JPH05283313A - Apparatus for measuring stage position - Google Patents

Apparatus for measuring stage position

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JPH05283313A
JPH05283313A JP4079594A JP7959492A JPH05283313A JP H05283313 A JPH05283313 A JP H05283313A JP 4079594 A JP4079594 A JP 4079594A JP 7959492 A JP7959492 A JP 7959492A JP H05283313 A JPH05283313 A JP H05283313A
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages

Abstract

PURPOSE:To increase the flow velocity of a gas in a vicinity of each beam even in a small amount of gas supply and to almost annihilate low frequency components which most cause fluctuation by covering the beam light path of an interferometer and simultaneously by flowing air conditioning air through the cover. CONSTITUTION:The respective light paths of reference beams B2x, B2y directing to fixed mirrors MRx, MRy and those of measuring beams B1x, B1y directing to movable mirrors MSx, MSy are provided with covers. A gas forcedly air- conditioned is flowed through these covers. This process almost uniform the flow velocity of a gas everywhere in proportion to blow air amounts from ducts 16x, 16y. Therefore, the beam light path of a photointerferometer can surely be air-conditioned, so that measuring errors due to air fluctuation is reduced. Further, the position of a stage can be measured stably with high reproducibility.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は1次元、又は2次元移動
するステージの位置を、光波干渉計を使って計測する装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the position of a stage that moves one-dimensionally or two-dimensionally using an optical wave interferometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】光波干渉計(一般的にはレーザ干渉計)
を使って可動ステージの位置を計測することは良く知ら
れた技術である。光波干渉計のうち強度変調型の干渉計
とは、周波数安定化されたコヒーレントなレーザビーム
(平行光束)を可動体に取り付けられた移動鏡に垂直に
入射させるとともに、ステージのベース部と固定的に連
結された部分に取り付けられた固定鏡にも垂直にレーザ
ビーム(平行光束)を入射し、移動鏡と固定鏡との夫々
で反射したビームを干渉させ、その干渉縞(フリンジ)
の変化を光電検出するものである。従ってステージが移
動するとレーザビームの波長と移動量とに応じてフリン
ジの明暗が繰り返し変化し、このとき得られる光電信号
(正弦波状)をデジタルパルスに変換してカウンタで計
測することでステージの位置を求めるのである。また周
波数変調型の干渉計も知られており、移動鏡、固定鏡の
夫々に向うレーザビームに一定の周波数差をもたせ、移
動鏡、固定鏡の夫々からの反射ビームを干渉させて光電
検出したときに得られるビート信号(差周波数)の位相
推移からステージの移動量を計測するものである。
2. Description of the Related Art Light wave interferometer (generally a laser interferometer)
It is a well-known technique to measure the position of a movable stage using. The intensity modulation type interferometer of the light wave interferometers is one in which a frequency-stabilized coherent laser beam (parallel light beam) is vertically incident on a moving mirror attached to a movable body and is fixed to the stage base. The laser beam (parallel light flux) is also vertically incident on the fixed mirror attached to the part connected to the, and the beams reflected by the moving mirror and the fixed mirror are interfered with each other, resulting in interference fringes (fringes).
Is detected photoelectrically. Therefore, when the stage moves, the brightness of the fringe repeatedly changes according to the wavelength of the laser beam and the amount of movement, and the photoelectric signal (sinusoidal) obtained at this time is converted into a digital pulse and measured by a counter Is required. A frequency modulation type interferometer is also known, in which a laser beam directed to each of the moving mirror and the fixed mirror has a certain frequency difference, and reflected beams from the moving mirror and the fixed mirror are interfered with each other to perform photoelectric detection. The amount of movement of the stage is measured from the phase transition of the beat signal (difference frequency) that is sometimes obtained.

【0003】ここで光波干渉計によって計測されるステ
ージを備えた露光装置の一例を図1を参照して説明す
る。図1はステップアンドリピート方式、又はステップ
アンドスキャン方式の露光装置を示し、回路パターンの
原画が描画されたレチクルRはレチクルステージRST
に保持された状態で、露光用照明系ILSからの露光光
で均一に照明される。レチクルRのパターンは投影光学
系PLを介して感光剤の塗布されたウェハW上に結像投
影される。ウェハWは投影光学系PLの光軸AXに対し
て垂直な面内で2次元移動するウェハステージWST上
に載置される。図1において、ウェハステージWSTは
同図中の左右方向と紙面と垂直な方向との夫々につい
て、ベース上を移動するものとする。また図1には示し
ていないが、レチクルステージRSTと投影光学系PL
とは、ウェハステージWSTのベース部と一体になった
コラムに取り付けられている。
An example of an exposure apparatus having a stage measured by a light wave interferometer will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a step-and-repeat type or step-and-scan type exposure apparatus, in which a reticle R on which an original image of a circuit pattern is drawn is a reticle stage RST.
The exposure light from the exposure illumination system ILS is uniformly illuminated while being held at. The pattern of the reticle R is image-projected via the projection optical system PL onto the wafer W coated with the photosensitive agent. The wafer W is placed on the wafer stage WST which moves two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL. In FIG. 1, wafer stage WST is assumed to move on the base in each of the left-right direction in the figure and the direction perpendicular to the paper surface. Although not shown in FIG. 1, the reticle stage RST and the projection optical system PL
Is attached to a column integrated with the base portion of wafer stage WST.

【0004】図1に示すように、レーザ干渉系(レーザ
光源も含む)IFMからの1本(又は複数本)のビーム
は、ウェハステージWSTに固定された移動鏡MSに投
射され、干渉計IFMからのもう1本のビームは投影光
学系PLの鏡筒下部に固定された固定鏡(参照鏡)MR
に投射される。移動鏡MSはウェハステージWSTが図
1の左右方向に移動するときの被測定鏡となるもので、
移動鏡MSの反射面は図1の紙面と垂直な方向に細長く
形成されている。
As shown in FIG. 1, one (or a plurality of) beams from a laser interference system (including a laser light source) IFM is projected onto a movable mirror MS fixed to a wafer stage WST, and an interferometer IFM is used. The other beam from is a fixed mirror (reference mirror) MR fixed to the lower part of the lens barrel of the projection optical system PL.
Projected on. The movable mirror MS is a mirror to be measured when the wafer stage WST moves in the left-right direction in FIG.
The reflecting surface of the movable mirror MS is formed elongated in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

【0005】また干渉計IFMは、固定鏡MRからの反
射ビームと移動鏡MSからの反射ビームとをビームスプ
リッタBSで合成して干渉させ、その干渉ビームを受光
する光電検出器と、その光電信号に基づいてアップダウ
ンパルスを出力するパルスコンバータ等を含んでいる。
このパルスコンバータからのアップダウンパルスはステ
ージ制御系STD内のアップダウンカウンタで可逆計数
され、ウェハステージWSTの位置が計測される。さら
にステージ制御系STDはウェハステージWSTを駆動
するモータMTに対する出力信号を、アップダウンカウ
ンタによる計測位置に応じて適宜制御する。ステージ制
御系STDは主制御系MCSから出力される位置決め目
標値(座標値)を受信すると、干渉計IFMで検出され
アップダウンカウンタで計数されるウェハステージWS
Tの現在位置が、その目標値と一定の許容範囲で一致す
るようにステージWSTを移動させる。
Further, the interferometer IFM combines a reflected beam from the fixed mirror MR and a reflected beam from the movable mirror MS by a beam splitter BS to cause interference, and receives a photoelectric detector for receiving the interference beam and its photoelectric signal. It includes a pulse converter that outputs up-down pulses based on the above.
The up / down pulse from this pulse converter is reversibly counted by the up / down counter in the stage control system STD, and the position of wafer stage WST is measured. Further, the stage control system STD appropriately controls the output signal to the motor MT that drives the wafer stage WST according to the position measured by the up / down counter. When the stage control system STD receives the positioning target value (coordinate value) output from the main control system MCS, it is detected by the interferometer IFM and counted by the up / down counter.
The stage WST is moved so that the current position of T matches the target value within a certain allowable range.

