補正量ΔPk(E’)から、直線区間Lk+1に属する等速区間Uj+1の始点Bj+1(正確には始点Bj+1から−X方向に所定距離ΔLk/2離間する点Bj+1’)に対応する点(図14(B)中では、便宜上符号Bj+1’を用いて示されている)にて第2補正データから引き出される補正量ΔPk+1(Bj+1’)に、連続的に変化させる。あるいは、前述のように、関数ΔPkに替えて、関数ΔPkと重み関数wk(X−Xk)の積を用いて、補正量を定めても良い。この場合、図14(C)に示されるように、補正量(図14(C)における縦軸で示される)は、点E’にてΔPk(E’)から連続的に零に減衰し、そして零から連続的に増大して点Bj+1’にてΔPk+1(Bj+1’)に変化する。かかる処理により、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によるウエハステージWSTの位置計測結果の連続性が保障される。 Therefore, main controller 20 moves wafer stage WST through two linear sections via an inter-shot stepping interval, and accordingly, the exposure center moves to two straight lines via, for example, an inter-shot stepping interval A i, i + 1. When moving in the sections L k and L k + 1 , as indicated by the arrow 2 in FIG. 14B, the correction amount ΔP k is set to the end point E j (the constant speed section U j belonging to the straight section L k. Exactly, at a point corresponding to a point E j ′ separated by a predetermined distance ΔL k / 2 in the + X direction from the end point E j (in FIG. 14B, it is indicated by using a symbol E j ′ for convenience). From the correction amount ΔP k (E j ′) derived from the second correction data, the starting point B j + 1 of the constant velocity section U j + 1 belonging to the straight section L k + 1 (more precisely, a predetermined distance in the −X direction from the starting point B j + 1) [Delta] L k / 2 points away B j + 1 ') corresponding points ( 14 (B) in, for convenience the reference numerals B j + 1 'using shown) by the correction amount [Delta] P k + 1 drawn from the second correction data (B j + 1'), continuously varied. Alternatively, as described above, instead of the function [Delta] P k, using the product of the function [Delta] P k and the weighting function w k (X-X k) , may determine the correction amount. In this case, as shown in FIG. 14C, the correction amount (indicated by the vertical axis in FIG. 14C) is continuously zero from ΔP k (E j ′) at the point E j ′. It decays and increases continuously from zero to change to ΔP k + 1 (B j + 1 ′) at point B j + 1 ′. By such processing, the continuity of the position measurement result of wafer stage WST by encoder system 150 and surface position measurement system 180 is guaranteed.

なお、本実施形態では、露光動作中及びアライメント計測中のウエハステージWSTの移動経路のうち、特に高い駆動制御が要求される区間から、第2補正データを作成する直線区間Lkを定めた。しかし、直線区間Lkのみに限らず、補正データの作成コストに応じて、高い駆動制御が要求される区間をさらに取り込んでも良い。 In the present embodiment, among the movement path of the wafer stage WST during exposure operation and in alignment measurement, from the interval of particularly high driving control is required, defining a straight section L k for creating a second correction data. However, not only the straight section L k but also a section where high drive control is required may be taken in according to the correction data creation cost.

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置100では、主制御装置20は、補正情報(第2補正データ)の作成に際し、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180を用いて、ウエハステージWSTの第1位置情報を計測するとともに、干渉計システム118を用いてウエハステージWSTの第2位置情報を計測し、第1及び第2位置情報のいずれかに従ってY軸方向に伸びる複数の直線区間を含む移動経路に沿ってウエハステージWSTを駆動する。そして、予め作成された第1補正データ(ΔX1(x,y),ΔX2(x,y)、ΔY1(x,y),ΔY2(x,y)、ΔZ1(x,y),ΔZ2(x,y))を用いて第1位置情報に含まれるスケールの回折格子の表面(計測面)に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正し、補正された第1位置情報と第2位置情報との差から第2補正データ(関数ΔPk(Y,Z,θx,θy,θz))を、移動経路(L又はBE)に対応付けて作成する。第2補正データは、第1補正データを用いて補正される一部の誤差を除く第1位置情報に含まれる誤差(残留誤差)のうち、の少なくとも一部を補正するためのデータである。従って、第2補正データを用いることにより、第1補正データを用いて補正される第1位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良くウエハステージWSTを駆動することが可能になる。また、第2補正データは、複数の直線区間(L)を含む移動経路に対応づけて作成されるので、ウエハステージWSTの移動範囲の全域について第2補正情報を作成する場合と異なり、簡便にかつ短時間で第2補正データを作成することが可能となる。 As described above in detail, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the main controller 20 uses the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 to create a wafer stage when generating correction information (second correction data). The first position information of WST is measured, the second position information of wafer stage WST is measured using interferometer system 118, and a plurality of straight sections extending in the Y-axis direction according to either the first or second position information Wafer stage WST is driven along a movement path including. Then, first correction data (ΔX 1 (x, y), ΔX 2 (x, y), ΔY 1 (x, y), ΔY 2 (x, y), ΔZ 1 (x, y)) created in advance. , ΔZ 2 (x, y)) is used to correct at least a part of the error caused by the surface (measurement surface) of the diffraction grating of the scale included in the first position information, and the corrected first position information The second correction data (function ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz)) is created in association with the movement path (L k or BE) from the difference between the first position information and the second position information. The second correction data is data for correcting at least a part of an error (residual error) included in the first position information excluding a part of the error corrected using the first correction data. Therefore, by using the second correction data, the first position information corrected using the first correction data is further corrected, and wafer stage WST is driven with high accuracy based on the corrected position information. It becomes possible. In addition, since the second correction data is created in association with a movement path including a plurality of straight sections (L k ), unlike the case where the second correction information is created for the entire movement range of wafer stage WST, the second correction data is simplified. In addition, the second correction data can be created in a short time.

