KR20090073076A

KR20090073076A - 이동체 시스템, 패턴 형성 장치, 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR20090073076A
Application number: KR1020097000919A
Authority: KR
Inventors: 유이치 시바자키
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-07-02
Also published as: US7999918B2; EP2068112A1; US8514373B2; JP5105197B2; KR101391025B1; WO2008038752A1; TW201109615A; KR101360507B1; JPWO2008038752A1; TWI435048B; TW200821535A; TWI424143B; JP5146507B2; EP2068112A4; US20080094594A1; KR20120073329A; JP2011003927A; US20100321666A1

Abstract

인코더 본체 (16Ya, 16Yb 등) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly1, Ly2 등) 은, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 PBS (18) 를 통하여 외부로부터 입사되고, 노광 영역 (IA) 의 바로 아래에 위치하는 점 (IAa) 에서, 그레이팅 (24) 에 도달하여, 그 그레이팅에서 회절된다. 그리고, 그레이팅으로부터 되돌아온 제 1 편광 성분과, PBS 에서 반사된 제 2 편광 성분의 간섭광을 수광함으로써, 웨이퍼 테이블의 위치 정보를 계측한다. 따라서, PBS 를 투과한 제 1 편광 성분이, 제 2 편광 성분과 다시 합성되기까지의 동안에는, 웨이퍼 테이블 내를 통과하고, 외부 분위기 중을 진행하는 경우가 없기 때문에, 측장 빔이 웨이퍼 테이블의 주변 분위기 요동의 영향을 받지 않아, 고정밀한 웨이퍼 테이블의 위치 계측을 실시할 수 있다.

이동체 시스템, 패턴 형성 장치, 노광 장치, 노광 방법, 디바이스 제조 방법, 그레이팅, 위치 계측

Description

이동체 시스템, 패턴 형성 장치, 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법{MOBILE UNIT SYSTEM, PATTERN FORMING DEVICE, EXPOSING DEVICE, EXPOSING METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

기술분야

본 발명은, 이동체 시스템, 패턴 형성 장치, 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물체를 유지하여 이동하는 이동체를 구비하는 이동체 시스템, 그 이동체 시스템을 구비하는 패턴 형성 장치, 상기 이동체 시스템을 구비하는 노광 장치 및 에너지빔을 물체에 조사하여 상기 물체 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 방법, 그리고 그 노광 방법을 이용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

배경기술

종래, 반도체 소자, 액정 표시 소자 등의 마이크로 디바이스 (전자 디바이스 등) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 스텝 앤드 리피트 방식의 축소 투영 노광 장치 (이른바, 스테퍼) 또는 스텝 앤드 스캔 방식의 축소 투영 노광 장치 (이른바, 스캐닝 스테퍼 (스캐너라고도 불린다)) 등이 비교적 많이 사용되고 있다.

이런 종류의 노광 장치에서는, 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 피노광 물체 (이하, 웨이퍼라고 총칭한다) 상의 복수의 쇼트 영역에 레티클 (또는 마스크) 의 패턴을 전사하기 위해서, 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 스테이지는 XY 2 차원 방향으 로 예를 들어 리니어 모터 등에 의해 구동된다. 이 웨이퍼 스테이지의 위치 계측은, 장기간에 걸쳐 계측의 안정성이 양호하고, 고분해능인 레이저 간섭계를 사용하여 실시되는 것이 일반적이었다.

그런데, 반도체 소자의 고집적화에 수반되는 패턴의 미세화에 의해, 더욱 고정밀한 스테이지의 위치 제어가 요구되게 되어, 이제는 레이저 간섭계의 빔로 상의 분위기의 온도 변화 및/또는 온도 구배의 영향으로 발생되는 공기 요동에서 기인하는 계측값의 단기적인 변동이 오버레이 버짓 중 큰 웨이트를 차지하도록 되어 있다.

한편, 스테이지의 위치 계측에 사용되는 레이저 간섭계 이외의 계측 장치로서 인코더가 있는데, 인코더는 계측에 있어서 스케일 (그레이팅 등) 을 사용하므로, 격자 피치의 드리프트, 고정 위치 드리프트, 혹은 열팽창 등에 의해 그 스케일의 기계적인 장기 안정성이 부족하다. 이 때문에, 인코더는 레이저 간섭계에 비해 계측값의 리니어리티가 부족하여, 장기 안정성이 열등하다는 결점을 갖고 있다.