【0006】またこの種の露光装置には、レチクルRを
投影光学系PLの光軸AXに対して位置合わせしたり、
投影光学系PLを介してウェハWとレチクルRとを位置
合わせしたりするためのTTR(スルーザレチクル)方
式のアライメント系AA1、又は投影光学系PLのみを
介してウェハWを位置合わせするためのTTL(スルー
ザレンズ)方式のアライメント系AA2が設けられてい
る。これらアライメント系AA1、AA2による各種ア
ライメント情報は主制御系MCSへ送られ、ウェハステ
ージWSTの正確な位置決めのための目標値算出に使わ
れる。
In this type of exposure apparatus, the reticle R is aligned with the optical axis AX of the projection optical system PL,
A TTR (through-the-reticle) type alignment system AA1 for aligning the wafer W and the reticle R via the projection optical system PL, or for aligning the wafer W only via the projection optical system PL A TTL (through the lens) type alignment system AA2 is provided. Various kinds of alignment information from these alignment systems AA1 and AA2 are sent to the main control system MCS and used to calculate target values for accurate positioning of wafer stage WST.

【0007】図1に示したウェハステージWSTは、一
般に30cm〜50cm程度の移動ストロークをもつ。ただ
し、液晶パネル用の露光装置では被露光体としてのプレ
ートのサイズが大きいため、移動ストロークは80cm程
度に及ぶこともある。このためベース部側に固定された
干渉計IFM、ビームスプリッタBSから移動鏡MSま
でのビーム光路も、それに対応しただけの距離が必要と
なる。それに合わせて、固定鏡MRまでのビーム光路の
距離も決まってくる。干渉計IFMを使った計測では、
レーザビームの波長が計測の基準となっている。ビーム
の1波長の実際の長さは、ビームが伝播する媒質の屈折
率に依存して変化する。従って大気圧が変化したときは
それに応じて大気の屈折率も変化するので、この種のレ
ーザ干渉計では大気圧変化をセンサーで検出する自動波
長補償機構が設けられ、ビームの1波長を実際の寸法値
に変換する定数を ppmオーダで補正することが行なわれ
ている。
Wafer stage WST shown in FIG. 1 generally has a moving stroke of about 30 cm to 50 cm. However, in the exposure apparatus for a liquid crystal panel, since the size of the plate as the exposed object is large, the moving stroke may reach about 80 cm. For this reason, the beam optical path from the interferometer IFM and the beam splitter BS fixed to the base unit side to the movable mirror MS also needs a distance corresponding thereto. Accordingly, the distance of the beam optical path to the fixed mirror MR is also determined. In the measurement using the interferometer IFM,
The wavelength of the laser beam is the standard for measurement. The actual length of one wavelength of the beam varies depending on the refractive index of the medium in which the beam propagates. Therefore, when the atmospheric pressure changes, the refractive index of the atmosphere also changes accordingly, so this type of laser interferometer is equipped with an automatic wavelength compensation mechanism that detects changes in atmospheric pressure with a sensor, and one wavelength of the beam is actually measured. The constants for conversion to dimensional values are corrected in the ppm order.

【0008】ところがビーム光路内の大気がどこでも一
様に屈折率変化を起すのではなく、ビーム光路内で局所
的に屈折率変化が起ると、それは干渉計による計測値の
ゆらぎとなって現われる。例えば周囲と温度差をもつ気
体がビーム光路をゆっくり横切ると、計測値(カウンタ
の値)はステージWSTが正しく静止しているにもかか
わらず、ある範囲内で不安定に変化する。一例として、
干渉計の最小分解能が0.01μmであるとすると、ビー
ム光路をゆっくり横切る温度差をもつ気体によるゆらぎ
量は、最悪±0.1μm程度に及ぶことがある。これはゆ
らぎ幅として0.2μmであるので、0.5μm程度の線幅
のパターンを露光する装置としては実用に耐えない値で
ある。このゆらぎによる影響は2つの場面で問題とな
り、1つはレーザ干渉計を用いた各種アライメント時の
位置計測値に含まれるランダムな誤差が大きくなるとと
もに、アライメントの再現性を悪化させることである。
もう1つは干渉計の計測値が一定値になるようにウェハ
ステージWSTをサーボ制御によって静止させておくと
き、ゆらぎによってウェハステージWSTが微少量だけ
追従し、正確に静定しないことである。このことは、レ
チクルのパターンをウェハWに露光したときの線幅の太
り、解像不良となって現われる。すなわち、投影光学
系、照明系によっていくら解像力を上げても、それが十
分に活用されないことになってしまう。
However, when the atmosphere in the beam optical path does not uniformly change the refractive index everywhere, but when the refractive index changes locally in the beam optical path, it appears as fluctuation of the measurement value by the interferometer. .. For example, when a gas having a temperature difference from the surroundings slowly crosses the beam optical path, the measured value (the value of the counter) changes unstable within a certain range even though the stage WST is correctly stationary. As an example,
If the minimum resolution of the interferometer is 0.01 μm, the amount of fluctuation due to the gas having a temperature difference that slowly traverses the beam optical path may reach ± 0.1 μm at worst. Since this has a fluctuation width of 0.2 μm, it is a value that cannot be practically used as an apparatus for exposing a pattern having a line width of about 0.5 μm. The effect of this fluctuation becomes a problem in two situations. One is that the random error included in the position measurement value at the time of various alignments using the laser interferometer becomes large and the reproducibility of the alignment is deteriorated.
The other is that when the wafer stage WST is kept stationary by servo control so that the measurement value of the interferometer becomes a constant value, the wafer stage WST follows a very small amount due to fluctuations and does not accurately settle. This appears as a thick line width and poor resolution when the reticle pattern is exposed on the wafer W. In other words, no matter how much the resolution is increased by the projection optical system and the illumination system, it will not be fully utilized.

【0009】またビーム光路内の気体けの局所的な屈折
率変化には、比較的周期が短い成分(10Hz以上)と、
周期が長い成分(10Hz未満)とが混在するが、このう
ち0.1Hz〜数Hz程度の低周波成分のゆらぎが特に問題に
なる。なぜなら、数Hz以上の高いゆらぎ成分は、干渉計
のカウンタの値を極めて短いサンプリング間隔(例えば
1mSec程度)でコンピュータ等で複数回読み込み、その
値を平均化することで、高い周波数のゆらぎ成分は実質
的に無視することができるからである。
Further, in the local change in the refractive index of gas in the beam optical path, a component having a relatively short period (10 Hz or more)
Components with a long cycle (less than 10 Hz) coexist, but of these, fluctuations of low frequency components of about 0.1 Hz to several Hz become a particular problem. Because the high fluctuation component of several Hz or more, the value of the counter of the interferometer is read several times by a computer etc. at an extremely short sampling interval (for example, about 1 mSec), and the fluctuation component of the high frequency is detected. This is because it can be practically ignored.

