JPH10199804A - Projection aligner, projection aligner method and manufacture of device - Google Patents
Projection aligner, projection aligner method and manufacture of deviceInfo
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- JPH10199804A JPH10199804A JP9330863A JP33086397A JPH10199804A JP H10199804 A JPH10199804 A JP H10199804A JP 9330863 A JP9330863 A JP 9330863A JP 33086397 A JP33086397 A JP 33086397A JP H10199804 A JPH10199804 A JP H10199804A
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- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置及び
投影露光方法並びにデバイス製造方法に係り、更に詳し
くは、半導体素子や液晶表示素子等をリソグラフィ工程
で製造する際に用いられるマスクパターンを投影光学系
を介して感応基板上に露光する投影露光装置及び投影露
光方法、並びにこれらを用いたデバイス製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus, a projection exposure method, and a device manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a method for projecting a mask pattern used in manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element and the like by a lithography process. The present invention relates to a projection exposure apparatus for exposing a sensitive substrate via an optical system, a projection exposure method, and a device manufacturing method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば半導体素子、液晶表示素子、撮像
素子(CCD)又は薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイ
スを製造するためのリソグラフィ工程では、転写用のパ
ターンが形成されたフォトマスク又はレチクル(以下、
「レチクル」と総称する)の像を、投影光学系を介し
て、感光材(フォトレジスト)が塗布されたウエハ又は
ガラスプレート等の基板(以下、「ウエハ」という)上
に投影する投影露光装置が使用されている。2. Description of the Related Art For example, in a lithography process for manufacturing a micro device such as a semiconductor device, a liquid crystal display device, an imaging device (CCD) or a thin film magnetic head, a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as a reticle) having a transfer pattern formed thereon.
A projection exposure apparatus that projects an image of a “reticle” onto a substrate (hereinafter, referred to as a “wafer”) such as a wafer or a glass plate coated with a photosensitive material (photoresist) via a projection optical system. Is used.
【0003】この種の投影露光装置においては、露光に
先立ってレチクルとウエハとの位置合わせ(アライメン
ト)を高精度に行う必要がある。このアライメントを行
うために、ウエハ上には以前のフォトリソグラフィ工程
で形成(露光転写)された位置検出用マーク(アライメ
ントマーク)が設けられており、このアライメントマー
クの位置を検出することで、ウエハ(又はウエハ上の回
路パターン)の正確な位置を検出することができる。In this type of projection exposure apparatus, it is necessary to perform high-precision alignment (alignment) between a reticle and a wafer prior to exposure. In order to perform this alignment, a position detection mark (alignment mark) formed (exposed and transferred) in the previous photolithography process is provided on the wafer. By detecting the position of the alignment mark, the wafer is detected. (Or the circuit pattern on the wafer) can be accurately detected.
【0004】ところで、このアライメントマークを検出
するアライメント顕微鏡としては、大別して投影レンズ
を介してマーク検出を行なうオンアクシス方式と、投影
レンズを介さずマーク検出を行なうオフアクシス方式の
ものとがあるが、今後の主流になるであろうエキシマレ
ーザ光源を用いる投影露光装置では、オフアクシス方式
のアライメント顕微鏡が最適である。これは、投影レン
ズは露光光に対して色収差の補正がなされているので、
オンアクシスの場合、アライメント光が集光できない
か、集光できたとしても色収差による誤差が非常に大き
なものとなるのに対し、オフアクシス方式のアライメン
ト顕微鏡は、投影レンズとは別に設けられていることか
ら、このような色収差を考慮することなく、自由な光学
設計が可能であること、及び種々のアライメント系が使
用できるからである。例えば、位相差顕微鏡や微分干渉
顕微鏡等も使用できる。The alignment microscope for detecting the alignment mark is roughly classified into an on-axis system for detecting a mark via a projection lens and an off-axis system for detecting a mark without a projection lens. In a projection exposure apparatus using an excimer laser light source, which will become the mainstream in the future, an off-axis type alignment microscope is optimal. This is because the chromatic aberration of the projection lens is corrected for the exposure light,
In the case of on-axis, alignment light cannot be condensed or even if condensed, errors due to chromatic aberration are very large, whereas off-axis alignment microscopes are provided separately from the projection lens This is because free optical design is possible without considering such chromatic aberration, and various alignment systems can be used. For example, a phase contrast microscope, a differential interference microscope, or the like can be used.
【0005】図12には、従来のオフアクシス方式のア
ライメント顕微鏡を備えた投影露光装置のウエハテーブ
ル近傍の概略平面図が示されている。この図12に示さ
れるように、ウエハWが搭載された基板ステージとして
のウエハテーブル上には、Y軸に直交する反射面を有す
るY移動鏡80Yと、X軸方向に直交する反射面を有す
るX移動鏡80Xとが設けられている。そして、Y移動
鏡80Yに対し不図示のY軸干渉計(投影光学系PLの
投影中心とアライメント顕微鏡82の検出中心とを通る
Y軸方向の測長軸Y干渉計ビーム)によってY移動鏡8
0Yの基準位置からのY軸方向の変位が計測され、これ
によりウエハテーブルのY座標が計測されるようになっ
ていた。一方、ウエハテーブルのX座標計測用の干渉計
は、X移動鏡80Xに対して、投影光学系の投影中心を
通るX軸方向の測長軸Xeの干渉計ビームを投射する露
光用X干渉計と、アライメント顕微鏡82の検出中心を
通るX軸方向の測長軸Xaの干渉計ビームを投射するア
ライメント用X干渉計とが設けられていた。FIG. 12 is a schematic plan view showing the vicinity of a wafer table of a projection exposure apparatus having a conventional off-axis type alignment microscope. As shown in FIG. 12, a wafer table as a substrate stage on which a wafer W is mounted has a Y moving mirror 80Y having a reflecting surface orthogonal to the Y axis and a reflecting surface orthogonal to the X axis direction. An X movable mirror 80X is provided. The Y movable mirror 8 is moved relative to the Y movable mirror 80Y by a Y-axis interferometer (not shown) (a measurement axis Y interferometer beam in the Y-axis direction passing through the projection center of the projection optical system PL and the detection center of the alignment microscope 82).
The displacement in the Y-axis direction from the reference position of 0Y is measured, whereby the Y coordinate of the wafer table is measured. On the other hand, the interferometer for measuring the X coordinate of the wafer table is an exposure X interferometer that projects an interferometer beam having a length measurement axis Xe in the X-axis direction passing through the projection center of the projection optical system onto the X movable mirror 80X. And an alignment X interferometer for projecting an interferometer beam on the length measurement axis Xa in the X-axis direction passing through the detection center of the alignment microscope 82.
【0006】このように、ウエハテーブルの位置計測用
に干渉計が少なくとも3つ設けられているのは、アライ
メント時にはアライメント用の干渉計(測長軸Xa、
Y)でウエハテーブルを位置決めし、露光時には露光用
の干渉計(測長軸Xe、Y)で露光位置決めをすること
により、ウエハテーブルの回転によるアッベ誤差が発生
しないようにして、正確なアライメント計測と露光とが
行なえるようにするためである。As described above, at least three interferometers are provided for measuring the position of the wafer table because the alignment interferometers (length measuring axes Xa and Xa) are used at the time of alignment.
Y), the wafer table is positioned, and at the time of exposure, the exposure is positioned by an exposure interferometer (measuring axes Xe, Y), so that Abbe error due to rotation of the wafer table does not occur, and accurate alignment measurement is performed. And exposure can be performed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、投影露光装
置のウエハテーブルの位置を管理するための干渉計とし
ては、一般にトワイマングリーン干渉計が用いられてい
る。このトワイマングリーン干渉計では、腕の長さ(光
路長)の変わらない固定光路(不図示の固定鏡に対する
干渉計ビームの光路)と、腕の長さが移動鏡の位置に応
じて変化する移動光路とがあり、これらの光路の腕の長
さを比較し、位置(固定鏡と移動鏡との相対変位)を測
定するが、位置信号を逐次積算して位置を求めるため、
干渉計ビームが切れてしまう(移動鏡に当たらなくな
る)と、位置計測が不能となるので、干渉計ビームが切
れないようにする必要があった。このため、従来の投影
露光装置では、ウエハWの全面に対し、アライメント計
測を行い、且つ露光を行なうためには、ウエハテーブル
上の長さの長い方の移動鏡(図12の場合にはX移動鏡
80X)の長さLmは、ウエハ直径をDw、XeとXa
との間隔をBLとすると、Dw+2BL以上でなければ
ならなかった。すなわち、Lm>Dw+2BLの関係が
成立するように、X移動鏡80Xの長さを設定すること
が必要不可欠であった。By the way, a Twyman-Green interferometer is generally used as an interferometer for controlling the position of a wafer table of a projection exposure apparatus. In this Twyman-Green interferometer, the fixed optical path (the optical path of the interferometer beam to a fixed mirror not shown) where the arm length (optical path length) does not change, and the arm length changes according to the position of the movable mirror. There is a moving optical path, and the arm lengths of these optical paths are compared to measure the position (relative displacement between the fixed mirror and the moving mirror).
If the interferometer beam is cut off (does not hit the movable mirror), position measurement becomes impossible, so it was necessary to prevent the interferometer beam from being cut off. For this reason, in the conventional projection exposure apparatus, in order to perform alignment measurement and exposure on the entire surface of the wafer W, a longer movable mirror (X in FIG. 12) on the wafer table is required. The length Lm of the moving mirror 80X) is such that the wafer diameter is Dw, Xe and Xa.
If BL is the distance between the two, it must be Dw + 2BL or more. That is, it is indispensable to set the length of the X movable mirror 80X so that the relationship of Lm> Dw + 2BL is established.
【0008】また、時代とともにウエハサイズが大型化
し、最近では直径が300mmにまでなってきた。この
ため、移動鏡の長さが長くなり、これが取り付けられる
ウエハテーブルも必然的に大型化している。The size of wafers has increased with the times, and the diameter has recently reached 300 mm. For this reason, the length of the movable mirror is increased, and the wafer table to which the movable mirror is attached is inevitably increased in size.
【0009】さらに、オフアクシス方式のアライメント
系では、アライメント顕微鏡が投影光学系の外側に設け
られているため、投影光学系の高N.A.化、大フィー
ルド化に伴い、投影光学系の直径が大きくなり、投影光
学系とアライメント顕微鏡の距離がますます離れていく
ことも、移動鏡の長さの長大化、ウエハテーブルの大型
化の要因となっている。Further, in the alignment system of the off-axis system, the alignment microscope is provided outside the projection optical system. A. As the size of the projection optical system increases, the distance between the projection optical system and the alignment microscope increases, and the length of the moving mirror increases and the size of the wafer table increases. It has become.
【0010】上記のようなさまざまな要因によるウエハ
テーブル(基板ステージ)の大型化が、今や大きな問題
となっている。すなわち、基板ステージの大型化、重量
化は制御性の悪化、スループットの低下の要因となり、
装置全体の大型化、重量化を必然的に招くからである。The enlargement of the wafer table (substrate stage) due to various factors as described above has now become a major problem. In other words, an increase in the size and weight of the substrate stage causes deterioration in controllability and a decrease in throughput.
This is because the size and weight of the entire apparatus are inevitably increased.
【0011】このような状況の下、より高速な基板ステ
ージ移動制御を可能にし、より精密な位置決めを可能に
するための、基板ステージの小型化技術の開発が待望さ
れていた。Under such circumstances, development of a technique for downsizing the substrate stage for enabling higher-speed substrate stage movement control and more precise positioning has been desired.
【0012】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第1の目的は、特に基板ステージの制御性能を
向上させることができる投影露光装置を提供することに
ある。The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus that can particularly improve the control performance of a substrate stage.
【0013】また、本発明の第2の目的は、投影光学系
を介してのマスクパターンの露光時にもマーク検出系に
よる感応基板上のマーク検出時にも基板ステージの2次
元座標位置を正確に管理することができる投影露光装置
を提供することにある。It is a second object of the present invention to accurately manage the two-dimensional coordinate position of a substrate stage both when exposing a mask pattern via a projection optical system and when detecting a mark on a sensitive substrate by a mark detection system. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of performing such operations.
【0014】また、本発明の第3の目的は、基板ステー
ジを一定の大きさに保持したまま、投影光学系の高N.
A.化、及び大フィールド化を達成することができる投
影露光装置を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a projection optical system having a high N.D. while holding the substrate stage at a fixed size.
A. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of achieving a large field and a large field.
【0015】また、本発明の第4の目的は、移動鏡及び
基板ステージを小型・軽量化しても何らの不都合なく、
感応基板の全面に対してマーク位置計測、投影光学系を
介したパターンの露光を行なうことができる投影露光装
置を提供することにある。A fourth object of the present invention is to provide a moving mirror and a substrate stage which are reduced in size and weight without any inconvenience.
An object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus capable of performing mark position measurement and pattern exposure through a projection optical system on the entire surface of a sensitive substrate.
【0016】また、本発明の第5の目的は、ベースライ
ンの安定性を確保することができる投影露光装置を提供
することにある。It is a fifth object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of ensuring the stability of a baseline.
【0017】また、本発明の第6の目的は、移動鏡及び
これが搭載される基板ステージの更なる小型・軽量化が
可能な投影露光装置を提供することにある。A sixth object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus capable of further reducing the size and weight of a movable mirror and a substrate stage on which the movable mirror is mounted.
【0018】また、本発明の第7の目的は、基板ステー
ジを小型・軽量化しても何らの不都合なく、感応基板の
全面に対してマーク位置計測、投影光学系を介したパタ
ーンの露光を行なうことができる投影露光方法を提供す
ることにある。A seventh object of the present invention is to perform mark position measurement and pattern exposure via a projection optical system on the entire surface of a sensitive substrate without any inconvenience even if the substrate stage is reduced in size and weight. And a projection exposure method.
【0019】さらに、本発明の第8の目的は、高集積度
の半導体デバイスを低コストで製造することができるデ
バイス製造方法を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a device manufacturing method capable of manufacturing a highly integrated semiconductor device at low cost.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、マスク(R)に形成されたパターンの像を投影光学
系(PL)を介して感応基板(W)上に露光する投影露
光装置であって、前記感応基板(W)を搭載して2次元
面内を移動する基板ステージ(18)と;前記投影光学
系(PL)とは別に設けられ、前記基板ステージ(1
8)上又は前記感応基板(W)上のマークを検出するマ
ーク検出系(AS)と;前記基板ステージ(18)の2
次元座標位置を管理する干渉計システム(26)と;前
記干渉計システム(26)により基準位置からの変位が
計測される前記基板ステージ(18)上の移動鏡(24
X、24Y)とを備え、前記移動鏡(24X、24Y)
の長さLmと、前記投影光学系(PL)の投影中心と前
記マーク検出系(AS)の検中心との中心間距離BL
と、前記感応基板の直径Dwとの間には、Lm<Dw+
2BLの関係が成立することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus for exposing an image of a pattern formed on a mask (R) onto a sensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). A substrate stage (18) on which the sensitive substrate (W) is mounted and moves in a two-dimensional plane; and a substrate stage (1) provided separately from the projection optical system (PL).
8) a mark detection system (AS) for detecting a mark on the sensitive substrate (W) or on the sensitive substrate (W);
An interferometer system (26) for managing dimensional coordinate positions; and a movable mirror (24) on the substrate stage (18) for measuring a displacement from a reference position by the interferometer system (26).
X, 24Y), and the movable mirror (24X, 24Y)
Lm, and a center-to-center distance BL between the projection center of the projection optical system (PL) and the detection center of the mark detection system (AS)
And the diameter Dw of the sensitive substrate, Lm <Dw +
The relationship of 2BL is established.
【0021】これによれば、図3に示されるように、移
動鏡(24X、24Y)の長さLmと、投影光学系(P
L)の投影中心と前記マーク検出系(AS)の検中心と
の中心間距離BLと、感応基板の直径Dwとの間には、
Lm<Dw+2BLの関係が成立することから、移動鏡
の長さLm>Dw+2BLの関係が成立するように移動
鏡の長さが定められていた従来の露光装置に比べて、移
動鏡が取り付けられる基板ステージ(18)の小型・軽
量化を図ることができ、これにより基板ステージ(1
8)の位置制御性能の向上(具体的には位置決め精度、
最高速度、最高加速度の向上等)を図ることが可能とな
る。According to this, as shown in FIG. 3, the length Lm of the movable mirror (24X, 24Y) and the projection optical system (P
L) between the center distance BL between the projection center of the mark detection system (AS) and the detection center of the mark detection system (AS), and the diameter Dw of the sensitive substrate.
Since the relationship of Lm <Dw + 2BL is established, the substrate on which the movable mirror is mounted is compared with a conventional exposure apparatus in which the length of the movable mirror is determined so that the relationship of Lm> Dw + 2BL is established. The stage (18) can be reduced in size and weight.
8) Improvement of position control performance (specifically, positioning accuracy,
It is possible to improve the maximum speed and the maximum acceleration.
【0022】この場合において、干渉計システム(2
6)は、前記基板ステージ(18)の2次元座標位置を
管理するものであればどのような測長軸を有するもので
も良いが、請求項2に記載の発明の如く、前記干渉計シ
ステムが、前記投影光学系(PL)の投影中心と前記マ
ーク検出系(AS)の検出中心を結ぶ方向である第1軸
方向の第1測長軸(Y)と、この第1測長軸(Y)に前
記投影光学系(PL)の投影中心で垂直に交差する第2
軸方向の第2測長軸(Xe)と、前記第1測長軸(Y)
に前記マーク検出系(AS)の検出中心で垂直に交差す
る第2軸方向の第3測長軸(Xa)とを少なくとも有す
るものであっても良い。このような測長軸を有する干渉
計システムによれば、投影光学系(PL)を介してのマ
スクパターンの露光時にも、マーク検出系(AS)によ
る感応基板(W)上のマーク検出時にもいわゆるアッベ
誤差を生じることなく、基板ステージ(18)の2次元
座標位置を正確に管理することができる。In this case, the interferometer system (2
6) may have any length measurement axis as long as it manages the two-dimensional coordinate position of the substrate stage (18). A first measurement axis (Y) in a first axis direction which is a direction connecting a projection center of the projection optical system (PL) and a detection center of the mark detection system (AS), and a first measurement axis (Y). ) At the projection center of the projection optical system (PL).
An axial second measuring axis (Xe) and the first measuring axis (Y)
May have at least a third measurement axis (Xa) in a second axis direction perpendicularly intersecting at the detection center of the mark detection system (AS). According to the interferometer system having such a length measuring axis, both when exposing the mask pattern via the projection optical system (PL) and when detecting the mark on the sensitive substrate (W) by the mark detection system (AS). The two-dimensional coordinate position of the substrate stage (18) can be accurately managed without causing a so-called Abbe error.
【0023】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の投影露光装置において、前記投影光学系(PL)の投
影領域内で前記基板ステージ(18)上の所定の基準点
と前記投影光学系(PL)の投影領域内の所定の基準点
との位置関係が検出可能となる位置に前記基板ステージ
(18)を位置決めした状態で前記第2測長軸(Xe)
の干渉計(26Xe)をリセットし、前記基板ステージ
(18)上の基準点が前記マーク検出系(AS)の検出
領域内に位置するように前記基板ステージ(18)を位
置決めした状態で前記第3測長軸(Xa)の干渉計(2
6Xa)をリセットする制御手段(28)を更に有する
ことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the projection exposure apparatus according to the second aspect, a predetermined reference point on the substrate stage (18) and the projection within the projection area of the projection optical system (PL). With the substrate stage (18) positioned at a position where the positional relationship with a predetermined reference point in the projection area of the optical system (PL) can be detected, the second measurement axis (Xe)
Resetting the interferometer (26Xe), and positioning the substrate stage (18) so that the reference point on the substrate stage (18) is located within the detection area of the mark detection system (AS). Interferometer with three measuring axes (Xa) (2
6Xa) is further provided with a control means (28) for resetting 6Xa).
【0024】これによれば、制御手段(28)では、第
2測長軸(Xe)の干渉計(26Xe)が計測不能状態
となったとき、第3測長軸(Xa)の干渉計(26X
a)が有効な間にこの計測値に基づいて前記基板ステー
ジ(18)上の基準点が第1測長軸上に位置するように
基板ステージ(18)を一旦移動させ、この位置から第
1測長軸(Y)の干渉計(26Y)の計測値に基づいて
基板ステージの移動を再開し、前記投影光学系(PL)
の投影領域内で前記基板ステージ(18)上の所定の基
準点と前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との
位置関係が検出可能となる位置(第2測長軸の干渉計の
リセット位置)に前記基板ステージ(18)を位置決め
した状態で前記第2測長軸(Xe)の干渉計(26X
e)をリセットする。この一方、制御手段(28)で
は、第3測長軸(Xa)の干渉計(26Xa)が計測不
能状態となったとき、第2測長軸(Xe)の干渉計(2
6Xe)が有効な間にこの計測値に基づいて前記基板ス
テージ上の基準点が第1測長軸上に位置するように基板
ステージ(18)を一旦移動させ、この位置から第1測
長軸(Y)の干渉計(26Y)の計測値に基づいて基板
ステージ(18)の移動を再開し、前記基板ステージ上
の基準点が前記マーク検出系(AS)の検出領域内に位
置するように前記基板ステージ(18)を所定の位置
(第3測長軸の干渉計のリセット位置)へ位置決めした
状態で前記第3測長軸(Xa)の干渉計(26Xa)を
リセットする。According to this, in the control means (28), when the interferometer (26Xe) of the second measuring axis (Xe) becomes incapable of measuring, the interferometer (Xa) of the third measuring axis (Xa) becomes inoperative. 26X
While the a) is effective, the substrate stage (18) is temporarily moved based on the measured value so that the reference point on the substrate stage (18) is positioned on the first measurement axis. The movement of the substrate stage is resumed based on the measurement value of the interferometer (26Y) on the measurement axis (Y), and the projection optical system (PL)
Where the positional relationship between the predetermined reference point on the substrate stage (18) and the predetermined reference point in the projection area of the projection optical system can be detected in the projection area (the second measurement axis interferometer). With the substrate stage (18) positioned at the (reset position), the interferometer (26X
e) Reset. On the other hand, in the control means (28), when the interferometer (26Xa) of the third measurement axis (Xa) is in a measurement impossible state, the interferometer (2) of the second measurement axis (Xe)
6Xe) is valid, the substrate stage (18) is temporarily moved based on this measurement value so that the reference point on the substrate stage is positioned on the first measurement axis, and the first measurement axis is moved from this position. The movement of the substrate stage (18) is restarted based on the measurement value of the interferometer (26Y) in (Y) so that the reference point on the substrate stage is located within the detection area of the mark detection system (AS). The interferometer (26Xa) of the third measuring axis (Xa) is reset while the substrate stage (18) is positioned at a predetermined position (the reset position of the interferometer of the third measuring axis).
