JPH11219900A - Aligner and method of exposure - Google Patents

Aligner and method of exposure

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JPH11219900A
JPH11219900A JP32476998A JP32476998A JPH11219900A JP H11219900 A JPH11219900 A JP H11219900A JP 32476998 A JP32476998 A JP 32476998A JP 32476998 A JP32476998 A JP 32476998A JP H11219900 A JPH11219900 A JP H11219900A
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mask
optical system
substrate
exposure
projection optical
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JP32476998A
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Kazuya Ota
和哉 太田
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    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
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    • GPHYSICS
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    • G03F7/70216Mask projection systems
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    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the overlay accuracy of the transferred image of a pattern on a substrate by effectively suppressing the occurrence magnification error or misalignment in the transferred image. SOLUTION: When lighting light EL is projected on the patterned surface of a mask R at a prescribed incident angle θ from an illumination system (12, M, and 44), the light EL is reflected by the patterned surface, and the reflected light is projected upon a substrate W by a projection optical system PO. Consequently, the pattern in a region on the mask R irradiated with the illuminating light is transferred onto the substrate W. When the pattern is transferred, a stage control system synchronously moves a mask stage RST and a substrate stage WST along a Y-direction, while adjusting the relative position of the mask R to the optical system PO in a Z-direction, based on prescribed positional information for adjustment. As a result, the occurrence of magnification error or misalignment in the transferred image of the pattern on the substrate resulting from the Z-displacement of the mask R can be suppressed effectively, and the overlay accuracy of the transferred image is improved, even though the mask side of the optical system PO is non-telecentric.

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、露光装置及び露光
方法に係り、更に詳しくは、例えば半導体素子や液晶表
示素子等の回路デバイスをリソグラフィ工程で製造する
際に用いられる露光装置及び露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method, and more particularly, to an exposure apparatus and an exposure method used when a circuit device such as a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured by a lithography process. .

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、半導体デバイスの製造現場では、
波長365nmの水銀ランプのi線を照明光とした縮小
投影露光装置、所謂ステッパを使って最小線幅が0.3
〜0.35μm程度の回路デバイス(64M(メガ)ビ
ットのD−RAM等)を量産製造している。同時に、2
56Mビット、1G(ギガ)ビットD−RAMクラスの
集積度を有し、最小線幅が0.25μm以下の次世代の
回路デバイスを量産製造するための露光装置の導入が始
まっている。
2. Description of the Related Art At present, at a semiconductor device manufacturing site,
The minimum line width is 0.3 using a reduction projection exposure apparatus, i.e., a so-called stepper, using i-line of a mercury lamp having a wavelength of 365 nm as illumination light.
Circuit devices of about 0.35 μm (64 M (mega) bit D-RAM and the like) are mass-produced. At the same time, 2
An exposure apparatus for mass-producing a next-generation circuit device having a 56-Mbit, 1-G (giga) -bit D-RAM class density and a minimum line width of 0.25 μm or less has been introduced.

【0003】その次世代の回路デバイス製造用の露光装
置として、KrFエキシマレーザ光源からの波長248
nmの紫外パルスレーザ光、或いはArFエキシマレー
ザ光源からの波長193nmの紫外パルスレーザ光を照
明光とし、回路パターンが描画されたマスク又はレチク
ル(以下、「レチクル」と総称する)と感応基板として
のウエハを縮小投影光学系の投影視野に対して相対的に
1次元走査することで、ウエハ上の1つのショット領域
内にレチクルの回路パターン全体を転写する走査露光動
作とショット間ステッピング動作とを繰り返す、ステッ
プアンドスキャン方式の走査型露光装置の開発が行われ
ている。
As an exposure apparatus for manufacturing the next generation of circuit devices, a wavelength 248 from a KrF excimer laser light source is used.
An ultraviolet pulse laser beam having a wavelength of 193 nm or an ultraviolet pulse laser beam having a wavelength of 193 nm from an ArF excimer laser light source is used as illumination light. By scanning the wafer one-dimensionally relative to the projection field of view of the reduction projection optical system, a scanning exposure operation for transferring the entire reticle circuit pattern into one shot area on the wafer and an inter-shot stepping operation are repeated. A step-and-scan type scanning exposure apparatus has been developed.

【0004】ところで、半導体デバイスの集積度は、将
来的に更に高集積化し、1Gビットから4Gビットに移
行することは間違いがなく、その場合のデバイスルール
は0.1μmすなわち100nmL/S程度となり、上
記の波長193nmの紫外パルスレーザ光を照明光とし
て用いる露光装置により、これに対応するには技術的な
課題が山積している。デバイスルール(実用最小線幅)
を表す露光装置の解像度は、一般的に露光波長λと、投
影光学系の開口数N.A.を用いて次式(1)で表され
る。
There is no doubt that the degree of integration of semiconductor devices will be further increased in the future and will shift from 1 Gbit to 4 Gbit. In that case, the device rule will be about 0.1 μm, that is, about 100 nm L / S. With the exposure apparatus using the above-mentioned ultraviolet pulse laser light having a wavelength of 193 nm as illumination light, there are many technical problems to cope with this. Device rule (practical minimum line width)
The resolution of an exposure apparatus that represents the exposure wavelength λ and the numerical aperture N. A. Is represented by the following equation (1).

【0005】 (解像度)=k・λ/N.A. ……(1) ここで、kはケイファクタと呼ばれる1以下の正の定数
で、使用されるレジストの特性などにより異なる。
(Resolution) = k · λ / N. A. (1) Here, k is a positive constant called a “key factor” of 1 or less, and varies depending on characteristics of a used resist.

【0006】上記式(1)から明らかなように解像度を
高くするには、波長λを小さくすることが極めて有効で
あるため、最近になって波長5〜15nmの軟X線領域
の光(本明細書では、この光を「EUV(Extreme Ultr
aviolet)光」とも呼ぶ)を露光光として用いるEUV
露光装置の開発が開始されるに至っており、かかるEU
V露光装置が最小線幅100nmの次次世代の露光装置
の有力な候補として注目されている。
As is apparent from the above equation (1), it is extremely effective to reduce the wavelength λ to increase the resolution. In the description, this light is referred to as “EUV (Extreme Ultr
EUV using “aviolet) light” as exposure light
Exposure equipment development has begun, and such EU
V-exposure apparatuses have attracted attention as promising candidates for next-generation exposure apparatuses having a minimum line width of 100 nm.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】EUV露光装置では、
一般的に反射型レチクルを用い、この反射型レチクルに
照明光を斜めから照射し、そのレチクル面からの反射光
を投影光学系を介してウエハ上に投射することによっ
て、レチクル上の照明領域のパターンがウエハ上に転写
されるようになっている。また、このEUV露光装置で
は、レチクル上にはリング状の照明領域が設定され、レ
チクルとウエハとを投影光学系に対して相対走査ことに
よりレチクル上のパターンの全面を投影光学系を介して
ウエハ上に逐次転写する走査露光方法が採用されてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In an EUV exposure apparatus,
In general, a reflective reticle is used, and the reflective reticle is irradiated with illumination light obliquely, and the reflected light from the reticle surface is projected onto a wafer through a projection optical system, thereby forming an illumination area on the reticle. The pattern is transferred onto the wafer. Further, in this EUV exposure apparatus, a ring-shaped illumination area is set on the reticle, and the reticle and the wafer are relatively scanned with respect to the projection optical system so that the entire surface of the pattern on the reticle is projected through the projection optical system to the wafer. A scanning exposure method of sequentially transferring images onto the substrate is adopted.

【0008】これは、EUV露光装置に使用される光の
波長(5〜15nm)においては、吸収なく効率的に光
を透過する物質が存在しないため必然的に反射型レチク
ルを使用する他なく、またビームスプリッタを作成する
のも困難であるため、必然的にレチクルに対する照明光
は斜めから照射しなくてはならないからである。
[0008] This is because, at a wavelength of light (5 to 15 nm) used in an EUV exposure apparatus, there is no material that transmits light efficiently without absorption. Also, because it is difficult to create a beam splitter, the illumination light for the reticle must be irradiated obliquely.

【0009】このため、レチクル側が非テレセントリッ
クになり、光軸に沿う方向のレチクルの変位がウエハ上
ではリング状の露光領域(レチクル上の前記リング状照
明領域に対応するウエハ上の領域)の長手方向には倍率
変化、短手方向には位置変化として現われる。
For this reason, the reticle side becomes non-telecentric, and the displacement of the reticle in the direction along the optical axis is longer than the length of the ring-shaped exposure area (the area on the wafer corresponding to the ring-shaped illumination area on the reticle). It appears as a magnification change in the direction and a position change in the short direction.

【0010】具体的な数値を挙げて説明する。露光光と
して波長13nmのEUV光を使用して解像度100n
mL/Sの投影光学系を設計するものとする。
A description will be given with specific numerical values. Using EUV light with a wavelength of 13 nm as the exposure light, a resolution of 100 n
A projection optical system of mL / S is designed.

【0011】上記式(1)式は、次式(2)のように変
形できる。
The above equation (1) can be transformed into the following equation (2).

【0012】 N.A.=k・λ/(解像度) ……(2) 今仮にk=0.8とすれば、(2)式より、解像度10
0nmL/Sを得るために必要なN.A.は、N.A.
=0.104≒0.1であることが分かる。勿論、この
N.A.はウエハ側における値であり、レチクル側のそ
れとは異なる。
N. A. = K · λ / (resolution) (2) Assuming that k = 0.8 now, from the equation (2), the resolution is 10
N.D. necessary to obtain 0 nm L / S. A. Is N. A.
It can be seen that = 0.104 ≒ 0.1. Of course, this N. A. Is a value on the wafer side, which is different from that on the reticle side.

【0013】ここで、投影光学系の投影倍率を、i線、
g線、やKrFエキシマレーザ、或いはArFエキシマ
レーザを露光光として用いる従来の遠紫外線露光装置
(DUV露光装置)で一般的に用いられる4:1とする
と、ウエハ側でN.A.が0.1ならば、レチクル側は
その4分の1の0.025である。このことは、レチク
ルに照射される照明光は、主光線に対して角度約±25
mradの広がりを持つことを意味する。従って、入射
光と反射光が互いに重ならないようにするには、入射角
は最低でも25mrad以上でなければならないことに
なる。
Here, the projection magnification of the projection optical system is represented by i-line,
Assuming that the ratio is 4: 1, which is generally used in a conventional deep ultraviolet exposure apparatus (DUV exposure apparatus) using g-line, KrF excimer laser, or ArF excimer laser as exposure light, N.F. A. If the value is 0.1, the reticle side is a quarter of 0.025. This means that the illumination light applied to the reticle has an angle of about ± 25 with respect to the principal ray.
It means having a mrad spread. Therefore, in order to prevent the incident light and the reflected light from overlapping each other, the incident angle must be at least 25 mrad or more.

【0014】例えば、図14において、入射角θ(=出
射角θ)を50mradとすれば、レチクルRのパター
ン面のZ方向の変位(以下、適宜「レチクルのZ方向の
変位」ともいう)ΔZに対するレチクルRに描かれた回
路パターンの横ずれεは次式(3)で表わされる。
For example, in FIG. 14, if the incident angle θ (= outgoing angle θ) is 50 mrad, the displacement of the pattern surface of the reticle R in the Z direction (hereinafter also referred to as “the displacement of the reticle in the Z direction”) ΔZ The lateral shift ε of the circuit pattern drawn on the reticle R is expressed by the following equation (3).

【0015】 ε=ΔZ・tanθ ……(3) この式(3)から、例えばレチクルRが図14の上下方
向(Z方向)に1μm変位した場合、レチクルパターン
面における像の横ずれは約50nmとなり、ウエハ上で
はその4分の1の12.5nmの像シフトが生ずること
がわかる。デバイスルールが100nmL/Sの半導体
プロセスにおいて許容できるオーバレイ誤差(重ね合せ
誤差)は30nm以下とも言われており、レチクルのZ
方向の変位だけで12.5nmものオーバレイ誤差が生
ずることは非常に厳しいと言える。すなわち、オーバレ
イ誤差は、その他の要因、レチクルとウエハの位置合わ
せ精度(アライメント精度)やいわゆるステッピング精
度を含むウエハステージの位置決め精度や投影光学系の
ディストーション等によってそれぞれ10nm程度生じ
得るからである。
Ε = ΔZ · tan θ (3) From this equation (3), for example, when the reticle R is displaced by 1 μm in the vertical direction (Z direction) in FIG. 14, the lateral displacement of the image on the reticle pattern surface is about 50 nm. It can be seen that a quarter of the 12.5 nm image shift occurs on the wafer. It is said that an allowable overlay error (overlay error) in a semiconductor process having a device rule of 100 nm L / S is 30 nm or less.
It can be said that it is very severe that an overlay error as large as 12.5 nm occurs only by displacement in the direction. That is, the overlay error can be caused by about 10 nm each due to other factors such as positioning accuracy of the reticle and the wafer (alignment accuracy), positioning accuracy of the wafer stage including so-called stepping accuracy, distortion of the projection optical system, and the like.

【0016】また、レチクルのZ方向変位は、レチクル
の平行度やレチクルを支えているレチクルホルダの平坦
度によっても引き起こされるため、上記のレチクルのZ
方向変位に起因して生ずるオーバーレイ誤差の低減を図
る技術の開発は、今や急務となっている。
The reticle Z displacement in the Z direction is also caused by the parallelism of the reticle and the flatness of the reticle holder supporting the reticle.
The development of a technique for reducing the overlay error caused by the directional displacement is now urgently needed.

【0017】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、重ね合せ精度の向上を図ること
ができる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 an exposure apparatus capable of improving overlay accuracy.

【0018】また、本発明の第2の目的は、重ね合せ精
度の向上を図ることができる露光方法を提供することに
ある。
It is a second object of the present invention to provide an exposure method capable of improving the overlay accuracy.

【0019】[0019]

【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を投影光学系
(PO)を介して基板(W)上に転写する露光装置であ
って、前記マスク(R)が反射型マスクであり、前記投
影光学系(PO)が反射光学系であり、前記マスクを保
持するマスクステージ(RST)と;前記基板を保持す
る基板ステージ(WST)と;前記マスクのパターン面
に対し所定の入射角で露光用照明光(EL)を照射する
照明系(12、30、M、44)と;前記露光用照明光
により照明された前記マスクのパターンを前記投影光学
系を介して前記基板上に転写するために、所定の調整用
位置情報に基づいて前記マスクの前記投影光学系の光軸
方向である第1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスク
ステージと基板ステージとを前記第1軸方向に直交する
第2軸方向に沿って同期移動させるステージ制御系(8
0、34、62)とを備える。
According to the present invention, there is provided an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask (R) onto a substrate (W) via a projection optical system (PO). A mask stage (RST) holding the mask, wherein the mask (R) is a reflective mask, the projection optical system (PO) is a reflective optical system, and a substrate stage (WST) holding the substrate. An illumination system (12, 30, M, 44) for irradiating exposure light (EL) at a predetermined incident angle to a pattern surface of the mask; and a mask pattern illuminated by the exposure light. In order to transfer onto the substrate via the projection optical system, while adjusting the position of the mask in the first axis direction which is the optical axis direction of the projection optical system based on predetermined adjustment position information, Mask stage and substrate stay Preparative said second axial stage control system that moves synchronously along a perpendicular to the first axial direction (8
0, 34, 62).

【0020】これによれば、照明系によりマスクのパタ
ーン面に対し所定の入射角で露光用照明光が照射される
と、この照明光がマスクのパターン面で反射され、この
反射された露光用照明光が反射光学系から成る投影光学
系によって基板上に投射され、照明光で照明されたマス
ク上の領域のパターンが基板上に転写される。このマス
クパターンの転写に際して、ステージ制御系では、所定
の調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光軸
方向である第1軸方向の位置を調整しつつ、マスクステ
ージと基板ステージとを第1軸方向に直交する第2軸方
向に沿って同期移動させる。これにより、走査露光によ
りマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、こ
の際調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光
軸方向(第1軸方向)の位置が調整されるので、投影光
学系のマスク側が非テレセントリックであるにもかかわ
らず、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のパター
ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に
抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を
図ることが可能となる。
According to this, when the illumination system irradiates the illumination light for exposure at a predetermined incident angle to the pattern surface of the mask, the illumination light is reflected by the pattern surface of the mask, and the reflected exposure light is exposed. Illumination light is projected onto the substrate by a projection optical system including a reflection optical system, and the pattern of the region on the mask illuminated with the illumination light is transferred onto the substrate. When transferring the mask pattern, the stage control system adjusts the position of the mask in the first axis direction, which is the optical axis direction of the projection optical system, based on the predetermined adjustment position information, and moves the mask stage and the substrate stage together. Synchronous movement is performed along a second axis direction orthogonal to the first axis direction. Accordingly, the entire surface of the mask pattern is sequentially transferred onto the substrate by scanning exposure, and at this time, the position of the mask in the optical axis direction (first axis direction) of the projection optical system is adjusted based on the adjustment position information. In spite of the fact that the mask side of the projection optical system is non-telecentric, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error and a position shift in a transfer image of a pattern on a substrate due to the displacement of the mask in the optical axis direction. As a result, it is possible to improve the overlay accuracy.

【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の露光装置において、前記調整用位置情報は、前記マス
クステージ(RST)の前記第2軸上の移動方向に応じ
た第1の調整用位置情報と第2の調整用位置情報とを含
み、前記ステージ制御系(80、34、62)は、前記
マスクステージと基板ステージ(WST)との前記同期
移動時に、前記マスクステージの移動方向毎に、前記第
1の調整用位置情報及び第2の調整用位置情報の内の前
記移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いて前記
マスクの第1軸方向の位置を調整することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the exposure apparatus according to the first aspect, the adjustment position information is a first position corresponding to a moving direction of the mask stage (RST) on the second axis. The stage control system includes the adjustment position information and the second adjustment position information, and the stage control system (80, 34, 62) moves the mask stage during the synchronous movement of the mask stage and the substrate stage (WST). For each direction, the position of the mask in the first axial direction is adjusted using the adjustment position information corresponding to the moving direction among the first adjustment position information and the second adjustment position information. It is characterized by the following.

【0022】これによれば、ステージ制御系では、マス
クステージと基板ステージとの同期移動時に、マスクス
テージの移動方向毎に、第1の調整用位置情報及び第2
の調整用位置情報の内の移動方向に対応する方の調整用
位置情報を用いてマスクの第1軸方向の位置を調整する
ことから、マスクステージが第2軸に沿って一方側から
他方側に移動するときと、他方側から一方側に移動する
ときとで、同期移動中の第1軸方向の位置変位がメカ的
要因(ステージの移動特性)等で異なる場合であって
も、その影響を受けることなく、高精度にマスクの第1
軸方向の位置調整を行うことができ、マスクの光軸方向
変位に起因して基板上のパターンの転写像に倍率誤差や
位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができる。
According to this, in the stage control system, at the time of synchronous movement of the mask stage and the substrate stage, the first adjustment position information and the second adjustment position information are provided for each movement direction of the mask stage.
The position of the mask in the first axis direction is adjusted by using the adjustment position information corresponding to the moving direction of the adjustment position information of the above, so that the mask stage moves from one side to the other side along the second axis. When the displacement in the first axial direction during the synchronous movement is different due to mechanical factors (movement characteristics of the stage) between the movement to the other side and the movement from the other side to the one side, the effect is also affected. The first of the mask with high accuracy without receiving
The axial position adjustment can be performed, and it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or a position shift in a transferred image of a pattern on a substrate due to a displacement of a mask in an optical axis direction.

【0023】これらの場合において、例えば、請求項3
に記載の発明の如く、前記調整用位置情報は、予め計測
された情報であっても良い。かかる場合には、マスクス
テージと基板ステージとの同期移動中に、マスクの第1
軸方向変位を計測することなく、予め計測された情報に
基づいて例えばフィードフォワード制御により調整する
ことができるので、その調整に際して制御遅れに起因す
る調整誤差が発生し難く、またマスクの第1軸方向位置
調整のための構成部分を簡略にすることができる。
In these cases, for example, claim 3
As described above, the adjustment position information may be information measured in advance. In such a case, the first movement of the mask is performed during the synchronous movement of the mask stage and the substrate stage.
Since the adjustment can be performed by, for example, feedforward control based on information measured in advance without measuring the axial displacement, an adjustment error due to a control delay hardly occurs in the adjustment, and the first axis of the mask is adjusted. Components for adjusting the directional position can be simplified.

【0024】但し、請求項1又は2に記載の露光装置に
おいて、請求項4に記載の発明の如く、前記マスク
(R)の前記第1軸方向の位置を計測する計測装置(R
IFZ)を更に備えている場合には、前記ステージ制御
系(80、34、62)は、前記マスクステージ(RS
T)と基板ステージ(WST)との前記同期移動中に前
記計測装置を用いて前記調整用位置情報を計測するとと
もに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第1軸
方向の位置を調整するようにしても良い。
However, in the exposure apparatus according to claim 1 or 2, the measuring apparatus (R) for measuring the position of the mask (R) in the first axial direction as in the invention according to claim 4 is provided.
IFZ), the stage control system (80, 34, 62) controls the mask stage (RS
T) measuring the adjustment position information using the measurement device during the synchronous movement of the substrate stage (WST) and the substrate stage (WST), and adjusting the position of the mask in the first axial direction using the adjustment position information. You may do it.

【0025】この場合において、前記計測装置としては
種々のものが考えられるが、例えば、請求項5に記載の
発明の如く、前記計測装置は、前記マスクに対し垂直に
測長ビームを照射してその反射光を受光することによ
り、前記マスクの前記第1軸方向の位置を計測する干渉
計(RIFZ)であっても良い。かかる場合には、マス
クのパターン面に所定の入射角で斜めから入射し、入射
角と同一の出射角で反射される露光用照明光に影響を及
ぼすことなく、かつ露光用照明光によって干渉計測長ビ
ームが影響を及ぼされることなく、高精度(例えば、数
nm〜1nm以下の精度)で同期移動中のマスクの光軸
方向位置の計測及びその調整が可能になる。
In this case, various types of the measuring device are conceivable. For example, as in the invention described in claim 5, the measuring device irradiates the mask with a length measuring beam perpendicularly to the mask. An interferometer (RIFZ) that measures the position of the mask in the first axis direction by receiving the reflected light may be used. In such a case, the light is obliquely incident on the pattern surface of the mask at a predetermined incident angle and does not affect the exposure illumination light reflected at the same exit angle as the incident angle, and the interference measurement is performed by the exposure illumination light. It is possible to measure and adjust the position of the mask in the optical axis direction during the synchronous movement with high accuracy (for example, accuracy of several nm to 1 nm or less) without being affected by the long beam.

【0026】この場合において、干渉計からのマスクに
照射される測長ビームの照射位置、及び測長ビームの数
が特に限定されるものではないが、例えば、請求項6に
記載の発明の如く、前記干渉計(RIFZ)は、前記マ
スク(R)の前記露光用照明光の照射領域(IA)に少
なくとも2本の測長ビームを照射し、各測長ビームの照
射位置毎に前記マスク(R)の第1軸方向の位置を計測
することが望ましい。かかる場合には、干渉計により時
々刻々のパターン転写の対象領域である露光用照明光の
照射領域内に2本の測長ビームが照射され、それぞれの
位置でマスクの第1軸方向の位置が計測されるので、結
果的に最も正確な測定データに基づいて時々刻々のマス
ク上のパターン転写の対象領域内の第1軸方向位置のみ
でなくその傾斜をも調整することが可能になり、結果的
に重ね合せ精度を一層向上させることが可能になる。
In this case, the irradiation position of the length measuring beam irradiated on the mask from the interferometer and the number of the length measuring beams are not particularly limited, but, for example, as in the invention according to claim 6 The interferometer (RIFZ) irradiates at least two measurement beams to the irradiation area (IA) of the exposure light of the mask (R), and irradiates the mask (R) at each irradiation position of each measurement beam. It is desirable to measure the position of R) in the first axis direction. In such a case, the two measurement beams are irradiated by the interferometer into the irradiation area of the exposure illumination light, which is the target area of the pattern transfer every moment, and the position of the mask in the first axis direction is changed at each position. As a result, based on the most accurate measurement data, it is possible to adjust not only the position in the first axial direction in the target area of the pattern transfer on the mask from time to time but also the inclination thereof. It is possible to further improve the overlay accuracy.

【0027】上記請求項5又は6に記載の各発明におい
て、請求項7に記載の発明の如く、前記干渉計は、前記
マスクの前記第2軸方向の異なる位置に測長ビームを照
射し、各測長ビームの照射位置毎に前記マスクの第1軸
方向の位置を計測することを特徴とする。かかる場合に
は、少なくとも第2軸方向(同期移動方向)について
は、マスクステージと基板ステージとの同期移動中にマ
スクの光軸方向位置ずれ傾斜ずれを調整することが可能
になる。
In each of the above-mentioned inventions, the interferometer irradiates a different beam in the direction of the second axis of the mask with a measurement beam, as in the invention of the seventh invention. The position of the mask in the first axis direction is measured for each irradiation position of each measurement beam. In such a case, at least in the second axial direction (synchronous movement direction), it becomes possible to adjust the positional shift and the tilt shift of the mask in the optical axis direction during the synchronous movement between the mask stage and the substrate stage.

【0028】上記請求項5〜7に記載の各発明におい
て、請求項8に記載の発明の如く、前記干渉計(RIF
Z)は、前記投影光学系(PO)に固定された参照鏡
と、前記投影光学系から離れた位置に配置された干渉計
本体とを有していても良い。かかる場合には、干渉計本
体が投影光学系から離れているので、干渉計本体の発熱
に起因して投影光学系、あるいはそれに固定されたアラ
イメントセンサやフォーカスセンサ等の各種のセンサの
光学特性に悪影響を与えるのを回避することができる。
In each of the inventions described in claims 5 to 7, as in the invention described in claim 8, the interferometer (RIF)
Z) may include a reference mirror fixed to the projection optical system (PO), and an interferometer main body arranged at a position distant from the projection optical system. In such a case, the main body of the interferometer is separated from the projection optical system. The adverse effects can be avoided.

