JPH10284409A - Rotary positioning apparatus for substrate - Google Patents

Rotary positioning apparatus for substrate

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JPH10284409A
JPH10284409A JP9105374A JP10537497A JPH10284409A JP H10284409 A JPH10284409 A JP H10284409A JP 9105374 A JP9105374 A JP 9105374A JP 10537497 A JP10537497 A JP 10537497A JP H10284409 A JPH10284409 A JP H10284409A
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Japan
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wafer
rotation
substrate
measuring
temperature
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JP9105374A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Masuyuki
崇 舛行
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/70691Handling of masks or wafers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate rotary positioning apparatus, which can realize accurate wafer positioning in its rotation direction in a short time, and can be arranged with inexpensive material.
SOLUTION: The substrate rotary positioning apparatus includes a rotary table 51 for carrying a wafer thereon, a rotary arm 53 and a piezo actuator 57 for rotating the table 51 to adjust an error in the rotation direction of the carried wafer, and an encoder 61 for measuring a quantity of rotation. The apparatus further includes a sensor 55 for measuring a temperature of the rotary arm 53 and a sensor 63 for measuring a temperature of the encoder 61. A temperature correction controller 65 corrects a rotation of the stage to remove the error in the rotation direction according to the above temperatures.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体素子製造のフォトリソグラフィ工程で基板(フォトレジストの塗布されたウエハ等)に集積回路パターンを形成する露光装置等に装備される基板の回転位置決め装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, for example, rotational positioning of the substrate to be equipped in exposure apparatus or the like forming an integrated circuit pattern on a substrate (such as a wafer which is coated a photoresist) in a photolithography process of a semiconductor device manufacturing apparatus on.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体素子製造工程に用いられる露光装置装置においては、一般的に、ウエハを二次元移動が可能なステージ上に載置し、いわゆるステップアンドリピート方式でウエハを歩進させながら投影露光を行う。 In the exposure apparatus system used in the Prior Art Semiconductor device manufacturing processes generally a wafer is placed on a two-dimensional movement is possible stages, while stepping the wafer in the so-called step-and-repeat method projection performing exposure. このような装置のステージには、ウエハを載置した際の回転方向誤差を補正するための精確な微小回転機構(θステージ)を有するものがある。 The stage of such devices, those having an accurate micro rotary mechanism for correcting the rotation direction error at the time of placing the wafer (theta stage). そのような露光装置では、ステージ上のウエハホルダにウエハを置いて機械的に粗く位置決めした後に、ウエハ上のアライメントマークの位置を計測してウエハ位置決め誤差を検出し、その誤差の内の回転方向誤差をθステージの回転により補正している。 In such an exposure apparatus, after positioning mechanically roughened at the wafer holder on the stage, to detect the wafer alignment error by measuring the position of the alignment mark on the wafer, the rotation direction error of its error a is corrected by the rotation of the θ stage.

【0003】上述の回転方向誤差補正は、従来は、測定された残留回転方向誤差に対して、ある一定のレートを掛けた分だけ回転機構のアクチュエータ(ピエゾ、リニアモータ等)を作動させることにより行っていた。 [0003] rotation direction error compensation described above, conventionally, with respect to the measured residual rotation direction error, the actuator (piezo linear motor or the like) only the rotation mechanism amount multiplied by a certain rate by actuating I had done. つまり、回転機構の駆動は、単純に回転方向誤差に対してリニアであった。 That is, the driving of the rotation mechanism was linearly to simply rotate direction error. 前記レートは、ある条件下で実際にアクチュエータを作動させて、その回転量とステージの回転量との比を求めることにより決定していた。 The rate is actually actuates the actuator under certain conditions have been determined by determining the ratio between the rotation amount of the rotation amount and the stage.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術にあっては、前記レートを測定した時と同一の条件下であれば正確な誤差補正を行うことができるが、実際には、ステージや回転機構等の各部構成部品の温度変化及び雰囲気温度の変化に起因する誤差が生じて、必ずしも正確な誤差補正を行うことができない。 In the above prior art [0005], it is possible to perform accurate error correction as long as the same conditions as when measuring the rate, in practice, the stage and rotating mechanism occurs an error due to temperature changes and changes in ambient temperature of each part components etc., it can not be performed necessarily accurate error correction.