【0025】このため、干渉計のリセット位置への基板
ステージの移動の途中で、第2測長軸の干渉計、第3測
長軸の干渉計がともに計測不能状態となっても、第1測
長軸(Y)の干渉計の計測値に基づいて基板ステージ
(18)をリセット位置へ位置決めすることができるの
で、ベースライン量BLの大きさに無関係に基板ステー
ジ(18)の大きさをウエハ(W)の直径程度に設定す
ることが可能となる。従って、基板テーブルの大きさを
一定に保ったまま、解像力向上のための投影光学系PL
の高N.A.化や大フィールド化を容易に達成すること
が可能となる。For this reason, even if both the interferometer on the second measuring axis and the interferometer on the third measuring axis become incapable of measurement during the movement of the substrate stage to the reset position of the interferometer, the first Since the substrate stage (18) can be positioned at the reset position based on the measured value of the length measurement axis (Y) by the interferometer, the size of the substrate stage (18) can be changed regardless of the size of the baseline amount BL. It can be set to about the diameter of the wafer (W). Therefore, while keeping the size of the substrate table constant, the projection optical system PL for improving the resolution is improved.
High N. A. And a large field can be easily achieved.
【0026】なお、第2、第3測長軸の干渉計の内、一
方の干渉計のリセット位置へ基板ステージを移動する間
に、他方の干渉計がずっと計測可能であれば、当該他方
の干渉計と第1測長軸の干渉計との計測値に基づいて、
基板ステージを一方の干渉計のリセット位置へ直接的に
位置決めしても勿論良い。If the other interferometer can measure all the time while moving the substrate stage to the reset position of one of the interferometers of the second and third measuring axes, the other interferometer can be used. Based on the measured values of the interferometer and the interferometer on the first measurement axis,
Of course, the substrate stage may be directly positioned at the reset position of one interferometer.
【0027】この場合において、請求項4に記載の発明
の如く、前記投影光学系(PL)の投影領域内の基準点
は、前記マスクのパターン像の投影中心であって、該マ
スクパターン像の投影中心と前記基板ステージ(18)
上の基準点との位置関係を前記マスク(R)と前記投影
光学系(PL)とを介して検出する位置検出手段(52
A、52B)を更に有していることが望ましい。かかる
場合には、投影光学系(PL)の投影領域内で基板ステ
ージ(18)上の所定の基準点とマスクパターン像の投
影中心との位置関係が検出可能となる位置(第2測長軸
の干渉計のリセット位置)に基板ステージ(18)を位
置決めした際に、位置検出手段(52A、52B)によ
り第2測長軸(Xe)の干渉計(26Xe)のリセット
に先立って、マスクのパターン像の投影中心と基板ステ
ージ(18)上の基準点との位置関係をマスク(R)と
投影光学系(PL)とを介して検出することができる。In this case, the reference point in the projection area of the projection optical system (PL) is the projection center of the pattern image of the mask, and Projection center and substrate stage (18)
Position detecting means (52) for detecting the positional relationship with the upper reference point via the mask (R) and the projection optical system (PL).
A, 52B). In such a case, the position (the second measurement axis) at which the positional relationship between the predetermined reference point on the substrate stage (18) and the projection center of the mask pattern image can be detected in the projection area of the projection optical system (PL) When the substrate stage (18) is positioned at the reset position of the interferometer, the mask of the mask is reset by the position detecting means (52A, 52B) prior to the reset of the interferometer (26Xe) on the second measurement axis (Xe). The positional relationship between the projection center of the pattern image and the reference point on the substrate stage (18) can be detected via the mask (R) and the projection optical system (PL).
【0028】請求項5に記載の発明は、請求項2に記載
の投影露光装置において、前記基板ステージ(18)上
に搭載され、第1基準マーク(30-1)と第2基準マー
ク(32-1、32-2)とが所定の位置関係で形成された
基準板(FP1)と;前記基準板(FP1)の第1基準
マーク(30-1)が前記マーク検出系(AS)の検出領
域内に位置すると同時に前記基準板(FP1)の第2基
準マーク(32-1、32-2)が前記投影光学系(PL)
の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能に
位置するように前記基板ステージ(18)を所定の位置
(第2測長軸、第3測長軸の干渉計のリセット位置)に
位置決めした状態で、前記第2測長軸の干渉計及び前記
第3測長軸の干渉計の少なくとも一方をリセットする制
御手段(28)とを更に有することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the projection exposure apparatus according to the second aspect, the first reference mark (30-1) and the second reference mark (32) are mounted on the substrate stage (18). -1, 32-2) and a first reference mark (30-1) of the reference plate (FP1) detected by the mark detection system (AS). The second reference marks (32-1, 32-2) of the reference plate (FP1) are located in the region at the same time as the projection optical system (PL).
The substrate stage (18) is positioned at a predetermined position (reset position of the second length measuring axis and the third length measuring axis of the interferometer) so as to be able to detect a positional relationship with a predetermined reference point in the projection area of FIG. And a control means (28) for resetting at least one of the interferometer on the second measurement axis and the interferometer on the third measurement axis in a state where the positioning is performed.
【0029】これによれば、制御手段(28)では、基
準板(FP1)の第1基準マーク(30-1)がマーク検
出系(AS)の検出領域内に位置すると同時に基準板
(FP1)の第2基準マーク(32-1、32-2)が投影
光学系(PL)の投影領域内の所定の基準点との位置関
係を検出可能に位置するように基板ステージ(18)を
所定の位置(第2測長軸、第3測長軸の干渉計のリセッ
ト位置)に位置決めし、この状態で前記第2測長軸の干
渉計及び前記第3測長軸の干渉計の少なくとも一方をリ
セットする。According to this, in the control means (28), the first reference mark (30-1) of the reference plate (FP1) is positioned within the detection area of the mark detection system (AS), and at the same time, the reference plate (FP1) The substrate stage (18) is moved to a predetermined position such that the second reference mark (32-1, 32-2) can be detected so as to detect the positional relationship with a predetermined reference point in the projection area of the projection optical system (PL). Position (the reset position of the interferometer of the second measuring axis and the third measuring axis), and in this state, at least one of the interferometer of the second measuring axis and the interferometer of the third measuring axis is set. Reset.
【0030】すなわち、制御手段では第2測長軸の干渉
計及び第3測長軸の干渉計の一方が計測不能となったと
きに、他方の干渉計と第1測長軸の干渉計の計測値に基
づいて、上記リセット位置へ基板ステージを位置決め
し、前記一方の干渉計(又は両方の干渉計)をリセット
するので、第2測長軸の干渉計及び第3測長軸の干渉計
がともに計測不能状態とならないように、基板ステージ
の移動範囲を予め設定するだけで、請求項1で述べたよ
うに移動鏡及び基板ステージを小型・軽量化しても何ら
の不都合なく、感応基板の全面に対してマーク位置計
測、投影光学系を介したパターンの露光を行なうことが
できる。That is, when one of the interferometer on the second measuring axis and the interferometer on the third measuring axis cannot be measured by the control means, the other interferometer and the interferometer on the first measuring axis become inoperative. Based on the measured values, the substrate stage is positioned at the reset position, and the one interferometer (or both interferometers) is reset. Therefore, the interferometers on the second and third measurement axes are used. The moving range of the substrate stage is simply set in advance so that both are not in an unmeasurable state. Even if the movable mirror and the substrate stage are reduced in size and weight as described in claim 1, there is no inconvenience, and The entire surface can be subjected to mark position measurement and pattern exposure through a projection optical system.
【0031】なお、この場合、予め基準板(FP1)上
に、投影光学系(PL)とマーク検出系(AS)との位
置関係と同様の位置関係で、第1基準マーク(30-1)
と第2基準マーク(32-1、32-2)とを形成しておく
ことが前提となる。In this case, the first reference mark (30-1) is previously placed on the reference plate (FP1) in the same positional relationship as the projection optical system (PL) and the mark detection system (AS).
And the second fiducial marks (32-1, 32-2).
【0032】この場合において、請求項6に記載の発明
の如く、前記投影光学系(PL)の投影領域内の基準点
は、前記マスク(R)のパターン像の投影中心であっ
て、該マスクのパターン像の投影中心と基準板(FP
1)の第2基準マーク(32-1、32-2)との位置関係
を前記マスク(R)と前記投影光学系(PL)とを介し
て検出する位置検出手段(52A、52B)を更に有す
ることが望ましい。かかる場合には、前述したリセット
位置に基板ステージ(18)を位置決めした際に、位置
検出手段(52A、52B)により、第2測長軸(X
e)の干渉計(又は第2測長軸及び第3測長軸の干渉
計)のリセットに先立って、マスクのパターン像の投影
中心と基準板(FP1)の第2基準マーク(32-1、3
2-2)との位置関係を前記マスク(R)と前記投影光学
系(PL)とを介して検出することができる。In this case, the reference point in the projection area of the projection optical system (PL) is the projection center of the pattern image of the mask (R), and Center of projection of the pattern image and the reference plate (FP
Position detecting means (52A, 52B) for detecting the positional relationship with the second reference mark (32-1, 32-2) of 1) via the mask (R) and the projection optical system (PL). It is desirable to have. In such a case, when the substrate stage (18) is positioned at the above-described reset position, the second length measurement axis (X) is detected by the position detection means (52A, 52B).
Prior to resetting of the interferometer e) (or the interferometers of the second and third measurement axes), the projection center of the pattern image of the mask and the second reference mark (32-1) of the reference plate (FP1) are set. , 3
2-2) can be detected via the mask (R) and the projection optical system (PL).
【0033】上記請求項6に記載の投影露光装置におい
て、前記制御手段(28)は、請求項7に記載の発明の
如く、前記基板ステージ(18)が前記所定の位置に位
置決めされた状態で、前記マーク検出系(AS)による
検出と前記位置検出手段による検出とを同時に行なうこ
とが一層望ましい。ここで、「同時に」とは、必ずしも
時間的に同時と言う意味ではなく、基板ステージが所定
位置(リセット位置)に位置決めされ静止した状態でと
いう意味である。[0033] In the projection exposure apparatus according to the sixth aspect, the control means (28) may be arranged such that the substrate stage (18) is positioned at the predetermined position as in the invention according to the seventh aspect. More preferably, the detection by the mark detection system (AS) and the detection by the position detection means are performed simultaneously. Here, “simultaneously” does not necessarily mean simultaneous with time, but means that the substrate stage is positioned at a predetermined position (reset position) and is stationary.
【0034】この場合には、いわゆるベースライン計測
を基板ステージの静止状態で行なうことができるので空
気揺らぎ等による干渉計計測誤差等の影響がなくなり、
オフアクシスのマーク検出系にとって最も重要なベース
ライン量の安定性を確保することができる。In this case, the so-called baseline measurement can be performed while the substrate stage is stationary, so that there is no influence of an interferometer measurement error due to air fluctuation or the like.
The stability of the baseline amount, which is the most important for the off-axis mark detection system, can be ensured.
【0035】請求項8に記載の発明は、請求項3又は5
に記載の投影露光装置において、前記制御手段は、前記
マーク検出系(AS)による前記感応基板(W)上のマ
ークの計測終了後に前記第2測長軸の干渉計をリセット
する一方、前記投影光学系を介した前記感応基板上への
露光終了後に前記第3測長軸の干渉計をリセットするこ
とを特徴とする。The invention described in claim 8 is the invention according to claim 3 or 5.
3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the control unit resets the interferometer on the second measurement axis after the measurement of the mark on the sensitive substrate (W) by the mark detection system (AS). After the exposure on the sensitive substrate through the optical system is completed, the interferometer of the third measurement axis is reset.
【0036】これによれば、投影光学系(PL)を介し
た感応基板(W)上へのパターンの露光中に第3測長軸
の干渉計が測定不能状態となった場合には、その露光終
了後に第3測長軸の干渉計をリセットすることができる
一方、マーク検出系による感応基板上のマークの計測終
了中に第2測長軸の干渉計が計測不能状態になった場合
には、その計測終了後に第2測長軸の干渉計をリセット
することができる。従って、感応基板上のマークの計測
や露光に何らの不都合も生じないので、露光中に第3測
長軸の干渉計が測定不能となることや、位置検出用マー
クの計測中に第2測長軸の干渉計が計測不能状態になる
ことを許容でき、その分、移動鏡の長さを短くすること
が可能となり、具体的には感応基板(W)の直径程度に
することが可能となる。According to this, when the interferometer of the third length measuring axis becomes unmeasurable during the exposure of the pattern on the sensitive substrate (W) via the projection optical system (PL), it is set to While the interferometer on the third measuring axis can be reset after the exposure, if the interferometer on the second measuring axis becomes incapable of measurement while the mark detection system finishes measuring the mark on the sensitive substrate. Can reset the interferometer on the second measurement axis after the measurement is completed. Therefore, there is no inconvenience in the measurement and exposure of the mark on the sensitive substrate, so that the interferometer on the third measurement axis cannot be measured during the exposure, or the second measurement cannot be performed during the measurement of the position detection mark. It is possible to allow the interferometer with the long axis to become unmeasurable, and accordingly, it is possible to shorten the length of the movable mirror, and more specifically, to reduce the length to about the diameter of the sensitive substrate (W). Become.
【0037】請求項9に記載の発明は、マスク(R)に
形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を介して
感応基板(W)上に露光する投影露光方法であって、前
記感応基板(W)を搭載する基板ステージ(18)上の
所定の基準点と前記基板ステージ(18)上に搭載され
た感応基板(W)上のアライメントマークとの位置関係
を検出し;該検出の後に、前記基板ステージ(18)上
の所定の基準点を前記投影光学系(PL)の投影領域内
に位置決めして、前記投影光学系の投影領域内の所定の
基準点に対する前記基板ステージ(18)上の所定の基
準点の位置ずれと前記基板ステージの座標位置とを検出
し;前記検出された位置関係、前記検出された位置ずれ
及び前記検出された基板ステージの座標位置に基づいて
前記基板ステージを移動制御し、前記マスクのパターン
像と前記基板ステージに搭載された感応基板との位置合
わせを行なうことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a projection exposure method for exposing an image of a pattern formed on a mask (R) onto a sensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). Detecting a positional relationship between a predetermined reference point on a substrate stage (18) on which the sensitive substrate (W) is mounted and an alignment mark on the sensitive substrate (W) mounted on the substrate stage (18); After that, a predetermined reference point on the substrate stage (18) is positioned in a projection area of the projection optical system (PL), and the substrate stage ( 18) detecting a positional shift of a predetermined reference point above and a coordinate position of the substrate stage; and detecting the positional relationship based on the detected positional relationship, the detected positional shift, and the detected coordinate position of the substrate stage. Substrate stage And movement control, and performing the alignment between the sensitive substrate mounted on the substrate stage and the pattern image of the mask.
【0038】これによれば、基板ステージ(18)上
の所定の基準点と感応基板(W)上のアライメントマー
クとの位置関係を検出した後、基板ステージ(18)上
の所定の基準点を投影光学系(PL)の投影領域内に位
置決めし、前記投影光学系の投影領域内の所定の基準
点に対する基板ステージ(18)上の所定の基準点の位
置ずれの検出とその位置ずれ検出の際の基板ステージ
の座標位置の検出とを行い、上記〜の検出結果に基
づいて基板ステージを移動制御し、前記マスクのパター
ン像と前記基板ステージに搭載された感応基板との位置
合わせを行なう。このため、の基板ステージ(18)
上の所定の基準点と感応基板(W)上のアライメントマ
ークとの位置関係検出時に基板ステージの位置を管理す
る干渉計(あるいは座標系)と、、の位置ずれ検出
及び基板ステージの座標位置の検出の際のステージの位
置を管理する干渉計(あるいは座標系)とが同一でも異
なっていても何らの不都合なく、マスクのパターン像と
前記基板ステージに搭載された感応基板との位置合わせ
を高精度に行なうことができる。According to this, after detecting the positional relationship between the predetermined reference point on the substrate stage (18) and the alignment mark on the sensitive substrate (W), the predetermined reference point on the substrate stage (18) is set. Positioning within the projection area of the projection optical system (PL), detection of a positional shift of a predetermined reference point on the substrate stage (18) with respect to a predetermined reference point in the projection area of the projection optical system, and detection of the positional shift In this case, the coordinate position of the substrate stage is detected, the movement of the substrate stage is controlled based on the results of the above-mentioned steps, and the pattern image of the mask is aligned with the sensitive substrate mounted on the substrate stage. Therefore, the substrate stage (18)
An interferometer (or coordinate system) that manages the position of the substrate stage when detecting the positional relationship between the predetermined reference point and the alignment mark on the sensitive substrate (W); Even if the interferometer (or coordinate system) that controls the position of the stage at the time of detection is the same or different, there is no inconvenience, and the alignment between the pattern image of the mask and the sensitive substrate mounted on the substrate stage can be improved. Can be performed with precision.
【0039】従って、例えばアライメントマークを検出
するマーク検出系としてオフアクシスのアライメント系
を用いる場合、投影光学系の投影領域内の所定の基準点
(マスクのパターン像の投影中心)とアライメント系の
検出中心との位置関係、すなわちベースライン量の計測
が不要となり、結果的に投影光学系とアライメント系と
が大きく離れていても何らの不都合がないので、ベース
ライン量に無関係に基板ステージの大きさを設定するこ
とができ、基板ステージを小型・軽量化しても何らの不
都合なく、感応基板の全面に対してマーク位置計測、投
影光学系を介したパターンの露光を行なうことができ
る。この場合、ベースライン量の変動の影響を受けるこ
ともない。Therefore, for example, when an off-axis alignment system is used as a mark detection system for detecting an alignment mark, a predetermined reference point (the projection center of the pattern image of the mask) in the projection area of the projection optical system is detected. It is not necessary to measure the positional relationship with the center, that is, the baseline amount. As a result, there is no inconvenience even if the projection optical system and the alignment system are far apart, so the size of the substrate stage is independent of the baseline amount. It is possible to perform mark position measurement and pattern exposure via the projection optical system on the entire surface of the sensitive substrate without any disadvantage even if the substrate stage is reduced in size and weight. In this case, there is no influence of the fluctuation of the baseline amount.
【0040】請求項10に記載の発明は、感応基板
(W)上の複数のショット領域の各々にマスク(R)に
形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を介して
露光する投影露光方法であって、前記感応基板上の複数
のショット領域の中から選択されたいくつかのサンプル
ショット領域の位置検出用マークと前記感応基板(W)
が搭載された基板ステージ上の所定の基準点との位置を
それぞれ検出し;該検出結果に基づいて、前記感応基板
上の全てのショット領域と前記基板ステージ上の所定の
基準点との位置関係をそれぞれ演算で求め;該演算の後
に、前記基板ステージ上の所定の基準点を前記投影光学
系の投影領域内に位置決めして、前記投影光学系による
前記マスクのパターン像の投影中心に対する前記基板ス
テージ上の所定の基準点との位置ずれと前記基板ステー
ジの座標位置とを検出し;前記演算された位置関係、前
記検出された位置ずれ及び前記検出された基板ステージ
の座標位置に基づいて前記基板ステージ移動制御し、前
記基板ステージに搭載された感応基板上のショット領域
のそれぞれと前記マスクのパターン像との位置合わせを
行なうことを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, the projection of exposing an image of a pattern formed on a mask (R) to each of a plurality of shot areas on a sensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). An exposure method, comprising the steps of: detecting position detection marks of some sample shot areas selected from a plurality of shot areas on the sensitive substrate;
Detecting a position with respect to a predetermined reference point on a substrate stage on which is mounted; based on the detection result, a positional relationship between all shot areas on the sensitive substrate and a predetermined reference point on the substrate stage. After the calculation, a predetermined reference point on the substrate stage is positioned within a projection area of the projection optical system, and the substrate is positioned with respect to the projection center of the pattern image of the mask by the projection optical system. Detecting a positional deviation from a predetermined reference point on the stage and a coordinate position of the substrate stage; and calculating the positional relationship based on the calculated positional relationship, the detected positional deviation, and the detected coordinate position of the substrate stage. Controlling the movement of the substrate stage, and aligning each of the shot areas on the sensitive substrate mounted on the substrate stage with the pattern image of the mask. To.
