JPH11325832A - Method and apparatus for measuring position, and aligner - Google Patents

Method and apparatus for measuring position, and aligner

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JPH11325832A
JPH11325832A JP10137210A JP13721098A JPH11325832A JP H11325832 A JPH11325832 A JP H11325832A JP 10137210 A JP10137210 A JP 10137210A JP 13721098 A JP13721098 A JP 13721098A JP H11325832 A JPH11325832 A JP H11325832A
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JP
Japan
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stage
light wave
interferometer
coordinate position
switching
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JP10137210A
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Japanese (ja)
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Kazuaki Saeki
和明 佐伯
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner, a method and an apparatus which makes it possible to take high-precision measurement of the position of an XY stage even take by a plane mirror having a length shorter than a moving stroke, and to realize cost reduction and a high control performance of the stage. SOLUTION: Since second light-wave interferometers (LY1 , LY2 ) for measuring the coordinate position Y of a stage relating to the second position (y-direction) are switched over, and a measuring position in the first direction is switched over, in accordance with the coordinate position X of the stage 8 relating to a first direction (x-direction) measured on the basis of the output of a first light wave interferometer LX, high-precision position measurement in the second direction becomes feasible, even if a reflecting surface RY shorter than the first-direction moving stroke of the stage is used. Furthermore, it is possible to reduce the cost of the apparatus and to make the performance of movement control of time stage higher, by shortening the reflecting surface.

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、平面内で二次元移
動するステージの位置測定方法および位置測定装置並び
に露光装置に関し、特に、半導体装置の加工、検査等の
ように極めて高い精度が要求される測定する際に用いて
好適な位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measuring method and a position measuring apparatus for a stage which moves two-dimensionally in a plane, and an exposure apparatus. In particular, extremely high precision is required for processing and inspection of a semiconductor device. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a position measuring method, a position measuring device, and an exposure device which are suitable for use in performing measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、VLSIのパターン転写に用い
られる各種露光装置(ステッパー等)、転写マスクの描
画装置、マスクパターンの位置座標測定装置、あるいは
その他の位置決め装置では、対象物を保持して直交する
二軸(X、Y軸)方向に精密に移動するXYステージが
用いられている。このXYステージの座標計測には、例
えば、波長633nmで連続発振するHe−Neの周波
数安定化レーザを光源とした光波干渉計(レーザ干渉
計)が使われている。
2. Description of the Related Art In general, various exposure apparatuses (steppers, etc.), transfer mask drawing apparatuses, mask pattern position coordinate measuring apparatuses, and other positioning apparatuses used for VLSI pattern transfer hold an object and hold the object at right angles. An XY stage that moves precisely in two axes (X and Y axes) is used. For the coordinate measurement of the XY stage, for example, a light wave interferometer (laser interferometer) using a He-Ne frequency stabilized laser continuously oscillating at a wavelength of 633 nm as a light source is used.

【0003】レーザ干渉計は、本質的に一次元の測定し
かできないため、二次元の座標測定には同一のレーザ干
渉計二組用意する。例えば、図5に示すように、XYス
テージSには、反射面が互いにほぼ直交する二つの平面
鏡M1、M2を固定し、この二つの平面鏡の各々にレー
ザ干渉計K1、K2からのビームB1、B2を投射し、
各反射面の垂直方向の距離変化を計測することでXYス
テージSの二次元の座標位置が求められる。二つの平面
鏡の各反射面は、ステージの必要移動ストロークに合わ
せて、x方向、y方向に延在するものとなっている。
[0003] Since a laser interferometer can essentially only perform one-dimensional measurement, two identical laser interferometers are prepared for two-dimensional coordinate measurement. For example, as shown in FIG. 5, two plane mirrors M1 and M2 whose reflection surfaces are substantially orthogonal to each other are fixed to the XY stage S, and beams B1 and B2 from the laser interferometers K1 and K2 are respectively mounted on the two plane mirrors. Project B2,
The two-dimensional coordinate position of the XY stage S can be obtained by measuring the vertical distance change of each reflection surface. Each reflecting surface of the two plane mirrors extends in the x direction and the y direction in accordance with the required movement stroke of the stage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の位置測定手段には、以下のような問題が
存在する。すなわち、従来では、XYステージSのx方
向移動ストロークLを得ようとすると、x方向に延在す
る平面鏡M1の長さは、最低Lだけ必要になり、それを
取り付けたXYステージSも精度確保のため、大型とな
り、その結果、ステージ固有振動数が下がってしまい、
XYステージの移動を制御する場合には、必要な制御応
答を得ることができなくなってしまう問題があった。ま
た、平面鏡の長さによっては、長くてかつ必要な面精度
の得られているものを製造することが難しく、製造でき
ても非常に高価なものとなってコスト的に不利になると
いう問題があった。
However, the conventional position measuring means as described above has the following problems. That is, conventionally, in order to obtain the x-direction movement stroke L of the XY stage S, the length of the plane mirror M1 extending in the x direction is required to be at least L, and the XY stage S to which it is attached is also required to have high accuracy. Therefore, the stage becomes large, and as a result, the natural frequency of the stage decreases,
When controlling the movement of the XY stage, there is a problem that a required control response cannot be obtained. Also, depending on the length of the plane mirror, it is difficult to manufacture a long mirror having the required surface accuracy, and even if it can be manufactured, it is very expensive and disadvantageous in terms of cost. there were.

【0005】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、移動ストロークより短い長さの平面鏡でも
XYステージの位置を高精度に測定することができ、低
コスト化およびステージの高制御性能を実現できる位置
測定方法および位置測定装置並びに露光装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to measure the position of the XY stage with high accuracy even with a plane mirror having a length shorter than the moving stroke, thereby reducing the cost and the stage size. An object of the present invention is to provide a position measuring method, a position measuring device, and an exposure device that can realize high control performance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図1ないし図4に対応
付けした以下の構成を採用している。請求項1記載の位
置測定方法は、第1方向(x方向)から入射する光を逆
方向に反射するようにステージ(8)に設けられる第1
反射体(MX)と第1方向に直交する第2方向(y方
向)から入射する光を第1方向に沿った反射面(RY)
で逆方向に反射するようにステージに設けられる第2反
射体(MY)とに、それぞれレーザビーム(BX、BY
1、BY2)を照射する第1光波干渉計(LX)と第2
光波干渉計(LY1、LY2)との出力に基づいてステ
ージの座標位置(X、Y)を測定する方法であって、複
数の前記第2光波干渉計から前記第2反射体の反射面に
対して前記第1方向に互いに離間させた位置に複数のレ
ーザビームをそれぞれ照射し、前記第1光波干渉計の出
力に基づいて計測した前記第1方向に関する前記ステー
ジの座標位置(X)に応じて、第2方向に関するステー
ジの座標位置を計測する第2光波干渉計を切り換え、第
1方向における計測位置を切り換える技術が採用され
る。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following structure corresponding to FIGS. 1 to 4 showing an embodiment. The position measuring method according to claim 1, wherein the stage (8) is provided on the stage (8) so as to reflect light incident from the first direction (x direction) in the reverse direction.
Light incident on the reflector (MX) from a second direction (y direction) orthogonal to the first direction is reflected by a reflecting surface (RY) along the first direction.
And the second reflector (MY) provided on the stage so as to reflect in the opposite direction with the laser beams (BX, BY), respectively.
1, BY2) and a second light interferometer (LX)
A method of measuring a coordinate position (X, Y) of a stage based on an output from a light wave interferometer (LY1, LY2), wherein a plurality of second light wave interferometers are used to measure a reflection surface of the second reflector. A plurality of laser beams are respectively applied to positions separated from each other in the first direction, and according to a coordinate position (X) of the stage in the first direction measured based on an output of the first light wave interferometer. The technique of switching the second light wave interferometer for measuring the coordinate position of the stage in the second direction and switching the measurement position in the first direction is adopted.