상기 서술한 레이저 간섭계와 인코더의 결점을 감안하여, 레이저 간섭계와 인코더 (회절 격자를 사용하는 위치 검출 센서) 를 병용하여, 스테이지의 위치를 계측하는 장치가 여러 가지 제안되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 등 참조). 특히, 최근에는, 계측 분해능이 레이저 간섭계와 동일 정도 이상인 인코더가 출현하였고 (예를 들어, 특허문헌 3 등 참조), 상기 서술한 레이저 간섭계와 인코더를 조합하는 기술이 주목받도록 되어 왔다.

그런데, 간섭계의 미러 또는 인코더의 스케일 (그레이팅 등) 은, 스테이지의 외면, 예를 들어 측면 등에 형성된 경우, 그 스테이지가 가속했을 때의 스테이지의 미소 변형에 수반되어, 스테이지 상의 위치 (스테이지 상의 소정점과의 위치 관계) 가 변화되어, 이것이 스테이지의 위치 계측 정밀도를 저하시킬 개연성이 높다. 또, 예를 들어, 스루풋을 향상시키는 관점에서, 스캐닝 스테퍼에 있어서 웨이퍼 스테이지의 가속 중에 노광을 개시한다는 신기술이 제안되었다고 해도, 상기 스테이지의 가속에 수반되는 미러 또는 스케일의 스테이지 상에서의 위치의 변화가 상기 신기술의 실시를 위한 장해 요인이 될 우려가 있다.

특허문헌 1: 미국특허 제 6,819,425 호 명세서

특허문헌 2: 일본공개특허공보 제 2004-101362 호

특허문헌 3: 미국특허 제 7,238,931 호 명세서

발명의 개시

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 상기 서술한 사정 하에 이루어진 것으로, 제 1 관점에서 보면, 물체를 유지하여 실질적으로 소정 평면을 따라 이동할 수 있고, 상기 물체의 이면측에서 상기 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되고, 상기 그레이팅을 향해 외부로부터 입사된 광이 내부를 진행할 수 있는 이동체와; 상기 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광하여 상기 이동체의 상기 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하는 계측 시스템을 구비하는 이동체 시스템이다.

이것에 의하면, 계측 시스템은, 물체를 유지하는 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시키고, 물체의 이면측에 형성된 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광함으로써, 이동체의 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측한다. 이로써, 이동체 주변 분위기의 요동 등의 영향을 거의 받지 않고, 이동체의 고정밀한 위치 계측이 가능하게 된다.

본 발명은, 제 2 관점에서 보면, 물체에 대한 패턴 형성을 위해, 상기 물체가 상기 이동체에 유지되는 본 발명의 이동체 시스템을 구비하는 패턴 형성 장치이다.

이것에 의하면, 이동체 및 이것에 유지되는 물체의 위치 계측을 고정밀도로 실시할 수 있는 이동체 시스템을 구비하고 있으므로, 물체에 대한 패턴의 형성을 고정밀도로 실시할 수 있게 된다.

본 발명은, 제 3 관점에서 보면, 에너지빔의 조사에 의해 물체에 패턴을 형성하는 노광 장치로서, 상기 물체에 상기 에너지빔을 조사하는 패터닝 장치와; 본 발명의 이동체 시스템을 구비하고, 상기 에너지빔과 상기 물체의 상대 이동을 위해서, 상기 이동체 시스템의 상기 물체를 유지하는 이동체를 구동하는 노광 장치이다.

이것에 의하면, 이동체 및 이것에 유지되는 물체의 위치 계측을 고정밀도로 실시할 수 있는 이동체 시스템을 구비하고, 상기 이동체 시스템을 사용하여, 에너지빔과 물체가 상대 이동하도록 이동체를 구동함으로써, 패터닝 장치를 사용하여 물체에 패턴을 고정밀도로 형성할 수 있게 된다.

본 발명은, 제 4 관점에서 보면, 에너지빔을 물체에 조사하여 상기 물체 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 방법으로서, 상기 물체를 유지함과 함께, 상기 물체의 이면측에서 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되고, 내부를 외부로부터 입사된 광이 상기 그레이팅을 향하여 진행할 수 있는 이동체를, 상기 소정 평면을 따라 이동시켜, 상기 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광하여 상기 이동체의 상기 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하는 제 1 노광 방법이다.

이것에 의하면, 이동체에 있어서, 물체의 이면측에 그레이팅이 배치되고, 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시켜, 그레이팅 상의 계측점으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광하여 이동체의 위치 정보를 계측하므로, 이동체 주변 분위기의 요동 등의 영향을 거의 받지 않고, 이동체의 고정밀한 위치 계측, 나아가서는 고정밀한 노광 (패턴의 형성) 이 가능해진다.