【0041】これによれば、基板ステージ(18)上
の所定の基準点と感応基板(W)上のサンプルショット
領域の位置計測用のアライメントマークとの位置をそれ
ぞれ検出し、該検出結果に基づいて、前記感応基板上の
全てのショット領域と前記基板ステージ上の所定の基準
点との位置関係をそれぞれ演算で求めた後、基板ステー
ジ(18)上の所定の基準点を投影光学系(PL)の投
影領域内に位置決めし、前記投影光学系によるマスク
パターン像の投影中心に対する基板ステージ(18)上
の所定の基準点の位置ずれの検出とその位置ずれ検出
の際の基板ステージの座標位置の検出とを行い、上記
〜の検出結果に基づいて基板ステージを移動制御し、
前記マスクのパターン像と前記基板ステージに搭載され
た感応基板上のショット領域のそれぞれとの位置合わせ
を行なう。この場合も、請求項9に記載の発明の場合と
同様に、の基板ステージ(18)上の所定の基準点と
感応基板(W)上のアライメントマークとの位置関係検
出時に基板ステージの位置を管理する干渉計(あるいは
座標系)と、、の位置ずれ検出及び基板ステージの
座標位置の検出の際のステージの位置を管理する干渉計
(あるいは座標系)とが同一でも異なっていても何らの
不都合なく、マスクのパターン像と前記基板ステージに
搭載された感応基板上の所定ショット領域のそれぞれと
の位置合わせを高精度に行なうことができる。According to this, the positions of the predetermined reference point on the substrate stage (18) and the alignment mark for measuring the position of the sample shot area on the sensitive substrate (W) are respectively detected, and based on the detection results. After calculating the positional relationship between all shot areas on the sensitive substrate and a predetermined reference point on the substrate stage by calculation, the predetermined reference point on the substrate stage (18) is set to a projection optical system (PL). ) Is detected within the projection area, and the displacement of a predetermined reference point on the substrate stage (18) with respect to the projection center of the mask pattern image by the projection optical system is detected, and the coordinate position of the substrate stage at the time of detecting the displacement And the movement of the substrate stage is controlled based on the detection results of the above to
The pattern image of the mask is aligned with each of the shot areas on the sensitive substrate mounted on the substrate stage. In this case as well, the position of the substrate stage is detected when the positional relationship between the predetermined reference point on the substrate stage (18) and the alignment mark on the sensitive substrate (W) is detected. Even if the interferometer (or coordinate system) that manages and the interferometer (or coordinate system) that manages the position of the stage when detecting the positional deviation and detecting the coordinate position of the substrate stage are the same or different, The position of the mask pattern image and each of the predetermined shot areas on the sensitive substrate mounted on the substrate stage can be accurately adjusted without any inconvenience.
【0042】従って、請求項9に記載の発明の場合と同
様に、ベースライン量に無関係に基板ステージの大きさ
を設定することができ、基板ステージを小型・軽量化し
ても何らの不都合なく、感応基板の全面に対してマーク
位置計測、投影光学系を介したパターンの露光を行なう
ことができる。Therefore, as in the case of the ninth aspect, the size of the substrate stage can be set irrespective of the baseline amount, and even if the substrate stage is reduced in size and weight, there is no disadvantage. Mark position measurement and pattern exposure via the projection optical system can be performed on the entire surface of the sensitive substrate.
【0043】請求項11に記載の発明は、マスク(R)
のパターンの像を基板(W)上に投影するための投影光
学系(PL)と;前記基板を搭載して2次元平面内を移
動可能な基板ステージ(18)と;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系(AS)と;前記投影光
学系の投影中心と前記マーク検出系の検出中心とを結ぶ
方向に関して前記基板ステージの位置を計測するための
第1測長軸(Y)と、前記第1測長軸と垂直な方向に関
して前記基板ステージの位置を計測するための第2測長
軸(Xe)と、前記第2測長軸に対して前記第1測長軸
の方向に所定距離を隔てて配置され、前記第1測長軸と
垂直な方向に関して前記基板ステージの位置を計測する
ための第3測長軸(Xa)とを有する干渉計システム
(26)と;前記投影光学系を用いて前記マスクのパタ
ーンを基板上に転写するときに前記第1測長軸と前記第
2測長軸とを使って前記基板ステージの移動を制御し、
前記マーク検出系により前記マークを検出するときに前
記第1測長軸と前記第3測長軸とを使って前記基板ステ
ージの移動を制御する制御システム(28)とを備え
る。According to the eleventh aspect of the present invention, the mask (R)
A projection optical system (PL) for projecting an image of the pattern on a substrate (W); a substrate stage (18) mounted on the substrate and movable in a two-dimensional plane; the substrate stage or the substrate A mark detection system (AS) for detecting a mark formed on a substrate mounted on a stage; and measuring a position of the substrate stage with respect to a direction connecting a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system. A first measuring axis (Y), a second measuring axis (Xe) for measuring the position of the substrate stage in a direction perpendicular to the first measuring axis, and a second measuring axis. A third measurement axis (Xa) arranged at a predetermined distance in the direction of the first measurement axis to measure the position of the substrate stage in a direction perpendicular to the first measurement axis. An interferometer system (26) having: The pattern of the mask controls the movement of the substrate stage using the first length-measuring axis and the second length-measuring axis when transferred onto the substrate using an optical system,
A control system (28) for controlling the movement of the substrate stage using the first and third measurement axes when detecting the mark by the mark detection system.
【0044】これによれば、制御システムでは投影光学
系を用いてマスクのパターンを基板上に転写するときに
第1測長軸と第2測長軸とを使って基板ステージの移動
を制御し、マーク検出系によりマークを検出するときに
第1測長軸と第3測長軸とを使って基板ステージの移動
を制御することから、例えば投影光学系とマーク検出系
とが相当離れている場合であっても、投影光学系を介し
てのマスクパターンの転写時にも、マーク検出系による
基板上のマーク検出時にも支障なく基板ステージの2次
元座標位置を管理することができる。According to this, the control system controls the movement of the substrate stage using the first measurement axis and the second measurement axis when transferring the mask pattern onto the substrate using the projection optical system. Since the movement of the substrate stage is controlled using the first and third measurement axes when a mark is detected by the mark detection system, for example, the projection optical system and the mark detection system are considerably separated. Even in this case, the two-dimensional coordinate position of the substrate stage can be managed without any trouble at the time of transferring the mask pattern via the projection optical system and at the time of detecting the mark on the substrate by the mark detection system.
【0045】この場合において、請求項12に記載の発
明の如く、前記第1測長軸と前記第2測長軸とを使って
いるときに前記第3測長軸は使用不能であり、前記第1
測長軸と前記第3測長軸とを使っているときに前記第2
の測長軸は使用不能であっても良い。すなわち、第1測
長軸と第2測長軸とを使っているときに第3測長軸の測
長ビームが基板ステージの反射面(移動鏡)から外れ、
第1測長軸と第3測長軸とを使っているときに第2の測
長軸の測長ビームが基板ステージの反射面(移動鏡)か
ら外れても良い。従って、基板ステージを小型化するこ
とが可能になる。In this case, the third measuring axis cannot be used when the first measuring axis and the second measuring axis are used, as in the twelfth aspect of the present invention. First
When using the length measuring axis and the third length measuring axis, the second
May be unusable. That is, when using the first measurement axis and the second measurement axis, the measurement beam of the third measurement axis deviates from the reflection surface (moving mirror) of the substrate stage,
The measurement beam of the second measurement axis may deviate from the reflection surface (moving mirror) of the substrate stage when using the first measurement axis and the third measurement axis. Therefore, the size of the substrate stage can be reduced.
【0046】上記請求項12に記載の投影露光装置にお
いて、請求項13に記載の発明の如く、前記制御システ
ム(28)は、前記マーク検出系(AS)による前記マ
ークの検出が終了した後に、前記第2測長軸の干渉計を
リセットし、前記投影光学系を用いて前記パターンの転
写が終了した後に前記第3測長軸の干渉計をリセットす
ることが望ましい。In the projection exposure apparatus according to the twelfth aspect, as in the thirteenth aspect, after the detection of the mark by the mark detection system (AS) is completed, the control system (28) It is preferable that the interferometer on the second measurement axis be reset and the interferometer on the third measurement axis be reset after the transfer of the pattern using the projection optical system.
【0047】請求項14に記載の発明は、マスク(R)
のパターンの像を基板(W)上に投影するための投影光
学系(PL)と;前記基板を搭載して2次元平面内を移
動可能な基板ステージ(18)と;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系(AS)と;前記基板ス
テージの位置を計測するために、前記投影光学系の投影
中心と前記マーク検出系の検出中心とを結ぶ第1測長軸
(Y)と、前記投影光学系の光軸中心で前記第1測長軸
と垂直に交差する第2測長軸(Xe)と、前記マーク検
出系(AS)の検出中心で前記第1測長軸と垂直に交差
する第3測長軸(Xa)とを有する干渉計システム(2
6)と;前記マーク検出系により前記マークが検出され
るときに前記第3測長軸の干渉計をリセットする制御シ
ステム(28)とを備える。According to a fourteenth aspect of the present invention, the mask (R)
A projection optical system (PL) for projecting an image of the pattern on a substrate (W); a substrate stage (18) mounted on the substrate and movable in a two-dimensional plane; the substrate stage or the substrate A mark detection system (AS) for detecting a mark formed on a substrate mounted on a stage; and a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system for measuring a position of the substrate stage. , A second measurement axis (Xe) perpendicular to the first measurement axis at the optical axis center of the projection optical system, and a mark detection system (AS). An interferometer system (2) having a third measurement axis (Xa) perpendicularly intersecting the first measurement axis at the detection center;
6) and a control system (28) for resetting the interferometer on the third measurement axis when the mark is detected by the mark detection system.
【0048】これによれば、投影光学系を用いてマスク
のパターンを基板上に転写するときに干渉計システムの
第1測長軸と第2測長軸とを使って基板ステージの位置
を管理し、マーク検出系によりマークを検出するときに
干渉計システムの第1測長軸と第3測長軸とを使って基
板ステージの位置を管理することにより、投影光学系を
介してのマスクパターンの転写時にも、マーク検出系に
よる基板上のマーク検出時にもいわゆるアッベの誤差な
く、基板ステージの2次元座標位置を正確に管理するこ
とが可能になる。この場合、制御システムではマーク検
出系によりマークが検出されるときに第3測長軸の干渉
計をリセットすることができるので、例えば投影光学系
とマーク検出系とが相当離れている場合であっても、マ
スクパターンの転写後に、基板ステージを第1測長軸の
干渉計の計測値に基づいてマーク検出系によりマークが
検出される位置まで移動させ、その位置で第3測長軸の
干渉計をリセットすることにより、何らの支障なくマー
ク検出時の基板ステージの正確な位置管理が可能にな
る。According to this, when the pattern of the mask is transferred onto the substrate using the projection optical system, the position of the substrate stage is managed using the first and second length measurement axes of the interferometer system. By controlling the position of the substrate stage using the first and third measurement axes of the interferometer system when detecting the mark by the mark detection system, the mask pattern through the projection optical system is controlled. It is possible to accurately manage the two-dimensional coordinate position of the substrate stage without transferring so-called Abbe errors even when the mark is transferred onto the substrate by the mark detection system. In this case, the control system can reset the interferometer on the third length measurement axis when the mark is detected by the mark detection system, so that, for example, when the projection optical system and the mark detection system are far apart. However, after the transfer of the mask pattern, the substrate stage is moved to a position where the mark is detected by the mark detection system based on the measurement value of the interferometer on the first measurement axis, and the interference of the third measurement axis is performed at that position. By resetting the meter, accurate position management of the substrate stage at the time of mark detection becomes possible without any trouble.
【0049】請求項15に記載の発明は、マスク(R)
のパターンの像を基板(W)上に投影するための投影光
学系(PL)と;前記基板を搭載して2次元平面内を移
動可能な基板ステージ(18)と;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系(AS)と;前記基板ス
テージの位置を計測するために、前記投影光学系の投影
中心と前記マーク検出系の検出中心とを結ぶ第1測長軸
(Y)と、前記投影光学系の光軸中心で前記第1測長軸
と垂直に交差する第2測長軸(Xe)と、前記マーク検
出系の検出中心で前記第1測長軸と垂直に交差する第3
測長軸(Xa)とを有する干渉計システム(26)と;
前記投影光学系の投影領域内に前記マークがあるときに
前記第2測長軸の干渉計をリセットする制御システム
(28)とを備える。According to a fifteenth aspect of the present invention, a mask (R)
A projection optical system (PL) for projecting an image of the pattern on a substrate (W); a substrate stage (18) mounted on the substrate and movable in a two-dimensional plane; the substrate stage or the substrate A mark detection system (AS) for detecting a mark formed on a substrate mounted on a stage; and a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system for measuring a position of the substrate stage. , A second measurement axis (Xe) perpendicular to the first measurement axis at the optical axis center of the projection optical system, and a detection center of the mark detection system. A third perpendicularly intersecting the first measurement axis
An interferometer system (26) having a measuring axis (Xa);
A control system (28) for resetting the interferometer on the second measurement axis when the mark is present in the projection area of the projection optical system.
【0050】これによれば、投影光学系を用いてマスク
のパターンを基板上に転写するときに干渉計システムの
第1測長軸と第2測長軸とを使って基板ステージの位置
を管理し、マーク検出系によりマークを検出するときに
干渉計システムの第1測長軸と第3測長軸とを使って基
板ステージの位置を管理することにより、投影光学系を
介してのマスクパターンの転写時にも、マーク検出系に
よる基板上のマーク検出時にもいわゆるアッベの誤差な
く、基板ステージの2次元座標位置を正確に管理するこ
とが可能になる。この場合、制御システムでは投影光学
系の投影領域内にマークがあるときに第2測長軸の干渉
計をリセットすることができるので、例えば投影光学系
とマーク検出系とが多少離れていてマーク検出系による
マーク検出中に第2測長軸の干渉計が測長不能となって
も露光(マスクパターンの転写)が行われるのに先立っ
て第2測長軸の干渉計をリセットすることが可能にな
る。従って、何らの支障なく露光時の基板ステージの正
確な位置管理が可能になる。According to this, when the pattern of the mask is transferred onto the substrate using the projection optical system, the position of the substrate stage is managed using the first and second length measurement axes of the interferometer system. By controlling the position of the substrate stage using the first and third measurement axes of the interferometer system when detecting the mark by the mark detection system, the mask pattern through the projection optical system is controlled. It is possible to accurately manage the two-dimensional coordinate position of the substrate stage without transferring so-called Abbe errors even when the mark is transferred onto the substrate by the mark detection system. In this case, the control system can reset the interferometer on the second measurement axis when the mark is in the projection area of the projection optical system. Even if the interferometer on the second measurement axis becomes unmeasurable during mark detection by the detection system, the interferometer on the second measurement axis can be reset before the exposure (transfer of the mask pattern) is performed. Will be possible. Therefore, accurate position management of the substrate stage at the time of exposure can be performed without any trouble.
【0051】この場合において、請求項16に記載の発
明の如く、前記投影光学系(PL)を介して前記マーク
を検出する検出系(52A、52B)をさらに備えてい
る場合には、前記制御システム(28)は、前記検出系
により前記投影光学系を介して前記マークが検出される
ときに前記第2の測長軸の干渉計をリセットするように
しても良い。In this case, when the detection system further includes a detection system (52A, 52B) for detecting the mark via the projection optical system (PL), the control is performed. The system (28) may reset the interferometer on the second measurement axis when the mark is detected by the detection system via the projection optical system.
【0052】請求項17に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを投影光学系(PL)を介して基板(W)上
に転写する投影露光方法であって、前記基板を載置して
移動する基板ステージ(18)上のマークを、前記マス
クと前記基板とを位置合わせするための検出器で検出す
ることによって、前記検出器に対する前記基板ステージ
の位置情報を求め、前記検出器に対する前記基板ステー
ジの位置情報が得られるときに前記基板ステージの位置
を計測するための干渉計をリセットすることを特徴とす
る。According to a seventeenth aspect of the present invention, the mask (R)
Is transferred onto a substrate (W) via a projection optical system (PL), wherein a mark on a substrate stage (18) on which the substrate is mounted and moved is defined by the mask and the mask. By detecting with a detector for positioning the substrate, position information of the substrate stage with respect to the detector is obtained, and when the position information of the substrate stage with respect to the detector is obtained, the position of the substrate stage is obtained. The method is characterized in that an interferometer for measurement is reset.
【0053】これによれば、基板ステージ上のマーク
を、マスクと基板とを位置合わせするための検出器で検
出することによって、検出器に対する基板ステージの位
置情報が得られるときに基板ステージの位置を計測する
ための干渉計をリセットするので、検出器が例えば投影
光学系から離れた位置に設けられている場合であって
も、干渉計により基板ステージの位置を管理しつつ検出
器によるマーク位置の検出が可能になる。従って、パタ
ーンの投影位置と上記検出器との相対位置関係を管理す
る必要がなくなる。According to this, the mark on the substrate stage is detected by the detector for aligning the mask and the substrate, so that when the position information of the substrate stage with respect to the detector is obtained, the position of the substrate stage is obtained. Resets the interferometer for measuring the position of the substrate stage, for example, even if the detector is provided at a position away from the projection optical system, while controlling the position of the substrate stage by the interferometer. Can be detected. Therefore, it is not necessary to manage the relative positional relationship between the pattern projection position and the detector.
【0054】この場合において、基板ステージ上のマー
クは、ステージ上に設けられた基準板上の基準マークで
あっても勿論良いが、請求項18に記載の発明の如く、
前記基板ステージ上のマークは、前記基板ステージに搭
載された基板上のマークを含んでいても良い。また、前
記検出器は、上記の如く投影光学系から離れた位置に設
けられた検出器に限らず、請求項19に記載の発明の如
く、前記検出器は、前記基板ステージ(18)上のマー
クを、前記マスク(R)と前記投影光学系(PL)とを
介して検出するものであっても良い。In this case, the mark on the substrate stage may be, of course, a reference mark on a reference plate provided on the stage.
The mark on the substrate stage may include a mark on a substrate mounted on the substrate stage. Further, the detector is not limited to the detector provided at a position distant from the projection optical system as described above, and as in the invention according to claim 19, the detector is mounted on the substrate stage (18). The mark may be detected via the mask (R) and the projection optical system (PL).
【0055】請求項20に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを投影光学系(PL)を介して基板(W)上
に転写する投影露光方法であって、前記基板を載置して
移動する基板ステージ(18)上のマークを前記投影光
学系を介して検出することによって、前記投影光学系に
対する前記基板ステージの位置情報を求め、前記投影光
学系に対する前記基板ステージの位置情報が求められる
ときに前記基板ステージの位置を計測するための干渉計
をリセットすることを特徴とする。According to a twentieth aspect of the present invention, a mask (R)
Is transferred onto a substrate (W) via a projection optical system (PL), and a mark on a substrate stage (18) on which the substrate is mounted and moved is transferred to the projection optical system. By detecting the position information of the substrate stage with respect to the projection optical system by detecting through the interferometer for measuring the position of the substrate stage when the position information of the substrate stage with respect to the projection optical system is determined It is characterized by resetting.
【0056】これによれば、基板ステージ上のマークを
前記投影光学系を介して検出することによって、投影光
学系に対する基板ステージの位置情報が求められるとき
に基板ステージの位置を計測するための干渉計をリセッ
トするので、投影光学系を用いたマスクパターンの転写
時に干渉計により基板ステージの位置を正確に管理する
ことが可能になる。According to this, by detecting the mark on the substrate stage through the projection optical system, the interference for measuring the position of the substrate stage when the position information of the substrate stage with respect to the projection optical system is obtained. Since the scale is reset, the position of the substrate stage can be accurately managed by the interferometer when transferring the mask pattern using the projection optical system.
【0057】請求項21に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する投影露光方法であ
って、前記マスクと前記基板とを位置合わせするための
検出器を使って、前記基板を載置して移動する基板ステ
ージ(18)の位置情報を求め、前記基板ステージの位
置情報が得られるときに、前記基板ステージの位置を計
測するための干渉計をリセットすることを特徴とする。According to a twenty-first aspect of the present invention, a mask (R)
A projection exposure method for transferring the pattern onto a substrate (W), wherein the substrate is placed and moved by using a detector for aligning the mask and the substrate. The position information of the substrate stage is obtained, and when the position information of the substrate stage is obtained, an interferometer for measuring the position of the substrate stage is reset.
【0058】これによれば、マスクと基板とを位置合わ
せするための検出器を使って、基板ステージの位置情報
が得られるときに基板ステージの位置を計測するための
干渉計をリセットするので、検出器が例えば投影光学系
から離れた位置に設けられている場合であっても、干渉
計により基板ステージの位置を管理しつつ検出器による
マーク位置の検出が可能になる。従って、パターンの投
影位置と上記検出器との相対位置関係を管理する必要が
なくなる。According to this, the interferometer for measuring the position of the substrate stage is reset when the position information of the substrate stage is obtained using the detector for aligning the mask and the substrate. Even when the detector is provided at a position distant from the projection optical system, for example, it is possible to detect the mark position by the detector while managing the position of the substrate stage by the interferometer. Therefore, it is not necessary to manage the relative positional relationship between the pattern projection position and the detector.
【0059】請求項22に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する投影露光方法であ
って、前記基板を載置して移動する基板ステージ(1
8)上のマークを検出することによって、前記基板ステ
ージの位置情報を求め、前記基板ステージの位置情報が
得られるときに、前記基板ステージの位置を計測するた
めの干渉計をリセットすることを特徴とする。According to a twenty-second aspect of the present invention, a mask (R)
A projection exposure method for transferring the pattern on a substrate (W), wherein the substrate stage (1)
8) The position information of the substrate stage is obtained by detecting an upper mark, and when the position information of the substrate stage is obtained, an interferometer for measuring the position of the substrate stage is reset. And
【0060】これによれば、基板ステージ上のマークを
検出することによって、基板ステージの位置情報が得ら
れるときに、基板ステージの位置を計測するための干渉
計をリセットするので、干渉計により基板ステージの位
置を管理しつつマーク位置の検出が可能になる。According to this, when the position information of the substrate stage is obtained by detecting the mark on the substrate stage, the interferometer for measuring the position of the substrate stage is reset. The mark position can be detected while controlling the position of the stage.
【0061】請求項23に記載の発明は、マスク(R)
に形成されたパターンを投影光学系(PL)を介して基
板(W)上に転写する投影露光方法であって、前記基板
を搭載するための基板ステージ(18)上の所定の基準
点と前記基板ステージ上に搭載された前記基板上の複数
のショット領域との相対的な位置関係をそれぞれ検出す
る第1工程と;該第1工程の後に、前記投影光学系(P
L)を介して前記基板上の基準点を検出する第2工程
と;前記第1工程および前記第2工程の検出結果に基づ
いて、前記基板上の各ショット領域を前記投影光学系に
対して位置合わせする第3工程とを含む。According to a twenty-third aspect of the present invention, the mask (R)
A projection exposure method for transferring a pattern formed on a substrate (W) via a projection optical system (PL), comprising: a predetermined reference point on a substrate stage (18) for mounting the substrate; A first step of detecting a relative positional relationship with each of a plurality of shot areas on the substrate mounted on the substrate stage; after the first step, the projection optical system (P
L) detecting a reference point on the substrate via L); and, based on the detection results of the first step and the second step, transferring each shot area on the substrate to the projection optical system. And a third step of positioning.