【0007】また、請求項5記載の位置測定装置は、第
1方向(x方向)から入射する光を逆方向に反射するよ
うにステージ(8)に設けられる第1反射体(MX)に
レーザビーム(BX)を照射する第1光波干渉計(L
X)と、前記第1方向に直交する第2方向(y方向)か
ら入射する光を第1方向に沿った反射面(RY)で逆方
向に反射するようにステージに設けられる第2反射体
(MY)にレーザビーム(BY1、BY2)を照射する
第2光波干渉計(LY1、LY2)と、前記第1および
第2光波干渉計の出力に基づいて前記第1および第2方
向に関する前記ステージの座標位置(X、Y)を算出す
る演算器(12)とを備え、前記第2光波干渉計は、前
記第2反射体の反射面に対して前記第1方向に互いに離
間させた位置に複数のレーザビームをそれぞれ照射する
ように複数配設され、前記演算器は、前記第1光波干渉
計の出力に基づいて算出した前記第1方向に関する前記
ステージの座標位置に応じて、前記第2方向に関するス
テージの座標位置の算出に用いる前記第2光波干渉計を
切り換え、第1方向における計測位置を切り換えるよう
に設定されている技術が採用される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a position measuring device, wherein a laser is applied to a first reflector (MX) provided on a stage (8) so as to reflect light incident from a first direction (x direction) in a reverse direction. A first light wave interferometer (L) for irradiating a beam (BX)
X) and a second reflector provided on the stage such that light incident from a second direction (y direction) orthogonal to the first direction is reflected in a reverse direction by a reflecting surface (RY) along the first direction. A second light wave interferometer (LY1, LY2) for irradiating (MY) with a laser beam (BY1, BY2); and the stage in the first and second directions based on outputs of the first and second light wave interferometers. And a calculator (12) for calculating the coordinate position (X, Y) of the second light wave interferometer, wherein the second light wave interferometer is located at a position separated from the reflection surface of the second reflector in the first direction. A plurality of the plurality of laser beams are provided so as to irradiate the plurality of laser beams, respectively, and the arithmetic unit is configured to perform the second operation in accordance with a coordinate position of the stage in the first direction calculated based on an output of the first optical interferometer. Of the coordinate position of the stage with respect to the direction Switching said second light wave interferometer is used to output, have been set techniques are employed to switch the measurement position in the first direction.

【0008】この位置測定方法および位置測定装置で
は、第1光波干渉計(LX)の出力に基づいて計測した
第1方向(x方向)に関するステージ(8)の座標位置
(X)に応じて、第2方向(y方向)に関するステージ
の座標位置(Y)を計測する第2光波干渉計(LY1、
LY2)を切り換え、第1方向における計測位置を切り
換えるので、ステージの第1方向の移動ストロークより
短い反射面(RY)を用いても、第2方向における高精
度な位置測定が可能となる。さらに、反射面の短尺化に
よって、装置コストの低減およびステージの移動制御の
高性能化を図ることができる。
In this position measuring method and position measuring apparatus, the position (X) of the stage (8) in the first direction (x direction) measured based on the output of the first light wave interferometer (LX) is A second light wave interferometer (LY1, LY1) for measuring the coordinate position (Y) of the stage in the second direction (y direction)
LY2), and the measurement position in the first direction is switched. Therefore, even if a reflecting surface (RY) shorter than the movement stroke of the stage in the first direction is used, highly accurate position measurement in the second direction can be performed. Further, by reducing the length of the reflecting surface, it is possible to reduce the cost of the apparatus and to improve the performance of stage movement control.

【0009】請求項6記載の露光装置では、マスク
(R)を保持するマスクステージ(7)と前記マスクの
パターンが転写される基板(W)を保持する基板ステー
ジ(8)との少なくとも一方に請求項5記載の位置測定
装置(10)が設けられ、該位置測定装置で得られた前
記ステージの座標位置(X、Y)を用いて前記マスクの
パターンに対する前記基板の露光位置を調整するアライ
メント・コントローラ(12)が設けられている技術が
採用される。
In an exposure apparatus according to the present invention, at least one of a mask stage (7) for holding a mask (R) and a substrate stage (8) for holding a substrate (W) onto which a pattern of the mask is transferred. An alignment for providing a position measuring device (10) according to claim 5, and adjusting an exposure position of the substrate with respect to the pattern of the mask using a coordinate position (X, Y) of the stage obtained by the position measuring device. -The technology provided with the controller (12) is adopted.

【0010】この露光装置(1)では、アライメント・
コントローラ(12)が、前記位置測定装置(10)で
得られたステージ(8)の座標位置(X、Y)を用い
て、マスク(R)のパターンに対する基板(W)の露光
位置を調整するので、高精度な位置決めによって正確に
露光処理が行われる。
In this exposure apparatus (1), the alignment
The controller (12) adjusts the exposure position of the substrate (W) with respect to the pattern of the mask (R) using the coordinate position (X, Y) of the stage (8) obtained by the position measuring device (10). Therefore, the exposure process is accurately performed by the highly accurate positioning.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の位置測定方法およ
び位置測定装置並びに露光装置の実施の形態を、図1な
いし図4を参照して説明する。ここでは、位置測定装置
を、レチクルとウエハとを同期移動してレチクルのパタ
ーンを露光する走査型の露光装置において、所定の処理
(露光処理)を施される物体であるウエハを保持するウ
エハステージに設ける場合の例を用いて説明する。な
お、ウエハステージが移動するほぼ直交する方向をx方
向(第1方向)およびy方向(第2方向)とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a position measuring method, a position measuring apparatus and an exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, in a scanning type exposure apparatus that exposes a reticle pattern by synchronously moving a reticle and a wafer with a position measuring device, a wafer stage that holds a wafer that is an object to be subjected to a predetermined process (exposure process) This will be described with reference to an example of a case in which the information is provided. Note that directions substantially orthogonal to the movement of the wafer stage are defined as an x direction (first direction) and a y direction (second direction).

