JPH0878315A

JPH0878315A - Exposure system

Info

Publication number: JPH0878315A
Application number: JP6214610A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ota; 和哉太田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-03-22

Abstract

PURPOSE: To reduce the effect of the fluctuation of air to a measuring instrument measuring the place of a wafer stage in an exposure system exposing a pattern on a mask onto a photosensitive substrate. CONSTITUTION: A wafer stage consisting of a wafer X stage 8 slidden along an X-axis, a wafer Y stage 7 slid along a Y-axis, and a wafer leveling table 9, etc., placed on these both stages is used, the acceleration in the direction X and direction Y of the wafer leveling stage 9 during scanning exposure is measured by a plurality of acceleration sensors 21, 22, etc., arranged on the wafer leveling table 9, and the place of the wafer leveling table 9 is computed from the measured acceleration.

Description

Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回
路、液晶ディスプレイ等を製造するためのフォトリソグ
ラフィー工程において、マスク上のパターンを感光基板
上に露光する露光装置に関し、ステッパーのような一括
露光方式の露光装置にも適用できるが、マスクと感光基
板とを同期して走査することにより感光基板上に逐次マ
スクパターンを露光する投影式走査型露光装置に適用し
て好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for exposing a pattern on a mask onto a photosensitive substrate in a photolithography process for manufacturing a semiconductor integrated circuit, a liquid crystal display or the like, and a batch exposure such as a stepper. Although it can be applied to an exposure apparatus of a system, it is suitable to be applied to a projection type scanning exposure apparatus which sequentially exposes a mask pattern on the photosensitive substrate by scanning the mask and the photosensitive substrate in synchronization.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば半導体素子、液晶表示素子又は薄
膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー工程で製造する
際に、レチクル（又はフォトマスク等）のパターンを感
光材が塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に
転写する投影露光装置が使用されている。従来は主に、
ウエハの各ショット領域に順次レチクルのパターンの像
を転写露光するステップ・アンド・リピート方式の縮小
投影型露光装置（ステッパー等）が多用されていた。2. Description of the Related Art For example, when a semiconductor device, a liquid crystal display device, a thin film magnetic head, or the like is manufactured by a photolithography process, a wafer (or a glass plate, etc.) to which a reticle (or photomask, etc.) pattern is coated with a photosensitive material A projection exposure apparatus for transferring onto the top is used. Conventionally, mainly
A step-and-repeat type reduction projection type exposure apparatus (stepper or the like) that sequentially transfers and exposes an image of a reticle pattern onto each shot area of a wafer has been widely used.

【０００３】しかし近年、半導体素子等においては１個
のチップパターンが大型化しているため、より大面積の
パターンを露光できる露光装置も必要とされている。と
ころが、投影光学系の広い露光フィールドの全面で解像
力及び他の結像性能（ディストーション、像面湾曲等）
を所定の精度に維持することは困難である。そこで現在
注目されているのが、走査型露光装置である。この走査
型露光装置の原型とも言うべき露光装置が、投影倍率が
等倍の反射投影光学系を備え、等倍のレチクル（狭義の
所謂マスク）を保持するレチクルステージとウエハを保
持するウエハステージとを共通の移動コラムに結合し
て、レチクル及びウエハを同一速度で走査露光するミラ
ープロジェクションアライナである。その等倍の反射投
影光学系では、屈折素子（レンズ）を用いないために広
い露光波長域において色収差が良好であり、光源（水銀
ランプ等）から発する２種類以上の輝線スペクトル（例
えばｇ線とｈ線等）を同時に使って露光強度を高めるこ
とができ、従って高速の走査露光が可能となっている。
その反射式の投影光学系では、Ｓ（サジタル）像面とＭ
（メリジオナル）像面との双方の非点収差をともに零に
する点が、反射投影系の光軸から一定距離の像高位置近
傍に制限されるため、レチクルを照明する露光光の形状
は幅の狭い輪帯の一部分、いわゆる円弧スリット状にな
っている。However, in recent years, since one chip pattern has become large in a semiconductor element or the like, there is also a need for an exposure apparatus capable of exposing a pattern having a larger area. However, the resolution and other imaging performance (distortion, field curvature, etc.) over the entire wide exposure field of the projection optical system.
Is difficult to maintain to a predetermined accuracy. Therefore, the scanning exposure apparatus is currently receiving attention. An exposure apparatus, which should be called a prototype of this scanning type exposure apparatus, includes a reflection projection optical system having a projection magnification of 1 ×, a reticle stage holding a 1 × reticle (a so-called mask in a narrow sense), and a wafer stage holding a wafer. Is a mirror projection aligner that scans and exposes a reticle and a wafer at the same speed by coupling the same to a common moving column. The catadioptric optical system of the same magnification has good chromatic aberration in a wide exposure wavelength range because it does not use a refraction element (lens), and has two or more kinds of bright line spectra (for example, g-line and The exposure intensity can be increased by simultaneously using (h-line, etc.), and therefore high-speed scanning exposure is possible.
In the reflective projection optical system, the S (sagittal) image plane and the M
(Meridional) Since the point at which both astigmatism with the image plane is zero is limited to near the image height position at a certain distance from the optical axis of the catoptric system, the shape of the exposure light that illuminates the reticle is wide. It is a so-called arc slit, which is a part of the narrow annular zone.

【０００４】このような等倍の走査型露光装置では、ウ
エハ上に投影されるレチクルのパターンの像が鏡像関係
にならないような投影光学系を用いた場合には、レチク
ルとウエハとを一体の移動コラム上にアライメントした
状態で保持させた後、移動コラムに円弧スリット状の照
明光の短手方向に１次元的に走査を行わせることで露光
が完了する。一方、ウエハ上に投影されたレチクルのパ
ターンの像が鏡像関係になるような等倍投影光学系を用
いた場合には、レチクルステージとウエハステージとを
互いに逆方向に同一速度で移動させる必要がある。In such an equal-magnification scanning exposure apparatus, when a projection optical system is used in which the pattern image of the reticle projected on the wafer does not have a mirror image relationship, the reticle and the wafer are integrated. The exposure is completed by holding the movable column in an aligned state and then causing the movable column to perform one-dimensional scanning in the lateral direction of the arc slit illumination light. On the other hand, when using a unit-magnification projection optical system in which the reticle pattern image projected on the wafer has a mirror image relationship, it is necessary to move the reticle stage and the wafer stage in opposite directions at the same speed. is there.

【０００５】更に、従来の走査型露光方式として、屈折
素子等を組み込んで投影倍率を拡大、又は縮小した状態
でレチクルステージとウエハステージとの両方を倍率に
応じた速度比で相対走査する方式も知られている。この
場合、その走査型露光装置の投影光学系としては、反射
素子と屈折素子とを組み合わせたもの、あるいは屈折素
子のみで構成されたものが使われ、反射素子と屈折素子
とを組み合わせた縮小投影光学系の一例が、特開昭６３
−１６３３１９号公報に開示されている。Further, as a conventional scanning type exposure method, there is also a method in which a reticle stage and a wafer stage are relatively scanned at a speed ratio corresponding to the magnification in a state in which a refraction element or the like is incorporated to enlarge or reduce the projection magnification. Are known. In this case, as the projection optical system of the scanning type exposure apparatus, a combination of a reflection element and a refraction element, or a combination of only the refraction element is used, and a reduced projection in which the reflection element and the refraction element are combined. An example of an optical system is disclosed in JP-A-63
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 163319.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
縮小倍率の投影光学系を有する走査型露光装置を使用し
た場合には、ウエハ上での露光領域が数十ｍｍ程度しか
得られないため、等倍の走査型露光装置と異なり、１度
の走査露光でウエハ全面を露光することはできない。従
って、ウエハ上の各ショットを投影光学系の視野に対す
る走査開始位置にステップ・アンド・リピート方式で移
動した後、それぞれ走査露光を行うというステップ・ア
ンド・スキャン方式で露光を行う必要がある。そのため
にウエハステージのストロークはウエハの直径とほぼ等
しく、ウエハステージの位置計測用のレーザ干渉計のパ
ス（光路）もウエハの直径と同じ長さが必要であった。However, when a conventional scanning type exposure apparatus having a projection optical system with a reduction magnification is used, the exposure area on the wafer is only about several tens of millimeters, and so on. Unlike the double scanning exposure apparatus, the entire surface of the wafer cannot be exposed by one scanning exposure. Therefore, it is necessary to perform exposure by the step-and-scan method in which each shot on the wafer is moved to the scanning start position with respect to the visual field of the projection optical system by the step-and-repeat method, and then each scanning exposure is performed. Therefore, the stroke of the wafer stage is almost equal to the diameter of the wafer, and the path (optical path) of the laser interferometer for measuring the position of the wafer stage needs to have the same length as the diameter of the wafer.

【０００７】ところが、そのように長いレーザ干渉計の
パスでは、空気の揺らぎによる影響が甚だしく、特に走
査型の露光装置において走査露光時のウエハの位置及び
速度の制御精度が悪くなるという不都合があった。そこ
で、その空気の揺らぎによる影響を低減させるために、
レーザ干渉計のパスをカバーで覆って且つ温調された空
気を流す等の対策が施されているが、それでも十分な制
御精度が得られていない。However, in such a long path of the laser interferometer, the influence of air fluctuation is great, and in particular, in the scanning type exposure apparatus, there is a disadvantage that the control accuracy of the position and speed of the wafer during scanning exposure is deteriorated. It was Therefore, in order to reduce the influence of the fluctuation of the air,
Although measures have been taken such as covering the path of the laser interferometer with a cover and flowing temperature-controlled air, the control accuracy is still insufficient.