また、本実施形態の露光装置100及びその露光方法によると、主制御装置20により、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によって計測されるウエハステージWSTの第1位置情報と、第1位置情報に含まれるスケールの回折格子の表面(計測面)に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正データと、該第1補正データを用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差(残留誤差)のうちの少なくとも一部を補正するために、ウエハステージWSTが走査露光時に等速駆動される複数の等速区間(U〜U)を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正データと、を用いてウエハステージWSTが駆動される。従って、ウエハステージWSTが等速駆動される等速区間(U〜U)を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度なウエハステージWSTの駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度なパターンのウエハW上への転写(形成)が可能となる。 In addition, according to the exposure apparatus 100 and the exposure method of the present embodiment, the main position of the first position information and the first position information of the wafer stage WST measured by the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 by the main control apparatus 20. First correction data created to correct at least a part of errors caused by the surface (measurement surface) of the diffraction grating of the scale included, and a part of the correction corrected using the first correction data In order to correct at least a part of errors (residual errors) included in the first position information excluding errors, a plurality of constant velocity sections (U 1 to U) in which wafer stage WST is driven at a constant velocity during scanning exposure. wafer stage WST is driven using the second correction data created in association with the movement path including n ). Accordingly, the movement path including a constant velocity interval wafer stage WST is a constant speed drive (U 1 ~U n), for example, it can be driven with high precision wafer stage WST in the scanning exposure section, thus high by scanning exposure method An accurate pattern can be transferred (formed) onto the wafer W.

ここで、第2補正データとしては、本実施形態中で説明した方法により作成した関数ΔPを用いても良いし、その他の方法により作成されたデータを用いても良い。第2補正データとしては、第1補正データを用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、ウエハステージWSTが走査露光時に等速駆動される複数の等速区間(U〜U)を含む移動経路に対応付けて作成されたデータであれば、足りる。 Here, as the second correction data, the function ΔP k created by the method described in the present embodiment may be used, or data created by another method may be used. As the second correction data, the wafer stage WST performs scanning exposure in order to correct at least a part of errors included in the first position information excluding a part of errors corrected by using the first correction data. Data that is created in association with a movement route that includes a plurality of constant velocity sections (U 1 to U n ) that are sometimes driven at a constant velocity is sufficient.

なお、上記実施形態では、主制御装置20が、例えば干渉計システム118の計測結果を用いて第2補正データΔPk(Y,Z,θx,θy,θz)から補正量ΔPkを引き出し、それを計測結果Pkに加えて補正する(すなわち、《Pk》=Pk+ΔPk)ものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果(第1補正データを用いて補正が行われていてもいなくても良い)を用いて第2補正データから補正量を引き出すような手法を採用することも可能である。同様に、上記実施形態では、主制御装置20が、例えば干渉計システム118の計測結果から求められるウエハステージWSTのX,Y位置より、各スケール上における各ヘッドの計測ビームの照射点のx,y位置を求め、この求めた結果に基づいて、第1補正データから補正量を引き出すものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果を用いて第1補正データから補正量を引き出すような手法を採用することも可能である。第1、第2の補正データから補正量を引き出す際に、干渉計システムを用いない場合には、露光の際又はウエハアライメント計測の際などの、ウエハステージのWSTの駆動に際し、干渉計システム118を用いる必要がない(ただし、θx位置を計測するY干渉計は除く)。 In the above embodiment, the main controller 20 extracts the correction amount ΔP k from the second correction data ΔP k (Y, Z, θx, θy, θz) using the measurement result of the interferometer system 118, for example. Is corrected in addition to the measurement result P k (ie, << P k >> = P k + ΔP k ), but the present invention is not limited to this. That is, a method of extracting the correction amount from the second correction data using the measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 (which may or may not be corrected using the first correction data). It is also possible to adopt. Similarly, in the above-described embodiment, the main controller 20 determines the x, Y of the measurement beam irradiation point of each head on each scale from the X, Y position of the wafer stage WST obtained from the measurement result of the interferometer system 118, for example. Although the y position is obtained and the correction amount is derived from the first correction data based on the obtained result, the present invention is not limited to this. That is, it is also possible to employ a method of extracting the correction amount from the first correction data using the measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180. When the correction amount is extracted from the first and second correction data, if the interferometer system is not used, the interferometer system 118 is used when driving the WST of the wafer stage, such as during exposure or wafer alignment measurement. Is not necessary (except for the Y interferometer that measures the θx position).

なお、上記実施形態では、第2補正データΔPkを、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果(〈X〉,〈Y〉,〈θz〉,〈Z〉,〈θy〉)を補正するための補正データとして作成した。しかし、これに限らず、第2補正データΔPkを、両システム150,180を構成する複数のヘッドのそれぞれの計測結果を補正するための補正データとして作成しても良い。前述した表1に示されるように、Xヘッドを除いて、直線区間Lk(k=1〜6,A)のそれぞれに対し、使用するヘッド(Yスケール39Y1,39Y2に対向する2つのYヘッドと2つ((又は4つ)のZヘッド)が一意に定められている。この場合、主制御装置20は、表1に示される直線区間Lk(k=1〜6,A)に対応する1つのXヘッド、2つのYヘッド、2つのZヘッドの(第1補正データを用いて補正済みの)計測結果〈X〉,〈Y1〉,〈Y2〉,〈Z1〉,〈Z2〉と、干渉計システム118の計測結果を用いて得られるそれらの予測値X’,Y1’,Y2’,Z1’,Z2’と、の差ΔX(2) k=X’−〈X〉,ΔY(2) k1=Y1’−〈Y1〉,ΔY(2) k2=Y2’−〈Y2〉,ΔZ(2) k1=Z1’−〈Z1〉,ΔZ(2) k2=Z2’−〈Z2〉を、先と同様に、ウエハステージWSTのY位置及び(Z,θx,θy,θz)の関数として、求めることとしても良い。また、この場合、主制御装置20は、表1に示される直線区間Lk(k=1〜6,A)に対応する1つのXヘッド、2つのYヘッド、2つのZヘッドの(第1補正データを用いて補正済みの)計測結果〈X〉,〈Y1〉,〈Y2〉,〈Z1〉,〈Z2〉に、それぞれ、第2補正データより引き出される補正量を加えて、補正する。例えば、Yスケール39Y1に対向するYヘッドの計測結果〈Y1〉に対し、《Y1》=〈Y1〉+ΔY(2) k1と補正する。主制御装置20は、補正された5つのヘッドの計測結果から、式(1a)〜(1c)及び式(4a)及び(4b)を介して、ウエハステージWSTの《X》,《Y》,《θz》,《Z》,《θy》位置を求め、求めた位置に従って、ウエハステージWSTを駆動制御すれば良い。 In the above embodiment, the second correction data ΔP k is corrected for the measurement results (<X>, <Y>, <θz>, <Z>, <θy>) of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180. It was created as correction data for However, the present invention is not limited to this, and the second correction data ΔP k may be created as correction data for correcting the measurement results of the plurality of heads constituting both the systems 150 and 180. As shown in Table 1 above, with the exception of the X head, for each of the straight sections L k (k = 1 to 6, A), two heads (Y scales 39Y 1 and 39Y 2 facing the Y scale 39Y 2 ) are used. Y head and two (or four Z heads) are uniquely determined, and in this case, main controller 20 causes linear section L k (k = 1 to 6, A) shown in Table 1. corresponding one of the X heads, two Y heads, the two Z heads (using the first correction data corrected) measurement results <X>, <Y 1> , <Y 2>, <Z 1> , <Z 2 > and their predicted values X ′, Y 1 ′, Y 2 ′, Z 1 ′, Z 2 ′ obtained using the measurement results of the interferometer system 118 ΔX (2) k = X '-<X>, ΔY (2) k1 = Y 1 '-<Y 1 >, ΔY (2) k2 = Y 2 '-<Y 2 >, ΔZ (2) k1 = Z 1 '-<Z 1 >, ΔZ (2) k2 = Z 2 '− <Z 2 In the same way as above, the main controller 20 may be obtained as a function of the Y position of the wafer stage WST and the function of (Z, θx, θy, θz). Measurement results <X> and <X> (corrected using the first correction data) of one X head, two Y heads, and two Z heads corresponding to the straight section L k (k = 1 to 6, A) Y 1 >, <Y 2 >, <Z 1 >, <Z 2 > are each corrected by adding a correction amount derived from the second correction data, for example, the Y head facing the Y scale 39Y 1 . measurement results to <Y 1>, "Y 1 " = <Y 1> + ΔY (2) k1 and corrected. main controller 20, from the measurement results of the corrected five heads, formula (1a) ~ ( 1c) and the equations (4a) and (4b), << X >>, << Y >> of wafer stage WST, θz "," Z "," seek [theta] y "position, according to the determined position may be driven and controlled wafer stage WST.