【0062】これによれば、基板ステージ上の所定の基
準点と基板上の複数ショット領域との相対位置関係がそ
れぞれ検出され、その後、投影光学系を介して基板上の
基準点が検出され、これらの検出結果に基づいて基板上
の各ショット領域が投影光学系に対して位置合わせされ
る。この場合も、前記請求項9に記載の発明の場合と同
様に、の基板ステージ上の所定の基準点と基板上の複
数ショット領域との相対位置関係の検出時に基板ステー
ジの位置を管理する座標系と、投影光学系を介して基板
上の基準点を検出するときのステージの位置を管理する
座標系とが同一でも異なっていても何らの不都合なく、
マスクのパターン像と基板ステージに搭載された基板上
の所定ショット領域のそれぞれとの位置合わせを高精度
に行なうことができる。According to this, the relative positional relationship between a predetermined reference point on the substrate stage and a plurality of shot areas on the substrate is detected, and thereafter, the reference point on the substrate is detected via the projection optical system. Each shot area on the substrate is aligned with the projection optical system based on these detection results. Also in this case, similarly to the invention according to the ninth aspect, coordinates for managing the position of the substrate stage when detecting the relative positional relationship between a predetermined reference point on the substrate stage and a plurality of shot areas on the substrate. The system and the coordinate system for managing the position of the stage when detecting the reference point on the substrate via the projection optical system are the same or different without any inconvenience.
Positioning of the pattern image of the mask with each of the predetermined shot areas on the substrate mounted on the substrate stage can be performed with high accuracy.
【0063】従って、請求項9に記載の発明の場合と同
様に、ベースライン量に無関係に基板ステージの大きさ
を設定することができ、基板ステージを小型・軽量化し
ても何らの不都合なく、基板の全面に対してマーク位置
計測、投影光学系を介したパターンの露光を行なうこと
ができる。Therefore, as in the case of the ninth aspect, the size of the substrate stage can be set irrespective of the baseline amount, and there is no disadvantage even if the substrate stage is reduced in size and weight. Mark position measurement and pattern exposure via the projection optical system can be performed on the entire surface of the substrate.
【0064】この場合において、請求項24に記載の発
明の如く、前記基板ステージ(18)上の基準点は、前
記基板ステージ上に搭載された基板に形成されたマーク
を含んでいても良い。In this case, the reference point on the substrate stage (18) may include a mark formed on a substrate mounted on the substrate stage.
【0065】請求項25に記載の発明は、請求項17又
は請求項23に記載の投影露光方法を用いて半導体デバ
イスを製造することを特徴とする。According to a twenty-fifth aspect of the present invention, a semiconductor device is manufactured by using the projection exposure method according to the seventeenth or twenty-third aspect.
【0066】これによれば、上記請求項17又は請求項
23に記載の投影露光方法により、パターンの投影位置
と上記検出器との相対位置関係、すなわちベースライン
量に無関係に基板ステージの大きさを設定することがで
き、基板ステージを小型・軽量化しても何らの不都合な
く、基板の全面に対してマーク位置計測、投影光学系を
介したパターンの露光を行なうことができ、また、解像
力向上のための投影光学系の高N.A.化や大フィール
ド化を容易に達成することができる。従って、従来製造
が困難であった高集積度の半導体デバイスを低コストで
製造することが可能になる。According to the projection exposure method of claim 17 or 23, the relative position relationship between the pattern projection position and the detector, that is, the size of the substrate stage regardless of the baseline amount. This makes it possible to perform mark position measurement and pattern exposure via the projection optical system on the entire surface of the substrate without any inconvenience even if the substrate stage is reduced in size and weight, and to improve the resolution. Of projection optics for A. And a large field can be easily achieved. Therefore, it becomes possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which was conventionally difficult to manufacture, at low cost.
【0067】[0067]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
ないし図11に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0068】図1には、一実施形態に係る投影露光装置
100の構成が示されている。この投影露光装置100
は、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光
装置(いわゆるステッパー)である。FIG. 1 shows the configuration of a projection exposure apparatus 100 according to one embodiment. This projection exposure apparatus 100
Is a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper).
【0069】この投影露光装置100は、照明系IOP
と、マスクとしてのレチクルRを保持するレチクルステ
ージRSTと、レチクルRに形成されたパターンの像を
基板(あるいは感応基板)としてのウエハW上に投影す
る投影光学系PLと、ウエハWを保持して2次元平面
(XY平面内)を移動するXYステージ20と、XYス
テージ20を駆動する駆動系22と、CPU,ROM,
RAM,I/Oインターフェース等を含んで構成される
ミニコンピュータ(又はマイクロコンピュータ)から成
り装置全体を統括制御する制御手段(及び制御システ
ム)としての主制御装置28とを備えている。The projection exposure apparatus 100 has an illumination system IOP
A reticle stage RST for holding a reticle R as a mask, a projection optical system PL for projecting an image of a pattern formed on the reticle R onto a wafer W as a substrate (or a sensitive substrate), and a wafer W for holding the wafer W. XY stage 20 that moves on a two-dimensional plane (within the XY plane), a driving system 22 that drives the XY stage 20, a CPU, a ROM,
A main controller 28 is provided as control means (and a control system) which is composed of a minicomputer (or microcomputer) including a RAM, an I / O interface, and the like, and controls the entire apparatus.
【0070】前記照明系IOPは、光源(水銀ランプ又
はエキシマレーザ等)と、フライアイレンズ、リレーレ
ンズ、コンデンサレンズ等から成る照明光学系とから構
成されている。この照明系IOPは、光源からの露光用
の照明光ILによってレチクルRの下面(パターン形成
面)のパターンを均一な照度分布で照明する。ここで、
露光用照明光ILとしては、水銀ランプのi線等の輝
線、又はKrF、ArF等のエキシマレーザ光等が用い
られる。The illumination system IOP includes a light source (a mercury lamp or an excimer laser, etc.) and an illumination optical system including a fly-eye lens, a relay lens, a condenser lens, and the like. The illumination system IOP illuminates a pattern on the lower surface (pattern forming surface) of the reticle R with a uniform illuminance distribution by exposure illumination light IL from a light source. here,
As the illumination light for exposure IL, a bright line such as an i-line of a mercury lamp, or an excimer laser beam such as KrF or ArF is used.
【0071】レチクルステージRST上には不図示の固
定手段を介してレチクルRが固定されており、このレチ
クルステージRSTは、不図示の駆動系によってX軸方
向(図1における紙面直交方向)、Y軸方向(図1にお
ける紙面左右方向)及びθ方向(XY面内の回転方向)
に微小駆動可能とされている。これにより、このレチク
ルステージRSTは、レチクルRのパターンの中心(レ
チクルセンタ)が投影光学系PLの光軸Aeとほぼ一致
する状態でレチクルRを位置決め(レチクルアライメン
ト)できるようになっている。図1では、このレチクル
アライメントが行われた状態が示されている。A reticle R is fixed on the reticle stage RST via fixing means (not shown). The reticle stage RST is driven by a driving system (not shown) in the X-axis direction (perpendicular to the plane of FIG. 1) and in the Y direction. Axial direction (left-right direction in FIG. 1) and θ direction (rotation direction in XY plane)
Can be finely driven. Thus, reticle stage RST can position reticle R (reticle alignment) in a state where the center of the pattern of reticle R (reticle center) substantially matches optical axis Ae of projection optical system PL. FIG. 1 shows a state in which this reticle alignment has been performed.
【0072】投影光学系PLは、その光軸Aeがレチク
ルステージRSTの移動面に直交するZ軸方向とされ、
ここでは両側テレセントリックで、所定の縮小倍率β
(βは例えば1/5)を有するものが使用されている。
このため、レチクルRのパターンとウエハW上のショッ
ト領域との位置合わせ(アライメント)が行われた状態
で、照明光ILによりレチクルRが均一な照度で照明さ
れると、パターン形成面のパターンが投影光学系PLに
より縮小倍率βで縮小されて、フォトレジストが塗布さ
れたウエハW上に投影され、ウエハW上の各ショット領
域にパターンの縮小像が形成される。The projection optical system PL has its optical axis Ae in the Z-axis direction orthogonal to the moving surface of the reticle stage RST.
Here, both sides are telecentric and a predetermined reduction magnification β
(Β is, for example, 1 /) is used.
For this reason, if the reticle R is illuminated with uniform illuminance by the illumination light IL in a state where the pattern of the reticle R and the shot area on the wafer W are aligned (aligned), the pattern on the pattern forming surface is changed. The image is reduced by the projection optical system PL at the reduction magnification β, projected onto the wafer W coated with the photoresist, and a reduced image of the pattern is formed in each shot area on the wafer W.
【0073】前記XYステージ20は、実際には不図示
のベース上をY軸方向に移動するYステージと、このY
ステージ上をX軸方向に移動するXステージとで構成さ
れているが、図1ではこれらが代表的にXYステージ2
0として示されている。このXYステージ20上に基板
ステージとしてのウエハテーブル18が搭載され、この
ウエハテーブル18上に不図示のウエハホルダを介して
真空吸着等によってウエハWが保持されている。The XY stage 20 is actually a Y stage that moves on a base (not shown) in the Y axis direction.
An X stage is configured to move on the stage in the X axis direction. In FIG.
Shown as zero. A wafer table 18 as a substrate stage is mounted on the XY stage 20, and a wafer W is held on the wafer table 18 by vacuum suction or the like via a wafer holder (not shown).
【0074】前記ウエハテーブル18は、ウエハWを保
持するウエハホルダと一体的にZ軸方向に微小駆動可能
となっており、Zステージとも称される。このウエハテ
ーブル18のXY2次元座標位置が移動鏡24を介して
干渉計システム26によって管理されている。The wafer table 18 can be minutely driven in the Z-axis direction integrally with the wafer holder holding the wafer W, and is also called a Z stage. The XY two-dimensional coordinate position of the wafer table 18 is managed by the interferometer system 26 via the movable mirror 24.
【0075】ここで、ウエハテーブル18上には、図2
に示されるように、X軸に直交する反射面を有するX移
動鏡24Xと、Y軸に直交する反射面を有するY移動鏡
24Yとが設けられており、これらの移動鏡24X、2
4Yにレーザビームを投射してその反射光を受光するこ
とにより、各移動鏡のそれぞれの測長軸方向の基準位置
からの相対変位を計測するX軸方向位置計測用の2つの
レーザ干渉計26Xe、26Xaと、Y軸方向位置計測
用のレーザ干渉計26Yとが設けられているが、図1で
はこれらが移動鏡24、干渉計システム26として代表
的に示されている。すなわち、本実施形態ではレーザ干
渉計26Xe、26Xa及び26Yによって干渉計シス
テム26が構成されている。Here, on the wafer table 18, FIG.
As shown in FIG. 2, an X moving mirror 24X having a reflecting surface orthogonal to the X axis and a Y moving mirror 24Y having a reflecting surface orthogonal to the Y axis are provided.
The two laser interferometers 26Xe for measuring the position in the X-axis direction for measuring the relative displacement of each movable mirror from the reference position in the length-measuring axis direction by projecting a laser beam on the 4Y and receiving the reflected light. , 26Xa and a laser interferometer 26Y for position measurement in the Y-axis direction, which are representatively shown as a movable mirror 24 and an interferometer system 26 in FIG. That is, in the present embodiment, the laser interferometers 26Xe, 26Xa, and 26Y constitute the interferometer system 26.
【0076】ここで、レーザ干渉計26Yの測長軸Yと
一方のX軸用レーザ干渉計26Xeの測長軸Xeとは、
投影光学系PLの光軸Ae中心(投影中心)で垂直に交
差しており、レーザ干渉計26Yの測長軸Yと他方のX
軸用レーザ干渉計26Xaの測長軸Xaとは、後述する
アライメントセンサASの光軸Aa中心(検出中心に一
致)で垂直に交差している。これにより、後述するよう
に、ウエハW上の位置検出用マーク(アライメントマー
ク)の計測時にも、ウエハW上へのパターンの露光時に
もウエハテーブル18のヨーイング等によるアッベ誤差
の影響を受けることなく、それぞれの計測軸方向でウエ
ハテーブル18の位置を正確に計測できるようになって
いる。Here, the length measuring axis Y of the laser interferometer 26Y and the length measuring axis Xe of the one X-axis laser interferometer 26Xe are
It intersects vertically at the optical axis Ae center (projection center) of the projection optical system PL, and the length measurement axis Y of the laser interferometer 26Y and the other X
The length measuring axis Xa of the axis laser interferometer 26Xa vertically intersects with the center of the optical axis Aa of the alignment sensor AS described later (coincident with the detection center). Thus, as described later, the Abbe error caused by yawing of the wafer table 18 does not affect the measurement of the position detection mark (alignment mark) on the wafer W and the exposure of the pattern on the wafer W. The position of the wafer table 18 can be accurately measured in each measurement axis direction.
【0077】本実施形態では、上記3つの干渉計とし
て、不図示の固定鏡に対してレファレンスビーム(図示
省略)を投射するとともに、移動鏡に対して測長ビーム
を投射し、これら2本のビームの反射光が一つに重ねら
れて干渉させられたその干渉状態に基づいて固定鏡に対
する移動鏡の変位を計測するタイプの干渉計が用いられ
ている。なお、測定精度を向上させるべく、これらの干
渉計として、2周波数のヘテロダイン干渉計を用いるこ
とがより一層望ましい。In the present embodiment, as the three interferometers, a reference beam (not shown) is projected on a fixed mirror (not shown), and a measurement beam is projected on a movable mirror. 2. Description of the Related Art An interferometer that measures displacement of a movable mirror with respect to a fixed mirror based on an interference state in which reflected beams of beams are overlapped and interfered with each other is used. It is more desirable to use a two-frequency heterodyne interferometer as these interferometers in order to improve measurement accuracy.
【0078】図1に戻り、干渉計システム26の計測値
は主制御装置28に供給され、主制御装置28ではこの
干渉計システム26の計測値をモニタしつつ、駆動系2
2を介してXYステージ20を駆動することにより、ウ
エハテーブル18が位置決めされる。この他、不図示の
フォーカスセンサの出力も主制御装置28に供給されて
おり、主制御装置28では、フォーカスセンサの出力に
基づいて駆動系22を介してウエハテーブル18をZ軸
方向(フォーカス方向)に駆動する。すなわち、このよ
うにしてウエハテーブル18を介してウエハWがX、
Y、Zの3軸方向に位置決めされる。Returning to FIG. 1, the measured value of the interferometer system 26 is supplied to the main controller 28, and the main controller 28 monitors the measured value of the interferometer system 26,
The wafer table 18 is positioned by driving the XY stage 20 via 2. In addition, the output of a focus sensor (not shown) is also supplied to the main controller 28, and the main controller 28 moves the wafer table 18 in the Z-axis direction (focus direction) via the drive system 22 based on the output of the focus sensor. Drive). That is, in this way, the wafer W becomes X,
Positioning is performed in three directions of Y and Z.
【0079】また、ウエハテーブル18上には、その表
面がウエハWの表面と同じ高さになるような基準板FP
が固定されている。この基準板FPの表面には、各種の
基準マークが形成されている(この具体例については、
後述する)。On the wafer table 18, a reference plate FP whose surface is the same as the surface of the wafer W is set.
Has been fixed. Various reference marks are formed on the surface of the reference plate FP (for this specific example,
See below).
【0080】更に、本実施形態では、投影光学系PLの
側面に、ウエハWに形成された位置検出用マークを検出
するマーク検出系(及び検出器)としてのオフアクシス
方式のアライメントセンサASが設けられている。ここ
で、ウエハWには、前層までの露光、プロセス処理によ
り段差ができており、その中には、ウエハ上の各ショッ
ト領域の位置を測定するための位置検出用マーク(アラ
イメントマーク)も含まれており、このアライメントマ
ークをアライメントセンサASにより計測するのであ
る。Further, in this embodiment, an off-axis type alignment sensor AS as a mark detection system (and a detector) for detecting a position detection mark formed on the wafer W is provided on a side surface of the projection optical system PL. Have been. Here, steps are formed on the wafer W by exposure and processing up to the previous layer, and a position detecting mark (alignment mark) for measuring the position of each shot area on the wafer is included therein. This alignment mark is measured by the alignment sensor AS.
【0081】アライメントセンサASとしては、ここで
は、画像処理方式のいわゆるFIA(field Image Alig
nment )系のアライメントセンサが用いられている。こ
れによれば、ハロゲンランプ等のブロードバンドな照明
光を発する不図示の光源から発せられた照明光が不図示
の対物レンズを通過した後ウエハW(又は基準板FP)
上に照射され、そのウエハW表面の不図示のウエハマー
ク領域からの反射光が対物レンズ、不図示の指標板を順
次透過して不図示のCCD等の撮像面上にウエハマーク
の像、及び指標板上の指標の像が結像される。これらの
像の光電変換信号が信号処理ユニット16内の不図示の
信号処理回路により処理され、不図示の演算回路によっ
てウエハマークと指標との相対位置が算出され、この相
対位置が主制御装置28に伝えられる。主制御装置28
では、この相対位置と干渉計システム26の計測値とに
基づいてウエハW上のアライメントマークの位置を算出
する。Here, as the alignment sensor AS, a so-called FIA (field image alignment) of an image processing method is used.
nment) -based alignment sensors are used. According to this, after the illumination light emitted from a light source (not shown) that emits broadband illumination light such as a halogen lamp passes through an objective lens (not shown), the wafer W (or the reference plate FP)
The reflected light from a wafer mark area (not shown) on the surface of the wafer W is sequentially transmitted through the objective lens and an index plate (not shown), and an image of the wafer mark is formed on an imaging surface such as a CCD (not shown), and An image of the index on the index plate is formed. The photoelectric conversion signals of these images are processed by a signal processing circuit (not shown) in the signal processing unit 16, and a calculation circuit (not shown) calculates a relative position between the wafer mark and the index. Conveyed to. Main controller 28
Then, the position of the alignment mark on the wafer W is calculated based on the relative position and the measurement value of the interferometer system 26.
【0082】なお、アライメントセンサとしてはFIA
系に限らず、LIA(Laser Interferometric Alignmen
t) 系やLSA(Laser Step Alignment)系等の他の光
アライメント系は勿論、位相差顕微鏡や微分干渉顕微鏡
等の他の光学装置や、トンネル効果を利用して試料表面
の原子レベルの凹凸を検出するSTM(Scanning Tunne
l Microscope:走査型トンネル顕微鏡)や原子間力(引
力や斥力)を利用して試料表面の原子分子レベルの凹凸
を検出するAFM(Atomic Force Microscope:原子間
力顕微鏡)等の非光学装置等を使用することも可能であ
る。Note that an FIA is used as the alignment sensor.
LIA (Laser Interferometric Alignmen)
t) Other optical alignment systems such as LSA (Laser Step Alignment) system and LSA (Laser Step Alignment) system, other optical devices such as phase contrast microscope and differential interference microscope, and atomic level unevenness on the sample surface using the tunnel effect. STM (Scanning Tunne)
l Non-optical devices such as a microscope (scanning tunnel microscope) and AFM (atomic force microscope) that detects atomic and molecular level irregularities on the sample surface using atomic force (attractive and repulsive forces). It is also possible to use.
【0083】更に、本実施形態の投影露光装置では、レ
チクルRの上方に、投影光学系PLを介した基準板FP
上の基準マークの像とレチクルR上のマークとを同時に
観察するための位置検出手段(及び検出器)としてのレ
チクルアライメント顕微鏡52A、52Bが設けられて
いる。レチクルアライメント顕微鏡52A、52Bの検
出信号S1、S2は、主制御装置28に供給されるよう
になっている。この場合、レチクルRからの検出光をそ
れぞれレチクルアライメント顕微鏡52A、52Bに導
くための偏向ミラー54A、54Bが当該各レチクルア
ライメント顕微鏡52A、52Bと一体的にユニット化
されて、一対の顕微鏡ユニット56A、56Bが構成さ
れている。これらの顕微鏡ユニット56A、56Bは、
露光シーケンスが開始されると、主制御装置28からの
指令により、不図示のミラー駆動装置によって、レチク
ルパターン面にかからない位置まで退避されるようにな
っている。Further, in the projection exposure apparatus of this embodiment, the reference plate FP is provided above the reticle R via the projection optical system PL.
Reticle alignment microscopes 52A and 52B are provided as position detecting means (and a detector) for simultaneously observing the image of the upper reference mark and the mark on the reticle R. The detection signals S1 and S2 of the reticle alignment microscopes 52A and 52B are supplied to the main controller 28. In this case, the deflection mirrors 54A and 54B for guiding the detection light from the reticle R to the reticle alignment microscopes 52A and 52B, respectively, are unitized with the respective reticle alignment microscopes 52A and 52B, and a pair of microscope units 56A, 56B are configured. These microscope units 56A, 56B
When the exposure sequence is started, a mirror driving device (not shown) retracts to a position not covering the reticle pattern surface in response to a command from the main control device 28.
【0084】ところで、本実施形態では、図3に示され
るように、移動鏡24X、24YとしてウエハWの直径
Dwより僅かに長い長さLmのものが用いられている。In this embodiment, as shown in FIG. 3, movable mirrors 24X and 24Y having a length Lm slightly longer than the diameter Dw of the wafer W are used.
