JP5257832B2 - Calibration method, the movable body drive method and the movable body drive system, an exposure method and an exposure apparatus, a pattern forming method and pattern forming apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Calibration method, the movable body drive method and the movable body drive system, an exposure method and an exposure apparatus, a pattern forming method and pattern forming apparatus, and device manufacturing method Download PDF

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本発明は、較正方法、移動体駆動方法及び移動体駆動装置、露光方法及び露光装置、パターン形成方法及びパターン形成装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、所定平面内で少なくとも一軸方向に移動する移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する較正方法、該較正方法を適用して前記移動体を駆動する移動体駆動方法及び移動体駆動装置、前記移動体駆動方法を用いる露光方法及び前記移動体駆動装置を備える露光装置、前記移動体駆動方法を用いるパターン形成方法及び前記移動体駆動装置を備えるパターン形成装置、並びに該パターン形成方法を用いるデバイス製造方法に関する。 The present invention, calibration methods, movable body drive method and the movable body drive system, an exposure method and an exposure apparatus, a pattern forming method and pattern forming apparatus, and relates to a device manufacturing method, and more particularly, in at least one direction in the predetermined plane calibration method for creating calibration information for correcting the driving precision of the moving body that moves, movable body drive method and the movable body drive system drives the movable body by applying the said calibration method, using the movable body drive method exposure method and an exposure apparatus equipped with the movable body driving device, the patterning device including a pattern forming method and the movable body driving device using the movable body drive method, and a device manufacturing method using the pattern forming method.

従来、半導体素子(集積回路)、液晶表示素子(ディスプレイ)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・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)、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, semiconductor devices (integrated circuits), in a lithography process for manufacturing electronic devices such as a liquid crystal display device (display) (microdevices), reduction projection exposure apparatus by a step-and-repeat method (a so-called stepper), a step-and- such projection exposure apparatus of a scan method (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) are mainly used.

半導体素子等は、基板上に、数十層の回路パターンを重ね合わせることで形成されるので、露光装置では、既に基板上に形成されている回路パターンと、その上に重ねて形成される回路パターンとの位置合わせ、すなわち重ね合わせの高い精度が要求される。 Semiconductor devices or the like, on a substrate, since it is formed by superposing the circuit pattern of several tens of layers, in the exposure apparatus, a circuit pattern already formed on the substrate, circuit formed on top thereof alignment of the pattern, that is, high overlay accuracy is required.

これまでの露光装置では、レーザ干渉計を用いて被露光基板を保持する基板ステージの位置を計測することで、高精度な重ね合わせを実現してきたが、半導体素子の高集積化に伴う回路パターンの微細化により、要求される精度がさらに高くなった。 This previous exposure apparatus, by measuring the position of the substrate stage for holding a substrate to be exposed using a laser interferometer has been highly accurate superposition circuit patterns with higher integration of semiconductor devices the miniaturization and the required accuracy even higher. 今や、総合的な重ね合わせ誤差の許容値がナノオーダーとなり、基板ステージの位置計測の誤差の許容値がサブナノオーダー以下となり、レーザ干渉計のビーム光路上の雰囲気の温度揺らぎ(空気揺らぎ)に起因する計測値の短期的な変動を無視することができなくなってきた。 Now, the allowable value of the overall overlay error becomes nanometer order, tolerance of errors in the position measurement of the substrate stage becomes less sub nano order, due to the temperature fluctuation of the atmosphere on the beam optical path of the laser interferometer (air fluctuations) it has become impossible to ignore the short-term fluctuations of the measurement values.

そこで、最近では、干渉計に比べて空気揺らぎの影響を受け難いエンコーダが注目され、それを用いてウエハステージの位置計測を行う露光装置の開発が進められている(例えば、特許文献1)。 Therefore, recently, it affected hardly encoder by air fluctuations than the interferometer is focused, the development of an exposure apparatus has been advanced to perform position measurement of wafer stage using the same (e.g., Patent Document 1).

しかし、エンコーダは、スケールを使用するため、長時間の使用により、機械的或いは熱的な応力が加えられ、スケールを構成する回折格子の歪み、格子ピッチのドリフト、固定位置のドリフト、などが発生し得る。 However, the encoder for using a scale, the long-term use, mechanical or thermal stress is applied, distortion of a diffraction grating constituting a scale, drift of grating pitch, fixed position drift, and generating It can be. そのため、エンコーダを使用する場合、計測精度を長期間にわたって保証することが難しい。 Therefore, when using an encoder, it is difficult to ensure measurement accuracy over a long period of time.

国際公開第2007/097379号パンフレット WO 2007/097379 pamphlet

本発明は、第1の観点からすると、所定平面内で少なくとも一軸方向に移動する移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する較正方法であって、前記移動体に、既知の第1の位置関係にある複数のマークが付与された基準ウエハを、載置する工程と;前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と前記第1の位置関係とに基づいて前記移動体を駆動して、前記複数のマークのそれぞれを目標位置に位置決めする工程と;前記複数のマークのそれぞれをマーク検出系を用いて検出し、前記複数のマークのそれぞれの実際の位置決め位置と前記目標位置との第2の位置関係を求める工程と;前記第2の位置関係に基づいて、前記移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する工程 The present invention is, to a first aspect, there is provided a calibration method for creating calibration information for correcting the driving precision of the moving body that moves in at least one direction in the predetermined plane, to the movable body, a known first a reference wafer having a plurality of mark is assigned in the first positional relationship, a step of mounting; using the position measuring system the position of the movable body within the predetermined plane is measured, the measurement of the position measurement system detection was with a mark detection system each of the plurality of marks; results from the first by driving the movable body based on the positional relationship, process and positioning to the target position each of the plurality of marks , second and obtaining a positional relationship between the each of the actual positioning position and the target position of the plurality of marks; based on the second positional relationship, calibration for correcting the driving precision of the moving body the step of creating the information と;を含む較正方法である。 When; it is a calibration method comprising the.

これによれば、移動体に、既知の第1の位置関係にある複数のマークが付与された基準ウエハを、載置し、その移動体の所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と第1の位置関係とに基づいて移動体を駆動して、複数のマークのそれぞれを目標位置に位置決めする。 According to this, the mobile, the reference wafer in which a plurality of mark is assigned in the known first positional relationship, is placed, its position in the predetermined plane of the movable body using the position measuring system measured, by driving the moving body measurement results of the position measurement system and based on the first positional relationship, for positioning each of a plurality of marks on the target position. そして、複数のマークのそれぞれをマーク検出系を用いて検出し、複数のマークのそれぞれの実際の位置決め位置と目標位置との第2の位置関係を求め、この第2の位置関係に基づいて、移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する。 Then, each of the plurality of marks detected using a mark detection system, obtains the second positional relationship between the respective actual positioning position and the target position of the plurality of marks, on the basis of the second positional relationship, creating a calibration information for correcting the driving precision of the moving body. 従って、簡単な方法により、移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成することが可能になる。 Thus, in a simple manner, it is possible to create a calibration information for correcting the driving precision of the moving body. この場合、第2の位置関係には、複数のマークが付与された基準ウエハを保持する移動体の駆動制御の精度が反映されている。 In this case, the second positional relationship, the drive control of the accuracy of the moving object is reflected to hold a reference wafer having a plurality of mark is assigned. 従って、較正情報を用いることにより、移動体の駆動精度を改善することが可能になる。 Accordingly, by using the calibration information, it is possible to improve the driving precision of the moving body.

本発明は、第2の観点からすると、実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動方法であって、前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と、本発明の較正方法によって作成した較正情報と、に基づいて、前記移動体を駆動する工程を含む移動体駆動方法である。 The present invention is, to a second aspect, a substantially movable body drive method in which a movable body is driven along a predetermined plane, the position of the movable body within the predetermined plane with a position measurement system measured, and measurement results of the position measurement system, the calibration information generated by the calibration method of the present invention, on the basis, a movable body drive method comprising the step of driving the movable body.

これによれば、実質的に所定平面に沿って移動する移動体を、位置計測系を用いて得られる所定平面内での移動体の位置の計測結果と、本発明の較正方法によって作成された較正情報と、に基づいて駆動する。 According to this, a movable body which substantially moves along a predetermined plane, and the measurement results of the position of the moving body in a predetermined obtained plane using the position measurement system, created by the calibration method of the present invention and calibration information, driven based on. これにより、移動体の高精度な駆動が可能になる。 This allows highly accurate driving of the moving body.

本発明は、第3の観点からすると、エネルギビームを照射して物体にパターンを形成する露光方法であって、前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるために、本発明の移動体駆動方法を用いて、前記物体を載置する移動体を駆動する露光方法である。 The present invention is, to a third aspect, there is provided an exposure method for forming a pattern on an object by irradiating an energy beam, in order to relatively move the object relative to the energy beam, the movable body drive of the present invention manner using a exposure method for driving a movable body on which the object is mounted.

これによれば、エネルギビームに対して物体を相対移動させるために、本発明の移動体駆動方法を用いて、物体を載置する移動体を駆動する。 According to this, in order to relatively move the object relative to the energy beam, using the movable body drive method of the present invention, for driving a movable body for mounting an object. このため、走査露光により、物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 Therefore, the scanning exposure, it becomes possible to form a pattern on the object with good precision.

本発明は、第4の観点からすると、物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記複数の区画領域にパターンを形成するため、本発明の移動体駆動方法を用いて、前記物体が載置される前記移動体を駆動するパターン形成方法である。 The present invention is, to a fourth aspect, there is provided a pattern forming method for forming a pattern into a plurality of divided areas on an object, for forming a pattern on the plurality of divided areas, a movable body drive method of the present invention used, a pattern forming method for driving the movable body in which the object is mounted.

これによれば、本発明の移動体駆動方法を用いて移動体を駆動し、この移動体に載置された物体上の複数の区画領域にパターンを形成する。 According to this, the movable body driven by the movable body drive method of the present invention, to form a pattern on the plurality of divided areas on the object mounted to this mobile. これにより、物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 Thus, it becomes possible to form a pattern on the object with good precision.

本発明は、第5の観点からすると、本発明のパターン形成方法を用いて、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物体を現像する工程と;を含むデバイス製造方法である。 The present invention is, to a fifth aspect of using the pattern forming method of the present invention, process and of forming a pattern on an object; in a device manufacturing method comprising the; process and developing the object on which the pattern has been formed is there.

本発明は、第6の観点からすると、実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動装置であって、前記移動体の前記所定平面内での位置を計測する位置計測系と;本発明の較正方法を用いて作成された較正情報が記憶された記憶装置と;前記位置計測系の計測結果と、前記較正情報と、に基づいて前記移動体を駆動する駆動装置と;を備える移動体駆動装置である。 The present invention is, to a sixth aspect of, a substantially movable body drive system that drives a movable body along a predetermined plane, a position measuring system for measuring the position in the movable body within the predetermined plane and ; calibration information prepared using the calibration method of the present invention the stored memory device; and wherein the position measuring system of the measuring results, and the calibration information, a driving device for driving the movable body based on; the it is a mobile drive unit comprises.

これよれば、駆動装置により、移動体の所定平面内での位置を計測する位置計測系の計測結果と、記憶装置に記憶された較正情報と、に基づいて、移動体が駆動される。 According this, the drive unit, and position the position measurement system of the measuring results of measuring the in the predetermined plane of the movable body, and calibration information stored in the storage device, on the basis of the moving body is driven. 従って、所定平面内で移動体を高精度に駆動することが可能になる。 Therefore, it is possible to drive the movable body with high accuracy in a predetermined plane.

本発明は、第7の観点からすると、エネルギビームを照射して物体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移動可能な移動体と;前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;前記物体が前記移動体に載置される本発明の移動体駆動装置と;を備え、前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるため前記移動体が駆動される露光装置である。 The present invention, from the viewpoint of the seventh, there is provided an exposure apparatus that forms a pattern on an object by irradiating an energy beam, the moving body and which is movable while holding the object; irradiating the energy beam on the object the apparatus comprising: a patterning device that; a movable body drive system of the present invention in which the object is mounted on the movable body; comprising a exposure apparatus wherein the movable body for relatively moving said object relative to said energy beam is driven it is.

これによれば、走査露光により、物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 According to this, the scanning exposure, it becomes possible to form a pattern on the object with good precision.

本発明は、第8の観点からすると、物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記複数の区画領域にパターンを形成するため、前記物体が載置される前記移動体を駆動する本発明の移動体駆動装置を備えるパターン形成装置である。 The present invention, from the viewpoint of the 8, a pattern forming apparatus that forms a pattern into a plurality of divided areas on an object, for forming a pattern on the plurality of divided areas, wherein in which the object is mounted driving the moving body is a pattern forming device comprising a movable body drive system of the present invention.

これによれば、本発明の移動体駆動装置により、物体上の複数の区画領域にパターンを形成するため、物体が載置される移動体が駆動される。 According to this, the movable body drive system of the present invention, for forming a pattern into a plurality of divided areas on an object, the moving body object is mounted is driven. これにより、物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。 Thus, it becomes possible to form a pattern on the object with good precision.

以下、本発明の一実施形態について、図1〜図10に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1-10.

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。 1 shows a configuration of an exposure apparatus 100 of an embodiment is shown schematically. 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。 Exposure apparatus 100 is a projection exposure apparatus by a step-and-scan method, a so-called scanner. 後述するように、本実施形態では投影光学系PLが設けられており、以下において、この投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向を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。 As described later, in the present embodiment, a projection optical system PL is provided, in the following, the reticle and the wafer a direction parallel to an optical axis AX of the projection optical system PL in the Z-axis direction, perpendicular to the plane in which Doo is relative the scanned direction in the Y-axis direction, Z-axis and Y-axis X-axis direction and a direction orthogonal to, X-axis, Y-axis, and rotation about the Z-axis (inclination) directions, respectively [theta] x, [theta] y, and It will be described as a θz direction.

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を含むステージ装置50、及びこれらの制御系、等を備えている。 The exposure apparatus 100 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, a stage device 50 including wafer stage WST, and their control system, and the like. なお、図1において、ウエハステージWST上には、ウエハWが載置されている。 In FIG. 1, on wafer stage WST, wafer W is placed.

照明系10は、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等(いずれも不図示)を有する照明光学系と、を含む。 The illumination system 10, as disclosed for example in US Patent Application Publication No. 2003/0025890 Pat, a light source, an illuminance uniformity optical system containing an optical integrator and the like, and a reticle blind and the like (all not shown) comprising an illumination optical system having, a. 照明系10は、レチクルブラインド(マスキングシステム)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。 Illumination system 10 illuminates a slit shaped illumination area IAR on reticle R that is defined by the reticle blind (masking system) is illuminated with substantially uniform illuminance by the illumination light (exposure light) IL. ここで、照明光ILとしては、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。 In this case, as illumination light IL, ArF excimer laser beam (wavelength 193 nm) is used as an example.