【0012】図2において、符号1は、露光装置であ
る。露光装置1は、防振台2,2によって防振された定
盤3の上に載置された露光装置本体4と、該露光装置本
体4を取り囲むチャンバ5とを備えるものである。露光
装置本体4には、照明光学系6と投影光学系PLとが設
けられている。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an exposure apparatus. The exposure apparatus 1 includes an exposure apparatus main body 4 mounted on a surface plate 3 whose vibration is prevented by the vibration isolation tables 2 and 2, and a chamber 5 surrounding the exposure apparatus main body 4. The exposure apparatus main body 4 is provided with an illumination optical system 6 and a projection optical system PL.

【0013】照明光学系6は、オプチカルインテグレー
タ(フライアイレンズ、またはロッド・インテグレー
タ)、可変視野絞り(レチクル・ブラインド)、および
その瞳面上での露光光(例えば二次光源)の形状や大き
さを規定する開口絞りなどを含み、露光光をレチクル・
ブラインドによって規定されるレチクル(マスク)R上
の照明領域に照明するものである。投影光学系PLは、
照明光学系6によって照明されたレチクルRのパターン
像をウエハ(基板)Wの上記区画領域に1/4または1
/5に縮小して順次投影するものである。
The illumination optical system 6 includes an optical integrator (fly-eye lens or rod integrator), a variable field stop (reticle blind), and the shape and size of exposure light (for example, a secondary light source) on its pupil plane. Includes an aperture stop that regulates the exposure light
It illuminates an illumination area on a reticle (mask) R defined by blinds. The projection optical system PL
The pattern image of the reticle R illuminated by the illumination optical system 6 is 1 / or 1
/ 5 and sequentially projected.

【0014】レチクルRは、投影光学系PLの光軸と垂
直な面内で図示しないモータによって二次元移動するレ
チクルステージ(マスクステージ)7上に保持されてい
る。ウエハWは、ウエハステージ(基板ステージ)8に
保持されている。ウエハステージ8には、図1に示すよ
うに、該ウエハステージ8をx方向に移動させるモータ
9Xと、ウエハステージ8をy方向に移動させるモータ
9Yとがそれぞれ設けられている。
The reticle R is held on a reticle stage (mask stage) 7 that moves two-dimensionally by a motor (not shown) in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL. The wafer W is held on a wafer stage (substrate stage) 8. As shown in FIG. 1, the wafer stage 8 is provided with a motor 9X for moving the wafer stage 8 in the x direction and a motor 9Y for moving the wafer stage 8 in the y direction.

【0015】また、ウエハステージ8の互いに直交する
端縁には、平面鏡である移動鏡(第1反射体)MXおよ
び移動鏡(第2反射体)MYがウエハステージ8上に固
定されている。移動鏡MXは、その反射面RXがy方向
に沿って延在するように設けられている。移動鏡MY
は、その反射面RYがx方向に沿って延在するように設
けられている。
A movable mirror (first reflector) MX and a movable mirror (second reflector) MY, which are plane mirrors, are fixed on the wafer stage 8 at edges perpendicular to each other of the wafer stage 8. The movable mirror MX is provided such that the reflection surface RX extends along the y direction. Moving mirror MY
Are provided such that the reflection surface RY extends along the x direction.

【0016】ウエハステージ8は、x方向の長さが従来
のものの半分、すなわち前述した従来のウエハステージ
が長さLであったのに対し、本実施形態のウエハステー
ジ8は、長さL/2に設定されている。これに伴って、
前記移動鏡MYの反射面RYも長さL/2に設定されて
いる。また、ウエハステージ8には、位置測定装置10
が設けられている。
The length of the wafer stage 8 in the x direction is half that of the conventional one, that is, the length of the conventional wafer stage is L, whereas the length of the wafer stage 8 of the present embodiment is L / L. It is set to 2. Along with this,
The reflecting surface RY of the movable mirror MY is also set to a length L / 2. The wafer stage 8 has a position measuring device 10
Is provided.

【0017】位置測定装置10は、x方向およびy方向
に関するウエハステージ8の座標位置を測定するもので
あって、レーザ干渉計(光波干渉計)11およびアライ
メント・コントローラ12を備えた構成とされている。
レーザ干渉計11は、干渉計LX(第1光学干渉計)と
一対の干渉計(第2光学干渉計)LY1、LY2とから
構成されている。
The position measuring device 10 measures the coordinate position of the wafer stage 8 in the x direction and the y direction, and has a configuration including a laser interferometer (light wave interferometer) 11 and an alignment controller 12. I have.
The laser interferometer 11 includes an interferometer LX (first optical interferometer) and a pair of interferometers (second optical interferometer) LY1 and LY2.

【0018】干渉計LXおよび干渉計LY1、LY2
は、He−NeレーザビームBX、BY1、BY2を用
いたプレーンミラー干渉計であって、ウエハステージ8
のx方向およびY方向の位置を検出するものである。図
1に示すように、移動鏡MXの反射面RXには、干渉計
LXからのビームBXが垂直に投射されている。また、
移動鏡MYの反射面RYには、干渉計LY1、LY2か
らの測定用ビームBY1、BY2が垂直に投射されてい
る。
Interferometer LX and interferometers LY1 and LY2
Is a plane mirror interferometer using He-Ne laser beams BX, BY1, and BY2,
Are detected in the x direction and the Y direction. As shown in FIG. 1, a beam BX from an interferometer LX is vertically projected on a reflection surface RX of a moving mirror MX. Also,
The measuring beams BY1 and BY2 from the interferometers LY1 and LY2 are vertically projected on the reflecting surface RY of the movable mirror MY.

【0019】測定用ビームBY1、BY2の間隔は、少
なくとも反射面RYの長さL/2より狭く設定されると
ともに、一つの領域を走査露光する際に移動するストロ
ークより長く設定されている。すなわち、干渉計LY1
と干渉計LY2とは、互いにx方向に離間した別々の計
測位置においてウエハステージ8のy方向の座標位置を
それぞれ計測している。
The interval between the measuring beams BY1 and BY2 is set to be at least smaller than the length L / 2 of the reflecting surface RY, and is set to be longer than the stroke which moves when scanning and exposing one area. That is, the interferometer LY1
And the interferometer LY2 measure the coordinate position of the wafer stage 8 in the y direction at separate measurement positions separated from each other in the x direction.