【0085】このため、ウエハテーブル18の移動範囲
内で干渉計26Yの計測値が最大(測長軸Yの測長ビー
ムが最大)となる図4(A)の状態では、測長軸Xeの
測長ビームが移動鏡24Xに当たらないようになり、干
渉計26Yの計測値が最小(測長軸Yの測長ビームが最
小)となる図4(B)の状態では、測長軸Xaの測長ビ
ームが移動鏡24Xに当たらないようになる。なお、こ
こで図4(A)の状態とは、ウエハWの図4(A)中の
上側の輪郭線がアライメントセンサASの検出中心にか
かるときであり、図4(B)の状態とは、ウエハWの図
4(B)中の下側の輪郭線が投影光学系PLの投影中心
にかかるときである。For this reason, in the state shown in FIG. 4A where the measured value of the interferometer 26Y is maximum (the measurement beam of the measurement axis Y is maximum) within the movement range of the wafer table 18, the measurement of the measurement axis Xe is not possible. In the state of FIG. 4B in which the measurement beam is prevented from hitting the movable mirror 24X and the measurement value of the interferometer 26Y is minimum (the measurement beam of the measurement axis Y is minimum), the measurement axis Xa The measurement beam does not hit the movable mirror 24X. Here, the state in FIG. 4A is when the upper contour line of the wafer W in FIG. 4A is at the detection center of the alignment sensor AS, and the state in FIG. 4B when the lower contour line of the wafer W in FIG. 4B overlaps the projection center of the projection optical system PL.
【0086】これらの場合、従来と同様の干渉計による
ウエハテーブル18の位置管理を行なっていたのでは、
前者では露光時のウエハテーブル18の位置制御が困難
となり、後者ではアライメント時のウエハテーブル18
の位置制御が困難となる。このような不都合を回避すべ
く、本実施形態では、主制御装置28が干渉計のリセッ
ト機能を備えている。このリセット機能については、後
に詳述する。In these cases, if the position of the wafer table 18 is controlled by an interferometer similar to the conventional one,
The former makes it difficult to control the position of the wafer table 18 during exposure, while the latter makes it difficult to control the position of the wafer table 18 during alignment.
Position control becomes difficult. In order to avoid such inconvenience, in the present embodiment, main controller 28 has a function of resetting the interferometer. This reset function will be described later in detail.
【0087】一方、ウエハテーブルのY方向の位置制御
には、測長軸Yの測長ビームが使用され、移動鏡24Y
の長さがウエハWの直径以上の長さであれば、投影光学
系PLによる露光範囲とアライメントセンサASによる
アライメント計測範囲の全範囲でウエハテーブル18の
位置を管理(あるいはモニタ)出来るので、特に問題は
生じない。On the other hand, for the position control of the wafer table in the Y direction, a measuring beam of the measuring axis Y is used, and the movable mirror 24Y
Is longer than the diameter of the wafer W, the position of the wafer table 18 can be managed (or monitored) in the entire range of the exposure range by the projection optical system PL and the alignment measurement range by the alignment sensor AS. No problem.
【0088】《干渉計の第1のリセット機能》次に、本
実施形態における主制御装置28の制御動作を、干渉計
の第1のリセット機能を中心として説明する。<< First Reset Function of Interferometer >> Next, the control operation of main controller 28 in the present embodiment will be described focusing on the first reset function of the interferometer.
【0089】この主制御装置28の第1のリセット機能
は、ウエハテーブル18のXY平面内の移動時に、前記
測長軸Xe、Xaの測長ビームの一方が切れ、その測長
軸を有する干渉計が計測不能となったとき、測長軸Yの
干渉計26Y(この干渉計の測長ビームは切れることは
ない)と他方の測長軸の干渉計の計測値に基づいて、ウ
エハテーブル18を所定のリセット位置に位置決めし、
そのリセット位置で前記一方の測長軸の干渉計をリセッ
トする機能である。The first reset function of main controller 28 is such that when wafer table 18 moves within the XY plane, one of the measurement beams of measurement axes Xe and Xa is cut off, and interference having the measurement axis is performed. When the measurement becomes impossible, the wafer table 18 is measured based on the interferometer 26Y of the measuring axis Y (the measuring beam of the interferometer does not break) and the interferometer of the other measuring axis. To the predetermined reset position,
This is a function of resetting the interferometer on the one measurement axis at the reset position.
【0090】ウエハテーブル18の上面には前述の如
く、その表面がウエハW表面とほぼ同一高さになるよう
に設定された基準板FPが設けられているが、この基準
板FPとして、特開平4−324923号公報に開示さ
れているように、ここでは、図5(A)、(B)に示さ
れるような大FMと呼ばれる基準プレートFP1を使用
するものとする。この基準板FP1上には、図6(A)
に示されるように、短手方向の中央部に長手方向に所定
間隔(この間隔は、投影光学系PLの投影中心とアライ
メントセンサASの検出中心との中心間距離BLの設計
値と一致)を隔てて、第1基準マークとしてのアライメ
ントセンサ用のマーク30-1、30-2が形成され、マー
ク30-2の両側に一対の第2基準マークとしてのレチク
ル顕微鏡用のマーク32-1、32-2が左右対称に形成さ
れているものとする。すなわち、基準板FP1上の基準
マーク30-1、30-2および基準マーク32-1、32-2
は互いに所定の位置関係で形成されている。As described above, the upper surface of the wafer table 18 is provided with a reference plate FP whose surface is set to be substantially the same height as the surface of the wafer W. As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-324923, here, a reference plate FP1 called a large FM as shown in FIGS. 5A and 5B is used. On the reference plate FP1, FIG.
As shown in the figure, a predetermined interval in the longitudinal direction is set at the center in the short direction (this interval matches the design value of the center distance BL between the projection center of the projection optical system PL and the detection center of the alignment sensor AS). The marks 30-1 and 30-2 for the alignment sensor are formed as the first fiducial marks, and the marks 32-1 and 32 for the reticle microscope as the pair of second fiducial marks are formed on both sides of the mark 30-2. -2 is formed symmetrically. That is, the reference marks 30-1, 30-2 and the reference marks 32-1, 32-2 on the reference plate FP1.
Are formed in a predetermined positional relationship with each other.
【0091】 ウエハ交換が終了した状態で、ウエハ
テーブル18が例えば図5(A)に示される位置にある
ものとすると、この状態では測長軸Xeの測長ビームは
切れた状態にあるが、測長軸Yの測長ビームは切れるこ
とがなく、また測長軸Xaの測長ビームは切れていない
ので、干渉計26Y、26Xaの計測値が主制御装置2
8に入力されている。従って、主制御装置28では干渉
計26Y、26Xaの計測値に基づいてこのときのウエ
ハテーブル18のXY2次元座標位置を認識することが
できるとともに、このY座標に基づいて測長軸Xeの測
長ビームが切れている状態であることを正確に認識して
いる。但し、このとき干渉計26Xaは後述するように
してリセットされており、ウエハテーブル18は(X
a,Y)座標系で管理されている。Assuming that the wafer table 18 is at the position shown in FIG. 5A, for example, in a state where the wafer exchange has been completed, in this state, the measurement beam of the measurement axis Xe is cut off. Since the measurement beam on the measurement axis Y is not broken and the measurement beam on the measurement axis Xa is not broken, the measured values of the interferometers 26Y and 26Xa are not
8 has been entered. Therefore, main controller 28 can recognize the XY two-dimensional coordinate position of wafer table 18 at this time based on the measured values of interferometers 26Y and 26Xa, and measures the length of length measuring axis Xe based on the Y coordinate. He accurately recognizes that the beam is cut off. However, at this time, the interferometer 26Xa has been reset as described later, and the wafer table 18
(a, Y) coordinate system.
【0092】この状態で、アライメント計測(以下、適
宜「EGA」計測という)が行なわれる。すなわち、主
制御装置28ではウエハW上の複数のショット領域の
内、予め定められた特定のサンプルショットの位置検出
用マーク(アライメントマーク)位置の計測を、干渉計
26Y、26Xaの計測値をモニタしつつ駆動系22を
介してウエハテーブル18をXYステージ20と一体的
に順次移動して、アライメントセンサASの出力に基づ
いて(Xa,Y)座標系上で行なう。そして、この計測
した各サンプルショットのウエハマーク位置と設計上の
ショット領域の配列データとを用いて、例えば特開昭6
1−44429号公報等に開示されるような最小二乗法
による統計演算を行なって、ウエハ上の上記複数ショッ
ト領域の全配列データを求める。但し、第1基準マーク
30-1の位置は、アライメント計測に先立って干渉計2
6Xaをリセットするときに基準マーク30-1をアライ
メントセンサASで検出することによって(Xa,Y)
の座標系上で計測されており、計算結果は、基準板FP
1上の第1基準マーク30-1を基準とするデータに変換
される。In this state, alignment measurement (hereinafter referred to as “EGA” measurement as appropriate) is performed. That is, the main controller 28 monitors the position of the position detection mark (alignment mark) of a predetermined specific sample shot among the plurality of shot areas on the wafer W, and monitors the measurement values of the interferometers 26Y and 26Xa. Then, the wafer table 18 is sequentially moved integrally with the XY stage 20 via the drive system 22, and is performed on the (Xa, Y) coordinate system based on the output of the alignment sensor AS. Then, by using the measured wafer mark position of each sample shot and the array data of the shot area in design, for example,
By performing a statistical operation by the least square method as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-44429, the entire array data of the plurality of shot areas on the wafer is obtained. However, the position of the first fiducial mark 30-1 is determined by the interferometer 2 prior to the alignment measurement.
By detecting the reference mark 30-1 by the alignment sensor AS when resetting 6Xa, (Xa, Y)
Is measured on the coordinate system of the reference plate FP.
1 is converted to data based on the first reference mark 30-1.
【0093】 上記のアライメント計測の終了後(こ
の状態では、干渉計26Xeの干渉計ビームは切れてい
るものとする)、露光処理シーケンスに移行する。After the completion of the above alignment measurement (in this state, the interferometer beam of the interferometer 26Xe is assumed to be cut off), the process proceeds to the exposure processing sequence.
【0094】すなわち、主制御装置28では、干渉計2
6Y、26Xaの計測値をモニタしつつ、予めわかって
いる基準板FP1上の基準マーク30-1がアライメント
センサASの検出領域内に位置する位置(リセット位
置)にウエハテーブル18を、位置決めする。そのリセ
ット位置にウエハテーブル18が位置決めされた状態で
は、図5(B)に示されるように、測長軸Xeの測長ビ
ームはX移動鏡24Xに当たっており、また、基準板F
P1上の第2基準マーク32-1、32-2及び第1基準マ
ーク30-2は投影光学系PLの投影領域内に位置してい
る。これは、前述したように、測長軸Xe、Xaの相互
間距離BLと第1基準マーク30-1、30-2間の距離と
は設計値上では等しく定められているからである。That is, main controller 28 controls interferometer 2
While monitoring the measured values of 6Y and 26Xa, the wafer table 18 is positioned at a position (reset position) where the reference mark 30-1 on the reference plate FP1 which is known in advance is located within the detection area of the alignment sensor AS. In a state where the wafer table 18 is positioned at the reset position, as shown in FIG. 5B, the measurement beam of the measurement axis Xe hits the X movable mirror 24X, and the reference plate F
The second reference marks 32-1 and 32-2 and the first reference mark 30-2 on P1 are located in the projection area of the projection optical system PL. This is because, as described above, the distance BL between the measurement axes Xe and Xa and the distance between the first fiducial marks 30-1 and 30-2 are determined to be equal on the design value.
【0095】この状態で、主制御装置28ではレチクル
アライメント顕微鏡52A、52Bを用いて、基準板F
P1上のマーク32-1、32-2の投影光学系PLを介し
た像と、各マークにそれぞれ対応するレチクルR上のレ
チクルマークとをそれぞれ同時に観察し、レチクルアラ
イメント顕微鏡52A、52Bの検出信号に基づいてマ
ーク32-1、32-2と各マークに対応するレチクルマー
クとの位置ずれをそれぞれ検出する。この検出、すなわ
ち基準板FP1の第2基準マーク32-1、32-2と投影
光学系PLの投影中心(これはレチクルRのパターン像
の投影中心とほぼ一致している)との位置関係の検出が
出来た瞬間に測長軸Xeの干渉計26Xeをリセットす
る。このようにアライメント顕微鏡52A,52Bおよ
び基準板FP1の第2基準マーク32-1、32-2を使っ
てウエハテーブル18の位置が検出されたときに干渉計
26Xeがリセットされる。すなわち、投影光学系PL
の投影中心に対するウエハテーブル18の位置が検出さ
れたときに干渉計26Xeがリセットされる。ここで、
リセットは通常干渉計26Xeの計測値をカウントする
カウンタのカウント値を零にすることにより行われる
が、零に限らずその他の使いやすい値を入れてもよい。In this state, main controller 28 uses reticle alignment microscopes 52A and 52B to control reference plate F
The images of the marks 32-1 and 32-2 on P1 via the projection optical system PL and the reticle marks on the reticle R respectively corresponding to the marks are simultaneously observed, and the detection signals of the reticle alignment microscopes 52A and 52B are detected. , The positional deviation between the marks 32-1 and 32-2 and the reticle mark corresponding to each mark is detected. This detection, that is, the positional relationship between the second reference marks 32-1 and 32-2 of the reference plate FP1 and the projection center of the projection optical system PL (which substantially matches the projection center of the pattern image of the reticle R). The moment the detection is completed, the interferometer 26Xe of the length measuring axis Xe is reset. As described above, the interferometer 26Xe is reset when the position of the wafer table 18 is detected using the alignment microscopes 52A and 52B and the second reference marks 32-1 and 32-2 of the reference plate FP1. That is, the projection optical system PL
The interferometer 26Xe is reset when the position of the wafer table 18 with respect to the projection center is detected. here,
The resetting is usually performed by setting the count value of a counter that counts the measurement value of the interferometer 26Xe to zero. However, the reset value is not limited to zero, and another easy-to-use value may be input.
【0096】これにより、ウエハテーブル20の位置が
座標系(Xe,Y)上で管理されるようになる。As a result, the position of the wafer table 20 is managed on the coordinate system (Xe, Y).
【0097】なお、主制御装置28では、上記のレチク
ルアライメント顕微鏡52A、52Bによる基準板FP
1の第2基準マーク32-1、32-2と投影光学系PLの
投影中心との位置関係の検出と並行して、アライメント
センサASによる第1基準マーク30-1の位置検出、す
なわちアライメントセンサASの検出中心(指標中心)
と第1基準マーク30-1の相対位置関係の検出をも行な
う。これにより、投影光学系PLによるレチクルパター
ン像の投影中心(投影光学系PLの投影中心)とアライ
メントセンサASの検出中心の中心間距離、すなわちベ
ースライン量を、正確にかつアライメント直後に計るこ
とが出来、オフアクシスアライメント方式で最も重要な
ベースラインの安定化を図ることができる。また、ウエ
ハテーブル18の静止状態で、上記ベースライン計測が
行われることから、干渉計の空気揺らぎの影響も取り除
くことが出来る。また、上記のレチクルアライメント顕
微鏡52A、52BとアライメントセンサASとによる
基準板FP1上の基準マークの同時検出の結果により、
レチクルRの回転もわかる。In the main controller 28, the reference plate FP by the reticle alignment microscopes 52A and 52B is used.
In parallel with the detection of the positional relationship between the first second reference marks 32-1 and 32-2 and the projection center of the projection optical system PL, the position of the first reference mark 30-1 is detected by the alignment sensor AS, that is, the alignment sensor AS detection center (index center)
The relative positional relationship between the first reference mark 30-1 and the first reference mark 30-1 is also detected. Thereby, the distance between the center of projection of the reticle pattern image by the projection optical system PL (the projection center of the projection optical system PL) and the center of detection of the alignment sensor AS, that is, the baseline amount can be accurately and immediately measured. As a result, the most important baseline can be stabilized by the off-axis alignment method. Further, since the baseline measurement is performed while the wafer table 18 is at rest, the influence of air fluctuation of the interferometer can be eliminated. Further, based on the result of simultaneous detection of the reference mark on the reference plate FP1 by the reticle alignment microscopes 52A and 52B and the alignment sensor AS,
The rotation of the reticle R is also known.
【0098】ここで、基準板FP1上の第1基準マーク
30-2は、基準板FP-1のウエハテーブル18への取付
け誤差や製造誤差によりベースライン測定時に基準板F
P-1が回転していた場合の誤差の補正のために、設けら
れているものである。すなわち、前述したようなベース
ライン測定後に、主制御装置28では、ウエハテーブル
18を+Y方向に移動させてアライメントセンサASの
検出領域内にマーク30-2を位置決めし、当該アライメ
ントセンサASの検出信号に基づいてマーク30-2の位
置を測定する。このマークを計るときには、測長軸Xe
がミラーから外れないことが条件になる。この計測のた
めの上記ウエハテーブル18の移動の際に、XaやXe
の値が変わらないにも拘わらず、アライメントセンサA
Sで検出された30-1と30-2のX座標が異なる場合に
は、両者の差に基づいて基準板FPの回転誤差を求め、
この誤差分だけベースライン等の計測値を補正する。Here, the first fiducial mark 30-2 on the fiducial plate FP1 is attributable to the mounting error of the fiducial plate FP-1 on the wafer table 18 and the manufacturing error, so that the fiducial plate F
It is provided for correcting an error when P-1 is rotating. That is, after the baseline measurement as described above, the main controller 28 moves the wafer table 18 in the + Y direction to position the mark 30-2 in the detection area of the alignment sensor AS, and detects the detection signal of the alignment sensor AS. Is used to measure the position of the mark 30-2. When measuring this mark, the measurement axis Xe
Must not come off the mirror. When the wafer table 18 is moved for this measurement, Xa or Xe
Is not changed, the alignment sensor A
If the X coordinates of 30-1 and 30-2 detected in S are different, a rotation error of the reference plate FP is obtained based on the difference between the two.
The measurement value such as the baseline is corrected by this error.
【0099】また、基準板FP1上の基準マークの同時
検出の結果求められたレチクル回転量分だけレチクル回
転補正を行なってもよいが、先に述べたEGA計測の際
に、同一ショット内の2点以上を測定する、いわゆるシ
ョット内多点EGA計測(例えば特開平6−27549
6号公報等参照)を行なっておけば、各ショットの回転
や倍率、直交度誤差が解るので、その結果に応じてレチ
クルステージRSTと一体的にレチクルRを回転させて
補正したり、投影光学系PLの倍率を不図示の倍率補正
機構により調整したりしても良い。かかる場合の倍率補
正機構としては、例えば投影光学系PLを構成する特定
のレンズエレメントを上下方向に駆動する機構や、特定
のレンズエレメント相互間に形成された密封室の内圧を
調整する機構を使用することが出来る。The reticle rotation may be corrected by the reticle rotation amount obtained as a result of the simultaneous detection of the reference marks on the reference plate FP1. So-called multi-point EGA measurement within a shot (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-27549).
6), the rotation, magnification, and orthogonality error of each shot are known, and the reticle R is rotated integrally with the reticle stage RST in accordance with the result, and correction or projection optics is performed. The magnification of the system PL may be adjusted by a magnification correction mechanism (not shown). As a magnification correction mechanism in such a case, for example, a mechanism for driving a specific lens element constituting the projection optical system PL in the vertical direction or a mechanism for adjusting the internal pressure of a sealed chamber formed between the specific lens elements is used. You can do it.
【0100】そして、主制御装置28では上記の位置ず
れ誤差の計測結果と先に算出した第1基準マーク30-1
を基準とするショット配列データ及びベースライン量
(第1基準マーク30-1と第2基準マーク32-1、32
-2との相対的な位置関係)とに基づいて、干渉計26
Y、26Xeの計測値をモニタしつつウエハW上の各シ
ョット領域を露光位置に位置決めしつつ、照明光学系内
のシャッタを開閉制御しながら、ステップアンドリピー
ト方式でレチクルパターンをウエハ上に順次露光する。Then, main controller 28 measures the positional deviation error and the first reference mark 30-1 calculated earlier.
Array data and the baseline amount (first reference mark 30-1 and second reference marks 32-1 and 32-1, 32
-2 relative positional relationship) and the interferometer 26
The reticle pattern is sequentially exposed on the wafer in a step-and-repeat manner while controlling the opening and closing of the shutter in the illumination optical system while positioning each shot area on the wafer W at the exposure position while monitoring the measurement values of Y and 26Xe. I do.
【0101】このようにしてウエハW上の全てのショッ
ト領域に対するレチクルパターンの露光が終了すると、
図5(A)に示されるウエハの交換位置にウエハテーブ
ル18を戻すが、これに先立って干渉計26Xaのリセ
ットが次のようにして行われる。When exposure of the reticle pattern to all shot areas on wafer W is completed in this manner,
The wafer table 18 is returned to the wafer replacement position shown in FIG. 5A. Prior to this, the interferometer 26Xa is reset as follows.
【0102】この場合において、上記のウエハW上への
露光中に、測長軸Xaの測長ビームが移動鏡24Xから
外れる場合があるが、露光中ウエハテーブル18は、座
標系(Xe、Y)で位置管理されているので、主制御装
置28では予め解っている基準板FP1上の第2基準マ
ーク32-1、32-2が投影光学系PLの投影領域内でそ
の投影中心(これはレチクルRのパターン像の投影中心
とほぼ一致している)との位置関係が検出可能となる位
置に位置するよう干渉計26Y、26Xeの計測値をモ
ニタしつつウエハテーブル18を所定のリセット位置に
位置決めする。そのリセット位置にウエハテーブル18
が位置決めされた状態では、図5(B)に示されるよう
に、測長軸Xaの測長ビームはX移動鏡24Xに当たっ
ており、また、基準板FP1上の第1基準マーク30-1
はアライメントセンサASの検出領域内に位置してい
る。これは、前述したように、測長軸Xe、Xaの相互
間距離BLと第1基準マーク30-1、30-2間の距離と
は設計値上では等しく定められているからである。In this case, during the exposure on the wafer W, the measurement beam on the measurement axis Xa may be deviated from the movable mirror 24X. However, the wafer table 18 during the exposure uses the coordinate system (Xe, Y ), The main controller 28 sets the second reference marks 32-1 and 32-2 on the reference plate FP1 which are known in advance in the projection area of the projection optical system PL in the projection center (this is The wafer table 18 is moved to a predetermined reset position while monitoring the measured values of the interferometers 26Y and 26Xe so as to be located at a position where a positional relationship with the projection center of the pattern image of the reticle R can be detected. Position. The wafer table 18 is located at the reset position.