【0005】この対策として、各構成部品を熱膨張率の低い、例えばセラミックスで作製することもありうるが、この場合は、セラミックスは加工費等が高価であるためコストアップとなる。 [0005] As a countermeasure, the respective components having low thermal expansion coefficient, but may also have to be manufactured, for example, ceramic, in this case, the ceramic is the cost for processing costs, etc. are expensive. あるいは、誤差補正後に再度回転方向誤差を測定して、補正が不十分であれば再度回転機構を動かすことにより、誤差を徐々に追い込むことも考えられる。 Alternatively, by measuring the back rotation direction error after error correction, by correcting the moving again rotating mechanism if insufficient, it is conceivable to herd gradually error. しかし、この場合は、時間がかかってしまい露光装置のスループットが低下してしまう。 However, in this case, it decreases the throughput of the causes exposure apparatus takes time. というのは、回転機構を動かす際に、ステージの固定(バキューム固定等)を解除せねばならず、これにかなりの時間がかかるのである。 This is because, when moving the rotation mechanism, must take into releasing a fixed stage (vacuum fixation, etc.), is a significant amount of time to to this.

【0006】本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、短時間で正確なウエハ(基板)の回転方向位置決めが可能であり、かつウエハステージを安価な材料で構成することのできる基板の回転位置決め装置を提供することを目的とする。 [0006] The present invention has been made to solve such a problem, but may be short in the direction of rotation positioning accurate wafer (substrate), and configuring the wafer stage inexpensive material and to provide a rotational positioning device for the substrate capable of.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明の基板の回転位置決め装置は、 基板を載置する回転可能なステージと、 基板をステージ上に載置した際の位置決め回転方向誤差を計測する手段と、 前記ステージを回転させることにより前記回転方向誤差を除去する回転機構とを備える基板の回転位置決め装置において; 前記回転機構の温度を測定する手段と、 該温度に応じて、前記回転方向誤差を除去するためのステージの回転量を補正する温度補正制御部と、 を具備することを特徴とする。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION, rotational positioning device for the substrate of the present invention includes a rotatable stage for placing the substrate, positioning the rotating direction at the time of placing the substrate on a stage means for measuring an error, the rotational positioning device for the substrate and a rotating mechanism for removing the rotational direction error by rotating the stage; means for measuring the temperature of the rotating mechanism, depending on the temperature, characterized by comprising a temperature compensation controller for correcting the amount of rotation of the stage for removing the rotation direction error.

【0008】 [0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be described with reference to the drawings. まず、図2を参照しつつ本発明の1実施例に係る基板の回転位置決め装置を備える露光装置(ステッパー) First, the exposure apparatus comprising a rotary positioning device for the substrate according to one embodiment of the present invention with reference to FIG. 2 (a stepper)
の全体構成を説明する。 Illustrating the overall configuration of. 図2は本例のステッパーの全体の構成を示し、この図2において、1は水銀ランプである。 Figure 2 shows the overall configuration of a stepper of this embodiment. In FIG. 2, 1 is a mercury lamp. 水銀ランプ1からの露光光ILは楕円鏡2で焦光された後に、インプットレンズ3でほぼ平行光束に変換される。 Exposing light IL from the mercury lamp 1 after being focused light by the elliptical mirror 2 is converted into substantially parallel light beam by the input lens 3. 楕円鏡2とインプットレンズ3との間にシャッター5が配置され、駆動モータ6によりそのシャッター5 Is the shutter 5 is disposed between the elliptical mirror 2 and the input lens 3, the shutter 5 by a drive motor 6
を閉じることにより、露光光ILのインプットレンズ3 By closing the, input lens 3 of the exposure light IL
に対する供給を停止することができる。 The supply to be able to stop. 7は装置全体の動作を制御する主制御系を示し、主制御系7が駆動モータ6の動作を制御する。 7 shows a main control system for controlling the operation of the entire apparatus, the main control system 7 controls the operation of the drive motor 6. なお、水銀ランプ1の他に、K It should be noted that, in addition to the mercury lamp 1, K
rFエキシマレーザー等のパルスレーザー光源又はその他の光源を使用できる。 rF a pulsed laser light source or other light sources such as an excimer laser can be used.