なお、上記実施形態の露光装置100では、ウエハステージWSTのθx位置が干渉計システム118により計測されるので、上述の補正方法の適用対象からθx位置を除外した。しかし、Zヘッドをさらに追加して、2つのZヘッドにより、ウエハステージWSTのθx位置を計測可能な構成を採用する場合には、θx位置に関しても上述の補正方法を適用することができる。   In the exposure apparatus 100 of the above embodiment, since the θx position of wafer stage WST is measured by interferometer system 118, the θx position is excluded from the application target of the correction method described above. However, in the case where a Z head is further added and a configuration in which the θx position of wafer stage WST can be measured by two Z heads is adopted, the above-described correction method can also be applied to the θx position.

なお、上記実施形態では、計測面(スケール)に起因するエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測誤差を第1の補正データを用いて補正する第1補正方法と、第1補正方法により補正済みのエンコーダシステム150及び面位置計測システム180の計測結果に対して、第1補正方法では補正できなかった残留誤差を、ウエハステージWSTの位置の計測結果に応じて第2補正データから取り出された補正量を用いて補正する第2補正方法と、を併用する構想を採用している。   In the above-described embodiment, the first correction method for correcting the measurement error of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 due to the measurement surface (scale) using the first correction data, and the correction by the first correction method. Residual errors that could not be corrected by the first correction method with respect to the measurement results of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 that have been completed were extracted from the second correction data according to the measurement result of the position of the wafer stage WST. The concept of using the second correction method for correcting using the correction amount is employed.

ここで、第1補正方法の補正対象である計測面に起因する計測誤差に対しては、予めスケールの回折格子の表面形状等を計測した結果に基づいて第1補正データが作成され、その作成した補正データを用いて、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180によるウエハステージWSTの位置情報の計測結果が補正される。従って、前述のスケールを形成する回折格子の歪み、その反射面の凹凸等、のように、主要且つ計測方法が確立している誤差要因を第1補正方法の対象とすると良い。これに対し、第2補正方法では、第1補正方法を用いて補正できなかった残留誤差を補正するので、多様且つ計測方法が確立していない誤差要因を補正対象とすると良い。また、第2補正方法により、第1補正方法では補正できなかった残留誤差を補正することができるので、この点を考慮して、第1補正データの作成のための計測点の数を少なくしてより短時間に第1補正データの作成に必要なデータをサンプリングしても良い。   Here, with respect to a measurement error caused by the measurement surface to be corrected by the first correction method, first correction data is created based on the result of measuring the surface shape of the diffraction grating of the scale in advance, and the creation thereof Using the correction data, the position information measurement result of wafer stage WST by encoder system 150 and surface position measurement system 180 is corrected. Therefore, it is preferable that the main correction factors, such as the distortion of the diffraction grating forming the scale described above and the unevenness of the reflecting surface thereof, are the targets of the first correction method. On the other hand, in the second correction method, residual errors that could not be corrected using the first correction method are corrected. Therefore, various error factors for which measurement methods have not been established are preferably corrected. Further, since the residual error that could not be corrected by the first correction method can be corrected by the second correction method, the number of measurement points for creating the first correction data is reduced in consideration of this point. Thus, data necessary for creating the first correction data may be sampled in a shorter time.

また、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の主要な誤差要因の殆どは短期変動し得るので、適宜、補正データを作成又は更新する必要がある。従って、主要な誤差要因でかつ短期変動し得る要因について、作成コストの小さい計測方法を確立し、第1補正方法の補正対象とすべきである。それに対し、マイナーな誤差要因のほとんどは、短期変動することが殆どない、あるいは変動するが無視できる程度であるので、第2補正方法の対象とする。この場合、第2補正データは、一旦作成すれば、ほぼ半永久的に使用することができる。   Also, since most of the major error factors of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 can fluctuate in the short term, it is necessary to create or update correction data as appropriate. Therefore, a measurement method with a low production cost should be established for the main error factors and factors that can fluctuate in the short term, and should be corrected by the first correction method. On the other hand, most of the minor error factors rarely fluctuate in the short term, or fluctuate but are negligible, and are therefore subject to the second correction method. In this case, once the second correction data is created, it can be used almost permanently.