본 발명은, 제 5 관점에서 보면, 에너지빔을 물체에 조사하여 상기 물체 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 방법으로서, 상기 물체를 유지하여 소정 평면 내에서 이동할 수 있고, 상기 물체의 이면측에서 상기 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되는 이동체의 내부에 제 1, 제 2 광을 입사시킴과 함께, 상기 내부를 진행하여 상기 그레이팅에서 반사되는 광을 수광하는 제 1, 제 2 계측 장치를 사용하여, 상기 이동체의 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하고, 상기 제 1, 제 2 계측 장치 중 일방의 계측 장치를 사용한 상기 이동체의 위치 정보의 계측으로부터 타방의 계측 장치를 사용한 상기 이동체의 위치 정보 의 계측으로 전환하는 제 2 노광 방법이다.

이것에 의하면, 제 1, 제 2 계측 장치 중 일방의 계측 장치를 사용한 이동체의 위치 정보의 계측으로부터 타방의 계측 장치를 사용한 이동체의 위치 정보의 계측으로 전환하므로, 이동체를 소형화해도 특별히 지장 없이 이동체의 위치 제어를 할 수 있다.

본 발명은, 제 6 관점에서 보면, 디바이스 제조 방법으로서, 본 발명의 제 1, 제 2 노광 방법 중 어느 하나를 이용하여 기판을 노광하는 것과; 상기 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이다.

본 발명은, 제 7 관점에서 보면, 디바이스 제조 방법으로서, 본 발명의 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과; 상기 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치를 나타내는 개략도이다.

도 2 는 도 1 의 웨이퍼 테이블과 인코더 본체의 위치 관계를 나타내는 사시도이다.

도 3(A) ∼ 도 3(C) 는 제 1 실시형태에 있어서의 인코더 본체에 의한 계측을 설명하기 위한 도면이다.

도 4(A) ∼ 도 4(C) 는 제 1 실시형태에 관련된 웨이퍼 테이블 및 인코더의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5(A) ∼ 도 5(C) 는 제 2 실시형태에 있어서의 인코더 본체에 의한 계측 을 설명하기 위한 도면이다.

도 6(A) ∼ 도 6(C) 는 제 3 실시형태에 있어서의 인코더 본체에 의한 계측을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 은 제 4 실시형태에 관련된 노광 장치를 일부 생략하여 나타내는 평면도이다.

도 8 은 제 5 실시형태에 관련된 노광 장치의 일부를 나타내는 정면도이다.

도 9 는 도 8 의 웨이퍼 스테이지 및 그 웨이퍼 스테이지의 위치 계측을 실시하는 인코더 본체의 구성을 나타내는 도면이다.

도 10 은 디바이스 제조 방법의 실시형태를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 11 은 도 10 의 단계 404 의 구체예를 나타내는 플로우차트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

<<제 1 실시형태>>

이하, 본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 ∼ 도 3(C) 에 기초하여 설명한다.

도 1 에는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치 (100) 의 개략 구성이 나타나 있다. 이 노광 장치 (100) 는 스텝 앤드 스캔 방식의 축소 투영 노광 장치이다. 이 노광 장치 (100) 는, 광원 및 조명 광학계를 포함하고, 조명광 (IL) 에 의해 레티클 (R) 을 조명하는 조명계 (12), 레티클 (R) 을 유지하는 레티클 스테이지 (RST), 투영 광학계 (PL), 웨이퍼 (W) 를 유지하는 웨이퍼 스테이지 (WST), 및 장치 전체를 통괄 제어하는 제어 장치 (도시하지 않음) 등을 구비하고 있다. 이하에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 평행한 방향을 Z 축 방향, 이것에 직교하는 면 내에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 가 상대 주사되는 방향을 Y 축 방향, Z 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 X 축 방향으로 하고, X 축, Y 축 및 Z 축 둘레의 회전 (경사) 방향을 각각 θx, θy 및 θz 방향으로 하여 설명을 실시한다.

조명계 (12) 는, 도시하지 않은 레티클 블라인드로 규정된 레티클 (R) 상에서 X 축 방향으로 연장되는 슬릿 형상의 조명 영역을 조명광 (IL) 에 의해 거의 균일한 조도로 조명한다. 여기에서, 조명광 (IL) 으로서는, 일례로서 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 이 사용되고 있다.