【0009】インプットレンズ3から射出された露光光ILは、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ4に入射し、フライアイレンズ4の射出側(レチクルR側)の焦平面に多数の2次光源が形成される。 [0009] exposure light IL emitted from the input lens 3 is incident on the fly-eye lens 4 as an optical integrator, a large number of secondary light sources in the focal plane of the exit side of the fly's eye lens 4 (reticle R side) formed It is.
また、この2次光源の形成面には可変開口絞り8が配置されている。 The variable aperture stop 8 is disposed on the forming surface of the secondary light source.

【0010】その可変開口絞り8の開口部、すなわち2 [0010] opening of the variable aperture stop 8, i.e. 2
次光源より射出された露光光ILは、透過率が高く反射率の低いビームスプリッター9、第1リレーレンズ1 The exposure light IL emitted from the following sources, low transmittance of a high reflectivity beam splitter 9, the first relay lens 1
0、可変レチクルブラインド11及び第2リレーレンズ12を経て主コンデンサレンズ13に入射する。 0, it enters the main condenser lens 13 via a variable reticle blind 11 and the second relay lens 12. 主コンデンサレンズ13により適度に集光された露光光ILがミラー14でほぼ鉛直下方に反射されて、ほぼ均一な照度でレチクルRを照明する。 The exposure light IL moderately focused by the main condenser lens 13 is reflected substantially vertically downwards by a mirror 14, and illuminates the reticle R with substantially uniform illuminance. この場合、可変レチクルブラインド11はレチクルRと共役な面に配置され、レチクルRに対する露光光ILの照明視野絞りとして機能しており、主制御系7は、駆動装置15を介して可変レチクルブラインド11の開口部の形状を所定の状態に設定する。 In this case, the variable reticle blind 11 is disposed on the reticle R plane conjugate, it is functioning as an illumination field stop of the exposure light IL with respect to the reticle R, the main control system 7, a variable reticle blind 11 via a driving device 15 to set the shape of the opening in a predetermined state.

【0011】レチクルRのパターン領域を通過した露光光ILは、投影光学系PLによりウエハW上のショット領域に集束され、これによりレチクルRのパターンがウエハWのそのショット領域に所定の縮小倍率で転写される。 [0011] exposure light IL passing through the pattern region of the reticle R is focused on the shot area on the wafer W by the projection optical system PL, thereby the pattern of the reticle R at a predetermined reduction ratio to the shot area of ​​the wafer W It is transferred. 投影光学系PLのフーリエ変換面(瞳面)はフライアイレンズ4の2次光源形成面と共役である。 Projection Fourier transform plane of the optical system PL (the pupil plane) is a secondary light source forming surface conjugate with the fly-eye lens 4. また、ウエハWはウエハホルダ16上に保持され、ウエハホルダ16はウエハステージ17上に載置されている。 Further, the wafer W is held on a wafer holder 16, wafer holder 16 is placed on the wafer stage 17. ウエハステージ17は、投影光学系PLの光軸に垂直な面内でウエハWを2次元的に位置決めするXYステージ及び投影光学系PLの光軸に平行な方向にウエハWを位置決めするZステージ等より構成されている。 Wafer stage 17, Z stage like for positioning the wafer W in a direction parallel to the optical axis of the XY stage and the projection optical system PL for positioning the wafer W is two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL It is more configuration.