なお、主要であっても、短期変動しない誤差要因、及び主要であるが計測方法が十分に確立していない誤差要因(例えば、個々のヘッドに起因する誤差要因)などを、第2補正方法の対象としても良い。   Note that error factors that do not fluctuate in the short term even if they are major, and error factors that are major but for which the measurement method is not sufficiently established (for example, error factors attributable to individual heads), etc. It is good as a target.

なお、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180の様々の誤差要因のそれぞれを第1及び第2補正方法のいずれの対象とするかを、計測面に起因する誤差要因であるか否か、計測方法が確立しているか否か、主要な誤差要因であるか否か、短期変動し得る誤差要因であるか否か、補正データの作成コストの大小、誤差補正の取り扱いコストの大小、その他、適当な指針に従って定めることができる。   It should be noted that whether each of various error factors of the encoder system 150 and the surface position measurement system 180 is the target of the first and second correction methods is an error factor caused by the measurement surface, a measurement method Is established, whether it is a major error factor, whether it is an error factor that can fluctuate in the short term, the size of the correction data creation cost, the error correction handling cost size, etc. Can be determined according to guidelines.

なお、上記実施形態で説明したエンコーダシステム及び面位置計測システムの構成は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、ウエハテーブル(ウエハステージ)上に格子部(Yスケール、Xスケール)を設け、これに対向してYヘッド、Xヘッドをウエハステージの外部に配置する構成のエンコーダシステムを採用した場合について例示したが、これに限らず、例えば米国特許出願公開第2006/0227309号明細書などに開示されているように、ウエハステージにエンコーダヘッドを設け、これに対向してウエハステージの外部に格子部(例えば2次元格子又は2次元に配置された1次元の格子部)を配置する構成のエンコーダシステムを採用しても良い。この場合において、Zヘッドもウエハステージに設け、その格子部の面を、Zヘッドの計測ビームが照射される反射面としても良い。   Note that the configurations of the encoder system and the surface position measurement system described in the above embodiment are merely examples, and the present invention is of course not limited thereto. For example, in the above-described embodiment, an encoder system having a configuration in which a grating portion (Y scale, X scale) is provided on a wafer table (wafer stage) and a Y head and an X head are disposed outside the wafer stage so as to face the lattice portion. Although the case where it is adopted is exemplified, the present invention is not limited to this. For example, as disclosed in US Patent Application Publication No. 2006/0227309, an encoder head is provided on the wafer stage, and the wafer stage is opposed to the encoder head. You may employ | adopt the encoder system of the structure which arrange | positions a grating | lattice part (For example, the two-dimensional grating | lattice or the two-dimensionally arranged one-dimensional grating | lattice part) outside. In this case, the Z head may also be provided on the wafer stage, and the surface of the lattice portion may be a reflective surface to which the measurement beam of the Z head is irradiated.

また、上記実施形態では、例えばヘッドユニット62A,62Cの内部にエンコーダヘッドとZヘッドとが、別々に設けられている場合について説明したが、エンコーダヘッドとZヘッドとの機能を備えた単一のヘッドを、エンコーダヘッドとZヘッドの組に代えて用いても良い。   In the above-described embodiment, for example, the case where the encoder head and the Z head are separately provided in the head units 62A and 62C has been described. However, a single unit having the functions of the encoder head and the Z head has been described. The head may be used in place of a set of encoder head and Z head.

また、上述の実施形態では、本発明が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第99/49504号パンフレット、欧州特許出願公開第1420298号明細書、国際公開第2004/055803号パンフレット、特開2004−289126号公報(対応米国特許第6,952,253号明細書)などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、例えば国際公開第2007/097379号パンフレット(対応米国特許出願公開第2008/08843号明細書)に開示される、液浸露光装置などにも、本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a dry type exposure apparatus that exposes the wafer W without using liquid (water) has been described. No. 99/49504, European Patent Application No. 1420298, International Publication No. 2004/055803 Pamphlet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-289126 (corresponding US Pat. No. 6,952,253), and the like. An exposure apparatus that forms an immersion space including an optical path of illumination light between the projection optical system and the wafer, and exposes the wafer with illumination light through the liquid in the projection optical system and the immersion space. The present invention can be applied. Further, the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus disclosed in, for example, International Publication No. 2007/097379 pamphlet (corresponding to US Patent Application Publication No. 2008/088843).

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第6,590,634号明細書、米国特許第5,969,441号明細書、米国特許第6,208,407号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットなどに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材(例えば、基準マーク、及び/又はセンサなど)を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the step-and- The present invention can also be applied to a stitch type reduction projection exposure apparatus, a proximity type exposure apparatus, or a mirror projection aligner. Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 5,969,441, US Pat. No. 6,208,407, etc. The present invention can also be applied to a multi-stage type exposure apparatus provided with a stage. Further, as disclosed in, for example, WO 2005/074014 pamphlet, an exposure apparatus including a measurement stage including a measurement member (for example, a reference mark and / or a sensor) is provided separately from the wafer stage. The present invention is applicable.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系PLは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be either an inverted image or an erect image. In addition, the illumination area and the exposure area described above are rectangular in shape, but the shape is not limited to this, and may be, for example, an arc, a trapezoid, or a parallelogram.

なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The light source of the exposure apparatus of the above embodiment is not limited to the ArF excimer laser, but is a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser ( It is also possible to use a pulse laser light source with an output wavelength of 146 nm, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits a bright line such as g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), and the like. A harmonic generator of a YAG laser or the like can also be used. In addition, as disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 7,023,610, a single wavelength laser beam in an infrared region or a visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser as vacuum ultraviolet light, For example, a harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、70nm以下のパターンを露光するために、SORやプラズマレーザを光源として、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたEUV露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。この他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。   In the above embodiment, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, in recent years, in order to expose a pattern of 70 nm or less, EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm) is generated using an SOR or a plasma laser as a light source, and its exposure wavelength Development of an EUV exposure apparatus using an all-reflection reduction optical system designed under (for example, 13.5 nm) and a reflective mask is underway. In this apparatus, since a configuration in which scanning exposure is performed by synchronously scanning the mask and the wafer using arc illumination is conceivable, the present invention can also be suitably applied to such an apparatus. In addition, the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.

また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。   In the above-described embodiment, a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. Instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable shaping mask, which forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257. For example, a non-light emitting image display element (spatial light modulator) including a DMD (Digital Micro-mirror Device) may be used.