【0010】そこでビーム光路に対して積極的に気体
(空気)を供給すること、あるいはビーム光路を筒状の
被覆体で覆うこと等の手法によって、低周波成分のゆら
ぎを低減させることが考えられている。
Therefore, it is considered that the fluctuation of the low frequency component is reduced by a method such as positively supplying gas (air) to the beam optical path, or covering the beam optical path with a cylindrical covering. ing.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来より考えられてい
た1つの手法として、レーザ干渉計のビーム光路に対し
て垂直、又はビーム光路と平行に気体(清浄なエア)を
ふき出すエア・ダクトを設けることが提案された。しか
しながら、ビーム光路と平行に気体を噴出する場合、エ
ア・ダクトの噴出口はレーザ干渉計の後方、又は近傍に
配置し、ステージの移動鏡に向ける必要がある。この場
合、ステージがレーザ干渉計から最も遠い位置にある
と、移動鏡近傍の気体は、ほとんどビーム光路とは平行
にならず流速の小さい乱流となり、レーザ干渉計用のレ
ーザ光源等を発熱源した対流が起ることがある。この対
流自体は、レーザ干渉計の計測にとってそれ程大きな影
響を与えることはない。なぜなら、この種の露光装置は
元々エンバイロメンタル・チャンバー内で一定温度(例
えば23 ±0.1℃)に保存されているため、そのチャ
ンバーの温調制御によって対流の影響は低減されるから
である。
As one of the conventional techniques, an air duct for blowing out gas (clean air) perpendicular to or parallel to the beam optical path of a laser interferometer is used. It was proposed to provide. However, in the case of ejecting gas in parallel with the beam optical path, the ejection port of the air duct needs to be placed behind or in the vicinity of the laser interferometer and directed toward the moving mirror of the stage. In this case, when the stage is at the farthest position from the laser interferometer, the gas near the moving mirror is almost not parallel to the beam optical path and becomes a turbulent flow with a small flow velocity, and the laser light source for the laser interferometer is a heat source Convection may occur. The convection itself does not significantly affect the measurement of the laser interferometer. This is because this type of exposure apparatus is originally stored at a constant temperature (for example, 23 ± 0.1 ° C.) in the environmental chamber, and the influence of convection is reduced by controlling the temperature control of the chamber. ..

【0012】またビーム光路に対して垂直方向に斜め上
方から気体を流すようにする場合、気体の噴出口はビー
ム光路に沿って配置しなければならない。この場合も同
様に対流の問題は起り得るが、上述のように装置自体が
チャンバー内に保存されることから、その影響は少な
い。ただしステージレーザ干渉計に最も近づいた位置で
は、噴出口からの気体がステージ上のウェハ等に直接ふ
きつけられることになる。
When the gas is made to flow obliquely from above in the direction perpendicular to the beam optical path, the gas ejection port must be arranged along the beam optical path. In this case as well, the problem of convection may similarly occur, but since the device itself is stored in the chamber as described above, its influence is small. However, at the position closest to the stage laser interferometer, the gas from the ejection port is directly sprayed on the wafer or the like on the stage.

【0013】以上のようにビーム光路と平行な方向、あ
るいは垂直な方向から気体をふきつける場合、自由空間
内に単に噴出口を設けるだけだったので、気体の流れは
正確にはコントロールできず、乱流の発生等による発塵
も問題になった。特にこの種の露光装置では、その保存
空間がクラス10(1m3 内にダストが10個未満)程
度に管理されている。従って露光装置を収納するチャン
バーもクラス10(又はクラス100)を保証するよう
に内部の空気を清浄化している。ところが、レーザ干渉
計のビーム光路は一般に装置下部にあるため、光路に対
して単に噴出口を向けただけだと、対流、(乱流)によ
ってステージ等の可動部、又は摩擦部で生じたダスト
(ミクロンサイズのオイルミスト、金属粉等)がステー
ジ上方まで舞い上げられ、やがてウェハ上に付着すると
いった問題が起り得る。また、光路全体を送風するに
は、大容量の空調機構が必要であり、ダクト機構も含
め、大がかりな設備にしなければならなかった。
As described above, when the gas is sprayed from the direction parallel to the beam optical path or the direction perpendicular to the beam optical path, since the jet port is simply provided in the free space, the gas flow cannot be accurately controlled. Dust generation caused by turbulence also became a problem. In particular, in this type of exposure apparatus, the storage space is controlled to about class 10 (less than 10 dust particles per 1 m 3 ). Therefore, the chamber that houses the exposure apparatus also cleans the internal air so as to ensure Class 10 (or Class 100). However, since the beam optical path of the laser interferometer is generally located at the lower part of the device, if the ejection port is simply directed toward the optical path, the dust generated in the movable part such as the stage or the friction part due to convection or (turbulent flow) will occur. (Micron-sized oil mist, metal powder, etc.) may fly up above the stage and eventually adhere to the wafer. Further, in order to blow air over the entire optical path, a large-capacity air conditioning mechanism is required, and a large-scale facility including a duct mechanism has to be used.

【0014】一方、ビーム光路を伸縮可能なパイプ等で
被覆することもゆらぎに対して有効な手法であるが、単
に被覆するだけでは、パイプ内の空気がよどむこと、あ
るいはステージの移動にともなうパイプの伸縮によりパ
イプ内に比較的大きな空気の粗密、変化、すなわち屈折
率変化が生じることがある。従って本発明は上述のよう
な各問題点を解決して、干渉計による安定な計測を可能
とした装置を得ることを目的とする。
On the other hand, coating the beam optical path with an expandable pipe is also an effective method for fluctuations, but simply coating it may cause stagnant air in the pipe, or the pipe accompanying movement of the stage. Due to the expansion and contraction of, relatively large density and change of air in the pipe, that is, change of refractive index may occur. Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to obtain an apparatus capable of stable measurement by an interferometer.

【0015】[0015]

【課題を解決する為の手段】そこで本発明においては、
固定鏡に向う参照用のビーム光路、及び/又は、移動鏡
に向う計測用のビーム光路を被覆手段(固定カバー1
0、可動カバー12、30、31、40等)で覆い、こ
れら被覆手段の内部に温度制御された気体(温調エア
ー)を供給するようにした。
Therefore, in the present invention,
The reference beam optical path toward the fixed mirror and / or the measurement beam optical path toward the movable mirror is covered by the covering means (the fixed cover 1).
No. 0, movable covers 12, 30, 31, 40, etc.), and temperature-controlled gas (temperature-controlled air) is supplied to the inside of these covering means.

【0016】[0016]

【作用】本発明では干渉計のビーム光路をカバーで覆う
と同時に、そのカバー内に温調エアーを流すようにした
ので、従来よりも少ない気体供給流量であっても、各ビ
ーム近傍の気体の流速は大きくなり、ゆらぎで最も大き
な原因となる低周波成分はほぼ皆無になる。
In the present invention, the beam optical path of the interferometer is covered with a cover and at the same time, temperature control air is made to flow into the cover, so that even if the gas supply flow rate is smaller than in the conventional case, the gas in the vicinity of each beam The flow velocity increases, and the low-frequency component that causes the largest fluctuation is almost eliminated.