【0012】ウエハステージ17上のウエハホルダ16 [0012] The wafer holder on the wafer stage 17 16
の近傍には、光電変換素子よりなる照射量モニタ19を配置し、ウエハステージ17の上面に移動ミラー20を固定する。 In the vicinity of the irradiation monitor 19 made of photoelectric conversion elements are arranged, to secure the movable mirror 20 on the upper surface of the wafer stage 17. ウエハステージ17を駆動して照射量モニタ19を投影光学系PLの露光領域に設定することにより、投影光学系PLを介して実際にウエハWに照射される露光光ILのパワーを計測することができ、その照射量モニタ19の検出信号を主制御系7に供給する。 By the wafer stage 17 is driven to set the irradiation monitor 19 in the exposure area of ​​the projection optical system PL, and is possible to measure the power of the exposure light IL irradiated on actual wafer W via the projection optical system PL can supply the detection signal of the dose monitor 19 to the main control system 7.

【0013】21はレーザー干渉計を示し、このレーザー干渉計21からのレーザービームを移動ミラー20で反射することにより、ウエハステージ17の投影光学系PLの光軸に垂直な面内での座標を検出することができる。 [0013] 21 denotes a laser interferometer, by reflecting a laser beam moving mirror 20 from the laser interferometer 21, the coordinates in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL of the wafer stage 17 it is possible to detect. この座標情報を主制御系7及び後述の座標計測回路26に供給する。 Supplies the coordinate information to the coordinate measuring circuit 26 of the main control system 7 and described below. 主制御系7は、供給された座標をモニターしつつ駆動部22を介してウエハステージ17の位置決めを制御する。 The main control system 7 controls the position of the wafer stage 17 through the drive unit 22 while monitoring the supplied coordinates.

【0014】次に、ウエハWから反射された露光光は、 [0014] Next, the exposure light that is reflected from the wafer W,
投影光学系PL、レチクルR、ミラー14、主コンデンサレンズ13、第2リレーレンズ12、可変レチクルブラインド11及び第1リレーレンズ10を経てビームスプリッター9に戻る。 Projection optical system PL, a reticle R, a mirror 14, a main condenser lens 13, the second relay lens 12, through a variable reticle blind 11 and the first relay lens 10 back to the beam splitter 9. このビームスプリッター9で反射された露光光ILは光電変換素子よりなる反射率モニタ23の受光面に入射する。 This beam the exposure light IL reflected by the splitter 9 is incident on the light receiving surface of the reflectance monitor 23 consisting of a photoelectric conversion element. 反射率モニタ23による検出信号が主制御系7に供給されている。 Detection signals by the reflectance monitor 23 is supplied to the main control system 7. 主制御系7は、駆動部22を介してウエハステージ17を移動させて、順次ウエハW及び図示省略した基準反射板を投影光学系P The main control system 7 moves the wafer stage 17 through the drive unit 22, sequentially wafer W and the reference reflection plate (not shown) the projection optical system P
Lの露光領域内に設定することにより、ウエハW及び基準反射板に対応する反射率モニタ23の検出信号を得る。 By setting the L in the exposure area, obtaining a detection signal of the reflectance monitor 23 corresponding to the wafer W and the reference reflector. そして、予め基準反射板の反射率を記憶しておくことにより、例えば比例関係からそのウエハWの反射率を求めることができる。 Then, by storing the reflectance of the pre-reference reflection plate, it is possible to determine the reflectivity of the wafer W, for example, from a proportional relationship.