【０００８】そこで本出願人は、レーザ干渉計が空気の
揺らぎによる影響を受けても位置ずれが生じないよう
に、走査露光の間中連続的にレチクルとウエハとの相対
的な位置合わせを行う投影式走査型露光装置を、特開平
４−３０７７２０号公報及び特開平５−６２８７１号公
報において提案している。ところが、斯かる装置では、
ウエハをエッチングするプロセス、又はウエハ上に膜を
蒸着等で形成するプロセス等により、アライメント用の
ウエハマークが部分的に損傷してしまった場合には、ア
ライメントの精度が低下するという不都合がある。Therefore, the present applicant continuously performs relative alignment between the reticle and the wafer during the scanning exposure so that the laser interferometer is not displaced even if it is affected by air fluctuations. Projection type scanning exposure apparatuses have been proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-307720 and 5-62871. However, in such a device,
If the wafer mark for alignment is partially damaged by the process of etching the wafer, the process of forming a film on the wafer by vapor deposition, or the like, there is a disadvantage that the alignment accuracy is lowered.

【０００９】また、走査型の露光装置に限らずステッパ
ータイプ（一括露光方式）の露光装置においても、レチ
クルやウエハの位置を計測するためレーザ干渉計が利用
されている。走査型の露光装置とは異なり、レチクル或
いはウエハのショット毎の位置決めだけに使用されるた
め、走査型の露光装置に使用される場合に比較して条件
的には緩やかと言えるが、干渉計のパスの長さは走査型
の露光装置に使用される場合と変わらず、空気の揺らぎ
による影響により位置決め精度が悪化していた。A laser interferometer is used to measure the position of a reticle and a wafer not only in a scanning type exposure apparatus but also in a stepper type (collective exposure type) exposure apparatus. Unlike the scanning type exposure apparatus, it is used only for positioning the reticle or wafer for each shot, so it can be said that the condition is gentle compared to when it is used in the scanning type exposure apparatus. The length of the path is the same as that used in the scanning type exposure apparatus, and the positioning accuracy deteriorates due to the influence of air fluctuations.

【００１０】本発明は斯かる点に鑑み、空気の揺らぎの
影響を受けることのない、又はあってもその影響の少な
い新たな位置計測手段により、露光中のウエハ（感光性
の基板）の位置の制御精度を向上させた露光装置を提供
することを目的とする。更に、本発明は、走査露光中の
レチクル及びウエハの位置の制御精度を向上させた走査
型の露光装置を提供することを目的とする。更に、本発
明は走査型の露光装置でアライメントの精度を向上させ
ることをも目的とする。In view of the above, the present invention provides a new position measuring means that is not affected by air fluctuations, or has little effect even if there is, and the position of the wafer (photosensitive substrate) being exposed. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus with improved control accuracy. A further object of the present invention is to provide a scanning type exposure apparatus in which the control accuracy of the positions of the reticle and wafer during scanning exposure is improved. Another object of the present invention is to improve the accuracy of alignment in a scanning type exposure apparatus.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による第１の露光
装置は、感光性の基板（６）に転写されるパターンが形
成されたマスク（１）を照明する照明手段（ＥＬ）と、
その基板（６）を所定の位置決め平面上で移動させる基
板ステージ（９）とを有し、そのマスク（１）のパター
ンをその基板（６）上の所定の露光領域に露光する露光
装置において、その位置決め平面上の互いに交差する２
方向（Ｘ方向及びＹ方向）におけるその基板ステージ
（９）の加速度を検出する加速度検出手段（２１〜２
３）と、この加速度検出手段の検出結果に基づいてその
基板ステージ（９）の２次元的な位置を算出する位置算
出手段（６２）と、この位置算出手段により算出された
位置に基づいてその基板ステージ（９）の２次元的な位
置を制御する基板ステージ制御手段（６３）と、を設け
たものである。A first exposure apparatus according to the present invention comprises an illumination means (EL) for illuminating a mask (1) on which a pattern to be transferred onto a photosensitive substrate (6) is formed.
An exposure apparatus having a substrate stage (9) for moving the substrate (6) on a predetermined positioning plane and exposing the pattern of the mask (1) to a predetermined exposure area on the substrate (6), 2 intersecting each other on the positioning plane
Acceleration detecting means (21 to 2) for detecting the acceleration of the substrate stage (9) in the direction (X direction and Y direction).
3), position calculating means (62) for calculating the two-dimensional position of the substrate stage (9) based on the detection result of the acceleration detecting means, and the position calculating means (62) for calculating the position based on the position calculated by the position calculating means. Substrate stage control means (63) for controlling the two-dimensional position of the substrate stage (9) is provided.

【００１２】この場合、その基板ステージ（９）のその
位置決め平面上での回転角加速度を検出する角加速度検
出手段（２１，２２）を設け、その位置算出手段（６
２）は、その加速度検出手段（２１〜２３）及び角加速
度検出手段（２１，２２）の検出結果に基づいて更にそ
の基板ステージ（９）の回転角を算出し、その基板ステ
ージ制御手段（６３）は、その位置算出手段（６２）に
より算出された回転角に基づいてその基板ステージ
（９）の回転角をも制御することが好ましい。In this case, angular acceleration detecting means (21, 22) for detecting the rotational angular acceleration of the substrate stage (9) on the positioning plane is provided, and the position calculating means (6) is provided.
2) further calculates the rotation angle of the substrate stage (9) based on the detection results of the acceleration detecting means (21-23) and the angular acceleration detecting means (21, 22), and the substrate stage control means (63). Preferably controls the rotation angle of the substrate stage (9) based on the rotation angle calculated by the position calculation means (62).

【００１３】更に、本発明による第２の露光装置は、転
写用のパターンが形成されたマスク（１）を照明し、そ
のマスク（１）を第１の方向（Ｙ方向又は−Ｙ方向）に
走査するのと同期してその基板（６）を第２の方向（−
Ｙ方向又はＹ方向）に走査することによりそのマスク
（１）のパターンを逐次その基板（６）上の各露光領域
に露光する走査型露光装置において、そのマスク（１）
をこのマスクに平行な第１の位置決め平面上で移動させ
るマスクステージ（２）と、その第１の位置決め平面上
でその第１の方向及びこの第１の方向に交差する方向で
のそのマスクステージの加速度を検出するマスク側加速
度検出手段（１８〜２０）と、その基板（６）をこの基
板の表面に平行な第２の位置決め平面上で移動させる基
板ステージ（９）と、その第２の位置決め平面上でその
第２の方向及びこの第２の方向に交差する方向での前記
基板ステージの加速度を検出する基板側加速度検出手段
（２１〜２３）と、そのマスク側加速度検出手段（１８
〜２０）及び基板側加速度検出手段（２１〜２３）の検
出結果に基づいてそれぞれそのマスク（１）及びその基
板（６）の位置を算出する位置算出手段（６０，６２）
と、この位置算出手段の算出結果に基づいてそのマスク
ステージ（２）及び基板ステージ（９）の動作を制御す
るステージ制御手段（６１，６３）と、を設けたもので
ある。Further, the second exposure apparatus according to the present invention illuminates the mask (1) on which the transfer pattern is formed, and moves the mask (1) in the first direction (Y direction or -Y direction). In synchronization with scanning, the substrate (6) is moved in the second direction (-
In a scanning type exposure apparatus for sequentially exposing the pattern of the mask (1) to each exposure area on the substrate (6) by scanning in the Y direction or the Y direction), the mask (1)
Stage (2) for moving the lens on a first positioning plane parallel to the mask, and the mask stage in the first direction and a direction intersecting the first direction on the first positioning plane. Mask-side acceleration detection means (18 to 20) for detecting the acceleration of the substrate, a substrate stage (9) for moving the substrate (6) on a second positioning plane parallel to the surface of the substrate, and a second stage thereof. Substrate side acceleration detection means (21-23) for detecting acceleration of the substrate stage in the second direction and a direction intersecting the second direction on the positioning plane, and mask side acceleration detection means (18).
To 20) and the substrate side acceleration detecting means (21 to 23) based on the detection results, the position calculating means (60, 62) for calculating the positions of the mask (1) and the substrate (6), respectively.
And stage control means (61, 63) for controlling the operations of the mask stage (2) and the substrate stage (9) based on the calculation result of the position calculation means.

【００１４】この場合、そのマスク（１）に形成された
位置合わせ用マーク（４８，４９）と、その基板（６）
に形成された位置合わせ用マーク（４６，４７）との相
対的な位置ずれ量を検出するアライメント系（ＡＬ）を
設け、そのステージ制御手段を介してそのマスク（１）
及びその基板（６）の位置決めを行う際に、そのアライ
メント系（ＡＬ）で検出される位置ずれ量を所定の許容
範囲内に追い込むことが好ましい。In this case, the alignment marks (48, 49) formed on the mask (1) and the substrate (6).
An alignment system (AL) for detecting a relative positional deviation amount with respect to the alignment marks (46, 47) formed on the mask (1) is provided via the stage control means.
When positioning the substrate (6) and the substrate (6), it is preferable that the amount of positional deviation detected by the alignment system (AL) falls within a predetermined allowable range.