レチクルステージRST上には、回路パターンなどがそのパターン面(図1における下面)に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。 On reticle stage RST, etc. whose pattern surface reticle R on which a circuit pattern is formed on the surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. 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6参照)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。 The reticle stage RST, for example, by a reticle stage drive system 11 including a linear motor or the like (not shown in FIG. 1, see FIG. 6), as well as a possible fine drive in the XY plane, the lateral direction of the page surface in the scanning direction (Fig. 1 has become at a predetermined scanning speed in the Y-axis direction) it is.

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(実際には、Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡(あるいは、レトロリフレクタ)とX軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられている)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。 Location information within the XY plane of the reticle stage RST (including rotation information in the θz direction), a reticle laser interferometer (hereinafter, "reticle interferometer") 116, movable mirror 15 (in practice, the Y-axis direction Y movable mirror having a reflection surface orthogonal to (or retroreflector) and via X movable mirror is provided) having a reflection surface orthogonal to the X-axis direction, for example, constantly detected at a resolution of about 0.25nm It is. 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6参照)に送られる。 The measurement values ​​of reticle interferometer 116 are sent to main controller 20 (not shown in FIG. 1, see FIG. 6).

また、レチクルRの上方には、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系13A,13B(図1では不図示、図6参照)が設けられている。 Above the reticle R, TTR using light of exposure wavelength (Through The Reticle) a pair consisting of alignment system reticle alignment detection systems 13A, 13B (not shown in FIG. 1, see FIG. 6) is provided there. レチクルアライメント検出系13A,13Bの検出信号は、不図示のアライメント信号処理系を介して主制御装置20に供給される。 The reticle alignment detection systems 13A, the detection signal of 13B are supplied to main controller 20 via an alignment signal processing system (not shown).

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。 Projection unit PU is placed below in Figure 1 of the reticle stage RST. 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。 Projection unit PU includes a barrel 40, and projection optical system PL held within barrel 40. 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。 As projection optical system PL, for example, a dioptric system that is composed of a plurality of optical elements arranged along the Z-axis direction parallel to the optical axis AX (lens elements) are used. 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。 Projection optical system PL is, for example, a both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (e.g. 1/4, 1/5-fold or 1/8, etc.). 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(パターンの一部の縮小像)が、その第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。 Therefore, when illumination area IAR on reticle R with the illumination system 10 is illuminated, the illumination light first surface (object plane) and the pattern plane of the projection optical system PL has passed through reticle R which is placed substantially coincides with the IL, the projection optical system PL reduced image of the circuit pattern of the reticle R within illumination area IAR, via (projection unit PU) (part of the reduced image of the pattern) is, in its second surface (image plane) side placed the surface to resist (a sensitive agent) is an area conjugate to the illumination area IAR on wafer W coated (hereinafter, also referred to as exposure region) formed on IA. 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(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Rのパターンが転写される。 Then, the synchronous drive of reticle stage RST and wafer stage WST, causes relative movement of the reticle in the scanning direction (Y axis direction) with respect to illumination area IAR (illumination light IL), with respect to the exposure area (illumination light IL) causing relative movement of the wafer W in the scanning direction (Y axis direction) Te is, scanning exposure of one shot area on the wafer W (divided area) is performed, the pattern of reticle R is transferred onto the shot area. 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。 That is, the illumination system 10 in the present embodiment, the pattern is generated on wafer W by the reticle R, and projection optical system PL, the pattern on the wafer W by the exposure of the sensitive layer on the wafer W with illumination light IL (resist layer) There 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の上方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6参照)、及びウエハステージWSTを駆動するステージ駆動系124(図6参照)、等を備えている。 Stage device 50, as shown in FIG. 1, wafer stage WST placed above a base board 12, measurement system 200 (see FIG. 6) which measures positional information of wafer stage WST, and drives the wafer stage WST to stage drive system 124 (see FIG. 6), and a like. 計測システム200は、干渉計システム118(図6参照)及びエンコーダシステム150(図6参照)などを含む。 Measurement system 200 includes an interferometer system 118 (refer to FIG. 6) and the encoder system 150 (see FIG. 6).

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)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。 Wafer stage WST, non-contact bearings (not shown) (e.g., an air bearing) by, via a clearance of around several [mu] m, being supported above the base plate 12. 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6参照)によって、X軸方向とY軸方向に独立して駆動可能である。 Further, the wafer stage WST, by stage drive system 124 including a linear motor or the like (see FIG. 6) can be driven independently in the X-axis direction and the Y-axis direction.

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。 Wafer stage WST includes the stage main body 91, and a wafer table WTB that is mounted on stage main section 91. 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。 The wafer table WTB and stage main section 91 is by a drive system including a linear motor and a Z · leveling mechanism (including a voice coil motor) with respect to base board 12, 6 degrees of freedom (X, Y, Z, [theta] x, [theta] y, is drivingly configured to [theta] z).

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のための反射面17a,反射面17bが形成されている。 -Y edge surface of wafer table WTB, and the -X end surface, as shown in FIG. 2, the reflective surface 17a for the interferometer system to be described later, the reflective surface 17b is formed. また、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。 At the center of the upper surface of wafer table WTB, a wafer holder that holds wafer W by vacuum suction or the like (not shown) is provided. ウエハホルダ(ウエハの載置領域)の外側には、図2に示されるように、ウエハホルダよりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ矩形状の外形(輪郭)を有するプレート28が設けられている。 On the outside of the wafer holder (mounting area of ​​the wafer), as shown in FIG. 2, a large circular opening slightly larger than the wafer holder formed in the center, and the plate 28 having a rectangular outer shape (contour) is provided It is. なお、プレート28は、その表面の全部又は一部がウエハWの表面と同一面となるようにウエハテーブルWTBの上面に設置されている。 Incidentally, plate 28 is disposed on the upper surface of wafer table WTB as all or part of its surface is flush with the surface of the wafer W.

プレート28は、中央に上述の円形の開口が形成された矩形の外形(輪郭)を有する第1プレート28aと、その周囲に配置された矩形枠状(環状)の第2プレート28bと、を有する。 Plate 28 has a first plate 28a having center above the circular rectangular opening formed in the outer (contour), and a second plate 28b of the arrangement around rectangle frame shape (ring), and .

第1プレート28aの+Y側の端部には、計測プレート30が設けられている。 The end portion on the + Y side of the first plate 28a, a measurement plate 30 is provided. 計測プレート30は、その表面が、プレート28とほぼ同一面とされている。 Measurement plate 30 has a surface, is substantially flush with the plate 28. 計測プレート30の表面には、後述する一対のレチクルアライメント検出系13A,13Bにより検出される一対の第1基準マークRMと、アライメント系ALGにより検出される第2基準マークFMと、が形成されている。 On the surface of the measurement plate 30, a pair of reticle alignment detection systems 13A to be described later, a pair of first reference mark RM, which is detected by 13B, and the second reference mark FM is detected by the alignment system ALG, is formed there.

第2プレート28bには、後述のエンコーダシステムのためのスケールが形成されている。 The second plate 28b, scales for an encoder system (to be described later) are formed. 詳述すると、第2プレート28bのX軸方向(図2における左右方向)の一側と他側の領域には、それぞれYスケール39Y 1 ,39Y 2が形成されている。 More specifically, the one side and the other side region of the X-axis direction of the second plate 28b (the left-right direction in FIG. 2), respectively Y scales 39Y 1, 39Y 2 are formed. Yスケール39Y 1 ,39Y 2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軸に平行な方向(Y軸方向)に沿って形成される、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)によってそれぞれ構成されている。 Y scales 39Y 1, 39Y 2, for example the grating lines 38 to the X-axis direction is the longitudinal direction is formed along the parallel direction (Y-axis direction) in the Y-axis at a predetermined pitch, the periodic direction in the Y-axis direction It is constituted respectively by a reflective grating (e.g. diffraction grating) to be.

同様に、第2プレート28bのY軸方向(図2における上下方向)の一側と他側の領域には、Yスケール39Y 1及び39Y 2に挟まれた状態でXスケール39X 1 ,39X 2がそれぞれ形成されている。 Similarly, the one side and the other side region of the Y-axis direction of the second plate 28b (the vertical direction in FIG. 2), the Y scales 39Y 1 and 39Y X scales 39X 1 while being sandwiched between the 2, 39X 2 They are formed. Xスケール39X 1 ,39X 2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軸に平行な方向(X軸方向)に沿って形成される、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)によってそれぞれ構成されている。 X scales 39X 1, 39X 2, for example the grating lines 37 to the Y-axis direction is the longitudinal direction is formed along a direction parallel (X-axis direction) in the X-axis at a predetermined pitch, the periodic direction of the X-axis direction It is constituted respectively by a reflective grating (e.g. diffraction grating) to be.

なお、格子線37,38のピッチは、例えば1μmと設定される。 The pitch of the grid lines 37 and 38 is set, for example, 1μm and. なお、図2では、図示の便宜のため、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。 In FIG. 2, for convenience of illustration, the pitch of the grating is larger illustrated than the actual pitch. その他の図においても同様である。 The same applies to other figures.

本実施形態の露光装置100では、図3に示されるように、投影ユニットPUの中心(投影光学系PLの光軸AX、本実施形態では前述の露光領域IAの中心とも一致)を通りかつY軸と平行な直線(基準軸)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アライメント系ALGが配置されている。 In exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the projection unit PU in the center and passes through the (optical axis AX of the projection optical system PL, match the center of the aforementioned exposure area IA in the embodiment) Y on the axis parallel to the straight line (reference axis) LV, alignment system ALG with detection center at a position a predetermined distance away on the -Y side from the optical axis AX is arranged. アライメント系ALGは、不図示のメインフレームの下面に固定されている。 Alignment system ALG is fixed to the lower surface of a main frame (not shown). 本実施形態では、アライメント系ALG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。 In the present embodiment, as alignment system ALG, for example, an FIA image processing method (Field Image Alignment) system is used. アライメント系ALG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。 The imaging signals from alignment system ALG are supplied to main controller 20 via a signal processing system (not shown).

前述の干渉計システム118は、図3に示されるように、Y干渉計16、及び2つのX干渉計126,127を含む。 Interferometer system 118 described above, as shown in FIG. 3 includes a Y interferometer 16, and two X interferometers 126 and 127. これらの干渉計16、126、127としては、測長軸を複数有する多軸干渉計が用いられている。 These interferometers 16,126,127, multiaxial interferometer having a plurality of measurement axes is used. 詳述すると、図3に示されるように、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B4 1 ,B4 2を含む少なくとも3つのY軸方向の測長ビームをウエハテーブルWTBの反射面17aにそれぞれ投射する。 More specifically, as shown in FIG. 3, Y interferometer 16 with respect to reference axis LV symmetrical pair of measurement beams B4 1, B4 wafer table measurement beams of at least three Y-axis direction including 2 WTB respectively projected on the reflecting surface 17a. また、X干渉計126は、投影光学系PLの光軸AX(本実施形態では前述の露光領域IAの中心とも一致)で前述の基準軸LVと直交するX軸と平行な直線(基準軸)LHに関して対称な一対の測長ビームB5 1 ,B5 2を含む少なくとも3つのX軸方向の測長ビームを反射面17bに投射する。 Further, X interferometer 126, parallel to the X axis (in the present embodiment also coincides the center of exposure area IA described above) the optical axis AX of the projection optical system PL which is perpendicular to the reference axis LV previously described by a straight line (the reference axis) at least three X-axis direction of the measurement beam comprise a symmetrical pair of measurement beams B5 1, B5 2 is projected on the reflecting surface 17b with respect to LH. また、X干渉計127は、アライメント系ALGの検出中心で前述の基準軸LVと直交するX軸と平行な直線(基準軸)LAに関して対称な一対の測長ビームB6 1 ,B6 2を含む少なくとも3つのX軸方向の測長ビームを反射面17bに投射する。 At least X interferometer 127 includes X-axis and a straight line parallel (reference axis) symmetrical pair of measurement beam with respect to LA B6 1, B6 2 to orthogonal detection center of alignment system ALG and the foregoing reference axis LV three X-axis direction of the measurement beam projected on the reflecting surface 17b.

干渉計16、126、127は、各測長ビームの反射面17a,17bからの反射光をそれぞれ受光して、測長ビームの光軸方向に関する各反射面(ウエハステージWST)の位置情報を計測し、その計測した位置情報を主制御装置20に供給する。 Interferometer 16,126,127, the reflective surface 17a of the measurement beams, and each receiving reflected light from 17b, measures the positional information of each reflection surface about an optical axis direction of the measurement beam (wafer stage WST) and supplies the measured position information to the main controller 20. 主制御装置20は、Y干渉計16、X干渉計126及びX干渉計127のいずれか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方向の回転情報(すなわちピッチング)、θy方向の回転情報(すなわちローリング)、及びθz方向の回転情報(すなわちヨーイング)も算出(計測)することができる。 The main controller 20, based on the Y interferometer 16, X interferometer 126 and X interferometer 127 or the measurement result of, X of wafer table WTB (wafer stage WST), in addition to the Y position, rotation of the θx direction information (i.e. pitching), rotation information (i.e. rolling) of θy direction, and θz directions of rotation information (i.e. yawing) can be calculated (measured).

本実施形態では、主制御装置20は、露光時には、図4に示されるように、X干渉計126とY干渉計16とを用いて、また、アライメント計測時には、図5に示されるように、X干渉計127とY干渉計16とを用いて、ウエハステージWSTの5自由度(X,Y,θx,θy,θz)方向の位置を計測する。 In the present embodiment, the main controller 20, during exposure, as shown in FIG. 4, by using the X interferometer 126 and Y interferometer 16, also at the time of alignment measurement, as shown in FIG. 5, by using the X interferometer 127 and Y interferometer 16 measures five degrees of freedom of the wafer stage WST and (X, Y, [theta] x, [theta] y, [theta] z) direction position.

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平面内の位置情報(θz方向の位置(回転)情報を含む)を計測するために、前述のエンコーダシステム150が設けられている。 The exposure apparatus 100 of this embodiment, independently of the interferometer system 118, to measure position information in the XY plane of wafer stage WST ([theta] z direction position (rotation) including information), the above-described encoder system 150 is provided.