【0015】24はオフアクシスのアライメント光学系を示し、このアライメント光学系24からのアライメントビームを投影光学系PLに導くためのミラー25がレチクルRと投影光学系PLとの間に配置されている。 [0015] 24 shows the off-axis alignment optical system, a mirror 25 for directing the alignment beam from the alignment optical system 24 in the projection optical system PL is arranged between the reticle R and the projection optical system PL . また、ウエハWの各ショット領域の近傍にはそれぞれX軸用のアライメントマーク(ウエハマーク)及びY軸用のウエハマークが形成されている。 Further, the alignment mark wafer marks for (wafer mark) and Y-axis for each of the near X-axis of each shot area of ​​the wafer W is formed. そして、ウエハWの所定のショット領域の座標を計測する場合には、アライメント光学系24からのアライメントビームをミラー25 Then, when measuring the coordinates of a predetermined shot area of ​​the wafer W, a mirror 25 an alignment beam from the alignment optical system 24
及び投影光学系PLを介してそのショット領域のX軸用のウエハマークに照射し、このウエハマークから反射(又は回折)されるビームを投影光学系PL及びミラー25を介してアライメント光学系24で受光する。 And irradiating the wafer mark for the X-axis of the shot area via the projection optical system PL, in the reflection from the wafer mark (or diffracted) by the beam through the projection optical system PL and the mirror 25 the alignment optical system 24 It received. アライメント光学系24ではそのウエハマークからのビームを用いてそのウエハマークのX座標に対応する位置信号を検出して座標計測回路26に供給する。 And supplies the coordinate measurement circuit 26 in the alignment optical system 24 using the beam from the wafer mark detecting a position signal corresponding to the X coordinate of the wafer mark.

【0016】座標計測回路26にはレーザー干渉計21 The laser interferometer 21 to the coordinate measuring circuit 26
で計測された現在のウエハステージ17のX座標及びY X-coordinate and Y in the measured current wafer stage 17
座標が常時供給されている。 Coordinates are always supplied. したがって、座標計測回路26は、ウエハWのそのショット領域のX軸用のウエハマークのウエハステージ17上でのX座標を求めることができる。 Accordingly, the coordinate measuring circuit 26 can determine the X coordinate on the wafer stage 17 of the wafer mark for the X-axis of the shot area of ​​the wafer W. 同様にアライメント光学系24はウエハWのY軸用のウエハマークに対するアライメントビームも発生しており、座標検出回路26は、ウエハWのそのショット領域のY軸用のウエハマークのウエハステージ17 Alignment beam to wafer marks for the Y-axis similarly alignment optical system 24 wafers W are also generated, the coordinate detection circuit 26, the wafer mark for the Y-axis of the shot area of ​​the wafer W the wafer stage 17
上でのY座標を求めることができる。 It can be determined Y coordinate of the above. これらX軸用のウエハマークの座標及びY軸用のウエハマークの座標によりそのショット領域の2次元的な座標が特定される。 2-dimensional coordinates of the shot area is specified by the coordinate of the wafer mark for coordinate and Y-axis of the wafer mark for these X-axis.

【0017】次に図1を参照しつつ、本実施例の基板の回転位置決め装置のウエハ回転方向位置決め機構について説明する。 [0017] Next referring to FIG. 1, will be described wafer rotation direction positioning mechanism of the rotary positioning device for the substrate of the present embodiment. 図1は、本実施例の基板の回転位置決め装置のウエハ回転方向位置決め機構の詳細を示す模式的平面図である。 Figure 1 is a schematic plan view showing details of the wafer rotation direction positioning mechanism of the rotary positioning device for the substrate of the present embodiment. 回転テーブル51は、図2におけるウエハステージ17上に置かれているθステージの回転テーブルである。 The rotary table 51 is a rotary table of θ stages being placed on the wafer stage 17 in FIG. 2. このテーブル51は、ウエハステージ17上に回転可能に載置されている。 The table 51 is rotatably mounted on the wafer stage 17. さらにテーブル51の上に、図2に示すウエハホルダ16が置かれる。 Further on the table 51, wafer holder 16 shown in FIG. 2 is placed. 回転テーブル51の一側辺には回転アーム53が側方に突出するように接続されている。 On one side of the rotary table 51 rotating arm 53 is connected so as to protrude laterally. このアーム53の端部には、ピエゾアクチュエータ57が配置されており、このアクチュエータ57がアーム53を微小寸法(例えば2μm ) At the end of the arm 53, and the piezoelectric actuator 57 is disposed, the critical dimension of the actuator 57 is arm 53 (e.g., 2 [mu] m)
押し引きしてテーブル51を微小角度(例えば10μra Small angle to the table 51 and push-pull (e.g. 10μra
d)回転させる。 d) it is rotated.