【００１５】[0015]

【作用】斯かる本発明の第１の露光装置によれば、基板
ステージ（９）の位置及び速度はその基板ステージ
（９）に搭載された加速度センサ（２１〜２３）からの
加速度情報に基づき算出されるので、基板ステージ
（９）の位置をモニタする計測器に対する空気揺らぎの
影響はなく、基板（６）の位置及び速度は高精度に制御
される。According to the first exposure apparatus of the present invention, the position and speed of the substrate stage (9) are based on the acceleration information from the acceleration sensors (21-23) mounted on the substrate stage (9). Since it is calculated, there is no influence of air fluctuations on the measuring instrument that monitors the position of the substrate stage (9), and the position and speed of the substrate (6) are controlled with high accuracy.

【００１６】また、基板ステージ（９）の回転角加速度
を検出する角加速度検出手段（２１，２２）を設けて基
板ステージ（９）の回転角をも制御する場合には、空気
揺らぎの影響を受けることなく回転角の制御ができる。
また本発明の第２の露光装置によれば、走査露光用のマ
スクステージ（２）及び走査用の基板ステージ（９）の
位置は、マスクステージ（２）に搭載された加速度セン
サ（１８〜２０）及び基板ステージ（９）に搭載された
加速度センサ（２１〜２３）からの加速度情報に基づき
それぞれ算出されるので、干渉計のように空気の揺らぎ
の影響を受けることなく、従ってマスク（１）及び基板
（６）の位置及び速度は高精度に制御される。Further, when the angular acceleration detecting means (21, 22) for detecting the rotational angular acceleration of the substrate stage (9) is provided to control the rotational angle of the substrate stage (9) as well, the influence of air fluctuation is affected. The rotation angle can be controlled without receiving it.
Further, according to the second exposure apparatus of the present invention, the positions of the mask stage (2) for scanning exposure and the substrate stage (9) for scanning are determined by the acceleration sensors (18 to 20) mounted on the mask stage (2). ) And the acceleration information from the acceleration sensors (21 to 23) mounted on the substrate stage (9) respectively, so that the mask (1) is not affected by the fluctuation of air unlike an interferometer. And the position and speed of the substrate (6) are controlled with high precision.

【００１７】また、アライメント系（ＡＬ）を用いて、
走査開始前にマスク（１）に形成された位置合わせ用マ
ーク（４８，４９）と、基板（６）に形成された位置合
わせ用マーク（４６，４７）との相対的な位置ずれ量を
所定の許容範囲内に追い込む場合には、マスク（１）と
基板（６）とは高精度に位置合わせ（アライメント）が
行われる。その後の走査露光でも、その位置合わせ精度
が高精度に維持される。Further, using an alignment system (AL),
A predetermined relative displacement amount between the alignment marks (48, 49) formed on the mask (1) and the alignment marks (46, 47) formed on the substrate (6) before the start of scanning is determined. In order to bring the mask (1) and the substrate (6) within the permissible range, the mask (1) and the substrate (6) are aligned with high precision. Even in the subsequent scanning exposure, the alignment accuracy is maintained with high accuracy.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、本発明による露光装置の一実施例につ
き、図１〜図６を参照して説明する。本実施例は、レチ
クル上のパターンを投影光学系を介してウエハ上の各シ
ョット領域に走査露光方式で露光するステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用したもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a step-and-scan type projection exposure apparatus that exposes a pattern on a reticle to each shot area on a wafer by a scanning exposure method via a projection optical system.

【００１９】図１は、本実施例の投影露光装置の概略構
成を示し、この図１において、水銀ランプ又はエキシマ
レーザ光源等よりなる光源、この光源からの照明光を整
形する整形光学系、均一な照度にするためのフライアイ
レンズ、及びコンデンサーレンズ等よりなる照明光学系
ＥＬから射出された露光用の照明光ＩＬが、レチクル１
に対してほぼ４５°の傾斜角で配置されたダイクロイッ
クミラー２４で反射されて、レチクル１上の矩形の照明
領域（以下「スリット状の照明領域」という）５０に照
射され、その照明領域５０内に描画された回路パターン
が、投影光学系３を介してウエハ６の表面に露光され
る。ここで、図１において、投影光学系３の光軸ＡＸに
平行にＺ軸を取り、その光軸に垂直な平面内で図１の紙
面に平行にＸ軸、図１の紙面に垂直にＹ軸を取る。FIG. 1 shows a schematic structure of the projection exposure apparatus of this embodiment. In FIG. 1, a light source such as a mercury lamp or an excimer laser light source, a shaping optical system for shaping illumination light from this light source, and a uniform light source. The illuminating light IL for exposure emitted from the illuminating optical system EL including a fly-eye lens for achieving a high illuminance, a condenser lens, and the like is the reticle 1.
Is reflected by the dichroic mirror 24 arranged at an inclination angle of about 45 ° with respect to the rectangular illumination area (hereinafter referred to as “slit-shaped illumination area”) 50 on the reticle 1, and within the illumination area 50. The circuit pattern drawn on is exposed on the surface of the wafer 6 via the projection optical system 3. Here, in FIG. 1, the Z axis is taken parallel to the optical axis AX of the projection optical system 3, and the X axis is parallel to the paper surface of FIG. 1 and the Y axis is perpendicular to the paper surface of FIG. 1 in a plane perpendicular to the optical axis. Take the axis.

【００２０】また、投影光学系３の投影倍率をβ（本例
ではβ＝１／４）とすると、上記のレチクル１の回路パ
ターンがウエハ６の表面に露光される際に、照明光ＩＬ
によるスリット状の照明領域５０に対して、レチクル１
が図１の紙面に対して前方向（−Ｙ方向）に一定速度Ｖ
_Rで走査されるのに同期して、ウエハ６は図１の紙面に
対して後方向（＋Ｙ方向）に一定速度Ｖ_W＝β・Ｖ_Rで
走査される。When the projection magnification of the projection optical system 3 is β (β = 1/4 in this example), the illumination light IL is exposed when the circuit pattern of the reticle 1 is exposed on the surface of the wafer 6.
The slit-shaped illumination area 50 by the reticle 1
Is a constant velocity V in the forward direction (-Y direction) with respect to the plane of FIG.
Synchronization to be scanned by _R, the wafer 6 is scanned at a constant speed V _W = β · V _R in the backward direction (+ Y direction) to the plane of FIG. 1.

【００２１】回路パターンの描かれたレチクル１は、レ
チクルベース板２５上に載置されたレチクルステージ２
上に真空吸着され、このレチクルステージ２は、投影光
学系３の光軸ＡＸに垂直な２次元平面（ＸＹ平面）内
で、Ｘ方向、Ｙ方向及び回転方向（θ方向）にレチクル
２を位置決めする。また、レチクルステージ２はＹ方向
（走査方向）に所定の走査速度でレチクル１を走査でき
るようになっている。即ち、レチクルステージ２は、レ
チクル１に描かれたパターンの全ての領域が照明光ＩＬ
によるスリット状の照明領域上を通過できるのに十分な
Ｙ方向の移動ストロークを有している。The reticle 1 on which a circuit pattern is drawn is a reticle stage 2 mounted on a reticle base plate 25.
This reticle stage 2 is vacuum-adsorbed on the reticle stage 2. The reticle stage 2 positions the reticle 2 in the X direction, the Y direction, and the rotation direction (θ direction) within a two-dimensional plane (XY plane) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system 3. To do. Further, the reticle stage 2 can scan the reticle 1 in the Y direction (scanning direction) at a predetermined scanning speed. That is, on the reticle stage 2, the entire area of the pattern drawn on the reticle 1 is illuminated with the illumination light IL.
Has a sufficient movement stroke in the Y direction so that it can pass over the slit-shaped illumination area.

【００２２】また、レチクルステージ２の周辺には最低
３系統のレーザ干渉計５２が配置され、またレチクルス
テージ２上にはレーザ干渉計５２からのレーザを反射す
る移動鏡５３Ｘ，５３Ｙ（図２参照）が設けられてレチ
クルステージ２のＸ座標、Ｙ座標及び回転角が計測され
る。レチクルステージ２の位置はレーザ干渉計５２によ
って、例えば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出され
ている。走査露光時には空気揺らぎの影響によりレーザ
干渉計の計測値の信頼性は低くなるが、略々静止時（位
置決め時等）におけるレーザ干渉計の計測値の信頼性は
高い。そこで、本例ではレチクルステージ２の位置決め
時（アライメント時）にはレーザ干渉計５２で計測を行
い、この計測結果を基準として、走査露光時には後述の
加速度センサにより位置計測を行う。Further, at least three systems of laser interferometers 52 are arranged around the reticle stage 2, and moving mirrors 53X and 53Y for reflecting the laser beam from the laser interferometer 52 are arranged on the reticle stage 2 (see FIG. 2). ) Is provided to measure the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle of the reticle stage 2. The position of the reticle stage 2 is constantly detected by the laser interferometer 52 with a resolution of, for example, about 0.01 μm. During scanning exposure, the reliability of the measurement value of the laser interferometer becomes low due to the influence of air fluctuations, but the reliability of the measurement value of the laser interferometer at almost rest (positioning etc.) is high. Therefore, in this example, measurement is performed by the laser interferometer 52 when the reticle stage 2 is positioned (at the time of alignment), and based on the measurement result, the position is measured by an acceleration sensor described later during scanning exposure.