【0017】[0017]

【実施例】図2は、本発明の第1の実施例による位置計
測装置を図1と同様の露光装置に適用した場合の構造を
示すものである。図2において図1と同じ機能の部材に
は同一の符号をつけてある。図1では示していないが、
ウェハステージWSTは所定の直交座標系XY内で2次
元に並進移動するので、各移動軸X、Yの方向について
位置計測用のレーザ干渉計が設けられる。図2ではその
うちY軸用のレーザ干渉計IFMg及びその光路につい
て詳細に図示し、X軸用の干渉計(IFMx)について
は同一構成なので図示を省略してある。ただし、X軸用
の移動鏡MSxと固定鏡MRxとの夫々に向うビームB
1x、B2xのみは図示した。ここで図2に示すように
直交座標系XYZを定め、投影光学系PLの光軸AXは
Z軸が平行であり、移動鏡MSxと固定鏡MRxの各反
射面はY−Z平面と平行、移動鏡MSyと固定鏡MRy
の各反射面はX−Z平面と平行になるように配置されて
いるものとする。また干渉計用のレーザ光源からのビー
ムはBoとし、干渉計IFMyから移動鏡MSyへ向う
とともに、そこで反射するビームをB1y、そして固定
鏡MRyへ向うとともに、そこで反射するビームをB2
yとする。
FIG. 2 shows the structure when the position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied to an exposure apparatus similar to that shown in FIG. 2, members having the same functions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Although not shown in FIG.
Since wafer stage WST translationally moves in a two-dimensional manner within a predetermined orthogonal coordinate system XY, a laser interferometer for position measurement is provided in each direction of movement axes X and Y. In FIG. 2, the Y-axis laser interferometer IFMg and its optical path are shown in detail, and the X-axis interferometer (IFMx) has the same configuration, so that the illustration is omitted. However, a beam B directed to each of the X-axis moving mirror MSx and the fixed mirror MRx.
Only 1x and B2x are shown. Here, as shown in FIG. 2, an orthogonal coordinate system XYZ is defined, the Z axis is parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, and the reflecting surfaces of the movable mirror MSx and the fixed mirror MRx are parallel to the YZ plane. Moving mirror MSy and fixed mirror MRy
It is assumed that each of the reflecting surfaces of is arranged so as to be parallel to the XZ plane. The beam from the laser light source for the interferometer is Bo, the beam from the interferometer IFMy to the moving mirror MSy, the beam reflected there is B1y, and the beam reflected to the fixed mirror MRy, and the beam reflected there is B2.
Let y.

【0018】干渉計IFMyを構成する参照用のビーム
B2yの光路は、角柱状の固定カバー10yによって覆
われ、計測用のビームB1yの光路は、角柱状の可動カ
バー(内筒)12yと固定カバー10yの干渉計用の外
カバー部(外筒)11yとによって覆われている。可動
カバー12yは外カバー11y内をビーム光路方向に挿
脱自在に設けられている。ただし可動カバー12yのビ
ーム光路方向の移動はウェハステージWSTのY方向の
移動と連動させる必要があるので、可動カバー12yの
移動鏡MSyと対向する端部は保持部材13yを介して
ウェハステージWSTの一部に取り付けられている。と
ころがウェハステージWSTはX方向にも移動するの
で、保持部材13yはステージWSTの側部にX方向に
延設されたガイド部14yに沿って自在にX方向に移動
可能に設けられる。
The optical path of the reference beam B2y forming the interferometer IFMy is covered by a prismatic fixed cover 10y, and the optical path of the measurement beam B1y is formed by a prismatic movable cover (inner cylinder) 12y and a fixed cover. It is covered with the outer cover portion (outer cylinder) 11y for the interferometer 10y. The movable cover 12y is provided so that it can be inserted into and removed from the outer cover 11y in the beam optical path direction. However, since the movement of the movable cover 12y in the beam optical path direction needs to be interlocked with the movement of the wafer stage WST in the Y direction, the end of the movable cover 12y that faces the moving mirror MSy is moved to the wafer stage WST via the holding member 13y. It is attached to a part. However, since wafer stage WST also moves in the X direction, holding member 13y is provided movably in the X direction along guide portion 14y extending in the X direction on the side portion of stage WST.

【0019】さらに詳細に説明すると、固定カバー10
yは干渉計IFMyからビームスプリッタBSy、ミラ
ーMを介して固定鏡MRyに向かう(又は反射してく
る)ビームB2yの光路のほぼ全体を覆うような長さで
作られる。一方、可動カバー12yと外カバー部11y
とは、ビームスプリッタBSyから移動鏡MSyへ向か
う(又は反射してくる)ビームB1yの光路のほぼ全体
を覆うような長さで作られる。さらに可動カバー12y
が最も突出した位置と、最も引っ込んだ位置との間での
移動量はウェハステージWSTのY方向の移動ストロー
クとほぼ等しい。
More specifically, the fixed cover 10 will be described.
The length y is made so as to cover almost the entire optical path of the beam B2y traveling (or reflected) from the interferometer IFMy to the fixed mirror MRy via the beam splitter BSy and the mirror M. On the other hand, the movable cover 12y and the outer cover portion 11y
Is made to have a length so as to cover almost the entire optical path of the beam B1y traveling (or being reflected) from the beam splitter BSy to the movable mirror MSy. Movable cover 12y
The amount of movement between the most protruding position and the most retracted position is substantially equal to the movement stroke of wafer stage WST in the Y direction.

【0020】このようにレーザ干渉計の参照光路(ビー
ムB2y、B2x)と計測光路(ビームB1y、B1
x)との夫々にカバーを設けると同時に、各カバー内に
温度制御された清浄な空気を供給する送風パイプ15y
とダクト16yとを固定カバー10yの一部に設ける。
送風パイプ15yは、露光装置を収納するエンバイロメ
ンタル・チャンバーで作られている清浄な温調気体の一
部をダクト16yへ導くものである。またダクト16y
は固定カバー10y内を介して外カバー部11y内、及
び可動カバー12y内に温調気体を供給する。その温調
気体は固定カバー10yの両端(ミラーM側と固定鏡M
Ry側)の開口から外部へ流れ出すとともに、可動カバ
ー12yの移動鏡MSy側の端部開口と外カバー部11
yのビームスプリッタBSy側の端部開口との夫々から
も外部へ流れ出す。その流量は、従来のように開放され
た空間内に噴出口を設けて光路に空気をふきつける場合
にくらべて格段に小さくすることができる。このため各
カバーから外部へ流れ出す気体によってダストが舞い上
がることも低減される。尚、ダクト16y内には安全の
ために0.1μmクラスのHEPA(High Efficiency Pa
rticle Air)フィルターを入れておいてもよい。
Thus, the reference optical path (beams B2y, B2x) and the measuring optical path (beams B1y, B1) of the laser interferometer are described.
x) and a cover is provided for each of them, and at the same time, a blower pipe 15y for supplying temperature-controlled clean air into each cover.
And the duct 16y are provided in a part of the fixed cover 10y.
The blower pipe 15y guides a part of the clean temperature control gas made in the environmental chamber that houses the exposure apparatus to the duct 16y. Also duct 16y
Supplies the temperature control gas into the outer cover portion 11y and the movable cover 12y through the fixed cover 10y. The temperature control gas is at both ends of the fixed cover 10y (the mirror M side and the fixed mirror M).
Ry side) flows out to the outside, and an end opening of the movable cover 12y on the moving mirror MSy side and the outer cover portion 11 are provided.
It also flows out from the respective end openings of y on the side of the beam splitter BSy. The flow rate can be remarkably reduced as compared with the conventional case where a jet port is provided in an open space and air is blown into the optical path. For this reason, dust rising by the gas flowing out from each cover is also reduced. For safety, the duct 16y contains HEPA (High Efficiency Pa of 0.1 μm class).
rticle Air) Filter may be put in.