また、例えば干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。   Further, for example, the present invention can be applied to an exposure apparatus (lithography system) that forms line and space patterns on a wafer by forming interference fringes on the wafer.

さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and one scan exposure is performed on one wafer. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of shot areas almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。   Note that the object on which the pattern is to be formed in the above embodiment (the object to be exposed to the energy beam) is not limited to the wafer, but other objects such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. But it ’s okay.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing. For example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor ( CCDs, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置(パターン形成装置)によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment. ) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern onto a wafer, a development step for developing the exposed wafer, an etching step for removing exposed members other than the portion where the resist remains by etching, and etching is completed. It is manufactured through a resist removal step for removing unnecessary resist, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a package process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

本発明の補正情報作成方法は、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置のウエハステージなどの移動体の位置計測誤差を補正する補正情報の作成に適している。また、本発明の露光方法及び露光装置は、リソグラフィ工程においてウエハ等の基板上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、電子デバイスを製造するのに適している。   The correction information generation method of the present invention corrects a position measurement error of a moving body such as a wafer stage of an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing an electronic device (microdevice) such as a semiconductor element (such as an integrated circuit). Suitable for making. The exposure method and exposure apparatus of the present invention are suitable for forming a pattern on a substrate such as a wafer in a lithography process. The device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing an electronic device.

一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment. ウエハステージを示す平面図である。It is a top view which shows a wafer stage. 図1のウエハステージとともに干渉計の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of an interferometer with the wafer stage of FIG. 図1の露光装置が備える各種計測装置(エンコーダ、アライメント系、多点AF系、Zヘッドなど)の配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of various measuring devices (encoder, alignment system, multipoint AF system, Z head, etc.) provided in the exposure apparatus of FIG. 1. エンコーダヘッド(Xヘッド、Yヘッド)とアライメント系の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of an encoder head (X head, Y head) and an alignment system. Zヘッドと多点AF系の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of Z head and a multipoint AF type | system | group. 一実施形態に係る露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the control system of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment. 図8(A)は露光工程中におけるエンコーダ及びZヘッドを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図、図8(B)はアライメント計測中におけるエンコーダを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図である。8A is a diagram for explaining the position measurement of the wafer stage using the encoder and the Z head during the exposure process, and FIG. 8B is a diagram for explaining the position measurement of the wafer stage using the encoder during the alignment measurement. It is a figure for doing. フォーカスマッピング及びフォーカスキャリブレーション中におけるZヘッドを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position measurement of the wafer stage using the Z head in focus mapping and focus calibration. Yヘッド及びZヘッドを用いて、スケールの歪みとその表面の凹凸を計測する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of measuring distortion of a scale and the unevenness | corrugation of the surface using Y head and Z head. 図11(A)はステップ・アンド・スキャン方式の露光の際におけるウエハステージの移動経路に対応する露光中心のウエハに対する移動経路を表し、図11(B)は第2補正データを作成するためのウエハステージの移動経路に対応するウエハ上での露光中心の移動経路を表す。FIG. 11A shows a movement path with respect to the wafer at the center of exposure corresponding to the movement path of the wafer stage at the time of step-and-scan exposure, and FIG. 11B shows the second correction data for creating the second correction data. It represents the movement path of the exposure center on the wafer corresponding to the movement path of the wafer stage. 走査露光時におけるウエハステージの直線移動経路に対して第2補正データを作成する手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure which produces 2nd correction data with respect to the linear movement path | route of a wafer stage at the time of scanning exposure. 図13(A)〜図13(D)は、第2補正データを用いてエンコーダシステム及び面位置計測システムの計測結果を補正する方法を説明するための図である。FIGS. 13A to 13D are diagrams for explaining a method of correcting the measurement results of the encoder system and the surface position measurement system using the second correction data. 図14(A)〜図14(C)は、ウエハステージのステップ駆動時において、第2補正データを用いてエンコーダシステム及び面位置計測システムの計測結果を補正する方法を説明するための図である。FIGS. 14A to 14C are diagrams for explaining a method of correcting the measurement results of the encoder system and the surface position measurement system using the second correction data during the step drive of the wafer stage. .

符号の説明Explanation of symbols

20…主制御装置、39X1,39X2…Xスケール、39Y1,39Y2…Yスケール、50…ステージ装置、62A〜62F…ヘッドユニット、64,65…Yヘッド、66…Xヘッド、67,68…Yヘッド、70A,70C…Yエンコーダ、70B,70D…Xエンコーダ、72a〜72d,74,76…Zヘッド、100…露光装置、118…干渉計システム、124…ステージ駆動系、150…エンコーダシステム、180…面位置計測システム、200…計測システム、PL…投影光学系、PU…投影ユニット、W…ウエハ、WST…ウエハステージ、WTB…ウエハテーブル。 20 ... main control unit, 39X 1, 39X 2 ... X scales 39Y 1, 39Y 2 ... Y scale, 50 ... stage device, 62a to 62f ... head unit, 64 and 65 ... Y head, 66 ... X heads 67, 68 ... Y head, 70A, 70C ... Y encoder, 70B, 70D ... X encoder, 72a to 72d, 74,76 ... Z head, 100 ... exposure device, 118 ... interferometer system, 124 ... stage drive system, 150 ... encoder System 180, surface position measurement system 200, measurement system PL PL projection optical system PU projection unit W wafer WST wafer stage WTB wafer table

Claims (52)