【００２３】次に、図２を参照してレチクルステージ２
の周辺の構成を更に詳しく説明する。図２は、レチクル
ステージ２を示す平面図であり、この図２においてレチ
クルステージ２上の＋Ｙ方向の端部には、Ｘ方向の加速
度を検知する加速度センサ２０が設けられ、レチクルス
テージ２上の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の端部にはそれぞれ
Ｙ方向の加速度を検知する加速度センサ１８及び１９が
設けられている。また、レチクルベース板２５上の＋Ｙ
方向の端部には、Ｘ方向の加速度を検知する加速度セン
サ２８が設けられ、レチクルベース板２５上の−Ｘ方向
及び＋Ｘ方向の端部にはそれぞれＹ方向の加速度を検知
する加速度センサ２６及び２７が設けられている。その
レチクルベース板２５上の加速度センサ２６〜２８は、
レチクルステージ２を保持する周辺機器の傾きあるいは
振動等の影響による計測位置のずれを補正するために設
けられている。なお、加速度センサの具体例について
は、後で説明する。Next, referring to FIG. 2, the reticle stage 2
The configuration of the periphery of will be described in more detail. FIG. 2 is a plan view showing the reticle stage 2. In FIG. 2, an acceleration sensor 20 for detecting acceleration in the X direction is provided at an end of the reticle stage 2 in the + Y direction. Acceleration sensors 18 and 19 for detecting acceleration in the Y direction are provided at the end portions in the -X direction and the + X direction, respectively. Also, + Y on the reticle base plate 25
An acceleration sensor 28 for detecting acceleration in the X direction is provided at an end in the direction, and an acceleration sensor 26 for detecting acceleration in the Y direction is provided at an end in the −X direction and + X direction on the reticle base plate 25, respectively. 27 are provided. The acceleration sensors 26 to 28 on the reticle base plate 25 are
It is provided in order to correct the displacement of the measurement position due to the influence of the inclination or vibration of the peripheral device holding the reticle stage 2. A specific example of the acceleration sensor will be described later.

【００２４】レーザ干渉計５２の計測値、加速度センサ
１８〜２０からのレチクルステージ２の加速度情報、及
び加速度センサ２６〜２８からのレチクルベース板２５
の加速度情報は、レチクルステージ位置算出部６０に送
られる。レチクルステージ位置算出部６０ではこれらの
加速度情報等に基づいてレチクルステージ２の位置が算
出されるが、ここで、加速度センサから送られてくる加
速度情報の処理について、レチクルステージ２をモニタ
する加速度センサ１８〜２０を例にとり説明する。The measurement value of the laser interferometer 52, the acceleration information of the reticle stage 2 from the acceleration sensors 18 to 20, and the reticle base plate 25 from the acceleration sensors 26 to 28.
Of acceleration information is sent to the reticle stage position calculation unit 60. The reticle stage position calculation unit 60 calculates the position of the reticle stage 2 based on the acceleration information and the like. Here, the acceleration sensor that monitors the reticle stage 2 processes acceleration information sent from the acceleration sensor. 18 to 20 will be described as an example.

【００２５】レチクルステージ２をモニタする加速度セ
ンサ２０からはＸ方向の加速度が、また、加速度センサ
１８，１９からは共にＹ方向の加速度が情報として伝え
られる。Ｘ方向の加速度は、加速度センサ２０の測定値
でよく、Ｙ方向の加速度は加速度センサ１８，１９の測
定値の何れか一方の値又は両者の平均値をとればよい。
次に、加速度センサ１８の測定値と加速度センサ１９の
測定値との差分からレチクルステージ２の回転に伴うＸ
Ｙ２次元平面内の角加速度が算出される。レチクルベー
ス板２５、後述するウエハレベリングテーブル９、及び
装置ベース２９の位置を計測する加速度センサからの加
速度情報の処理についても同様である。The acceleration sensor 20 which monitors the reticle stage 2 transmits the acceleration in the X direction, and the acceleration sensors 18 and 19 both transmit the acceleration in the Y direction as information. The acceleration in the X direction may be the measurement value of the acceleration sensor 20, and the acceleration in the Y direction may be either one of the measurement values of the acceleration sensors 18 and 19 or the average value of both.
Next, from the difference between the measurement value of the acceleration sensor 18 and the measurement value of the acceleration sensor 19, X accompanying the rotation of the reticle stage 2 is calculated.
The angular acceleration in the Y2D plane is calculated. The same applies to the processing of acceleration information from the acceleration sensor that measures the positions of the reticle base plate 25, the wafer leveling table 9, which will be described later, and the apparatus base 29.

【００２６】以上のＸ方向の加速度、Ｙ方向の加速度、
及び回転角加速度から後述する計算方法によりレチクル
ステージ２の位置が算出される。算出された位置情報は
レチクルステージ制御系６１に送られる。レチクルステ
ージ制御系６１の位置情報は、更に主制御系（不図示）
に送られる。主制御系は、ウエハステージとの位置関係
を検出し、その結果をレチクルステージ制御系６１にフ
ィードバックする。レチクルステージ制御系６１は、フ
ィードバックされた結果に基づきレチクルステージ駆動
系５４を介してレチクルステージ全体の動作を制御す
る。The above X-direction acceleration, Y-direction acceleration,
And the position of the reticle stage 2 is calculated from the rotational angular acceleration by a calculation method described later. The calculated position information is sent to the reticle stage control system 61. The position information of the reticle stage control system 61 is further stored in the main control system (not shown).
Sent to The main control system detects the positional relationship with the wafer stage and feeds back the result to the reticle stage control system 61. The reticle stage control system 61 controls the operation of the entire reticle stage via the reticle stage drive system 54 based on the feedback result.

【００２７】レチクルステージ２の２次元平面内の位置
座標（ｘ_r ，ｙ_r ，θ_r ）は、位置決め時にはレチクル
ステージ２上の移動鏡５３、及び周辺に配置された最低
３系統のレーザ干渉計５２の計測値に基づき計測され、
また、走査露光時にはレチクルステージ２上の加速度セ
ンサ１８〜２０及びレチクルベース板２５上の加速度セ
ンサ２６〜２８の計測値に基づき算出される。なお、そ
の位置座標において、ｘ_r はＸ座標、ｙ_r はＹ座標、θ
_r は２次元平面内での回転角を表す。The position coordinates (x _r , y _r , θ _r ) in the two-dimensional plane of the reticle stage 2 are determined by the moving mirror 53 on the reticle stage 2 and at least three laser interferometers arranged in the periphery during positioning. Measured based on the measured value of 52,
Further, during scanning exposure, it is calculated based on the measurement values of the acceleration sensors 18 to 20 on the reticle stage 2 and the acceleration sensors 26 to 28 on the reticle base plate 25. In the position coordinates, x _r is the X coordinate, y _r is the Y coordinate, θ
_r represents the rotation angle in the two-dimensional plane.

【００２８】図３は、本実施例の投影露光装置のウエハ
ステージ周辺の構成を示す平面図である。図１及び図３
によりウエハステージ周辺の構造を詳しく説明する。な
お、ウエハステージは、ウエハホルダ１０、ウエハレベ
リングテーブル９、ウエハＸステージ８、及びウエハＹ
ステージ７等を併せた全体のステージを総称するもので
ある。FIG. 3 is a plan view showing the structure around the wafer stage of the projection exposure apparatus of this embodiment. 1 and 3
The structure around the wafer stage will be described in detail. The wafer stage includes the wafer holder 10, the wafer leveling table 9, the wafer X stage 8, and the wafer Y.
It is a collective term for all stages including the stage 7 and the like.

【００２９】ウエハ６は、ウエハホルダ１０上に真空吸
着され、ウエハホルダ１０はウエハレベリングテーブル
９上に搭載されている。ウエハレベリングテーブル９
は、Ｙ方向にレチクルステージ２のＹ方向のストローク
のβ倍（１／４）のストロークを持ち、走査露光時はレ
チクルステージ２の走査方向とは逆の方向にレチクルス
テージ２の速度のβ倍（１／４）の速度で走査される。The wafer 6 is vacuum-sucked on the wafer holder 10, and the wafer holder 10 is mounted on the wafer leveling table 9. Wafer leveling table 9
Has a stroke in the Y direction that is β times (1/4) the stroke of the reticle stage 2 in the Y direction, and is β times the speed of the reticle stage 2 in the direction opposite to the scanning direction of the reticle stage 2 during scanning exposure. Scanning is performed at a speed of (1/4).

【００３０】ウエハレベリングテーブル９は、この投影
露光装置で露光される最大のウエハの直径分の長さだけ
Ｘ方向に移動可能なウエハＸステージ８上に載置され、
ウエハＸステージ８は、最大のウエハの直径分の長さだ
けＹ方向に移動可能なウエハＹステージ７上に載置され
ている。また、ウエハＹステージ７は、装置ベース２９
上に載置されている。The wafer leveling table 9 is placed on the wafer X stage 8 which is movable in the X direction by a length corresponding to the diameter of the maximum wafer exposed by this projection exposure apparatus.
The wafer X stage 8 is mounted on the wafer Y stage 7 which is movable in the Y direction by a length corresponding to the maximum diameter of the wafer. In addition, the wafer Y stage 7 includes the device base 29.
It is placed on top.