本実施形態では、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のXY平面内の位置情報は、主として、エンコーダシステム150を用いて計測される。 In the present embodiment, position information within the XY plane of wafer stage WST (wafer table WTB) is mainly measured by using the encoder system 150. 干渉計システム118は、例えば、エンコーダシステムの計測精度を補正(較正)する場合、あるいはエンコーダシステムの出力異常時のバックアップ用などに、補助的に使用される。 Interferometer system 118, for example, when correcting the measurement accuracy of the encoder system (calibration), or the like for backup output abnormality of the encoder system, is adjunctively used. 勿論、干渉計システム118とエンコーダシステム150とを併用して、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)の全位置情報を計測することとしても良い。 Of course, a combination of interferometer system 118 and encoder system 150, it is also possible to measure the entire positional information of wafer stage WST (wafer table WTB).

図3に示されるように、投影ユニットPUの+X側、+Y側、及び−X側に、ヘッドユニット62A、62B、及び62Cがそれぞれ配置されている。 As shown in FIG. 3, + X side of projection unit PU, + Y side, and the -X side, the head unit 62A, 62B, and 62C are disposed, respectively. また、アライメント系ALGの−Y側、−X側、及び+X側に、ヘッドユニット62D、62E、及び62Fがそれぞれ配置されている。 Also, -Y side of the alignment system ALG, the -X side, and the + X side, the head unit 62D, 62E, and 62F are respectively disposed. これら6つのヘッドユニット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。 These six head units 62A~62F via the supporting member is fixed in a state suspended to the main frame (not shown) that holds projection unit PU.

ヘッドユニット62A及び62Cは、図3に示されるように、それぞれ、X軸方向を長手方向として配置され、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65 1 〜65 5及びYヘッド64 1 〜64 5を備えている。 Head units 62A and 62C, as shown in FIG. 3, respectively, are arranged in the X-axis direction as a longitudinal direction, Y head 65 of the plurality arranged at distance WD on reference axis LH (5 pieces in this case) and a 65 5 and Y heads 64 1 to 64 5. 以下では、必要に応じ、Yヘッド65 1 〜65 5 、及びYヘッド64 1 〜64 5を、それぞれ、Yヘッド65、及びYヘッド64とも記述する。 Hereinafter, optionally, Y heads 65 1 to 65 5, and the Y heads 64 1 to 64 5, respectively, Y head 65, and Y head 64 both describe.

ヘッドユニット62Aは、前述のYスケール39Y 1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(ここでは5眼)のYリニアエンコーダ70A(図6参照)を構成する。 Head unit 62A uses the Y scales 39Y 1 described above, Y linear encoders 70A of wafer stage WST multiview (5 eye in this case) to measure the position of the Y-axis direction (wafer table WTB) (Y position) ( Figure 6 reference) constitute a. 同様に、ヘッドユニット62Cは、前述のYスケール39Y 2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のY位置を計測する多眼(ここでは5眼)のYリニアエンコーダ70C(図6参照)を構成する。 Similarly, head unit 62C uses the Y scales 39Y 2 described above, Y linear encoder 70C of wafer stage WST multiview that measures the Y position of the (wafer table WTB) (here 5 eyes) (see FIG. 6) constitute a. 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。 In the following, the Y linear encoders, as appropriate, shortly referred to as a "Y encoder" or an "encoder".

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投射点)のX軸方向の間隔WDは、Yスケール39Y 1 ,39Y 2のX軸方向の幅(より正確には、格子線38の長さ)より僅かに狭く設定されている。 Here, the head unit 62A, 62C five Y heads 65 and 64 (more precisely, Y projection point on the scale of the head 65 and 64 emit measurement beams) that are equipped in each X-axis direction distance WD of, Y scales 39Y 1, 39Y 2 in the X-axis direction width (to be more precise, the length of the grating lines 38) than is set slightly narrower. 従って、それぞれ5個のYヘッド65,64のうち、少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するYスケール39Y 1 ,39Y 2に対向する(計測ビームを投射する)。 Thus, of the five Y heads 65 and 64, respectively, at least one head is constantly face the corresponding Y scales 39Y 1, 39Y 2 (projecting a measurement beam).

ヘッドユニット62Bは、図3に示されるように、投影ユニットPUの+Y側にY軸方向を長手方向として配置され、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63 1 〜63 4を備えている。 Head unit 62B, as shown in FIG. 3, X a plurality of the Y-axis direction on the + Y side of projection unit PU is disposed as longitudinal, arranged at a distance WD on reference axis LV (4 pieces in this case) and a head 63 1-63 4. ヘッドユニット62Dは、アライメント系ALGの−Y側にY軸方向を長手方向として配置され、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66 1 〜66 4を備えている。 Head unit 62D is placed on the -Y side of the alignment system ALG of the Y-axis direction as a longitudinal direction, a plurality which are arranged at a distance WD on reference axis LV (four in this case) the X heads 66 1 to 66 4 It is provided. 以下では、必要に応じ、Xヘッド63 1 〜63 4 、及びXヘッド66 1 〜66 4を、それぞれ、Xヘッド63、及びXヘッド66とも記述する。 Hereinafter, if necessary, X head 63 1-63 4, and the X heads 66 1 to 66 4, respectively, X head 63, and will also be described as X head 66.

ヘッドユニット62Bは、前述のXスケール39X 1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(ここでは4眼)のXリニアエンコーダ70B(図6参照)を構成する。 Head unit 62B uses the X scales 39X 1 described above, X linear encoders 70B of wafer stage WST multiview (4 eyes in this case) to measure the position of the X-axis direction (wafer table WTB) (X position) ( Figure 6 reference) constitute a. また、ヘッドユニット62Dは、前述のXスケール39X 2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のX位置を計測する多眼(ここでは4眼)のXリニアエンコーダ70D(図6参照)を構成する。 Further, head unit 62D uses the X scale 39X 2 described above, the wafer stage WST X linear encoder 70D multiview that measures the X-position of (wafer table WTB) (here 4 eyes) (see FIG. 6) Configure. 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。 In the following, the X linear encoder, as appropriate, shortly referred to as "X encoder" or an "encoder" as.

ここで、ヘッドユニット62B,62Dがそれぞれ備えるXヘッド63,66(より正確には、Xヘッド63,66が発する計測ビームのスケール上の投射点)のY軸方向の間隔WDは、前述のXスケール39X 1 ,39X 2のY軸方向の幅(より正確には、格子線37の長さ)よりも狭く設定されている。 Here, the head unit 62B, 62D are X heads 63 and 66 (more precisely, X projected point on the scale of the head 63 and 66 emit measurement beams) that are equipped in each distance WD in the Y-axis direction is the above-mentioned X (more precisely, the length of the grating lines 37) scales 39X 1, 39X 2 in the Y-axis direction of the width is set narrower than. 従って、ヘッドユニット62B,62Dがそれぞれ備えるXヘッド63,66のうち少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するXスケール39X 1 ,39X 2に対向する(計測ビームを投射する)。 Therefore, the head unit 62B, 62D at least one head of the X heads 63 and 66 provided respectively, always corresponding X scales 39X 1, opposed to 39X 2 (projecting a measurement beam).

なお、ヘッドユニット62Bの最も−Y側のXヘッド63 1とヘッドユニット62Dの最も+Y側のXヘッド66 4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 63 1 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 in such switching (tie) can be, and is set smaller than the width of the Y-axis direction of wafer table WTB.

ヘッドユニット62E及び62Fは、それぞれ、アライメント系ALGの−X側、+X側にX軸方向を長手方向として配置されている。 Head unit 62E and 62F are respectively arranged, -X side of the alignment system ALG, an X-axis direction on the + X side as the longitudinal direction. ヘッドユニット62Eは、前述の基準軸LA上に間隔WDで配置された複数(ここでは5個)のYヘッド67 1 〜67 5を備えている。 Head unit 62E is equipped with a Y heads 67i to 674 5 of a plurality (five in this case) which is arranged in the above reference axis LA on the distance WD. また、ヘッドユニット62Fは、基準軸LA上に間隔WDで配置されたYヘッド68 1 〜68 5を備えている。 The head unit 62F includes a Y heads 68 1 to 68 5 which are arranged at a distance WD on reference axis LA. ここで、Yヘッド67 1 〜67 5とYヘッド68 5 〜68 1とは、基準軸LVに関して対称に配置されている。 Here, the Y heads 67i to 674 5 and the Y heads 68 5-68 1, are arranged symmetrically with respect to reference axis LV. 以下では、必要に応じ、Yヘッド67 1 〜67 5 、及びYヘッド68 1 〜68 5を、それぞれ、Yヘッド67、及びYヘッド68とも記述する。 Hereinafter, optionally, Y heads 67i to 674 5, and the Y heads 68 1 to 68 5, respectively, Y head 67, and will also be described as 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39Y 2 ,39Y 1に対向する。 During the alignment measurement, at least one each of Y heads 67 and 68, opposite to the Y scales 39Y 2, 39Y 1 respectively. このYヘッド67,68(すなわち、これらYヘッド67,68によって構成されるYエンコーダ70E,70F(図6参照))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。 The Y heads 67 and 68 (i.e., Y encoders 70E constituted by these Y heads 67 and 68, 70F (see FIG. 6)) Y position of wafer stage WST by (and θz rotation) is measured.

上述した6つのリニアエンコーダ70A〜70Fの計測値は、主制御装置20に供給される。 Measurement values ​​of six linear encoders 70A~70F described above, is supplied to the main controller 20. そして、主制御装置20は、リニアエンコーダ70A、70B、70C、70Dのうちの3つ、又はリニアエンコーダ70B、70D、70E、70Fのうちの3つの計測値に基づいて、ウエハテーブルWTBのXY平面内の位置を制御する。 Then, the main controller 20, a linear encoder 70A, 70B, 70C, three of 70D, or linear encoders 70B, 70D, 70E, based on three measurements of 70F, XY plane of wafer table WTB controlling the position of the inner.

上述のようなエンコーダヘッドの配置を採用したことにより、露光時には、Xスケール39X 1に少なくとも1つのXヘッド63が、Yスケール39Y 1に少なくとも1つのYヘッド65が、Yスケール39Y 2に少なくとも1つのYヘッド64が、それぞれ対向する。 By employing the arrangement of the encoder head as described above, at the time of exposure, at least one of X heads 63 in the X scales 39X 1 is at least one Y head 65 in the Y scales 39Y 1 is at least the Y scales 39Y 2 1 One of Y heads 64 are opposed respectively. 図4に示される例では、Xヘッド63 2 ,Yヘッド65 3 ,64 3の3つのヘッドが対応するスケールに対向している。 In the example shown in FIG. 4, three heads of X heads 63 2, Y head 65 3, 64 3 are opposed to the corresponding scale. スケールに対向しているエンコーダヘッドは、それぞれの計測方向についてのウエハステージWSTの位置情報を計測し、計測した位置情報を主制御装置20に供給する。 Encoder heads facing the scale, the positional information of wafer stage WST in each measurement direction is measured, and supplies the position information measured in the main controller 20.

主制御装置20は、供給された少なくとも3つのエンコーダヘッドの計測情報から、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。 The main controller 20, from the measurement information of at least three encoder heads is supplied, it calculates the position within the XY plane of wafer stage WST (X, Y, θz) a. ここで、Xヘッド63,Yヘッド65,64の計測値(それぞれC X ,C Y1 ,C Y2と表記する)はウエハステージWSTの位置(X,Y,θz)に対して、次式(1)〜(3)のように依存する。 Here, X head 63, Y measurement values of heads 65 and 64 (respectively C X, C Y1, C Y2 and hereinafter) the position of wafer stage WST (X, Y, [theta] z) with respect to the following equation (1 ) depends as to (3).

= (p −X)cosθz+(q −Y)sinθz …(1) C X = (p X -X) cosθz + (q X -Y) sinθz ... (1)
Y1 =−(p Y1 −X)sinθz+(q Y1 −Y)cosθz …(2) C Y1 = - (p Y1 -X ) sinθz + (q Y1 -Y) cosθz ... (2)
Y2 =−(p Y2 −X)sinθz+(q Y2 −Y)cosθz …(3) C Y2 = - (p Y2 -X ) sinθz + (q Y2 -Y) cosθz ... (3)
ただし、(p ,q ),(p Y1 ,q Y1 ),(p Y2 ,q Y2 )は、それぞれXヘッド63,Yヘッド65,Yヘッド64のX,Y設置位置(より正確には計測ビームの投射点のX,Y位置)である。 However, (p X, q X) , (p Y1, q Y1), (p Y2, q Y2) is, X head 63, respectively, Y X head 65, Y head 64, Y installation position (more accurately X projection point of the measurement beam, a Y position). そこで、主制御装置20は、3つのヘッドの計測値C X ,C Y1 ,C Y2を式(1)〜(3)に代入し、それらを連立して解くことにより、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。 Therefore, main controller 20, the measured value C X of the three heads, the C Y1, C Y2 into Equation (1) to (3), by solving simultaneous equations them, XY plane of wafer stage WST position of the inner (X, Y, θz) is calculated.

また、アライメント計測時には、Xスケール39X 2に少なくとも1つのXヘッド66が、Yスケール39Y 1に少なくとも1つのYヘッド68が、Yスケール39Y 2に少なくとも1つのYヘッド67が、対向する。 Further, at the time of alignment measurement, at least one of X heads 66 X scale 39X 2 is, at least one Y head 68 in the Y scales 39Y 1 is, at least one of Y heads 67 Y scale 39Y 2 is opposed. 図5に示される例では、Xヘッド66 3 ,Yヘッド68 3 ,67 3の3つのヘッドが対応するスケールに対向している。 In the example shown in FIG. 5, X head 66 3, Y head 68 3, 67 3 of the three heads is opposed to the corresponding scale. スケールに対向しているエンコーダヘッドは、それぞれの計測方向についてのウエハステージWSTの位置情報を計測し、計測した位置情報を主制御装置20に供給する。 Encoder heads facing the scale, the positional information of wafer stage WST in each measurement direction is measured, and supplies the position information measured in the main controller 20.

主制御装置20は、供給された少なくとも3つのエンコーダヘッドの計測情報から、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。 The main controller 20, from the measurement information of at least three encoder heads is supplied, it calculates the position within the XY plane of wafer stage WST (X, Y, θz) a. ここで、Xヘッド66,Yヘッド68,67の計測値(それぞれC X ,C Y1 ,C Y2と表記する)より、先と同様に式(1)〜(3)を用いて、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。 The measurement values of X head 66, Y head 68 and 67 from (respectively denoted as C X, C Y1, C Y2), as in the previous equation (1) using to (3), wafer stage WST position in the XY plane of (X, Y, θz) is calculated. ただし、Xヘッド66,Yヘッド68,67のX,Y設置位置(より正確には計測ビームの投射点の位置)を、それぞれ(p ,q ),(p Y1 ,q Y1 ),(p Y2 ,q Y2 )と表記する。 However, X X heads 66, Y head 68 and 67, Y installation position (more precisely, the projection point of the measurement beam position), respectively (p X, q X), (p Y1, q Y1), ( p Y2, q Y2) and is referred to.