【0021】図3は図2に示した各カバーの構造を横か
ら見た部分断面であり、ここでは図2で図示を省略した
X軸用の干渉計光路のカバー構造を示す。また図3中の
部材のうち図2に示したものと同じものには同一の符号
をつけてある。さて、図2に示したウェハステージWS
Tは、実際には図3のように、ベース20上をY方向
(図3の紙面と垂直な方向)に一次元移動するYステー
ジ18Yと、このYステージ18Y上をX方向に一次元
移動するXステージ18Xと、このXステージ18上で
レベリングやオートフォーカスのために微動するZLス
テージ17と、そしてZLステージ17上でウェハWを
Z軸回りに微動するウェハホルダWHとで構成される。
さらにX軸用の移動鏡MSxはZLステージ17の周辺
に固定され、その反射面上でウェハWの表面とほぼ同じ
高さ位置で計測用のビームB1xが水平に投射される。
FIG. 3 is a partial cross section of the structure of each cover shown in FIG. 2 as seen from the side, and here shows the cover structure of the interferometer optical path for the X axis, which is not shown in FIG. Further, the same members as those shown in FIG. 2 among the members in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. Now, the wafer stage WS shown in FIG.
T is actually a Y stage 18Y that moves one-dimensionally on the base 20 in the Y direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3) and one-dimensional movement on the Y stage 18Y in the X direction as shown in FIG. The X stage 18X, the ZL stage 17 that slightly moves on the X stage 18 for leveling and autofocus, and the wafer holder WH that slightly moves the wafer W around the Z axis on the ZL stage 17.
Further, the X-axis moving mirror MSx is fixed around the ZL stage 17, and the measurement beam B1x is horizontally projected on the reflection surface thereof at substantially the same height as the surface of the wafer W.

【0022】さて、固定カバー10xは投影光学系PL
等を保持するコラム22の一部に取り付け金具21を介
して固設され、その固定カバー10xと一体となった外
カバー部11xはベース20の一部に取り付け金具23
を介して固定される。一方、可動カバー12xはその先
端が保持部材13xを介してXステージ18Xの側部の
ガイド部14xに取り付けられる。また可動カバー12
xの他端は常に外カバー部11xの内部に収納され、振
動防止用のコロ等の可動体19を介して支持される。
The fixed cover 10x is the projection optical system PL.
The outer cover portion 11x integrally fixed to the fixed cover 10x is fixed to a part of the base 20 by a mounting metal fitting 23.
Fixed through. On the other hand, the end of the movable cover 12x is attached to the guide portion 14x on the side of the X stage 18X via the holding member 13x. The movable cover 12
The other end of x is always housed inside the outer cover portion 11x, and is supported via a movable body 19 such as a roller for vibration prevention.

【0023】このような構造で、温調された気体(エア
ー)は、ダクト16xを介して図3中の矢印に示すよう
な流路で各カバー内を通り、外部へ流れていく。すなわ
ち、送風エアーの一部は、固定カバー10x内を先端に
向けて流れ、固定鏡MRxの近傍で外部へ流れ出し、他
の一部のエアーは外カバー部11xの可動カバー12x
との間のすき間を介して外部へ流れ出すとともに、可動
カバー12x内を先端に向けて流れ、移動鏡MSxの近
傍で外部へ流れ出す。尚、図2に示したように固定カバ
ー10x(10y)のミラーM側と、外カバー部11x
(11y)のビームスプリッタBSx(BSy)側とに
は各ビームB2x、B1xを通すための小開口が形成さ
れているが、送風エアーの一部はその小開口からも外部
へ流出する。ただし、この小開口からの流量は極力少な
くした方が好しい。
With such a structure, the temperature-controlled gas (air) flows to the outside through the duct 16x in the respective channels in the flow path as shown by the arrow in FIG. That is, part of the blown air flows toward the tip inside the fixed cover 10x, flows out to the outside in the vicinity of the fixed mirror MRx, and another part of the air flows to the movable cover 12x of the outer cover portion 11x.
While flowing out to the outside through a gap between the movable cover 12x and the movable cover 12x, it flows toward the tip in the movable cover 12x, and then to the outside in the vicinity of the movable mirror MSx. As shown in FIG. 2, the fixed cover 10x (10y) is provided on the mirror M side and the outer cover portion 11x.
A small opening for passing each of the beams B2x and B1x is formed on the beam splitter BSx (BSy) side of (11y), but a part of the blown air also flows out from the small opening. However, it is preferable to minimize the flow rate from this small opening.

【0024】また図2、図3に示すように、ダクト16
x、16yから固定カバー10、外カバー11内に噴出
される温調エアーは、ビームB1x、B2xに対してほ
ぼ垂直方向に進むように設定されているため、送風エア
ーの吹き出し口付近のカバー内では、エアーがビームB
1x、B2xの回りを螺旋状に回りながら固定カバー1
0内、又は可動カバー12内に進んでいく。
As shown in FIGS. 2 and 3, the duct 16
Since the temperature-adjusting air jetted from the x and 16y into the fixed cover 10 and the outer cover 11 is set so as to proceed in a direction substantially perpendicular to the beams B1x and B2x, the inside of the cover in the vicinity of the blowing air outlet is blown. Then, the air is beam B
Fixed cover 1 while spiraling around 1x and B2x
0, or moveable cover 12.

【0025】以上、第1の実施例のように、固定鏡MR
x、MRyに向かう参照用のビームB2x、B2yの各
光路と、移動鏡MSx、MSyに向かう計測用のビーム
B1x、B1yの各光路との夫々にカバーを設け、これ
らカバー内に強制的に温調された気体を流すと、各カバ
ー内での気体の流速は、ダクト16x、16yからの送
風エアー量に比例して、どこでもほぼ一様になるといっ
た効果が得られる。
As described above, as in the first embodiment, the fixed mirror MR
A cover is provided for each of the optical paths of the reference beams B2x and B2y directed to x and MRy and the optical paths of the measurement beams B1x and B1y directed to the movable mirrors MSx and MSy, respectively, and the covers are forcibly heated. When the adjusted gas is flowed, it is possible to obtain an effect that the flow velocity of the gas in each cover is almost uniform everywhere in proportion to the amount of air blown from the ducts 16x and 16y.

【0026】また本実施例では、固定鏡MRx、MR
y、移動鏡MSx、MSyの夫々に温調された気体が常
時噴き付けられているので、投影光学系PLの固定鏡取
り付け部分付近、ZLステージ17の移動鏡取り付け部
分付近を積極的に空冷することが可能となり、投影光学
系やウェハステージの熱的(温度的)な不安定要因を低
減させることもできる。このため投影光学系内の光学素
子が露光光の一部を吸収することで発生した熱量が鏡筒
へ伝導することによる結像性能の劣化も十分に小さく押
えられるといった副次的な効果も得られる。
In this embodiment, the fixed mirrors MRx, MR
Since the temperature-controlled gas is constantly sprayed onto each of y and the movable mirrors MSx and MSy, the vicinity of the fixed mirror mounting portion of the projection optical system PL and the vicinity of the movable mirror mounting portion of the ZL stage 17 are actively air-cooled. This makes it possible to reduce thermal (temperature) instability factors of the projection optical system and the wafer stage. For this reason, the side effect that the deterioration of the imaging performance due to the transfer of the amount of heat generated by the absorption of part of the exposure light by the optical element in the projection optical system to the lens barrel can be suppressed is also obtained. Be done.

【0027】図4は本発明の第2の実施例による光路カ
バーの構成を示し、第1の実施例と大きく異なる点は、
可動カバーを多段構造としたことである。すなわち、先
の第1の実施例では、図3からも明らかなように、1つ
の可動カバー12x、12yの可動範囲がウェハステー
ジWSTのX、Y方向の移動ストロークであるため、可
動カバー12x、12yの寸法が長くなってしまう。そ
こで第2の実施例では、図4に示すように可動カバーを
ウェハステージWSTに先端を固定された第1可動カバ
ー30x(30y)と、この第1可動カバー30x(3
0y)と外カバー11x、11yとをつなぐ第2可動カ
バー(中間カバー)31x(31y)との2段構造で構
成する。第2可動カバー31x(31y)は、ウェハス
テージWSTのX方向、又はY方向の各干渉計計測値、
又はステージに設けられたリミットスイッチのオン、オ
フ等に基づいて伸縮可能に構成され、その移動は不図示
のエアシリンダー、ベルト・プーリ等で駆動される。
FIG. 4 shows the structure of the optical path cover according to the second embodiment of the present invention. The point that is largely different from the first embodiment is that
The movable cover has a multi-stage structure. That is, in the first embodiment described above, as is clear from FIG. 3, since the movable range of one movable cover 12x, 12y is the movement stroke of the wafer stage WST in the X and Y directions, the movable cover 12x, The size of 12y becomes long. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, the movable cover is a first movable cover 30x (30y) whose front end is fixed to the wafer stage WST, and the first movable cover 30x (3y).
0y) and a second movable cover (intermediate cover) 31x (31y) that connects the outer covers 11x and 11y. The second movable cover 31x (31y) is provided with each interferometer measurement value in the X direction or the Y direction of the wafer stage WST.
Alternatively, it is configured to be expandable / contractible based on ON / OFF of a limit switch provided on the stage, and its movement is driven by an air cylinder, a belt / pulley, etc. (not shown).