In the state where is positioned, as shown in FIG. 5 (B), the measurement beam of the measurement axis Xa has hit the X movable mirror 24X, and the first reference mark 30-1 on the reference plate FP1.
Is located in the detection area of the alignment sensor AS. This is because, as described above, the distance BL between the measurement axes Xe and Xa and the distance between the first fiducial marks 30-1 and 30-2 are determined to be equal on the design value.
【0103】この状態で、主制御装置28ではアライメ
ントセンサASを用いて、基準板FP1上のマーク30-1
の位置検出を行なうと同時に干渉計26Xaをリセット
する。このように、アライメントセンサASおよび基準
板FP1の基準マーク30-1を使ってウエハテーブル1
8の位置が検出されたときに干渉計26Xaがリセット
される。すなわち、アライメントセンサASの検出中心
に対するウエハテーブル18の位置が検出されるときに
干渉計26Xaがリセットされる。また、基準板FP1
の基準マーク30-1の位置が座標系(Xa、Y)上で計
測されたことになる。In this state, the main controller 28 uses the alignment sensor AS to operate the mark 30-1 on the reference plate FP1.
And the interferometer 26Xa is reset at the same time. As described above, the wafer table 1 is used by using the alignment sensor AS and the reference mark 30-1 of the reference plate FP1.
When the position 8 is detected, the interferometer 26Xa is reset. That is, when the position of wafer table 18 with respect to the detection center of alignment sensor AS is detected, interferometer 26Xa is reset. Also, the reference plate FP1
Of the reference mark 30-1 is measured on the coordinate system (Xa, Y).
【0104】これにより、ウエハテーブル18は、(X
a、Y)座標系により管理されるようになる。そして干
渉計26Xaの座標系(Xa、Y)上で、ウエハの交換
およびアライメント計測が行われる。As a result, the wafer table 18 becomes (X
a, Y) It is managed by a coordinate system. Then, wafer exchange and alignment measurement are performed on the coordinate system (Xa, Y) of the interferometer 26Xa.
【0105】《干渉計の第2のリセット機能》次に、本
実施形態における主制御装置28の制御動作を、干渉計
の第2のリセット機能を中心として説明する。<< Second Reset Function of Interferometer >> Next, the control operation of main controller 28 in the present embodiment will be described focusing on the second reset function of the interferometer.
【0106】この主制御装置28の第2のリセット機能
は、ウエハテーブル18のXY平面内の移動時に、前記
測長軸Xe、Xaの測長ビームのいずれか又は両方が切
れ、その測長軸を有する干渉計が計測不能となったと
き、測長軸Yの干渉計26Y(この干渉計の測長ビーム
は切れることはない)の計測値に基づいて、ウエハテー
ブル18の所定の基準点がそれぞれのリセット位置に位
置するようにウエハテーブル18を位置決めし、そのリ
セット位置で対応する測長軸の干渉計をリセットする機
能である。The second reset function of main controller 28 is such that when wafer table 18 is moved in the XY plane, one or both of the length measuring beams Xe and Xa are cut off, When the interferometer having the above-mentioned condition becomes impossible to measure, the predetermined reference point of the wafer table 18 is set based on the measurement value of the interferometer 26Y of the measuring axis Y (the measuring beam of the interferometer does not break). This is a function of positioning the wafer table 18 so as to be located at each reset position, and resetting the interferometer of the corresponding measurement axis at the reset position.
【0107】ウエハテーブル18の上面には前述の如
く、その表面がウエハW表面とほぼ同一高さになるよう
に設定された基準板FPが設けられているが、この基準
板FPとして、ここでは、図7(A)、(B)に示され
るような小FMと呼ばれる基準プレートFP2を使用す
るものとする。この基準板FP2上には、図6(B)に
示されるように、中心部にアライメントセンサ用の基準
マーク30-3が形成され、マーク30-3の長手方向両側
に一対のレチクル顕微鏡用の基準マーク32-3、32-4
が左右対称に形成されているものとする。基準板FP2
上で基準マーク30-3と基準マーク32-3,32-4とは
互いに所定の位置関係で形成されている。As described above, the upper surface of the wafer table 18 is provided with the reference plate FP whose surface is set to be substantially the same height as the surface of the wafer W. It is assumed that a reference plate FP2 called a small FM as shown in FIGS. 7A and 7B is used. As shown in FIG. 6B, a reference mark 30-3 for an alignment sensor is formed at the center of the reference plate FP2, and a pair of reticle microscopes is provided on both sides in the longitudinal direction of the mark 30-3. Reference marks 32-3, 32-4
Are formed symmetrically. Reference plate FP2
The reference mark 30-3 and the reference marks 32-3, 32-4 are formed in a predetermined positional relationship with each other.
【0108】 ウエハ交換が終了した状態では、測長
軸Xeの測長ビームは切れた状態にあるが、測長軸Yの
測長ビームは切れることがなく、また測長軸Xaの測長
ビームは切れていないので、干渉計26Y、26Xaの
計測値が主制御装置28に入力されている。従って、主
制御装置28では干渉計26Y、26Xaの計測値に基
づいてこのときのウエハテーブル18のXY2次元座標
位置を認識することができるとともに、このY座標に基
づいて測長軸Xeの測長ビームが切れている状態である
ことを正確に認識している。但し、このとき干渉計26
Xaは後述するようにしてリセットされており、ウエハ
テーブル18は(Xa,Y)座標系で管理されている。When the wafer replacement is completed, the measurement beam on the measurement axis Xe is cut off, but the measurement beam on the measurement axis Y is not cut off, and the measurement beam on the measurement axis Xa is cut off. Are not cut off, and the measurement values of the interferometers 26Y and 26Xa are input to the main controller 28. Therefore, main controller 28 can recognize the XY two-dimensional coordinate position of wafer table 18 at this time based on the measured values of interferometers 26Y and 26Xa, and measures the length of length measuring axis Xe based on the Y coordinate. He accurately recognizes that the beam is cut off. However, at this time, the interferometer 26
Xa is reset as described later, and the wafer table 18 is managed in the (Xa, Y) coordinate system.
【0109】この状態で、アライメント計測が行なわれ
る。すなわち、主制御装置28ではウエハW上の複数の
ショット領域の内、予め定められた特定のサンプルショ
ットの位置検出用マーク(アライメントマーク)位置の
計測を、干渉計26Y、26Xaの計測値をモニタしつ
つ駆動系22を介してウエハテーブル18をXYステー
ジ20と一体的に順次移動して、アライメントセンサA
Sの出力に基づいて(Xa,Y)座標系上で行なう。そ
して、この計測した各サンプルショットのウエハマーク
位置と設計上のショット領域の配列データとを用いて、
例えば特開昭61−44429号公報等に開示されるよ
うな最小二乗法による統計演算を行なって、ウエハ上の
上記複数ショット領域の全配列データを求める。但し、
計算結果は、基準板FP2上の基準マーク30-3を基準
とするデータに変換しておくことが望ましい。これによ
り、図8中に各矢印で示されるような基準マーク30-3
を基準とする各ショットの位置関係が求められる。な
お、基準マーク30-3の位置は、アライメント計測に先
立って行なわれる、干渉計26Xaのリセット時に、基
準マーク30-3をアライメントセンサASで検出するこ
とによって、(Xa、Y)座標系上で計測されている
(これについては後に詳述する)。In this state, alignment measurement is performed. That is, the main controller 28 monitors the position of the position detection mark (alignment mark) of a predetermined specific sample shot among the plurality of shot areas on the wafer W, and monitors the measurement values of the interferometers 26Y and 26Xa. The wafer table 18 is sequentially moved integrally with the XY stage 20 via the drive system 22 while
This is performed on the (Xa, Y) coordinate system based on the output of S. Then, using the measured wafer mark position of each sample shot and the array data of the shot area in design,
For example, a statistical operation by the least squares method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-44429 or the like is performed to obtain the entire array data of the plurality of shot areas on the wafer. However,
It is desirable that the calculation result be converted into data based on the reference mark 30-3 on the reference plate FP2. Thereby, the reference mark 30-3 as shown by each arrow in FIG.
Is obtained as a reference. The position of the reference mark 30-3 is determined on the (Xa, Y) coordinate system by detecting the reference mark 30-3 with the alignment sensor AS when the interferometer 26Xa is reset, which is performed prior to the alignment measurement. It has been measured (this will be described in detail later).
【0110】 上記のアライメント計測の終了後(こ
の状態では、干渉計26Xeの干渉計ビームは切れてい
るものとする)、露光処理シーケンスに移行する。After the above alignment measurement is completed (in this state, the interferometer beam of the interferometer 26Xe is cut off), the process proceeds to the exposure processing sequence.
【0111】すなわち、主制御装置28では干渉計26
Xaの計測値をモニタしつつそのXa座標が0になるま
でウエハテーブル18を図2における−X方向又は+X
方向(この方向は、アライメント計測の終了位置の設定
に応じて定まる)に駆動する。これにより、基準板FP
2の中心の基準マーク30-3がほぼ測長軸Yに一致した
状態となる。次いで、主制御装置28では、予めわかっ
ている投影光学系PLのY座標値(例えば零)に従って
干渉計26Yの計測値をモニタしつつウエハテーブル1
8を+Y方向に移動して基準板FP2を投影光学系PL
のほぼ直下(基準板上の基準マーク32-3、32-4と投
影光学系PLの投影中心との相対位置を検出可能な位
置)に位置させるように、ウエハテーブル18を所定位
置(干渉計26Xeのリセット位置)に位置決めする。
このときの状態が図7(B)に示されている。That is, main controller 28 controls interferometer 26
While monitoring the measured value of Xa, the wafer table 18 is moved in the −X direction or + X direction in FIG. 2 until the Xa coordinate becomes 0.
It is driven in a direction (this direction is determined according to the setting of the end position of the alignment measurement). Thereby, the reference plate FP
The reference mark 30-3 at the center of No. 2 substantially coincides with the measurement axis Y. Then, main controller 28 monitors wafer table 1 while monitoring the measurement value of interferometer 26Y according to the Y coordinate value (for example, zero) of projection optical system PL known in advance.
8 in the + Y direction to move the reference plate FP2 to the projection optical system PL.
(A position at which the relative position between the reference marks 32-3 and 32-4 on the reference plate and the projection center of the projection optical system PL can be detected) is set at a predetermined position (interferometer). 26Xe reset position).
The state at this time is shown in FIG.
【0112】この状態で、主制御装置28ではレチクル
アライメント顕微鏡52A、52Bを用いて、基準板F
P2上のマーク32-3、32-4の投影光学系PLを介し
た像と、各マークにそれぞれ対応するレチクルR上のレ
チクルマークとをそれぞれ同時に観察し、レチクルアラ
イメント顕微鏡52A、52Bの検出信号に基づいてマ
ーク32-3、32-4と各マークに対応するレチクルマー
クとの位置ずれをそれぞれ検出する。この検出、すなわ
ち基準板FP2の基準マーク32-3、32-4と投影光学
系PLの投影中心(これはレチクルRのパターン像の投
影中心とほぼ一致している)との位置関係の検出が出来
た瞬間に測長軸Xeの干渉計26Xeをリセットする。
このようにアライメント顕微鏡52A,52Bおよび基
準板FP2の第2基準マーク32-3、32-4を使ってウ
エハテーブル18の位置が検出されたときに干渉計26
Xeがリセットされる。すなわち、投影光学系PLの投
影中心に対するウエハテーブル18の位置が検出された
状態で干渉計26Xeがリセットされる。ここで、リセ
ットは通常干渉計26Xeの計測値をカウントするカウ
ンタのカウント値を零にすることにより行われるが、零
に限らずその他の使いやすい値を入れてもよい。In this state, main controller 28 uses reticle alignment microscopes 52A and 52B to control reference plate F
The images of the marks 32-3 and 32-4 on P2 via the projection optical system PL and the reticle marks on the reticle R corresponding to the marks are observed simultaneously, and the detection signals of the reticle alignment microscopes 52A and 52B are detected. , The positional deviation between the marks 32-3 and 32-4 and the reticle mark corresponding to each mark is detected. This detection, that is, the detection of the positional relationship between the reference marks 32-3 and 32-4 of the reference plate FP2 and the projection center of the projection optical system PL (which substantially coincides with the projection center of the pattern image of the reticle R) is performed. At the moment of the completion, the interferometer 26Xe of the measuring axis Xe is reset.
As described above, when the position of the wafer table 18 is detected using the alignment microscopes 52A and 52B and the second reference marks 32-3 and 32-4 of the reference plate FP2, the interferometer 26 is used.
Xe is reset. That is, the interferometer 26Xe is reset while the position of the wafer table 18 with respect to the projection center of the projection optical system PL is detected. Here, the reset is usually performed by setting the count value of a counter that counts the measurement value of the interferometer 26Xe to zero, but the value is not limited to zero and may be another easy-to-use value.
【0113】これにより、ウエハテーブル20の位置が
座標系(Xe,Y)上で管理されるようになる。As a result, the position of the wafer table 20 is managed on the coordinate system (Xe, Y).
【0114】ここで、図7(B)の場合には、干渉計2
6Xeのリセット位置では干渉計26Xaの干渉計ビー
ムは切れないので、上記のウエハテーブル18のアライ
メント計測終了位置から干渉計26Xeのリセット位置
への移動は、干渉計26Xa、26Yの計測値に基づい
て直線経路に沿って行なっても良い。Here, in the case of FIG. 7B, the interferometer 2
Since the interferometer beam of the interferometer 26Xa cannot be cut at the reset position of 6Xe, the movement of the wafer table 18 from the alignment measurement end position to the reset position of the interferometer 26Xe is based on the measurement values of the interferometers 26Xa and 26Y. It may be performed along a straight path.
【0115】しかし、例えば、測長軸XeとXaの間隔
がもっと離れている場合には、上記のウエハテーブル1
8の移動の途中で測長軸Xaの干渉計ビームは切れてし
まい(このとき、測長軸Xeの干渉計ビームも切れてい
る)、ウエハテーブル18の位置制御が不能となってし
まう。これに対し、前述したようにウエハテーブル18
を−X方向又は+X方向に一旦移動させた後、+Y方向
に移動させる方法を採用すれば、位置制御不能状態が生
じることなく、干渉計26Xeを予め定められたリセッ
ト位置(基準板FP2が投影光学系PLの直下に位置す
る位置)でリセットすることができる。However, for example, if the distance between the length measurement axes Xe and Xa is farther away, the wafer table 1
During the movement of 8, the interferometer beam on the measurement axis Xa is cut off (the interferometer beam on the measurement axis Xe is also cut off at this time), and the position control of the wafer table 18 becomes impossible. On the other hand, as described above, the wafer table 18
Is temporarily moved in the -X direction or + X direction, and then moved in the + Y direction, the interferometer 26Xe is moved to the predetermined reset position (when the reference plate (A position immediately below the optical system PL).
【0116】従って、この第2の干渉計のリセット機能
による場合には、測長軸Xe、Xa相互間距離(すなわ
ちベースライン量BL)はいくら長くても、移動鏡24
Xの長さをウエハWの直径と同程度にすることが出来
る。Therefore, according to the reset function of the second interferometer, no matter how long the distance between the measurement axes Xe and Xa (that is, the base line amount BL) is long, the movable mirror 24 is required.
The length of X can be made substantially equal to the diameter of the wafer W.
【0117】なお、上述した測長軸Xa,Xeの測長ビ
ームがともに切れてしまったときのウエハテーブル18
のY軸方向の移動中は、XYステージ20を構成するX
ステージの位置が変化しないようにすることが望まし
く、そのために、X干渉計の使用が不能である間はX軸
方向の位置のサーボ制御を別のセンサに基づいて行なう
か、あるいはXステージそのものをロックすればよい。The wafer table 18 when the length measuring beams of the length measuring axes Xa and Xe are both cut off.
During the movement of the XY stage 20 in the Y-axis direction,
It is desirable that the position of the stage does not change. Therefore, while the use of the X interferometer is disabled, the servo control of the position in the X-axis direction is performed based on another sensor, or the X stage itself is controlled. Just lock it.
【0118】そして、主制御装置28では上記の位置ず
れ誤差の計測結果と先に算出した基準マーク30-3を基
準としたショット配列データおよび基準マーク30-3と
基準マーク32-3,32-4との位置関係とに基づいて、
干渉計26Y、26Xeの計測値をモニタしつつウエハ
W上の各ショット領域を露光位置に位置決めしつつ、照
明光学系内のシャッタを開閉制御しながら、ステップア
ンドリピート方式でレチクルパターンをウエハ上に順次
露光する。In the main controller 28, the measurement result of the above-mentioned displacement error, the shot arrangement data based on the previously calculated reference mark 30-3, the reference mark 30-3 and the reference marks 32-3, 32-3 4 and based on the positional relationship
While monitoring the measurement values of the interferometers 26Y and 26Xe, while positioning each shot area on the wafer W at the exposure position, while controlling the opening and closing of the shutter in the illumination optical system, a reticle pattern is formed on the wafer by a step-and-repeat method. Expose sequentially.
【0119】このようにしてウエハW上の全てのショッ
ト領域に対するレチクルパターンの露光が終了すると、
ウエハの交換位置にウエハテーブル18を戻すが、これ
に先立って干渉計26Xaのリセットが次のようにして
行われる。When exposure of the reticle pattern to all shot areas on wafer W is completed in this manner,
The wafer table 18 is returned to the wafer exchange position. Prior to this, the interferometer 26Xa is reset as follows.
【0120】この場合において、上記のウエハW上への
露光中に、測長軸Xaの測長ビームが移動鏡24Xから
外れる場合があるが、露光中ウエハテーブル18は、座
標系(Xe、Y)で位置管理されているので、主制御装
置28では露光終了後、Xe座標が零となる位置まで干
渉計26Xeの計測値をモニタしつつ、ウエハテーブル
18を移動させる。すなわち、干渉計26Xeの計測値
が、干渉計26XeをリセットしたときのXe座標値と
なるまでウエハテーブル18をX方向に移動させる。こ
れにより、基準板FP2の基準マーク30-3がほぼ測長
軸Y上に一致した状態となる。次いで、主制御装置28
では予め解っているアライメントセンサASの検出中心
のY座標値に従って干渉計26Yの計測値をモニタしつ
つウエハテーブル18を−Y方向に移動させ、基準板F
P2の基準マーク32-3がアライメントセンサASの検
出領域内に位置する所定位置(干渉計26Xaのリセッ
ト位置)にウエハテーブル18を位置決めする。この状
態が図7(A)に示されている。In this case, during the exposure on the wafer W, the measurement beam of the measurement axis Xa may be deviated from the movable mirror 24X. However, the wafer table 18 during the exposure uses the coordinate system (Xe, Y ), The main controller 28 moves the wafer table 18 after the exposure, while monitoring the measurement value of the interferometer 26Xe to a position where the Xe coordinate becomes zero. That is, the wafer table 18 is moved in the X direction until the measured value of the interferometer 26Xe becomes the Xe coordinate value when the interferometer 26Xe is reset. Thus, the reference mark 30-3 of the reference plate FP2 substantially coincides with the measurement axis Y. Next, the main controller 28
Then, the wafer table 18 is moved in the −Y direction while monitoring the measurement value of the interferometer 26Y according to the Y coordinate value of the detection center of the alignment sensor AS which is known in advance, and the reference plate F
The wafer table 18 is positioned at a predetermined position (the reset position of the interferometer 26Xa) where the reference mark 32-3 of P2 is located within the detection area of the alignment sensor AS. This state is shown in FIG.
【0121】そのリセット位置にウエハテーブル18が
位置決めされた状態では、図7(A)に示されるよう
に、測長軸Xaの測長ビームはX移動鏡24Xに当たっ
ており、また、基準板FP2上の第1基準マーク30-3
はアライメントセンサASの検出領域内に位置してい
る。In the state where the wafer table 18 is positioned at the reset position, as shown in FIG. 7A, the length measuring beam of the length measuring axis Xa impinges on the X movable mirror 24X, and the reference beam FP2 First fiducial mark 30-3
Is located in the detection area of the alignment sensor AS.
【0122】この状態で、主制御装置28ではアライメ
ントセンサASを用いて、基準板FP2上のマーク30-3
の位置検出を行なうと同時に干渉計26Xaをリセット
する。このように、アライメントセンサASおよび基準
板FP2の基準マーク30-3を使ってウエハテーブル1
8の位置が検出されたときに干渉計26Xaがリセット
される。すなわち、アライメントセンサASの検出中心
に対するウエハテーブル18の位置が検出されるときに
干渉計26Xaがリセットされる。また、基準板FP2
の基準マーク30-3の位置が座標系(Xa、Y)上で計
測される。In this state, main controller 28 uses alignment sensor AS to mark 30-3 on reference plate FP2.
And the interferometer 26Xa is reset at the same time. As described above, the wafer table 1 is used by using the alignment sensor AS and the reference mark 30-3 of the reference plate FP2.
When the position 8 is detected, the interferometer 26Xa is reset. That is, when the position of wafer table 18 with respect to the detection center of alignment sensor AS is detected, interferometer 26Xa is reset. Also, the reference plate FP2
Is measured on the coordinate system (Xa, Y).
【0123】これにより、ウエハテーブル18は、(X
a、Y)座標系により管理されるようになる。そして干
渉計26Xaの座標系(Xa、Y)上で、ウエハの交換
およびアライメント計測が行われる。As a result, the wafer table 18 becomes (X
a, Y) It is managed by a coordinate system. Then, wafer exchange and alignment measurement are performed on the coordinate system (Xa, Y) of the interferometer 26Xa.