図6には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。 Figure 6 is a main configuration of a control system of the exposure apparatus 100 is shown. 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。 The control system is mainly configured of main controller 20 composed of a microcomputer (or workstation) that performs overall control of the entire device.

次に、本実施形態に係るウエハステージWSTの駆動精度を較正するための較正情報を作成する方法について説明するが、該方法の説明に先立って、該方法に用いられる基準ウエハについて説明する。 Next, a description will be given of a method for creating a calibration information for calibrating the driving precision of the wafer stage WST of this embodiment, prior to the description of the method will be described reference wafer used in the method.

図7には、一例として、基準ウエハWFが示されている。 7, as an example, the reference wafer WF is shown. 基準ウエハWFの外周近傍には、図7に示されるように、4つのサーチアライメントマークM 01 〜M 04が付与されている。 Near the outer periphery of the reference wafer WF, as illustrated in FIG. 7, four search alignment marks M 01 ~M 04 is given. これらのサーチアライメントマークは、2つのマークM 01 ,M 04同士を結ぶ直線と、残り2つのマークM 02 ,M 03同士を結ぶ直線とが、互いに直交する位置関係にある。 These search alignment mark, a straight line connecting the two marks M 01, M 04 to each other, and a straight line connecting the remaining two marks M 02, M 03 each other, in a positional relationship perpendicular to each other. 基準ウエハWFは、2つのマークM 01 ,M 04がY軸に平行に、残り2つのマークM 02 ,M 03がX軸に平行になるように、その向き(回転角)が調整された状態で、ウエハステージWST上に搭載される。 State reference wafer WF are two marks M 01, M 04 is parallel to the Y axis, as the remaining two marks M 02, M 03 are parallel to the X axis, where the orientation (rotational angle) is adjusted in, it is mounted on the wafer stage WST.

基準ウエハWFの表面には、前述の走査露光によって後述する検出パターンが転写される仮想の区画領域(ショット領域)S ijが、複数設けられているものとする。 On the surface of the reference wafer WF, it is assumed that divided area (shot area) S ij imaginary detection pattern to be described later by the scanning exposure described above is transferred, provided with a plurality. 図8に示されるように、区画領域のX軸、Y軸方向の幅を、それぞれWX,WYとする。 As shown in FIG. 8, X-axis defined areas, the width of the Y-axis direction, respectively WX, and WY. ただし、図8(その他の図においても)では、説明の便宜のため、区切り線を用いて仮想の区画領域が表されている。 However, in FIG. 8 (even in other figures), for convenience of explanation, the divided area virtual using separator line are represented.

基準ウエハWFの表面には、さらに、4つのサーチアライメントマークM 01 〜M 04との位置関係及び互いの位置関係が既知の複数のマーク(基準ウエハマーク)が形成(付)されている。 On the surface of the reference wafer WF, further four positional relationship and mutual positional relationship between the search alignment mark M 01 ~M 04 are a plurality of known marks (reference wafer mark) is formed (with). 基準ウエハWFでは、図7に示されるように、各区画領域S ijの内部でかつ該区画領域の+Y側端部近傍の中央、及び−Y側端部近傍の中央に、2つの基準ウエハマークM ij1 ,M ij2が、それぞれ配置されている。 In the reference wafer WF, as illustrated in FIG. 7, the inner a and the center of the + Y side end portion of the compartment area, and the center of the neighborhood -Y side end portion, two reference wafer mark of each divided area S ij M ij1, M ij2 are arranged respectively. ここで、図8に拡大して示されるように、区画領域S ij内の基準ウエハマークM ij1と、区画領域S ijのそれぞれ±X側に隣接する区画領域S i+1,j ,S i-1,j内の基準ウエハマークM i+1,j,1 ,M i-1,j,1との距離は、区画領域のX幅WXに等しい。 Here, as shown enlarged in FIG. 8, the segmented region S and the reference wafer mark M ij1 in ij, defined areas divided areas respectively adjacent to the ± X side of the S ij S i + 1, j , S i -1, the reference wafer mark M i + 1 in the j, j, 1, M i -1, j, 1 distance a is equal to X width WX of divided areas. また、基準ウエハマークM ij1と、区画領域S ijのそれぞれ±Y側に隣接する区画領域S i,j+1 ,S i,j-1内の基準ウエハマークS i,j+1,1 ,S i,j-1,1との距離は、区画領域のY幅WYに等しい。 Also, a reference wafer mark M ij1, respectively defined areas S i adjacent to ± Y side of the dividing area S ij, j + 1, S i, the reference wafer mark in the j-1 S i, j + 1,1, S i, the distance between the j-1, 1 is equal to the Y width WY of divided areas. 同様に、区画領域S ij内の基準ウエハマークM ij2と、区画領域S ijのそれぞれ±X側に隣接する区画領域S i+1,j ,S i-1,j内の基準ウエハマークM i+1,j,2 ,M i-1,j,2との距離は、区画領域のX幅WXに等しい。 Similarly, a reference wafer mark M ij2 in the compartment area S ij, defined areas S i + 1, j, respectively adjacent to the ± X side of the dividing area S ij, S i-1, the reference in the j wafer mark M i + 1, j, 2, M i-1, the distance between the j, 2 is equal to X width WX of divided areas. また、基準ウエハマークM ij2と、区画領域S ijのそれぞれ±Y側に隣接する領域S i,j+1 ,S i,j-1内の基準ウエハマークS i,j+1,2 ,S i,j-1,2との距離は、区画領域のY幅WYに等しい。 Also, a reference wafer mark M ij2, area S i adjacent to each ± Y side of the dividing area S ij, j + 1, S i, the reference wafer mark in the j-1 S i, j + 1,2, S i, the distance between the j-1, 2 is equal to the Y width WY of divided areas.

上述のサーチアライメントマークM 01 〜M 04と基準ウエハマークM ijkは、基準ウエハWFの表面に形成される凹部に、表面と異なる光反射率を有する反射部材を埋め込むことによって、形成されている。 Above search alignment marks M 01 ~M 04 and reference wafer mark M ijk is a recess formed on the surface of the reference wafer WF, by embedding a reflective member having a surface with different optical reflectance is formed. ただし、反射部材の表面は、基準ウエハの表面と、約50nm以下の段差で、ほぼ同一面を形成する。 However, the surface of the reflecting member, and the surface of the reference wafer, the following step about 50 nm, to form a substantially flush. なお、基準ウエハの製造方法の詳細は、例えば国際公開第2007/097379号パンフレットにおいて開示されている。 The details of the method for manufacturing the reference wafer, for example, disclosed in WO 2007/097379 pamphlet.

次に、本実施形態に係るウエハステージWSTの駆動精度を較正するための較正情報を作成する、第1の較正方法について説明する。 Next, create a calibration information for calibrating the driving precision of the wafer stage WST of this embodiment will be described first calibration method.

この第1の較正方法は、以下の手順で実行される。 The first method of calibration is performed by the following procedure.
a. a. 主制御装置20は、基準ウエハWF(ただし、表面にレジストが塗布され、第1感光層が形成されている)を、不図示の搬送系を用いてウエハテーブルWTB上にロードする。 The main controller 20, the reference wafer WF (where resist is applied to the surface, first a photosensitive layer is formed) to be loaded on wafer table WTB using the transfer system (not shown). この際、搬送系は、主制御装置20の指示に基づき、不図示のプリアライメント装置を用いて、4つのサーチアライメントマークM 01 〜M 04のうち、2つのマークM 01 ,M 04を結ぶ直線がY軸方向に平行に、残りの2つのマークM 02 ,M 03を結ぶ直線がX軸方向に平行になるように、基準ウエハWFの向き(回転)を調整した状態で、ウエハテーブルWTB上にロードする。 In this case, the transport system is based on instructions from main controller 20, using the pre-alignment unit (not shown), among the four search alignment marks M 01 ~M 04, a straight line connecting the two marks M 01, M 04 There parallel to the Y-axis direction, so that the straight line connecting the remaining two marks M 02, M 03 becomes parallel to the X-axis direction, while adjusting the orientation (rotation) of the reference wafer WF, on wafer table WTB to load.

なお、搬送系は、プリアライメントに際し、必ずしも4つのサーチアライメントマークの全てを用いる必要はない。 The transport system, upon pre-alignment, it is not necessary to use all four search alignment mark. 2つのマークM 01 ,M 04同士を結ぶ直線がY軸方向に平行に、又は2つのマークM 02 ,M 03同士を結ぶ直線がX軸方向に平行になるように、基準ウエハWFをウエハテーブルWTBに載置すれば良い。 Two marks M 01, M 04 connecting to each other straight line parallel to the Y-axis direction, or two marks M 02, as a straight line connecting the M 03 each other parallel to the X-axis direction, the reference wafer WF wafer table it may be placed on the WTB. 従って、2つのマークM 01 ,M 04 、及び2つのマークM 02 ,M 03の一方のみが付与された基準ウエハを用いても良い。 Accordingly, two marks M 01, M 04, and two marks M 02, only one of the M 03 may be used reference wafer granted. ただし、この場合においても、前述の通り、付与されたサーチアライメントマークと各区画領域内に付与される基準ウエハマークとの位置関係は、既知でなくてはならない。 However, even in this case, as described above, the positional relationship between the reference wafer marks applied to granted search alignment mark and the partitioned region, must be known.

なお、ウエハテーブルWTB上の基準ウエハWFの載置状態は、例えば、エンコーダシステム150によって計測されるウエハステージWSTの位置情報に従ってウエハステージWSTを駆動し、基準ウエハWF上の4つのサーチアライメントマークM 01 〜M 04のそれぞれをアライメント系ALGを用いて検出し、この検出結果とその検出時のエンコーダシステム150によるウエハステージWSTの位置情報の計測結果とに基づいて、4つのマークM 01 〜M 04の位置関係を検出することによって確認することができる。 Note that placement state of the reference wafer WF on wafer table WTB, for example, the wafer stage WST is driven in accordance with positional information of wafer stage WST measured by the encoder system 150, four search alignment marks M on the reference wafer WF each 01 ~M 04 detected using alignment system ALG, based on the measurement results of the position information of wafer stage WST by the detection result and the encoder system 150 of the detection time, four marks M 01 ~M 04 it can be confirmed by detecting the positional relationship.
b. b. 主制御装置20は、不図示のレチクルローダを用いて、レチクルステージRST上に、基準ウエハWFの基準ウエハマークM ij1 ,M ij2に対応して2つの検出パターンm ij1 ,m ij2が形成されたパターン領域を有する較正用レチクル(便宜上、R 0と呼ぶ)をロードする。 The main controller 20, using the reticle loader (not shown) on the reticle stage RST, the reference wafer WF reference wafer mark M ij1, M ij2 2 two detection patterns corresponding to the m ij1, m ij2 is formed calibration reticle having a pattern region (for convenience, referred to as R 0) loading. なお、a. It should be noted that, a. の処理に先だって、b. Prior to the treatment, b. の処理が行われていても良い。 Of processing may be performed.
c. c. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150をリセット、すなわち、ウエハステージWSTの位置計測の基準座標を再設定する。 Next, main controller 20 resets the encoder system 150, i.e., resets the reference coordinates of the position measurement of wafer stage WST.
d. d. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150を用いて、ウエハステージWSTの位置を計測しつつ、アライメント系ALGを用いて基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM 01 〜M 04を検出する。 Next, main controller 20 uses the encoder system 150, while measuring the position of wafer stage WST, for detecting a search alignment mark M 01 ~M 04 on the reference wafer WF using the alignment system ALG. そして、主制御装置20は、アライメント系ALGによるサーチアライメントマークM 01 〜M 04の検出結果と、その検出時のエンコーダシステム150の計測情報(ウエハステージWSTの位置情報)と、サーチアライメントマークM 01 〜M 04と各区画領域S ij内に設けられた基準ウエハマークM ijkとの既知の位置関係と、に基づいて、基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークM ijkの位置を算出する。 Then, the main controller 20, the detection result of the search alignment mark M 01 ~M 04 by the alignment system ALG, and the measurement information of the encoder system 150 at the time of detection (position information of wafer stage WST), the search alignment marks M 01 and ~M 04 and the known positional relationship between the reference wafer mark M ijk provided in each segment area S ij, based on the reference coordinate system (X, Y) the position of the reference wafer mark M ijk in on calculate.
e. e. そして、主制御装置20は、各基準ウエハマークM ijkが、投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置するときの、ウエハステージWSTの位置計測に用いられる、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)を特定し、特定された3つのヘッドの組み合わせを、各基準ウエハマークM ijkに対応付けて、記憶する。 Then, the main controller 20, the reference wafer marks M ijk is, the projection center of the projection optical system PL, ie when located at the center of the exposure area IA, is used in the position measurement of wafer stage WST, the encoder system 150 head, i.e. to identify the corresponding three heads facing the scale (X heads 63, Y head 65 and 64), the combination of the three heads identified in association with each reference wafer marks M ijk, stores .
f. f. 次に、主制御装置20は、上で算出した基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークM ijkの位置に基づき、ステッピング・アンド・リピート方式で、基準ウエハマークM ijkに重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ijkを順次転写する。 Next, main controller 20, based on the position of the reference wafer mark M ijk in on the reference coordinate system calculated in above (X, Y), a stepping-and-repeat method, superimposed on the reference wafer mark M ijk sequentially transferring the detection pattern m ijk of the calibration reticle R 0.
g-1) 具体的には、主制御装置20は、まず、レチクル干渉計116の計測値に基づいて、較正用レチクルR 0を駆動し、較正用レチクルR 0の検出パターンm ij1を投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置させる。 g-1) Specifically, the main controller 20, first, based on the measurement values of reticle interferometer 116, and drives the calibration reticle R 0, the projection optical detection pattern m ij1 of the calibration reticle R 0 center of projection system PL, i.e. is located in the center of exposure area IA.
g-2) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測しつつ、図9(A)に示されるように、露光領域IAの中心に基準ウエハWFの区画領域S ijの基準ウエハマークM ij1を位置決めする。 g-2) Next, main controller 20, based on the head of the encoder system 150, i.e. the measurement values ​​of the corresponding three heads facing the scale (X heads 63, Y head 65 and 64), wafer stage WST while measuring the position of the XY plane, as shown in FIG. 9 (a), to position the reference wafer mark M ij1 divided area S ij of the reference wafer WF in the center of exposure area IA. そして、この状態で、静止露光により、基準ウエハマークM ij1に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij1を転写する。 Then, in this state, the still exposure, to transfer the detection pattern m ij1 of the calibration reticle R 0 superimposed on the reference wafer mark M ij1. 図9(B)には、このようにして基準ウエハマークM ij1に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij1が転写された状態が示されている。 The FIG. 9 (B), the detection pattern m ij1 of the calibration reticle R 0 superimposed on the reference wafer mark M ij1 this way is shown a state that has been transferred.
g-3) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTを、所定距離WX、+X方向又は−X方向にステップ移動させ、隣接する区画領域の基準ウエハマークM ij1に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij1を転写する。 g-3) Next, the main controller 20 moves wafer stage WST, a predetermined distance WX, + X direction or moved stepwise in the -X direction, the calibration reticle overlaid on the reference wafer mark M ij1 adjacent partitioned regions R transferring the detection pattern m ij1 0.