【0020】一方、アライメント・コントローラ(演算
器)12は、レチクルRのパターンに対してウエハWの
露光位置を調整するものであって、干渉計LXおよび干
渉計LY1、LY2からの出力に基づいて、ウエハステ
ージ8の座標位置等を算出するとともに、その座標位置
および目標位置の指令に基づいて、フィードフォワード
あるいはフィードバック演算を行い、ウエハステージ8
のモータ9X、9Yを駆動する指令を出力するものであ
る。したがって、モータ9X、9Yは、制御器の指令に
基づいて、走査露光時にx方向に沿ってウエハステージ
8をレチクルステージ7と同期駆動させる駆動装置とし
て機能する。
On the other hand, an alignment controller (arithmetic unit) 12 adjusts the exposure position of the wafer W with respect to the pattern of the reticle R, and is based on outputs from the interferometer LX and the interferometers LY1 and LY2. , The coordinate position of the wafer stage 8 and the like, and a feedforward or feedback operation is performed based on the command of the coordinate position and the target position.
To drive the motors 9X and 9Y. Therefore, the motors 9X and 9Y function as drive devices for synchronously driving the wafer stage 8 and the reticle stage 7 along the x direction during scanning exposure based on a command from the controller.

【0021】アライメント・コントローラ12は、図3
に示すように、x方向およびY方向の位置指令(X位置
指令、Y位置指令)およびx方向およびY方向の座標位
置(座標位置X、座標位置Y)に基づいて、動作中PI
D制御等一般によく知られたサーボ演算を行いモータ9
X、9Yに駆動信号(X駆動信号、Y駆動信号)を送る
Xサーボ演算部12XおよびYサーボ演算部12Yと、
干渉計LY1で得られた座標位置Y1と干渉計LY2で
得られた座標位置Y2との切り換え演算を行って座標位
置YをYサーボ演算部12Yに入力するY1・Y2切り
換え演算部12YYとを備えている。なお、指令位置の
微分等を用いたフィードフォワード演算が付加されてい
ても構わない。
The alignment controller 12 is shown in FIG.
As shown in the figure, based on the position commands in the x and Y directions (X position command, Y position command) and the coordinate positions in the x and Y directions (coordinate position X, coordinate position Y), the PI
Performs well-known servo calculations such as D control and performs motor 9
An X servo operation unit 12X and a Y servo operation unit 12Y that send drive signals (X drive signal and Y drive signal) to X and 9Y,
A Y1 / Y2 switching operation unit 12YY for performing a switching operation between a coordinate position Y1 obtained by the interferometer LY1 and a coordinate position Y2 obtained by the interferometer LY2 and inputting the coordinate position Y to the Y servo operation unit 12Y. ing. Note that a feedforward operation using the derivative of the command position or the like may be added.

【0022】前記Y1・Y2切り換え演算部12YY
は、干渉計LXの出力に基づいて算出したx方向に関す
るウエハステージ8の座標位置に応じて、y方向に関す
るウエハステージ8の座標位置の算出に用いる干渉計L
Y1と干渉計LY2とを切り換え、x方向における計測
位置を切り換えるように設定されている。この切り換え
の有無は、x方向におけるウエハステージ8の移動方向
の切り換えに応じて行われるとともに、切り換えを行う
際には、後述する一定の切り換え処理を行うように設定
されている。
The Y1 / Y2 switching operation unit 12YY
Is an interferometer L used for calculating the coordinate position of the wafer stage 8 in the y direction according to the coordinate position of the wafer stage 8 in the x direction calculated based on the output of the interferometer LX.
It is set to switch between Y1 and interferometer LY2, and to switch the measurement position in the x direction. Whether or not the switching is performed is performed in accordance with the switching of the moving direction of the wafer stage 8 in the x direction, and when switching is performed, a predetermined switching process described later is set.

【0023】なお、投影光学系PLのフィールド外に
は、ウエハW上のアライメントマーク(不図示)や基準
マーク板の位置検出を行うオフ・アキシス方式のウエハ
アライメント系(不図示)が固定されている。
Outside the field of the projection optical system PL, an off-axis type wafer alignment system (not shown) for detecting the position of an alignment mark (not shown) or a reference mark plate on the wafer W is fixed. I have.

【0024】次に、上記の干渉計LXおよび干渉計LY
1、LY2を有する位置測定装置10を用いて、ウエハ
ステージ8の座標位置を測定する手順を説明する。ここ
では、ウエハステージ8をx方向に移動させながらウエ
ハステージ8のy方向の位置を計測する場合の例を用い
て説明する。すなわち、ウエハステージ8が、図4に示
すように、ストローク中央より図中の点線矢印で示すx
方向への移動(図中の左側から右側への移動)、すなわ
ち、図4の(a)に示すように、干渉計LY1による座
標位置Y1のみ得られるY1計測領域から、図4の
(b)に示すように、干渉計LY1、LY2による座標
位置Y1、Y2の両方が得られるY1・Y2計測領域を
経て、図4の(c)に示すように、干渉計LY2による
座標位置Y2のみ得られるY2計測領域へ移動する際の
切り換え処理について説明する。
Next, the above interferometer LX and interferometer LY
1. The procedure for measuring the coordinate position of the wafer stage 8 using the position measuring device 10 having LY2 will be described. Here, an example in which the position of the wafer stage 8 in the y direction is measured while moving the wafer stage 8 in the x direction will be described. That is, as shown in FIG. 4, the wafer stage 8 moves from the center of the stroke to the position indicated by a dotted arrow x in the figure.
(B) from the Y1 measurement area in which only the coordinate position Y1 is obtained by the interferometer LY1, as shown in FIG. 4 (a). As shown in FIG. 4, only the coordinate position Y2 by the interferometer LY2 is obtained through the Y1 · Y2 measurement area where both the coordinate positions Y1 and Y2 are obtained by the interferometers LY1 and LY2, as shown in FIG. The switching process when moving to the Y2 measurement area will be described.

【0025】なお、アライメント・コントローラ12
は、予めウエハステージ8の既知の位置、例えば、スト
ローク中央に設置された原点リセットセンサ(図示せ
ず)を用いて、干渉計LX、LY1、LY2のリセット
を行う、いわゆるイニシャライズ動作を実行しているも
のとする。
The alignment controller 12
Performs a so-called initialization operation of resetting the interferometers LX, LY1, and LY2 by using an origin reset sensor (not shown) previously set at a known position of the wafer stage 8, for example, at the center of a stroke. Shall be

【0026】また、Y1・Y2切り換え演算部12YY
は、干渉計LXにより得られるX方向の座標位置Xによ
り、上記の各計測領域のどの領域にウエハステージ8が
位置しているかを常に認識しているとともに、X方向の
位置指令(X位置指令)により、ウエハステージ8が上
記矢印方向の正逆のどちらの方向に移動しているかを常
に認識している。
The Y1 / Y2 switching operation unit 12YY
In the X-direction coordinate position X obtained by the interferometer LX, the position of the wafer stage 8 is always recognized in each of the above measurement regions, and the X-direction position command (X position command ), It is always recognized in which direction the wafer stage 8 is moving in the forward or reverse direction of the arrow.