【0124】以上説明したように、本実施形態の投影露
光装置によると、図3に示されるように、移動鏡24
X、24Yとしてその長さLmが(Dw+2BL)より
小さくウエハ直径Dwより僅かに長い程度ものが使用さ
れていることから、移動鏡として(Dw+2BL)より
長いものを使用していた従来の露光装置に比べて、移動
鏡が取り付けられるウエハテーブル18及びこれが搭載
されたXYステージ20を小型・軽量化を図ることがで
き、これによりウエハテーブル18(及びXYステージ
20)の位置制御性能を向上させることができる。ま
た、当然のことながら、装置全体の小型化も可能とな
る。As described above, according to the projection exposure apparatus of the present embodiment, as shown in FIG.
Since a length Lm smaller than (Dw + 2BL) and slightly longer than the wafer diameter Dw is used as X and 24Y, a conventional exposure apparatus using a moving mirror longer than (Dw + 2BL) is used. In comparison, the size and weight of the wafer table 18 on which the movable mirror is mounted and the XY stage 20 on which the movable mirror is mounted can be reduced, thereby improving the position control performance of the wafer table 18 (and the XY stage 20). it can. Also, as a matter of course, the size of the entire apparatus can be reduced.
【0125】なお、アライメントセンサASによるアラ
イメント計測や投影光学系PLによる露光を行なうため
には、理論上は、移動鏡の長さLmがウエハ直径Dwと
同一長さであれば足りるが、実際問題としては移動鏡反
射面の両端部の平面性を良くするための余裕と、ビーム
の直径分とを考慮する必要からウエハ直径Dwより移動
鏡の長さを僅かに大きくする必要があるのである。In order to perform the alignment measurement by the alignment sensor AS and the exposure by the projection optical system PL, it is theoretically sufficient if the length Lm of the movable mirror is the same as the wafer diameter Dw. However, it is necessary to make the length of the movable mirror slightly larger than the wafer diameter Dw because it is necessary to consider a margin for improving the flatness of both ends of the movable mirror reflection surface and the beam diameter.
【0126】また、上記実施形態によると、主制御装置
28が干渉計のリセットをアライメントと露光の間のタ
イミングで行なう、干渉計の第1、第2のリセット機能
を備えていることから、ウエハテーブル18がウエハ直
径より僅かに大きなほぼ正方形状であるにもかかわら
ず、アライメントマークの計測、露光のいずれの動作を
も支障なく行なうことができる。Further, according to the above embodiment, since the main controller 28 has the first and second reset functions of the interferometer for resetting the interferometer at the timing between the alignment and the exposure, the wafer is provided with the first and second reset functions. Even though the table 18 has a substantially square shape slightly larger than the diameter of the wafer, any operation of alignment mark measurement and exposure can be performed without any trouble.
【0127】特に、先に説明した基準板として大FMと
呼ばれる基準プレートFP1を使用する主制御装置18
の干渉計リセット動作によると、アライメント計測直後
のベースラインを計ることが出来るので、オフアクシス
アライメントセンサで最も重要なベースライン量の安定
性を確保することができ、このベースライン計測をウエ
ハテーブル18の静止状態で行なうことができるので空
気揺らぎ等による干渉計計測誤差等も無関係である。In particular, main controller 18 using reference plate FP1 called large FM as the reference plate described above.
According to the interferometer reset operation, the baseline immediately after the alignment measurement can be measured, so that the stability of the most important baseline amount can be ensured by the off-axis alignment sensor. Since the measurement can be performed in the stationary state, the measurement error of the interferometer due to air fluctuation or the like is irrelevant.
【0128】一方、基準板として小FMと呼ばれる基準
プレートFP2を使用する主制御装置18の干渉計リセ
ット動作によると、ベースライン量BLの大きさに無関
係にウエハテーブル18の大きさをウエハW直径程度に
設定することが可能となる。On the other hand, according to the interferometer reset operation of the main controller 18 using a reference plate FP2 called a small FM as a reference plate, the size of the wafer table 18 is changed to the wafer W diameter regardless of the size of the baseline amount BL. It is possible to set to about.
【0129】従って、ウエハテーブル18の大きさを一
定に保ったまま、解像力向上のための投影光学系PLの
高N.A.化や大フィールド化を容易に達成することが
可能となる。Therefore, while maintaining the size of the wafer table 18 constant, the high N.P. of the projection optical system PL for improving the resolving power is improved. A. And a large field can be easily achieved.
【0130】なお、図2のY軸干渉計26Yに代えて、
図9に示されるような計測軸Y1、Y2を有するヨーイ
ング干渉計を設けても良い。このヨーイング干渉計によ
れば、Y1軸とY2軸の計測値の差を軸間距離Yyで割
ることにより、ウエハテーブル18のヨーイング量を容
易に求めることができるとともに、Y1軸とY2軸の計
測値の平均により図2のY軸干渉計26Yに相当する測
長軸Yaの干渉計と等価なウエハテーブル18のY座標
計測を行なうことができる。同様に、ヨーイング干渉計
をX側にも付けることも考えられるが、X側では測長軸
Xa,Xe共に2ずつにしなければならず、複雑にな
る。そこで、図9の場合は、移動鏡24X、24Yの直
交度が変わらないものとしてY軸側にのみヨーイング干
渉計を設けたものである。但し、移動鏡24X、24Y
の直交度が変わるときには、X、Y共にヨーイング干渉
計を持つか、Xa,Xe,Yの3つの測長軸の測長ビー
ムが切れていないときの関係を記憶して置いて、その変
化を計るようにしても良い。Note that, instead of the Y-axis interferometer 26Y in FIG.
A yawing interferometer having measurement axes Y1 and Y2 as shown in FIG. 9 may be provided. According to this yawing interferometer, the yaw amount of the wafer table 18 can be easily obtained by dividing the difference between the measured values of the Y1 axis and the Y2 axis by the inter-axis distance Yy, and the measurement of the Y1 axis and the Y2 axis can be performed. By averaging the values, it is possible to perform the Y coordinate measurement of the wafer table 18 equivalent to the interferometer of the measurement axis Ya corresponding to the Y axis interferometer 26Y of FIG. Similarly, it is conceivable to attach a yawing interferometer also on the X side, but on the X side, both length measuring axes Xa and Xe must be set to two, which is complicated. Therefore, in the case of FIG. 9, a yaw interferometer is provided only on the Y-axis side assuming that the orthogonality of the movable mirrors 24X and 24Y does not change. However, the moving mirrors 24X and 24Y
When the orthogonality changes, the yaw interferometer is used for both X and Y, or the relationship when the measuring beams of the three measuring axes Xa, Xe, and Y are not cut off is stored and the change is stored. You may measure it.
【0131】《デバイス製造方法》次に、上述した露光
装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバイ
スの製造方法の実施形態について説明する。<< Device Manufacturing Method >> Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus and exposure method in a lithography step will be described.
【0132】図10には、デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造例のフローチャートが示され
ている。図10に示されるように、まず、ステップ20
1(設計ステップ)において、デバイスの機能・性能設
計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、そ
の機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続
き、ステップ202(マスク製作ステップ)において、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一
方、ステップ203(ウエハ製造ステップ)において、
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。FIG. 10 shows devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads,
The flowchart of the example of manufacture of a micromachine etc. is shown. As shown in FIG.
In 1 (design step), a function / performance design of a device (for example, a circuit design of a semiconductor device) is performed, and a pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step 202 (mask manufacturing step)
A mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step 203 (wafer manufacturing step)
A wafer is manufactured using a material such as silicon.
【0133】次に、ステップ204(ウエハ処理ステッ
プ)において、ステップ201〜ステップ203で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術によってウエハ上に実際の回路等を形成す
る。次いで、ステップ205(デバイス組立ステップ)
において、ステップ204で処理されたウエハを用いて
デバイス組立を行う。このステップ205には、ダイシ
ング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程
(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。Next, in step 204 (wafer processing step), actual circuits and the like are formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer prepared in steps 201 to 203, as described later. Next, step 205 (device assembling step)
, Device assembly is performed using the wafer processed in step 204. Step 205 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary.
【0134】最後に、ステップ206(検査ステップ)
において、ステップY5で作製されたデバイスの動作確
認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程
を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。Finally, step 206 (inspection step)
, Inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device manufactured in step Y5 are performed. After these steps, the device is completed and shipped.
【0135】図11には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ204の詳細なフロー例が示されてい
る。図11において、ステップ211(酸化ステップ)
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ212
(CVDステップ)においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ213(電極形成ステップ)において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ2
14(イオン打込みステップ)においてはウエハにイオ
ンを打ち込む。以上のステップ211〜ステップ214
それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成し
ており、各段階において必要な処理に応じて選択されて
実行される。FIG. 11 shows a detailed flow example of step 204 in the case of a semiconductor device. In FIG. 11, step 211 (oxidation step)
In, the surface of the wafer is oxidized. Step 212
In the (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 213 (electrode formation step), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. Step 2
At 14 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Steps 211 to 214 described above
Each of them constitutes a pre-processing step in each stage of wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process in each stage.
【0136】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ2
15(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ216(露光ステッ
プ)において、上記説明した露光装置及び露光方法によ
ってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、
ステップ217(現像ステップ)においては露光された
ウエハを現像し、ステップ218(エッチングステッ
プ)において、レジストが残存している部分以外の部分
の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップ219(レジスト除去ステップ)において、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。At each stage of the wafer process, when the above pre-processing step is completed, a post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, in step 2
In 15 (resist forming step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step 216 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred onto the wafer by the above-described exposure apparatus and exposure method. next,
In step 217 (development step), the exposed wafer is developed, and in step 218 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. Then, in step 219 (resist removing step), unnecessary resist after etching is removed.
【0137】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターン
が形成される。By repeating these pre-processing and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0138】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程(ステップ216)において上
記の露光装置100が用いられるので、ウエハテーブル
18(及びXYステージ20)の位置制御性能を向上、
あるいは解像力向上のための投影光学系PLの高N.
A.化や大フィールド化を容易に達成することが可能と
なる結果、従来は製造が難しかった高集積度のデバイス
を低コストに製造することが可能になる。If the above-described device manufacturing method of the present embodiment is used, the above-described exposure apparatus 100 is used in the exposure step (step 216), so that the position control performance of the wafer table 18 (and the XY stage 20) is improved.
Alternatively, if the projection optical system PL has a high N.D.
A. As a result, it is possible to easily manufacture a highly integrated device which has been conventionally difficult to manufacture at low cost.
【0139】なお、上記実施形態では、基準板FP1又
はFP2を用いて、アライメント計測から露光動作への
移行するタイミングで、干渉計のリセットを行なう場合
について説明したが、基板ステージとしてのウエハテー
ブル18上に何かの基準点を定め、この基準点が所定の
リセット位置に位置するようにウエハテーブル18を位
置決めし、干渉計をリセットすれば足りる。従って、こ
の基準点としてウエハW上の1点、例えばいずれかのシ
ョットに付設されたアライメントマークを定めても良
い。In the above embodiment, the case where the interferometer is reset at the timing of shifting from the alignment measurement to the exposure operation using the reference plate FP1 or FP2 has been described, but the wafer table 18 as a substrate stage is described. It is sufficient to determine some reference point above, position the wafer table 18 so that this reference point is located at a predetermined reset position, and reset the interferometer. Therefore, one point on the wafer W, for example, an alignment mark attached to one of the shots may be defined as the reference point.
【0140】また、上記実施形態では、ウエハテーブル
18上に移動鏡24X、24Yを固定した場合について
説明したが、これに代えて、ウエハテーブルの側面を鏡
面仕上げして移動鏡として使用することも可能であり、
このようにした場合には、ウエハテーブル18の剛性の
強化を図ることが可能である。上記実施形態のようにウ
エハテーブルの小型化が可能である場合には、ウエハテ
ーブルの側面を鏡面仕上げして移動鏡として使用するこ
とも容易である。In the above embodiment, the case where the movable mirrors 24X and 24Y are fixed on the wafer table 18 has been described. Alternatively, the side surfaces of the wafer table may be mirror-finished and used as movable mirrors. Is possible,
In this case, the rigidity of the wafer table 18 can be enhanced. When the size of the wafer table can be reduced as in the above-described embodiment, the side surface of the wafer table can be mirror-finished and used as a movable mirror.
【0141】また、上記実施形態では、いわゆるEGA
計測によりウエハW上のショット領域の配列座標を予め
求め、露光時にはその配列座標に従って、ウエハテーブ
ルのステッピングを行なう手法を採用した場合について
説明したが、ショット領域毎にアライメントマークの計
測と露光とを交互に行なう場合に、小FM(FP2)を
用いる場合には、図7(A)、(B)に示されるリセッ
ト位置での干渉計のリセットを交互に行なえばよい。ま
た、この場合には、図8中に各矢印で示されるのと同様
の基準マーク30-3と各アライメントマークとの位置関
係をアライメント時に計測し、その結果を用いて露光時
にレチクルのパターン像とウエハとの重ね合わせを行な
うようにすれば良い。In the above embodiment, the so-called EGA
The arrangement coordinates of the shot areas on the wafer W are obtained in advance by measurement, and the method of stepping the wafer table according to the arrangement coordinates at the time of exposure has been described. However, the measurement and exposure of the alignment mark for each shot area have been described. If the small FM (FP2) is used alternately, the interferometer may be reset at the reset position shown in FIGS. 7A and 7B alternately. In this case, the positional relationship between the reference mark 30-3 and each alignment mark, which is indicated by each arrow in FIG. 8, is measured at the time of alignment, and the pattern image of the reticle is exposed at the time of exposure using the result. And the wafer may be superimposed.
【0142】なお、上記実施形態では、主制御装置が干
渉計リセット機能を有する場合について説明したが、本
発明に係る投影露光方法は、このような装置に限らず、
同一の干渉計で常に基板ステージの位置管理を行なう装
置、あるいは全く別の干渉計で露光時とアライメント計
測時に基板ステージの位置管理を行なう装置のいずれに
も適用は可能である。In the above embodiment, the case where the main controller has the interferometer reset function has been described. However, the projection exposure method according to the present invention is not limited to such an apparatus.
The present invention can be applied to both a device that constantly controls the position of the substrate stage with the same interferometer, and a device that controls the position of the substrate stage during exposure and alignment measurement with a completely different interferometer.
【0143】また、上記実施形態では、本発明がステッ
プアンドリピート方式の投影露光装置に適用された場合
について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定さ
れることはなく、本発明は例えばステップアンドスキャ
ン方式の投影露光装置にも好適に適用できるものであ
る。このステップアンドスキャン方式の投影露光装置の
場合には、先に説明したショット内多点EGAにより、
直交度誤差等が解った場合に、例えば特開平7−579
91号等に開示される如く、レチクルステージとウエハ
ステージとの相対走査角度を変化させることにより直交
度誤差を補正しても良い。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus has been described. However, the scope of the present invention is not limited to this. The present invention can be suitably applied to a step-and-scan type projection exposure apparatus. In the case of this step-and-scan type projection exposure apparatus, the multipoint EGA in a shot described above
When the orthogonality error or the like is found, for example,
As disclosed in No. 91 or the like, the orthogonality error may be corrected by changing the relative scanning angle between the reticle stage and the wafer stage.
【0144】さらに、本発明は、ステッパ等の光露光装
置に限らず、電子ビーム露光装置やX線露光装置にも好
適に適用でき、かかる装置に適用した場合にも基板ステ
ージの小型化による種々のメリット、例えばステージの
制御性の向上、装置設置面積(いわゆるフットプリン
ト)の縮小によるクリーンルームのコスト低減等を得る
ことができる。Furthermore, the present invention can be suitably applied not only to a light exposure apparatus such as a stepper, but also to an electron beam exposure apparatus and an X-ray exposure apparatus. For example, the controllability of the stage can be improved, and the cost of a clean room can be reduced by reducing the installation area (so-called footprint).
【0145】[0145]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る投影
露光装置によれば、基板ステージの制御性能を向上させ
ることができるという効果がある。As described above, according to the projection exposure apparatus of the present invention, there is an effect that the control performance of the substrate stage can be improved.
【0146】特に、請求項2、11、14、15、16
に記載の各発明に係る投影露光装置によれば、投影光学
系を介してのマスクパターンの露光時にもマーク検出系
による基板(感応基板)上のマーク検出時にも基板ステ
ージの2次元座標位置を正確に管理することができると
いう効果もある。In particular, claims 2, 11, 14, 15, 16
According to the projection exposure apparatus of the invention described in the above, the two-dimensional coordinate position of the substrate stage can be determined both when exposing the mask pattern via the projection optical system and when detecting the mark on the substrate (sensitive substrate) by the mark detection system There is also an effect that it can be managed accurately.
【0147】また、請求項3又は4に記載の発明に係る
投影露光装置によれば、基板ステージを一定の大きさに
保持したまま、投影光学系の高N.A化、及び大フィー
ルド化を達成することができるという優れた効果もあ
る。Further, according to the projection exposure apparatus of the third or fourth aspect of the present invention, the high N.P. of the projection optical system is maintained while the substrate stage is kept at a fixed size. There is also an excellent effect that A and large field can be achieved.
【0148】また、請求項5及び6に記載の発明に係る
投影露光装置によれば、移動鏡及び基板ステージを小型
・軽量化しても何らの不都合なく、感応基板の全面に対
してマーク位置計測、投影光学系を介したパターンの露
光を行なうことができるという効果もある。According to the projection exposure apparatus according to the fifth and sixth aspects of the present invention, even if the moving mirror and the substrate stage are reduced in size and weight, there is no inconvenience and the mark position can be measured on the entire surface of the sensitive substrate. There is also an effect that the pattern can be exposed through the projection optical system.
【0149】また、請求項7に記載の発明に係る投影露
光装置によれば、ベースラインの安定化を確保すること
ができるという優れた効果もある。Further, according to the projection exposure apparatus of the present invention, there is also an excellent effect that the stabilization of the baseline can be ensured.
【0150】また、請求項8に記載の発明に係る投影露
光装置によれば、移動鏡及びこれが搭載される基板ステ
ージの更なる小型・軽量化が可能であるという効果もあ
る。Further, according to the projection exposure apparatus of the present invention, there is an effect that the moving mirror and the substrate stage on which the moving mirror is mounted can be further reduced in size and weight.
【0151】また、本発明に係る投影露光方法によれ
ば、基板ステージを小型・軽量化しても何らの不都合な
く、基板の全面に対してマーク位置計測、投影光学系を
介したパターンの露光を行なうことができる投影露光方
法が提供される。Further, according to the projection exposure method of the present invention, even if the substrate stage is reduced in size and weight, the mark position measurement and the pattern exposure via the projection optical system can be performed on the entire surface of the substrate without any disadvantage. A projection exposure method is provided that can be performed.
【0152】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、高集積度の半導体デバイスを低コストで製造する
ことができるという効果がある。Further, according to the device manufacturing method of the present invention, there is an effect that a highly integrated semiconductor device can be manufactured at low cost.
【図1】一実施形態に係る投影露光装置の構成を概略的
に示す図である。FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a projection exposure apparatus according to one embodiment.
【図2】図1の装置のウエハテーブル近傍の構成各部を
示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing components of the apparatus shown in FIG. 1 in the vicinity of a wafer table.
【図3】図1の装置のウエハテーブル近傍の構成各部の
概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of components of the apparatus shown in FIG. 1 in the vicinity of a wafer table.
【図4】(A)はウエハテーブルの移動範囲内で測長軸
Yの測長ビームが最大となる状態を示す図、(B)はウ
エハテーブルの移動範囲内で測長軸Yの測長ビームが最
小となる状態を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a state in which a length measurement beam on a length measurement axis Y is maximized within a movement range of a wafer table, and FIG. It is a figure showing the state where a beam becomes the minimum.
【図5】主制御装置の大FMを用いた第1の干渉計リセ
ット機能を説明するための図であって、(A)はウエハ
テーブルがウエハ交換位置にある状態を示す図、(B)
はウエハテーブルが干渉計のリセット位置にある状態を
示す図である。5A and 5B are diagrams for explaining a first interferometer reset function using a large FM of a main controller, wherein FIG. 5A shows a state in which a wafer table is at a wafer exchange position, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a state where the wafer table is at a reset position of the interferometer.
【図6】図1の基準板を拡大して示す図であって、
(A)は大FMを示す図、(B)は小FMを示す図であ
る。FIG. 6 is an enlarged view of the reference plate of FIG. 1;
(A) is a diagram showing a large FM, and (B) is a diagram showing a small FM.
【図7】主制御装置の小FMを用いた第2の干渉計リセ
ット機能を説明するための図であって、(A)はウエハ
テーブルが測長軸Xaの干渉計のリセット位置にある状
態を示す図、(B)はウエハテーブルが測長軸Xe干渉
計のリセット位置にある状態を示す図である。7A and 7B are diagrams for explaining a second interferometer reset function using the small FM of the main controller, and FIG. 7A illustrates a state where the wafer table is at the reset position of the interferometer on the measurement axis Xa. (B) is a diagram showing a state where the wafer table is at a reset position of the length measurement axis Xe interferometer.
【図8】アライメント計測の結果得られる基準板上の基
準マークとウエハ上の各ショット位置との相対位置関係
を視覚的に示す図である。FIG. 8 is a view visually showing a relative positional relationship between a reference mark on a reference plate obtained as a result of alignment measurement and each shot position on a wafer.
【図9】上記実施形態の変形例を示す図であって、Y軸
干渉計としてヨーイング干渉計を設けた場合を示す図で
ある。FIG. 9 is a view showing a modification of the above embodiment, showing a case where a yawing interferometer is provided as a Y-axis interferometer.
【図10】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を
説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an embodiment of a device manufacturing method according to the present invention.
【図11】図10のステップ204における処理のフロ
ーチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a process in step 204 of FIG. 10;
【図12】従来の装置のウエハテーブル近傍の構成各部
の概略平面図である。FIG. 12 is a schematic plan view of components of a conventional apparatus near a wafer table.