【００３１】ウエハＹステージ７は、送りねじ機構１３
によって装置ベース２９に対して相対的にＹ方向に移動
する。送りねじ機構１３は、ウエハＹステージ７の側面
に配置され且つ装置ベース２９に固定された駆動モータ
１３ａ、及びこの駆動モータ１３ａに連結されて回転す
る送りねじ１３ｂより構成されている。他の送りねじ機
構も同様である。また、ウエハＸステージ８は、送りね
じ機構１４によってウエハＹステージ７に対して相対的
にＸ方向に移動する。更に、ウエハレベリングテーブル
９は、ウエハ６の傾斜角を調整する。また、不図示であ
るがウエハ６のＺ方向の位置を調整するＺステージも設
けられている。The wafer Y stage 7 has a feed screw mechanism 13
Moves relative to the device base 29 in the Y direction. The feed screw mechanism 13 is composed of a drive motor 13a arranged on the side surface of the wafer Y stage 7 and fixed to the apparatus base 29, and a feed screw 13b which is connected to the drive motor 13a and rotates. The same applies to other feed screw mechanisms. Further, the wafer X stage 8 is moved in the X direction relative to the wafer Y stage 7 by the feed screw mechanism 14. Further, the wafer leveling table 9 adjusts the tilt angle of the wafer 6. Although not shown, a Z stage for adjusting the position of the wafer 6 in the Z direction is also provided.

【００３２】また、ウエハレベリングテーブル９の周囲
には最低３系統のレーザ干渉計１７が配置され、ウエハ
レベリングテーブル９上にはレーザ干渉計１７からのレ
ーザ光を反射する移動鏡１１及び１２が設けられてい
る。レーザ干渉計１７によりウエハレベリングテーブル
９のＸ座標、Ｙ座標及び回転角が計測される。更に、図
３において、ウエハレベリングテーブル９上の＋Ｙ方向
の端部には、Ｘ方向の加速度を検知する加速度センサ２
３が設けられ、ウエハレベリングテーブル９上の−Ｘ方
向及び＋Ｘ方向の端部にはそれぞれＹ方向の加速度を検
知する加速度センサ２１及び２２が設けられている。ま
た、装置ベース２９上の＋Ｙ方向の端部には、Ｘ方向の
加速度を検知する加速度センサ３２が設けられ、装置ベ
ース２９上の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の端部にはそれぞれ
Ｙ方向の加速度を検知する加速度センサ３０及び３１が
設けられている。その装置ベース２９上の加速度センサ
３０〜３２は、ウエハレベリングテーブル９を保持する
周辺機器の傾きあるいは振動等の影響による計測位置の
ずれを補正するために設けられている。At least three systems of laser interferometers 17 are arranged around the wafer leveling table 9, and movable mirrors 11 and 12 for reflecting the laser light from the laser interferometer 17 are provided on the wafer leveling table 9. Has been. The laser interferometer 17 measures the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle of the wafer leveling table 9. Further, in FIG. 3, the acceleration sensor 2 for detecting the acceleration in the X direction is provided at the end portion in the + Y direction on the wafer leveling table 9.
3 is provided, and acceleration sensors 21 and 22 for detecting acceleration in the Y direction are provided at the end portions of the wafer leveling table 9 in the −X direction and the + X direction, respectively. Further, an acceleration sensor 32 for detecting acceleration in the X direction is provided at the end of the device base 29 in the + Y direction, and accelerations in the Y direction are provided at the ends of the device base 29 in the −X direction and the + X direction. Acceleration sensors 30 and 31 for detecting the are provided. The acceleration sensors 30 to 32 on the apparatus base 29 are provided to correct the deviation of the measurement position due to the influence of the inclination or vibration of the peripheral equipment holding the wafer leveling table 9.

【００３３】ウエハレベリングテーブル９の２次元平面
内の位置座標（ｘ_w ，ｙ_w ，θ_w ）は、位置決め時には
ウエハレベリングテーブル９上の移動鏡１１，１２、及
び周辺に配置されたレーザ干渉計１７の計測値に基づ
き、また、走査露光時にはウエハレベリングテーブル９
上の加速度センサ２１〜２３及び装置ベース２９上の加
速度センサ３０〜３２の計測値に基づいて検出される。
なお、その位置座標において、ｘ_w はＸ座標、ｙ_w はＹ
座標、θ_w は２次元平面内での回転角を表す。The position coordinates (x _w , y _w , θ _w ) in the two-dimensional plane of the wafer leveling table 9 are determined by the moving mirrors 11 and 12 on the wafer leveling table 9 and the laser interferometer arranged around the wafer leveling table 9. Wafer leveling table 9 based on the measurement values of 17 and during scanning exposure.
It is detected based on the measurement values of the upper acceleration sensors 21 to 23 and the acceleration sensors 30 to 32 on the device base 29.
In the position coordinates, _xw is the X coordinate and _yw is the Y coordinate.
The coordinate, θ _w , represents the rotation angle in the two-dimensional plane.

【００３４】レーザ干渉計１７の計測値及び加速度セン
サ２１〜２３，３０〜３２からのウエハレベリングテー
ブル９の加速度情報は、ウエハステージ位置算出部６２
に送られる。ウエハステージ位置算出部６２では、それ
らの情報に基づいてウエハレベリングテーブル９の位置
が算出され、その結果はウエハステージ制御系６３に送
られる。ウエハステージ制御系６３の位置情報は、更に
主制御系（不図示）に送られる。主制御系は、レチクル
ステージとの位置関係を検出し、その結果をウエハステ
ージ制御系６３にフィードバックする。ウエハステージ
制御系６３は、フィードバックされた結果に基づき送り
ねじ機構１３，１４等を介してウエハステージ全体の動
作を制御する。The measurement value of the laser interferometer 17 and the acceleration information of the wafer leveling table 9 from the acceleration sensors 21 to 23 and 30 to 32 are used for the wafer stage position calculation unit 62.
Sent to The wafer stage position calculator 62 calculates the position of the wafer leveling table 9 based on the information, and the result is sent to the wafer stage control system 63. The position information of the wafer stage control system 63 is further sent to the main control system (not shown). The main control system detects the positional relationship with the reticle stage and feeds back the result to the wafer stage control system 63. The wafer stage control system 63 controls the operation of the entire wafer stage via the feed screw mechanisms 13 and 14 based on the feedback result.

【００３５】更に、図１中には投影光学系３の結像面付
近のウエハ６の露光面に向けて、光軸ＡＸに対して斜め
にピンホール、あるいはスリットパターン等の像を投影
する照射光学系４と、その投影された像のウエハ６の表
面での反射光束をスリットを介して受光する受光光学系
５とからなる斜入射方式の焦点位置検出系が設けられて
いる。ウエハ６の表面のＺ方向の位置は、この焦点位置
検出系４，５によって検出され、その検出情報に基づき
ウエハ６の表面が投影光学系３の結像面に合致するよう
にオートフォーカスが行われる。Further, in FIG. 1, irradiation for projecting an image of a pinhole, a slit pattern or the like obliquely with respect to the optical axis AX toward the exposure surface of the wafer 6 near the image plane of the projection optical system 3. An oblique incidence type focus position detection system including an optical system 4 and a light receiving optical system 5 that receives a reflected light beam of the projected image on the surface of the wafer 6 through a slit is provided. The position of the surface of the wafer 6 in the Z direction is detected by the focus position detection systems 4 and 5, and based on the detection information, autofocus is performed so that the surface of the wafer 6 matches the image plane of the projection optical system 3. Be seen.

【００３６】ここで、図１〜３に示す加速度センサの具
体例につき簡単に説明する。加速度センサにはサーボ
型、圧電素子型等数多くの方式があり、例えばサーボ型
は、固定された永久磁石と、コイルが取り付けられた振
り子とよりなり、加速度によって振り子が振れたとき、
その振れを元に戻そうとしてコイルに流れる電流を電圧
に変換して検出するもので、その電圧を検出することに
より加速度が測定される。圧電素子型には、せん断式と
圧縮式とがあるが、何れも圧電材料に重りが付けられて
おり、加速度によって圧電材料が歪んだときに発生する
電荷量を検出することにより加速度が測定される。また
圧電素子型の一種で、別々の材質からなる２種類の材料
を張り合わせた板棒状のものを片持ち状態で保持し、加
速度が発生したときに物体が撓んで電荷が発生すること
により加速度を測定する方式もある。その他半導体型、
振動子型、及び静電容量型等数多くの方式が開発されて
いる。Here, a concrete example of the acceleration sensor shown in FIGS. 1 to 3 will be briefly described. There are many types of acceleration sensors such as servo type and piezoelectric element type. For example, the servo type consists of a fixed permanent magnet and a pendulum with a coil attached, and when the pendulum swings due to acceleration,
The current flowing in the coil is converted into a voltage and detected in an attempt to restore the vibration, and the acceleration is measured by detecting the voltage. The piezoelectric element type includes a shear type and a compression type, but in each case, a weight is attached to the piezoelectric material, and the acceleration is measured by detecting the amount of charge generated when the piezoelectric material is distorted by the acceleration. It In addition, a type of piezoelectric element, which is a plate-and-stick type that is made by laminating two kinds of different materials, is held in a cantilever state, and when acceleration occurs, an object bends to generate an electric charge, which accelerates the acceleration. There is also a method of measuring. Other semiconductor type,
Numerous methods have been developed, including vibrator type and capacitance type.