【0029】また、上記請求項4に記載の発明におい
て、請求項9に記載の発明の如く、前記ステージ制御系
(80、34、62)は、前記計測した調整用位置情報
を用いて前記マスクの第1軸方向の位置をフィードフォ
ワード制御にて調整しても良く、あるいは、請求項10
に記載の発明の如く、前記ステージ制御系は、前記計測
した調整用位置情報を用いて前記マスクの第1軸方向の
位置をフィードバック制御にて調整しても良い。前者の
場合には、ステージ制御系ではマスク上の時々刻々のパ
ターン転写の対象領域が露光用照明光の照射領域に差し
掛かる前にマスクの光軸方向位置を計測するいわゆる先
読み制御を行うことが必要となるが、計測された情報に
基づいてフィードフォワード制御にて前記マスクの第1
軸方向の位置を調整できるので、その調整に際して制御
遅れが発生し難い。また、後者の場合には、前者の場合
に比べて制御遅れが発生する可能性が高いが、先読み制
御等が不要であることに加え、より高精度にマスクの第
1軸方向の位置を調整できる。
Further, in the invention described in claim 4, as in the invention described in claim 9, the stage control system (80, 34, 62) uses the measured adjustment position information to perform the mask control. 11. The position in the first axial direction may be adjusted by feedforward control.
The stage control system may adjust the position of the mask in the first axial direction by feedback control using the measured adjustment position information. In the former case, the stage control system may perform a so-called look-ahead control that measures the position of the mask in the optical axis direction before the target area of the pattern transfer on the mask is rushed to the irradiation area of the exposure illumination light. Although it is necessary, the first of the mask is controlled by feedforward control based on the measured information.
Since the position in the axial direction can be adjusted, a control delay hardly occurs in the adjustment. In the latter case, the control delay is more likely to occur than in the former case, but in addition to the need for read-ahead control, etc., the position of the mask in the first axis direction can be adjusted with higher accuracy. it can.

【0030】請求項11に記載の発明は、上記請求項1
〜10に記載の各発明において、前記マスク(R)のパ
ターン面に近接して配置され、前記露光用照明光が照射
される前記マスク上の第1照明領域(IA)を規定する
第1スリット(44a)と、前記マスクに形成されたマ
ーク(例えばRM1、RM4)部分に前記露光用照明光
が照射される第2照明領域を規定する第2スリット(4
4b)とを有するスリット板(44)と;前記スリット
板(44)を、前記露光用照明光が前記第1スリット
(44a)に照射される第1位置と、前記露光用照明光
が前記第2スリット(44b)に照射される第2位置と
の間で切替える切替機構(46)とを更に備える。
[0030] The eleventh aspect of the present invention is directed to the first aspect.
In each of the inventions according to the first to tenth aspects, a first slit which is arranged close to a pattern surface of the mask (R) and defines a first illumination area (IA) on the mask to be irradiated with the exposure illumination light. (44a) and a second slit (4) that defines a second illumination area where the exposure illumination light is applied to a mark (for example, RM1, RM4) formed on the mask.
4b); a slit plate (44); a first position at which the exposure illumination light is applied to the first slit (44a); A switching mechanism (46) for switching between a second position irradiated to the two slits (44b) is further provided.

【0031】これによれば、切替機構では、露光時には
スリット板を第1位置に切り替えて、露光用照明光がマ
スク上の第1照明領域を規定する第1スリットに照射さ
れるようにし、マスクの位置合わせ(アライメント)時
にはスリット板を第2位置に切り替えて、露光用照明光
がマスクに形成されたマーク部分に照射される第2照明
領域を規定する第2スリットに照射されるようにするこ
とができる。これにより、同一のスリット板を用いて露
光時及びアライメント時のそれぞれに適切な照明領域の
設定が可能になり、それぞれの目的に応じたスリット板
を設ける必要がなくなる。
According to this, in the switching mechanism, the slit plate is switched to the first position at the time of exposure so that the illumination light for exposure is applied to the first slit defining the first illumination area on the mask. At the time of the alignment, the slit plate is switched to the second position so that the illumination light for exposure is applied to the second slit that defines the second illumination area to be applied to the mark portion formed on the mask. be able to. This makes it possible to set an appropriate illumination area at the time of exposure and at the time of alignment using the same slit plate, and it is not necessary to provide a slit plate for each purpose.

【0032】請求項12に記載の発明は、請求項1〜1
0に記載の各発明において、前記マスクステージ(RS
T)と前記基板ステージ(WST)と前記投影光学系
(PO)とが別々の支持部材に支持され、前記マスクス
テージと前記基板ステージとの前記第1軸に直交する前
記第2軸を含む面内の位置を計測する干渉計システム
(70)を更に備え、前記干渉計システムが前記投影光
学系を支持する部材に対する前記マスクステージと前記
基板ステージとの前記第1軸に直交する前記第2軸を含
む面内の相対位置を計測することを特徴とする。これに
よれば、マスクステージと前記基板ステージと前記投影
光学系とが別々の支持部材に支持されているが、干渉計
システムが投影光学系を支持する部材に対するマスクス
テージと基板ステージとの第1軸に直交する第2軸を含
む面内の相対位置を計測するので、マスクステージと基
板ステージとの位置を投影光学系を支持する部材を基準
として管理することができ、何らの不都合も生じない。
すなわち、マスクステージと基板ステージと投影光学系
とが機械的に連結されていないので、マスクステージ、
基板ステージの移動時の加減速度による反力やそれぞれ
のステージの支持部材の振動が、投影光学系の結像特性
に悪影響を及ぼしたり、一方のステージの移動時の加減
速度による反力が支持部材を介して他方のステージの挙
動に悪影響を与えることもない。
[0032] The invention described in claim 12 provides the invention as set forth in claims 1-1.
0, the mask stage (RS
T), the substrate stage (WST), and the projection optical system (PO) are supported by separate support members, and include a plane including the second axis orthogonal to the first axis of the mask stage and the substrate stage. Further comprising an interferometer system (70) for measuring a position in the second axis, the second axis being orthogonal to the first axis of the mask stage and the substrate stage with respect to a member supporting the projection optical system. Is characterized by measuring a relative position in a plane including According to this, the mask stage, the substrate stage, and the projection optical system are supported by separate support members. Since the relative position in the plane including the second axis orthogonal to the axis is measured, the positions of the mask stage and the substrate stage can be managed with reference to the member supporting the projection optical system, and no inconvenience occurs. .
That is, since the mask stage, the substrate stage, and the projection optical system are not mechanically connected, the mask stage,
The reaction force due to acceleration / deceleration when the substrate stage moves and the vibration of the support member of each stage adversely affect the imaging characteristics of the projection optical system. Does not adversely affect the behavior of the other stage.

【0033】請求項13に記載の発明は、請求項1〜1
0に記載の各発明において、前記露光用照明光(EL)
が軟X線領域の光であり、前記基板ステージ(WST)
上に、蛍光発生物質(63)と、この表面に前記露光用
照明光の反射層(64)又は吸収層の薄膜により形成さ
れた開口(SLT)と、前記開口を介して前記露光用照
明光が前記蛍光物質に到達した際に前記蛍光発生物質が
発する光を光電変換する光電変換素子(PM)とを有す
る空間像計測器(FM)を更に備えることを特徴とす
る。これによれば、基板ステージ上に、蛍光発生物質
と、この表面に露光用照明光の反射層又は吸収層の薄膜
により形成された開口と、開口を介して露光用照明光が
蛍光物質に到達した際に蛍光発生物質が発する光を光電
変換する光電変換素子とを有する空間像計測器を更に備
えるので、前述した如く、通常軟X線領域の光を透過す
る物質は存在しないにもかかわらず、かかる光を露光用
照明光として用いる場合にもその露光用照明光を用いて
空間像の計測が可能となる。従って、この空間像計測器
を用いてマスクパターンの基板ステージ上での投影位置
を容易に求めること等が可能になる。
[0033] The invention according to claim 13 is the invention according to claims 1-1.
0, the exposure illumination light (EL)
Is light in the soft X-ray region, and the substrate stage (WST)
An opening (SLT) formed by a fluorescent substance (63), a reflective layer (64) or an absorption layer of the exposure illumination light on the surface thereof, and the exposure illumination light through the opening. Is further provided with an aerial image measuring device (FM) having a photoelectric conversion element (PM) for photoelectrically converting light emitted from the fluorescent substance when the fluorescent substance reaches the fluorescent substance. According to this, on the substrate stage, a fluorescent substance, an opening formed on the surface by a thin film of a reflective layer or an absorbing layer of the exposure illumination light, and the exposure illumination light reaches the fluorescent substance via the opening. Aerial image measuring device having a photoelectric conversion element for photoelectrically converting light emitted from the fluorescent substance when the light is emitted, as described above, although there is no substance that normally transmits light in the soft X-ray region, Even when such light is used as illumination light for exposure, it is possible to measure an aerial image using the illumination light for exposure. Therefore, the projection position of the mask pattern on the substrate stage can be easily obtained by using this aerial image measuring device.

【0034】上記請求項1〜12に記載の各発明におい
て、請求項14に記載の発明の如く、前記露光用照明光
(EL)が軟X線領域の光である場合には、前記マスク
(R)のパターンが、前記露光用照明光の反射層上に成
膜された前記露光用照明光の吸収物質によって形成され
ていることが望ましい。かかる場合には、露光用照明光
の吸収物質によってパターンが形成されている(パタニ
ングされている)ので、露光用照明光である軟X線領域
の光の反射物質としての多層膜をパタニングする場合と
異なり、失敗した場合のパターン修復が可能となる。ま
た、上記吸収物質の材料を適当に選択することにより、
上記の露光用照明光の反射層と吸収物質とを干渉計の測
長ビーム(例えば可視領域の光)に対してほぼ同一反射
率に設定することができ、マスク上の全面でほぼ同一精
度でマスクの光軸方向位置を計測することが可能とな
る。
In each of the first to twelfth aspects of the present invention, when the exposure illumination light (EL) is light in a soft X-ray region as in the fourteenth aspect, the mask ( It is preferable that the pattern of R) be formed of the exposure illumination light absorbing substance formed on the reflection layer of the exposure illumination light. In such a case, since the pattern is formed (patterned) by the absorption material of the illumination light for exposure, the multilayer film as the reflective material for the soft X-ray region which is the illumination light for exposure is patterned. Unlike this, the pattern can be repaired in the case of failure. Also, by appropriately selecting the material of the absorbing substance,
The reflection layer and the absorbing substance of the above-mentioned exposure illumination light can be set to have substantially the same reflectance with respect to the length measurement beam (for example, light in the visible region) of the interferometer. The position of the mask in the optical axis direction can be measured.

【0035】請求項15に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する露光装置であっ
て、前記マスクと直交する第1方向に対して傾いた光軸
を有し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系(P
RM、IM、30、M、44)と;前記マスクで反射さ
れた照明光を前記基板上に投射する投影光学系(PO)
と;前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスク
と前記基板とを同期移動する駆動装置(RST、WS
T、80、34、62)と;前記同期移動中、前記パタ
ーンの像倍率誤差を補正するために前記投影光学系に対
して前記マスクを前記第1方向に相対移動させる補正装
置(80、34、RST)とを備える。
According to a fifteenth aspect of the present invention, a mask (R)
An exposure optical system (P) having an optical axis inclined with respect to a first direction orthogonal to the mask, and irradiating the mask with illumination light.
RM, IM, 30, M, 44); a projection optical system (PO) for projecting the illumination light reflected by the mask onto the substrate
Driving devices (RST, WS) for synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio according to the magnification of the projection optical system
T, 80, 34, 62); a correction device (80, 34) for moving the mask relative to the projection optical system in the first direction in order to correct an image magnification error of the pattern during the synchronous movement. , RST).

【0036】これによれば、照明光学系からマスクと直
交する第1方向に対して傾いた光軸方向の照明光がマス
クに照射される。すなわち、照明光学系からの照明光が
マスクに対して斜め方向から照射される。そして、この
照明光はマスク面で反射され、この反射光が投影光学系
によって基板上に投射され、照明光で照明されたマスク
上のパターンが基板上に転写される。このマスクパター
ンの転写に際して、駆動装置では投影光学系の倍率に応
じた速度比でマスクと基板とを同期移動する。この同期
移動中に、補正装置ではパターンの像倍率誤差を補正す
るために投影光学系に対してマスクを第1方向に相対移
動させる。これにより、走査露光によりマスクのパター
ンの全面が基板上に逐次転写され、この際補正装置によ
り、パターンの像倍率誤差を補正するために投影光学系
に対してマスクが第1方向に相対移動されるので、マス
クの光軸方向変位に起因して基板上のパターンの転写像
に倍率誤差が生ずるのを効果的に抑制することができ、
結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能とな
る。
According to this, the illumination optical system irradiates the mask with illumination light in the optical axis direction inclined with respect to the first direction orthogonal to the mask. That is, the illumination light from the illumination optical system is applied to the mask from an oblique direction. Then, the illumination light is reflected on the mask surface, and the reflected light is projected onto the substrate by the projection optical system, and the pattern on the mask illuminated with the illumination light is transferred onto the substrate. In transferring the mask pattern, the driving device synchronously moves the mask and the substrate at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system. During this synchronous movement, the correction device moves the mask relative to the projection optical system in the first direction in order to correct the image magnification error of the pattern. As a result, the entire surface of the mask pattern is sequentially transferred onto the substrate by scanning exposure, and at this time, the mask is moved relative to the projection optical system in the first direction with respect to the projection optical system in order to correct an image magnification error of the pattern. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error in the transfer image of the pattern on the substrate due to the displacement of the mask in the optical axis direction,
As a result, it is possible to improve the overlay accuracy.

【0037】この場合において、請求項16に記載の発
明の如く、前記照明光学系(PRM、IM、30、M、
44)は、前記照明光(EL)として波長5〜15nm
の間のEUV光を前記マスク(R)に照射し、前記投影
光学系(PO)は、複数の反射光学素子のみからなるこ
とを特徴としてもよい。かかる場合には、露光用照明光
としてEUV光を用いてマスクのパターンが反射光学素
子のみからなる投影光学系を介して基板上に転写される
ので、非常に微細なパターン、例えば100nmL/S
パターンの高精度な転写が可能になる。
In this case, the illumination optical system (PRM, IM, 30, M,
44) a wavelength of 5 to 15 nm as the illumination light (EL);
The projection optical system (PO) may include only a plurality of reflective optical elements. In such a case, the pattern of the mask is transferred onto the substrate through the projection optical system including only the reflection optical element using EUV light as the illumination light for exposure, so that a very fine pattern, for example, 100 nm L / S
High-accuracy transfer of patterns becomes possible.

【0038】上記請求項15又は16に記載の露光装置
において、請求項17に記載の発明の如く、前記補正装
置(80、RST、34、RIFZ)は、前記マスク
(R)の前記第1方向の位置を計測する計測装置(RI
FZ)を有する場合には、前記計測装置の出力に基づい
て前記マスクを移動するようにしても良い。
In the exposure apparatus according to claim 15 or 16, as in the invention according to claim 17, the correction device (80, RST, 34, RIFZ) is provided in the first direction of the mask (R). Measurement device (RI
When FZ) is provided, the mask may be moved based on the output of the measuring device.

【0039】請求項18に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する露光装置であっ
て、前記マスク(R)と直交する第1方向に対して主光
線が傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学
系(PRM、IM、30、M、44)と;前記マスクか
ら出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系
(PO)と;前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前
記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置(RS
T、WST、80、34、62)と;前記マスクの移動
によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償する
補正装置(80、RST、34)とを備える。
The invention according to claim 18 is a mask (R)
An exposure optical system (PRM) for irradiating the mask with illumination light whose principal ray is inclined with respect to a first direction orthogonal to the mask (R). , IM, 30, M, 44); a projection optical system (PO) for projecting illumination light emitted from the mask onto the substrate; Drive (RS) that moves synchronously with the substrate
T, WST, 80, 34, 62); and a correction device (80, RST, 34) for compensating for a change in image magnification of the pattern caused by movement of the mask.

【0040】これによれば、照明光学系からマスクと直
交する第1方向に対して主光線が傾けられた照明光がマ
スクに照射される。すなわち、照明光学系からの照明光
がマスクに対して斜め方向から照射される。そして、マ
スクから出射されるマスクと直交する第1方向に対して
主光線が傾いた照明光が投影光学系によって基板上に投
射され、照明光で照明されたマスク上のパターンが基板
上に転写される。このマスクパターンの転写に際して、
駆動装置では投影光学系の倍率に応じた速度比でマスク
と基板とを同期移動する。この同期移動中のマスクの移
動によって生じるパターンの像倍率の変化が補正装置に
よって補償される。従って、走査露光によりマスクのパ
ターンの全面が基板上に逐次転写され、この際補正装置
により、パターンの像倍率誤差が補償されるので、マス
クの移動に起因して基板上のパターンの転写像に倍率誤
差が生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に
重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。
According to this, the mask is irradiated from the illumination optical system with illumination light whose principal ray is inclined with respect to the first direction orthogonal to the mask. That is, the illumination light from the illumination optical system is applied to the mask from an oblique direction. Then, illumination light whose principal ray is inclined with respect to a first direction orthogonal to the mask emitted from the mask is projected onto the substrate by the projection optical system, and the pattern on the mask illuminated with the illumination light is transferred onto the substrate. Is done. When transferring this mask pattern,
The driving device synchronously moves the mask and the substrate at a speed ratio according to the magnification of the projection optical system. The change in the image magnification of the pattern caused by the movement of the mask during the synchronous movement is compensated by the correction device. Therefore, the entire surface of the mask pattern is sequentially transferred onto the substrate by scanning exposure, and at this time, the image magnification error of the pattern is compensated for by the correction device. The occurrence of a magnification error can be effectively suppressed, and as a result, the overlay accuracy can be improved.

【0041】この場合において、請求項19に記載の発
明の如く、前記マスク(R)は反射型マスクであり、前
記照明光学系(PRM、IM、30、M、44)は、前
記照明光として波長5〜15nmの間のEUV光を前記
マスクに照射し、前記投影光学系(PO)は、複数の反
射光学素子(M1〜M4)のみからなるものであっても
良い。かかる場合には、露光用照明光としてEUV光を
用いてマスクのパターンが反射光学素子のみからなる投
影光学系を介して基板上に転写されるので、非常に微細
なパターン、例えば100nmL/Sパターンの高精度
な転写が可能になる。
In this case, the mask (R) is a reflection type mask, and the illumination optical system (PRM, IM, 30, M, 44) is used as the illumination light. The mask may be irradiated with EUV light having a wavelength of 5 to 15 nm, and the projection optical system (PO) may include only a plurality of reflection optical elements (M1 to M4). In such a case, since the pattern of the mask is transferred onto the substrate through the projection optical system including only the reflection optical element using EUV light as the illumination light for exposure, a very fine pattern, for example, a 100 nm L / S pattern High-accuracy transfer is possible.

【0042】上記請求項18又は19に記載の露光装置
において、請求項20に記載の発明の如く、前記補正装
置(RST、80、34)は、前記同期移動中、前記投
影光学系の物体面側で前記マスク(R)を前記第1方向
に移動する駆動部材(RST、34)を含んでいても良
い。
In the exposure apparatus according to claim 18 or 19, as in the invention according to claim 20, the correction device (RST, 80, 34) includes an object plane of the projection optical system during the synchronous movement. A driving member (RST, 34) for moving the mask (R) in the first direction on the side may be included.

【0043】この場合において、駆動部材は、同期移動
中、投影光学系の物体面側でマスクを第1方向に移動さ
せるものであれば足りるが、例えば請求項21に記載の
発明の如く、前記駆動部材は、前記投影光学系の物体面
に対して前記マスクを相対的に傾けるものであっても良
い。かかる場合には、同期移動中、駆動部材によって、
投影光学系の物体面側でマスクが第1方向に移動させる
のに加え、投影光学系の物体面に対する傾斜調整も可能
になるので、投影光学系の物体面側が非テレセトリック
であるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因し
て基板上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生
ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合
わせ精度の向上を図ることが可能となる。
In this case, it is sufficient that the driving member moves the mask in the first direction on the object plane side of the projection optical system during the synchronous movement. The drive member may tilt the mask relatively to an object plane of the projection optical system. In such a case, during the synchronous movement, the driving member
In addition to moving the mask in the first direction on the object plane side of the projection optical system, tilt adjustment with respect to the object plane of the projection optical system becomes possible. In addition, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or a position shift in a transferred image of a pattern on a substrate due to a displacement of a mask in an optical axis direction, thereby improving overlay accuracy. It becomes possible.

【0044】請求項22に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する露光装置であっ
て、前記マスクの垂線に対して傾けられた照明光を前記
マスクに照射する照明光学系(PRM、IM、30、
M、44)と;前記マスクで反射される照明光を前記基
板上に投射する投影光学系(PO)とを備え、前記照明
光学系は、前記マスクに対して前記照明光の入射側に近
接して配置され、前記マスク上での前記照明光の照射領
域を規定する視野絞り(44)を有し、前記視野絞りに
よって前記照明領域の形状、大きさ、及び位置の少なく
とも1つを調整することを特徴とする。
According to a twenty-second aspect of the present invention, a mask (R)
An exposure optical system (PRM, IM, 30,...) For irradiating the mask with illumination light inclined with respect to a perpendicular line of the mask.
M, 44); and a projection optical system (PO) for projecting the illumination light reflected by the mask onto the substrate, wherein the illumination optical system is close to the mask on the incident side of the illumination light. A field stop (44) that defines an irradiation area of the illumination light on the mask, and adjusts at least one of a shape, a size, and a position of the illumination area by the field stop. It is characterized by the following.

【0045】これによれば、照明光学系からマスクの垂
線に対して傾けられた照明光がマスクに照射される。す
なわち、照明光学系からマスクに対して斜めから照明光
が照射される。そして、マスクで反射された照明光が投
影光学系により基板上に投射され、マスクのパターンが
基板上に転写される。また、この場合、照明光学系は、
マスクに対して照明光の入射側に近接して配置され、マ
スク上での照明光の照射領域を規定する視野絞りを有
し、視野絞りによって照明領域の形状、大きさ、及び位
置の少なくとも1つを調整するので、視野絞りのない場
合に比べて照明光学系からマスクに向かって照射される
照明光の断面形状の自由度が増大し、これに応じて照明
光学系を構成する光学素子の設計の自由度が向上する。
特に、視野絞りによってマスク上での照明光の照射領域
の位置を調整する場合には、同一照明光を別の目的、例
えば露光、マーク位置検出等に用いることが可能にな
る。
According to this, the illumination optical system irradiates the mask with illumination light inclined with respect to the normal to the mask. That is, the illumination light is emitted obliquely from the illumination optical system to the mask. Then, the illumination light reflected by the mask is projected onto the substrate by the projection optical system, and the pattern of the mask is transferred onto the substrate. In this case, the illumination optical system
A field stop that is arranged close to the illumination light incident side with respect to the mask and that defines an irradiation area of the illumination light on the mask; at least one of the shape, size, and position of the illumination area is determined by the field stop; In this case, the degree of freedom of the cross-sectional shape of the illumination light irradiated from the illumination optical system toward the mask is increased as compared with the case where the field stop is not provided. The degree of freedom in design is improved.
In particular, when the position of the irradiation area of the illumination light on the mask is adjusted by the field stop, the same illumination light can be used for another purpose, for example, exposure, mark position detection, and the like.

【0046】この場合において、請求項23に記載の発
明の如く、前記視野絞り(44)は、前記パターンの一
部に前記照明光(EL)を照射する第1開口(44a)
と、前記マスクに形成されるマーク(例えば、RM1と
RM4)に前記照明光を照射する第2開口(44b)と
を有し、前記第1開口と前記第2開口とを切り替える切
替機構(46)を備えることが望ましい。かかる場合に
は、切替機構では、露光時には視野絞りを第1開口側に
切り替えて、照明光がマスク上のパターンの一部に照射
されるようにし、マスクの位置合わせ(アライメント)
時には視野絞りを第2開口側に切り替えて、照明光がマ
スクに形成されたマークに照射されるようにすることが
できる。これにより、同一の視野絞りにより露光時及び
アライメント時のそれぞれに適切な照明領域の設定が可
能になる。
In this case, as in the invention according to claim 23, the field stop (44) is a first opening (44a) for irradiating a part of the pattern with the illumination light (EL).
And a second opening (44b) for irradiating the illumination light to marks (for example, RM1 and RM4) formed on the mask, and a switching mechanism (46) for switching between the first opening and the second opening. ) Is desirable. In such a case, the switching mechanism switches the field stop to the first opening side at the time of exposure so that the illumination light irradiates a part of the pattern on the mask, and aligns the mask (alignment).
At times, the field stop can be switched to the second opening side so that the illumination light irradiates the mark formed on the mask. Thus, it is possible to set an appropriate illumination area at the time of exposure and at the time of alignment using the same field stop.

【0047】請求項24に記載の発明は、マスク(R)
と基板(W)とを同期移動させつつ前記マスクに形成さ
れたパターンを投影光学系(PO)を介して前記基板上
に転写する露光方法において、前記マスク(R)として
反射型マスクを用意し、前記投影光学系(PO)として
反射光学系を使用し、前記マスクのパターン面に対し所
定の入射角θで露光用照明光を照射して前記露光用照明
光により照明された前記マスクのパターンを前記投影光
学系を介して前記基板上に転写するに際し、所定の調整
用位置情報に基づいて前記マスク(R)の前記投影光学
系の光軸方向である第1軸方向の位置を調整しつつ、前
記マスクと基板とを前記第1軸方向に直交する第2軸方
向に沿って同期移動させることを特徴とする。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the mask (R)
In an exposure method for transferring a pattern formed on the mask onto the substrate via a projection optical system (PO) while synchronously moving the substrate and the substrate (W), a reflection type mask is prepared as the mask (R). Using a reflection optical system as the projection optical system (PO), irradiating the pattern surface of the mask with exposure illumination light at a predetermined incident angle θ, and irradiating the pattern of the mask with the exposure illumination light. Is transferred onto the substrate via the projection optical system, the position of the mask (R) in the first axis direction which is the optical axis direction of the projection optical system is adjusted based on predetermined adjustment position information. The mask and the substrate are synchronously moved along a second axis direction orthogonal to the first axis direction.

【0048】これによれば、マスクのパターン面に対し
所定の入射角で露光用照明光を照射して露光用照明光に
より照明されたマスクのパターンを投影光学系を介して
基板上に転写するに際し、所定の調整用位置情報に基づ
いてマスクの投影光学系の光軸方向である第1軸方向の
位置を調整しつつ、マスクと基板とが第1軸方向に直交
する第2軸方向に沿って同期移動される。従って、走査
露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写
され、この際調整用位置情報に基づいてマスクの投影光
学系の光軸方向(第1軸方向)の位置が調整されるの
で、投影光学系(反射光学系)のマスク側が非テレセン
トリックであるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位
に起因して基板上のパターンの転写像に倍率誤差や位置
ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的
に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。
According to this, the pattern surface of the mask is irradiated with the illumination light for exposure at a predetermined incident angle, and the pattern of the mask illuminated by the illumination light for exposure is transferred onto the substrate via the projection optical system. At this time, while adjusting the position of the mask in the first axis direction which is the optical axis direction of the projection optical system based on the predetermined adjustment position information, the mask and the substrate are moved in the second axis direction orthogonal to the first axis direction. Are moved synchronously. Therefore, the entire surface of the mask pattern is sequentially transferred onto the substrate by scanning exposure, and at this time, the position of the mask in the optical axis direction (first axis direction) of the projection optical system is adjusted based on the adjustment position information. Effectively eliminates magnification errors and positional deviations in the transferred image of the pattern on the substrate due to the displacement of the mask in the optical axis direction even though the mask side of the projection optical system (reflection optical system) is non-telecentric. As a result, the overlay accuracy can be improved.