このようにして、ウエハステージWSTのステッピングと静止露光とを交互に繰り返すことで、基準ウエハWFの全ての区画領域の基準ウエハマークM ij1に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij1を重ねて転写する。 In this way, by repeating the stepping and static exposure of wafer stage WST alternately, the reference wafer WF superimposed on the reference wafer mark M ij1 of all segmented regions superimposed detection pattern m ij1 of the calibration reticle R 0 It transferred Te.
g-4) 次に、主制御装置20は、レチクル干渉計116の計測値に基づいて、較正用レチクルR 0を駆動し、較正用レチクルR 0の検出パターンm ij2を投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置させる。 g-4) Next, main controller 20, based on the measurement values of reticle interferometer 116, and drives the calibration reticle R 0, the projection of the projection optical system PL to detect patterns m ij2 the calibration reticle R 0 center, i.e. is located in the center of exposure area IA.
g-5) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測しつつ、図9(C)に示されるように、露光領域IAの中心に基準ウエハWFの区画領域S ijの基準ウエハマークM ij2を位置決めする。 g-5) Next, main controller 20, based on the head of the encoder system 150, i.e. the measurement values ​​of the corresponding three heads facing the scale (X heads 63, Y head 65 and 64), wafer stage WST while measuring the position of the XY plane, as shown in FIG. 9 (C), to position the reference wafer mark M ij2 divided area S ij of the reference wafer WF in the center of exposure area IA.

そして、主制御装置20は、前述と同様にして、基準ウエハWFの全ての区画領域の基準ウエハマークM ij2に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij2を重ねて転写する。 Then, main controller 20 in the same manner as described above, the reference wafer WF superimposed on the reference wafer mark M ij2 all segmented regions is transferred to overlap a detection pattern m ij2 the calibration reticle R 0. 図9(D)には、このようにして基準ウエハマークM ij2に重ねて較正用レチクルR 0の検出パターンm ij2が転写された状態が示されている。 The FIG. 9 (D), the detection pattern m ij2 the calibration reticle R 0 superimposed on the reference wafer mark M ij2 this way is shown a state that has been transferred.

このようにして、基準ウエハWF上の全ての区画領域への露光が終了すると、図10に示されるように、基準ウエハマークM ijkに重ねて検出パターンm ijkが転写されている。 In this manner, when the exposure to all divided areas on the reference wafer WF is completed, as shown in FIG. 10, the detected pattern m ijk superimposed on the reference wafer mark M ijk is transferred. ここで、基準ウエハマークM ijkと検出パターンm ijkの中心が一致するように設定したにもかかわらず、それらの位置ずれが発生することがある。 Here, even though the center of the reference wafer mark M ijk and detection patterns m ijk is configured to match, sometimes their position shift occurs. この位置ずれは、主にエンコーダシステム150を用いるウエハステージWSTの位置計測の誤差に由来する、ウエハステージWSTのステッピング誤差(区画領域間の移動動作の際の駆動制御誤差)に起因する。 This position shift is mainly derived from the error in the position measurement of wafer stage WST using the encoder system 150, due to the stepping error of the wafer stage WST (drive control error in the movement between the divided areas).

h. h. そこで、主制御装置20は、その露光済みの基準ウエハWFを、ウエハテーブルWTB上からアンロードし、露光装置100にインラインで接続されている、不図示のコータ・デベロッパに搬送する。 Therefore, main controller 20, a reference wafer WF of the exposed, and unloaded from the wafer table WTB, the exposure apparatus 100 are connected in-line, transported to the coater developer (not shown). そして、主制御装置20は、コータ・デベロッパで現像された基準ウエハWFを、再び、ウエハテーブルWTB上に、前述と同様にしてロードする。 Then, main controller 20, a reference wafer WF developed by the coater developer, again on wafer table WTB, loaded in the same manner as described above.
i 次に、主制御装置20は、アライメント系ALGを用いて、図10に示される基準ウエハマークM ijkとそれに重ねて転写された検出パターンm ijk (レジスト像)の位置ずれ(ΔX ij1 ,ΔY ij1 )、及び(ΔX ij2 ,ΔY ij2 )を検出する。 i Next, main controller 20 uses the alignment system ALG, positional deviation of the reference wafer mark M ijk and detection patterns m ijk transcribed superimposed on that shown in FIG. 10 (resist image) ([Delta] X ij1, [Delta] Y ij1), and ([Delta] X ij2, detects the [Delta] Y ij2).

なお、上記の位置ずれを検出するために、必ずしも露光装置100に備えられたアライメント系ALGを用いる必要はない。 In order to detect the positional deviation of the above, it is not always necessary to use an alignment system ALG provided in the exposure apparatus 100. 露光装置100に、アライメント系ALGとは別に、位置ずれ検出器を設け、それを用いることとしても良い。 The exposure apparatus 100, separately from the alignment system ALG, the positional deviation detector provided, it is also possible to use it. あるいは、検出時のウエハステージWSTの位置には関心がないので、露光装置100から基準ウエハWFを取り外し、別の装置を用いて検出しても良い。 Alternatively, since there is no interest in the position of wafer stage WST at the time of detection, remove the reference wafer WF from the exposure apparatus 100, may be detected using a separate device. 基準ウエハWFに付与されたサーチアライメントマークM 01 〜M 04によって規定されるX基準軸とY基準軸のそれぞれに平行な方向に関する、位置ずれが必要な精度で検出できれば、使用する検出装置、検出方法の詳細は問わない。 About a direction parallel to each of the X reference axis and Y reference axis defined by the search alignment mark M 01 ~M 04 granted in the reference wafer WF, if detected with the required accuracy positional deviation detection equipment used, the detection not any more information about how. この意味では、基準ウエハWFの現像も必ずしも行う必要はなく、現像前にレジスト層に形成された潜像を検出することとしても良い。 In this sense, the development of the reference wafer WF is also not necessarily performed, it is also possible to detect the latent image formed on the resist layer prior to development. この場合には、上記h. In this case, the above-mentioned h. の処理手順を省くことができる。 It is possible to omit the processing procedure.

上述したa. The above-mentioned a. 〜iの手順に従い、全ての区画領域S ijの基準ウエハマークM ijkと、それに重ねて転写された検出パターンm ijkの位置ずれ((ΔX ij1 ,ΔY ij1 )及び(ΔX ij2 ,ΔY ij2 ))より、較正情報、すなわちd.において算出された基準ウエハマークM ij1 ,M ij2の位置に対する補正量(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )が求められる。 Following the procedure through i, and the reference wafer mark M ijk of all the divided region S ij, positional deviation of the detection pattern m ijk transcribed superimposed thereto ((ΔX ij1, ΔY ij1) and (ΔX ij2, ΔY ij2)) more, calibration information, namely the correction amount with respect to the position of the d. reference wafer marks M ij1 calculated in, M ij2 (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) are determined.

主制御装置20は、作成した較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )を用いて、ウエハステージWSTの区画領域間の駆動制御誤差を補正する。 The main controller 20, the calibration information created (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) is used to correct the driving control error between divided areas of the wafer stage WST. ここでは、その補正法として、3つの例を挙げる。 Here, As the correction method, three examples. 第1の補正法では、較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )を用いて、基準ウエハマークM ijkの位置(X ij ,Y ij )の算出結果を(X ij +ΔX ij ,Y ij +ΔY ij )と補正する。 In the first correction method, the calibration information (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) using a reference position of the wafer mark M ijk (X ij, Y ij ) of the calculation result of (X ij + ΔX ij, Y ij + ΔY ij) to be corrected. そして、区画領域S ijに対する露光を実行する際、ウエハステージWSTのヨーイングθzを−Δθz ij修正する。 Then, when performing exposure on the segmented region S ij, the yawing θz of wafer stage WST to correct -Δθz ij. この第1の補正法では、ウエハステージWSTの駆動のための目標位置を修正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In the first correction method, by correcting the target position for driving the wafer stage WST, the accuracy of the stage drive control is corrected.

第2の補正法では、エンコーダシステム150を用いて得られるウエハステージWSTの位置の計測結果(X,Y,θz)を、(X+ΔX ij ,Y+ΔY ij ,θz+Δθz ij )と較正する。 In the second correction method, the measurement results of the position of the wafer stage WST obtained using the encoder system 150 (X, Y, θz), and calibrated with (X + ΔX ij, Y + ΔY ij, θz + Δθz ij). ただし、較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )は、個々の区画領域S ij (内の基準ウエハマーク)に対して作成されるので、露光領域IAの中心(すなわち光軸AX)が区画領域S ij内に位置する際には、対応する較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )を用いてエンコーダシステム150の計測結果(X,Y,θz)を較正する。 However, the calibration information (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) is because it is created for (reference wafer mark in) the individual divided areas S ij, the center of exposure area IA (i.e. the optical axis AX) is partitioned when positioned within the region S ij is the corresponding calibration information (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) to calibrate the measurement results of the encoder system 150 (X, Y, θz) with. この第2の補正法では、ステージ位置計測系の計測結果を補正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In the second correction method, by correcting the measurement result of the stage position measurement system, the accuracy of the stage drive control is corrected.

第3の補正法では、ウエハステージWSTの位置を算出するために用いられたエンコーダシステム150の3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)それぞれの計測値を較正する。 In a third correction method, the three heads of an encoder system 150 which is used to calculate the position of the wafer stage WST (X heads 63, Y head 65 and 64) to calibrate the respective measurement values. ここで、使用した3つのヘッドは、前述の通り、各区画領域S ij内の基準ウエハマークM ijkに対応付けて特定されている。 Here, three head used, as described above, have been identified in association with the reference wafer mark M ijk in each divided area S ij. そこで、基準ウエハマークM ijkに対応する較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )を、式(1)〜(3)のX,Y,θzに代入し、左辺のC X ,C Y1 ,C Y2を求める。 Therefore, calibration information corresponding to the reference wafer mark M ijk (ΔX ij, ΔY ij , Δθz ij) , and by substituting X of the formula (1) ~ (3), Y, in [theta] z, the left side of C X, C Y1, determine the C Y2. 求められたC X ,C Y1 ,C Y2は、3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に対する補正量となる。 The obtained C X, C Y1, C Y2 is a correction amount for the measured values of the three heads (X heads 63, Y head 65 and 64). それらを3つのヘッドの計測値に加算して、計測値を較正する。 By adding them to the measurement values ​​of the three heads, calibrating the measurements. この第3の補正法では、ステージ位置計測系を構成する個々の検出器の計測結果を補正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In this third correction method, by correcting the measurement result of the individual detectors constituting the stage position measurement system, the accuracy of the stage drive control is corrected.

なお、全ての区画領域S ij内に転写される検出パターンm ijkの全体の位置ずれは、特に問題ではない。 The position deviation of the overall detection pattern m ijk to be transferred to all the segment area S ij is not a particular problem. そこで、基準とする区画領域S 00を定め、その区画領域S 00内の基準ウエハマークM 00kに対応する較正情報(ΔX 00 ,ΔY 00 ,Δθz 00 )を基準にして、各区画領域S ij内の基準ウエハマークM ijkに対する較正情報を、(ΔX ij −ΔX 00 ,ΔY ij −ΔY 00 ,Δθz ij −Δθz 00 )と作成することとしても良い。 Therefore, defining a compartment area S 00 as a reference, calibration information corresponding to the reference wafer mark M 00K in that divided area S 00 (ΔX 00, ΔY 00 , Δθz 00) with respect to the respective divided areas S ij in calibration information with respect to the reference wafer mark M ijk of, (ΔX ij -ΔX 00, ΔY ij -ΔY 00, Δθz ij -Δθz 00) may be created with. また、基準とする区画領域S 00は、全区画領域に対して1つに限らず、複数定めても良い。 Further, the partition area S 00 as a reference is not limited to one for all the segmented region may be more determined. 例えば、jが同じ区画領域S ijに対して、最もiの小さい(あるいは最もiの大きい)区画領域S ijを基準としても良い。 For example, j with respect to the same divided area S ij, may be used as the reference the most i small (or large most i) dividing area S ij.

上述のようにして、基準ウエハWFを用いて作成された較正情報は、主制御装置20によってメモリ21(図6参照)内に格納される。 As described above, the calibration information prepared using the reference wafer WF is stored by main controller 20 in the memory 21 (see FIG. 6). そして、例えば、デバイス製造用のレチクルを用いたウエハの露光時などに、その較正情報を用いて、上述の3つの補正法のいずれかに従って、ウエハステージWSTのステッピング誤差(区画領域間の駆動制御誤差)が補正される。 Then, for example, such as during wafer exposure using a reticle for device manufacture, using the calibration information, in accordance with any of the three correction methods described above, a stepping error (drive control between divided areas of the wafer stage WST error) is corrected.

次に、本実施形態に係るウエハステージWSTの駆動精度を較正するための較正情報を作成する、第2の較正方法、すなわち基準ウエハWFを用いて、アライメント計測時におけるウエハステージWSTの駆動精度を補正するための第2の較正方法について説明する。 Next, create a calibration information for calibrating the driving precision of the wafer stage WST of this embodiment, the second calibration method, i.e. using a reference wafer WF, the driving precision of the wafer stage WST during alignment measurement It describes a second calibration method to correct.