【0028】さて図4においても、図2、又は図3と同
一の部材には同じ符号をつけてある。この図4からも明
らかなように、第1可動カバー30x(30y)は第2
可動カバー31x(31y)内を伸縮可能に移動でき、
振動防止用の可動体(コロ)32を介して支持される。
そして第2可動カバー31x(31y)は外カバー部1
1x(11y)内を可動体33を介して支持される。
Also in FIG. 4, the same members as those in FIG. 2 or FIG. 3 are designated by the same reference numerals. As is apparent from FIG. 4, the first movable cover 30x (30y) is not
The movable cover 31x (31y) can be moved to expand and contract,
It is supported via a movable body (roller) 32 for preventing vibration.
The second movable cover 31x (31y) is the outer cover portion 1
The inside of 1x (11y) is supported via the movable body 33.

【0029】この第2の実施例によれば、計測用のビー
ムB1x、B1yの光路を多段構造の伸縮カバーで覆う
ため、ウェハステージWSTの移動鏡が最もビームスプ
リッタBS側に近づいたときのスペースが少なくなくと
も、伸縮可能なカバーを容易に配置することが可能とな
る。図5は本発明の第3の実施例による光路カバーの構
成を示し、今までの第1、第2の実施例と異なる点は、
ウェハステージWSTと一体に可動な可動カバーの光路
方向の寸法を小さくしつつ、計測用の光路カバーの伸縮
構造を変更したことである。
According to the second embodiment, since the optical paths of the measurement beams B1x and B1y are covered with the expandable cover of the multistage structure, the space when the movable mirror of the wafer stage WST is closest to the beam splitter BS side. It is possible to easily arrange the extendable cover even if the number is not small. FIG. 5 shows the structure of the optical path cover according to the third embodiment of the present invention. The difference from the first and second embodiments so far is that
This is to change the expansion / contraction structure of the measurement optical path cover while reducing the size of the movable cover that is movable integrally with the wafer stage WST in the optical path direction.

【0030】図5において、寸法の短い可動カバー40
y(X軸用は40x)は固定カバー10y(10x)の
下部に、光路方向に移動自在に設けられている。そのた
め固定カバー10y(10x)の下面部にはガイドレー
ル、駆動用ベルト等が設けられ、可動カバー40y(4
0x)は干渉計の測定値に応じて、その先端が移動鏡M
Sy(MSx)と一定の間隔を保つように強制的に駆動
される。そして、可動カバー40yの周囲には、固定カ
バー10yの側壁下部にヒンジ等で側方に開放可能に設
けられた複数の開閉カバー41Y−1、41Y−2…4
1Y−7が設けられる。これら開閉カバー41Yは図5
のように水平に90°だけ開いたとき、移動鏡MSyの
上面よりも上方に位置するように定められ、移動鏡MS
yの光路方向の移動、すなわち可動カバー40yの移動
に連動して、図5のカバー41Y−1、41Y−2のよ
うに順次開放される。従って移動鏡MSyが最も外カバ
ー部11y側に近寄ったとき、全ての開閉カバー41Y
−1〜41Y−7が水平に開かれることになる。また開
閉カバー41Yが閉じた状態では、可動カバー40y
が、その内壁を摺動しないように微少なスペースがもう
けられる。
In FIG. 5, the movable cover 40 having a short dimension is used.
y (40x for X axis) is provided below the fixed cover 10y (10x) so as to be movable in the optical path direction. Therefore, a guide rail, a drive belt, etc. are provided on the lower surface of the fixed cover 10y (10x), and the movable cover 40y (4
0x) has the tip of the moving mirror M depending on the measurement value of the interferometer.
It is forcibly driven so as to keep a constant interval with Sy (MSx). Around the movable cover 40y, a plurality of open / close covers 41Y-1, 41Y-2, ...
1Y-7 is provided. These open / close covers 41Y are shown in FIG.
When it is opened horizontally by 90 °, the moving mirror MSy is positioned above the upper surface of the moving mirror MSy.
Interlocking with the movement of y in the optical path direction, that is, the movement of the movable cover 40y, the covers 41Y-1 and 41Y-2 are sequentially opened. Therefore, when the movable mirror MSy comes closest to the outer cover portion 11y side, all the opening / closing covers 41Y
-1 to 41Y-7 are opened horizontally. When the opening / closing cover 41Y is closed, the movable cover 40y is closed.
However, a small space is provided to prevent sliding on the inner wall.

【0031】さらに図5では表わしていないが、固定カ
バー10yの反対側にも全く同一の開閉カバーが設けら
れ、左右で対となる開閉カバーがほぼ同時に開閉され
る。尚、可動カバー40yは先の図2〜図4と同様にウ
ェハステージWSTの一部のガイド部14x、14yに
保持部材13x、13yを介して取り付けてもよい。図
6は図2〜図5の夫々に示した固定カバー10x、10
yの部分断面を示し、固定カバー10x、10yの内壁
に、光路方向に延設された温調気体流通用のパイプダク
ト50を設け、このパイプダクト50の内側の流路51
に温調気体を通し、さらにパイプダクト50の側壁に複
数の噴出口52を一列に形成したものである。パイプダ
クト50の流路51には、図2、又は図3に示したダク
ト16x、16yからのエアーが集中して通るように導
びかれる。このため噴出口52からのエアーはビーム光
路の全体をほぼ垂直方向から横切るように噴出される。
尚、各噴出口52からのエアは、ビームの光路と正確に
垂直に噴出させるのではなく、固定カバー10x、10
yの先端(固定鏡MRx、MRy)側に向けて斜めに噴
出させるのが望ましい。
Further, although not shown in FIG. 5, the same opening / closing cover is provided on the opposite side of the fixed cover 10y, and the opening / closing covers forming a pair on the left and right sides are opened and closed at substantially the same time. The movable cover 40y may be attached to a part of the guide portions 14x, 14y of the wafer stage WST via the holding members 13x, 13y as in FIGS. FIG. 6 shows the fixed covers 10x and 10 shown in FIGS.
A partial cross section of y is shown, and a pipe duct 50 for temperature control gas flow extending in the optical path direction is provided on the inner walls of the fixed covers 10x and 10y, and a flow passage 51 inside the pipe duct 50 is provided.
A temperature control gas is passed through the pipe duct 50, and a plurality of jet ports 52 are formed in a line on the side wall of the pipe duct 50. The air from the ducts 16x and 16y shown in FIG. 2 or FIG. 3 is guided to the flow path 51 of the pipe duct 50 so as to be concentrated. Therefore, the air from the ejection port 52 is ejected so as to traverse the entire beam optical path from a substantially vertical direction.
It should be noted that the air from each ejection port 52 is not ejected exactly perpendicular to the optical path of the beam, but the fixed covers 10x, 10
It is desirable to eject the light obliquely toward the tip (fixed mirrors MRx, MRy) side of y.