【0027】まず、ウエハステージ8が、図4の(a)
に示すように、x方向の正方向(図中の点線矢印方向)
移動をスタートした場合、Y1計測領域であることを認
識したY1・Y2切り換え演算部12YYが、干渉計L
Y1による座標位置Y1をウエハステージ8のy方向の
座標位置Yとして出力する。
First, the wafer stage 8 is moved to the position shown in FIG.
As shown in the figure, the positive direction in the x direction (the direction of the dotted arrow in the figure)
When the movement is started, the Y1 / Y2 switching operation unit 12YY that recognizes the Y1 measurement area is used as the interferometer L
The coordinate position Y1 based on Y1 is output as the coordinate position Y of the wafer stage 8 in the y direction.

【0028】次に、ウエハステージ8が、図4の(b)
に示すように、Y1・Y2計測領域に入ったら直ちに干
渉計LY2で得られる座標位置Y2を干渉計LY1で得
られる座標位置Y1と同じ計測値にプリセットする。通
常、干渉計計測位置には、計測位置によって異なる位
相、振幅の空気ゆらぎ誤差が含まれるため、干渉計LY
2のプリセット後、一定時間における座標位置の差(Y
2−Y1)の平均値△Yを計算する。
Next, the wafer stage 8 corresponds to FIG.
As shown in the figure, the coordinate position Y2 obtained by the interferometer LY2 is immediately preset to the same measurement value as the coordinate position Y1 obtained by the interferometer LY1 as soon as it enters the Y1, Y2 measurement area. Usually, since the interferometer measurement position includes an air fluctuation error having a phase and an amplitude that differ depending on the measurement position, the interferometer LY
After the preset of 2, the difference of the coordinate position (Y
Calculate the average value ΔY of 2-Y1).

【0029】この計算後、干渉計LY2による座標位置
Y2の値を、(Y1+△Y)の値で再度プリセットす
る。この後、ウエハステージ8の座標位置Yを、座標位
置Y1から座標位置(Y1+△Y)の値を持つ座標位置
Y2へそのまま切り換えると、計測位置の不連続性によ
る振動あるいは不安定現象が発生するため、一定の切り
換え時間Tで次の演算を行った後に、座標位置Y2へと
切り換える。
After this calculation, the value of the coordinate position Y2 by the interferometer LY2 is preset again with the value of (Y1 + ΔY). Thereafter, when the coordinate position Y of the wafer stage 8 is directly switched from the coordinate position Y1 to the coordinate position Y2 having the value of the coordinate position (Y1 + △ Y), vibration or instability due to discontinuity of the measurement position occurs. Therefore, after the next calculation is performed at a constant switching time T, switching to the coordinate position Y2 is performed.

【0030】すなわち、以下の式により上記演算を行
う。 Y=Y1+(Y2−Y1)t/T (0≦t/T≦
1) Y:ウエハステージのy方向の座標位置 Y1:干渉計LY1による座標位置 Y2:干渉計LY2による座標位置 t:切り換え時刻 T:切り換え時間
That is, the above operation is performed by the following equation. Y = Y1 + (Y2-Y1) t / T (0 ≦ t / T ≦
1) Y: Coordinate position of wafer stage in y direction Y1: Coordinate position by interferometer LY1 Y2: Coordinate position by interferometer LY2 t: Switching time T: Switching time

【0031】この演算により、切り換え時刻t=0の
時、t/T=0であるから、Y=Y1となり、また、切
り換え時刻t=Tの時、t/T=1であるから、Y=Y
2となる。すなわち、切り換え時間Tにおけるy方向の
ウエハステージ8の座標位置Yを、切り換え前に用いた
干渉計LY1の出力に基づいた座標位置Y1から切り換
え後に用いる干渉計Y2の出力に基づいた座標位置Y2
に、時刻に応じて漸次近づけた値とするので、座標位置
Y1から座標位置Y2への切り換えがスムーズに行われ
る。
By this operation, when the switching time t = 0, t / T = 0, so that Y = Y1. When the switching time t = T, t / T = 1, so that Y = Y1. Y
It becomes 2. That is, the coordinate position Y of the wafer stage 8 in the y direction at the switching time T is changed from the coordinate position Y1 based on the output of the interferometer LY1 used before the switching to the coordinate position Y2 based on the output of the interferometer Y2 used after the switching.
Since the value is gradually approached according to the time, the switching from the coordinate position Y1 to the coordinate position Y2 is performed smoothly.

【0032】この後、ウエハステージ8が、図4の
(c)に示すように、Y2計測領域へ入っても、座標位
置Y2へ切り換え済みであるので、この領域内では、座
標位置Y2を座標位置Yとして出力するのみでよい。
After that, even if the wafer stage 8 enters the Y2 measurement area as shown in FIG. 4C, the coordinate position Y2 has already been switched to the coordinate position Y2. It is only necessary to output the position Y.

【0033】一方、ウエハステージ8が、上記移動と逆
の方向に移動する動作、すなわち、図4中の右側から左
側に移動するときも、上記と同様の動作で、座標位置Y
2から座標位置Y1への切り換えを行えばよい。
On the other hand, when the wafer stage 8 moves in the direction opposite to the above movement, that is, when the wafer stage 8 moves from the right side to the left side in FIG.
Switching from 2 to the coordinate position Y1 may be performed.

【0034】ところで、ウエハステージ8の移動が、Y
1(またはY2)計測領域から始まって、Y1・Y2計
測領域で停止、再びY1(またはY2)計測領域に逆戻
りする場合、x方向の位置指令によってこの様な動作が
予めわかっている場合は、切り換え誤差の発生を最小限
に抑えるため、上記切り換え処理を行わないアルゴリズ
ムにすることが好ましい。
By the way, when the movement of the wafer stage 8 is Y
When starting from the 1 (or Y2) measurement area, stopping at the Y1 / Y2 measurement area, and returning again to the Y1 (or Y2) measurement area, when such an operation is known in advance by the position command in the x direction, In order to minimize the occurrence of the switching error, it is preferable to use an algorithm that does not perform the switching process.

【0035】なお、切り換え位置、切り換えの際の干渉
計プリセットを行う位置および空気ゆらぎの平均化計算
を行う領域は、切り換え処理における再現性の向上のた
め、常に同じに設定している。
The switching position, the position where the interferometer is preset at the time of switching, and the area where the averaging calculation of the air fluctuation is performed are always set to be the same in order to improve the reproducibility in the switching process.

【0036】このようにして上記切り換え処理を行うこ
とにより、ウエハステージ8をx方向に移動ストローク
L以上移動させることができる。すなわち、このウエハ
ステージ8の移動を介して、ウエハWをステップ・アン
ド・スキャン方式で移動させて、照明光学系6の露光光
で照明されたレチクルRのパターンの像を投影光学系P
Lを介してウエハWに逐次投影転写する露光処理を行
う。
By performing the switching process as described above, the wafer stage 8 can be moved in the x direction by the moving stroke L or more. In other words, the wafer W is moved in a step-and-scan manner through the movement of the wafer stage 8, and the image of the pattern of the reticle R illuminated by the exposure light of the illumination optical system 6 is projected onto the projection optical system P.
Exposure processing for sequentially projecting and transferring the wafer L through the wafer L is performed.