【００３７】本実施例においては、以上の何れのタイプ
の加速度センサも使用できるが、その加速度センサを使
用することにより一種の閉じた系で位置を計測すること
ができる。次に、図１に示す本実施例のアライメント光
学系ＡＬについて説明する。本例のアライメント光学系
ＡＬは、レチクルマークとウエハマークとの位置ずれ量
を画像処理方式で計測するＦＩＡ（Field Image Alignm
ent)方式のアライメント光学系である。In this embodiment, any of the above types of acceleration sensor can be used, but by using the acceleration sensor, the position can be measured with a kind of closed system. Next, the alignment optical system AL of this embodiment shown in FIG. 1 will be described. The alignment optical system AL of this example is an FIA (Field Image Alignm) that measures the amount of positional deviation between the reticle mark and the wafer mark by an image processing method.
ent) type alignment optical system.

【００３８】図４は、アライメント光学系ＡＬを示す構
成図であり、この図４において、アライメント光学系Ａ
Ｌは２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２からな
り、両者ともＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量を検出でき
る。図１の如くアライメント光学系ＡＬの２系統のアラ
イメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２から射出されたそれぞれ
のアライメント光ＡＢ１，ＡＢ２は、ダイクロイックミ
ラー２４の異なった領域を通過してレチクル１上の異な
る領域に入射し、更にレチクル１を通過した後、投影光
学系３を経てウエハ６の表面の互いに異なる領域に入射
する。ウエハ６の表面に照射されたアライメント光ＡＢ
１及びＡＢ２は、それぞれウエハ６の表面で反射され、
反射された光束は、再び投影光学系３を経た後、レチク
ル１で反射されたそれぞれの反射光束と共にダイクロイ
ックミラー２４の異なった領域を通過してアライメント
光学系ＡＬの対応するアライメント観察系ＡＬ１及びＡ
Ｌ２に入射する。FIG. 4 is a block diagram showing the alignment optical system AL. In FIG. 4, the alignment optical system A is shown.
L is composed of two systems of alignment observation systems AL1 and AL2, both of which can detect the amount of positional deviation in the X and Y directions. As shown in FIG. 1, the alignment lights AB1 and AB2 emitted from the two alignment observation systems AL1 and AL2 of the alignment optical system AL pass through different regions of the dichroic mirror 24 and enter different regions on the reticle 1. Then, after passing through the reticle 1, the light is incident on different regions of the surface of the wafer 6 via the projection optical system 3. Alignment light AB irradiated on the surface of the wafer 6
1 and AB2 are reflected on the surface of the wafer 6, respectively,
The reflected light flux passes through the projection optical system 3 again, and then passes through different regions of the dichroic mirror 24 together with the respective reflected light fluxes reflected by the reticle 1, and the corresponding alignment observation systems AL1 and A of the alignment optical system AL.
It is incident on L2.

【００３９】一方のアライメント観察系ＡＬ１では、光
源３３から射出されたアライメント光ＡＢ１は、集光レ
ンズ３４、ビームスプリッタ３５、対物レンズ３６を通
過した後、図１のダイクロイックミラー２４を透過して
レチクル１に形成されたレチクルマーク４８及びウエハ
６上に形成されたウエハマーク４６に照射される。そし
て、レチクルマーク４８及びウエハマーク４６で反射さ
れたアライメント光は、再び図４の対物レンズ３６を通
り、ビームスプリッタ３５に戻り、ビームスプリッタ３
５で反射されたアライメント光は結像レンズ３７を通っ
て２次元ＣＣＤ撮像素子３８で受光される。In one of the alignment observation systems AL1, the alignment light AB1 emitted from the light source 33 passes through the condenser lens 34, the beam splitter 35, and the objective lens 36, and then passes through the dichroic mirror 24 shown in FIG. The reticle mark 48 formed on the wafer 1 and the wafer mark 46 formed on the wafer 6 are irradiated. Then, the alignment light reflected by the reticle mark 48 and the wafer mark 46 passes through the objective lens 36 of FIG. 4 again, returns to the beam splitter 35, and the beam splitter 3
The alignment light reflected by 5 passes through the imaging lens 37 and is received by the two-dimensional CCD image pickup device 38.

【００４０】他方のアライメント観察系ＡＬ２でも、光
源３９から射出されたアライメント光ＡＢ２は、集光レ
ンズ４０、ビームスプリッタ４１、対物レンズ４２を通
過した後、図１のダイクロイックミラー２４を透過して
レチクル１に形成されたレチクルマーク４９及びウエハ
６上に形成されたウエハマーク４７に照射される。そし
て、レチクルマーク４９及びウエハマーク４７で反射さ
れたアライメント光は、再び図４の対物レンズ４２を通
り、ビームスプリッタ４１で反射された後、結像レンズ
４３を通って２次元ＣＣＤ撮像素子４４で受光される。Also in the other alignment observation system AL2, the alignment light AB2 emitted from the light source 39 passes through the condenser lens 40, the beam splitter 41, and the objective lens 42, and then passes through the dichroic mirror 24 in FIG. The reticle mark 49 formed on the wafer No. 1 and the wafer mark 47 formed on the wafer 6 are irradiated. Then, the alignment light reflected by the reticle mark 49 and the wafer mark 47 passes through the objective lens 42 of FIG. 4 again, is reflected by the beam splitter 41, passes through the imaging lens 43, and then is transmitted by the two-dimensional CCD image pickup device 44. Received light.

【００４１】図５は、２次元ＣＣＤ撮像素子３８及び４
４で撮像された像をＣＲＴディスプレイ４５に表示した
状態を示す。図５において、２次元ＣＣＤ撮像素子３８
により撮像されたレチクルマーク４８及びウエハマーク
４６のそれぞれの像４８Ａ及び４６Ａからなる１組の像
と、２次元ＣＣＤ撮像素子４４により撮像されたレチク
ルマーク４９及びウエハマーク４７のそれぞれの像４９
Ａ及び４７Ａからなる１組の像とが電気的に合成され、
ＣＲＴディスプレイ４５の一つの画面上に映し出されて
いる。この画像を処理することにより、レチクルマーク
４８，４９と対応するウエハマーク４６，４７との位置
ずれ量が検出される。FIG. 5 shows a two-dimensional CCD image pickup device 38 and 4.
4 shows a state in which the image picked up in 4 is displayed on the CRT display 45. In FIG. 5, the two-dimensional CCD image pickup device 38
A set of images 48A and 46A of the reticle mark 48 and the wafer mark 46, respectively, and a respective image 49 of the reticle mark 49 and the wafer mark 47 taken by the two-dimensional CCD image pickup device 44.
A set of images consisting of A and 47A is electrically combined,
It is displayed on one screen of the CRT display 45. By processing this image, the amount of positional deviation between the reticle marks 48, 49 and the corresponding wafer marks 46, 47 is detected.

【００４２】図６は図１の平面図であり、この図６に示
すように、２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２
は、斜線を施したスリット状の照明領域５０に対して外
側に配置されている。また、レチクル１上の走査露光領
域５１の端部に左右対で形成されたレチクルマーク４
８，４９及びウエハマーク４６，４７の共役像４６Ｒ，
４７Ｒの観察ができるようにアライメント観察系ＡＬ
１，ＡＬ２は配置されている。なお、図１においては便
宜上、レチクルマーク４８，４９と照明領域５０とはＸ
方向に離れて形成されているが、実際の配置は図６のよ
うになっている。更に、２系統のアライメント観察系Ａ
Ｌ１，ＡＬ２は、そのＸ方向の間隔が可変になってお
り、種々の大きさの露光ショットに対応できるようにな
っている。FIG. 6 is a plan view of FIG. 1. As shown in FIG. 6, two systems of alignment observation systems AL1 and AL2 are used.
Are arranged on the outer side of the hatched slit-shaped illumination area 50. Further, the reticle mark 4 formed on the end portion of the scanning exposure area 51 on the reticle 1 as a left-right pair.
8, 49 and the conjugate image 46R of the wafer marks 46, 47,
Alignment observation system AL for 47R observation
1, AL2 are arranged. Note that in FIG. 1, for convenience, the reticle marks 48 and 49 and the illumination area 50 are indicated by X.
Although they are formed apart from each other in the direction, the actual arrangement is as shown in FIG. Furthermore, two lines of alignment observation system A
The intervals of L1 and AL2 in the X direction are variable so that exposure shots of various sizes can be dealt with.

【００４３】次に、本例におけるウエハステージの位置
決め及び走査露光方式による露光動作の一例につき説明
する。図１において、不図示のウエハローダによってウ
エハホルダ１０上に運ばれたウエハ６はそのウエハホル
ダ１０上に真空吸着され、不図示の粗アライメント系に
よって±数μｍ以下の精度でその位置合わせが行われ
る。次に、ウエハ６上でまず最初に露光しようとするシ
ョット領域に付設されたウエハマーク４６，４７が、図
４の２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２の視野
内に位置決めされる。この際、干渉計１７の計測値に基
づいてウエハ６はウエハＸステージ８、ウエハＹステー
ジ７によって位置決めされ、それと同時に、レチクルマ
ーク４８，４９も２系統のアライメント観察系ＡＬ１，
ＡＬ２の視野内に位置決めされる。Next, an example of the positioning of the wafer stage and the exposure operation by the scanning exposure method in this example will be described. In FIG. 1, the wafer 6 carried onto the wafer holder 10 by a wafer loader (not shown) is vacuum-sucked on the wafer holder 10, and its alignment is performed with an accuracy of ± several μm or less by a rough alignment system (not shown). Next, the wafer marks 46 and 47 attached to the shot area to be exposed first on the wafer 6 are positioned within the visual fields of the two alignment observation systems AL1 and AL2 in FIG. At this time, the wafer 6 is positioned by the wafer X stage 8 and the wafer Y stage 7 based on the measurement value of the interferometer 17, and at the same time, the reticle marks 48 and 49 are also aligned with the two systems of the alignment observation system AL1.
Positioned within the field of view of AL2.