この第2の較正方法は、以下の手順で実行される。 The second method of calibration is performed by the following procedure.
j 主制御装置20は、基準ウエハWF(ただし、表面にレジストは塗布されていても良いが、塗布されていない方が望ましい)を、ウエハテーブルWTB上にロードする。 j main controller 20, the reference wafer WF (where the resist may be coated on the surface, is desirable which is not coated) and loaded on the wafer table WTB. この際、搬送系は、主制御装置20の指示に基づき、前述と同様に、基準ウエハWFの向き(回転)を調整した状態で、ウエハテーブルWTB上にロードする。 In this case, the transport system is based on instructions from main controller 20, in the same manner as described above, while adjusting the reference wafer WF orientation (rotation), loaded on the wafer table WTB.

k. k. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150をリセット、すなわち、ウエハステージWSTの位置計測の基準座標を再設定する。 Next, main controller 20 resets the encoder system 150, i.e., resets the reference coordinates of the position measurement of wafer stage WST.
l. l. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150を用いて、ウエハステージWSTの位置を計測しつつ、アライメント系ALGを用いて基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM 01 〜M 04を検出する。 Next, main controller 20 uses the encoder system 150, while measuring the position of wafer stage WST, for detecting a search alignment mark M 01 ~M 04 on the reference wafer WF using the alignment system ALG. そして、主制御装置20は、アライメント系ALGによるサーチアライメントマークM 01 〜M 04の検出結果と、その検出時のエンコーダシステム150の計測情報(ウエハステージWSTの位置情報)と、サーチアライメントマークM 01 〜M 04と各区画領域S ij内に設けられた基準ウエハマークM ijkとの既知の位置関係と、に基づいて、基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークM ijkの位置を算出する。 Then, the main controller 20, the detection result of the search alignment mark M 01 ~M 04 by the alignment system ALG, and the measurement information of the encoder system 150 at the time of detection (position information of wafer stage WST), the search alignment marks M 01 and ~M 04 and the known positional relationship between the reference wafer mark M ijk provided in each segment area S ij, based on the reference coordinate system (X, Y) the position of the reference wafer mark M ijk in on calculate.

m. m. 次に、主制御装置20は、各区画領域内S ijに設けられた基準ウエハマークM ijkの中心が、アライメント系ALGの検出中心に一致するウエハステージWSTのXY平面内での位置(ξ ijk ,ζ ijk )を算出する。 Next, main controller 20, the center of the reference wafer mark M ijk provided in the partitioned regions in the S ij is the position in the XY plane of wafer stage WST coincides with the detection center of alignment system ALG (xi] ijk , to calculate the ζ ijk). そして、主制御装置20は、そのウエハステージWSTの位置(ξ ijk ,ζ ijk )において、位置計測に用いられるエンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド66、Yヘッド68,67)を特定する。 Then, the main controller 20, the position (ξ ijk, ζ ijk) of the wafer stage WST in the head of the encoder system 150 for use in position measurement, i.e. the corresponding three heads facing the scale (X heads 66, Y to identify the head 68 and 67). 特定された3つのヘッドの組み合わせを、各区画領域S ij (の基準ウエハマークM ijk )に対応付けて、記憶する。 The combination of the three heads identified in association with the respective defined areas S ij (reference wafer marks M ijk) of stores.

n. n. 次に、主制御装置20は、上記の各算出結果を用いて、ウエハステージWSTを、エンコーダシステム150(エンコーダ60D、70E、70F)を用いて位置を計測しつつ、順次位置決めし、アライメント系ALGを用いて、基準ウエハWF上に付与された基準ウエハマークM ijkを、検出する。 Next, main controller 20 uses the respective calculated results described above, the wafer stage WST, encoder system 150 (encoders 60D, 70E, 70F) while measuring the position by using, sequentially positioning, alignment system ALG using the reference wafer mark M ijk granted on the reference wafer WF, detected. ここで、必ずしも全ての基準ウエハマークM ijkを検出する必要はない。 Here, it is not always necessary to detect all of the reference wafer mark M ijk. アライメント計測、例えばEGA(エンハンスド・グローバル・アライメント)において検出されるアライメントマーク(以下、サンプルマークと呼ぶ)の近傍に設けられている基準ウエハマークM ijkのみを、検出することとしても良い。 Alignment measurement, for example, EGA (Enhanced Global Alignment) alignment marks detected (hereinafter, the sample mark hereinafter) only the reference wafer mark M ijk provided in the vicinity of, may be detected. また、基準ウエハマークM ijkの検出順序もサンプルマークの検出順序に応じて決定すると良い。 The detection sequence of the reference wafer mark M ijk also may decide to in accordance with the detected order of the sample marks. この場合、決定された順序に従って、ウエハステージWSTは、事前に算出された目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )に順次位置決めされる。 In this case, according to the determined order, wafer stage WST is pre-calculated target position (ξ ijk, ζ ijk) are sequentially positioned. この時、基準ウエハマークM ijkが、アライメント系ALGの検出視野内に位置決めされる。 In this case, the reference wafer mark M ijk is positioned within the detection field of the alignment system ALG. そこで、主制御装置20は、アライメント系ALGの検出中心を基準とする、基準ウエハマークM ijkの位置ずれ(ΔX ijk ,ΔY ijk )を検出する。 Therefore, main controller 20 is based on the detection center of alignment system ALG, positional deviation of the reference wafer mark M ijk (ΔX ijk, ΔY ijk ) detected.

ここで、目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )は、基準ウエハマークM ijkの中心がアライメント系ALGの検出中心に一致するように設定した。 Here, the target position (ξ ijk, ζ ijk), the center of the reference wafer mark M ijk is set to match the detection center of alignment system ALG. しかし、エンコーダシステム150の位置計測結果に従って、その目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )にウエハステージWSTを位置決めしても、基準ウエハマークM ijkの中心がアライメント系ALGの検出中心に一致しないことがあり得る。 However, according to the position measurement results of the encoder system 150, the target position (ξ ijk, ζ ijk) also to position the wafer stage WST, the center of the reference wafer mark M ijk is may not match the detection center of alignment system ALG possible. この不一致は、主にエンコーダシステム150を用いるステージ位置計測の誤差に由来する、ウエハステージWSTの駆動制御誤差に起因する。 This discrepancy is mainly derived from the errors in stage position measurement using the encoder system 150, due to the driving control error of the wafer stage WST.

すべての基準ウエハマークM ijkについて検出された位置ずれ(ΔX ijk ,ΔY ijk )より、較正情報、すなわち目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )に対する補正量(Δξ ijk ,Δζ ijk )が求められる。 The detected positional deviation for all of the reference wafer mark M ijk (ΔX ijk, ΔY ijk ) than, calibration information, i.e. target position (ξ ijk, ζ ijk) correction amount for (Δξ ijk, Δζ ijk) is obtained. ただし、Δξ ijk =−ΔX ijk ,Δζ ijk =−ΔY ijkと与えられる。 However, Δξ ijk = -ΔX ijk, given the Δζ ijk = -ΔY ijk.

また、上述の基準ウエハWFを用いる較正方法は、ウエハステージWSTのヨーイングθzが基準位置(θz=0)にあることが前提条件となる。 Further, the calibration method using a reference wafer WF described above, the yawing [theta] z of the wafer stage WST is located at the reference position ([theta] z = 0) is a prerequisite. 一方、この条件が満たされない場合、主制御装置20は、例えば、基準ウエハWF上の注目する基準ウエハマークM ijkと、同じ区画領域内の別の基準ウエハマークM ijkと、のそれぞれの位置ずれ(ΔX ijk ,ΔY ijk )を比較し、ヨーイングθzについての補正量Δθz ijkを求める。 On the other hand, if this condition is not satisfied, the main controller 20, for example, a reference wafer mark M ijk of interest on the reference wafer WF, a separate reference wafer mark M ijk and each of the displacement of the same segment area (ΔX ijk, ΔY ijk) comparing, obtaining a correction amount Derutashitaz ijk for yawing [theta] z.

そして、主制御装置20は、上述の補正量Δθz ijkを加えた較正情報(Δξ ijk ,Δζ ijk ,Δθz ijk )を用いて、ウエハステージWSTの駆動制御誤差を補正する。 Then, main controller 20, calibration information plus the aforementioned correction amount Δθz ijk (Δξ ijk, Δζ ijk , Δθz ijk) is used to correct the driving control error of the wafer stage WST. 第1の補正法では、較正情報(Δξ ijk ,Δζ ijk )を用いて、目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )を、(ξ ijk +Δξ ijk ,ζ ijk +Δζ ijk )と補正する。 In the first correction method, the calibration information (Δξ ijk, Δζ ijk) with the target position (ξ ijk, ζ ijk) and corrects the (ξ ijk + Δξ ijk, ζ ijk + Δζ ijk). そして、アライメント系ALGを用いて、基準ウエハマークM ijkの近傍に設けられたアライメントマークを検出する際、ウエハステージWSTのヨーイングθzを−Δθz ijk修正する。 Then, by using the alignment system ALG, when detecting an alignment mark provided in the vicinity of the reference wafer mark M ijk, the yawing θz of wafer stage WST to correct -Δθz ijk. この第1の補正法では、ウエハステージWSTの駆動のための目標位置を修正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In the first correction method, by correcting the target position for driving the wafer stage WST, the accuracy of the stage drive control is corrected.

第2の補正法では、エンコーダシステム150を用いて得られるウエハステージWSTの位置の計測結果(X,Y,θz)を、(X+Δξ ijk ,Y+Δζ ijk ,θz+Δθz ijk )と較正する。 In the second correction method, the measurement results of the position of the wafer stage WST obtained using the encoder system 150 (X, Y, θz), and calibrated with (X + Δξ ijk, Y + Δζ ijk, θz + Δθz ijk). この第2の補正法では、ステージ位置計測系の計測結果を補正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In the second correction method, by correcting the measurement result of the stage position measurement system, the accuracy of the stage drive control is corrected.

なお、各区画領域S ij内に付与されている基準ウエハマークM ijkの中から代表マークを選択し、アライメント系ALGの検出中心が区画領域S ij内に位置する際には、その領域の代表マークに対応する較正情報(Δξ ijk ,Δζ ijk ,Δθz ijk )を用いてエンコーダシステム150の計測結果(X,Y)を較正することとしても良い。 Note that when selecting a representative mark from the reference wafer mark M ijk granted in the partitioned regions S ij, the detection center of alignment system ALG is positioned in the compartment area S ij is representative of the area calibration information corresponding to the mark (Δξ ijk, Δζ ijk, Δθz ijk) measurement results of the encoder system 150 using (X, Y) may be calibrated. ただし、代表マークとして、アライメントマークに近接する基準ウエハマークを選ぶこととする。 However, as a representative mark, and to select a reference wafer mark in close proximity to the alignment mark.

第3の補正法では、エンコーダシステム150がステージ位置を算出するために使用した3つのヘッド(Xヘッド66、Yヘッド68,67)のそれぞれの計測値を較正する。 In a third correction method, to calibrate each of the measurement values ​​of the three heads used (X heads 66, Y head 68 and 67) for the encoder system 150 to calculate the stage position. ここで、使用する3つのヘッドは、前述の通り、基準ウエハマークM ijkがアライメント系ALGの検出中心に一致するウエハステージの位置決めの目標位置(ξ ijk ,ζ ijk )に対応付けて特定されている。 Here, three head used, as described above, the reference wafer mark M ijk is the target position of the positioning of the wafer stage matching detection center of alignment system ALG (ξ ijk, ζ ijk) are identified in association with there. そこで、アライメント系ALGの検出中心に最も接近している基準ウエハマークM ijkに対応する較正情報(Δξ ijk ,Δζ ijk ,Δθz ijk )を、式(1)〜(3)のX,Y,θzに代入し、左辺のC X ,C Y1 ,C Y2を求める。 Therefore, calibration information corresponding to the reference wafer mark M ijk closest to the detection center of alignment system ALG (Δξ ijk, Δζ ijk, Δθz ijk) a, X of formula (1) ~ (3), Y, θz substituted into the left side of C X, obtaining the C Y1, C Y2. 求められたC X ,C Y1 ,C Y2は、3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に対する補正量となる。 The obtained C X, C Y1, C Y2 is a correction amount for the measured values of the three heads (X heads 63, Y head 65 and 64). それらを3つのヘッドの計測値に加算して、計測値を較正する。 By adding them to the measurement values ​​of the three heads, calibrating the measurements. この第3の補正法では、ステージ位置計測系を構成する個々の検出器の計測結果を補正することにより、ステージ駆動制御の精度が補正される。 In this third correction method, by correcting the measurement result of the individual detectors constituting the stage position measurement system, the accuracy of the stage drive control is corrected.

なお、アライメント系ALGの検出中心からの基準ウエハマークM ijkの位置決め位置の全体的な位置ずれは、特に問題ではない。 The overall positional displacement of the positioning position of the reference wafer mark M ijk from the detection center of alignment system ALG is not a particular problem. そこで、基準とする基準ウエハマークM 000を定め、その位置ずれ(Δξ 000 ,Δζ 000 ,Δθz 000 )を基準にして、各基準ウエハマークM ijkに対する較正情報を、(Δξ ijk −Δξ 000 ,Δζ ijk −Δζ 000 ,Δθz ijk −Δθz 000 )と作成することとしても良い。 Therefore, defining a reference wafer marks M 000 as a reference, the position displacement (Δξ 000, Δζ 000, Δθz 000) based on the, the calibration information for each reference wafer marks M ijk, (Δξ ijk -Δξ 000 , Δζ ijk -Δζ 000, it is also possible to create a Δθz ijk -Δθz 000). また、基準ウエハマークM 000は、全基準ウエハマークM ijkに対して1つに限らず、複数定めても良い。 The reference wafer mark M 000 is not limited to one for all the reference wafer mark M ijk, it may be more determined. 例えば、jが同じ区画領域S ijに対して、最もiの小さい区画領域S ij内の1つの基準ウエハマークM ijkを基準としても良い。 For example, j with respect to the same divided area S ij, may be used as the reference one reference wafer mark M ijk most i small segment area S ij.

基準ウエハWFを用いての較正情報の作成が終了後、主制御装置20は、例えば、ウエハアライメント時などに、その較正情報を用いて、上述の3つの補正法のいずれかに従って、ウエハステージWSTの駆動制御誤差を補正する。 After creating the calibration information using a reference wafer WF is completed, main controller 20, for example, such as during wafer alignment, using the calibration information, in accordance with any of the three correction methods described above, wafer stage WST to compensate for the drive control error.

ところで、前述の第1の較正方法では、第2の較正方法において使用した基準ウエハWFを使用することができる。 Incidentally, in the first calibration method described above, it is possible to use a reference wafer WF using the second calibration method. 従って、第2の較正方法に引き続いて、同じ基準ウエハWFを用いて、第1の較正方法を実行することもできる。 Therefore, subsequent to the second calibration method, using the same reference wafer WF, also perform the first calibration method. そこで、次に、そのような較正シーケンスの一例を、簡単に説明する。 Accordingly, next, an example of such a calibration sequence will be briefly described.