【0037】なお、走査露光中に干渉計Y1、Y2の切
り換えが行われないように、x方向の移動鏡MYの反射
面RYの長さ(L/2)と一対のレーザビームBY1,
BY2の間隔とが定められている。すなわち、一つの領
域の走査露光中にウエハステージ8が上記切り換えの位
置に来ないように設定され、切り換えによる露光への影
響を極力抑えるため、次の領域の走査露光を行う直前で
切り換えが行われるように設定されている。
The length (L / 2) of the reflecting surface RY of the moving mirror MY in the x direction and the pair of laser beams BY1 and BY1, so that the interferometers Y1 and Y2 are not switched during the scanning exposure.
The interval of BY2 is defined. That is, the wafer stage 8 is set so as not to come to the switching position during the scanning exposure of one area, and the switching is performed immediately before performing the scanning exposure of the next area in order to minimize the influence of the switching on the exposure. It is set to be performed.

【0038】本実施の形態の位置測定方法および位置測
定装置並びに露光装置では、干渉計LXの出力に基づい
て計測したx方向に関するウエハステージ8の座標位置
Xに応じて、y方向に関するウエハステージ8の座標位
置を計測する干渉計LY1と干渉計LY2を切り換え、
x方向における計測位置を切り換えるので、ウエハステ
ージ8のx方向の移動ストロークLより短い反射面RY
を用いても、y方向における高精度な位置測定が可能と
なる。これによって、レチクルRのパターン転写時にウ
エハWの露光位置を高精度に調整することができ、良好
な重ね合わせ精度を得ることができる。さらに、反射面
RYの短尺化によって、装置コストの低減およびウエハ
ステージ8の移動制御の高性能化を図ることができる。
In the position measuring method, position measuring apparatus, and exposure apparatus of the present embodiment, the wafer stage 8 in the y direction is determined in accordance with the coordinate position X of the wafer stage 8 in the x direction measured based on the output of the interferometer LX. Switching between the interferometer LY1 and the interferometer LY2 for measuring the coordinate position of
Since the measurement position in the x direction is switched, the reflection surface RY shorter than the movement stroke L of the wafer stage 8 in the x direction.
Can be used to perform highly accurate position measurement in the y direction. Thus, the exposure position of the wafer W can be adjusted with high accuracy during the pattern transfer of the reticle R, and good overlay accuracy can be obtained. Further, by reducing the length of the reflecting surface RY, it is possible to reduce the cost of the apparatus and improve the performance of the movement control of the wafer stage 8.

【0039】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。 (1)ウエハステージ8のy方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計LY1、LY2を設けたが、x方向
についても同様に複数の干渉計を設置して、切り換え処
理を行って計測しても構わない。 (2)ウエハステージ8のy方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計LY1、LY2を設けたが、3以上
の複数の干渉計を設置しても構わない。この場合、ウエ
ハステージのx方向の座標位置に応じて、順次干渉計の
切り換え処理が行われる。
The present invention includes the following embodiments. (1) Although a pair of interferometers LY1 and LY2 are provided to measure the coordinate position of the wafer stage 8 in the y direction, a plurality of interferometers are similarly installed in the x direction, and the switching process is performed for measurement. It does not matter. (2) Although a pair of interferometers LY1 and LY2 are provided to measure the coordinate position of the wafer stage 8 in the y direction, three or more interferometers may be provided. In this case, the interferometer switching process is sequentially performed according to the coordinate position of the wafer stage in the x direction.

【0040】(3)上記アライメント・コントローラ1
2において、別個に検出された移動鏡MX、MYの反射
面RX、RYのひずみ等を考慮して座標補正を行う処理
を付加しても構わない。 (4)上記の露光装置1においては、露光処理対象の物
体をウエハとする構成としたが、これに限られず、例え
ばレチクルや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板
であってもよい。また、位置測定装置を露光装置に設け
る構成としたが、マスクやウエハ等のパターンの座標位
置を高精度に計測する測定装置にも適用可能である。
(3) The alignment controller 1
In step 2, a process of performing coordinate correction in consideration of the distortion and the like of the reflecting surfaces RX and RY of the moving mirrors MX and MY detected separately may be added. (4) In the above-described exposure apparatus 1, the object to be subjected to the exposure processing is configured as a wafer. However, the present invention is not limited to this. For example, a reticle or a glass substrate used for a liquid crystal display may be used. Although the position measuring device is provided in the exposure device, the present invention is also applicable to a measuring device that measures the coordinate position of a pattern such as a mask or a wafer with high accuracy.

【0041】(5)ウエハステージ8に位置測定装置1
0を設ける構成としたが、これに限定されるものではな
く、レチクルステージ7に設ける構成や、両ステージ
7,8に設ける構成であってもよい。 (6)X方向の座標位置を測定するために反射面RXを
有する移動鏡MXをウエハステージ8に設けたが、x方
向から入射するレーザビームBXを逆方向に反射するよ
うにステージに設けられるものであれば、他の反射体で
も構わない。例えば、コーナーキューブを反射体として
設けてもよい。
(5) Position measuring device 1 on wafer stage 8
However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration provided on the reticle stage 7 or a configuration provided on both stages 7 and 8 may be used. (6) The movable mirror MX having the reflection surface RX is provided on the wafer stage 8 for measuring the coordinate position in the X direction, but is provided on the stage so as to reflect the laser beam BX incident from the x direction in the opposite direction. Other reflectors may be used as long as they are suitable. For example, a corner cube may be provided as a reflector.