【００４４】次に、アライメント観察系ＡＬ１は、レチ
クルマーク４８とウエハマーク４６との相対的な位置ず
れ量（Δｘ₁ ，Δｙ₁ ）を計測し、アライメント観察系
ＡＬ２は、レチクルマーク４９とウエハマーク４７との
相対的な位置ずれ量（Δｘ₂，Δｙ₂ ）を計測する。Δ
ｘ₁ 及びΔｘ₂ はそれぞれＸ方向の位置ずれ量を表し、
Δｙ₁ 及びΔｙ₂ はそれぞれＹ方向の位置ずれ量を表
す。そして、これらの位置ずれ量Δｘ₁ ，Δｙ₁ ，Δｘ
₂ ，Δｙ₂ の値が全て０（又は所定の基準値）になるよ
うにレチクルステージ２を微動させる。以上の動作によ
り、アライメントが終了する。Next, the alignment observation system AL1 measures the relative positional deviation amount (Δx ₁ , Δy ₁ ) between the reticle mark 48 and the wafer mark 46, and the alignment observation system AL2 measures the reticle mark 49 and the wafer mark. The relative positional deviation amount with respect to 47 (Δx ₂ , Δy ₂ ) is measured. Δ
x ₁ and Δx ₂ respectively represent the amount of positional deviation in the X direction,
Δy ₁ and Δy ₂ respectively represent the amount of positional deviation in the Y direction. Then, these positional deviation amounts Δx ₁ , Δy ₁ , Δx
_The reticle stage 2 is finely moved so that the values of ₂ and Δy ₂ are all 0 (or a predetermined reference value). With the above operation, the alignment is completed.

【００４５】更に、レチクルマーク４８，４９と対応す
るウエハマーク４６，４７との相対的な位置ずれ量が０
になったとき、レチクル側のレーザ干渉計５２によりレ
チクルステージ２の初期位置（ｘ_r0，ｙ_r0，θ_r0）が計
測され、同時にレーザ干渉計１７によりウエハレベリン
グテーブル９の初期位置（ｘ_w0，ｙ_w0，θ_w0）が計測さ
れる。Further, the relative positional deviation amount between the reticle marks 48 and 49 and the corresponding wafer marks 46 and 47 is 0.
Then, the initial position (x _r0 , y _r0 , θ _r0 ) of the reticle stage 2 is measured by the laser interferometer 52 on the reticle side, and at the same time, the initial position of the wafer leveling table 9 (x _w0 , x _r0 , θ _r0 ) is measured by the laser interferometer 17. y _w0 , θ _w0 ) is measured.

【００４６】初期位置が計測された後、走査露光が開始
される。レチクルステージ２に搭載された三つの加速度
センサ１８〜２０により測定されたそれぞれの加速度の
値をａ_RS1 〜ａ_RS3 、レチクルベース板２５に搭載され
た３つの加速度センサ２６〜２８により測定されたそれ
ぞれの加速度の値をａ_RB1 〜ａ_RB3 、ウエハレベリング
テーブル９に搭載された３つの加速度センサ２１〜２３
により測定されたそれぞれの加速度の値をａ_WS1 〜ａ
_WS3 、そして装置ベース２９に搭載された３つの加速度
センサ３０〜３２から出力されるそれぞれの加速度の値
をａ_WB1 〜ａ_WB3とする。これらの加速度情報に基づき
レチクルステージ２の位置（ｘ_r ，ｙ_r ，θ_r ）とウエ
ハレベリングテーブル９の位置（ｘ_w ，ｙ_w ，θ_w ）と
を求めるには、それぞれの加速度の値に２回の時間積分
を施せばよい。例えばレチクルステージ２のＸ座標の位
置ｘ_r は以下の計算により求めることができる。また、
走査開始時（ｔ＝０）での位置ｘ_r の初期値はｘ_r0であ
る。After the initial position is measured, scanning exposure is started. The acceleration values measured by the three acceleration sensors 18 to 20 mounted on the reticle stage 2 are measured by a _{RS1 to} a _RS3 , respectively, and the three acceleration sensors 26 to 28 mounted on the reticle base plate 25 are measured. Acceleration values of a _{RB1 to} a _RB3 , and three acceleration sensors 21 to 23 mounted on the wafer leveling table 9.
Each value of the acceleration measured by a _WS1 ~a
_WS3, and the respective values of the acceleration output from the three acceleration sensors 30 to 32 mounted on the apparatus base 29 and a _WB1 ~a _WB3. To obtain the position (x _r , y _r , θ _r ) of the reticle stage 2 and the position (x _w , y _w , θ _w ) of the wafer leveling table 9 based on these acceleration information, use the respective acceleration values. It is sufficient to perform the time integration twice. For example, the X-coordinate position x _r of the reticle stage 2 can be obtained by the following calculation. Also,
The initial value of the position x _r at the start of scanning (t = 0) is x _r0 .

【００４７】ｘ_r ＝∫（∫ａ_RS3 ｄｔ)ｄｔ−∫（∫ａ_RB3 ｄｔ)ｄｔ（１）以上の方法により求めたレチクルステージ２の位置（ｘ
_r ，ｙ_r ，θ_r ）とウエハレベリングテーブル９の位置
（ｘ_w ，ｙ_w ，θ_w ）とを基に、各ステージの制御を行
いながら、走査露光を行う。更に、加速度を１回時間積
分すると速度が求められるため、上述の加速度を１回積
分して求めた速度に基づいて、レチクルステージ２及び
ウエハレベリングステージ９の速度を制御してもよい。X _r = ∫ (∫a _RS3 dt) dt−∫ (∫a _RB3 dt) dt (1) Position (x of reticle stage 2 obtained by the above method
Scan exposure is performed while controlling each stage based on _r , y _r , θ _r ) and the position (x _w , y _w , θ _w ) of the wafer leveling table 9. Further, since the velocity is obtained by integrating the acceleration once with time, the velocity of the reticle stage 2 and the wafer leveling stage 9 may be controlled based on the velocity obtained by integrating the acceleration once.

【００４８】レチクル１上の所定の走査露光範囲の露光
が終了した後、ウエハレベリングテーブル９は走査開始
点に戻され、次に露光されるショット領域に付設された
２つのウエハマーク（不図示）がウエハＸステージ８と
ウエハＹステージ７とによって、２系統のアライメント
観察系ＡＬ１，ＡＬ２の視野内に位置決めされる。同時
に、レチクルマーク４８，４９も２系統のアライメント
観察系ＡＬ１，ＡＬ２の視野内に位置決めされる。以下
上述の最初の露光時と同様の手順を繰り返しながら、ウ
エハ６の各ショット領域にそれぞれレチクル１のパター
ンが露光される。After the exposure in the predetermined scanning exposure range on the reticle 1 is completed, the wafer leveling table 9 is returned to the scanning start point, and two wafer marks (not shown) attached to the next shot area are exposed. Are positioned by the wafer X stage 8 and the wafer Y stage 7 within the visual fields of the two alignment observation systems AL1 and AL2. At the same time, the reticle marks 48, 49 are also positioned within the visual fields of the two alignment observation systems AL1, AL2. Thereafter, the pattern of the reticle 1 is exposed in each shot area of the wafer 6 by repeating the same procedure as the above-described first exposure.

【００４９】以上のように走査露光中のレチクルステー
ジ２及びウエハレベリングテーブル９の位置は、それぞ
れの上に搭載された加速度センサにより検出される。従
って、レーザ干渉計を使用することなく、レチクルステ
ージ２及びウエハレベリングテーブル９の位置をそれぞ
れ一種の閉じた系で高精度に検出することができる。即
ち、走査露光中における空気の揺らぎによる影響はな
い。As described above, the positions of the reticle stage 2 and the wafer leveling table 9 during scanning exposure are detected by the acceleration sensors mounted on the respective positions. Therefore, the positions of the reticle stage 2 and the wafer leveling table 9 can be detected with high accuracy by a kind of closed system without using a laser interferometer. That is, there is no effect due to air fluctuations during scanning exposure.

【００５０】なお本実施例では、走査露光中のレチクル
ステージ２及びウエハレベリングテーブル９の位置はそ
れぞれの上に搭載された加速度センサからの加速度情報
だけに基づき算出したが、走査露光の途中において、本
実施例で示した加速度センサからの加速度情報に基づく
計算により求まる位置とそれぞれの干渉計でモニタして
いる位置とを、ローパスフィルタ（低域フィルタ）を通
した後比較し、両者の差が許容範囲を越えないよう、補
正を適宜行いながら走査を行ってもよい。この方法によ
れば、レチクルステージ及びウエハステージの位置を算
出する過程で加速度センサからの測定値を２回の時間積
分することにより累積する誤差は干渉系の測定値により
補正することができる。In this embodiment, the positions of the reticle stage 2 and the wafer leveling table 9 during the scanning exposure are calculated based on only the acceleration information from the acceleration sensor mounted on each of them, but during the scanning exposure, The position obtained by calculation based on the acceleration information from the acceleration sensor shown in this embodiment and the position monitored by each interferometer are compared after passing through a low-pass filter (low-pass filter), and the difference between the two is found. The scanning may be performed while appropriately performing correction so that the allowable range is not exceeded. According to this method, errors accumulated by integrating the measurement values from the acceleration sensor twice in the process of calculating the positions of the reticle stage and the wafer stage can be corrected by the measurement values of the interferometer.