【0032】図7は本発明の第4の実施例による光路カ
バーの構成を示し、本実施例が先の各実施例と異なる点
は、固定鏡MRに対する参照用のビーム光路に対しての
みカバーを設け、移動鏡MSに対する計測用のビーム光
路に対しては特別なカバーを設けないようにしたことで
ある。図7において、先の図2、図3と同一の部材には
同じ符号をつけてある。
FIG. 7 shows the structure of an optical path cover according to a fourth embodiment of the present invention. The difference of this embodiment from the previous embodiments is that only the reference beam optical path for the fixed mirror MR is covered. Is provided, and no special cover is provided for the measurement beam optical path for the movable mirror MS. 7, the same members as those in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals.

【0033】図7において固定カバー10x(Y軸用は
10y)は、取り付け金具21、23を介して、それぞ
れコラム22、ベース20に固定される。固定カバー1
0xには先の実施例と同様にダクト16xが設けられ、
清浄な温調エアーが固定カバー10x内を通って固定鏡
MRx側から外部へ流出する。さらに固定カバー10x
の下面部には、計測用のビームB1xの光路に向けて温
調エアーを噴出させるための小開口60の複数個がほぼ
一列に形成されている。
In FIG. 7, a fixed cover 10x (10y for the Y-axis) is fixed to the column 22 and the base 20 via mounting members 21 and 23, respectively. Fixed cover 1
The duct 16x is provided at 0x as in the previous embodiment,
Clean temperature control air flows through the fixed cover 10x to the outside from the fixed mirror MRx side. Fixed cover 10x
A plurality of small openings 60 for ejecting the temperature control air toward the optical path of the measurement beam B1x are formed in a line on the lower surface of the.

【0034】図7では、固定カバー10xの下面と移動
鏡MSxの上面とに比較的大きな間隔があくように図示
したが、ここは数mm〜1cm程度にすることができる。こ
のため小開口60とビームB1xとの間隔も1cm前後に
することができ、ビームB1xの光路に対して流速の大
きいエアーがほぼ垂直方向に噴きつけられることにな
る。
In FIG. 7, the lower surface of the fixed cover 10x and the upper surface of the movable mirror MSx are illustrated to have a relatively large distance, but this can be set to several mm to 1 cm. Therefore, the distance between the small opening 60 and the beam B1x can be set to about 1 cm, and the air having a large flow velocity is jetted almost vertically to the optical path of the beam B1x.

【0035】本実施例では計測用のビーム光路に対して
は開放された空間内でエアーを噴き付けるという従来と
同様の考え方を適用している。しかしながら従来の方式
よりも格段に効果があることが実験等によって確認され
ている。それは、計測用のビーム光路の直近に、温調気
体の噴き出し口(小開口60)を光路に沿って配置した
ことで、噴き出し口近傍の流速が大きい状態での気体を
利用できるからである。従ってダクト16x、16yか
ら供給されるエアーの単位時間の流量が小さくても、小
開口60から有効にエアーを噴出させる構造を採用すれ
ば、小開口60近傍での流速は大きくすることが可能と
なる。
In the present embodiment, the same idea as in the prior art that air is blown in the open space is applied to the beam path for measurement. However, it has been confirmed by experiments that it is significantly more effective than the conventional method. This is because the temperature control gas ejection port (small opening 60) is arranged in the vicinity of the measurement beam optical path along the optical path, so that the gas in the state where the flow velocity near the ejection port is high can be used. Therefore, even if the flow rate of the air supplied from the ducts 16x and 16y per unit time is small, the flow velocity in the vicinity of the small opening 60 can be increased by adopting the structure in which the air is effectively ejected from the small opening 60. Become.

【0036】また図7に示した固定カバー10xの構造
と、図6に示した構造とを組み合わせて、図8に示すよ
うなカバー構成にしてもよい。図8において、固定カバ
ー10x内は2層構造に作られており、ダクト16xか
ら送風エアーは、参照用ビームB2xの光路を覆う上段
のカバー内と、エアー噴き出し用の複数の小開口60が
形成された下段のカバー内とに分流される。下段カバー
の内壁で各小開口の風下側には、下段カバー内を通る気
体を有効に小開口60へ導びくため導風板(つば)61
が設けられる。この図7、図8の実施例によれば、移動
鏡MSx、MSyの移動位置に連動して運動する可動部
材が全くないため、可動構造にすることによって必然的
にさけられなかった発塵が防止できる。
The structure of the fixed cover 10x shown in FIG. 7 and the structure shown in FIG. 6 may be combined to form a cover structure as shown in FIG. In FIG. 8, the fixed cover 10x has a two-layer structure, and the air blown from the duct 16x has an upper cover that covers the optical path of the reference beam B2x and a plurality of small openings 60 for ejecting air. It is diverted to the inside of the lower cover. On the leeward side of each small opening on the inner wall of the lower cover, a baffle plate (collar) 61 is provided to effectively guide the gas passing through the lower cover to the small opening 60.
Is provided. According to the embodiments shown in FIGS. 7 and 8, since there is no movable member that moves in conjunction with the moving positions of the movable mirrors MSx and MSy, dust is inevitably avoided due to the movable structure. It can be prevented.

【0037】しかも固定カバー内に送風される清浄な温
調気体の一部が極めて効率よく計測用のビーム光路をも
空調することになるので、計測安定性も先の各実施例と
同程度に向上する。図9は本発明の第5の実施例による
光路カバーの構成を示し、先の図7に示した構成を若干
変形したものである。図9に示すように、本実施例では
計測用のビームB1x(B1y)のビームスプリッタ側
の一部を外カバー部11xで覆い、ダクト16xからの
エアーが外カバー部11xによってビームB1xの光路
のうちビームスプリッタ側の部分に効率的に集中するよ
うにする。外カバー部11xはウェハステージWSTの
移動ストロークの範囲内でステージと空間的に干渉しな
いように作られている。そして図9のように、ウェハス
テージWSTが干渉計IFX、ビームスプリッタ等から
遠ざかった位置では、固定カバー10xの下面に形成さ
れた複数個の小開口60からのエアーが、計測用のビー
ムB1xの光路を積極的に温調する。このため小開口6
0は、固定カバー10xの下面のうち、先端側の約半分
に所定の間隔で一列に形成される。
Moreover, since a part of the clean temperature-controlled gas blown into the fixed cover also highly efficiently air-conditions the beam light path for measurement, the measurement stability is the same as in the previous embodiments. improves. FIG. 9 shows the structure of an optical path cover according to the fifth embodiment of the present invention, which is a slightly modified version of the structure shown in FIG. As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a part of the measurement beam B1x (B1y) on the beam splitter side is covered with the outer cover portion 11x, and the air from the duct 16x is covered by the outer cover portion 11x in the optical path of the beam B1x. Efficiently concentrate on the beam splitter side. The outer cover portion 11x is made so as not to spatially interfere with the stage within the movement stroke of the wafer stage WST. Then, as shown in FIG. 9, at a position where the wafer stage WST is away from the interferometer IFX, the beam splitter, etc., the air from the plurality of small openings 60 formed on the lower surface of the fixed cover 10x causes the measurement beam B1x to move. Actively regulate the temperature of the optical path. Therefore, the small opening 6
Zeros are formed in a line at a predetermined interval on approximately half of the lower surface of the fixed cover 10x on the tip side.