【0042】(7)露光装置としては、本実施形態のよ
うなレチクルRとウエハWとを同期移動してレチクルR
のパターンを露光するステップ・アンド・スキャン方式
(走査型)の露光装置でも、レチクルRとウエハWとを
静止した状態でレチクルRのパターンを露光し、ウエハ
Wを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピー
ト型の露光装置にも適用することができる。露光装置の
種類としては、半導体製造用の露光装置に限定されるこ
となく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子
パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッ
ドを製造するための露光装置にも広く適用できる。ま
た、投影光学系PLを用いることなく、レチクルRとウ
エハWとを密接させてレチクルRのパターンを露光する
プロキシミティ露光装置にも適用することができる。
(7) As the exposure apparatus, the reticle R and the wafer W are moved synchronously as in this embodiment, and the reticle R
In a step-and-scan (scanning) exposure apparatus that exposes the pattern of the reticle R, the pattern of the reticle R is exposed while the reticle R and the wafer W are stationary, and the wafer W is sequentially step-moved. The present invention can also be applied to a repeat type exposure apparatus. The type of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, and is, for example, an exposure apparatus for a liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, or for manufacturing a thin film magnetic head. It can be widely applied to an exposure apparatus. Further, the present invention can be applied to a proximity exposure apparatus that exposes the pattern of the reticle R by bringing the reticle R and the wafer W into close contact with each other without using the projection optical system PL.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 (1)請求項1記載の位置測定方法および請求項5記載
の位置測定装置では、第1光波干渉計の出力に基づいて
計測した第1方向に関するステージの座標位置に応じ
て、第2方向に関するステージの座標位置を計測する第
2光波干渉計を切り換え、第1方向における計測位置を
切り換えるので、ステージの第1方向の移動ストローク
より短い反射面を用いても、第2方向における高精度な
位置測定を実現することができる。また、この位置測定
方法および位置測定装置を用いてステージ制御を行う場
合、移動ストロークに対して反射面が短くできるため、
ステージの可動部を小さく設定することも可能となり、
ステージ固有振動数を高くでき、その結果、位置決め精
度や追従性等の優れたステージ制御性能を得ることがで
きる。さらに、反射面の短尺化によって、反射面が比較
的製造容易となり、コストダウンを図ることもできる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) In the position measuring method according to the first aspect and the position measuring apparatus according to the fifth aspect, the position measuring method according to the second direction is performed in accordance with the coordinate position of the stage in the first direction measured based on the output of the first optical interferometer. Since the second light wave interferometer that measures the coordinate position of the stage is switched and the measurement position in the first direction is switched, even if a reflecting surface shorter than the movement stroke of the stage in the first direction is used, a highly accurate position in the second direction is used. Measurement can be realized. Also, when performing stage control using this position measuring method and position measuring device, the reflecting surface can be shortened with respect to the movement stroke,
It is also possible to set the movable part of the stage small,
The stage natural frequency can be increased, and as a result, excellent stage control performance such as positioning accuracy and followability can be obtained. Further, the shortening of the reflecting surface makes the manufacturing of the reflecting surface relatively easy, and the cost can be reduced.

【0044】(2)請求項2記載の位置測定方法では、
第2光波干渉計を切り換える際に所定の切り換え時間を
設け、該切り換え時間における第2方向に関するステー
ジの座標位置の計測値を、切り換え前に用いた第2光波
干渉計の出力に基づいた計測値から切り換え後に用いる
第2光波干渉計の出力に基づいた計測値に、時刻に応じ
て漸次近づけた値とするので、瞬間的な大きな変動を防
ぐことができ、スムーズな切り換えが可能となる。
(2) In the position measuring method according to the second aspect,
A predetermined switching time is provided when the second light wave interferometer is switched, and the measured value of the coordinate position of the stage in the second direction at the switching time is a measured value based on the output of the second light wave interferometer used before the switching. Since the measured value based on the output of the second light wave interferometer used after the switching is gradually made closer to the time, it is possible to prevent a large instantaneous fluctuation and to perform a smooth switching.

【0045】(3)請求項3記載の位置測定方法では、
第2光波干渉計の切り換えが第1方向に関するステージ
の移動方向の切り換えに応じて行われるので、例えば、
ステージが第2光波干渉計の切り換え位置に達していて
も、上記移動方向の切り換えが行われる場合には、第2
光波干渉計の切り換えを行わないことにより、該切り換
えによる計測誤差の発生を防止することができる。
(3) In the position measuring method according to the third aspect,
Since the switching of the second light wave interferometer is performed according to the switching of the moving direction of the stage with respect to the first direction, for example,
Even if the stage has reached the switching position of the second lightwave interferometer, if the switching of the moving direction is performed, the second
By not switching the light wave interferometer, it is possible to prevent a measurement error due to the switching.

【0046】(4)請求項4記載の位置測定方法では、
第2光波干渉計の切り換えが常に一定の第1方向に関す
るステージの座標位置で行われるので、切り換え時の位
置的環境が同一であるため、計測位置の切り換え再現性
を向上させることができる。
(4) In the position measuring method according to the fourth aspect,
Since the switching of the second light wave interferometer is always performed at a fixed coordinate position of the stage in the first direction, the positional environment at the time of the switching is the same, so that the switching reproducibility of the measurement position can be improved.

【0047】(5)請求項6記載の露光装置では、アラ
イメント・コントローラが前記位置測定装置で得られた
ステージの座標位置を用いて、マスクのパターンに対す
る基板の露光位置を調整するので、高精度な位置決めに
よって正確に露光処理を行うことができる。
(5) In the exposure apparatus according to the sixth aspect, the alignment controller adjusts the exposure position of the substrate with respect to the pattern of the mask using the coordinate position of the stage obtained by the position measuring apparatus. Exposure processing can be performed accurately by accurate positioning.

【0048】(6)請求項7記載の露光装置では、走査
露光中に第2光波干渉計の切り換えが行われないよう
に、第1方向に関する第2反射体の反射面の長さと複数
のレーザビームの間隔とが定められているので、計測位
置の切り換えによる影響が走査露光の最中に生じず、高
精度な走査露光が実現可能となる。
(6) In the exposure apparatus according to claim 7, the length of the reflecting surface of the second reflector in the first direction and the plurality of lasers are set so that the switching of the second light wave interferometer is not performed during the scanning exposure. Since the interval between the beams is determined, the influence of the switching of the measurement position does not occur during the scanning exposure, and high-precision scanning exposure can be realized.

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

【図1】 本発明の実施の形態を示す図であって、露光
装置における位置測定装置を説明するための概略構成図
である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram for explaining a position measuring device in an exposure apparatus.

【図2】 本発明の実施の形態を示す図であって、チャ
ンバー内に露光装置本体が配置された正断面図である。
FIG. 2 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a front sectional view in which an exposure apparatus main body is disposed in a chamber.

【図3】 本発明の実施の形態を示す図であって、アラ
イメント・コントローラを説明するための制御ブロック
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a control block diagram for explaining an alignment controller.

【図4】 本発明の実施の形態を示す図であって、ウエ
ハステージの位置測定方法を工程順に示す説明図であ
る。
FIG. 4 is a view showing an embodiment of the present invention, and is an explanatory view showing a method of measuring the position of a wafer stage in the order of steps;