【0049】この場合において、請求項25に記載の発
明の如く、前記調整用位置情報は、前記マスク(R)の
前記第2軸上の移動方向に応じた第1の調整用位置情報
と第2の調整用位置情報とを含み、前記マスク(R)と
基板(W)との前記同期移動時に、前記マスクの移動方
向毎に、前記第1の調整用位置情報及び第2の調整用位
置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置情
報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を調整するこ
とを特徴としても良い。かかる場合には、マスクと基板
との同期移動時に、マスクの移動方向毎に、第1の調整
用位置情報及び第2の調整用位置情報の内の移動方向に
対応する方の調整用位置情報を用いてマスクの第1軸方
向の位置を調整することから、マスクが第2軸に沿って
一方側から他方側に移動するときと、他方側から一方側
に移動するときとで、同期移動中の第1軸方向の位置変
位がメカ的要因(ステージの移動特性)等で異なる場合
であっても、その影響を受けることなく、高精度にマス
クの第1軸方向の位置調整を行うことができ、マスクの
光軸方向変位に起因して基板上のパターンの転写像に倍
率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することが
できる。
In this case, as in the invention according to the twenty-fifth aspect, the adjustment position information includes the first adjustment position information corresponding to the moving direction of the mask (R) on the second axis. The first adjustment position information and the second adjustment position for each of the mask movement directions during the synchronous movement of the mask (R) and the substrate (W). The position of the mask in the first axial direction may be adjusted using the adjustment position information corresponding to the moving direction in the information. In such a case, at the time of synchronous movement between the mask and the substrate, for each moving direction of the mask, one of the first adjusting position information and the second adjusting position information corresponding to the moving direction corresponds to the adjusting position information. Is used to adjust the position of the mask in the first axis direction, so that when the mask moves from one side to the other side along the second axis and when it moves from the other side to the one side, the mask moves synchronously. Even if the position displacement in the first axial direction differs due to mechanical factors (movement characteristics of the stage), etc., the position of the mask in the first axial direction can be adjusted with high accuracy without being affected by the displacement. Accordingly, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or a position shift in a transfer image of a pattern on a substrate due to the displacement of the mask in the optical axis direction.

【0050】上記請求項24又は25に記載の露光方法
において、請求項26に記載の発明の如く、前記調整用
位置情報は、予め計測された情報であっても良く、ある
いは請求項27に記載の発明の如く、前記マスクと基板
との前記同期移動中に前記調整用位置情報を計測すると
ともに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第1
軸方向の位置を調整するようにしても良い。前者の場合
には、マスクと基板との同期移動中に、マスクの第1軸
方向変位を計測することなく、予め計測された情報に基
づいて例えばフィードフォワード制御により調整するこ
とができるので、その調整に際して制御遅れに起因する
調整誤差が発生し難く、またマスクの第1軸方向位置調
整のための構成部分を簡略にすることができる。また、
後者の場合には、同期移動中に計測した情報を用いてフ
ィードバック制御により高精度にマスクの第1軸方向の
位置を調整できる。
In the exposure method according to the twenty-fourth or twenty-fifth aspect, as in the twenty-sixth aspect, the position information for adjustment may be information measured in advance, or the twenty-seventh aspect. As described in the invention, the adjustment position information is measured during the synchronous movement of the mask and the substrate, and the first position of the mask is determined using the adjustment position information.
The position in the axial direction may be adjusted. In the former case, during the synchronous movement between the mask and the substrate, the displacement can be adjusted by, for example, feedforward control based on information measured in advance without measuring the displacement in the first axial direction of the mask. During the adjustment, an adjustment error due to a control delay is less likely to occur, and a component for adjusting the position of the mask in the first axial direction can be simplified. Also,
In the latter case, the position of the mask in the first axis direction can be adjusted with high accuracy by feedback control using information measured during the synchronous movement.

【0051】請求項28に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを投影光学系(PO)を介して基板(W)上
に転写する露光方法において、前記マスクと直交する方
向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照
射し、前記照明光に対して前記マスクを相対移動するの
に同期して、前記マスクで反射されて前記投影光学系を
通過する照明光に対して前記基板を相対移動し、前記マ
スクと前記基板との同期移動によって生じる前記パター
ンの像倍率の変化を補償することを特徴とする。ここ
で、マスクと基板との同期移動によって生じるパターン
の像倍率の変化とは、同期移動中のマスクの移動、主と
して投影光学系の光軸方向の移動に起因するパターンの
像倍率の変化を意味する。
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, the mask (R)
In the exposure method for transferring the pattern of (1) onto the substrate (W) via the projection optical system (PO), the mask is irradiated with illumination light whose principal ray is inclined with respect to a direction orthogonal to the mask. In synchronization with the relative movement of the mask with respect to light, the substrate is relatively moved with respect to the illumination light reflected by the mask and passing through the projection optical system, and the synchronous movement of the mask and the substrate is performed. A change in image magnification of the pattern caused by the change is compensated. Here, the change in the image magnification of the pattern caused by the synchronous movement between the mask and the substrate means the change in the image magnification of the pattern caused by the movement of the mask during the synchronous movement, mainly the movement of the projection optical system in the optical axis direction. I do.

【0052】これによれば、マスクと基板との同期移動
によって生じるパターンの像倍率の変化を補償するの
で、投影光学系の物体面側が非テレセントリックである
にもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因して基板
上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるの
を効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精
度の向上を図ることが可能となる。
According to this, since the change in the image magnification of the pattern caused by the synchronous movement between the mask and the substrate is compensated, the displacement of the mask in the optical axis direction is achieved despite the fact that the object plane side of the projection optical system is non-telecentric. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or a position shift in a transferred image of a pattern on a substrate, and as a result, it is possible to improve the overlay accuracy.

【0053】請求項29に記載の発明は、マスク(R)
のパターンを基板(W)上に転写する露光装置であっ
て、前記マスクのパターン面に対して照明光を傾けて照
射する照明光学系(PRM、IM、30、M、44)
と;前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投
射する投影光学系(PO)と;前記投影光学系の倍率に
応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する
駆動装置(RST、WST、80、34、62)と;前
記同期移動中、前記投影光学系の物体面と直交する方向
の前記マスクの位置と、前記物体面に対する前記マスク
の相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置
(80、RIFZ、34、RST)とを備える。
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, a mask (R)
An exposure optical system (PRM, IM, 30, M, 44) for irradiating illumination light onto the pattern surface of the mask while tilting the pattern surface onto the substrate (W).
A projection optical system (PO) for projecting illumination light emitted from the mask onto the substrate; and a driving device for synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio corresponding to a magnification of the projection optical system ( RST, WST, 80, 34, 62); at least one of a position of the mask in a direction orthogonal to an object plane of the projection optical system and a relative inclination of the mask with respect to the object plane during the synchronous movement. (80, RIFZ, 34, RST).

【0054】これによれば、照明光学系からマスクのパ
ターン面に対して傾けて照明光が照射される。すなわ
ち、照明光学系からの照明光がマスクのパターン面に対
して斜め方向から照射される。そして、この照明光はマ
スク面で反射され、この反射光が投影光学系によって基
板上に投射され、照明光で照明されたマスク上のパター
ンが基板上に転写される。このマスクパターンの転写に
際して、駆動装置では投影光学系の倍率に応じた速度比
でマスクと基板とを同期移動する。この同期移動中に、
調整装置では投影光学系の物体面と直交する方向のマス
クの位置と、物体面に対するマスクの相対的な傾きとの
少なくとも一方を調整する。これにより、走査露光によ
りマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、こ
の際調整装置により、投影光学系の物体面と直交する方
向のマスクの位置と、物体面に対するマスクの相対的な
傾きとの少なくとも一方調整するので、マスクの光軸方
向変位又は傾斜に起因して基板上のパターンの転写像に
倍率誤差、又はディストーションが生ずるのを効果的に
抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を
図ることが可能となる。
According to this, illumination light is emitted from the illumination optical system at an angle to the pattern surface of the mask. That is, the illumination light from the illumination optical system is applied to the pattern surface of the mask obliquely. Then, the illumination light is reflected on the mask surface, and the reflected light is projected onto the substrate by the projection optical system, and the pattern on the mask illuminated with the illumination light is transferred onto the substrate. In transferring the mask pattern, the driving device synchronously moves the mask and the substrate at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system. During this synchronous move,
The adjusting device adjusts at least one of a position of the mask in a direction orthogonal to the object plane of the projection optical system and a relative inclination of the mask with respect to the object plane. Thereby, the entire surface of the mask pattern is sequentially transferred onto the substrate by scanning exposure, and at this time, the position of the mask in the direction orthogonal to the object plane of the projection optical system and the relative inclination of the mask with respect to the object plane are adjusted by the adjusting device. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or distortion in the transfer image of the pattern on the substrate due to the displacement or inclination of the mask in the optical axis direction, and as a result, The alignment accuracy can be improved.

【0055】請求項30に記載の発明は、反射型マスク
(R)に形成されるパターンを基板(W)上に転写する
露光装置であって、前記反射型マスクと前記基板との間
に奇数個の反射面(M5〜M9)を有する投影光学系
(PO’)と;前記反射型マスクを保持するマスクステ
ージ(RST)と;前記投影光学系に対して前記反射型
マスクと同一側で前記基板を保持する基板ステージ(W
ST)と;前記基板の走査露光時に、前記マスクステー
ジと前記基板ステージとを所定方向にほぼ沿って駆動す
る駆動系(80、34、62)とを備える。
The invention according to claim 30 is an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reflection type mask (R) onto a substrate (W), wherein an odd number is provided between the reflection type mask and the substrate. A projection optical system (PO ') having a plurality of reflection surfaces (M5 to M9); a mask stage (RST) holding the reflection mask; and a projection optical system on the same side as the reflection mask. Substrate stage (W
ST); and a drive system (80, 34, 62) for driving the mask stage and the substrate stage substantially in a predetermined direction during scanning exposure of the substrate.

【0056】これによれば、投影光学系に対して反射型
マスクと同一側に基板を保持する基板ステージが配置さ
れているので、マスクステージと基板ステージとを同一
の支持部材(ステージベース)によって支持することが
できる。また、例えば、基板ステージとマスクステージ
との質量の比が投影倍率と同一の場合には、走査露光時
に、駆動系により、マスクステージと基板ステージとを
投影光学系の投影倍率に応じた速度比で所定方向にほぼ
沿って逆向きに駆動することにより、運動量保存則が成
立してマスクステージの駆動により前記支持部材(ステ
ージベース)に作用する反力と、基板ステージの駆動に
より前記支持部材に作用する反力とが相殺され、両ステ
ージの同期誤差がほぼ零となり、これにより、上記の同
期誤差及び支持部材の振動等に起因して基板上のパター
ン転写像に位置ずれが生じるのを効果的に抑制すること
ができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることがで
きる。
According to this, since the substrate stage for holding the substrate is arranged on the same side of the projection optical system as the reflection type mask, the mask stage and the substrate stage are connected by the same support member (stage base). Can be supported. Further, for example, when the mass ratio between the substrate stage and the mask stage is the same as the projection magnification, at the time of scanning exposure, the drive system moves the mask stage and the substrate stage to a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system. By driving in the opposite direction substantially along the predetermined direction, the law of conservation of momentum is established and the reaction force acting on the support member (stage base) by driving the mask stage and the support member by driving the substrate stage The acting reaction force is canceled out, and the synchronization error between the two stages becomes almost zero. This is effective in preventing the pattern transfer image on the substrate from being displaced due to the synchronization error and the vibration of the supporting member. , And as a result, the overlay accuracy can be improved.

【0057】また、例えば、基板ステージとマスクステ
ージとの質量の比が投影倍率と異なる場合には、両ステ
ージを、それらの駆動力の反力に応じて自在に移動する
可動型ステージベースによって支持することにより、基
板の走査露光時に、マスクステージと基板ステージとが
駆動系により所定方向にほぼ沿って駆動されると、両ス
テージの駆動力の反力の合力の大きさ及び方向に応じて
可動型ステージベースが固定部材に対して相対移動し、
マスクステージ、ウエハステージ及び可動型ステージベ
ースを含む系の運動量が保存され、その系全体の重心移
動及びこれに起因する偏荷重が生じないので、上記と同
様、両ステージの同期誤差がほぼ零となる。これによ
り、基板上のパターン転写像に位置ずれが生じるのを効
果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の
向上を図ることができる。
For example, when the mass ratio between the substrate stage and the mask stage is different from the projection magnification, both stages are supported by a movable stage base that moves freely according to the reaction force of their driving force. When the mask stage and the substrate stage are driven substantially along a predetermined direction by the drive system during the scanning exposure of the substrate, the movable stage is movable according to the magnitude and direction of the resultant force of the reaction force of the driving forces of both stages. The mold stage base moves relative to the fixed member,
Since the momentum of the system including the mask stage, the wafer stage and the movable stage base is preserved, and the movement of the center of gravity of the entire system and the resulting unbalanced load do not occur, the synchronization error between the two stages becomes almost zero as described above. Become. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of displacement in the pattern transfer image on the substrate, and as a result, it is possible to improve the overlay accuracy.

【0058】この場合において、マスクステージと基板
ステージとが異なる面上に配置されているときには、両
ステージの駆動に起因する反力が上記支持部材に回転モ
ータメントを及ぼすため、該回転モーメントの影響を除
去する何らかの装置、例えばアクティブ防振台等を設け
る必要がある。
In this case, when the mask stage and the substrate stage are arranged on different surfaces, the reaction force caused by the drive of both stages exerts a rotational momentum on the support member, and therefore the influence of the rotational moment. It is necessary to provide some device for removing the noise, for example, an active vibration isolation table.

【0059】かかる意味で、請求項31に記載の発明の
如く、前記マスクステージ(RST)と前記基板ステ―
ジ(WST)とが同一面上に配置され、前記駆動系は、
前記基板の走査露光時に、前記マスクステージと前記基
板ステージとを所定方向にほぼ沿った同一直線状を逆向
きに駆動することが望ましい。かかる場合には、走査露
光時に、駆動系により、マスクステージと基板ステージ
が投影光学系の投影倍率に応じた速度比で前記所定方向
にほぼ沿った同一線上を逆向きに駆動されるので、上記
と同様の理由により、両ステージの同期誤差がほぼ零と
なるとともに支持部材に与えるモーメントも零となり、
高価なアクティブ防振台等も不要となる。
In this sense, the mask stage (RST) and the substrate stage (RST) may be configured as described above.
(WST) are arranged on the same surface, and the driving system
During the scanning exposure of the substrate, it is preferable that the mask stage and the substrate stage are driven in opposite directions on the same straight line substantially along a predetermined direction. In such a case, at the time of scanning exposure, the drive system drives the mask stage and the substrate stage in opposite directions on the same line substantially along the predetermined direction at a speed ratio according to the projection magnification of the projection optical system. For the same reason as described above, the synchronization error between the two stages becomes almost zero, and the moment applied to the support member also becomes zero.
An expensive active anti-vibration table is not required.

【0060】上記請求項30及び31に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項32に記載の発明の如
く、前記反射型マスク(R)に照明光(EL)をその主
光線を傾けて照射する照明光学系(PRM、IM、3
0、M、44)を更に備えている場合に、前記駆動系
は、前記照明光に対して前記反射型マスクと前記基板と
をそれぞれ相対駆動しても良い。かかる場合には、照明
光学系からその主光線が傾けられた照明光がマスクに照
射される。すなわち、照明光学系からの照明光がマスク
に対して斜め方向から照射される。そして、マスクから
出射される照明光が投影光学系によって基板上に投射さ
れ、照明光で照明されたマスク上のパターンが基板上に
転写される。
In the exposure apparatus according to each of the inventions described in claims 30 and 31, as in the invention described in claim 32, the illumination light (EL) is inclined to the reflection type mask (R) by inclining its principal ray. Illumination optical system for irradiation (PRM, IM, 3
0, M, and 44), the driving system may relatively drive the reflective mask and the substrate relative to the illumination light. In such a case, the illumination optical system irradiates the mask with illumination light whose principal ray is inclined. That is, the illumination light from the illumination optical system is applied to the mask from an oblique direction. Then, illumination light emitted from the mask is projected onto the substrate by the projection optical system, and the pattern on the mask illuminated with the illumination light is transferred onto the substrate.

【0061】この場合において、請求項33に記載の発
明の如く、前記反射型マスク(R)上での前記照明光
(EL)の照射領域を円弧スリット状に規定する絞り部
材(44)を更に備えていても良い。かかる場合には、
絞り部材によって反射型マスク上での前記照明光の照射
領域が円弧スリット状に規定されるので、絞り部材の無
い場合に比べて照明光学系から反射型マスクに向かって
照射される照明光の断面形状の自由度が増大し、これに
応じて照明光学系を構成する光学素子の設計の自由度が
向上する。
In this case, a diaphragm member (44) for defining an irradiation area of the illumination light (EL) on the reflection type mask (R) in an arc slit shape is further provided. You may have. In such cases,
Since the irradiation area of the illumination light on the reflective mask is defined by an aperture member in the shape of an arc slit, a cross section of the illumination light irradiated from the illumination optical system toward the reflection mask as compared with the case without the aperture member The degree of freedom of the shape is increased, and accordingly, the degree of freedom of designing the optical element constituting the illumination optical system is improved.

【0062】上記請求項32及び33に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項34に記載の発明の如
く、前記照明光はその波長が5〜15nmの間であり、
前記投影光学系は複数の反射光学素子のみからなるもの
であっても良い。かかる場合には、照明光としてEUV
光を用いてマスクのパターンが複数の反射光学素子のみ
からなる投影光学系を介して基板上に転写されるので、
非常に微細なパターン、例えば100nmL/Sパター
ンの高精度な転写が可能になる。
In the exposure apparatus according to each of the inventions described in claims 32 and 33, as in the invention described in claim 34, the illumination light has a wavelength of 5 to 15 nm,
The projection optical system may include only a plurality of reflection optical elements. In such a case, EUV is used as the illumination light.
Since light is used to transfer the pattern of the mask onto the substrate via a projection optical system consisting of only a plurality of reflective optical elements,
It is possible to transfer a very fine pattern, for example, a 100 nm L / S pattern with high accuracy.

【0063】請求項35に記載の発明は、投影光学系
(PO)を介して反射型マスク(R)に形成されるパタ
ーンを基板(W)上に転与する露光装置であって、前記
投影光学系の倍率に応じた速度比で前記反射型マスクと
前記基板とを同期移動するステージシステム(RST、
WST、80、34、62)と;前記ステージシステム
に設けられ、前記反射型マスクを保持する保持部材(R
H)とを備え、前記反射型マスクの基板材料と線膨張係
数がほぼ同一の材料で前記保持部材を構成したことを特
徴とする。
The invention according to claim 35 is an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reflective mask (R) onto a substrate (W) via a projection optical system (PO), wherein A stage system (RST, RST) that synchronously moves the reflective mask and the substrate at a speed ratio according to the magnification of the optical system
WST, 80, 34, 62); a holding member (R) provided in the stage system and holding the reflective mask.
H), wherein the holding member is made of a material having substantially the same linear expansion coefficient as the substrate material of the reflective mask.

【0064】これによれば、ステージシステムにより、
投影光学系の倍率に応じた速度比で反射型マスクと基板
とが同期移動され、走査露光が行われる。この走査露光
中に、照明光の照射等による温度上昇に起因して反射型
マスクや保持部材に熱膨張が生じるが、反射型マスクの
基板材料と線膨張係数がほぼ同一の材料で保持部材が構
成されているので、両者の間にずれようとする力(熱応
力)が働くことがない。
According to this, by the stage system,
The reflective mask and the substrate are synchronously moved at a speed ratio according to the magnification of the projection optical system, and scanning exposure is performed. During this scanning exposure, thermal expansion occurs in the reflective mask and the holding member due to a rise in temperature due to irradiation of illumination light and the like, but the holding member is made of a material having a linear expansion coefficient substantially the same as the substrate material of the reflective mask. Since it is configured, a force (thermal stress) that tends to shift between the two does not act.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】《第1の実施形態》以下、本発明
の第1の実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0066】図1には、第1の実施形態に係る露光装置
10の全体構成が概略的に示されている。この露光装置
10は、露光用照明光ELとして波長5〜15nmの軟
X線領域の光(EUV光)を用いて、ステップアンドス
キャン方式により露光動作を行う投影露光装置である。
本実施形態では、後述するように、マスクとしてのレチ
クルRからの反射光束をウエハW上に垂直に投射する投
影光学系POが使用されているので、以下においては、
この投影光学系POからウエハWへの照明光ELの投射
方向を投影光学系POの光軸方向と呼ぶとともに、この
光軸方向をZ軸方向、これに直交する面内で図1におけ
る紙面内の方向をY軸方向、紙面に直交する方向をX軸
方向として説明するものとする。
FIG. 1 schematically shows the entire configuration of an exposure apparatus 10 according to the first embodiment. The exposure apparatus 10 is a projection exposure apparatus that performs an exposure operation by a step-and-scan method using light in a soft X-ray region (EUV light) having a wavelength of 5 to 15 nm as exposure illumination light EL.
In the present embodiment, as will be described later, a projection optical system PO that projects a reflected light beam from a reticle R as a mask on a wafer W vertically is used.
The projection direction of the illumination light EL from the projection optical system PO onto the wafer W is referred to as the optical axis direction of the projection optical system PO. Is described as a Y-axis direction, and a direction perpendicular to the paper surface is described as an X-axis direction.

【0067】この露光装置10は、マスクとしての反射
型レチクルRに描画された回路パターンの一部の像を投
影光学系POを介して基板としてのウエハW上に投影し
つつ、レチクルRとウエハWとを投影光学系POに対し
て1次元方向(ここではY軸方向)に相対走査すること
によって、レチクルRの回路パターンの全体をウエハW
上の複数のショット領域の各々にステップアンドスキャ
ン方式で転写するものである。
The exposure apparatus 10 projects a partial image of a circuit pattern drawn on a reflective reticle R as a mask onto a wafer W as a substrate through a projection optical system PO, and Is scanned relative to the projection optical system PO in a one-dimensional direction (here, the Y-axis direction), so that the entire circuit pattern of the reticle R is transferred to the wafer W.
The image is transferred to each of the plurality of upper shot areas by a step-and-scan method.

【0068】露光装置10は、EUV光ELをY方向に
沿って水平に射出する光源装置12、この光源装置12
からのEUV光ELを反射して所定の入射角θ(θはこ
こでは約50mradとする)でレチクルRのパターン
面(図1における下面)に入射するように折り曲げる折
り返しミラーM(照明光学系の一部)、レチクルRを保
持するレチクルステージRST、レチクルRのパターン
面で反射されたEUV光ELをウエハWの被露光面に対
して垂直に投射する反射光学系から成る投影光学系P
O、ウエハWを保持するウエハステージWST、フォー
カスセンサ(14a,14b)及びアライメント光学系
ALG等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes a light source device 12 that emits the EUV light EL horizontally along the Y direction.
A mirror M (reflecting the illumination optical system) that reflects the EUV light EL from A reticle stage RST for holding the reticle R, and a projection optical system P including a reflection optical system for projecting the EUV light EL reflected on the pattern surface of the reticle R perpendicularly to the surface to be exposed of the wafer W.
O, a wafer stage WST for holding the wafer W, focus sensors (14a, 14b), an alignment optical system ALG, and the like.

【0069】前記光源装置12は、図2に示されるよう
に光源16と照明光学系の一部(PRM、IM、30)
とから構成される。光源16は、例えば半導体レーザ励
起によるYAGレーザやエキシマレーザ等の高出力レー
ザ20と、この高出力レーザ20からのレーザ光Lを所
定の集光点に集光する集光レンズ22と、この集光点に
配置された銅テープ等のEUV光発生物質24とを備え
ている。
As shown in FIG. 2, the light source device 12 includes a light source 16 and a part of an illumination optical system (PRM, IM, 30).
It is composed of The light source 16 includes, for example, a high-power laser 20 such as a YAG laser or an excimer laser excited by a semiconductor laser, a condensing lens 22 for condensing a laser beam L from the high-power laser 20 at a predetermined converging point, And an EUV light generating substance 24 such as a copper tape disposed at the light spot.

【0070】ここで、EUV光の発生のしくみについて
簡単に説明すると、高出力レーザ20からのレーザ光L
が集光レンズ22の集光点に配置されたEUV光発生物
質24に照射されると、このEUV光発生物質24がレ
ーザ光のエネルギで高温になり、プラズマ状態に励起さ
れ、低ポテンシャル状態に遷移する際にEUV光ELを
放出する。
Here, the mechanism of generation of EUV light will be briefly described.
Is irradiated on the EUV light generating substance 24 disposed at the converging point of the condensing lens 22, the EUV light generating substance 24 becomes high temperature by the energy of the laser light, is excited into a plasma state, and is brought into a low potential state. The EUV light EL is emitted during the transition.

【0071】このようにして発生したEUV光ELは全
方位に発散するため、これを集光する目的で、光源装置
12内には放物面鏡PRMが設けられており、この放物
面鏡PRMによってEUV光ELは集光されて平行光束
に変換されるようになっている。この放物面鏡PRMの
内表面にはEUV光を反射するためのEUV光反射層が
形成されており、その裏面には冷却装置26が取り付け
られている。冷却装置26としては冷却液体を用いるも
のが冷却効率の点からは好ましいが、これに限定される
ものではない。放物面鏡PRMの素材は熱伝導の点から
金属が適している。放物面鏡PRMの表面に形成されて
いるEUV光反射層として、2種類の物質を交互に積層
した多層膜を用いることにより、特定の波長の光のみを
反射することが知られている。例えば、モリブデンMo
と珪素Siを数十層コーティングすると波長約13nm
のEUV光を選択的に反射することが知られている。反
射されない波長の光は多層膜等により吸収されて熱に変
わるため、放物面鏡PRMの温度が上昇する。この放物
面鏡PRMを冷却するために、前記冷却装置26が必要
となるのである。放物面鏡PRMによって平行光に変換
されたEUV光ELは、その光軸に垂直な断面形状が円
形で、強度分布が一様な平行光である。
Since the EUV light EL generated in this manner diverges in all directions, a parabolic mirror PRM is provided in the light source device 12 for the purpose of condensing the EUV light EL. The EUV light EL is collected by the PRM and converted into a parallel light flux. An EUV light reflection layer for reflecting EUV light is formed on the inner surface of the parabolic mirror PRM, and a cooling device 26 is attached to the back surface. As the cooling device 26, a device using a cooling liquid is preferable from the viewpoint of cooling efficiency, but is not limited to this. Metal is suitable for the material of the parabolic mirror PRM in terms of heat conduction. It is known that, as a EUV light reflecting layer formed on the surface of a parabolic mirror PRM, a multilayer film in which two types of substances are alternately laminated is used to reflect only light of a specific wavelength. For example, molybdenum Mo
Dozens of layers of Si
It is known that EUV light is selectively reflected. Light of a wavelength not reflected is absorbed by the multilayer film or the like and converted into heat, so that the temperature of the parabolic mirror PRM increases. In order to cool the parabolic mirror PRM, the cooling device 26 is required. The EUV light EL converted into parallel light by the parabolic mirror PRM is a parallel light having a circular cross section perpendicular to the optical axis and a uniform intensity distribution.