【0018】アーム53の端部には、アーム53の回転量を測定するためのリニアエンコーダ61も配置されている。 [0018] end of the arm 53 is a linear encoder 61 also arranged for measuring the amount of rotation of the arm 53. このエンコーダ61は、例えば分解能10nm程度のものであり、アーム53の円周方向移動量を精密に検出する。 The encoder 61 is, for example, on the order of resolution 10 nm, precisely detects the circumferential movement of the arm 53. このエンコーダ61によって、テーブル51の回転角にして0.05μrad 程度の精度を検出できる。 This encoder 61 can detect 0.05μrad about accuracy by the rotation angle of the table 51.

【0019】本実施例では、回転アーム55及びエンコーダ61の双方に温度センサ55及び63が付設されている。 [0019] In this embodiment, the temperature sensor 55 and 63 are attached to both the rotating arm 55 and the encoder 61. 温度センサ55はアーム53そのものの温度を、 Temperature sensor 55 is a temperature of the arm 53 itself,
温度センサ63はエンコーダ61のスケール部の温度を検出している。 Temperature sensor 63 detects the temperature of the scale of the encoder 61. なお、温度センサは、これらの機器(部材)に直接取り付けてもよいし、機構の周辺雰囲気温度を検出するものであってもよい。 The temperature sensor may be attached directly to these devices (members), may be configured to detect the ambient atmosphere temperature of the mechanism.

【0020】温度補正制御部65は、図2の主制御系7 [0020] Temperature compensation controller 65, the main control system of FIG. 2 7
中に置かれている。 It has been placed in. 温度補正制御部5は、回転機構の回転量と温度との補正式あるいは補正テーブル(表)を内蔵しており、アライメントマーク測定により必要とされた回転機構の回転量を補正して主制御系7(図1)を介して回転アクチュエータ57を必要量作動させる。 Temperature correction control unit 5 incorporates a correction formula or correction table between the rotation amount and the temperature of the rotating mechanism (Table), the main control system to correct the amount of rotation of the rotating mechanism is required by the alignment mark measurement 7 actuates a required amount of rotary actuator 57 via a (Figure 1). なおアクチュエータ57の回転量はエンコーダ61に読み取るが、このエンコーダ61も温度補正されている。 Note the rotation amount of the actuator 57 reads the encoder 61, this encoder 61 is also a temperature compensation.

【0021】この回転誤差の補正方法としては、回転駆動時にその時の各部の温度により回転レート(エンコーダのカウントとテーブルの角度の間のレート)を変動させる方法と、回転誤差を直接回転駆動目標位置に対して補正する方法の2つがある。 [0021] As a method for correcting the rotation error, a method of varying the rotation rate by the temperature of each portion at this time when the driving rotation (rate between the angle of the encoder counts and tables), direct rotational driving target position rotational error There are two ways to correct for.

【0022】回転誤差を算出するための温度による回転誤差の決定方法としては、以下の2つがある。 [0022] As a method of determining the rotation error due to the temperature for calculating the rotation error is below There are two. 第1は、 The first is,
回転駆動部及び回転制御用計測センサ部温度を実際に変化させて、その時の回転量をウエハ上の計測マークを用いて測定し、回転制御用センサによって回転された回転量とウエハ計測マークにより計測された回転量の関係を求め、この関係を関係式もしくは補正量マップ(テーブル)にして基板の回転位置決め装置の制御装置に記憶させておき、実際の駆動時にその時の設定温度に応じた補正量を取り出すという方法である。 The rotary drive unit and the rotation control measuring sensor unit temperature actually changing, the rotation amount at that time was measured using a measuring mark on the wafer, measured by the rotation amount and the wafer metrology mark which is rotated by the rotation control sensor has been determined the amount of rotation of the relationship may be stored in the control unit of the rotational positioning device for the substrate and the relationship equation or a correction amount map (table), the correction amount corresponding to the actual set temperature at that time at the time of driving which is a method of taking out.