【図5】 本発明の従来例を示す図であって、ステージ
の位置測定手段を説明するための概略構成図である。
FIG. 5 is a view showing a conventional example of the present invention, and is a schematic configuration diagram for explaining a position measuring means of a stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R レチクル(マスク) W ウエハ(基板) 7 レチクルステージ(マスクステージ) 8 ウエハステージ(基板ステージ) 10 位置測定装置 11 レーザ干渉計(第1、第2光波干渉計) 12 アライメント・コントローラ BX、BY1、BY2 He−Neレーザビーム MX 移動鏡(第1反射体) MY 移動鏡(第2反射体) RX 反射面 RY 反射面 LX、LY1、LY2 干渉計(第1光波干渉計、第2
光波干渉計)
R Reticle (mask) W Wafer (substrate) 7 Reticle stage (mask stage) 8 Wafer stage (substrate stage) 10 Position measuring device 11 Laser interferometer (first and second light wave interferometers) 12 Alignment controller BX, BY1, BY2 He-Ne laser beam MX moving mirror (first reflector) MY moving mirror (second reflector) RX reflecting surface RY reflecting surface LX, LY1, LY2 interferometer (first light wave interferometer, second
Light wave interferometer)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1方向から入射する光を逆方向に反射
するようにステージに設けられる第1反射体と第1方向
に直交する第2方向から入射する光を第1方向に沿った
反射面で逆方向に反射するようにステージに設けられる
第2反射体とに、それぞれレーザビームを照射する第1
光波干渉計と第2光波干渉計との出力に基づいてステー
ジの座標位置を測定する方法であって、 複数の前記第2光波干渉計から前記第2反射体の反射面
に対して前記第1方向に互いに離間させた位置に複数の
レーザビームをそれぞれ照射し、 前記第1光波干渉計の出力に基づいて計測した前記第1
方向に関する前記ステージの座標位置に応じて、第2方
向に関するステージの座標位置を計測する第2光波干渉
計を切り換え、第1方向における計測位置を切り換える
ことを特徴とする位置測定方法。
1. A first reflector provided on a stage so as to reflect light incident from a first direction in a reverse direction, and reflects light incident from a second direction orthogonal to the first direction along the first direction. A first reflector for irradiating a laser beam to a second reflector provided on the stage so as to reflect in the opposite direction on the surface.
A method for measuring a coordinate position of a stage based on outputs of a light wave interferometer and a second light wave interferometer, wherein a plurality of second light wave interferometers are used to measure a first position of a reflection surface of the second reflector. Irradiating a plurality of laser beams to positions separated from each other in the direction, and measuring the first laser beam based on the output of the first lightwave interferometer.
A position measuring method, wherein a second light wave interferometer for measuring a coordinate position of a stage in a second direction is switched according to a coordinate position of the stage in a direction, and a measurement position in the first direction is switched.
【請求項2】 前記第2光波干渉計を切り換える際に所
定の切り換え時間を設け、 該切り換え時間における前記第2方向に関する前記ステ
ージの座標位置の計測値を、切り換え前に用いた第2光
波干渉計の出力に基づいた計測値から切り換え後に用い
る第2光波干渉計の出力に基づいた計測値に、時刻に応
じて漸次近づけた値とすることを特徴とする請求項1記
載の位置測定方法。
2. A method according to claim 1, wherein a predetermined switching time is provided when the second light wave interferometer is switched, and a measured value of the coordinate position of the stage in the second direction at the switching time is used before the switching. 2. The position measurement method according to claim 1, wherein the measurement value based on the output of the second lightwave interferometer used after switching from the measurement value based on the output of the meter is set to a value gradually approached in accordance with time.
【請求項3】 前記第2光波干渉計の切り換えは、さら
に前記第1方向に関する前記ステージの移動方向の切り
換えに応じて行われることを特徴とする請求項1または
2記載の位置測定方法。
3. The position measuring method according to claim 1, wherein the switching of the second light wave interferometer is further performed in accordance with switching of a moving direction of the stage with respect to the first direction.
【請求項4】 前記第2光波干渉計の切り換えは、常に
一定の前記第1方向に関する前記ステージの座標位置で
行われることを特徴とする請求項1から3のいずれかに
記載の位置測定方法。
4. The position measuring method according to claim 1, wherein the switching of the second light wave interferometer is always performed at a fixed coordinate position of the stage in the first direction. .
【請求項5】 第1方向から入射する光を逆方向に反射
するようにステージに設けられる第1反射体にレーザビ
ームを照射する第1光波干渉計と、 前記第1方向に直交する第2方向から入射する光を第1
方向に沿った反射面で逆方向に反射するようにステージ
に設けられる第2反射体にレーザビームを照射する第2
光波干渉計と、 前記第1および第2光波干渉計の出力に基づいて前記第
1および第2方向に関する前記ステージの座標位置を算
出する演算器とを備え、 前記第2光波干渉計は、前記第2反射体の反射面に対し
て前記第1方向に互いに離間させた位置に複数のレーザ
ビームをそれぞれ照射するように複数配設され、 前記演算器は、前記第1光波干渉計の出力に基づいて算
出した前記第1方向に関する前記ステージの座標位置に
応じて、前記第2方向に関するステージの座標位置の算
出に用いる前記第2光波干渉計を切り換え、第1方向に
おける計測位置を切り換えるように設定されていること
を特徴とする位置測定装置。
5. A first light wave interferometer for irradiating a first reflector provided on a stage with a laser beam so as to reflect light incident from a first direction in a reverse direction, and a second light wave interferometer orthogonal to the first direction. Light incident from the first direction
A second reflector for irradiating a second reflector provided on the stage with a laser beam so as to reflect in a reverse direction on a reflecting surface along the direction;
A light wave interferometer; and a calculator for calculating a coordinate position of the stage in the first and second directions based on outputs of the first and second light wave interferometers, wherein the second light wave interferometer comprises: A plurality of laser beams are respectively radiated to a position spaced apart from each other in the first direction with respect to a reflection surface of the second reflector, and the arithmetic unit outputs an output of the first light wave interferometer. The second light wave interferometer used for calculating the coordinate position of the stage in the second direction is switched according to the coordinate position of the stage in the first direction calculated based on the first direction, and the measurement position in the first direction is switched. A position measuring device characterized by being set.
【請求項6】 マスクを保持するマスクステージと前記
マスクのパターンが転写される基板を保持する基板ステ
ージとの少なくとも一方に請求項5記載の位置測定装置
が設けられ、 該位置測定装置で得られた前記ステージの座標位置を用
いて前記マスクのパターンに対する前記基板の露光位置
を調整するアライメント・コントローラが設けられてい
ることを特徴とする露光装置。
6. The position measuring device according to claim 5, wherein at least one of a mask stage for holding a mask and a substrate stage for holding a substrate onto which the pattern of the mask is transferred is provided. And an alignment controller for adjusting an exposure position of the substrate with respect to the pattern of the mask using a coordinate position of the stage.
【請求項7】 前記マスクのパターンによって前記基板
上の1つの領域を走査露光するために、前記第1方向に
沿って前記マスクステージと前記基板ステージとを同期
駆動する駆動装置を更に備え、前記走査露光中に前記第
2光波干渉計の切り換えが行われないように、前記第1
方向に関する前記第2反射体の反射面の長さと前記複数
のレーザビームの間隔とが定められていることを特徴と
する請求項6記載の露光装置。
7. A driving device for synchronously driving the mask stage and the substrate stage along the first direction in order to scan and expose one region on the substrate with the pattern of the mask, The first light wave interferometer is not switched during the scanning exposure so that the first light wave interferometer is not switched.
The exposure apparatus according to claim 6, wherein a length of a reflection surface of the second reflector in a direction and an interval between the plurality of laser beams are determined.
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