【0072】光源装置12内には、更に、上記の平行光
に変換されたEUV光ELを反射して図1の折り返しミ
ラーMの方向に向けて偏向する照明ミラーIMと、この
照明ミラーIMのEUV光ELの進行方向後方側(図2
における紙面右側)に配置された波長選択窓30とが設
けられている。照明ミラーIMは、図2に示されるよう
に、EUV光ELが照射される側の面が曲面とされ、そ
の曲面の表面には、二種類の物質を交互に積層(例え
ば、モリブデンMoと珪素Siを数十層コーティング)
した多層膜から成る反射層が形成され、この反射層で反
射されたEUV光がレチクルR上で丁度細長いスリット
状になるよう設計されている。
The light source device 12 further includes an illumination mirror IM that reflects the EUV light EL converted into the parallel light and deflects it toward the folding mirror M in FIG. The rear side in the traveling direction of the EUV light EL (FIG. 2)
And a wavelength selection window 30 disposed on the right side of the drawing in FIG. As shown in FIG. 2, the illumination mirror IM has a curved surface on the side irradiated with the EUV light EL, and two kinds of materials are alternately laminated on the curved surface (for example, molybdenum Mo and silicon). Dozens of layers of Si coating)
A reflective layer made of a multilayer film is formed, and the EUV light reflected by the reflective layer is designed to be just a narrow slit on the reticle R.

【0073】図2の紙面内上下方向が後述するレチクル
Rのパターン面を照明する後述する所定面積を有する円
弧状の照明領域(リング状照明領域の一部を取り出した
ような形状の照明領域)の長手方向に直交する方向に対
応し、レチクルRのパターン面が丁度焦点面となってい
る。この場合、EUV光ELの発光源が有限の大きさを
持つため、レチクルRのパターン面が焦点面になってい
るといってもその焦点面上ではEUV光ELは1mmか
ら10mm程度の幅を有する。従って、円弧状の照明領
域を照明するのに細すぎるということは無い。照明ミラ
ーIMの反射面の裏面側には、前述した冷却装置26と
同様の冷却装置28が設けられている。
An arc-shaped illumination area having a predetermined area to be described later (an illumination area having a shape obtained by extracting a part of a ring-shaped illumination area) is used to illuminate a pattern surface of a reticle R described later in a vertical direction in the plane of FIG. , The pattern surface of the reticle R is just the focal plane. In this case, since the emission source of the EUV light EL has a finite size, the EUV light EL has a width of about 1 mm to 10 mm on the focal plane even if the pattern surface of the reticle R is a focal plane. Have. Therefore, it is not too thin to illuminate the arc-shaped illumination area. On the back side of the reflection surface of the illumination mirror IM, a cooling device 28 similar to the cooling device 26 described above is provided.

【0074】前記波長選択窓30は、ここでは、可視光
をカットする目的で設けられている。これは、多層膜か
ら成るEUV反射膜は、EUV光近辺の波長に対しては
かなり鋭い波長選択性を持ち、露光に用いる特定の波長
のみを選択的に反射するが、可視光や紫外光なども同様
に反射してしまう。これをレチクルRや投影光学系PO
に導いたりすると、余計なエネルギーのためにレチクル
Rや投影光学系POを構成するミラー(これらについて
は後述する)が発熱したり、最悪の場合にはウエハW上
に不要な光が転写されて像の劣化を招くおそれもあるた
め、かかる事態の発生を防止しようとするものである。
Here, the wavelength selection window 30 is provided for the purpose of cutting visible light. This is because EUV reflective films composed of multilayer films have a very sharp wavelength selectivity for wavelengths near EUV light and selectively reflect only specific wavelengths used for exposure. Will be similarly reflected. This is called reticle R or projection optical system PO
The mirror (which will be described later) forming the reticle R and the projection optical system PO due to unnecessary energy, or unnecessary light is transferred onto the wafer W in the worst case. Since the image may be deteriorated, an attempt is made to prevent such a situation from occurring.

【0075】図3には、図2に示される光源装置12を
Y方向一側(図2における左側)から見た状態が示され
ている。この図3においては、紙面の奥側に図1の折り
返しミラーMがある。照明ミラーIMの反射面は図3に
は表れていないが、図3の紙面奥側からみた場合に長方
形状をしている。すなわち、図2では凹曲面、この左側
面図である図3では長方形であるから、照明ミラーIM
の反射面は、円筒の内周面の一部と同様の形状をしてい
ることになる。この場合、EUV光ELは、図2の紙面
内では収束されるが、図3の紙面内では平行光のままで
あるから、図3中の左右方向の長さが後述する円弧状照
明領域の長手方向の長さとなる。なお、平行と言っても
前述の通り光源の大きさが有限であるため、空間的コヒ
ーレンシーがゼロと言うわけではない。
FIG. 3 shows the light source device 12 shown in FIG. 2 as viewed from one side in the Y direction (left side in FIG. 2). In FIG. 3, the folding mirror M of FIG. The reflection surface of the illumination mirror IM is not shown in FIG. 3, but has a rectangular shape when viewed from the back side of the paper of FIG. That is, the illumination mirror IM has a concave curved surface in FIG. 2 and a rectangular shape in FIG.
Has the same shape as a part of the inner peripheral surface of the cylinder. In this case, the EUV light EL is converged in the plane of FIG. 2 but remains parallel in the plane of FIG. 3, so that the length in the left-right direction in FIG. It is the length in the longitudinal direction. It should be noted that even though the light source is parallel, the spatial coherency is not necessarily zero because the size of the light source is finite as described above.

【0076】図1に戻り、前記レチクルステージRST
は、図1では図示が省略されているが、実際には図4に
示されるように、XY平面に沿って配置されたレチクル
ステージベース32上に配置され、磁気浮上型2次元リ
ニアアクチュエータ34によって該レチクルステージベ
ース32上に浮上支持されている。このレチクルステー
ジRSTは、磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ3
4によってY方向に所定ストロークで駆動されるととも
に、X方向及びθ方向(Z軸回りの回転方向)にも微小
量駆動されるようになっている。また、このレチクルス
テージRSTは、磁気浮上型2次元リニアアクチュエー
タ34によってZ方向及びXY面に対する傾斜方向にも
微小量だけ駆動可能に構成されている。
Returning to FIG. 1, the reticle stage RST
Although not shown in FIG. 1, is actually arranged on a reticle stage base 32 arranged along the XY plane as shown in FIG. The reticle stage base 32 is supported by floating. The reticle stage RST is a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 3
4 is driven by a predetermined stroke in the Y direction, and is also driven by a small amount in the X direction and the θ direction (rotation direction around the Z axis). The reticle stage RST is configured to be driven by a minute amount in the Z direction and the tilt direction with respect to the XY plane by the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34.

【0077】レチクルステージRSTの周辺部の底部に
は、永久磁石(図示省略)が設けられており、この永久
磁石とレチクルステージベース32上にXY2次元方向
に張り巡らされたコイル34aとによって前記磁気浮上
型2次元リニアアクチュエータ34が構成されており、
後述する主制御装置80によってコイル34aに流す電
流を制御することによってレチクルステージRSTの6
次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになってい
る。
A permanent magnet (not shown) is provided at the bottom of the periphery of the reticle stage RST. A floating type two-dimensional linear actuator 34 is configured,
The main controller 80, which will be described later, controls the current flowing through the coil 34a to thereby control the current of the reticle stage RST.
Position and orientation control in the dimensional direction is performed.

【0078】レチクルステージRSTは、図4に拡大し
て示されるように、レチクルRをレチクルステージベー
ス32に対向して保持するレチクルホルダRHと、レチ
クルホルダRHの周辺部を保持するステージ本体35
と、ステージ本体35の内部でレチクルホルダRHの背
面側(上面側)に設けられ該レチクルホルダRHの温度
をコントロールするための温度制御部36とを備えてい
る。前記レチクルホルダRHとしては、静電チャック式
のレチクルホルダが用いられている。これは、EUV光
ELを露光用照明光として用いる関係から、本実施形態
の露光装置10は、実際には、不図示の真空チャンバ内
に収容されており、このため真空チャック式のレチクル
ホルダは使用できないからである。レチクルホルダRH
の素材は低膨張ガラスやセラミックなど従来のDUV露
光装置で使用されている物で差し支えない。
The reticle stage RST includes a reticle holder RH for holding the reticle R facing the reticle stage base 32 and a stage body 35 for holding the peripheral portion of the reticle holder RH, as shown in FIG.
And a temperature control unit 36 provided inside the stage main body 35 on the back side (upper side) of the reticle holder RH to control the temperature of the reticle holder RH. As the reticle holder RH, a reticle holder of an electrostatic chuck type is used. This is because the exposure apparatus 10 of the present embodiment is actually housed in a vacuum chamber (not shown) because the EUV light EL is used as the illumination light for exposure. Because it cannot be used. Reticle holder RH
The material may be a material used in a conventional DUV exposure apparatus, such as low expansion glass or ceramic.

【0079】レチクルホルダRHのレチクル吸着面に
は、複数の温度センサ38が所定間隔で配置されてお
り、これらの温度センサ38によってレチクルRの温度
が正確に測定され、この測定温度に基づいて温度制御部
36でレチクルRの温度を所定の目標温度に保つような
温度制御を行う。この温度制御部36を構成する冷却装
置としては、外部からフレキシブルなチューブを介して
冷却液体を引き込む形の液冷式や、ペルチェ素子のよう
な電子素子を用いる方式、さらにはヒートパイプ等の熱
交換器を用いる方式などが採用できる。
A plurality of temperature sensors 38 are arranged at predetermined intervals on the reticle suction surface of the reticle holder RH, and the temperature of the reticle R is accurately measured by these temperature sensors 38. The controller 36 performs temperature control so as to maintain the temperature of the reticle R at a predetermined target temperature. As a cooling device constituting the temperature control unit 36, a liquid cooling type in which a cooling liquid is drawn in from outside through a flexible tube, a method using an electronic element such as a Peltier element, and a heat pipe such as a heat pipe. A method using an exchanger can be adopted.

【0080】レチクルステージRSTのY方向一側の側
面には、鏡面加工が施され、可視領域の光に対する反射
面40aが形成されている。図4では図示が省略されて
いるが、図6に示されるように、レチクルステージRS
TのX方向一側の側面にも鏡面加工が施され、可視領域
の光に対する反射面40bが形成されている。そして、
この露光装置10では、従来のDUV光源の露光装置と
同様に、前記反射面40a、40bに測定ビームを照射
する干渉計システムによってレチクルステージRSTの
XY面内の位置が管理されている。この干渉計システム
については、後に詳述する。
The side surface of the reticle stage RST on one side in the Y direction is mirror-finished to form a reflection surface 40a for light in the visible region. Although not shown in FIG. 4, as shown in FIG. 6, reticle stage RS
The side surface on one side in the X direction of T is also mirror-finished to form a reflection surface 40b for light in the visible region. And
In this exposure apparatus 10, the position of the reticle stage RST in the XY plane is managed by an interferometer system that irradiates the reflection surfaces 40a and 40b with a measurement beam, similarly to the exposure apparatus using a conventional DUV light source. This interferometer system will be described later in detail.

【0081】レチクルRの表面(パターン面)には、E
UV光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜
は、例えば2種類の物質を交互に積層させた多層膜であ
る。ここでは、モリブデンMoと珪素Siの多層膜を用
いて波長13nmのEUV光に対して反射率約70%の
反射膜を形成している。かかる反射膜の上にEUV光を
吸収する物質を一面に塗布し、パタニングする。多層膜
のような反射物体をパタニングすると失敗した時の修復
が不可能であるのに対し、吸収層を設けてパタニングす
る方法だとやり直しが可能になるのでパターン修復が可
能になる。実在する大部分の物質がEUV光を反射しな
いため、吸収層に用いることができる。本実施形態で
は、後述するように、レチクルRのZ方向位置を計測す
るために、レーザ干渉計(RIFZ1〜RIFZ3)が
用いられるため、これらのレーザ干渉計からの測定ビー
ム(可視領域の光)に対して前記反射層と同程度の反射
率が得られるような物質により吸収層が形成されてい
る。この他、この吸収層形成材料の選択の基準としてパ
タニングのし易さ、反射層への密着性、酸化などによる
経年変化が小さいなどが挙げられる。
On the surface (pattern surface) of reticle R, E
A reflection film that reflects UV light is formed. This reflection film is, for example, a multilayer film in which two kinds of substances are alternately laminated. Here, a reflective film having a reflectance of about 70% for EUV light having a wavelength of 13 nm is formed using a multilayer film of molybdenum Mo and silicon Si. A material that absorbs EUV light is applied on one surface of the reflective film, and patterning is performed. When a reflective object such as a multilayer film is patterned, it is impossible to repair the failure when it fails. On the other hand, when the patterning is performed by providing an absorbing layer, the pattern can be repaired because the process can be redone. Since most existing substances do not reflect EUV light, they can be used for absorbing layers. In the present embodiment, as described later, laser interferometers (RIFZ1 to RIFZ3) are used to measure the position of the reticle R in the Z direction. Therefore, measurement beams (light in the visible region) from these laser interferometers are used. The absorption layer is formed of a substance that can provide the same reflectance as that of the reflection layer. In addition, the criteria for selecting the material for forming the absorbing layer include ease of patterning, adhesion to the reflective layer, and small changes over time due to oxidation and the like.

【0082】図5には、レチクルRの一例が示されてい
る。図中の中央にある長方形の領域がパターン領域PA
である。斜線が施された円弧状の領域が露光用照明光で
あるEUV光ELが照射される円弧状照明領域IAであ
る。ここで、円弧状の照明領域を用いて露光を行うの
は、後述する投影光学系POの諸収差が最も小さい領域
のみを使用できるようにするためである。また、レチク
ルRのパターン領域PAのX方向両端部には、Y方向に
沿って所定間隔で位置合わせマークとしてのレチクルア
ライメントマークRM1〜RM6が形成されている。レ
チクルアライメントマークRM1とRM4、RM2とR
M5、RM3とRM6は、それぞれほぼX方向に沿って
配置されている。
FIG. 5 shows an example of the reticle R. The rectangular area at the center in the figure is the pattern area PA.
It is. The hatched arc-shaped area is the arc-shaped illumination area IA irradiated with the EUV light EL as the illumination light for exposure. Here, the reason why the exposure is performed using the arc-shaped illumination area is that only the area where the various aberrations of the projection optical system PO described later are the smallest can be used. At both ends in the X direction of the pattern area PA of the reticle R, reticle alignment marks RM1 to RM6 as alignment marks are formed at predetermined intervals along the Y direction. Reticle alignment marks RM1 and RM4, RM2 and R
M5, RM3, and RM6 are respectively arranged substantially along the X direction.

【0083】図5から明らかなように円弧状の照明領域
IAを用いる場合には、一括露光(静止露光)を行うの
は現実的でないため、本実施形態では後述するようにし
て走査露光が行われる。
As is apparent from FIG. 5, when the arc-shaped illumination area IA is used, it is not practical to perform the batch exposure (still exposure), and in this embodiment, the scanning exposure is performed as described later. Will be

【0084】レチクルRは、前述したようにその表面に
反射層が形成されるため、レチクルRそのものの素材は
特に問わない。レチクルRの素材としては、例えば低膨
張ガラス、石英ガラス(例えば、ショット社のゼロデュ
ア(商品名)、コーニング社のULE(商品名)なども
含む)、セラミックス、シリコンウエハなどが考えられ
る。この素材の選択の基準として、例えばレチクルホル
ダRHの素材と同一の素材をレチクルRの素材として用
いることが挙げられる。かかる場合には、露光用照明光
ELの照射等による温度上昇に起因してレチクルRやレ
チクルホルダRHに熱膨張が生じるが、両素材が同一で
あれば同一量だけ膨張するので、両者の間にずれようと
する力(熱応力)が働かないというメリットがある。こ
れに限らず、異なる物質であっても同じ線膨張率を持っ
た物質をレチクルRとレチクルホルダRHとの素材とし
て用いれば、同じ効果が得られる。例えば、レチクルR
にシリコンウエハ、レチクルホルダRHにSiC(炭化
珪素)を用いることが考えられる。レチクルRの素材と
してシリコンウエハを用いると、パターン描画装置やレ
ジスト塗布装置、エッチング装置などのプロセス装置な
どがそのまま使用できると言う利点もある。本実施形態
では、かかる理由により、レチクルRの素材としてシリ
コンウエハを用い、レチクルホルダをSiCによって形
成している。
The material of the reticle R is not particularly limited since the reflective layer is formed on the surface of the reticle R as described above. As a material of the reticle R, for example, low expansion glass, quartz glass (including, for example, Zerodur (trade name) of Schott Co., and ULE (trade name) of Corning Co., Ltd.), ceramics, and silicon wafer can be considered. As a criterion for selecting this material, for example, the same material as the material of the reticle holder RH may be used as the material of the reticle R. In such a case, thermal expansion occurs in the reticle R and the reticle holder RH due to a temperature rise due to irradiation of the exposure illumination light EL and the like. However, if both materials are the same, they expand by the same amount. There is a merit that a force (thermal stress) that tries to shift does not work. The present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using different materials having the same linear expansion coefficient as the material of the reticle R and the reticle holder RH. For example, reticle R
Use of silicon carbide (SiC) for the reticle holder RH. When a silicon wafer is used as the material of the reticle R, there is also an advantage that a process device such as a pattern drawing device, a resist coating device, and an etching device can be used as it is. In this embodiment, for this reason, a silicon wafer is used as the material of the reticle R, and the reticle holder is formed of SiC.

【0085】図1に戻り、レチクルRの下方(EUV光
の入射側)には可動式ブラインド42、視野絞りとして
のスリット板44とがレチクルRに近接して配置されて
いる。より具体的には、これら可動式ブラインド42、
スリット板44は、実際には、図4に示されるようにレ
チクルステージベース32の内部に配置されている。
Returning to FIG. 1, below the reticle R (on the EUV light incident side), a movable blind 42 and a slit plate 44 as a field stop are arranged close to the reticle R. More specifically, these movable blinds 42,
The slit plate 44 is actually arranged inside the reticle stage base 32 as shown in FIG.

【0086】スリット板44は、円弧状の照明領域IA
を規定するもので、投影光学系POに対して固定されて
いても勿論良いが、本実施形態においては、このスリッ
ト板44は、モータ等を含む切替機構としての駆動機構
46によって駆動可能に構成されている。図7には、こ
のスリット板44及びその駆動機構46の平面図が示さ
れている。スリット板44には、露光用照明光としての
EUV光ELが照射されるレチクルR上の円弧状の照明
領域(第1照明領域)IAを規定する第1開口としての
第1スリット44aと、レチクルRのパターン領域PA
の両側に形成されたアライメントマークRM1とRM4
(あるいは、RM2とRM5、RM3とRM6)部分に
露光用照明光ELが照射される第2照明領域を規定する
第2開口としての第2スリット44bとを有する。駆動
機構46は、モータ46Aとこのモータの出力軸に継ぎ
手46Bを介して連結された送りねじ46Cと、前記モ
ータ46Aの制御部46Dとを備えている。スリット板
44の図7における紙面裏側に突設されたナット部(図
示省略)に送りねじ46Cが螺合している。このため、
モータ46Aの回転によって送りねじ46Cが回転駆動
され、これによって送りねじ46Cの軸方向(Y方向)
にスリット板44が駆動されるようになっている。駆動
機構46の制御部46Dは、後述する主制御装置80
(図10参照)からの指示に従って、露光時には、スリ
ット板44を、露光用照明光ELが第1スリット44a
に照射される第1位置に切り替え、レチクルRの位置合
わせ(アライメント)時には、スリット板44を、露光
用照明光ELが第2スリット44bに照射される第2位
置に切り替えるようになっている。なお、送りねじ機構
の代わりに、例えばリニアモータを用いてスリット板4
4を駆動しても良い。
The slit plate 44 has an arc-shaped illumination area IA.
The slit plate 44 may be fixed to the projection optical system PO. However, in the present embodiment, the slit plate 44 is configured to be drivable by a driving mechanism 46 as a switching mechanism including a motor and the like. Have been. FIG. 7 is a plan view of the slit plate 44 and the driving mechanism 46 thereof. The slit plate 44 includes a first slit 44a as a first opening that defines an arc-shaped illumination area (first illumination area) IA on the reticle R to which the EUV light EL as exposure illumination light is irradiated, and a reticle. R pattern area PA
Marks RM1 and RM4 formed on both sides of
(Or RM2 and RM5, and RM3 and RM6) have a second slit 44b as a second opening that defines a second illumination area where the exposure illumination light EL is irradiated. The drive mechanism 46 includes a motor 46A, a feed screw 46C connected to an output shaft of the motor via a joint 46B, and a control unit 46D for the motor 46A. A feed screw 46C is screwed into a nut portion (not shown) projecting from the slit plate 44 on the back side of the paper surface in FIG. For this reason,
The rotation of the motor 46A drives the feed screw 46C to rotate, whereby the axial direction (Y direction) of the feed screw 46C is changed.
The slit plate 44 is driven. The control unit 46D of the drive mechanism 46 includes a main controller 80 described later.
In accordance with the instruction from FIG. 10 (see FIG. 10), at the time of exposure, the slit illumination plate EL is used to expose the slit plate 44 to the first slit 44a.
When the reticle R is aligned (aligned), the slit plate 44 is switched to the second position where the exposure illumination light EL is applied to the second slit 44b. Instead of the feed screw mechanism, for example, a linear motor is used to
4 may be driven.

【0087】図4に戻り、前記可動式ブラインド42
は、同一レチクルR内に描かれた冗長回路パターンをウ
エハWに転写したくない場合、その冗長回路部分が照明
領域IA内に含まれるのを防止するためのもので、本実
施形態では、後述する主制御装置80(図10参照)か
らの指示に応じ、駆動機構46を構成する前記制御部4
6DによってレチクルステージRSTのY方向の移動と
同期してそのY方向の移動が制御されるようになってい
る。この場合において、可動式ブラインド42の始動
は、レチクルRが走査し始めてからレチクルRと同じよ
うに走査し始めても良いし、目標の隠すべきパターンが
差し掛かるのに合わせて動き始めても良い。
Returning to FIG. 4, the movable blind 42
Is to prevent the redundant circuit pattern drawn in the same reticle R from being included in the illumination area IA when it is not desired to transfer the redundant circuit pattern to the wafer W. In response to an instruction from the main control device 80 (see FIG. 10),
6D controls the movement of the reticle stage RST in the Y direction in synchronization with the movement in the Y direction. In this case, the starting of the movable blind 42 may start scanning in the same manner as the reticle R after the reticle R starts scanning, or may start moving in accordance with the arrival of a target pattern to be hidden.

【0088】図1に戻り、前記投影光学系POは、前記
の如く、反射光学素子(ミラー)のみから成る反射光学
系が使用されており、ここでは、投影倍率1/4倍のも
のが使用されている。従って、レチクルRによって反射
され、レチクルRに描かれたパターン情報を含むEUV
光ELは、投影光学系POによって4分の1に縮小され
てウエハW上に照射される。
Referring back to FIG. 1, as the projection optical system PO, as described above, a reflection optical system consisting of only a reflection optical element (mirror) is used. Have been. Therefore, EUV including the pattern information reflected by the reticle R and drawn on the reticle R
The light EL is irradiated onto the wafer W after being reduced to a quarter by the projection optical system PO.

【0089】ここで、投影光学系POについて図8を用
いてより詳細に説明する。この図8に示されるように、
投影光学系POは、レチクルRで反射されたEUV光E
Lを順次反射する第1ミラーM1、第2ミラーM2、第
3ミラーM3、第4ミラーM4の合計4枚のミラー(反
射光学素子)と、これらのミラーM1〜M4を保持する
鏡筒PPとから構成されている。前記第1ミラーM1及
び第4ミラーM4の反射面は非球面の形状を有し、第2
ミラーM2の反射面は平面であり、第3ミラーM3の反
射面は球面形状となっている。各反射面は設計値に対し
て露光波長の約50分の1から60分の1以下の加工精
度が実現され、RMS値(標準偏差)で0.2nmから
0.3nm以下の誤差しかない。各ミラーの素材は低膨
張ガラスあるいは金属であって、表面にはレチクルRと
同様の2種類の物質を交互に重ねた多層膜によりEUV
光に対する反射層が形成されている。
Here, the projection optical system PO will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG.
The projection optical system PO includes the EUV light E reflected by the reticle R.
A total of four mirrors (reflection optical elements) of a first mirror M1, a second mirror M2, a third mirror M3, and a fourth mirror M4, which sequentially reflect L, and a lens barrel PP holding these mirrors M1 to M4. It is composed of The reflecting surfaces of the first mirror M1 and the fourth mirror M4 have an aspherical shape,
The reflection surface of the mirror M2 is flat, and the reflection surface of the third mirror M3 is spherical. Each reflecting surface achieves a processing accuracy of about 1/50 to 1/60 or less of the exposure wavelength with respect to the design value, and has an error of 0.2 to 0.3 nm or less in RMS value (standard deviation). The material of each mirror is low expansion glass or metal, and EUV is formed on the surface by a multilayer film in which two kinds of materials similar to the reticle R are alternately stacked.
A reflection layer for light is formed.

【0090】この場合、図8に示されるように、第1ミ
ラーM1で反射された光が第2ミラーM2に到達できる
ように、第4ミラーM4には穴が空けられている。同様
に第4ミラーM4で反射された光がウエハWに到達でき
るよう第1ミラーM1には穴が設けられている。勿論、
穴を空けるのでなく、ミラーの外形を光束が通過可能な
切り欠きを有する形状としても良い。
In this case, as shown in FIG. 8, a hole is formed in the fourth mirror M4 so that the light reflected by the first mirror M1 can reach the second mirror M2. Similarly, the first mirror M1 is provided with a hole so that the light reflected by the fourth mirror M4 can reach the wafer W. Of course,
Instead of making a hole, the outer shape of the mirror may have a cutout through which a light beam can pass.