【００５１】なお、本実施例では、１／４の縮小倍率の
投影光学系３を用いたが、この縮小倍率に制限はない。
また、上述実施例は投影型の走査型露光装置に本発明を
適用したものであるが、本発明は投影光学系を使用しな
いプロキシミティ方式の走査型露光装置、又は一括露光
型（ステップ・アンド・リピート方式等）の投影露光装
置等にも同様に適用できる。In this embodiment, the projection optical system 3 having a reduction ratio of 1/4 is used, but the reduction ratio is not limited.
Further, although the present invention is applied to the projection type scanning type exposure apparatus in the above-described embodiment, the present invention is applicable to the proximity type scanning type exposure apparatus which does not use the projection optical system or the collective exposure type (step and -It can be similarly applied to a projection exposure apparatus of a repeat type).

【００５２】このように本発明は上述実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り
得る。As described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【００５３】[0053]

【発明の効果】本発明の第１の露光装置によれば、一括
露光型又は走査露光型の何れに適用した場合でも、基板
ステージ（ウエハレベリングテーブル等）の位置はその
基板ステージに搭載された加速度センサにより測定され
るので、干渉計のように空気揺らぎの影響を受けること
なく、基板（ウエハ等）の位置が高精度に制御される利
点がある。According to the first exposure apparatus of the present invention, the position of the substrate stage (wafer leveling table, etc.) is mounted on the substrate stage regardless of whether it is applied to the collective exposure type or the scanning exposure type. Since the measurement is performed by the acceleration sensor, there is an advantage that the position of the substrate (wafer or the like) can be controlled with high accuracy without being affected by air fluctuation unlike the interferometer.

【００５４】また、基板ステージの回転角加速度を検出
する角加速度検出手段を設けて基板ステージの回転角を
制御する場合には、空気揺らぎの影響を受けることなく
基板の回転方向の位置を迅速且つ正確に制御できる。本
発明の第２の露光装置は走査型露光装置に関するもので
あり、本発明によれば、走査露光中のマスク（レチクル
等）ステージ及び走査用の基板ステージの位置は、マス
クステージに搭載された加速度センサ及び基板ステージ
に搭載された加速度センサによりそれぞれ測定されるの
で、干渉計のように空気の揺らぎの影響を受けることが
ない。従って、走査露光中のマスク及び基板の位置及び
速度は高精度に制御される。When the angular acceleration detecting means for detecting the rotational angular acceleration of the substrate stage is provided to control the rotational angle of the substrate stage, the position in the rotational direction of the substrate can be swiftly determined without being affected by air fluctuations. Can be controlled accurately. A second exposure apparatus of the present invention relates to a scanning exposure apparatus. According to the present invention, the positions of a mask (reticle, etc.) stage and a scanning substrate stage during scanning exposure are mounted on the mask stage. Since it is measured by the acceleration sensor and the acceleration sensor mounted on the substrate stage, it is not affected by the fluctuation of air unlike the interferometer. Therefore, the position and speed of the mask and the substrate during scanning exposure are controlled with high accuracy.

【００５５】また、アライメント系を用いて、走査開始
前にマスクに形成された位置合わせ用マーク（レチクル
マーク）と、感光性の基板に形成された位置合わせ用マ
ーク（ウエハマーク）との相対的な位置ずれ量を所定の
許容範囲内に追い込んだ後に走査露光を開始する場合に
は、マスクと感光性の基板とは高精度に位置合わせされ
た状態で走査露光される。また、位置合わせ用のマーク
を走査領域全域にわたって形成する必要がないため、あ
る程度大きな位置合わせ用のマークも許容される。従っ
て、プロセス中の処理により位置合わせ用のマーク（ウ
エハマーク）が損傷を受けても、アライメントの精度に
それほど影響しないという利点がある。Further, by using the alignment system, the alignment mark (reticle mark) formed on the mask before the start of scanning and the alignment mark (wafer mark) formed on the photosensitive substrate are relative to each other. When the scanning exposure is started after the amount of such positional deviation falls within a predetermined allowable range, the scanning exposure is performed in a state where the mask and the photosensitive substrate are aligned with each other with high accuracy. Further, since it is not necessary to form the alignment mark over the entire scanning region, a somewhat large alignment mark is allowed. Therefore, even if the alignment mark (wafer mark) is damaged by the processing during the process, the alignment accuracy is not significantly affected.

[Brief description of drawings]

【図１】本発明による走査型露光装置の一実施例を示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a scanning exposure apparatus according to the present invention.

【図２】図１のレチクルステージを示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the reticle stage of FIG.

【図３】図１のウエハステージを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the wafer stage of FIG.

【図４】図１のアライメント光学系ＡＬを示す構成図で
ある。4 is a configuration diagram showing an alignment optical system AL of FIG.

【図５】図１のアライメント光学系によって観察される
レチクルマーク及びウエハマークのＣＲＴディスプレイ
上の像を示す図である。5 is a diagram showing an image on a CRT display of a reticle mark and a wafer mark observed by the alignment optical system of FIG.

【図６】図１のアライメント光学系によるアライメント
実行時のスリット状の照明領域５０に対するレチクルマ
ーク及びウエハマークの位置関係を示す平面図である。6 is a plan view showing a positional relationship between a reticle mark and a wafer mark with respect to a slit-shaped illumination area 50 when performing alignment by the alignment optical system of FIG.

[Explanation of symbols]

１レチクル２レチクルステージ３投影光学系６ウエハ７ウエハＹステージ８ウエハＸステージ９ウエハレベリングテーブル１８〜２３，２６〜２８，３０〜３２加速度センサ１７，５２レーザ干渉計３３，３９アライメント用の光源３８，４４２次元ＣＣＤ撮像素子４６，４７ウエハマーク４８，４９レチクルマークＡＬアライメント光学系ＡＬ１，ＡＬ２アライメント観察系６０レチクルステージ位置算出部６１レチクルステージ制御系６２ウエハステージ位置算出部６３ウエハステージ制御系 1 Reticle 2 Reticle Stage 3 Projection Optical System 6 Wafer 7 Wafer Y Stage 8 Wafer X Stage 9 Wafer Leveling Table 18-23, 26-28, 30-32 Accelerometer 17,52 Laser Interferometer 33,39 Light Source for Alignment 38 , 44 Two-dimensional CCD image sensor 46, 47 Wafer mark 48, 49 Reticle mark AL Alignment optical system AL1, AL2 Alignment observation system 60 Reticle stage position calculation unit 61 Reticle stage control system 62 Wafer stage position calculation unit 63 Wafer stage control system

Claims

[Claims]

1. An illumination means for illuminating a mask on which a pattern to be transferred onto a photosensitive substrate is formed, and a substrate stage for moving the substrate on a predetermined positioning plane,
In an exposure apparatus that exposes a pattern of the mask onto a predetermined exposure area on the substrate, an acceleration detection unit that detects acceleration of the substrate stage in two directions that intersect each other on the positioning plane, and a detection of the acceleration detection unit. Position calculating means for calculating the two-dimensional position of the substrate stage based on the result, and substrate stage control means for controlling the two-dimensional position of the substrate stage based on the position calculated by the position calculating means An exposure apparatus comprising:

2. An angular acceleration detecting means for detecting a rotational angular acceleration of the substrate stage on the positioning plane is provided, and the position calculating means is further based on a detection result of the acceleration detecting means and the angular acceleration detecting means. 2. The rotation angle of the substrate stage is calculated, and the substrate stage control means also controls the rotation angle of the substrate stage based on the rotation angle calculated by the position calculation means. Exposure equipment.

3. A mask having a transfer pattern formed thereon is illuminated, and a photosensitive substrate is scanned in a second direction in synchronization with scanning of the mask in a first direction. In a scanning type exposure apparatus that sequentially exposes a pattern to each exposure area on the substrate, a mask stage that moves the mask on a first positioning plane parallel to the mask, and a mask stage that moves the mask on the first positioning plane. One direction and the first
A mask-side acceleration detecting means for detecting acceleration of the mask stage in a direction intersecting the direction; a substrate stage for moving the substrate on a second positioning plane parallel to the surface of the substrate; The second direction and the second direction on the positioning plane.
The substrate-side acceleration detection means for detecting the acceleration of the substrate stage in the direction intersecting the direction, and the mask-side acceleration detection means and the substrate-side acceleration detection means detect the positions of the mask and the substrate, respectively. An exposure apparatus comprising: a position calculating means for calculating; and a stage controlling means for controlling operations of the mask stage and the substrate stage based on a calculation result of the position calculating means.

4. An alignment system for detecting a relative positional deviation amount between an alignment mark formed on the mask and an alignment mark formed on the substrate is provided, and the alignment system is provided via the stage control means. 4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein when the mask and the substrate are positioned, the positional deviation amount detected by the alignment system is driven within a predetermined allowable range.