所定平面内で移動する移動体の位置計測誤差を補正する補正情報を作成するための補正情報作成方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第2位置情報を計測し、前記第1及び第2位置情報のいずれかに従って前記所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも1つの直線区間を含む移動経路に沿って前記移動体を駆動する工程と;
前記第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために予め作成された第1補正情報を用いて前記第1位置情報を補正し、補正された該第1位置情報と前記第2位置情報との差から、前記第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するための第2補正情報を、前記移動経路に対応付けて作成する工程と;
を含む補正情報作成方法。
A correction information creation method for creating correction information for correcting a position measurement error of a moving body that moves within a predetermined plane,
Using a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body, the measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body is irradiated with measurement light, and the measurement is performed. The first position information of the moving body is measured by receiving light from the surface, and the second position information of the moving body is measured using an interferometer system independent of the plurality of heads. Driving the moving body along a moving path including at least one straight section extending in a predetermined direction within the predetermined plane according to any of the second position information;
The first position information is corrected using the first correction information prepared in advance to correct at least a part of the error caused by the measurement surface included in the first position information, and the corrected Correct at least a part of errors included in the first position information excluding a part of errors corrected using the first correction information from a difference between the first position information and the second position information. Creating second correction information for use in association with the movement route;
Correction information creation method including
前記移動経路には、前記所定平面内で前記所定方向に垂直な方向に関して位置の異なる複数の前記直線区間が含まれる請求項1に記載の補正情報作成方法。   The correction information creating method according to claim 1, wherein the movement path includes a plurality of the straight sections having different positions with respect to a direction perpendicular to the predetermined direction within the predetermined plane. 前記複数のヘッドには、前記垂直な方向に関して位置の異なるヘッドが含まれる請求項2に記載の補正情報作成方法。   The correction information creating method according to claim 2, wherein the plurality of heads include heads having different positions with respect to the vertical direction. 前記駆動する工程では、前記直線区間に沿って前記移動体を等速で駆動する請求項1〜3のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to claim 1, wherein in the driving step, the moving body is driven at a constant speed along the straight section. 前記移動経路には、前記移動体に物体を載置して該物体上にパターンを形成する際に前記移動体が等速で移動する等速区間が含まれる請求項1〜4のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   The moving path includes a constant speed section in which the moving body moves at a constant speed when an object is placed on the moving body and a pattern is formed on the object. The correction information creation method described in the item. 前記移動経路には、複数の前記等速区間が断続的に含まれ、
前記直線区間は、前記複数の等速区間のうちの接続可能な一群の等速区間を接続して得られる請求項5に記載の補正情報作成方法。
The travel route includes a plurality of the constant velocity sections intermittently,
The correction information creation method according to claim 5, wherein the straight section is obtained by connecting a group of connectable constant speed sections among the plurality of constant speed sections.
前記作成する工程では、前記第2補正情報を、前記直線区間に対応付けて作成する請求項6に記載の補正情報作成方法。   The correction information creating method according to claim 6, wherein in the creating step, the second correction information is created in association with the straight line section. 前記作成する工程では、前記第2補正情報を、前記直線区間上の複数の離散点にて作成する請求項7に記載の補正情報作成方法。   The correction information creating method according to claim 7, wherein, in the creating step, the second correction information is created at a plurality of discrete points on the straight section. 前記作成する工程では、前記第2補正情報を、前記直線区間上での前記移動体の前記所定平面内で互いに直交する2軸方向、前記所定平面に垂直な方向、前記所定平面に対する2つの傾斜方向、及び前記所定平面内の回転方向についての位置の関数として作成する請求項7又は8に記載の補正情報作成方法。   In the creating step, the second correction information is converted into two axial directions orthogonal to each other within the predetermined plane of the movable body on the straight section, a direction perpendicular to the predetermined plane, and two inclinations with respect to the predetermined plane. The correction information creation method according to claim 7 or 8, wherein the correction information is created as a function of a direction and a position in a rotation direction within the predetermined plane. 前記移動体の前記2軸方向についての位置は、前記駆動する工程において前記移動体を駆動するための目標位置より与えられる請求項9に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to claim 9, wherein the position of the movable body in the two-axis directions is given from a target position for driving the movable body in the driving step. 前記駆動する工程では、前記移動体を、前記垂直な方向と前記2つの傾斜方向と前記回転方向とのうちの1方向について基準位置を含む複数の位置の1つに位置決めし、他の3方向について基準位置に位置決めした上で、前記2軸方向に駆動する請求項9又は10に記載の補正情報作成方法。   In the driving step, the movable body is positioned at one of a plurality of positions including a reference position in one of the vertical direction, the two tilt directions, and the rotation direction, and the other three directions. The correction information creation method according to claim 9 or 10, wherein the driving is performed in the biaxial direction after positioning at a reference position. 前記移動体を、前記複数の位置のそれぞれに順次位置決めする請求項11に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to claim 11, wherein the movable body is sequentially positioned at each of the plurality of positions. 前記1方向を、前記垂直な方向と前記2つの傾斜方向と前記回転方向とから順次選択する請求項12に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to claim 12, wherein the one direction is sequentially selected from the vertical direction, the two inclination directions, and the rotation direction. 前記移動経路は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に定められ、
前記作成する工程では、前記第2補正情報を、前記サイズ毎に作成する請求項5〜13のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
The movement path is determined for each size of a partition area on the object on which the pattern is formed,
The correction information creation method according to claim 5, wherein, in the creating step, the second correction information is created for each size.
前記移動経路には、前記移動体上に物体を載置して該物体上のマークを検出する際に前記移動体が移動する経路が含まれる請求項1〜14のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   15. The path according to claim 1, wherein the moving path includes a path along which the moving body moves when an object is placed on the moving body and a mark on the object is detected. Correction information creation method. 前記駆動する工程では、前記移動体を、複数回、前記移動経路に沿って駆動し、
前記作成する工程では、前記複数回について得られる前記差の平均値から、前記第2補正情報を作成する請求項1〜15のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
In the driving step, the moving body is driven a plurality of times along the moving path,
The correction information creating method according to any one of claims 1 to 15, wherein in the creating step, the second correction information is created from an average value of the differences obtained for the plurality of times.
前記作成する工程では、前記第2補正情報を、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成する請求項1〜16のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to any one of claims 1 to 16, wherein, in the creating step, the second correction information is created for each of the plurality of heads. 前記計測面は、前記所定平面内で少なくとも前記所定方向を周期方向とする回折格子を有し、
前記複数のヘッドには、少なくとも前記所定方向を計測方向とするヘッドが含まれる請求項1〜17のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
The measurement surface has a diffraction grating having at least the predetermined direction as a periodic direction in the predetermined plane,
The correction information creation method according to claim 1, wherein the plurality of heads include a head having at least the predetermined direction as a measurement direction.