【0091】投影光学系POが置かれている環境も真空
であるため、露光用照明光の照射による熱の逃げ場がな
い。そこで、本実施形態では、ミラーM1〜M4と当該
ミラーM1〜M4を保持する鏡筒PPの間をヒートパイ
プHPで連結するとともに、鏡筒PPを冷却する冷却装
置を設けている。すなわち、鏡筒PPを内側のミラー保
持部50と、その外周部に装着された冷却装置としての
冷却ジャケット52との2重構造とし、冷却ジャケット
52の内部には、冷却液を流入チューブ54側から流出
チューブ56側に流すための螺旋状のパイプ58が設け
られている。ここでは、冷却液として冷却水が用いられ
ている。冷却ジャケット52から流出チューブ56を介
して流出した冷却水は、不図示の冷凍装置内で冷媒との
間で熱交換を行い、所定温度まで冷却された後、流入チ
ューブ54を介して冷却ジャケット52内に流入するよ
うになっており、このようにして冷却水が循環されるよ
うになっている。
Since the environment in which the projection optical system PO is placed is also a vacuum, there is no escape for heat due to the irradiation of the illumination light for exposure. Therefore, in the present embodiment, a cooling device that cools the lens barrel PP is provided while connecting the mirrors M1 to M4 and the lens barrel PP holding the mirrors M1 to M4 with a heat pipe HP. That is, the lens barrel PP has a double structure of an inner mirror holding portion 50 and a cooling jacket 52 as a cooling device mounted on an outer peripheral portion thereof. A helical pipe 58 is provided for flowing from the outlet tube 56 to the outlet tube 56 side. Here, cooling water is used as the cooling liquid. The cooling water flowing out of the cooling jacket 52 through the outflow tube 56 exchanges heat with the refrigerant in a refrigeration apparatus (not shown), and is cooled to a predetermined temperature. The cooling water is circulated in this manner.

【0092】このため、本実施形態の投影光学系POで
は、露光用照明光(EUV光)ELの照射によりミラー
M1、M2、M3、M4に熱エネルギが与えられても、
ヒートパイプHPにより一定温度に温度調整された鏡筒
PPとの間で熱交換が行われて、ミラーM1、M2、M
3、M4が前記一定温度に冷却されるようになってい
る。この場合において、本実施形態では、図8に示され
るように、ミラーM1、M2、M4等については、その
裏面側のみでなく表面側(反射面側)の露光用照明光が
照射されない部分にもヒートパイプHPが貼り付けられ
ているので、裏面側のみを冷却する場合に比べてより効
果的に前記各ミラーの冷却が行われる。なお、第3ミラ
ーM3の裏面側や第1ミラーM1の表面側のヒートパイ
プHPは、紙面の奥行き方向において鏡筒PPの内周面
に達していることは言うまでもない。なお、鏡筒PPの
外観は、図6に示されるように、四角柱状をしている。
For this reason, in the projection optical system PO of the present embodiment, even if heat energy is given to the mirrors M1, M2, M3 and M4 by irradiation of the exposure illumination light (EUV light) EL,
Heat exchange is performed between the lens barrel PP whose temperature has been adjusted to a constant temperature by the heat pipe HP, and the mirrors M1, M2, M
3. M4 is cooled to the constant temperature. In this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the mirrors M1, M2, M4, etc. are not only on the back side but also on the front side (reflection side) where the illumination light for exposure is not irradiated. Also, since the heat pipe HP is attached, the cooling of each mirror is performed more effectively than when only the back side is cooled. Needless to say, the heat pipe HP on the back surface side of the third mirror M3 and the front surface side of the first mirror M1 reaches the inner peripheral surface of the lens barrel PP in the depth direction of the drawing. In addition, the external appearance of the lens barrel PP has a quadrangular prism shape as shown in FIG.

【0093】図1に戻り、前記ウエハステージWST
は、XY平面に沿って配置されたウエハステージベース
60上に配置され、磁気浮上型2次元リニアアクチュエ
ータ62によって該ウエハステージベース60上に浮上
支持されている。このウエハステージWSTは、前記磁
気浮上型2次元リニアアクチュエータ62によってX方
向及びY方向に所定ストロークで駆動されるとともに、
θ方向(Z軸回りの回転方向)にも微小量駆動されるよ
うになっている。また、このウエハステージWSTは、
磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ62によってZ
方向及びXY面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可
能に構成されている。
Returning to FIG. 1, wafer stage WST
Are arranged on a wafer stage base 60 arranged along the XY plane, and are levitated and supported on the wafer stage base 60 by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62. The wafer stage WST is driven at a predetermined stroke in the X direction and the Y direction by the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62,
It is also driven in a minute amount in the θ direction (the rotation direction around the Z axis). Also, this wafer stage WST
Z by the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62
It is configured such that it can be driven by a very small amount in the direction and the tilt direction with respect to the XY plane.

【0094】ウエハステージWSTの底面には、永久磁
石(図示省略)が設けられており、この永久磁石とウエ
ハステージベース60上にXY2次元方向に張り巡らさ
れたコイル(図示省略)とによって前記磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ62が構成されており、後述す
る主制御装置80により前記コイルに流す電流を制御す
ることによってウエハステージWSTの6次元方向の位
置及び姿勢制御が行われるようになっている。
A permanent magnet (not shown) is provided on the bottom surface of wafer stage WST. A floating type two-dimensional linear actuator 62 is formed, and the position and orientation of the wafer stage WST in the six-dimensional direction are controlled by controlling a current flowing through the coil by a main controller 80 described later. .

【0095】ウエハステージWSTの上面には、静電チ
ャック方式の不図示のウエハホルダが載置され、該ウエ
ハホルダによってウエハWが吸着保持されている。ま
た、このウエハステージWSTの図1におけるY方向他
側の側面には鏡面加工が施され、可視領域の光に対する
反射面74aが形成されている。また、図1では図示が
省略されているが、図6に示されるように、ウエハステ
ージWSTのX方向一側の側面にも鏡面加工が施され、
可視領域の光に対する反射面74bが形成されている。
そして、この露光装置10では、前記反射面74a、7
4bに測定ビームを照射する干渉計システムによって投
影光学系POに対するその位置が正確に測定されるよう
になっている。この干渉計システムについては後述す
る。
On the upper surface of wafer stage WST, a wafer holder (not shown) of the electrostatic chuck type is mounted, and wafer W is held by suction by the wafer holder. Further, the side surface of wafer stage WST on the other side in the Y direction in FIG. 1 is mirror-finished, and a reflection surface 74a for light in the visible region is formed. Although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 6, the side surface on one side in the X direction of the wafer stage WST is also mirror-finished,
A reflection surface 74b for light in the visible region is formed.
In the exposure apparatus 10, the reflection surfaces 74a, 7a
The position of the projection optical system PO with respect to the projection optical system PO is accurately measured by an interferometer system which irradiates the measurement beam 4b. This interferometer system will be described later.

【0096】ウエハステージWST上面の一端部には、
レチクルRに描画されたパターンがウエハW面上に投影
される位置と、アライメント光学系ALGの相対位置関
係の計測(いわゆるベースライン計測)等を行うための
空間像計測器FMが設けられている。この空間像計測器
FMは、従来のDUV露光装置の基準マーク板に相当す
るものである。
At one end of the upper surface of wafer stage WST,
There is provided an aerial image measuring instrument FM for measuring the relative position relationship (so-called baseline measurement) of the position where the pattern drawn on the reticle R is projected onto the surface of the wafer W and the alignment optical system ALG. . This aerial image measuring instrument FM corresponds to a reference mark plate of a conventional DUV exposure apparatus.

【0097】図9(A)、(B)には、この空間像計測
器FMの平面図、縦断面図がそれぞれ示されている。こ
れらの図に示されるように、空間像計測器FMの上面に
は、開口としてのスリットSLTが形成されている。こ
のスリットSLTは、ウエハステージWSTの上面に固
定された所定厚さの蛍光発生物質63の表面に形成され
たEUV光の反射層64にパターンニングされたもので
ある。なお、反射層64に代えてEUV光の吸収層を設
け、この吸収層に開口を形成してもよい。
FIGS. 9A and 9B show a plan view and a longitudinal sectional view of the aerial image measuring instrument FM, respectively. As shown in these figures, a slit SLT as an opening is formed on the upper surface of the aerial image measuring instrument FM. The slit SLT is patterned on the EUV light reflecting layer 64 formed on the surface of the fluorescent substance 63 having a predetermined thickness fixed on the upper surface of the wafer stage WST. Note that an EUV light absorption layer may be provided instead of the reflection layer 64, and an opening may be formed in this absorption layer.

【0098】前記スリットSLTの下方のウエハステー
ジWSTの上面板には、開口66が形成されており、こ
の開口66に対向するウエハステージWSTの内部に
は、フォトマルチプライヤ等の光電変換素子PMが配置
されている。従って、投影光学系POを介して上方から
空間像計測器FMにEUV光ELが照射されると、スリ
ットSLTを透過したEUV光が蛍光発生物質63に到
達し、該蛍光発生物質63がEUV光に比べて波長の長
い光を発する。この光が光電変換素子PMによって受光
されその光の強度に応じた電気信号に変換される。この
光電変換素子PMの出力信号も主制御装置80に供給さ
れるようになっている。
An opening 66 is formed in the upper surface plate of the wafer stage WST below the slit SLT. Inside the wafer stage WST opposed to the opening 66, a photoelectric conversion element PM such as a photomultiplier is provided. Are located. Accordingly, when the aerial image measuring instrument FM is irradiated with the EUV light EL from above via the projection optical system PO, the EUV light transmitted through the slit SLT reaches the fluorescent substance 63, and the fluorescent substance 63 It emits light with a longer wavelength than. This light is received by the photoelectric conversion element PM and converted into an electric signal corresponding to the intensity of the light. The output signal of the photoelectric conversion element PM is also supplied to the main controller 80.

【0099】次に、図6を用いて、レチクルステージR
ST及びウエハステージWSTの位置を計測する干渉計
システム70(図10参照)の構成等について詳述す
る。なお、図6においては、各レーザ干渉計の測長軸を
用いて該当するレーザ干渉計を代表的に示している。
Next, referring to FIG. 6, reticle stage R
The configuration and the like of the interferometer system 70 (see FIG. 10) for measuring the positions of the ST and the wafer stage WST will be described in detail. In FIG. 6, the corresponding laser interferometer is typically shown using the length measurement axis of each laser interferometer.

【0100】この干渉計システム70は、レチクルステ
ージRSTのXY面内の位置を計測する4つのレーザ干
渉計RIFX1、RIFX2、RIFY1、RIFY2
と、ウエハステージWSTのXY面内の位置を計測する
4つのレーザ干渉計WIFX1、WIFX2、WIFY
1、WIFY2とを含んで構成されている。
The interferometer system 70 includes four laser interferometers RIFX1, RIFX2, RIFY1, and RIFY2 for measuring the position of the reticle stage RST in the XY plane.
And four laser interferometers WIFX1, WIFX2, WIY for measuring the position of the wafer stage WST in the XY plane
1 and WIFY2.

【0101】干渉計RIFY1は、レチクルステージR
STの反射面40aに計測ビームRIFY1Mを投射す
るとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付けられ
た固定鏡(参照鏡)72a(図1参照)に参照ビームR
IFY1Rを投射し、それぞれの反射光を受光すること
により、その計測ビームRIFY1Mの投射位置での固
定鏡72aに対するレチクルステージRSTのY方向の
相対位置を計測する。
The interferometer RIFY1 has a reticle stage R
The measurement beam RIFY1M is projected onto the reflection surface 40a of the ST, and the reference beam R is applied to a fixed mirror (reference mirror) 72a (see FIG. 1) attached to the barrel PP of the projection optical system PO.
By projecting IFY1R and receiving each reflected light, the relative position of the reticle stage RST in the Y direction with respect to the fixed mirror 72a at the projection position of the measurement beam RIFY1M is measured.

【0102】同様に、干渉計RIFY2は、レチクルス
テージRSTの反射面40aに計測ビームRIFY2M
を投射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り
付けられた固定鏡(参照鏡)72a(図1参照)に参照
ビームRIFY2Rを投射し、それぞれの反射光を受光
することにより、その計測ビームRIFY2Mの投射位
置での固定鏡72aに対するレチクルステージRSTの
Y方向の相対位置を計測する。
Similarly, the interferometer RIFY2 applies the measurement beam RIFY2M to the reflection surface 40a of the reticle stage RST.
Is projected, a reference beam RIFY2R is projected onto a fixed mirror (reference mirror) 72a (see FIG. 1) attached to the barrel PP of the projection optical system PO, and the respective reflected light is received, thereby measuring the measurement beam. The relative position of the reticle stage RST in the Y direction with respect to the fixed mirror 72a at the projection position of RIFY2M is measured.

【0103】上記2つの干渉計RIFY1、RIFY2
の計測ビームRIFY1M、RIFY2Mの照射位置の
中心が照明領域IAの中心(レチクルRのX方向の中
心)と一致するようになっている。従って、これら2つ
の干渉計の計測値の平均値がレチクルステージRSTの
Y方向位置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったも
のがレチクルステージRSTの回転角(ここではα1と
する)を与える。これらの干渉計RIFY1、RIFY
2の計測値は、主制御装置80に供給されており、主制
御装置80では上記平均値、及び回転角α1を算出す
る。
The above two interferometers RIFY1, RIFY2
The center of the irradiation position of the measurement beams RIFY1M and RIFY2M is aligned with the center of the illumination area IA (the center of the reticle R in the X direction). Therefore, the average of the measured values of these two interferometers is the Y direction position of reticle stage RST, and the difference between the two measured values divided by the interferometer axis interval is the rotation angle of reticle stage RST (here α1). )give. These interferometers RIFY1, RIFY
The measured value of 2 is supplied to the main controller 80, and the main controller 80 calculates the average value and the rotation angle α1.

【0104】また、干渉計RIFX1は、レチクルステ
ージRSTの反射面40bに計測ビームRIFX1Mを
投射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付
けられた固定鏡(参照鏡)72bに参照ビームRIFX
1Rを投射し、それぞれの反射光を受光することによ
り、その計測ビームRIFX1Mの投射位置での固定鏡
72bに対するレチクルステージRSTのX方向の相対
位置を計測する。
The interferometer RIFX1 projects the measurement beam RIFX1M on the reflection surface 40b of the reticle stage RST, and also applies the reference beam RIFX to a fixed mirror (reference mirror) 72b attached to the barrel PP of the projection optical system PO.
By projecting 1R and receiving each reflected light, the relative position of the reticle stage RST in the X direction with respect to the fixed mirror 72b at the projection position of the measurement beam RIFX1M is measured.

【0105】同様に、干渉計RIFX2は、レチクルス
テージRSTの反射面40bに計測ビームRIFX2M
を投射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り
付けられた固定鏡(参照鏡)72bに参照ビームRIF
X2Rを投射し、それぞれの反射光を受光することによ
り、その計測ビームRIFX2Mの投射位置での固定鏡
72bに対するレチクルステージRSTのX方向の相対
位置を計測する。
Similarly, the interferometer RIFX2 uses the measurement beam RIFX2M on the reflection surface 40b of the reticle stage RST.
And a reference beam RIF is applied to a fixed mirror (reference mirror) 72b attached to the barrel PP of the projection optical system PO.
By projecting X2R and receiving each reflected light, the relative position of the reticle stage RST in the X direction with respect to the fixed mirror 72b at the projection position of the measurement beam RIFX2M is measured.

【0106】上記2つの干渉計RIFX1、RIFX2
の計測ビームRIFX1M、RIFX2Mの照射位置の
中心が照明領域IAの中心(図5中の点P2参照)と一
致するようになっている。従って、これら2つの干渉計
の計測値の平均値がレチクルステージRSTのX方向位
置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがレチ
クルステージRSTの回転角(ここではα2とする)を
与える。これらの干渉計RIFX1、RIFX2の計測
値は、主制御装置80に供給されており、主制御装置8
0では上記平均値、及び回転角α2を算出する。この場
合、主制御装置80では上記の回転角α1、α2のいず
れか一方、又はその平均値(α1+α2)/2をレチク
ルステージRSTのθ方向の回転角として算出する。
The above two interferometers RIFX1 and RIFX2
The center of the irradiation position of the measurement beams RIFX1M and RIFX2M is aligned with the center of the illumination area IA (see point P2 in FIG. 5). Accordingly, the average of the measured values of these two interferometers is the X-direction position of the reticle stage RST, and the difference between the two measured values divided by the interferometer axis interval is the rotation angle of the reticle stage RST (here α2). )give. The measurement values of these interferometers RIFX1 and RIFX2 are supplied to the main control device 80, and the main control device 8
At 0, the average value and the rotation angle α2 are calculated. In this case, main controller 80 calculates one of rotation angles α1 and α2 or an average value (α1 + α2) / 2 as the rotation angle of reticle stage RST in the θ direction.

【0107】干渉計WIFY1は、ウエハステージWS
Tの反射面74aに計測ビームWIFY1Mを投射する
とともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付けられた
固定鏡(参照鏡)76aに参照ビームWIFY1Rを投
射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計
測ビームWIFY1Mの投射位置での固定鏡76aに対
するウエハステージWSTのY方向の相対位置を計測す
る。
The interferometer WIFY1 is connected to the wafer stage WS
By projecting the measurement beam WIFY1M on the reflection surface 74a of T and projecting the reference beam WIFY1R on a fixed mirror (reference mirror) 76a attached to the barrel PP of the projection optical system PO, and receiving each reflected light. The relative position in the Y direction of wafer stage WST with respect to fixed mirror 76a at the projection position of measurement beam WIFY1M is measured.

【0108】同様に、干渉計WIFY2は、ウエハステ
ージWSTの反射面74aに計測ビームWIFY2Mを
投射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付
けられた固定鏡(参照鏡)76aに参照ビームWIFY
2Rを投射し、それぞれの反射光を受光することによ
り、その計測ビームWIFY2Mの投射位置での固定鏡
76aに対するウエハステージWSTのY方向の相対位
置を計測する。
Similarly, interferometer WIFY2 projects measurement beam WIFY2M on reflection surface 74a of wafer stage WST, and also transmits reference beam WIFY to fixed mirror (reference mirror) 76a attached to barrel PP of projection optical system PO.
By projecting 2R and receiving each reflected light, the relative position in the Y direction of wafer stage WST with respect to fixed mirror 76a at the projection position of measurement beam WIFY2M is measured.

【0109】上記2つの干渉計WIFY1、WIFY2
の計測ビームWIFY1M、WIFY2Mの照射位置の
中心が照明領域IAに対応するウエハ上の円弧状の露光
領域SA(図11参照)の中心と一致するようになって
いる。従って、これら2つの干渉計の計測値の平均値が
ウエハステージWSTのY方向位置を、両計測値の差を
干渉計軸間隔で割ったものがウエハステージWSTの回
転角(ここではβ1とする)を与える。これらの干渉計
WIFY1、WIFY2の計測値は、主制御装置80に
供給されており、主制御装置80では上記平均値、及び
回転角β1を算出する。
The above two interferometers WIFY1, WIFY2
The center of the irradiation position of the measurement beams WIFY1M and WIFY2M corresponds to the center of the arc-shaped exposure area SA (see FIG. 11) on the wafer corresponding to the illumination area IA. Therefore, the average value of the measured values of these two interferometers is the Y-direction position of wafer stage WST, and the difference between the two measured values divided by the interferometer axis interval is the rotation angle of wafer stage WST (here, β1). )give. The measured values of these interferometers WIFY1 and WIFY2 are supplied to the main controller 80, and the main controller 80 calculates the average value and the rotation angle β1.

【0110】また、干渉計WIFX1は、ウエハステー
ジWSTの反射面74bに計測ビームWIFX1Mを投
射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付け
られた固定鏡(参照鏡)76bに参照ビームWIFX1
Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、
その計測ビームWIFX1Mの投射位置での固定鏡76
bに対するウエハステージWSTのX方向の相対位置を
計測する。
The interferometer WIFX1 projects the measurement beam WIFX1M on the reflection surface 74b of the wafer stage WST, and also applies the reference beam WIFX1 to the fixed mirror (reference mirror) 76b attached to the barrel PP of the projection optical system PO.
By projecting R and receiving each reflected light,
Fixed mirror 76 at the projection position of the measurement beam WIFX1M
The relative position of wafer stage WST in the X direction with respect to b is measured.

【0111】同様に、干渉計WIFX2は、ウエハステ
ージWSTの反射面74bに計測ビームWIFX2Mを
投射するとともに、投影光学系POの鏡筒PPに取り付
けられた固定鏡(参照鏡)76bに参照ビームWIFX
2Rを投射し、それぞれの反射光を受光することによ
り、その計測ビームWIFX2Mの投射位置での固定鏡
76bに対するウエハステージWSTのX方向の相対位
置を計測する。
Similarly, interferometer WIFX2 projects measurement beam WIFX2M on reflection surface 74b of wafer stage WST, and also transmits reference beam WIFX to fixed mirror (reference mirror) 76b attached to barrel PP of projection optical system PO.
By projecting 2R and receiving each reflected light, the relative position of wafer stage WST in the X direction with respect to fixed mirror 76b at the projection position of measurement beam WIFX2M is measured.

【0112】上記2つの干渉計WIFX1、WIFX2
の計測ビームWIFX1M、WIFX2Mの照射位置の
中心が照明領域IAに対応する露光領域SAの中心と一
致するようになっている。従って、これら2つの干渉計
の計測値の平均値がウエハステージWSTのX方向位置
を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがウエハ
ステージWSTの回転角(ここではβ2とする)を与え
る。これらの干渉計WIFX1、WIFX2の計測値
は、主制御装置80に供給されており、主制御装置80
では上記平均値、及び回転角β2を算出する。この場
合、主制御装置80では上記の回転角β1、β2のいず
れか一方、又はその平均値(β1+β2)/2をウエハ
ステージWSTのθ方向の回転角として算出する。
The above two interferometers WIFX1 and WIFX2
The center of the irradiation position of the measurement beams WIFX1M and WIFX2M corresponds to the center of the exposure area SA corresponding to the illumination area IA. Therefore, the average value of the measured values of these two interferometers is the X direction position of wafer stage WST, and the difference between the two measured values divided by the interferometer axis interval is the rotation angle of wafer stage WST (here, β2). )give. The measurement values of these interferometers WIFX1 and WIFX2 are supplied to the main controller 80, and the main controller 80
Then, the average value and the rotation angle β2 are calculated. In this case, main controller 80 calculates one of rotation angles β1 and β2 or an average value (β1 + β2) / 2 as the rotation angle of wafer stage WST in the θ direction.

【0113】図1に戻り、上記8つの干渉計の全ての計
測の基準となる投影光学系POの鏡筒PPには、レチク
ルRのZ方向(第1軸方向)の位置を計測する計測装置
としてのレチクル面測定用レーザ干渉計RIFZが設け
られている。このレーザ干渉計RIFZは、実際には、
図6に示されるように、レーザ干渉計RIFZ1、RI
FZ2、RIFZ3の3つが所定間隔で配置され、鏡筒
PPに固定されているが、図1(及び図4)では、これ
らが代表的にレーザ干渉計RIFZとして示されてい
る。
Returning to FIG. 1, a measuring device for measuring the position of the reticle R in the Z direction (first axis direction) is provided on the lens barrel PP of the projection optical system PO, which is the reference for all the measurements of the eight interferometers. As a reticle surface measurement laser interferometer RIFZ. This laser interferometer RIFZ is actually
As shown in FIG. 6, laser interferometers RIFZ1, RI
Three of FZ2 and RIFZ3 are arranged at a predetermined interval and fixed to the lens barrel PP. In FIG. 1 (and FIG. 4), these are typically shown as a laser interferometer RIFZ.

【0114】これらのレーザ干渉計RIFZ1〜RIF
Z3からの測定ビームは、折り返しミラーMを介して所
定の入射角θでレチクルRのパターン面に投射される露
光用照明光ELの照射領域、すなわち円弧状の照明領域
IA内の異なる3点に露光用照明光ELの入射光路と出
射光路(反射光路)の中心のZ方向の光路を通ってレチ
クルRのパターン面に投射されるようになっている(図
1及び図4参照)。このため、レーザ干渉計RIFZ
1、RIFZ2、RIFZ3は、レチクルRのパターン
面に所定の入射角θで斜めから入射し、入射角と同一の
出射角で反射される露光用照明光ELに影響を及ぼすこ
となく、かつ露光用照明光ELによって干渉計測定ビー
ムが影響を及ぼされることなく、高精度(例えば、数n
m〜1nm以下の精度)でレチクルRのZ方向位置を計
測することが可能になっている。
These laser interferometers RIFZ1 to RIFZ
The measurement beam from Z3 is projected onto the pattern area of the reticle R at a predetermined incident angle θ via the turning mirror M at three different points in the irradiation area of the exposure illumination light EL, that is, the arc-shaped illumination area IA. The exposure illumination light EL is projected onto the pattern surface of the reticle R through an optical path in the Z direction at the center of the incident light path and the emission light path (reflection light path) of the exposure illumination light EL (see FIGS. 1 and 4). Therefore, the laser interferometer RIFZ
1, RIFZ2 and RIFZ3 are obliquely incident on the pattern surface of the reticle R at a predetermined incident angle θ and do not affect the exposure illumination light EL reflected at the same exit angle as the incident angle, and The interferometer measurement beam is not affected by the illumination light EL and has high accuracy (for example, several n
It is possible to measure the position of the reticle R in the Z direction with an accuracy of m to 1 nm or less.

【0115】レーザ干渉計RIFZ1〜RIFZ3とし
ては、ここでは、本体内に不図示の参照鏡が内蔵された
参照鏡内蔵タイプのものが用いられ、その参照鏡の位置
を基準としてレチクルR上の測定ビームの照射位置のZ
方向位置を、それぞれ計測する。この場合、図5に示さ
れる照明領域IA内の点P1の位置にレーザ干渉計RI
FZ1からの測定ビームが投射され、点P2の位置にレ
ーザ干渉計RIFZ2からの測定ビームが投射され、点
P3の位置にレーザ干渉計RIFZ3からの測定ビーム
が投射されるようになっている。点P2は、照明領域I
Aの中心、即ちパターン領域PAのX方向の中心軸上の
点でかつ照明領域のY方向の中心点であり、点P1、P
3は前記中心軸に関して対称の位置にある。
Here, as the laser interferometers RIFZ1 to RIFZ3, those having a built-in reference mirror having a built-in reference mirror (not shown) in the main body are used, and the measurement on the reticle R is performed based on the position of the reference mirror. Z of beam irradiation position
The directional position is measured. In this case, the laser interferometer RI is located at the position of the point P1 in the illumination area IA shown in FIG.
The measurement beam from FZ1 is projected, the measurement beam from laser interferometer RIFZ2 is projected at the position of point P2, and the measurement beam from laser interferometer RIFZ3 is projected at the position of point P3. Point P2 is the illumination area I
The center of A, that is, the point on the central axis in the X direction of the pattern area PA and the center point in the Y direction of the illumination area, the points P1, P
3 is located symmetrically with respect to the central axis.