【0038】以上本発明の各実施例を説明したが、本発
明はレーザ干渉計を測長器とする他の2次元、又は1次
元ステージをもつ装置にも応用できる。さらに固定鏡用
のビームと移動鏡用のビームとが互いに平行になってい
ない系においても、本発明を応用することができる。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be applied to an apparatus having another two-dimensional or one-dimensional stage using a laser interferometer as a length measuring device. Furthermore, the present invention can be applied to a system in which the beam for the fixed mirror and the beam for the movable mirror are not parallel to each other.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上本発明によれば、光波干渉計のビー
ム光路を確実に空調することができるので、空気のゆら
ぎによる計測誤差が低減され、ステージの位置が安定に
再現性よく測定される。実験によれば、被覆手段(カバ
ー)を設ける前のゆらぎによる計測誤差は±0.04μm
程度発生していたが、カバーを設けて、その内部を空調
すると、ゆらぎによる誤差は±0.01μm程度まで低減
させることが可能である。
As described above, according to the present invention, since the beam optical path of the light wave interferometer can be reliably air-conditioned, the measurement error due to the fluctuation of air is reduced, and the position of the stage can be measured stably and with good reproducibility. .. According to the experiment, the measurement error due to the fluctuation before the covering means (cover) is provided is ± 0.04 μm.
Although there was a degree of occurrence, by providing a cover and air conditioning the inside, the error due to fluctuation can be reduced to about ± 0.01 μm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の投影露光装置の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional projection exposure apparatus.

【図2】本発明の第1の実施例による光波干渉計付きス
テージの構成を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a stage with a light wave interferometer according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2の光波干渉計の光路カバーの構造を示す部
分断面図
3 is a partial cross-sectional view showing the structure of an optical path cover of the light wave interferometer of FIG.

【図4】第2の実施例による光路カバーの構造を示す部
分断面図
FIG. 4 is a partial sectional view showing a structure of an optical path cover according to a second embodiment.

【図5】第3の実施例による光路カバーの構造を示す斜
視図
FIG. 5 is a perspective view showing a structure of an optical path cover according to a third embodiment.

【図6】固定カバー内の温調エアーの噴き出し構造の変
形例を示す斜視図
FIG. 6 is a perspective view showing a modified example of a structure for ejecting temperature-controlled air in the fixed cover.

【図7】本発明の第4の実施例による光路カバーの構造
を示す部分断面図
FIG. 7 is a partial sectional view showing the structure of an optical path cover according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図7の光路カバー構造の変形例を示す断面図8 is a sectional view showing a modification of the optical path cover structure of FIG.

【図9】本発明の第5の実施例による光路カバーの構造
を示す部分断面図
FIG. 9 is a partial sectional view showing the structure of an optical path cover according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

WST ウェハステージ MR、MRx、MRy 固定鏡 MS、MSx、MRy 移動鏡 IFM、IFMy 干渉計 10x、10y 固定カバー 11x、11y 外カバー部 12x、12y、30x、31x、40y 可動カバー 15y 送風パイプ 16x、16y 送風ダクト B1x、B1y 計測用ビーム B2x、B2y 参照用ビーム WST Wafer Stage MR, MRx, MRy Fixed Mirror MS, MSx, MRy Moving Mirror IFM, IFMy Interferometer 10x, 10y Fixed Cover 11x, 11y Outer Cover 12x, 12y, 30x, 31x, 40y Movable Cover 15y Blower Pipe 16x, 16y Blower duct B1x, B1y Measurement beam B2x, B2y Reference beam

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の方向に移動可能なステージと、該
ステージの一部に移動方向と垂直な反射面をもって固設
された移動鏡と、前記ステージのベース部に対して固定
的に配置された固定鏡と、前記移動鏡と固定鏡との夫々
にほぼ垂直に可干渉性の光ビームを投射し、前記移動鏡
と固定鏡との夫々で反射した光ビームを干渉させて受光
するとともに、該干渉したビームを光電検出して計測信
号を出力する光波干渉計と、該光波干渉計からの計測信
号に基づいて前記ステージの位置を検知する位置検知回
路とを備えた位置計測装置において、 前記光波干渉計から前記固定鏡までの間のビーム光路を
覆う第1の被覆手段と;前記光波干渉計から前記移動鏡
までの間のビーム光路を、該ビーム光路の方向の寸法を
前記ステージの移動に伴って変化させながら覆う第2の
被覆手段と;前記第1の被覆手段と第2の被覆手段との
内部の夫々に、制御された温度の気体を所定の流量で供
給する気体供給手段と;を設けたことを特徴とするステ
ージの位置計測装置。
1. A stage movable in a predetermined direction, a movable mirror fixed to a part of the stage with a reflection surface perpendicular to the movement direction, and fixedly arranged with respect to a base portion of the stage. A fixed mirror, projecting a coherent light beam substantially perpendicular to each of the movable mirror and the fixed mirror, and receiving by interfering the light beam reflected by each of the movable mirror and the fixed mirror, In a position measuring device including a light wave interferometer that photoelectrically detects the interfered beam and outputs a measurement signal, and a position detection circuit that detects the position of the stage based on the measurement signal from the light wave interferometer, First coating means for covering a beam optical path from the light wave interferometer to the fixed mirror; a beam optical path from the light wave interferometer to the movable mirror, and a dimension of the stage in the direction of the beam optical path Changed with Second coating means for covering while; gas supply means for supplying a gas of a controlled temperature at a predetermined flow rate to each of the insides of the first coating means and the second coating means; Position measuring device characterized by.
【請求項2】 所定の方向に移動可能なステージと、該
ステージの一部に移動方向と垂直な反射面をもって固設
された移動鏡と、前記ステージのベース部に対して固定
的に配置された固定鏡と、前記移動鏡と固定鏡との夫々
にほぼ垂直に可干渉性の光ビームを投射し、前記移動鏡
と固定鏡との夫々で反射した光ビームを干渉させて受光
するとともに、該干渉したビームを光電検出して計測信
号を出力する光波干渉計と、該光波干渉計からの計測信
号に基づいて前記ステージの位置を検知する位置検知回
路とを備えた位置計測装置において、 前記光波干渉計から前記固定鏡までの間のビーム光路を
覆う固定被覆手段と;該固定被覆手段の内部に、制御さ
れた温度の気体を所定の流量で供給する気体供給手段と
を設けたことを特徴とするステージの位置計測装置。
2. A stage movable in a predetermined direction, a movable mirror fixed to a part of the stage with a reflection surface perpendicular to the movement direction, and fixedly arranged with respect to a base portion of the stage. A fixed mirror, projecting a coherent light beam substantially perpendicular to each of the movable mirror and the fixed mirror, and receiving by interfering the light beam reflected by each of the movable mirror and the fixed mirror, In a position measuring device including a light wave interferometer that photoelectrically detects the interfered beam and outputs a measurement signal, and a position detection circuit that detects the position of the stage based on the measurement signal from the light wave interferometer, Fixed coating means for covering the beam optical path from the light wave interferometer to the fixed mirror; and gas supply means for supplying a gas of a controlled temperature at a predetermined flow rate are provided inside the fixed coating means. Characteristic stage Position measuring device.
【請求項3】 請求項第1項、又は第2項に記載の装置
において、前記固定鏡に向う光ビームと前記移動鏡に向
う光ビームとは互いに平行に配置され、 前記固定鏡に向う光ビームの光路を覆う前記第1被覆手
段、又は固定被覆手段は、前記固定鏡側に近接した位置
に開口を有し、該開口を介して前記制御された温度の気
体を外部へ流出させることを特徴とするステージの位置
計測装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the light beam directed to the fixed mirror and the light beam directed to the movable mirror are arranged in parallel to each other, and light directed to the fixed mirror is used. The first coating means or the fixed coating means for covering the optical path of the beam has an opening at a position close to the fixed mirror side, and allows the gas of the controlled temperature to flow out through the opening. Characteristic stage position measuring device.
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