前記第1補正情報は、前記複数のヘッドの設置位置のずれ、前記回折格子の歪み、凹凸、損傷、及びピッチの非一様性に起因する誤差のうちの少なくとも1つに対して作成されている請求項18に記載の補正情報作成方法。   The first correction information is created for at least one of an error caused by a deviation in installation positions of the plurality of heads, distortion of the diffraction grating, unevenness, damage, and non-uniformity in pitch. The correction information creation method according to claim 18. 前記複数のヘッドには、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とするヘッドが含まれる請求項1〜19のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to claim 1, wherein the plurality of heads include a head whose measurement direction is a direction perpendicular to the predetermined plane. 前記第1補正情報は、前記計測光の前記計測面上の照射点の位置のみに依存する誤差のうちの少なくとも一部に対して作成されている請求項1〜20のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   21. The first correction information is created for at least a part of an error that depends only on a position of an irradiation point on the measurement surface of the measurement light. Correction information creation method. 前記第1補正情報は、短期変動し得る誤差に対して作成されている請求項1〜21のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。   The correction information creation method according to any one of claims 1 to 21, wherein the first correction information is created for an error that may fluctuate in a short period. 前記駆動する工程に先立って、前記第1補正情報を作成する工程をさらに含む請求項1〜22のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。 The correction information creation method according to any one of claims 1 to 22, further comprising a step of creating the first correction information prior to the driving step. 物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動して、前記物体にパターンを形成する露光方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、請求項1〜23のいずれか一項に記載の補正情報作成方法を用いて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法。
An exposure method for forming a pattern on the object by driving a movable body that can move in a predetermined plane while irradiating the object with an energy beam, and that is movable in the predetermined plane.
Using a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body, the measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body is irradiated with measurement light, and the measurement is performed. Light from the surface is received to measure the first position information of the moving body, and at least a part of the first position information and an error caused by the measurement surface included in the first position information The first correction information created for correcting the moving object and the second correction information created using the correction information creation method according to any one of claims 1 to 23 , An exposure method including a driving step.
前記駆動する工程では、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第2位置情報をさらに計測し、該第2位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項24に記載の露光方法。   25. In the driving step, second position information of the moving body is further measured using an interferometer system independent of the plurality of heads, and the moving body is driven using the second position information. An exposure method according to 1. 物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測するとともに、前記第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法。
An exposure method in which a pattern is formed on an object by scanning exposure in which an object is irradiated with an energy beam and a movable body that holds the object and is movable in a predetermined plane is driven in a scanning direction within the predetermined plane. There,
Using a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body, the measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body is irradiated with measurement light, and the measurement is performed. Light from the surface is received to measure the first position information of the moving body, and at least a part of the first position information and an error caused by the measurement surface included in the first position information In order to correct at least a part of errors included in the first position information excluding a part of errors corrected using the first correction information created to correct the first correction information and the first correction information And a second correction information created in association with a movement path including a constant speed section in which the moving body is driven at a constant speed, and an exposure method including a step of driving the moving body.
前記駆動する工程では、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第2位置情報をさらに計測し、該第2位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項26に記載の露光方法。   27. In the driving step, second position information of the moving body is further measured using an interferometer system independent of the plurality of heads, and the moving body is driven using the second position information. An exposure method according to 1. 前記駆動する工程では、前記第2位置情報を用いて前記第1及び第2補正情報から補正量を引き出し、該補正量を用いて前記第1位置情報を補正し、該第1補正情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項27に記載の露光方法。   In the driving step, a correction amount is extracted from the first and second correction information using the second position information, the first position information is corrected using the correction amount, and based on the first correction information. The exposure method according to claim 27, wherein the moving body is driven. 前記等速区間には、前記走査露光時に前記移動体が等速で駆動される区間が含まれる請求項26〜28のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 26 to 28, wherein the constant speed section includes a section in which the moving body is driven at a constant speed during the scanning exposure. 前記移動経路には、前記物体上のマークを検出する際に前記移動体が移動する経路が含まれる請求項26〜29のいずれか一項に記載の露光方法。   30. The exposure method according to any one of claims 26 to 29, wherein the moving path includes a path along which the moving body moves when a mark on the object is detected. 前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間から所定の範囲内に位置する際に、前記第2補正情報を用いて前記第1位置情報を補正する請求項26〜30のいずれか一項に記載の露光方法。   31. The driving step, wherein the first position information is corrected using the second correction information when the moving body is positioned within a predetermined range from the constant velocity section. The exposure method according to item. 前記第2補正情報は、前記等速区間上の複数の離散点について作成されており、
前記駆動する工程では、前記第2補正情報を補間して用いる請求項26〜31のいずれか一項に記載の露光方法。
The second correction information is created for a plurality of discrete points on the constant velocity section,
32. The exposure method according to claim 26, wherein in the driving step, the second correction information is interpolated and used.
前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間から外れる際、前記補正量を連続的に零にする請求項26〜32のいずれか一項に記載の露光方法。   33. The exposure method according to any one of claims 26 to 32, wherein, in the driving step, the correction amount is continuously set to zero when the moving body moves out of the constant velocity section. 前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間に入る際、前記補正量を連続的に増加させる請求項33に記載の露光方法。   34. The exposure method according to claim 33, wherein, in the driving step, the correction amount is continuously increased when the moving body enters the constant velocity section. 前記駆動する工程では、前記移動体が、該移動体が前記等速状態から減速後に逆向きに加速される減加速区間を介して前記等速区間の1つから他の等速区間に移動する際、前記第2補正情報より、前記減加速区間と前記1つの等速区間との接続点における第1補正量と、前記減加速区間と前記他の等速区間との接続点における第2補正量と、を引き出し、前記第1及び第2補正量を連続的に補間して得られる量を用いて、前記移動体が前記減加速区間上に位置する際の前記第1位置情報を補正する請求項26〜34のいずれか一項に記載の露光方法。   In the driving step, the moving body moves from one constant speed section to another constant speed section through a decelerating section in which the moving body is accelerated in the reverse direction after being decelerated from the constant speed state. At the time, from the second correction information, the first correction amount at the connection point between the decelerating section and the one constant speed section, and the second correction at the connection point between the decelerating section and the other constant speed section. The first position information when the moving body is located on the decelerating section is corrected using the amount obtained by continuously interpolating the first and second correction amounts. The exposure method according to any one of claims 26 to 34. 前記第2補正情報は、前記等速区間上での前記移動体の前記所定平面に垂直な方向、前記所定平面に対する2つの傾斜方向、及び前記所定平面内の回転方向についての複数の位置について作成されており、