【0116】これら3つのレーザ干渉計RIFZ1〜R
IFZ3の計測値は、主制御装置80に入力されるよう
になっており(図10参照)、主制御装置80ではこれ
ら3つの計測値に基づいて後述するようにして磁気浮上
型2次元リニアアクチュエータ34を介してレチクルス
テージRST、すなわちレチクルRのZ位置及び傾斜を
補正するようになっている。
These three laser interferometers RIFZ1 to RIFZ-R
The measured value of IFZ3 is input to the main controller 80 (see FIG. 10), and the main controller 80 uses the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator based on these three measured values as described later. The reticle stage RST, that is, the Z position and the tilt of the reticle R are corrected via 34.

【0117】この一方、鏡筒PPを基準とするウエハW
のZ方向位置は、投影光学系POに固定された斜入射光
式のフォーカスセンサ14によって計測されるようにな
っている。このフォーカスセンサ14は、図1に示され
るように、鏡筒PPを保持する不図示のコラムに固定さ
れ、ウエハW面に対し斜め方向から検出ビームFBを照
射する送光系14aと、同じく不図示のコラムに固定さ
れ、ウエハW面で反射された検出ビームFBを受光する
受光系14bとから構成される。このフォーカスセンサ
としては、例えば特開平6−283403号公報等に開
示される多点焦点位置検出系が用いられている。このフ
ォーカスセンサ14(14a、14b)は鏡筒PPと一
体的に固定されることが重要である。
On the other hand, the wafer W based on the lens barrel PP
Is measured by an obliquely incident light type focus sensor 14 fixed to the projection optical system PO. As shown in FIG. 1, the focus sensor 14 is fixed to a column (not shown) that holds the lens barrel PP, and is similar to the light transmitting system 14a that irradiates the detection beam FB obliquely to the wafer W surface. And a light receiving system 14b fixed to the illustrated column and receiving the detection beam FB reflected by the surface of the wafer W. As this focus sensor, for example, a multipoint focal position detection system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-283403 or the like is used. It is important that the focus sensors 14 (14a, 14b) are fixed integrally with the lens barrel PP.

【0118】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、レチクルRのXYZ3次元方向の位置が投
影光学系POの鏡筒PPを基準として計測され、また、
ウエハWのXYZ3次元方向の位置が投影光学系POの
鏡筒PPを基準として計測されるので、投影光学系PO
とレチクルステージRSTとウエハステージWSTの3
者は同一の支持部材で支えられる必要は無く、それぞれ
が別々の支持部材によって支えられても差し支えない。
すなわち、投影光学系PO、レチクルステージRST及
びウエハステージWSTの3者間に機械的接触は全くな
くても差し支えない。また、前述した干渉計システム7
0を構成する各干渉計の本体も、鏡筒PPに取り付けら
れたそれぞれの固定鏡を参照して計測を行っているの
で、投影光学系PO、レチクルステージRST、ウエハ
ステージWSTと機械的接触は必要無い。
As is apparent from the above description, in this embodiment, the position of the reticle R in the XYZ three-dimensional directions is measured with reference to the lens barrel PP of the projection optical system PO.
Since the position in the XYZ three-dimensional direction of the wafer W is measured with reference to the barrel PP of the projection optical system PO, the projection optical system PO
Reticle stage RST and wafer stage WST
The persons need not be supported by the same support member, and each may be supported by a separate support member.
That is, there is no problem if there is no mechanical contact between the projection optical system PO, the reticle stage RST, and the wafer stage WST. Further, the interferometer system 7 described above is used.
Also, since the main body of each interferometer composing 0 performs measurement with reference to each fixed mirror attached to the barrel PP, the mechanical contact with the projection optical system PO, the reticle stage RST, and the wafer stage WST No need.

【0119】さらに、本実施形態では、投影光学系PO
の側面に、図1に示されるように、前記アライメント光
学系ALGが固定されている。このアライメント光学系
ALGとしては、ブロードバンド光をウエハW上のアラ
イメントマーク(または空間像計測器FM)に照射し、
その反射光を受光して画像処理方式によりマーク検出を
行う結像式アライメントセンサ、レーザ光を格子マーク
に照射して回折光を検出するLIA(Laser Interferom
etric Alignment)方式のアライメントセンサやAFM
(原子間力顕微鏡)のような走査型プローブ顕微鏡等種
々のものを用いることができる。
Further, in this embodiment, the projection optical system PO
As shown in FIG. 1, the alignment optical system ALG is fixed to the side surface of. The alignment optical system ALG irradiates the alignment mark (or the aerial image measuring instrument FM) on the wafer W with broadband light,
An image-forming alignment sensor that receives the reflected light and detects the mark by an image processing method, and an LIA (Laser Interferom) that irradiates a laser beam to the grating mark and detects diffracted light.
etric Alignment) type alignment sensor and AFM
Various types such as a scanning probe microscope such as (atomic force microscope) can be used.

【0120】図10には、これまでに各所で説明した、
ウエハW(ウエハステージWST)及びレチクルR(レ
チクルステージWST)の位置及び姿勢制御に関連する
制御系の構成が概略的にブロック図にて示されている。
この図10に示される制御系の内の主制御装置80(マ
イクロコンピュータ又はミニコンピュータから成る)及
び磁気浮上型リニアアクチュエータ34、62によっ
て、ステージ制御系が構成され、また、これらとレチク
ルステージWST及びウエハステージWSTとによって
駆動装置が構成されている。
FIG. 10 shows the above-described various parts.
The configuration of a control system related to position and orientation control of wafer W (wafer stage WST) and reticle R (reticle stage WST) is schematically shown in a block diagram.
A main control device 80 (comprising a microcomputer or a minicomputer) and the magnetic levitation linear actuators 34 and 62 in the control system shown in FIG. 10 constitute a stage control system. A drive device is constituted by wafer stage WST.

【0121】次に、上述のようにして構成された本第1
の実施形態に係る露光装置10による露光工程の動作に
ついて説明する。
Next, the first book constructed as described above is used.
The operation of the exposure process by the exposure apparatus 10 according to the embodiment will be described.

【0122】まず、不図示のレチクル搬送系によりレチ
クルRが搬送され、ローディングポジションにあるレチ
クルステージRSTのレチクルホルダRHに吸着保持さ
れる。次に、主制御装置80からの指令に基づいて駆動
機構46によりスリット板44が露光用照明光ELが第
2スリット44bを照射可能な位置(第2位置)へ切り
替えられる。次いで、主制御装置80では磁気浮上型2
次元リニアアクチュエータ62、34を介してウエハス
テージWST及びレチクルステージRSTの位置を制御
して、レチクルR上に描画されたレチクルアライメント
マークRM1,RM4、RM2,RM5、RM3,RM
6を順次各2つ露光用照明光ELで照射するとともに、
レチクルアライメントマークRM1,RM4、RM2,
RM5、RM3,RM6のウエハW面上への投影像を空
間像計測器FMで検出することにより、レチクルパター
ン像のウエハW面上への投影位置を求める。すなわち、
レチクルアライメントを行う。
First, the reticle R is transported by a reticle transport system (not shown), and is suction-held by the reticle holder RH of the reticle stage RST at the loading position. Next, based on a command from the main controller 80, the driving mechanism 46 switches the slit plate 44 to a position (second position) where the exposure illumination light EL can irradiate the second slit 44b. Next, the main controller 80 controls the magnetic levitation type 2
By controlling the positions of wafer stage WST and reticle stage RST via two-dimensional linear actuators 62 and 34, reticle alignment marks RM1, RM4, RM2, RM5, RM3, RM drawn on reticle R.
6 are sequentially irradiated with two exposure illumination lights EL,
Reticle alignment marks RM1, RM4, RM2
The projected image of the reticle pattern image on the wafer W surface is obtained by detecting the projected image of RM5, RM3, and RM6 on the wafer W surface by the aerial image measuring device FM. That is,
Perform reticle alignment.

【0123】次に、主制御装置80では、空間像計測器
FMのスリットSLTがアライメント光学系ALGの直
下へ位置するように、磁気浮上型2次元リニアアクチュ
エータ62を介してウエハステージWSTを移動し、ア
ライメント光学系ALGの検出信号及びそのときの干渉
計システム70の計測値に基づいて、間接的にレチクル
Rのパターン像のウエハW面上への結像位置とアライメ
ント光学系ALGの相対位置、すなわちベースライン量
を求める。
Next, main controller 80 moves wafer stage WST via magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62 so that slit SLT of aerial image measuring instrument FM is located immediately below alignment optical system ALG. Based on the detection signal of the alignment optical system ALG and the measurement value of the interferometer system 70 at that time, the image forming position of the pattern image of the reticle R on the wafer W surface and the relative position of the alignment optical system ALG; That is, a baseline amount is obtained.

【0124】かかるベースライン計測が終了すると、主
制御装置80ではウエハステージWST上のウエハWの
各ショット領域に付設されたウエハアライメントマーク
の内の予め定めたサンプル対象となっているウエハアラ
イメントマークの位置検出を、ウエハステージWSTを
順次移動させつつ、アライメント光学系ALGを用いて
行う。このようにして、サンプルショットのウエハアラ
イメントマークの位置検出が終了すると、それらのデー
タを用いて最小2乗法を利用した統計学的手法を用いて
ウエハW上の全てのショット領域の位置を求める。この
ようにして、アライメント計測が終了すると、主制御装
置80では駆動機構46を介してスリット板44を、第
1スリット44aに露光用照明光ELが照射される位置
(第1位置)へ切り替える。
When the baseline measurement is completed, main controller 80 sets a predetermined wafer alignment mark among the wafer alignment marks attached to each shot area of wafer W on wafer stage WST as a sample target. Position detection is performed using alignment optical system ALG while sequentially moving wafer stage WST. In this manner, when the position detection of the wafer alignment mark of the sample shot is completed, the positions of all the shot areas on the wafer W are obtained by using the data and by using the statistical method using the least squares method. When the alignment measurement is completed in this manner, main controller 80 switches slit plate 44 via drive mechanism 46 to a position (first position) where first slit 44a is irradiated with illumination light EL for exposure.

【0125】そして、主制御装置80では次のようにし
てステップアンドスキャン方式の露光をEUV光を露光
用照明光ELとして用いて行う。すなわち、上で求めた
ウエハW上びの各ショット領域の位置情報に従って、干
渉計システム70からの位置情報をモニタしつつ、磁気
浮上型2次元リニアアクチュエータ62を介してウエハ
ステージWSTを第1ショットの走査開始位置に位置決
めするとともに、磁気浮上型2次元リニアアクチュエー
タ34を介してレチクルステージRSTを走査開始位置
に位置決めして、その第1ショットの走査露光を行う。
この走査露光に際し、主制御装置80では磁気浮上型2
次元リニアアクチュエータ34、62を介してレチクル
ステージRSTとウエハステージWSTとの速度比が投
影光学系POの投影倍率に正確に一致するように両ステ
ージの速度を制御し、両ステージのかかる速度比の等速
同期状態にて露光(レチクルパターンの転写)が行われ
る。こうして第1ショットの走査露光が終了すると、ウ
エハステージWSTを第2ショットの走査開始位置へ移
動させるショット間のステッピング動作を行う。そし
て、その第2ショットの走査露光を上述と同様にして行
う。この場合、レチクルステージRSTを戻す動作を省
略してスループットの向上を図るべく、第1ショットと
第2ショットとの走査露光の方向は反対向きで、すなわ
ち第1ショットの露光がY軸上の一側から他側の向きで
行われた場合には第2ショットの露光は他側から一側の
向きで行われる。すなわち交互スキャンが行われる。こ
のようにして、ショット間のステッピング動作とショッ
トの走査露光動作とが繰り返され、ステップアンドスキ
ャン方式でウエハW上の全てのショット領域にレチクル
Rのパターンが転写される。図11には、このようにし
て、レチクルパターンがウエハW上の複数ショット領域
Sに転写される様子が示されている。図11の場合は、
1枚のウエハから効率良く完全な形のショットが得られ
るよう、一行内に収めるショット数を適宜偶数、奇数と
している。
Then, main controller 80 performs step-and-scan exposure using EUV light as exposure illumination light EL as follows. That is, while monitoring the position information from the interferometer system 70 in accordance with the position information of each shot region above the wafer W obtained above, the wafer stage WST is moved through the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62 to the first shot. And the reticle stage RST is positioned at the scanning start position via the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34, and scanning exposure of the first shot is performed.
In this scanning exposure, the main controller 80 controls the magnetic levitation type 2
The speeds of the reticle stage RST and the wafer stage WST are controlled via the two-dimensional linear actuators 34 and 62 so that the speed ratio between the reticle stage RST and the wafer stage WST exactly matches the projection magnification of the projection optical system PO. Exposure (transfer of a reticle pattern) is performed in a constant speed synchronous state. When the scanning exposure of the first shot is completed in this way, a stepping operation between shots for moving wafer stage WST to the scanning start position of the second shot is performed. Then, the scanning exposure of the second shot is performed in the same manner as described above. In this case, in order to improve the throughput by omitting the operation of returning the reticle stage RST, the directions of the scanning exposure of the first shot and the second shot are opposite, that is, the exposure of the first shot is one direction on the Y axis. When the exposure is performed from the side to the other side, the exposure of the second shot is performed from the other side to the one side. That is, alternate scanning is performed. In this manner, the stepping operation between shots and the scanning exposure operation for shots are repeated, and the pattern of the reticle R is transferred to all shot regions on the wafer W by the step-and-scan method. FIG. 11 shows how the reticle pattern is transferred to the plurality of shot areas S on the wafer W in this manner. In the case of FIG.
The number of shots contained in one row is appropriately set to an even number or an odd number so that a complete shot can be efficiently obtained from one wafer.

【0126】ここで、上記の走査露光中やアライメント
中には、投影光学系POに一体的に取付けられたフォー
カスセンサ(14a、14b)によってウエハW表面と
投影光学系POの間隔、XY平面に対する傾斜が計測さ
れ、主制御装置80によって磁気浮上型2次元リニアア
クチュエータ62を介してウエハW表面と投影光学系P
Oとの間隔、平行度が常に一定になるようにウエハステ
ージWSTが制御される。
Here, during the above-mentioned scanning exposure and alignment, the distance between the surface of the wafer W and the projection optical system PO and the XY plane are determined by focus sensors (14a, 14b) integrally attached to the projection optical system PO. The inclination is measured, and the main controller 80 and the projection optical system P
Wafer stage WST is controlled such that the distance from O and the parallelism are always constant.

【0127】また、主制御装置80では、レチクル面測
定用レーザ干渉計RIFZ1、RIFZ2、RIFZ3
の少なくとも1つにより計測された所定の調整用位置情
報に基づいて、露光中(レチクルパターンの転写中)の
投影光学系POとレチクルRのパターン面との間隔が常
に一定に保たれるように、磁気浮上型2次元リニアアク
チュエータ34を制御してレチクルRの投影光学系PO
の光軸方向(第1軸方向、Z方向)の位置を調整しつ
つ、レチクルステージRSTと基板ステージWSTとを
Y軸方向(第2軸方向)に沿って同期移動させる。この
場合、主制御装置80では、レチクルステージRSTと
ウエハステージWSTとの同期移動時に、レチクルステ
ージRSTの移動方向毎、例えば第1ショットと第2シ
ョットとで、レチクル面測定用レーザ干渉計RIFZ
1、RIFZ2、RIFZ3の少なくとも1つによって
計測された第1の調整用位置情報及び第2の調整用位置
情報の内の移動方向に対応する方の調整用位置情報を用
いてレチクルステージRSTのZ方向位置を調整するよ
うになっている。
In main controller 80, reticle surface measuring laser interferometers RIFZ1, RIFZ2, RIFZ3 are provided.
The distance between the projection optical system PO and the pattern surface of the reticle R during exposure (during transfer of the reticle pattern) is always kept constant based on the predetermined adjustment position information measured by at least one of the above. Controlling the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 to project the projection optical system PO of the reticle R.
The reticle stage RST and the substrate stage WST are synchronously moved along the Y-axis direction (second axis direction) while adjusting the position in the optical axis direction (first axis direction, Z direction). In this case, main controller 80 performs reticle surface measurement laser interferometer RIFZ in each movement direction of reticle stage RST, for example, in the first shot and the second shot, during synchronous movement of reticle stage RST and wafer stage WST.
1, the Z of the reticle stage RST using the adjustment position information corresponding to the moving direction among the first adjustment position information and the second adjustment position information measured by at least one of RIFZ2 and RIFZ3. The direction position is adjusted.

【0128】従って、本実施形態によると、走査露光に
よりレチクルRのパターンの全面がウエハW上に逐次転
写され、この際調整用位置情報に基づいてレチクルRの
投影光学系の光軸方向(第1軸方向)の位置が調整され
るので、投影光学系POのレチクル側が非テレセントリ
ックであるにもかかわらず、レチクルRの光軸方向変位
に起因してウエハW上のパターンの転写像に倍率誤差や
位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結
果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。
また、レチクルステージRSTがY軸に沿って一側から
他側に移動するときと、他側から一側に移動するときと
で、同期移動中のレチクルRのZ方向の位置変位がメカ
的要因(ステージの移動特性)や制御特性等で異なる場
合であっても、その影響を受けることなく、高精度にレ
チクルRのZ位置調整を行うことができ、レチクルRの
Z方向変位に起因してウエハW上のパターンの転写像に
倍率誤差や位置ずれが生ずるのをより効果的に抑制する
ことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the entire surface of the reticle R pattern is sequentially transferred onto the wafer W by the scanning exposure, and at this time, based on the adjustment position information, the direction of the optical axis of the projection optical system (the (One axis direction) is adjusted, so that the transfer image of the pattern on the wafer W due to the displacement of the reticle R in the optical axis direction has a magnification error even though the reticle side of the projection optical system PO is non-telecentric. It is possible to effectively suppress the occurrence of misalignment or misalignment, and as a result, it is possible to improve the overlay accuracy.
Further, when the reticle stage RST moves from one side to the other side along the Y-axis and when it moves from the other side to the one side, the positional displacement of the reticle R in the Z direction during the synchronous movement is a mechanical factor. Even if the reticle R is different due to (moving characteristics of the stage) or control characteristics, the Z position of the reticle R can be adjusted with high accuracy without being affected by the displacement. It is possible to more effectively suppress the occurrence of a magnification error or a position shift in a transfer image of the pattern on the wafer W.

【0129】ここで、主制御装置80では露光中のレチ
クルRのZ方向の位置調整を、予めレチクル面測定用レ
ーザ干渉計RIFZ1、RIFZ2、RIFZ3の少な
くとも1つによって計測して得た調整用位置情報(第1
の調整用位置情報、第2の調整用位置情報)に基づいて
磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ34をフィード
フォワード制御することにより行っても良く、あるいは
実際の走査露光中にレチクル面測定用レーザ干渉計RI
FZ1、RIFZ2、RIFZ3の少なくとも1つによ
ってリアルタイムに計測して得た調整用位置情報(第1
の調整用位置情報、第2の調整用位置情報)に基づいて
磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ34をフィード
バック制御することにより行っても良い。前者の場合に
は、レチクルステージRSTとウエハステージWSTと
の同期移動中に、レチクルRのZ変位を計測することな
く、予め計測された情報に基づいてフィードフォワード
制御により調整が行われるので、その調整に際して制御
遅れに起因する調整誤差が発生し難い。後者の場合に
は、前者の場合に比べて制御遅れが発生しないような制
御系の工夫が必要であるが、より高精度にレチクルRの
Z方向の位置を調整できるという利点がある。
Here, main controller 80 adjusts the position of reticle R during exposure in the Z direction by adjusting at least one of laser interferometers RIFZ1, RIFZ2, and RIFZ3 for measuring reticle surface in advance. Information (first
May be performed by feed-forward controlling the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 based on the position information for adjustment and the second position information for adjustment), or the laser interference for reticle surface measurement during actual scanning exposure. Total RI
Adjustment position information obtained by real-time measurement using at least one of FZ1, RIFZ2, and RIFZ3 (first
Of the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 based on the adjustment position information and the second adjustment position information). In the former case, during the synchronous movement between the reticle stage RST and the wafer stage WST, the adjustment is performed by feedforward control based on information measured in advance without measuring the Z displacement of the reticle R. During the adjustment, an adjustment error due to a control delay hardly occurs. In the latter case, it is necessary to devise a control system that does not cause a control delay as compared with the former case, but there is an advantage that the position of the reticle R in the Z direction can be adjusted with higher accuracy.

【0130】また、レチクル面測定用レーザ干渉計RI
FZ1、RIFZ2、RIFZ3は、レチクルRの円弧
状の照明領域IA内の異なる位置にそれぞれの測定ビー
ムを照射し、各測定ビームの照射位置でレチクルRのZ
方向位置を計測するので、これらのレチクル面測定用レ
ーザ干渉計RIFZ1、RIFZ2、RIFZ3の全て
を用いることにより、最も正確な測定データに基づいて
時々刻々のレチクルR上のパターン転写の対象領域内の
Z位置のみでなくその傾斜をも調整することが可能にな
り、結果的に重ね合せ精度を一層向上させることが可能
になる。
Also, a reticle surface measuring laser interferometer RI
The FZ1, RIFZ2, and RIFZ3 irradiate different positions in the arc-shaped illumination area IA of the reticle R with respective measurement beams, and the Z of the reticle R is irradiated at the irradiation position of each measurement beam.
Since the directional position is measured, by using all of these reticle surface measurement laser interferometers RIFZ1, RIFZ2, and RIFZ3, the pattern transfer area on the reticle R at every moment is determined based on the most accurate measurement data. It is possible to adjust not only the Z position but also the inclination, and as a result, it is possible to further improve the overlay accuracy.

【0131】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では主制御装置80、磁気浮上型2次元リニアア
クチュエータ34、レチクル面測定用レーザ干渉計RI
FZ、及びレチクルステージRSTによって、レチクル
RとウエハWの同期移動中にレチクルパターンの像倍率
誤差を補正するために投影光学系POに対してレチクル
Rを第1方向に相対移動させる補正装置、すなわち、レ
チクルRの移動によって生じるレチクルパターンの像倍
率の変化を補償する補正装置が構成されている。また、
本実施形態では、主制御装置80、磁気浮上型2次元リ
ニアアクチュエータ34、レチクル面測定用レーザ干渉
計RIFZ、及びレチクルステージRSTによって、レ
チクルRとウエハWの同期移動中に投影光学系の物体面
と直交する方向のレチクルの位置と、物体面に対するレ
チクルの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調
整装置が構成されている。さらに、本実施形態では、磁
気浮上型2次元リニアアクチュエータ34とレチクルス
テージRSTとによってレチクルRとウエハWの同期移
動中、投影光学系POの物体面側でレチクルRをZ方向
に駆動する駆動部材が構成されている。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the main controller 80, the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34, the reticle surface measuring laser interferometer RI
A correction device that relatively moves the reticle R in the first direction with respect to the projection optical system PO in order to correct an image magnification error of the reticle pattern during the synchronous movement of the reticle R and the wafer W by the FZ and the reticle stage RST, , A correction device for compensating for a change in the image magnification of the reticle pattern caused by the movement of the reticle R. Also,
In this embodiment, the main controller 80, the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34, the laser interferometer RIFZ for reticle surface measurement, and the reticle stage RST allow the object surface of the projection optical system to be moved during the synchronous movement of the reticle R and the wafer W. An adjustment device is configured to adjust at least one of a position of the reticle in a direction orthogonal to the reticle and a relative inclination of the reticle with respect to the object plane. Furthermore, in the present embodiment, a driving member that drives the reticle R in the Z direction on the object plane side of the projection optical system PO during the synchronous movement of the reticle R and the wafer W by the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 and the reticle stage RST. Is configured.

【0132】以上詳細に説明したように、本第1の実施
形態によると、照明光学系(PRM、IM、30、M、
44)からレチクルRと直交するZ方向に対して傾いた
光軸方向の照明光ELがレチクルRに照射され、この照
明光がレチクルRのパターン面で反射され、この反射光
が投影光学系POによってウエハW上に投射され、照明
光で照明されたレチクルR上のパターンがウエハWに転
写される。このレチクルパターンの転写に際して、駆動
装置(80、34、62、RST、WST)では投影光
学系POの倍率に応じた速度比でレチクルRとウエハW
とを同期移動する。この同期移動中に、補正装置(8
0、34、RST、RIFZ)ではパターンの像倍率誤
差を補正するために投影光学系POに対してレチクルR
をZ方向に相対移動させる。この際、補正装置ではレチ
クル面測定用レーザ干渉計RIFZの出力に基づいてレ
チクルRをZ方向に移動するようにしても良い。これに
より、本実施形態の露光装置10では、走査露光により
レチクルRのパターンの全面がウエハW上に逐次転写さ
れ、この際補正装置により、パターンの像倍率誤差を補
正するために投影光学系POに対してレチクルRがZ方
向に相対移動されるので、レチクルRの光軸方向変位に
起因してウエハW上のパターンの転写像に倍率誤差が生
ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合
わせ精度の向上を図ることが可能となる。
As described in detail above, according to the first embodiment, the illumination optical system (PRM, IM, 30, M,
44), the reticle R is irradiated with illumination light EL in the optical axis direction inclined with respect to the Z direction orthogonal to the reticle R, and this illumination light is reflected on the pattern surface of the reticle R, and the reflected light is projected onto the projection optical system PO. Thus, the pattern on the reticle R projected on the wafer W and illuminated with the illumination light is transferred to the wafer W. When transferring the reticle pattern, the driving devices (80, 34, 62, RST, WST) use a reticle R and a wafer W at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system PO.
And move synchronously. During this synchronous movement, the correction device (8
0, 34, RST, and RIFZ), the reticle R with respect to the projection optical system PO is used to correct the image magnification error of the pattern.
Are relatively moved in the Z direction. At this time, the correction device may move the reticle R in the Z direction based on the output of the reticle surface measurement laser interferometer RIFZ. Thus, in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, the entire surface of the pattern of the reticle R is sequentially transferred onto the wafer W by the scanning exposure, and at this time, the projection optical system PO is used by the correction device to correct the image magnification error of the pattern. Relative to the reticle R in the Z direction, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error in the transfer image of the pattern on the wafer W due to the displacement of the reticle R in the optical axis direction, As a result, it is possible to improve the overlay accuracy.