【0023】第2は、温度変動に対する各部の熱膨張による変形、例えば駆動機構のアームの変形量、回転制御用の計測センサ(例えばリニアエンコーダ)の基準スケールの伸びによるスケーリングの変化量を、有限要素法、差分法もしくは、各部材質の熱膨張係数による伸び量の線形計算により予測するという方法である。 [0023] Second, deformation due to thermal expansion of each part with respect to temperature variations, for example, the amount of deformation of the arms of the drive mechanism, the variation of the scaling by elongation of the reference scale of the measuring sensor for rotation control (for example, a linear encoder), finite element method, finite difference method or a method of predicting by linear computation of the amount of extension due to thermal expansion coefficient of each part material. 両方法は適宜選択して用いることができる。 Both methods can be appropriately selected.

【0024】図3に、温度変化と回転誤差の関係の概念図を示す。 [0024] FIG. 3 shows a conceptual diagram of the relationship between the rotational error with changes in temperature. この場合は、エンコーダのスケーリング変化は温度変化に対してリニアである。 In this case, the scaling changes the encoder is linear with respect to changes in temperature. 一方、アームの変形は、温度変化がある程度大きくなると飽和する特性を有する。 On the other hand, deformation of the arm has a characteristic that the saturation temperature variation increases to some extent. もちろんこれは一例であって、異なる場合もある。 Of course this is an example, it may be different. 図4に、本実施例の基板の回転位置決め装置を有する露光装置の動作のフローチャートを示す。 Figure 4 shows a flow chart of the operation of the exposure apparatus having a rotary positioning device for the substrate of the present embodiment. ウエハ交換(100)後に、ウエハ上のアライメントマークの位置を計測して回転方向誤差を計測する(101)。 After wafer exchange (100), the measured rotation direction error of the position of the alignment mark on the wafer is measured (101). 次に、 next,
回転アーム及びエンコーダの現在の温度を読み込む(1 Read the current temperature of the rotating arm and the encoder (1
02)。 02). 次に、回転レートを変更した上で補正回転量を計算する(103)。 Next, calculate the correction amount of rotation in terms of changing the rotation rate (103). そして、実際にピエゾアクチュエータを動かしてテーブルを回転させる(104)。 Then, rotating the table by moving actually a piezo actuator (104). その後、ショット配列の計測を行いながらステップアンドリピート式に露光を行う。 Thereafter, the exposure to the step-and-repeat while measuring the shot array.

【0025】なお、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。 [0025] The present invention is to obtain take various arrangements without departing from the gist of the present invention is not limited to the above examples as a matter of course. 例えば、回転誤差の補正は、駆動機構のアームの変形量と回転制御用の計測センサ(例えばリニアエンコーダ)の基準スケールの伸びによるスケーリングの変化量のどちらか一方、又は両方同時でも可能である。 For example, the correction of the rotational error is either one of the change amount of the scaling by elongation of the reference scale of the measuring sensor for deformation of the rotation control of the arm drive mechanism (for example, a linear encoder), or can be in both.

【0026】 [0026]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば駆動機構の各部品の材質選択の自由度が大きくなるためコストを低減できると同時に、使用条件によって回転制御精度が異なることを防止できる。 As apparent from the above description, it at the same time the cost can be reduced since the degree of freedom increases in selecting the material of the components of the drive mechanism according to the present invention, the rotation control accuracy by the use conditions different It can be prevented.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本実施例の基板の回転位置決め装置のウエハ回転方向位置決め機構の詳細を示す模式的平面図である。 1 is a schematic plan view showing details of the wafer rotation direction positioning mechanism of the rotary positioning device for the substrate of the present embodiment.