18 ウエハテーブル(基板ステージ) 24X、24Y 移動鏡 26 干渉計システム 28 主制御装置(制御手段、制御システム) 30-1、30-2 第1基準マーク 32-1、32-2 第2基準マーク 52A、52B レチクル顕微鏡(位置検出手段、検出
器) 100 投影露光装置 R レチクル(マスク) PL 投影光学系 W ウエハ(基板、感応基板) AS アライメントセンサ(マーク検出系、検出器) Y 第1測長軸 Xe 第2測長軸 Xa 第3測長軸 FP1 基準板 FP2 基準板18 Wafer table (substrate stage) 24X, 24Y Moving mirror 26 Interferometer system 28 Main controller (control means, control system) 30-1, 30-2 First fiducial mark 32-1, 32-2 Second fiducial mark 52A , 52B Reticle microscope (Position detecting means, detector) 100 Projection exposure apparatus R Reticle (mask) PL Projection optical system W Wafer (substrate, sensitive substrate) AS Alignment sensor (mark detection system, detector) Y First measuring axis Xe Second measuring axis Xa Third measuring axis FP1 Reference plate FP2 Reference plate
Claims (25)
光学系を介して感応基板上に露光する投影露光装置であ
って、 前記感応基板を搭載して2次元面内を移動する基板ステ
ージと;前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ス
テージ上又は前記感応基板上のマークを検出するマーク
検出系と;前記基板ステージの2次元座標位置を管理す
る干渉計システムと;前記干渉計システムにより基準位
置からの変位が計測される前記基板ステージ上の移動鏡
とを備え、 前記移動鏡の長さLmと、前記投影光学系の投影中心と
前記マーク検出系の検中心との中心間距離BLと、前記
感応基板の直径Dwとの間には、 Lm<Dw+2BLの関係が成立することを特徴とする
投影露光装置。1. A projection exposure apparatus for exposing an image of a pattern formed on a mask onto a sensitive substrate via a projection optical system, comprising: a substrate stage on which the sensitive substrate is mounted and moves in a two-dimensional plane; A mark detection system provided separately from the projection optical system to detect a mark on the substrate stage or on the sensitive substrate; an interferometer system for managing a two-dimensional coordinate position of the substrate stage; A movable mirror on the substrate stage whose displacement from a reference position is measured by the following formula: a length Lm of the movable mirror, and a center-to-center distance between a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system. A projection exposure apparatus, wherein a relationship of Lm <Dw + 2BL is established between BL and a diameter Dw of the sensitive substrate.
の投影中心と前記マーク検出系の検出中心を結ぶ方向で
ある第1軸方向の第1測長軸と、この第1測長軸に前記
投影光学系の投影中心で垂直に交差する第2軸方向の第
2測長軸と、前記第1測長軸に前記マーク検出系の検出
中心で垂直に交差する第2軸方向の第3測長軸とを少な
くとも有することを特徴とする請求項1に記載の投影露
光装置。2. The method according to claim 1, wherein the interferometer system includes a first measurement axis in a first axis direction which is a direction connecting a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system, and a first measurement axis. A second measurement axis in a second axis direction perpendicularly intersecting at a projection center of the projection optical system, and a third measurement axis in a second axis direction perpendicularly intersecting the first measurement axis at a detection center of the mark detection system. The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising at least a length measurement axis.
ステージ上の所定の基準点と前記投影光学系の投影領域
内の所定の基準点との位置関係が検出可能となる位置に
前記基板ステージを位置決めした状態で前記第2測長軸
の干渉計をリセットし、前記基板ステージ上の基準点が
前記マーク検出系の検出領域内に位置するように前記基
板ステージを位置決めした状態で前記第3測長軸の干渉
計をリセットする制御手段を更に有することを特徴とす
る請求項2に記載の投影露光装置。3. The substrate at a position where a positional relationship between a predetermined reference point on the substrate stage in the projection area of the projection optical system and a predetermined reference point in the projection area of the projection optical system can be detected. The interferometer of the second length measuring axis is reset with the stage positioned, and the second stage is positioned with the substrate stage positioned such that a reference point on the substrate stage is located within a detection area of the mark detection system. 3. The projection exposure apparatus according to claim 2, further comprising control means for resetting an interferometer of three measurement axes.
は、前記マスクのパターン像の投影中心であって、該マ
スクパターン像の投影中心と前記基板ステージ上の基準
点との位置関係を前記マスクと前記投影光学系とを介し
て検出する位置検出手段を更に有することを特徴とする
請求項3に記載の投影露光装置。4. A reference point in a projection area of the projection optical system is a projection center of a pattern image of the mask, and indicates a positional relationship between the projection center of the mask pattern image and a reference point on the substrate stage. 4. The projection exposure apparatus according to claim 3, further comprising a position detection unit that detects the position via the mask and the projection optical system.
準マークと第2基準マークとが所定の位置関係で形成さ
れた基準板と;前記基準板の第1基準マークが前記マー
ク検出系の検出領域内に位置すると同時に前記基準板の
第2基準マークが前記投影光学系の投影領域内の所定の
基準点との位置関係を検出可能に位置するように前記基
板ステージを所定の位置に位置決めした状態で、前記第
2測長軸の干渉計及び前記第3測長軸の干渉計の少なく
とも一方をリセットする制御手段とを更に有することを
特徴とする請求項2に記載の投影露光装置。5. A reference plate mounted on the substrate stage, wherein a first reference mark and a second reference mark are formed in a predetermined positional relationship; and a first reference mark of the reference plate is used for the mark detection system. The substrate stage is positioned at a predetermined position such that the second reference mark of the reference plate is located in the detection area and the positional relationship between the second reference mark and the predetermined reference point in the projection area of the projection optical system can be detected at the same time. 3. The projection exposure apparatus according to claim 2, further comprising control means for resetting at least one of the interferometer on the second length measuring axis and the interferometer on the third length measuring axis in the state.
は、前記マスクのパターン像の投影中心であって、該マ
スクパターン像の投影中心と前記基準板の第2基準マー
クとの位置関係を前記マスクと前記投影光学系とを介し
て検出する位置検出手段を更に有することを特徴とする
請求項5に記載の投影露光装置。6. A reference point in a projection area of the projection optical system is a projection center of a pattern image of the mask, and a positional relationship between the projection center of the mask pattern image and a second reference mark of the reference plate. 6. The projection exposure apparatus according to claim 5, further comprising: a position detecting unit that detects the position of the light beam through the mask and the projection optical system.
記所定の位置に位置決めされた状態で、前記マーク検出
系による検出と前記位置検出手段による検出とを同時に
行なうことを特徴とする請求項6に記載の投影露光装
置。7. The control unit according to claim 6, wherein the detection by the mark detection system and the detection by the position detection unit are performed simultaneously with the substrate stage positioned at the predetermined position. 3. The projection exposure apparatus according to claim 1.
る前記感応基板上のマークの計測終了後に前記第2測長
軸の干渉計をリセットする一方、前記投影光学系を介し
た前記感応基板上への露光終了後に前記第3測長軸の干
渉計をリセットすることを特徴とする請求項3又は5に
記載の投影露光装置。8. The control means resets the interferometer on the second measuring axis after the mark detection system finishes measuring the mark on the sensitive substrate, and resets the interferometer on the sensitive substrate via the projection optical system. 6. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the interferometer of the third measurement axis is reset after the exposure to the light beam is completed.
光学系を介して感応基板上に露光する投影露光方法であ
って、 前記感応基板を搭載する基板ステージ上の所定の基準点
と前記基板ステージ上に搭載された感応基板上のアライ
メントマークとの位置関係を検出し、 該検出の後に、前記基板ステージ上の所定の基準点を前
記投影光学系の投影領域内に位置決めして、前記投影光
学系の投影領域内の所定の基準点に対する前記基板ステ
ージ上の所定の基準点の位置ずれと前記基板ステージの
座標位置とを検出し、 前記検出された位置関係、前記検出された位置ずれ及び
前記検出された基板ステージの座標位置に基づいて前記
基板ステージを移動制御し、前記マスクのパターン像と
前記基板ステージに搭載された感応基板との位置合わせ
を行なうことを特徴とする投影露光方法。9. A projection exposure method for exposing an image of a pattern formed on a mask onto a sensitive substrate via a projection optical system, comprising: a predetermined reference point on a substrate stage on which the sensitive substrate is mounted; Detecting a positional relationship with an alignment mark on a sensitive substrate mounted on a stage, after the detection, positioning a predetermined reference point on the substrate stage within a projection area of the projection optical system, Detecting a positional shift of a predetermined reference point on the substrate stage with respect to a predetermined reference point in a projection area of the optical system and a coordinate position of the substrate stage, wherein the detected positional relationship, the detected positional shift and The movement of the substrate stage is controlled based on the detected coordinate position of the substrate stage, and the pattern image of the mask is aligned with the sensitive substrate mounted on the substrate stage. A projection exposure method.
々にマスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介
して露光する投影露光方法であって、 前記感応基板上の複数のショット領域の中から選択され
たいくつかのサンプルショット領域の位置検出用マーク
と前記基板が搭載された基板ステージ上の所定の基準点
との位置をそれぞれ検出し、 該検出結果に基づいて、前記感応基板上の全てのショッ
ト領域と前記基板ステージ上の所定の基準点との位置関
係をそれぞれ演算で求め、 該演算の後に、前記基板ステージ上の所定の基準点を前
記投影光学系の投影領域内に位置決めして、前記投影光
学系による前記マスクのパターン像の投影中心に対する
前記基板ステージ上の所定の基準点との位置ずれと前記
基板ステージの座標位置とを検出し、 前記演算された位置関係、前記検出された位置ずれ及び
前記検出された基板ステージの座標位置に基づいて前記
基板ステージ移動制御し、前記基板ステージに搭載され
た感応基板上のショット領域のそれぞれと前記マスクの
パターン像との位置合わせを行なうことを特徴とする投
影露光方法。10. A projection exposure method for exposing, via a projection optical system, an image of a pattern formed on a mask to each of a plurality of shot areas on a sensitive substrate, the method comprising: Detecting the positions of the position detection marks of some sample shot areas selected from among them and a predetermined reference point on the substrate stage on which the substrate is mounted, based on the detection result, Calculating the positional relationship between all the shot areas and a predetermined reference point on the substrate stage, and after the calculation, positioning the predetermined reference point on the substrate stage within the projection area of the projection optical system. Detecting a positional shift between a projection center of the pattern image of the mask by the projection optical system and a predetermined reference point on the substrate stage and a coordinate position of the substrate stage. Controlling the movement of the substrate stage based on the calculated positional relationship, the detected positional shift and the detected coordinate position of the substrate stage, and each of the shot areas on the sensitive substrate mounted on the substrate stage. A projection exposure method, wherein the alignment with the pattern image of the mask is performed.
するための投影光学系と;前記基板を搭載して2次元平
面内を移動可能な基板ステージと;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系と;前記投影光学系の投
影中心と前記マーク検出系の検出中心とを結ぶ方向に関
して前記基板ステージの位置を計測するための第1測長
軸と、前記第1測長軸と垂直な方向に関して前記基板ス
テージの位置を計測するための第2測長軸と、前記第2
測長軸に対して前記第1測長軸の方向に所定距離を隔て
て配置され、前記第1測長軸と垂直な方向に関して前記
基板ステージの位置を計測するための第3測長軸とを有
する干渉計システムと;前記投影光学系を用いて前記マ
スクのパターンの像を基板上に転写するときに前記第1
測長軸と前記第2測長軸とを使って前記基板ステージの
移動を制御し、前記マーク検出系により前記マークを検
出するときに前記第1測長軸と前記第3測長軸とを使っ
て前記基板ステージの移動を制御する制御システムとを
備える投影露光装置。11. A projection optical system for projecting an image of a pattern on a mask onto a substrate; a substrate stage mounted on the substrate and movable in a two-dimensional plane; A mark detection system for detecting a mark formed on a mounted substrate; and a first measurement for measuring a position of the substrate stage in a direction connecting a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system. A second major axis for measuring a position of the substrate stage in a direction perpendicular to the first major axis;
A third measuring axis disposed at a predetermined distance in the direction of the first measuring axis with respect to the measuring axis, and measuring a position of the substrate stage in a direction perpendicular to the first measuring axis; An interferometer system comprising: a first image forming apparatus for transferring an image of a pattern of the mask onto a substrate using the projection optical system;
The movement of the substrate stage is controlled using a length measurement axis and the second length measurement axis, and the first length measurement axis and the third length measurement axis are used when the mark is detected by the mark detection system. And a control system for controlling the movement of the substrate stage using the projection exposure apparatus.
使っているときに前記第3測長軸は使用不能であり、前
記第1測長軸と前記第3測長軸とを使っているときに前
記第2測長軸は使用不能であることを特徴とする請求項
11に記載の投影露光装置。12. The third measurement axis cannot be used when the first measurement axis and the second measurement axis are used, and the first measurement axis and the third measurement axis are used. 12. The projection exposure apparatus according to claim 11, wherein the second measurement axis cannot be used when (1) and (2) are used.
系による前記マークの検出が終了した後に、前記第2測
長軸の干渉計をリセットし、前記投影光学系を用いて前
記パターンの転写が終了した後に前記第3測長軸の干渉
計をリセットすることを特徴とする請求項12に記載の
投影露光装置。13. The control system resets the interferometer on the second measurement axis after the detection of the mark by the mark detection system is completed, and ends the transfer of the pattern using the projection optical system. 13. The projection exposure apparatus according to claim 12, wherein the interferometer of the third measurement axis is reset after the operation.
するための投影光学系と;前記基板を搭載して2次元平
面内を移動可能な基板ステージと;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系と;前記基板ステージの
位置を計測するために、前記投影光学系の投影中心と前
記マーク検出系の検出中心とを結ぶ第1測長軸と、前記
投影光学系の光軸中心で前記第1測長軸と垂直に交差す
る第2測長軸と、前記マーク検出系の検出中心で前記第
1測長軸と垂直に交差する第3測長軸とを有する干渉計
システムと;前記マーク検出系により前記マークが検出
されるときに前記第3測長軸の干渉計をリセットする制
御システムとを備える投影露光装置。14. A projection optical system for projecting an image of a pattern of a mask onto a substrate; a substrate stage on which the substrate is mounted and movable in a two-dimensional plane; A mark detection system for detecting a mark formed on a mounted substrate; and a first length measurement connecting a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system to measure a position of the substrate stage. An axis, a second length measurement axis perpendicular to the first length measurement axis at the optical axis center of the projection optical system, and a second length measurement axis perpendicular to the first length measurement axis at the detection center of the mark detection system. A projection exposure apparatus comprising: an interferometer system having three measurement axes; and a control system that resets the interferometer on the third measurement axis when the mark is detected by the mark detection system.
するための投影光学系と;前記基板を搭載して2次元平
面内を移動可能な基板ステージと;前記基板ステージま
たは前記基板ステージ上に搭載された基板に形成された
マークを検出するマーク検出系と;前記基板ステージの
位置を計測するために、前記投影光学系の投影中心と前
記マーク検出系の検出中心とを結ぶ第1測長軸と、前記
投影光学系の光軸中心で前記第1測長軸と垂直に交差す
る第2測長軸と、前記マーク検出系の検出中心で前記第
1測長軸と垂直に交差する第3測長軸とを有する干渉計
システムと;前記投影光学系の投影領域内に前記マーク
があるときに前記第2測長軸の干渉計をリセットする制
御システムとを備える投影露光装置。15. A projection optical system for projecting an image of a pattern on a mask onto a substrate; a substrate stage on which the substrate is mounted and movable in a two-dimensional plane; A mark detection system for detecting a mark formed on a mounted substrate; and a first length measurement connecting a projection center of the projection optical system and a detection center of the mark detection system to measure a position of the substrate stage. An axis, a second length measurement axis perpendicular to the first length measurement axis at the optical axis center of the projection optical system, and a second length measurement axis perpendicular to the first length measurement axis at the detection center of the mark detection system. A projection exposure apparatus comprising: an interferometer system having three measurement axes; and a control system for resetting the interferometer on the second measurement axis when the mark is present in a projection area of the projection optical system.
検出する検出系をさらに備え、 前記制御システムは、前記検出系により前記投影光学系
を介して前記マークが検出されるときに前記第2測長軸
の干渉計をリセットすることを特徴とする請求項15に
記載の投影露光装置。16. The apparatus further comprising a detection system for detecting the mark via the projection optical system, wherein the control system is configured to detect the second mark when the detection system detects the mark via the projection optical system. 16. The projection exposure apparatus according to claim 15, wherein an interferometer on a measurement axis is reset.
て基板上に転写する投影露光方法であって、 前記基板を載置して移動する基板ステージ上のマーク
を、前記マスクと前記基板とを位置合わせするための検
出器で検出することによって、前記検出器に対する前記
基板ステージの位置情報を求め、 前記検出器に対する前記基板ステージの位置情報が得ら
れるときに前記基板ステージの位置を計測するための干
渉計をリセットすることを特徴とする投影露光方法。17. A projection exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system, wherein a mark on a substrate stage on which the substrate is mounted and moved is moved between the mask and the substrate. By detecting position information of the substrate stage with respect to the detector by detecting with a detector for positioning, measuring the position of the substrate stage when position information of the substrate stage with respect to the detector is obtained. A projection exposure method, wherein the interferometer is reset.
基板ステージに搭載された基板上のマークを含むことを
特徴とする請求項17に記載の投影露光方法。18. The projection exposure method according to claim 17, wherein the mark on the substrate stage includes a mark on a substrate mounted on the substrate stage.
マークを、前記マスクと前記投影光学系とを介して検出
することを特徴とする請求項17に記載の投影露光方
法。19. The projection exposure method according to claim 17, wherein the detector detects a mark on the substrate stage via the mask and the projection optical system.
て基板上に転写する投影露光方法であって、 前記基板を載置して移動する基板ステージ上のマークを
前記投影光学系を介して検出することによって、前記投
影光学系に対する前記基板ステージの位置情報を求め、 前記投影光学系に対する前記基板ステージの位置情報が
求められるときに前記基板ステージの位置を計測するた
めの干渉計をリセットすることを特徴とする投影露光方
法。20. A projection exposure method for transferring a mask pattern onto a substrate via a projection optical system, wherein a mark on a substrate stage on which the substrate is mounted and moved is detected via the projection optical system. Calculating position information of the substrate stage with respect to the projection optical system, and resetting an interferometer for measuring the position of the substrate stage when position information of the substrate stage with respect to the projection optical system is obtained. A projection exposure method.
投影露光方法であって、 前記マスクと前記基板とを位置合わせするための検出器
を使って、前記基板を載置して移動する基板ステージの
位置情報を求め、 前記基板ステージの位置情報が得られるときに、前記基
板ステージの位置を計測するための干渉計をリセットす
ることを特徴とする投影露光方法。21. A projection exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate, wherein the substrate stage mounts and moves the substrate using a detector for aligning the mask and the substrate. A position information of the substrate stage is obtained, and an interferometer for measuring the position of the substrate stage is reset when the position information of the substrate stage is obtained.
投影露光方法であって、 前記基板を載置して移動する基板ステージ上のマークを
検出することによって、前記基板ステージの位置情報を
求め、 前記基板ステージの位置情報が得られるときに、前記基
板ステージの位置を計測するための干渉計をリセットす
る投影露光方法。22. A projection exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate, comprising: detecting a mark on a substrate stage on which the substrate is mounted and moving to obtain position information of the substrate stage; A projection exposure method for resetting an interferometer for measuring the position of the substrate stage when position information of the substrate stage is obtained.
学系を介して基板上に転写する投影露光方法であって、 前記基板を搭載するための基板ステージ上の所定の基準
点と前記基板ステージ上に搭載された前記基板上の複数
のショット領域との相対的な位置関係をそれぞれ検出す
る第1工程と;該第1工程の後に、前記投影光学系を介
して前記基板上の基準点を検出する第2工程と;前記第
1工程および前記第2工程の検出結果に基づいて、前記
基板上の各ショット領域を前記投影光学系に対して位置
合わせする第3工程とを含む投影露光方法。23. A projection exposure method for transferring a pattern formed on a mask onto a substrate via a projection optical system, comprising: a predetermined reference point on a substrate stage for mounting the substrate; A first step of detecting a relative positional relationship with each of a plurality of shot areas on the substrate mounted on the substrate; and after the first step, detecting a reference point on the substrate via the projection optical system And a third step of aligning each shot area on the substrate with respect to the projection optical system based on the detection results of the first step and the second step.
基板ステージ上に搭載された基板に形成されたマークを
含むことを特徴とする請求項23に記載の投影露光方
法。24. The projection exposure method according to claim 23, wherein the reference point on the substrate stage includes a mark formed on a substrate mounted on the substrate stage.
影露光方法を用いて半導体デバイスを製造することを特
徴とするデバイス製造方法。25. A device manufacturing method, wherein a semiconductor device is manufactured by using the projection exposure method according to claim 17.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9330863A JPH10199804A (en) | 1996-11-14 | 1997-11-14 | Projection aligner, projection aligner method and manufacture of device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31865796 | 1996-11-14 | ||
JP8-318657 | 1996-11-14 | ||
JP9330863A JPH10199804A (en) | 1996-11-14 | 1997-11-14 | Projection aligner, projection aligner method and manufacture of device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10199804A true JPH10199804A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=26569458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9330863A Pending JPH10199804A (en) | 1996-11-14 | 1997-11-14 | Projection aligner, projection aligner method and manufacture of device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10199804A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006139040A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Integrated Solutions:Kk | Method for manufacturing substrate for liquid crystal display device |
JP2017142538A (en) * | 2004-11-18 | 2017-08-17 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing device |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9330863A patent/JPH10199804A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006139040A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Integrated Solutions:Kk | Method for manufacturing substrate for liquid crystal display device |
JP4731886B2 (en) * | 2004-11-12 | 2011-07-27 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Method for manufacturing substrate for liquid crystal display device |
JP2017142538A (en) * | 2004-11-18 | 2017-08-17 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing device |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080430 |