【0133】また、本実施形態によると、照明系(1
2、PRM、IM、30、M、44)は、照明光ELと
して波長5〜15nmの間のEUV光をレチクルRに照
射し、投影光学系POとして複数の反射光学素子(M1
〜M4)のみからなる反射光学系が用いられているた
め、EUV光を用いてレチクルパターンが投影光学系P
Oを介してウエハWに転写されるので、非常に微細なパ
ターン、例えば100nmL/Sパターンの高精度な転
写が可能である。
According to the present embodiment, the illumination system (1
2, PRM, IM, 30, M, 44) irradiate the reticle R with EUV light having a wavelength of 5 to 15 nm as illumination light EL, and a plurality of reflection optical elements (M1) as projection optical system PO.
To M4), the reticle pattern is projected onto the projection optical system P using EUV light.
Since it is transferred to the wafer W via O, a very fine pattern, for example, a 100 nm L / S pattern can be transferred with high accuracy.

【0134】また、本実施形態によると、干渉計システ
ム70がレチクルステージRSTとウエハステージWS
Tとの投影光学系POに対するXY面内の相対位置を計
測し、レチクルRの投影光学系POに対するZ方向の相
対位置がレーザ干渉計RIFZにより計測され、かつウ
エハWの投影光学系POに対するZ方向の相対位置がフ
ォーカスセンサ14により計測されるようになっている
ので、レチクルステージRSTとウエハステージWST
と投影光学系POとが別々の支持部材に支持されていて
も何らの支障がない。このため、レチクルステージRS
TとウエハステージWSTと投影光学系POとが機械的
に連結される必要がないので、レチクルステージRS
T、ウエハステージWSTの移動時の加減速度による反
力やそれぞれのステージの支持部材の振動が、投影光学
系POの結像特性に悪影響を及ぼしたり、一方のステー
ジの移動時の加減速度による反力が支持部材を介して他
方のステージの挙動に悪影響を与えることもない。
Further, according to the present embodiment, interferometer system 70 includes reticle stage RST and wafer stage WS
The relative position of the reticle R with respect to the projection optical system PO in the Z direction is measured by a laser interferometer RIFZ with respect to the projection optical system PO with respect to the projection optical system PO. Since the relative position in the direction is measured by the focus sensor 14, the reticle stage RST and the wafer stage WST
Even if the and the projection optical system PO are supported by separate support members, there is no problem. For this reason, reticle stage RS
T, wafer stage WST, and projection optical system PO need not be mechanically connected, so that reticle stage RS
T, the reaction force due to the acceleration / deceleration during the movement of the wafer stage WST and the vibration of the support member of each stage adversely affect the imaging characteristics of the projection optical system PO, or the reaction due to the acceleration / deceleration during the movement of one of the stages. The force does not adversely affect the behavior of the other stage via the support member.

【0135】また、本実施形態によると、照明光学系内
のスリット板44は、レチクルパターンの一部に照明光
ELを照射する第1スリット44aと、レチクルアライ
メントマークに照明光ELを照射する第2スリット44
bとを有し、照明光ELに対し第1スリット44aと第
2スリット44bとを切り替える駆動機構46が設けら
れていることから、同一のスリット板44により露光時
及びアライメント時のそれぞれに適切な照明領域の設定
が可能になる。また、この場合、スリット板44のない
場合に比べて照明光学系からレチクルRに向かって照射
される照明光の断面形状の自由度が増大し、これに応じ
て照明光学系を構成する光学素子の設計の自由度が向上
する。
Further, according to the present embodiment, the slit plate 44 in the illumination optical system has the first slit 44a for irradiating a part of the reticle pattern with the illumination light EL and the second slit 44a for irradiating the reticle alignment mark with the illumination light EL. 2 slits 44
b, and a driving mechanism 46 for switching the first slit 44a and the second slit 44b with respect to the illumination light EL is provided, so that the same slit plate 44 is suitable for exposure and alignment. It is possible to set an illumination area. Also, in this case, the degree of freedom of the cross-sectional shape of the illumination light irradiated from the illumination optical system toward the reticle R is increased as compared with the case where the slit plate 44 is not provided, and the optical element constituting the illumination optical system accordingly. The degree of freedom of design is improved.

【0136】また、本実施形態では、露光用照明光EL
が軟X線領域の光であり、ウエハステージWST上に、
蛍光発生物質63と、この表面に露光用照明光ELの反
射層62の薄膜により形成されたスリットSLTと、該
スリットSLTを介して露光用照明光ELが蛍光発生物
質63に到達した際に蛍光発生物質63が発する光を光
電変換する光電変換素子PMとを有する空間像計測器F
Mを備えることから、通常軟X線領域の光を透過する物
質は存在しないにもかかわらず、かかる光を露光用照明
光として用いる場合にもその露光用照明光を用いて空間
像の計測が可能となり、この空間像計測器FMを用いて
レチクルパターンのウエハステージWST上での投影位
置を容易に求めること等が可能になる。
In this embodiment, the exposure illumination light EL is used.
Is light in the soft X-ray region, and on the wafer stage WST,
A fluorescent substance 63, a slit SLT formed on the surface of the reflective layer 62 for the exposure illumination light EL by a thin film, and a fluorescent light when the exposure illumination light EL reaches the fluorescent substance 63 via the slit SLT. Aerial image measuring instrument F having a photoelectric conversion element PM for photoelectrically converting light emitted from the generating substance 63
Since there is no material that normally transmits light in the soft X-ray region because M is included, even when such light is used as illumination light for exposure, measurement of an aerial image can be performed using the illumination light for exposure. The projection position of the reticle pattern on wafer stage WST can be easily obtained using this aerial image measuring instrument FM.

【0137】また、本実施形態では、レチクルRのパタ
ーンが、EUV光ELの反射層上に成膜されたEUV光
(露光用照明光)ELの吸収物質によって形成されてい
ることから、露光用照明光である軟X線領域の光の反射
物質から成る多層膜をパタニングする場合と異なり、失
敗した場合のパターン修復が可能となる。また、上記吸
収物質の材料を適当に選択することにより、上記の露光
用照明光の反射層と吸収物質とを干渉計RIFZの測長
ビーム(例えば可視領域の光)に対してほぼ同一反射率
に設定することができ、レチクルR上の全面でほぼ同一
精度でレチクルRのZ軸方向位置を計測することが可能
となる。
In this embodiment, the pattern of the reticle R is formed by the EUV light (exposure illumination light) EL absorbing material formed on the reflection layer of the EUV light EL. Unlike the case of patterning a multilayer film made of a reflective material of light in the soft X-ray region, which is illumination light, the pattern can be repaired in the case of failure. In addition, by appropriately selecting the material of the absorbing substance, the reflecting layer of the exposure illumination light and the absorbing substance can be made to have substantially the same reflectance with respect to the measurement beam (for example, light in the visible region) of the interferometer RIFZ. And the Z-axis position of the reticle R can be measured with almost the same accuracy over the entire surface of the reticle R.

【0138】なお、上記実施形態では、レチクル面計測
用レーザ干渉計RIFZとして、参照鏡一体型のタイプ
を使用する場合を例示したが、本発明がこれに限定され
ることはなく、マスクのZ位置を計測する計測装置とし
ての干渉計は、投影光学系に固定された参照鏡と、投影
光学系から離れた位置に配置された干渉計本体とを有し
ていても良い。かかる場合には、干渉計本体の発熱に起
因して投影光学系、あるいはそれに固定されたアライメ
ントセンサやフォーカスセンサ等の各種のセンサの光学
特性に悪影響を与えるのを回避することができる。ま
た、上記実施形態では、レーザ干渉計RIFZからの3
つの測定ビームがレチクルR上の照明領域IA内に照射
される場合について説明したが、これに限らず、例えば
干渉計RIFZは、レチクルRのY方向の異なる位置に
測定ビームを照射し、各測定ビームの照射位置毎にレチ
クルRのZ方向の位置を計測するようにしても良い。か
かる場合には、少なくともY方向(同期移動方向)につ
いては、レチクルRとウエハWとの同期移動中にレチク
ルRの光軸方向位置ずれ傾斜ずれを調整することが可能
になる。この場合において、干渉計RIFZから少なく
とも2本の測定ビームをレチクル上の照明領域IAのY
方向の両側にそれぞれ照射する場合には、レチクルRと
ウエハWとの同期移動中に、いわゆる先読み制御を行う
ことにより、フィードフォワードにてレチクルRのZ位
置の調整が可能になる。このような場合には、主制御装
置80、磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ34、
レチクル面測定用レーザ干渉計RIFZ、及びレチクル
ステージRSTによって投影光学系の物体面と直交する
方向のレチクルの位置と、物体面に対するレチクルの相
対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置が構
成される。
In the above-described embodiment, the case where the reference mirror integrated type is used as the reticle surface measurement laser interferometer RIFZ has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. An interferometer as a measuring device for measuring a position may have a reference mirror fixed to the projection optical system and an interferometer main body arranged at a position distant from the projection optical system. In such a case, it is possible to avoid adversely affecting the optical characteristics of the projection optical system or various sensors fixed to the projection optical system, such as an alignment sensor and a focus sensor, due to the heat generated by the interferometer body. Also, in the above embodiment, the 3
Although the description has been given of the case where one measurement beam is applied to the illumination area IA on the reticle R, the present invention is not limited to this. For example, the interferometer RIFZ irradiates the measurement beam to different positions in the Y direction of the reticle R, and The position of the reticle R in the Z direction may be measured for each beam irradiation position. In such a case, at least in the Y direction (synchronous movement direction), it is possible to adjust the positional shift and the tilt shift of the reticle R in the optical axis direction during the synchronous movement between the reticle R and the wafer W. In this case, at least two measurement beams from the interferometer RIFZ are applied to the Y of the illumination area IA on the reticle.
In the case of irradiating the reticle R in both directions, so-called read-ahead control is performed during the synchronous movement of the reticle R and the wafer W, so that the Z position of the reticle R can be adjusted by feed forward. In such a case, the main controller 80, the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34,
A reticle surface measuring laser interferometer RIFZ and a reticle stage RST constitute an adjusting device for adjusting at least one of a position of the reticle in a direction orthogonal to an object plane of the projection optical system and a relative inclination of the reticle with respect to the object plane. Is done.

【0139】また、上記実施形態では、同期移動中に投
影光学系POの物体面側でレチクルRをZ方向(第1方
向)に移動させる駆動部材が、レチクルRを保持するレ
チクルステージWSTとこれを駆動する磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ34とで構成される場合につい
て説明したが、これに限らず、レチクルステージRST
上にレチクルRを保持するレチクルホルダRHを複数点
でZ方向に駆動するピエゾ素子等の別のアクチュエータ
を設け、これによって駆動部材を構成してもよい。いず
れにしても、駆動部材は、投影光学系POの物体面に対
してレチクルRを相対的に傾けるものであることが望ま
しい。かかる場合には、同期移動中、駆動部材によっ
て、投影光学系POの物体面側でレチクルRがZ方向に
移動されるのに加え、投影光学系POの物体面に対する
傾斜調整も可能になるので、投影光学系の物体面側が非
テレセトリックであるにもかかわらず、レチクルRの光
軸方向変位に起因してウエハW上のパターンの転写像に
倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制すること
ができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可
能となる。
In the above embodiment, the driving member for moving the reticle R in the Z direction (first direction) on the object plane side of the projection optical system PO during the synchronous movement is the reticle stage WST holding the reticle R and the reticle stage WST. Has been described with the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 for driving the reticle stage RST.
Another actuator such as a piezo element for driving the reticle holder RH holding the reticle R at a plurality of points in the Z direction may be provided on the upper side, and a driving member may be configured by this. In any case, it is desirable that the driving member is to tilt the reticle R relatively to the object plane of the projection optical system PO. In such a case, during the synchronous movement, in addition to the reticle R being moved in the Z direction on the object plane side of the projection optical system PO by the driving member, the inclination of the projection optical system PO with respect to the object plane can be adjusted. In spite of the fact that the object plane side of the projection optical system is non-telecentric, it is possible to effectively prevent a transfer error of the pattern on the wafer W from being caused by a magnification error or a displacement due to the displacement of the reticle R in the optical axis direction. As a result, the overlay accuracy can be improved.

【0140】また、上記実施形態では、スリット板44
を用いて円弧状の照明領域IAを規定する場合について
説明したが、これに限らず、照明光学系を構成する各光
学部材が照明光ELが円弧状の形になるように設計され
ていればレチクルR直下のスリット板44は必ずしも設
ける必要はない。
In the above embodiment, the slit plate 44 is used.
The case where the arc-shaped illumination area IA is defined by using is described. However, the present invention is not limited to this. If each optical member constituting the illumination optical system is designed so that the illumination light EL has an arc shape. It is not always necessary to provide the slit plate 44 immediately below the reticle R.

【0141】また、レチクルアライメントマークはRM
1〜RM6の位置ではなく、図5中のRM7〜RM12
の位置にしても良い。かかる場合には、スリット板44
として、第1スリット44aのみを有するスリット板が
あれば良く、また、駆動機構46は不要である。あるい
は、レチクルアライメントマークをRM1〜RM12の
全ての位置に形成し、これら全てを利用しても良い。
The reticle alignment mark is RM
Instead of the positions of 1 to RM6, RM7 to RM12 in FIG.
Position. In such a case, the slit plate 44
As long as there is a slit plate having only the first slit 44a, the driving mechanism 46 is unnecessary. Alternatively, reticle alignment marks may be formed at all positions of RM1 to RM12, and all of them may be used.

【0142】《第2の実施形態》次に、本発明の第2の
実施形態について図12、図13に基づいて説明する。
ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の
構成部分については、同一の符号を用いるとともにその
詳細な説明は省略するものとする。
<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those in the first embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.

【0143】図12には、第2の実施形態の露光装置1
00の全体構成が概略的に示されている。この露光装置
100も、前述した露光装置10と同様に、露光用照明
光ELとして波長5〜15nmの軟X線領域の光(EU
V光)を用いて、ステップアンドスキャン方式により露
光動作を行う投影露光装置である。
FIG. 12 shows an exposure apparatus 1 according to the second embodiment.
00 is schematically shown. Similarly to the above-described exposure apparatus 10, this exposure apparatus 100 also includes light (EU) in the soft X-ray region having a wavelength of 5 to 15 nm as exposure illumination light EL.
(V light) to perform an exposure operation by a step-and-scan method.

【0144】この露光装置100は、前述した投影光学
系POに代えて投影光学系PO’が設けられている点が
前述した露光装置10と異なり、この点に特徴を有す
る。
The exposure apparatus 100 differs from the above-described exposure apparatus 10 in that a projection optical system PO 'is provided instead of the above-described projection optical system PO, and is characterized in this point.

【0145】図13には、この投影光学系PO’の内部
構成が示されている。この図13に示されるように、投
影光学系PO’は、奇数枚(ここでは、5枚)のミラー
M5〜M9によって構成されており、その結果、図12
に示されるように、レチクルステージRSTとウエハス
テージWSTが投影光学系PO’に対していずれも同一
側となっている。
FIG. 13 shows the internal configuration of the projection optical system PO '. As shown in FIG. 13, the projection optical system PO ′ includes an odd number (here, five) of mirrors M5 to M9, and as a result, FIG.
As shown in the figure, both the reticle stage RST and the wafer stage WST are on the same side with respect to the projection optical system PO ′.

【0146】すなわち、本第2の実施形態では、投影光
学系POの下方側にほぼ水平に配置された前述したウエ
ハステージベース60と同様のステージベース60’上
に、レチクルステージRSTとウエハステージWSTが
ともに配設されている。これら両ステージRST、WS
Tは、ステージベース60’上にそれぞれ磁気浮上型2
次元リニアアクチュエータ34、62によって浮上支持
されるとともに、前述した第1の実施形態の場合と同様
に6自由度方向に駆動されるようになっている。
That is, in the second embodiment, the reticle stage RST and the wafer stage WST are placed on a stage base 60 ′ similar to the above-described wafer stage base 60 disposed substantially horizontally below the projection optical system PO. Are arranged together. Both of these stages RST, WS
T is a magnetic levitation type 2 on the stage base 60 '.
It is levitated and supported by the linear actuators 34 and 62, and is driven in six degrees of freedom in the same manner as in the first embodiment.

【0147】前記磁気浮上型2次元リニアアクチュエー
タ34は、レチクルステージRSTの底部に設けられた
不図示の永久磁石とステージベース60’上にXY2次
元方向に張り巡らされた不図示のコイルによって構成さ
れている。同様に、磁気浮上型2次元リニアアクチュエ
ータ62は、ウエハステージWSTの底部に設けられた
不図示の永久磁石と、ステージベース60’上にXY2
次元方向に張り巡らされた不図示のコイルによって構成
されている。前述した主制御装置80により前記各コイ
ルに流す電流を制御することによって、前記両ステージ
の6次元方向の位置・姿勢制御及び、走査方向について
の同期移動が行われるようになっている。すなわち、本
第2の実施形態では、走査露光時に、レチクルステージ
RSTとウエハステージWSTとを投影光学系PO’の
投影倍率に応じた速度比で走査方向(Y軸方向)にほぼ
沿って逆向きに駆動する駆動系が、前記磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ34、62と主制御装置80と
によって構成されている。
The magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 is constituted by a permanent magnet (not shown) provided at the bottom of the reticle stage RST and a coil (not shown) extended on the stage base 60 ′ in the XY two-dimensional directions. ing. Similarly, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62 includes a permanent magnet (not shown) provided at the bottom of wafer stage WST and an XY2
It is constituted by a coil (not shown) stretched in the dimension direction. By controlling the current flowing through each of the coils by the main controller 80 described above, position and orientation control of the two stages in the six-dimensional direction and synchronous movement in the scanning direction are performed. That is, in the second embodiment, at the time of scanning exposure, the reticle stage RST and the wafer stage WST are oriented in opposite directions substantially along the scanning direction (Y-axis direction) at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system PO ′. The driving system is constituted by the magnetic levitation type two-dimensional linear actuators 34 and 62 and the main controller 80.

【0148】また、この場合、ウエハWを保持するウエ
ハステージWSTの質量とレチクルRを保持するレチク
ルステージRSTとの質量の比が、投影光学系PO’の
投影倍率と同一に設定されている。
In this case, the ratio of the mass of wafer stage WST holding wafer W to reticle stage RST holding reticle R is set to be the same as the projection magnification of projection optical system PO ′.

【0149】その他の部分の構成等は、前述した第1の
実施形態の露光装置10と同一である。従って、図12
には、レチクル面測定用レーザ干渉計RIFZのみが示
されているが、その他の測定系すなわち、レチクルXY
干渉計、ウエハXY干渉計、フォーカスセンサ、アライ
メント光学系等も実際には、第1の実施形態と同様に設
けられていることは勿論である。
The construction of other parts is the same as that of the exposure apparatus 10 of the first embodiment described above. Therefore, FIG.
Shows only a reticle surface measurement laser interferometer RIFZ, but other measurement systems, that is, a reticle XY
Needless to say, an interferometer, a wafer XY interferometer, a focus sensor, an alignment optical system, and the like are actually provided in the same manner as in the first embodiment.

【0150】また、図13においては、ミラーM5〜M
9の冷却システムが設けられていないが、第1の実施形
態と同様に設けられていても良い。
Further, in FIG. 13, mirrors M5 to M
Although the cooling system of No. 9 is not provided, it may be provided similarly to the first embodiment.

【0151】このようにして構成された本第2の実施形
態の露光装置100においても、レチクル面計測用のレ
ーザ干渉計RIFZによりレチクルRと投影光学系P
O’の間隔を測定することができるとともに、前述した
第1の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
さらに、この露光装置100によると、走査露光時に、
駆動系(34、62、80)により、レチクルステージ
RSTとウエハステージWSTが投影光学系PO’の投
影倍率に応じた速度比で所定方向にほぼ沿って逆向きに
駆動されると、運動量保存則が成立して、ステージベー
ス60’、レチクルステージRST及びウエハステージ
WSTを含む系の運動量が保存され、その系の重心移動
が生じない。従って、レチクルステージRSTの駆動に
よりステージベース60’に作用する反力と、ウエハス
テージWSTの駆動によりステージベース60’に作用
する反力とが相殺され、両ステージの同期誤差がほぼ零
となる。
In the exposure apparatus 100 of the second embodiment thus configured, the reticle R and the projection optical system P are also controlled by the laser interferometer RIFZ for reticle surface measurement.
The interval of O 'can be measured, and the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
Further, according to the exposure apparatus 100, at the time of scanning exposure,
When the driving system (34, 62, 80) drives the reticle stage RST and the wafer stage WST in opposite directions substantially along a predetermined direction at a speed ratio according to the projection magnification of the projection optical system PO ', the momentum conservation law Holds, the momentum of the system including the stage base 60 ′, the reticle stage RST and the wafer stage WST is preserved, and the center of gravity of the system does not move. Therefore, the reaction force acting on stage base 60 'by driving reticle stage RST and the reaction force acting on stage base 60' by driving wafer stage WST cancel each other, and the synchronization error between the two stages becomes almost zero.

【0152】また、図13からも明らかなように、レチ
クルステージRSTとウエハステ―ジWSTとが同一面
上に配置され、走査露光時には、駆動系(34、62、
80)によって走査方向にほぼ沿った同一直線状を互い
に逆向きに駆動されるので、ステージベース60’には
モーメントも作用しない。
As is clear from FIG. 13, reticle stage RST and wafer stage WST are arranged on the same plane, and drive systems (34, 62,
80), the same straight lines substantially along the scanning direction are driven in opposite directions, so that no moment acts on the stage base 60 '.

【0153】以上より、この露光装置100では、走査
露光時のレチクルステージRSTとウエハステージWS
Tとの同期誤差及びステージベース60’の振動及びス
テージベースに作用する偏荷重等に起因してウエハW上
のパターン転写像に位置ずれが生じるのを効果的に抑制
することができ、結果的に重ね合わせ精度を一層向上さ
せることができるとともに、ステージベース60’は床
面からの微振動を絶縁するパッシブ防振台で支持すれば
良く、高価なアクティブ防振台等は不要である。
As described above, in exposure apparatus 100, reticle stage RST and wafer stage WS during scanning exposure
It is possible to effectively suppress the occurrence of a positional shift in the pattern transfer image on the wafer W due to a synchronization error with T, a vibration of the stage base 60 ′, and an eccentric load acting on the stage base. In addition, the overlay accuracy can be further improved, and the stage base 60 'may be supported by a passive vibration isolator that insulates minute vibrations from the floor surface, and an expensive active vibration isolator is not required.

【0154】なお、上記第2の実施形態では、レチクル
ステージRSTとウエハステージWSTとを同一面上に
配置する場合について説明したが、本発明がこれに限定
されるものではない。すなわち、レチクルステージRS
TとウエハステージWSTとを同一のステージベースの
高さ位置の異なる面上に配置しても良い。かかる場合に
は、両ステージの駆動に起因する反力がステージベース
に及ぼす回転モーメントの影響を除去する何らかの装
置、例えばアクティブ防振台等によってステージベース
を支持すれば良い。これにより、上記の回転モーメント
によって生じる偏荷重によりステージベースが傾く等の
不都合を防止することができる。
In the second embodiment, the case where reticle stage RST and wafer stage WST are arranged on the same plane has been described, but the present invention is not limited to this. That is, reticle stage RS
T and wafer stage WST may be arranged on different surfaces of the same stage base at different height positions. In such a case, the stage base may be supported by any device that eliminates the influence of the rotational moment exerted on the stage base by the reaction force resulting from the drive of both stages, for example, an active vibration isolator. Thus, it is possible to prevent the stage base from being inclined due to the unbalanced load generated by the rotation moment.

【0155】また、上記第2の実施形態では、ウエハW
を保持するウエハステージWSTの質量とレチクルRを
保持するレチクルステージRSTとの質量の比が、投影
光学系PO’の投影倍率と同一に設定されている場合に
ついて説明したが、必ずしもこのようにしなくても良
い。すなわち、上記のステージベース60’を例えば磁
気浮上方式で支持する別のベース部材を設けることによ
り、ウエハステージWSTとレチクルステージWSTと
の質量比が投影倍率と異なる場合であっても対処可能で
ある。この場合には、両ステージの駆動力の反力の合力
によりステージベース60’はその合力の大きさと方向
に応じてベース部材に対して相対移動するが、この相対
移動により、レチクルステージRST、ウエハステージ
WST及びステージベースを含む系全体の重心を所定の
位置に維持できるからである。この場合、ステージベー
ス60’を磁気浮上型2次元リニアアクチュエータによ
って上記の別のベース部材の上方に支持しても良い。こ
のようにすると、ステージベース60’が基準位置から
所定量以上移動した場合に、磁気浮上型2次元リニアア
クチュエータによってXY面内の駆動力を発生すること
により、ステージベース60’を基準位置に戻すことが
できる。
In the second embodiment, the wafer W
Has been described, the ratio of the mass of the wafer stage WST holding the reticle R to the mass of the reticle stage RST holding the reticle R is set to be the same as the projection magnification of the projection optical system PO ′. May be. That is, by providing another base member for supporting the above-mentioned stage base 60 'by, for example, a magnetic levitation method, it is possible to cope with a case where the mass ratio between the wafer stage WST and the reticle stage WST is different from the projection magnification. . In this case, the stage base 60 'moves relative to the base member according to the magnitude and direction of the resultant force of the reaction force of the driving force of both stages, but this relative movement causes the reticle stage RST and the wafer to move. This is because the center of gravity of the entire system including the stage WST and the stage base can be maintained at a predetermined position. In this case, the stage base 60 'may be supported above the other base member by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator. In this way, when the stage base 60 'moves from the reference position by a predetermined amount or more, the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator generates a driving force in the XY plane, thereby returning the stage base 60' to the reference position. be able to.

【0156】なお、上記第1、第2の実施形態で示した
投影光学系や、照明光学系はほんの一例であって、本発
明がこれに限定されないことは勿論である。
The projection optical system and the illumination optical system shown in the first and second embodiments are merely examples, and it goes without saying that the present invention is not limited to these.

【0157】また、上記実施形態において、照明光EL
として、波長13.4nmのEUV光に限らず、波長1
1.5nmのEUV光を用いても良い。この波長域では
モリブデンとベリリウムとを交互に積層させた多層膜が
光学素子の表面に形成されることになる。なお、70n
mL/Sパターン、又は50nm孤立パタ−ンを転写す
るためには、波長13.4nmのEUV光では開口数が
0.1〜0.12程度の投影光学系が用いられ、波長1
1.5nmのEUV光では開口数が0.08〜0.1程
度の投影光学系が用いられる。
In the above embodiment, the illumination light EL
Is not limited to EUV light having a wavelength of 13.4 nm,
1.5 nm EUV light may be used. In this wavelength region, a multilayer film in which molybdenum and beryllium are alternately laminated is formed on the surface of the optical element. In addition, 70n
To transfer an mL / S pattern or a 50 nm isolated pattern, a projection optical system having a numerical aperture of about 0.1 to 0.12 is used for EUV light having a wavelength of 13.4 nm, and a wavelength of 1
For 1.5 nm EUV light, a projection optical system having a numerical aperture of about 0.08 to 0.1 is used.