(a) まず、主制御装置20は、ウエハテーブルWTB上に基準ウエハWFを載置する。 (A) First, the main control unit 20 places the reference wafer WF to the wafer table WTB.
(b) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150の計測値、すなわち基準座標(X,Y)系をリセットする。 (B) Next, main controller 20 resets the measurement values ​​of the encoder system 150, i.e. the reference coordinates (X, Y) system of.
(c) 次に、主制御装置20は、基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM 01 〜M 04を検出し、基準ウエハマークM ijkの基準座標(X,Y)系における位置を算出する。 (C) Next, main controller 20 detects the search alignment mark M 01 ~M 04 on the reference wafer WF, the reference coordinates (X, Y) of the reference wafer mark M ijk calculates the position in the system.
(d) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTをアライメント領域に移動させ、第2の較正方法を実行する。 (D) Next, the main controller 20 moves wafer stage WST is moved to the alignment area, executes the second calibration method.
(e) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTを露光領域に移動させ、第1の較正方法を実行する。 (E) Next, the main controller 20 moves wafer stage WST is moved to the exposure area, performing a first calibration method.

上記の第2の較正方法により、作成された較正情報(Δξ ijk ,Δζ ijk ,Δθz ijk )を用いることで、エンコーダシステム150(を構成するヘッドユニット62D,62F,62E)を用いるステージ駆動制御の精度の補正が可能になる。 The second calibration method described above, the calibration information prepared (Δξ ijk, Δζ ijk, Δθz ijk) By using the (head unit 62D constituting a 62F, 62E) encoder system 150 of the stage drive control using it is possible the accuracy of the correction. また、第1の較正方法により、作成された較正情報(ΔX ij ,ΔY ij ,Δθz ij )を用いることで、エンコーダシステム150(を構成するヘッドユニット62B,62A,62C)を用いるステージ駆動制御の精度を補正することが可能になる。 Further, the first calibration method, the calibration information prepared (ΔX ij, ΔY ij, Δθz ij) by using, (head unit 62B constituting the, 62A, 62C) encoder system 150 of the stage drive control using it is possible to correct the accuracy.

従って、主制御装置20は、露光装置100の起動時、あるいはロット先頭毎などに、上述の較正シーケンスを実行し、ステージ駆動制御の精度を補正する。 Accordingly, the main controller 20, at the start of the exposure apparatus 100, or the like beginning of lot each, running a calibration sequence discussed above, to correct the accuracy of the stage drive control. なお、適宜、第1の較正方法又は第2の較正方法を、独立に実行することとしても良い。 Incidentally, as appropriate, the first calibration method or the second calibration method, it may be performed independently.

なお、上述の説明では、基準ウエハマークを、各区画領域の内部に配置するものとしたが、これに限らず、ショット領域とショット領域の間のスクライブラインに相当する領域に基準ウエハマークを配置することとしても良い。 In the above description, the reference wafer marks, it is assumed to place in the interior of the partitioned regions is not limited to this, place the reference wafer marks in a region corresponding to the scribe line between the shot area and a shot area it may be able to. このようにする場合には、基準ウエハとして使用したウエハを、通常のデバイスの製造に用いることもできる。 When this manner, the wafer used as the reference wafer can be used in the manufacture of conventional devices.

以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ウエハステージWSTに、既知の位置関係にある4つのサーチアライメントマークM 01 〜M 04及びと複数の基準ウエハマークM ijkが付与された基準ウエハWFを、載置し、そのウエハステージWSTのXY平面内での位置をエンコーダシステム150(エンコーダ70A〜70F)を用いて計測し、該エンコーダシステム150の計測結果と上記の既知の位置関係とに基づいてウエハステージWSTを駆動して、複数の基準ウエハマークM ijkのそれぞれを目標位置に位置決めする。 As described above in detail, according to this embodiment, the wafer stage WST, 4 single search alignment marks M 01 ~M 04 and the reference wafer in which a plurality of reference wafer mark M ijk is assigned in a known positional relationship the WF, placed to the position within the XY plane of the wafer stage WST measured using the encoder system 150 (encoders 70A to 70F), in a known positional relationship measurement result and the above of the encoder system 150 based by driving the wafer stage WST, positioning a plurality of reference wafer mark M ijk at the target position. ここで、目標位置は、露光位置、すなわち、露光領域IAの位置、又はアライメント系ALGの検出中心である。 Here, the target position, exposure position, i.e., the position of the exposure area IA, or a detection center of alignment system ALG.

そして、前者の場合は、基準ウエハマークM ijkのそれぞれに重ねて検出パターンm ijkを転写し、基準ウエハマークM ijkと検出パターンm ijkの転写像(レジスト像又は潜像)との組を、アライメント系ALGを用いて検出し、複数の基準ウエハマークM ijkのそれぞれの実際の位置決め位置と目標位置(検出パターンm ijkの転写像の位置)との位置関係を求め、この位置関係に基づいて、ウエハステージWSTの駆動精度を補正するための較正情報を作成する。 And, in the former case, to overlap the respective reference wafer mark M ijk transferring the detection pattern m ijk, the transferred image of the reference wafer mark M ijk and detection patterns m ijk set of the (resist image or latent image), was detected using alignment system ALG, obtains the positional relationship between the respective actual positioning position and the target position of the plurality of reference wafer mark M ijk (position of the transfer image of the detection pattern m ijk), based on the positional relationship creates calibration information for correcting the driving precision of the wafer stage WST.

一方、後者の場合は、複数の基準ウエハマークM ijkのそれぞれをアライメント系ALGを用いて検出し、複数の基準ウエハマークM ijkのそれぞれの実際の位置決め位置と目標位置(アライメント系ALGの検出中心)との位置関係を求め、この位置関係に基づいて、ウエハステージWSTの駆動精度を補正するための較正情報を作成する。 On the other hand, in the latter case, the detection center of the plurality of reference of each wafer mark M ijk detected using alignment system ALG, each of the actual positioning position and the target position of the plurality of reference wafer mark M ijk (alignment system ALG ) and obtains the positional relationship, based on the positional relationship, to create a calibration information for correcting the driving precision of the wafer stage WST.

従って、簡単な方法により、移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成することが可能になる。 Thus, in a simple manner, it is possible to create a calibration information for correcting the driving precision of the moving body.

また、この作成された較正情報は、主制御装置20によって、メモリ21に記憶される。 Further, calibration information this is created, the main controller 20 and stored in the memory 21. そして、ウエハアライメント時、あるいは露光動作時などに、主制御装置20により、ウエハステージWSTのXY平面内での位置を計測するエンコーダシステム150の計測結果と、メモリ21に記憶された較正情報と、に基づいて、ステージ駆動系124を介してウエハステージWSTが駆動される。 Then, when wafer alignment or the like during the exposure operation, main controller 20, and the measurement results of the encoder system 150 for measuring the position in the XY plane of wafer stage WST, and calibration information stored in the memory 21, based on the wafer stage WST is driven through a stage drive system 124. 従って、ウエハアライメント時、あるいは露光動作時のいずれにおいても、XY平面内でウエハステージWSTを高精度に駆動することが可能になる。 Accordingly, when wafer alignment, or in any of the exposure operation, it is possible to drive the wafer stage WST with high precision in the XY plane.

また、本実施形態では、露光はステップ・アンド・スキャン方式で行われ、その走査露光の際、主制御装置20により、照明光IL及びレチクルRに対してウエハWを相対移動させるために、上記の方法により、ウエハWを保持するウエハステージWSTが駆動される。 Further, in the present embodiment, the exposure is performed by the step-and-scan method, during the scanning exposure, the main controller 20, for relatively moving the wafer W with respect to the illumination light IL and the reticle R, the the method, wafer stage WST that holds wafer W is driven. このため、走査露光により、ウエハW上の複数のショット領域に精度良くパターンを形成することが可能になる。 Therefore, the scanning exposure, it becomes possible to form a high precision pattern in a plurality of shot areas on the wafer W.

なお、上記実施形態では、各区画領域S ijに2つの基準ウエハマークM ijkが付与された基準ウエハを使用した。 In the above embodiment, two reference wafer mark M ijk is using a reference wafer that is assigned to each divided area S ij. しかし、基準ウエハマークの数はこの数に限られるものではない。 However, the reference wafer number of marks is not limited to this number. 各区画領域S ij対して設定されるウエハステージWSTの駆動制御のための目標位置を正確かつ容易に算出することができれば、基準ウエハマークの数と位置は任意に選んでかまわない。 If you can target position for the drive control of wafer stage WST is set for each divided area S ij calculated accurately and easily, the number and position of the reference wafer marks may choose arbitrarily.

また、上記実施形態では、第1の較正方法を行うに当たり、ステップ・アンド・リピート方式で、基準ウエハマークに重ねて較正用レチクルの検出パターンを転写する場合について説明したが、デバイス製造時にと同様に、ステップ・アンド・スキャン方式で、基準ウエハマークに重ねて較正用レチクルの検出パターンを転写することとしても良い。 In the above embodiment, when performing the first calibration method, in a step-and-repeat method it has been described for the case of transferring the detection pattern of the calibration reticle superimposed on reference wafer mark, similarly to the time of device manufacture , the step-and-scan method, it is also possible to transfer the detection pattern of the calibration reticle superimposed on reference wafer mark. この場合、通常、いわゆる完全交互スキャンで露光が行われるので、較正データの作成に当たり、ウエハ上の各区画領域の露光の際のスキャン方向を考慮して、較正データを算出することとしても良い。 In this case, usually, since the exposure a so-called full alternate scanning is performed, In preparing the calibration data, the scanning direction during exposure of each divided area on the wafer by considering, it is also possible to calculate the calibration data.

なお、上記実施形態で説明したエンコーダシステムなどの各計測装置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。 Incidentally, the configuration of each measurement device such as the encoder system described in the above embodiment is only an example, that the invention is not limited thereto as a matter of course. 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Xヘッド、Y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。 For example, in the above embodiment, the grating portion on the wafer table (wafer stage) (Y scale, X scale) is provided, to which opposite to X head, the encoder system of construction of arranging the Y heads outside the wafer stage has been illustrated for the case of adopting, not limited to this, for example, US as disclosed in Patent application Publication No. 2006/0227309, the encoder head arranged on the wafer stage, to the outside of the wafer stage opposite thereto grating portion (e.g., one-dimensional grating portions arranged in a two-dimensional grating or two-dimensional) may be employed encoder system configuration to place. 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。 In this case, Z head also provided on the wafer stage, the surface of the grating portion, the measurement beams of the Z head may be as a reflecting surface to be irradiated.

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1,420,298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、投影光学系とプレート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プレート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。 In the aforementioned embodiment, the present invention has been described when applied to the exposure apparatus of the dry type that performs exposure of wafer W without liquid (water) is not limited to this, for example, for example, International Publication No. WO 99/49504, EP 1,420,298, WO 2004/055803 pamphlet, 2004-289126 JP (corresponding U.S. Pat. No. 6,952,253 Patent ) as disclosed, for example, to form a liquid immersion space including the optical path of the illumination light between the projection optical system and the plate, exposing the plate with illumination light through the liquid of the projection optical system and the liquid immersion space also possible to apply the present invention to an exposure apparatus that.

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、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, the case has been described where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method is not limited thereto, the present invention is applied to a static exposure apparatus such as a stepper and it may be. ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置を上記実施形態と同様に、エンコーダを用いて計測することができるので、同様の効果を得ることができる。 Even with the stepper or the like, the position of a stage on which an object subject to exposure is mounted in the same manner as the above embodiment, it is possible to measure using an encoder, it is possible to obtain the same effect. また、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。 Also, a reduction projection exposure apparatus by a step-and-stitch method that synthesizes a shot area and a shot area, an exposure apparatus by a proximity method, or the present invention such as a mirror projection aligner can be applied. 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。 Furthermore, for example, U.S. Pat. No. 6,590,634, U.S. Patent No. 5,969,441, as disclosed in US Patent No. 6,208,407, a plurality of wafers also the present invention can be applied to a multi-stage type exposure apparatus equipped with a stage. 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。 Further, for example, as disclosed in WO 2005/074014 pamphlet, separately from the wafer stage, the measurement member (e.g., fiducial marks, and / or sensors, etc.) and an exposure apparatus including a measuring stage comprising the present invention can be applied.

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およ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。 Further, to the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiments may be either an equal magnifying system or a magnifying not only a reduction system, the projection optical system PL is not only a dioptric system, but also may be either a catoptric system or a catadioptric system and, the projected image may be either an inverted image or an upright image. 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 illumination area and exposure area described above are the shape is assumed to be rectangular, not limited to this, for example an arc, trapezoidal or parallelogram or the like.

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)、F 2レーザ(出力波長157nm)、Ar 2レーザ(出力波長126nm)、Kr 2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。 The light source of the exposure apparatus in the embodiment above is not limited to the ArF excimer laser, KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser ( output wavelength 146 nm) pulse laser light source such as, g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm) can also be used such as high pressure mercury lamp that generates an emission line such as a. 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。 It is also possible to use a YAG laser harmonic generator. 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。 In addition, for example, as disclosed in U.S. Patent 7,023,610 Pat infrared region oscillated from the DFB semiconductor laser or fiber laser as vacuum ultraviolet light, or a single-wavelength laser beam in the visible range, for example, erbium (or both erbium and ytterbium) is a fiber amplifier doped with, may be used harmonic by converting the wavelength into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal.

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。 In the above embodiment, the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to the above wavelength 100nm light, it may of course be used with light having a wavelength less than 100nm. 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。 For example, in recent years, in order to expose a pattern equal to or less than 70nm, the SOR or a plasma laser as a light source to generate an EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray range (e.g. a wavelength range of 5 to 15 nm), the exposure wavelength (e.g., 13.5 nm) All reflection reduction optical system designed under the and development of EUV exposure apparatus using a reflective mask is performed. 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。 In this apparatus, the arrangement in which scanning exposure is performed by synchronously scanning a mask and a wafer using a circular arc illumination can be considered, can be suitably applied to the present invention in such a device. 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 addition, even an exposure apparatus that uses charged particle beams such as an electron beam or an ion beam, the present invention is applicable.

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。 Further, in the above-described embodiment, a light transmitting type mask is used to form a predetermined light shielding pattern on a transparent substrate (or a phase pattern or a light attenuation pattern) (reticle), in place of the reticle, for example U.S. as disclosed in Patent No. 6,778,257, based on the electronic data of the pattern to be exposed, transmission pattern or reflection pattern, or an electronic mask (variable shaped mask for forming a light-emitting pattern, active mask or also called image generator, may be used, for example non-emission type image display device including DMD is a type of (spatial light modulator) (Digital Micro-mirror device)).

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, by forming interference fringes on the wafer, an exposure apparatus that forms line-and-space patterns on a wafer (lithography system) can be applied to the present invention.

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。 Furthermore, for example, as disclosed in U.S. Patent No. 6,611,316, two reticle patterns synthesized on a wafer through a projection optical system, the one on the wafer by one scanning exposure an exposure apparatus for substantially simultaneously double exposure shot region can be applied to the present invention.