前記駆動する工程では、前記複数の位置についての前記第2補正情報を補間して用いる請求項26〜35のいずれか一項に記載の露光方法。
The second correction information is created for a plurality of positions in a direction perpendicular to the predetermined plane of the moving body, two inclination directions with respect to the predetermined plane, and a rotation direction in the predetermined plane on the constant velocity section. Has been
36. The exposure method according to any one of claims 26 to 35, wherein in the driving step, the second correction information for the plurality of positions is interpolated and used.
前記第2補正情報は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に作成されており、
前記駆動する工程では、前記移動体が保持する前記物体上の区画領域のサイズに対応する前記第2補正情報を用いる請求項26〜36のいずれか一項に記載の露光方法。
The second correction information is created for each size of a partition area on the object on which the pattern is formed,
37. The exposure method according to any one of claims 26 to 36, wherein in the driving step, the second correction information corresponding to a size of a partition area on the object held by the moving body is used.
前記第2補正情報は、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成されており、
前記駆動する工程では、対応する前記第2補正情報を用いる請求項26〜37のいずれか一項に記載の露光方法。
The second correction information is created for each of the plurality of heads,
38. The exposure method according to any one of claims 26 to 37, wherein in the driving step, the corresponding second correction information is used.
前記駆動する工程に先立って、前記第2補正情報が未作成若しくは使用不可能である場合に、前記第2補正情報を作成する工程をさらに含む請求項26〜38のいずれか一項に記載の露光方法。   39. The method according to any one of claims 26 to 38, further comprising: creating the second correction information when the second correction information is not created or cannot be used prior to the driving step. Exposure method. 前記第2補正情報を作成する工程に先立って、前記第1補正情報を作成する工程をさらに含む請求項39に記載の露光方法。   40. The exposure method according to claim 39, further comprising the step of creating the first correction information prior to the step of creating the second correction information. 前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを形成する請求項26〜40のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 26 to 40, wherein the pattern is formed by irradiating a sensitive layer of the object with an energy beam. 請求項26〜41のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と;
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と;
を含むデバイス製造方法。
A step of forming a pattern on the object using the exposure method according to any one of claims 26 to 41;
Processing the object on which the pattern is formed;
A device manufacturing method including:
物体にエネルギビームを照射しつつ該物体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体上にパターンを形成する露光装置であって、
前記物体を保持して前記所定平面内で移動可能な移動体と;
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを有し、該複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第1位置情報を計測する位置計測系と;
前記第1位置情報と、該第1位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第1補正情報と、該第1補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第1位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第2補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する駆動システムと;
を備える露光装置。
By scanning exposure for driving the said object while irradiating the energy beam on the object in the scanning direction in the predetermined plane, an exposure apparatus that forms a pattern on the object on the body,
A movable body that holds the object and is movable within the predetermined plane;
It has a plurality of heads provided on one of the moving body and the outside of the moving body, and a measuring surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body using the plurality of heads. A position measurement system that irradiates measurement light, receives light from the measurement surface, and measures first position information of the movable body;
Using the first position information, first correction information created to correct at least a part of the error caused by the measurement surface included in the first position information, and the first correction information In order to correct at least a part of the error included in the first position information excluding a part of the corrected error, the moving body is associated with a moving path including a constant speed section in which the moving body is driven at a constant speed. A drive system that drives the movable body using the generated second correction information;
An exposure apparatus comprising:
前記移動体の第2位置情報を計測する、前記位置計測系と独立の干渉計システムをさらに備え、
前記駆動システムは、前記第2位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項43に記載の露光装置。
An interferometer system independent of the position measurement system for measuring the second position information of the mobile body;
44. The exposure apparatus according to claim 43, wherein the drive system further drives the movable body using the second position information.
前記駆動システムは、前記第2位置情報を用いて前記第1及び第2補正情報から補正量を引き出し、該補正量を用いて前記第1位置情報を補正し、該第1補正情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項44に記載の露光装置。   The drive system derives a correction amount from the first and second correction information using the second position information, corrects the first position information using the correction amount, and based on the first correction information The exposure apparatus according to claim 44, wherein the moving body is driven. 前記第2補正情報は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に作成されており、
前記駆動システムは、前記移動体が保持する前記物体上の区画領域のサイズに対応する前記第2補正情報を用いる請求項43〜45のいずれか一項に記載の露光装置。
The second correction information is created for each size of a partition area on the object on which the pattern is formed,
The exposure apparatus according to any one of claims 43 to 45, wherein the drive system uses the second correction information corresponding to a size of a partition area on the object held by the moving body.
前記第2補正情報は、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成されており、
前記駆動システムは、対応する前記第2補正情報を用いる請求項43〜46のいずれか一項に記載の露光装置。
The second correction information is created for each of the plurality of heads,
47. The exposure apparatus according to any one of claims 43 to 46, wherein the drive system uses the corresponding second correction information.
前記駆動システムは、前記第2補正情報が未作成若しくは使用不可能である場合に、前記第2補正情報を作成する請求項43〜47のいずれか一項に記載の露光装置。   48. The exposure apparatus according to any one of claims 43 to 47, wherein the drive system creates the second correction information when the second correction information is not created or cannot be used. 前記駆動システムは、前記第2補正情報を作成するに先立って、前記第1補正情報を作成する請求項48に記載の露光装置。   49. The exposure apparatus according to claim 48, wherein the drive system creates the first correction information prior to creating the second correction information. 前記計測面は、前記所定平面内の少なくとも一軸方向を周期方向とする回折格子を有し、
前記複数のヘッドには、少なくとも前記一軸方向を計測方向とするヘッドが含まれている請求項43〜49のいずれか一項に記載の露光装置。
The measurement surface has a diffraction grating whose periodic direction is at least one axial direction in the predetermined plane,
The exposure apparatus according to any one of claims 43 to 49, wherein the plurality of heads include heads having at least the one axis direction as a measurement direction.
前記複数のヘッドには、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とするヘッドが含まれている請求項43〜50のいずれか一項に記載の露光装置。   51. The exposure apparatus according to claim 43, wherein the plurality of heads include heads whose measurement direction is a direction perpendicular to the predetermined plane. 前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを形成するパターン生成装置をさらに備える請求項43〜51のいずれか一項に記載の露光装置。   52. The exposure apparatus according to any one of claims 43 to 51, further comprising a pattern generation device configured to irradiate an energy beam to a sensitive layer included in the object to form the pattern.
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