【図2】本発明の他の1実施例に係る基板の回転位置決め装置を備える露光装置の全体構成を示す図である。 It is a diagram showing the overall configuration of another exposure apparatus comprising a rotary positioning device for the substrate according to one embodiment of the present invention; FIG.

【図3】基板の回転位置決め装置における温度変化と回転誤差の関係の一例を示す概念図である。 3 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between the temperature change in the rotational positioning device for the substrate rotation error.

【図4】本実施例の基板の回転位置決め装置の動作のフローチャートを示す。 4 shows a flow chart of the operation of the rotational positioning device for the substrate of the present embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 水銀ランプ 2 楕円鏡 3 インプットレンズ 4 フライアイレンズ 5 シャッター 6 駆動モータ 7 主制御系 8 可変開口絞り 9 ビームスプリッター 10 第1リレーレンズ 11 可変レチクルブラインド 12 第2リレーレンズ 13 主コンデンサレンズ 14 ミラー 15 駆動装置 16 ウエハホルダ 17 ウエハステージ 18 温度センサ 19 照射量モニタ 20 移動ミラー 21 レーザー干渉計 22 駆動部 23 反射率モニタ 24 アライメント光学系 25 ミラー 26 座標計測回路 28 メモリ R レチクル PL 投影光学系 W ウエハ 51 回転テーブル 53 回転アーム 55 温度センサ 57 ピエゾアクチュエータ 61 エンコーダ 63 温度センサ 65 温度補正制御部 1 mercury lamp 2 elliptic mirror 3 input lens 4 fly's eye lens 5 Shutter 6 drive motor 7 main control system 8 variable aperture stop 9 the beam splitter 10 first relay lens 11 variable reticle blind 12 second relay lens 13 main condenser lens 14 mirror 15 drive 16 wafer holder 17 the wafer stage 18 temperature sensor 19 irradiation monitor 20 moves mirror 21 the laser interferometer 22 driver 23 reflectance monitor 24 alignment optical system 25 mirror 26 coordinate measurement circuit 28 memory R reticle PL projection optical system W wafer 51 rotate table 53 rotating arm 55 temperature sensor 57 piezoactuator 61 encoder 63 temperature sensor 65 temperature correction control unit

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 基板を載置する回転可能なステージと、 And 1. A rotatable stage for placing the substrate,
    基板をステージ上に載置した際の位置決め回転方向誤差を計測する手段と、 前記ステージを回転させることにより前記回転方向誤差を除去する回転機構とを備える基板の回転位置決め装置において;前記回転機構の温度を測定する手段と、 該温度に応じて、前記回転方向誤差を除去するためのステージの回転量を補正する温度補正制御部と、 を具備することを特徴とする基板の回転位置決め装置。 The rotary positioning device for the substrate comprising a means for measuring the positioning rotation direction error in placing the substrate on a stage, and a rotating mechanism for removing the rotational direction error by rotating the stage; of the rotation mechanism means for measuring the temperature, depending on the temperature, rotational positioning device for the substrate, characterized by comprising a temperature compensation controller for correcting the amount of rotation of the stage for removing the rotation direction error.
  2. 【請求項2】 前記回転機構の回転量を計測する計測機構と、 該計測機構の温度を測定する手段と、 該計測機構の温度に応じて、前記回転方向誤差を除去するためのステージの回転量を補正する温度補正制御部と、 をさらに具備する請求項1記載の基板の回転位置決め装置。 2. A measuring mechanism for measuring a rotation amount of the rotating mechanism, and means for measuring the temperature of the measuring mechanism, in accordance with the temperature of the measuring mechanism, the rotation of the stage for removing the rotation direction error rotational positioning device for the substrate of claim 1, further comprising a temperature correction controller for correcting the amount of a.
  3. 【請求項3】 前記回転方向誤差を計測する手段が、前記基板上に露光された計測マークの位置を計測するものである請求項2記載の基板の回転位置決め装置。 3. A means for measuring the rotation direction error, rotational positioning device for the substrate of the is claim 2, wherein one measures the position of the measurement mark is exposed on the substrate.
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