また、物体上にパターンを形成する装置は、前述の露光装置(リソグラフィシステム)に限られず、例えばインクジェット方式にて物体上にパターンを形成する装置にも本発明を適用することができる。 Further, an apparatus that forms a pattern on an object, it is possible to apply the present invention is also applicable to an apparatus that forms a pattern not limited to the above-described exposure apparatus (lithography system), for example, in an inkjet manner on the object.

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。 The above embodiment in the object to be formed a pattern (an object subject to exposure to which an energy beam is irradiated) is not limited to a wafer, a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank, other objects But good.

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。 The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for manufacturing semiconductor, for example, an exposure apparatus for transferring a liquid crystal display device pattern onto a rectangular glass plate, an organic EL, thin-film magnetic heads, imaging devices ( CCD, etc.), can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing micromachines, DNA chips, and the like. 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。 In addition to micro devices such as semiconductor devices, optical exposure apparatus, EUV exposure apparatus, X-ray exposure apparatus, and in order to produce a reticle or mask used in an electron beam exposure device, a glass substrate or a silicon wafer, etc. also the present invention can be applied to an exposure apparatus for transferring 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)によりレチクル(マスク)に形成された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。 Electronic devices such as semiconductor devices are steps that designs the functions and performance of the device, the step of fabricating a reticle based on the designing step, a step of fabricating a wafer of silicon material, the exposure apparatus of the embodiment described above (the pattern forming apparatus ) by a reticle (lithography step of transferring the pattern formed on the mask) to the wafer, a developing step of developing the exposed wafer, the etching step of removing by etching the exposed member of an area other than the area where resist remains, etched a resist removing step where the resist that has become unnecessary after the device assembly step (dicing, bonding, including packaging step), and an inspection step or the like. 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。 In this case, in the lithography step, the above embodiments are described above exposure method using the exposure apparatus of execution because the device pattern is formed on the wafer can be produced with good productivity high integration of the device.

以上説明したように、本発明の較正方法、該較正方法を適用して前記移動体を駆動する移動体駆動方法及び移動体駆動装置は、移動面内で移動体を駆動するのに適している。 As described above, the method of calibrating the present invention, movable body drive method and the movable body drive system drives the movable body by applying the said calibration method is suitable for driving a movable body in the moving surface . また、本発明の露光方法及び露光装置は、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成するのに適している。 Further, exposure method and apparatus of the present invention is suitable for forming a pattern on an object by irradiating an energy beam. また、本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置は、物体上にパターンを形成するのに適している。 The pattern forming method and pattern forming apparatus of the present invention is suitable for forming a pattern on an object. また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。 Further, the device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing microdevices.

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。 Is a diagram schematically showing the arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment. ウエハステージを示す平面図である。 Is a plan view showing a wafer stage. 図1の露光装置が備えるステージ装置及び干渉計、エンコーダヘッドの配置を示す平面図である。 Stage device and interferometer exposure apparatus comprising the Fig. 1 is a plan view showing the arrangement of an encoder head. 露光時における、エンコーダを用いるウエハステージの位置計測を説明するための図である。 At the time of exposure, which is a diagram for explaining the position measurement of the wafer stage using the encoder. アライメント計測時における、エンコーダを用いるウエハステージの位置計測を説明するための図である。 During alignment measurement, it is a diagram for explaining the position measurement of the wafer stage using the encoder. 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。 Is a block diagram showing the main configuration of a control system of the exposure apparatus according to an embodiment. 基準ウエハの一例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an example of a reference wafer. 各区画領域内に設けられた基準ウエハマークを説明するための図である。 It is a diagram for explaining the reference wafer mark provided on each segment area. 図9(A)〜図9(D)は、ウエハステージの駆動精度を較正するための較正情報を作成する、第1の較正方法について説明するための図である。 Figure 9 (A) ~ FIG 9 (D) creates calibration information for calibrating the driving precision of the wafer stage is a diagram for explaining a first calibration method. 基準ウエハにおける、基準ウエハマークと検出マークとの位置関係を説明するための図である。 In the reference wafer is a diagram for explaining the positional relationship between the reference wafer mark and the detection mark.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

20…主制御装置、39X 1 ,39X 2 …Xスケール、39Y 1 ,39Y 2 …Yスケール、50…ステージ装置、62A〜62F…ヘッドユニット、63,66…Xヘッド、64,65,67,68…Yヘッド、70A,70C…Yエンコーダ、70B,70D…Xエンコーダ、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、ALG…アライメント系、WF、WF…基準ウエハ、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, 63 and 66 ... X heads, 64,65,67,68 ... Y head, 70A, 70C ... Y encoders, 70B, 70D ... X encoder, 100 ... exposure apparatus, 118 ... interferometer system 124 ... stage drive system 150 ... encoder system, ALG ... alignment system, WF, WF ... reference wafer, WST ... wafer stage, WTB ... wafer table.

Claims (21)

  1. 所定平面内で少なくとも一軸方向に移動する移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する較正方法であって、 A calibration method for creating calibration information for correcting the driving precision of the moving body that moves in at least one direction in a predetermined plane,
    前記移動体に、既知の第1の位置関係にある複数のマークが付与された基準ウエハを、載置する工程と; Wherein the mobile, a reference wafer having a plurality of mark is assigned in the known first positional relationship, a step of mounting;
    前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と前記第1の位置関係とに基づいて前記移動体を駆動して、前記複数のマークのそれぞれを目標位置に位置決めする工程と; Said position within said predetermined plane of the movable body is measured using the position measurement system, by driving the movable body based on the first positional relationship between a measurement result of the position measurement system, the plurality of a step of positioning each mark the target position;
    前記複数のマークのそれぞれをマーク検出系を用いて検出し、前記複数のマークのそれぞれの実際の位置決め位置と前記目標位置との第2の位置関係を求める工程と; Wherein each of the plurality of marks detected using a mark detection system, a step of determining a second positional relationship between the target position each of the actual positioning positions of the plurality of marks;
    前記第2の位置関係に基づいて、前記移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する工程と; Based on the second positional relationship, a step of creating calibration information for correcting the driving precision of the moving body;
    を含む較正方法。 Calibration method, including.
  2. 前記位置決めする工程での前記位置決めの都度、前記目標位置で前記基準ウエハ上にパターンを形成する工程をさらに含み、 Each of the positioning in the step of the positioning further comprises the step of forming a pattern on the reference wafer in the target position,
    前記求める工程では、前記複数のマークのそれぞれとともに該マークの位置決め時に形成された前記パターンを検出して、前記位置関係を求める、請求項1に記載の較正方法。 Wherein in the step of obtaining, by detecting the pattern formed during the positioning of the mark with each of the plurality of marks, determining the positional relationship, the calibration method according to claim 1.
  3. 前記基準ウエハは、感応層を有し、 It said reference wafer includes a sensitive layer,
    前記形成する工程では、前記感応層にエネルギビームを照射して、前記基準ウエハ上に前記パターンを形成する、請求項2に記載の較正方法。 In the step of the formation, the sensitive layer by irradiating an energy beam to form the pattern on the reference wafer, the method of calibration according to claim 2.
  4. 前記目標位置とは、前記マーク検出系の検出中心であり、 Wherein the target position is a detection center of the mark detection system,
    前記求める工程では、前記検出中心を示す前記マーク検出系の指標中心と前記複数のマークのそれぞれとの位置関係を検出することで、前記第2の位置関係を求める、請求項1に記載の較正方法。 In the obtaining step, by detecting the positional relationship between each of the plurality of marks and index center of the mark detection system indicating the detection center, obtains the second positional relationship, calibration according to claim 1 Method.
  5. 前記移動体は、前記所定平面内で前記一軸方向と該一軸方向に直交する方向に移動可能であり、 The movable body is movable in a direction perpendicular to the uniaxial direction and the axial direction within the predetermined plane,
    前記求める工程では、前記2方向に関する前記位置関係を求める、請求項1〜4のいずれか一項に記載の較正方法。 In the obtaining step obtains the positional relationship related to the two directions, the method of calibration according to any one of claims 1-4.
  6. 前記位置決めする工程では、前記位置計測系の計測結果として、予め用意した補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の較正方法。 In the step of the positioning, as the measurement result of the position measurement system, using the corrected the position measuring system of the measuring results on the basis of a previously prepared correction information, calibration according to any one of claims 1 to 5 Method.
  7. 前記較正情報は、前記目標位置に位置決めされる前記複数のマークのそれぞれに関係づけて作成される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の較正方法。 The calibration information, the is created related to each of the plurality of marks to be positioned at the target position, the method of calibration according to any one of claims 1 to 6.
  8. 前記位置計測系は、前記移動体上及び該移動体外部の一方に、前記所定平面に実質的に平行に設置されたグレーティングと、該グレーティングに計測ビームを投射する、前記移動体上及び該移動体外部の他方に設置されたヘッドと、を有するエンコーダである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の較正方法。 The position measuring system comprises, in one of the upper movable body and the moving body outside, a grating that is substantially parallel installed to the predetermined plane, projecting the measuring beam on the grating, the upper movable body and the mobile a head disposed on the other external unit is an encoder having a calibration method according to any one of claims 1 to 7.
  9. 実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動方法であって、 A substantially movable body drive method in which a movable body is driven along a predetermined plane,
    前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と、請求項1〜8のいずれか一項に記載の較正方法によって作成した較正情報と、に基づいて、前記移動体を駆動する工程を含む移動体駆動方法。 Wherein said moving body using the position the position measuring system in a predetermined plane is measured, and the measurement results of the position measurement system, the calibration information generated by the calibration method according to any one of claims 1-8 If, movable body drive method which comprises the step of driving the movable body based on.
  10. 前記移動体の駆動に際し、前記位置計測系の計測結果として、予め用意した補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項9に記載の移動体駆動方法。 Upon driving of the movable body, as the measurement result of the position measurement system, using the measurement results of the corrected the position measuring system on the basis of previously prepared correction information, the movable body drive method according to claim 9.
  11. 前記駆動する工程では、前記較正情報に基づいて前記移動体を駆動する目標位置を補正し、該補正された目標位置に基づいて前記移動体を駆動する、請求項9又は10に記載の移動体駆動方法。 In the step of the drive, the target position for driving the movable body is corrected based on the calibration information, and drives the movable body based on the corrected target position, the moving body according to claim 9 or 10 driving method.
  12. 前記駆動する工程では、前記較正情報に基づいて前記位置計測系の計測結果を補正し、該補正された計測結果に基づいて前記移動体を駆動する、請求項9又は10に記載の移動体駆動方法。 In the step of the drive, the measurement results of the position measurement system is corrected based on the calibration information, and drives the movable body based on the corrected measurement result, movable body drive according to claim 9 or 10 Method.
  13. エネルギビームを照射して物体にパターンを形成する露光方法であって、 An exposure method for forming a pattern on an object by irradiating an energy beam,
    前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるために、請求項9〜12のいずれか一項に記載の移動体駆動方法を用いて、前記物体を載置する移動体を駆動する露光方法。 For relatively moving the object relative to the energy beam, an exposure method using the movable body drive method according to any one of claims 9 to 12, and drives the movable body on which the object is mounted.
  14. 物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、 A pattern forming method for forming a pattern into a plurality of divided areas on an object,
    前記複数の区画領域にパターンを形成するため、請求項9〜12のいずれか一項に記載の移動体駆動方法を用いて、前記物体が載置される前記移動体を駆動するパターン形成方法。 To form a pattern on the plurality of divided areas, by using the movable body drive method according to any one of claims 9 to 12, a pattern forming method of driving the movable body in which the object is mounted.
  15. 前記物体は感応層を有し、 Wherein the object has a sensitive layer,
    該感応層にエネルギビームを照射することによって前記パターンを形成する、請求項14に記載のパターン形成方法。 Forming the pattern by irradiating an energy beam on the sensitive layer, a pattern forming method according to claim 14.
  16. 請求項14又は15に記載のパターン形成方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と; Using the pattern forming method according to claim 14 or 15, and forming a pattern on an object;
    前記パターンが形成された物体を現像する工程と; A step of developing the object on which the pattern has been formed;
    を含むデバイス製造方法。 A device manufacturing method comprising a.
  17. 実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動装置であって、 A substantially movable body drive system that drives a movable body along a predetermined plane,
    前記移動体の前記所定平面内での位置を計測する位置計測系と; A position measuring system for measuring the position in the movable body within the predetermined plane;
    請求項1〜8のいずれか一項に記載の較正方法を用いて作成された較正情報が記憶された記憶装置と; Calibration information prepared using the calibration method according to any one of claims 1-8 and stored the storage device;
    前記位置計測系の計測結果と、前記較正情報と、に基づいて前記移動体を駆動する駆動装置と; The measurement result of the position measurement system, and the calibration information, and a driving device that drives the movable body based on;
    を備える移動体駆動装置。 The movable body drive system comprising a.
  18. 前記記憶装置には、さらに、前記位置計測系の計測結果を補正する補正情報が記憶され、 The said storage device, further correction information for correcting the measurement result of the position measurement system is stored,
    前記駆動装置は、前記位置計測系の計測結果として、前記補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項17に記載の移動体駆動装置。 The driving device, as the measurement result of the position measurement system, using the measurement results of the corrected the position measuring system on the basis of the correction information, the movable body drive system according to claim 17.
  19. エネルギビームを照射して物体にパターンを形成する露光装置であって、 An exposure apparatus that forms a pattern on an object by irradiating an energy beam,
    前記物体を保持して移動可能な移動体と; Mobile and is movable while holding the object;
    前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と; A patterning device that irradiates the energy beam on the object;
    前記物体が前記移動体に載置される請求項17又は18に記載の移動体駆動装置と;を備え、 A movable body driving device according to claim 17 or 18 wherein the object is mounted on the movable body; comprising a
    前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるため前記移動体が駆動される露光装置。 The exposure apparatus moving body is driven to cause relative movement of the object relative to the energy beam.
  20. 物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成装置であって、 A pattern forming apparatus that forms a pattern into a plurality of divided areas on an object,
    前記複数の区画領域にパターンを形成するため、前記物体が載置される前記移動体を駆動する請求項17又は18に記載の移動体駆動装置を備えるパターン形成装置。 To form a pattern on the plurality of divided areas, the pattern forming apparatus provided with a movable body driving device according to claim 17 or 18 for driving the movable body in which the object is mounted.
  21. 前記物体は感応層を有し、 Wherein the object has a sensitive layer,
    前記複数の区画領域のそれぞれに位置する前記感応層にエネルギビームを照射することによって、前記パターンを形成する、請求項20に記載のパターン形成装置。 Wherein by irradiating an energy beam into a plurality the sensitive layer located in each of the divided areas to form the pattern, the pattern forming apparatus according to claim 20.
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