【0158】さらに、上記実施形態の光源装置12で
は、銅テープなどのテープターゲットを用いるものとし
たが、その代わりにガスジェットターゲット、又はクラ
イオターゲットなどを用いても良い。
Further, in the light source device 12 of the above embodiment, a tape target such as a copper tape is used, but a gas jet target or a cryo target may be used instead.

【0159】[0159]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜23、
及び請求項29〜35に記載の各発明によれば、基板上
のパターンの転写像に倍率誤差、あるいは位置ずれが生
ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合
わせ精度の向上を図ることができるという従来にない優
れた効果がある。
As described above, claims 1 to 23,
According to each of the inventions described in claims 29 to 35, it is possible to effectively suppress a magnification error or a displacement from occurring in a transferred image of a pattern on a substrate, and as a result, to improve the overlay accuracy. This has an unprecedented excellent effect that it can be achieved.

【0160】また、請求項24〜28に記載の各発明に
よれば、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のパタ
ーンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的
に抑制することができ重ね合せ精度の向上を図ることが
できる露光方法が提供される。
Further, according to the present invention, it is possible to effectively suppress the occurrence of a magnification error or a displacement in a transferred image of a pattern on a substrate due to a displacement of a mask in an optical axis direction. And an exposure method capable of improving the overlay accuracy.

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

【図1】第1の実施形態の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 an exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1の光源装置の内部を構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the inside of the light source device of FIG. 1;

【図3】図2の光源装置の左側面図である。FIG. 3 is a left side view of the light source device of FIG. 2;

【図4】図1のレチクルステージ近傍の構成各部を詳細
に示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing in detail each component of the configuration near the reticle stage in FIG. 1;

【図5】レチクルの概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of a reticle.

【図6】レチクルステージとウエハステージのXY平面
内の位置を計測する干渉計システムの構成を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an interferometer system that measures the positions of a reticle stage and a wafer stage in an XY plane.

【図7】図1のスリット板及びその駆動機構の一例を示
す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an example of the slit plate of FIG. 1 and a driving mechanism thereof.

【図8】図1の投影光学系の内部構成を概略的に示す図
である。
8 is a diagram schematically showing an internal configuration of the projection optical system of FIG.

【図9】(A)は空間像計測器を示す平面図、(B)は
(A)の空間像計測器を示す側面図である。
9A is a plan view showing the aerial image measuring device, and FIG. 9B is a side view showing the aerial image measuring device of FIG.

【図10】ウエハ(ウエハステージ)及びレチクル(レ
チクルステージ)の位置及び姿勢制御に関連する制御系
の構成を概略的に示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram schematically showing a configuration of a control system related to position and orientation control of a wafer (wafer stage) and a reticle (reticle stage).

【図11】レチクルパターンがウエハ上の複数ショット
領域に転写される様子を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a reticle pattern is transferred to a plurality of shot areas on a wafer.

【図12】第2の実施形態に係る露光装置の全体構成を
概略的に示す図である。
FIG. 12 is a view schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment.

【図13】図12の投影光学系の内部構成を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing an internal configuration of the projection optical system of FIG.

【図14】発明が解決しようとする課題を説明するため
の図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a problem to be solved by the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、12…光源装置(照明系の一部)、3
0…波長選択窓(照明光学系の一部、照明系の一部)、
34…磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ(ステー
ジ制御系の一部、駆動装置の一部、補正装置の一部、駆
動部材の一部、調整装置の一部)、44…スリット板
(視野絞り、照明光学系の一部)、44a…第1スリッ
ト(第1開口)、44b…第2スリット(第2開口)、
46…駆動機構(切替機構)、62…磁気浮上型2次元
リニアアクチュエータ(ステージ制御系の一部、駆動装
置の一部)、63…蛍光発生物質、70…干渉計システ
ム、80…主制御装置(ステージ制御系の一部、駆動装
置の一部、補正装置の一部、調整装置の一部)、R…レ
チクル(マスク)、PO…投影光学系、W…ウエハ(基
板)、RST…レチクルステージ(マスクステージ、駆
動装置の一部、駆動部材の一部、調整装置の一部)、W
ST…ウエハステージ(基板ステージ、駆動装置の一
部)、PM…放物面鏡(照明光学系の一部、照明系の一
部)、M…折り返しミラー(照明光学系の一部、照明系
の一部)、IA…円弧状照明領域(第1照明領域)、R
IFZ…レチクル面計測用レーザ干渉計(計測装置、干
渉計、補正装置の一部、調整装置の一部)、FM…空間
像計測器、SLT…スリット(開口)、EL…露光用照
明光、PM…光電変換素子。
10 exposure apparatus, 12 light source device (part of illumination system), 3
0: wavelength selection window (part of illumination optical system, part of illumination system),
34: magnetic levitation type two-dimensional linear actuator (part of stage control system, part of drive unit, part of correction unit, part of drive member, part of adjustment unit), 44 ... slit plate (field stop, A part of the illumination optical system), 44a: first slit (first opening), 44b: second slit (second opening),
46: drive mechanism (switching mechanism), 62: magnetic levitation type two-dimensional linear actuator (part of stage control system, part of drive device), 63: fluorescent substance, 70: interferometer system, 80: main controller (Part of stage control system, part of drive unit, part of correction unit, part of adjustment unit), R: reticle (mask), PO: projection optical system, W: wafer (substrate), RST: reticle Stage (mask stage, part of driving device, part of driving member, part of adjusting device), W
ST: Wafer stage (substrate stage, part of drive unit), PM: parabolic mirror (part of illumination optical system, part of illumination system), M: folding mirror (part of illumination optical system, illumination system) IA) arc-shaped illumination area (first illumination area), R
IFZ: laser interferometer for reticle surface measurement (measuring device, interferometer, part of correction device, part of adjustment device), FM: aerial image measuring device, SLT: slit (opening), EL: illumination light for exposure, PM: photoelectric conversion element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/30 516A 518 531A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/30 516A 518 531A

Claims (35)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスクに形成されたパターンを投影光学
系を介して基板上に転写する露光装置であって、 前記マスクが反射型マスクであり、 前記投影光学系が反射光学系であり、 前記マスクを保持するマスクステージと;前記基板を保
持する基板ステージと;前記マスクのパターン面に対し
所定の入射角で露光用照明光を照射する照明系と;前記
露光用照明光により照明された前記マスクのパターンを
前記投影光学系を介して前記基板上に転写するために、
所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影
光学系の光軸方向である第1軸方向の位置を調整しつ
つ、前記マスクステージと基板ステージとを前記第1軸
方向に直交する第2軸方向に沿って同期移動させるステ
ージ制御系とを備える露光装置。
1. An exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto a substrate via a projection optical system, wherein the mask is a reflective mask, the projection optical system is a reflective optical system, A mask stage for holding a mask; a substrate stage for holding the substrate; an illumination system for irradiating illumination light for exposure at a predetermined incident angle with respect to a pattern surface of the mask; and an illumination system illuminated by the illumination light for exposure. To transfer the pattern of the mask onto the substrate via the projection optical system,
While adjusting the position of the mask in the first axis direction, which is the optical axis direction of the projection optical system, based on the predetermined adjustment position information, the mask stage and the substrate stage are perpendicular to the first axis direction. An exposure apparatus comprising: a stage control system that performs synchronous movement along two axial directions.
【請求項2】 前記調整用位置情報は、前記マスクステ
ージの前記第2軸上の移動方向に応じた第1の調整用位
置情報と第2の調整用位置情報とを含み、 前記ステージ制御系は、前記マスクステージと基板ステ
ージとの前記同期移動時に、前記マスクステージの移動
方向毎に、前記第1の調整用位置情報及び第2の調整用
位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置
情報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
2. The stage control system, wherein the adjustment position information includes first adjustment position information and second adjustment position information according to a moving direction of the mask stage on the second axis. The one corresponding to the movement direction of the first adjustment position information and the second adjustment position information for each movement direction of the mask stage during the synchronous movement of the mask stage and the substrate stage. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the position of the mask in the first axial direction is adjusted using the adjustment position information.
【請求項3】 前記調整用位置情報は、予め計測された
情報であることを特徴とする請求項1又は2に記載の露
光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the adjustment position information is information measured in advance.
【請求項4】 前記マスクの前記第1軸方向の位置を計
測する計測装置を更に備え、 前記ステージ制御系は、前記マスクステージと基板ステ
ージとの前記同期移動中に前記計測装置を用いて前記調
整用位置情報を計測するとともに、その調整用位置情報
を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を調整すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
4. A measuring device for measuring a position of the mask in the first axis direction, wherein the stage control system uses the measuring device during the synchronous movement of the mask stage and the substrate stage. 3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the position information for adjustment is measured, and the position of the mask in the first axial direction is adjusted using the position information for adjustment. 4.
【請求項5】 前記計測装置は、前記マスクに対し垂直
に測長ビームを照射してその反射光を受光することによ
り、前記マスクの前記第1軸方向の位置を計測する干渉
計であることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
5. The interferometer for measuring a position of the mask in the first axis direction by irradiating the mask with a length measuring beam vertically and receiving reflected light thereof. The exposure apparatus according to claim 4, wherein:
【請求項6】 前記干渉計は、前記マスクの前記露光用
照明光の照射領域に少なくとも2本の測長ビームを照射
し、各測長ビームの照射位置毎に前記マスクの第1軸方
向の位置を計測することを特徴とする請求項5に記載の
露光装置。
6. The interferometer irradiates at least two measurement beams on an irradiation area of the mask with the exposure illumination light, and applies an irradiation position of the mask in a first axial direction for each irradiation position of each measurement beam. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the position is measured.
【請求項7】 前記干渉計は、前記マスクの前記第2軸
方向の異なる位置に測長ビームを照射し、各測長ビーム
の照射位置毎に前記マスクの第1軸方向の位置を計測す
ることを特徴とする請求項5又は6に記載の露光装置。
7. The interferometer irradiates different positions of the mask in the second axis direction with a measurement beam, and measures the position of the mask in the first axis direction for each irradiation position of each measurement beam. The exposure apparatus according to claim 5, wherein:
【請求項8】 前記干渉計は、前記投影光学系に固定さ
れた参照鏡と、前記投影光学系から離れた位置に配置さ
れた干渉計本体とを有することを特徴とする請求項5〜
7のいずれか一項に記載の露光装置。
8. The interferometer according to claim 5, wherein the interferometer includes a reference mirror fixed to the projection optical system, and an interferometer body disposed at a position distant from the projection optical system.
8. The exposure apparatus according to claim 7.
【請求項9】 前記ステージ制御系は、前記計測した調
整用位置情報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を
フィードフォワード制御にて調整することを特徴とする
請求項4に記載の露光装置。
9. The exposure according to claim 4, wherein the stage control system adjusts the position of the mask in the first axis direction by feedforward control using the measured adjustment position information. apparatus.
【請求項10】 前記ステージ制御系は、前記計測した
調整用位置情報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置
をフィードバック制御にて調整することを特徴とする請
求項4に記載の露光装置。
10. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the stage control system adjusts the position of the mask in the first axis direction by feedback control using the measured position information for adjustment. .
【請求項11】 前記マスクのパターン面に近接して配
置され、前記露光用照明光が照射される前記マスク上の
第1照明領域を規定する第1スリットと、前記マスクに
形成されたマーク部分に前記露光用照明光が照射される
第2照明領域を規定する第2スリットとを有するスリッ
ト板と;前記スリット板を、前記露光用照明光が前記第
1スリットに照射される第1位置と、前記露光用照明光
が前記第2スリットに照射される第2位置との間で切替
える切替機構とを更に備える請求項1〜10のいずれか
一項に記載の露光装置。
11. A first slit which is arranged close to a pattern surface of the mask and defines a first illumination area on the mask to be irradiated with the exposure illumination light, and a mark portion formed on the mask. A slit plate having a second slit defining a second illumination area to which the exposure illumination light is applied; and a first position at which the exposure illumination light is applied to the first slit. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising: a switching mechanism configured to switch between a second position where the exposure illumination light is applied to the second slit.
【請求項12】 前記マスクステージと前記基板ステー
ジと前記投影光学系とが別々の支持部材に支持され、 前記マスクステージと前記基板ステージとの前記第1軸
に直交する前記第2軸を含む面内の位置を計測する干渉
計システムを更に備え、 前記干渉計システムが前記投影光学系を支持する部材に
対する前記マスクステージと前記基板ステージとの前記
第1軸に直交する前記第2軸を含む面内の相対位置を計
測することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項
に記載の露光装置。
12. A surface including the second axis orthogonal to the first axis of the mask stage and the substrate stage, wherein the mask stage, the substrate stage, and the projection optical system are supported by separate support members. Further comprising an interferometer system for measuring a position in the mask, wherein the interferometer system includes a second axis orthogonal to the first axis of the mask stage and the substrate stage with respect to a member supporting the projection optical system. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein a relative position is measured.
【請求項13】 前記露光用照明光が軟X線領域の光で
あり、 前記基板ステージ上に、蛍光発生物質と、この表面に前
記露光用照明光の反射層又は吸収層の薄膜により形成さ
れた開口と、前記開口を介して前記露光用照明光が前記
蛍光物質に到達した際に前記蛍光発生物質が発する光を
光電変換する光電変換素子とを有する空間像計測器を更
に備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一
項に記載の露光装置。
13. The exposure illumination light is light in a soft X-ray region, and is formed on the substrate stage by a fluorescent substance and a thin film of a reflection layer or an absorption layer of the exposure illumination light on the surface thereof. And an aerial image measuring device having a photoelectric conversion element for photoelectrically converting light emitted from the fluorescent substance when the exposure illumination light reaches the fluorescent substance via the opening. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項14】 前記露光用照明光が軟X線領域の光で
あり、 前記マスクのパターンが、前記露光用照明光の反射層上
に成膜された前記露光用照明光の吸収物質によって形成
されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか
一項に記載の露光装置。
14. The illumination light for exposure is light in a soft X-ray region, and the pattern of the mask is formed by an absorption material of the illumination light for exposure formed on a reflective layer of the illumination light for exposure. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure is performed.
【請求項15】 マスクのパターンを基板上に転写する
露光装置であって、 前記マスクと直交する第1方向に対して傾いた光軸を有
し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系と;前記
マスクで反射された照明光を前記基板上に投射する投影
光学系と;前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記
マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置と;前記同
期移動中、前記パターンの像倍率誤差を補正するために
前記投影光学系に対して前記マスクを前記第1方向に相
対移動させる補正装置とを備えたことを特徴とする露光
装置。
15. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate, comprising: an illumination optical system having an optical axis inclined with respect to a first direction orthogonal to the mask, and irradiating the mask with illumination light. A projection optical system for projecting the illumination light reflected by the mask onto the substrate; a driving device for synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system; An exposure apparatus, comprising: a correction device that moves the mask relative to the projection optical system in the first direction in order to correct an image magnification error of the pattern during movement.
【請求項16】 前記照明系は、前記照明光として波長
5〜15nmの間のEUV光を前記マスクに照射し、 前記投影光学系は、複数の反射光学素子のみからなるこ
とを特徴とする請求項15に記載の露光装置。
16. The illumination system irradiates the mask with EUV light having a wavelength of 5 to 15 nm as the illumination light, and the projection optical system includes only a plurality of reflection optical elements. Item 16. An exposure apparatus according to Item 15.
【請求項17】 前記補正装置は、前記マスクの前記第
1方向の位置を計測する計測装置を有し、前記計測装置
の出力に基づいて前記マスクを移動することを特徴とす
る請求項15又は16に記載の露光装置。
17. The apparatus according to claim 15, wherein the correction device has a measurement device that measures a position of the mask in the first direction, and moves the mask based on an output of the measurement device. 17. The exposure apparatus according to item 16.
【請求項18】 マスクのパターンを基板上に転写する
露光装置において、 前記マスクと直交する第1方向に対して主光線が傾けら
れた照明光を前記マスクに照射する照明光学系と;前記
マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投
影光学系と;前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前
記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置と;前記
マスクの移動によって生じる前記パターンの像倍率の変
化を補償する補正装置とを備えたことを特徴とする露光
装置。
18. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate, comprising: an illumination optical system for irradiating the mask with illumination light whose principal ray is inclined with respect to a first direction orthogonal to the mask; A projection optical system for projecting illumination light emitted from the substrate onto the substrate; a driving device for synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio corresponding to a magnification of the projection optical system; generated by movement of the mask An exposure apparatus comprising: a correction device that compensates for a change in the image magnification of the pattern.
【請求項19】 前記マスクは反射型マスクであり、 前記照明光学系は、前記照明光として波長5〜15nm
の間のEUV光を前記マスクに照射し、 前記投影光学系は、複数の反射光学素子のみからなるこ
とを特徴とする請求項18に記載の露光装置。
19. The illumination optical system according to claim 19, wherein the mask is a reflective mask, and the illumination optical system has a wavelength of 5 to 15 nm as the illumination light.
20. The exposure apparatus according to claim 18, wherein the mask is irradiated with EUV light during the period, and the projection optical system includes only a plurality of reflection optical elements.
【請求項20】 前記補正装置は、前記同期移動中、前
記投影光学系の物体面側で前記マスクを前記第1方向に
移動する駆動部材を含むことを特徴とする請求項18又
は19に記載の露光装置。
20. The apparatus according to claim 18, wherein the correction device includes a driving member that moves the mask in the first direction on the object plane side of the projection optical system during the synchronous movement. Exposure equipment.
【請求項21】 前記駆動部材は、前記投影光学系の物
体面に対して前記マスクを相対的に傾けることを特徴と
する請求項20に記載の露光装置。
21. The exposure apparatus according to claim 20, wherein the driving member tilts the mask relatively to an object plane of the projection optical system.
【請求項22】 マスクのパターンを基板上に転写する
露光装置であって、 前記マスクの垂線に対して傾けられた照明光を前記マス
クに照射する照明光学系と;前記マスクで反射される照
明光を前記基板上に投射する投影光学系とを備え、 前記照明光学系は、前記マスクに対して前記照明光の入
射側に近接して配置され、前記マスク上での前記照明光
の照射領域を規定する視野絞りを有し、前記視野絞りに
よって前記照明領域の形状、大きさ、及び位置の少なく
とも1つを調整することを特徴とする露光装置。
22. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate, comprising: an illumination optical system for irradiating the mask with illumination light inclined with respect to a normal to the mask; and illumination reflected by the mask. A projection optical system for projecting light onto the substrate, wherein the illumination optical system is arranged close to the mask on the incident side of the illumination light, and an irradiation area of the illumination light on the mask An exposure apparatus comprising: a field stop for defining at least one of a shape, a size, and a position of the illumination area by the field stop.
【請求項23】 前記視野絞りは、前記パターンの一部
に前記照明光を照射する第1開口と、前記マスクに形成
されるマークに前記照明光を照射する第2開口とを有
し、 前記第1開口と前記第2開口とを切り替える切替機構を
備えることを特徴とする請求項22に記載の露光装置。
23. The field stop has a first opening for irradiating a part of the pattern with the illumination light, and a second opening for irradiating a mark formed on the mask with the illumination light, 23. The exposure apparatus according to claim 22, further comprising a switching mechanism for switching between the first opening and the second opening.
【請求項24】 マスクと基板とを同期移動させつつ前
記マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して前
記基板上に転写する露光方法において、 前記マスクとして反射型マスクを用意し、 前記投影光学系として反射光学系を使用し、 前記マスクのパターン面に対し所定の入射角θで露光用
照明光を照射して前記露光用照明光により照明された前
記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前記基板
上に転写するに際し、 所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影
光学系の光軸方向である第1軸方向の位置を調整しつ
つ、前記マスクと基板とを前記第1軸方向に直交する第
2軸方向に沿って同期移動させることを特徴とする露光
方法。
24. An exposure method for transferring a pattern formed on the mask onto the substrate via a projection optical system while synchronously moving the mask and the substrate, wherein a reflective mask is prepared as the mask, Using a reflective optical system as an optical system, the pattern surface of the mask is irradiated with illumination light for exposure at a predetermined incident angle θ, and the pattern of the mask illuminated by the illumination light for exposure is projected through the projection optical system. When transferring onto the substrate via the above, while adjusting the position of the mask in the first axial direction which is the optical axis direction of the projection optical system based on predetermined adjustment position information, the mask and the substrate An exposure method, comprising: synchronously moving along a second axis direction orthogonal to the first axis direction.
【請求項25】 前記調整用位置情報は、前記マスクの
前記第2軸上の移動方向に応じた第1の調整用位置情報
と第2の調整用位置情報とを含み、 前記マスクと基板との前記同期移動時に、前記マスクの
移動方向毎に、前記第1の調整用位置情報及び第2の調
整用位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用
位置情報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を調整
することを特徴とする請求項24に記載の露光方法。
25. The position information for adjustment includes first position information for adjustment and second position information for adjustment according to a moving direction of the mask on the second axis, and the mask, the substrate, At the time of the synchronous movement, the mask is adjusted by using, for each moving direction of the mask, one of the first adjustment position information and the second adjustment position information corresponding to the movement direction. 25. The exposure method according to claim 24, wherein the position in the first axis direction is adjusted.
【請求項26】 前記調整用位置情報は、予め計測され
た情報であることを特徴とする請求項24又は25に記
載の露光方法。
26. The exposure method according to claim 24, wherein the adjustment position information is information measured in advance.
【請求項27】 前記マスクと基板との前記同期移動中
に前記調整用位置情報を計測するとともに、その調整用
位置情報を用いて前記マスクの第1軸方向の位置を調整
することを特徴とする請求項24又は25に記載の露光
方法。
27. The method according to claim 27, wherein the position information for adjustment is measured during the synchronous movement of the mask and the substrate, and the position of the mask in the first axial direction is adjusted using the position information for adjustment. The exposure method according to claim 24 or 25, wherein
【請求項28】 マスクのパターンを投影光学系を介し
て基板上に転写する露光方法において、 前記マスクと直交する方向に対して主光線が傾けられた
照明光を前記マスクに照射し、 前記マスクに対して前記マスクを相対移動するのに同期
して、前記マスクで反射されて前記投影光学系を通過す
る照明光に対して前記基板を相対移動し、 前記マスクと前記基板との同期移動中、前記マスクの移
動によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償す
ることを特徴とする露光方法。
28. An exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system, comprising: irradiating the mask with illumination light whose principal ray is inclined with respect to a direction orthogonal to the mask; In synchronization with the relative movement of the mask with respect to the substrate, relative to the illumination light reflected by the mask and passing through the projection optical system, the substrate is relatively moved, and the mask and the substrate are synchronously moved. An exposure method for compensating a change in image magnification of the pattern caused by movement of the mask.
【請求項29】 マスクのパターンを基板上に転写する
露光装置であって、前記マスクのパターン面に対して照
明光を傾けて照射する照明光学系と;前記マスクから出
射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系と;
前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前
記基板とを同期移動する駆動装置と;前記同期移動中、
前記投影光学系の物体面と直交する方向の前記マスクの
位置と、前記物体面に対する前記マスクの相対的な傾き
との少なくとも一方を調整する調整装置とを備える露光
装置。
29. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate, comprising: an illumination optical system for irradiating the pattern surface of the mask with inclined illumination light; and an illumination optical system for emitting illumination light emitted from the mask. A projection optical system for projecting onto the substrate;
A driving device that synchronously moves the mask and the substrate at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: an adjusting device that adjusts at least one of a position of the mask in a direction orthogonal to an object plane of the projection optical system and a relative inclination of the mask with respect to the object plane.
【請求項30】 反射型マスクに形成されるパターンを
基板上に転写する露光装置であって、 前記反射型マスクと前記基板との間に奇数個の反射面を
有する投影光学系と;前記反射型マスクを保持するマス
クステージと;前記投影光学系に対して前記反射型マス
クと同一側で前記基板を保持する基板ステージと;前記
基板の走査露光時に、前記マスクステージと前記基板ス
テージとを所定方向にほぼ沿って駆動する駆動系とを備
える露光装置。
30. An exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reflective mask onto a substrate, comprising: a projection optical system having an odd number of reflective surfaces between the reflective mask and the substrate; A mask stage for holding a mold mask; a substrate stage for holding the substrate on the same side of the projection optical system as the reflective mask; and a mask stage and the substrate stage for scanning and exposing the substrate. An exposure apparatus including a drive system that is driven substantially along a direction.
【請求項31】 前記マスクステージと前記基板ステー
ジとが同一面上に配置され、 前記駆動系は、基板の走査露光時に、前記マスクステー
ジと前記基板ステージとを所定方向にほぼ沿った同一直
線状を逆向きに駆動することを特徴とする請求項30に
記載の露光装置。
31. The mask stage and the substrate stage are arranged on the same surface, and the drive system is configured to move the mask stage and the substrate stage substantially in the same straight line along a predetermined direction during scanning exposure of the substrate. 31. The exposure apparatus according to claim 30, wherein the driving is performed in a reverse direction.
【請求項32】 前記反射型マスクに照明光をその主光
線を傾けて照射する照明光学系を更に備え、 前記駆動系は、前記照明光に対して前記反射型マスクと
前記基板とをそれぞれ相対駆動することを特徴とする請
求項30又は31に記載の露光装置。
32. An illumination optical system for irradiating the reflective mask with illumination light while tilting a principal ray thereof, wherein the driving system moves the reflective mask and the substrate relative to the illumination light, respectively. The exposure apparatus according to claim 30, wherein the exposure apparatus is driven.
【請求項33】 前記反射型マスク上での前記照明光の
照射領域を円弧スリット状に規定する絞り部材を更に備
えることを特徴とする請求項32に記載の露光装置。
33. The exposure apparatus according to claim 32, further comprising an aperture member that defines an irradiation area of the illumination light on the reflective mask in a shape of a circular slit.
【請求項34】 前記照明光はその波長が5〜15nm
の間であり、前記投影光学系は複数の反射光学素子のみ
からなることを特徴とする請求項32又は33に記載の
露光装置。
34. The illumination light has a wavelength of 5 to 15 nm.
34. The exposure apparatus according to claim 32, wherein the projection optical system includes only a plurality of reflection optical elements.
【請求項35】 投影光学系を介して反射型マスクに形
成されるパターンを基板上に転与する露光装置であっ
て、 前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記反射型マス
クと前記基板とを同期移動するステージシステムと;前
記ステージシステムに設けられ、前記反射型マスクを保
持する保持部材とを備え、 前記反射型マスクの基板材料と線膨張係数がほぼ同一の
材料で前記保持部材を構成したことを特徴とする露光装
置。
35. An exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reflection type mask onto a substrate via a projection optical system, wherein the reflection type mask and the reflection type mask are formed at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system. A stage system for synchronously moving the substrate; and a holding member provided on the stage system for holding the reflective mask, wherein the holding member is made of a material having substantially the same linear expansion coefficient as a substrate material of the reflective mask. An exposure apparatus comprising:
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