상기 레티클 스테이지 (RST) 상에는, 회로 패턴 등이 그려진 레티클 (R) 이 예를 들어 진공 흡착에 의해 고정되어 있다. 레티클 스테이지 (RST) 는, 레티클 (R) 의 위치 제어를 위해, 도시하지 않은 레티클 스테이지 구동계에 의해, 조명계 (12) 의 광축 (후술하는 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 일치) 에 수직인 XY평면 내에서 미소 구동할 수 있음과 함께, 소정의 주사 방향 (여기에서는, 도 1 에 있어서의 지면 내 좌우 방향인 Y 축 방향으로 한다) 으로 지정된 주사 속도로 구동할 수 있도록 되어 있다.

레티클 스테이지 (RST) 의 이동면 내의 위치는, 레티클 레이저 간섭계 (이하, 「레티클 간섭계」라고 한다) (324) 에 의해, 레티클 스테이지 (RST) 의 측면(경면 가공된 단면) 을 통해, 예를 들어 0.5 ∼ 1 ㎚ 정도의 분해능으로 항상 검출된다. 레티클 간섭계 (324) 로부터의 레티클 스테이지 (RST) 의 위치 정보는 도시하지 않은 제어 장치로 전송되고 있다. 제어 장치는, 레티클 스테이지 (RST) 의 위치 정보에 기초하여 레티클 스테이지 구동계를 통하여 레티클 스테이지 (RST) 를 구동한다.

상기 투영 광학계 (PL) 로서는, 예를 들어 Z 축 방향과 평행한 광축 (AX) 을 따라 배열되는 복수의 렌즈 (렌즈 엘리먼트) 로 이루어지는 굴절 광학계가 사용되고 있다. 투영 광학계 (PL) 는, 예를 들어 양측 텔레센트릭으로 소정의 투영 배율 (예를 들어, 1/4 배 또는 1/5 배) 을 갖는다. 이 때문에, 조명계 (12) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 조명 영역이 조명되면, 투영 광학계 (PL) 의 제 1 면 (물체면) 과 패턴면이 거의 일치하여 배치되는 레티클 (R) 을 통과한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (PL) 를 통하여 그 조명 영역 내의 레티클의 회로 패턴의 축소 이미지 (회로 패턴의 일부의 축소 이미지) 가, 그 제 2 면 (이미지면측) 에 배치되는, 표면에 레지스트 (감광제) 가 도포된 웨이퍼 (W) 상의 상기 조명 영역에 공액인 영역 (노광 영역 (IA)) 에 형성된다. 그리고, 레티클 스테이지 (RST) 와 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 동기 구동에 의해, 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 레티클 (R) 을 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 상대 이동시킴과 함께, 노광 영역 (IA) (조명광 (IL)) 에 대해 웨이퍼 (W) 를 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 상대 이동시킴으로써, 웨이퍼 (W) 상의 하나의 쇼트 영역 (구획 영역) 의 주사 노광이 실시되어, 그 쇼트 영역에 레티클의 패턴이 형성된다. 즉, 본 실시형태에서는, 조명계 (12), 레티클 (R) 및 투영 광학계 (PL) 에 의해 웨이퍼 (W) 상에 패턴이 생성되고, 조명광 (IL) 에 의한 웨이퍼 (W) 상의 감응층 (레지스트층) 의 노광에 의해 웨이퍼 (W) 상에 그 패턴이 형성된다.

상기 웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 그 상면에서 도시하지 않은 정전 척 기구에 의해 웨이퍼 홀더 (WH) 를 흡착 유지하고 있다. 또, 웨이퍼 홀더 (WH) 는, 그 웨이퍼 홀더 (WH) 가 갖는 정전 척 기구에 의해, 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지한다. 웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스테이지 본체 (14) 와, 그 스테이지 본체 (14) 상에 고정된 웨이퍼 테이블 (WTB) 과, 도시하지 않은 정전 척 기구에 의해 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 대해 자유롭게 착탈할 수 있는 웨이퍼 홀더 (WH) 를 포함하고 있다. 또한, 웨이퍼 홀더 (WH) 를 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 고정시키는 유지 기구는 정전 척 기구에 한정되지 않고, 예를 들어 진공 척 기구 혹은 클램프 기구 등이어도 된다. 또, 웨이퍼 홀더 (WH) 는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 과 일체로 형성되어도 되고, 정전 척 기구와 상이한 기구, 예를 들어 진공 척 기구 등에 의해 웨이퍼 (W) 를 유지해도 된다.

상기 스테이지 본체 (14) (웨이퍼 스테이지 (WST)) 는, 예를 들어 리니어 모터 및 보이스 코일 모터 (VCM) 등을 포함하는 구동계에 의해, X 축 방향, Y 축 방향, Z 축 방향, θx 방향, θy 방향 및 θz 방향의 6 자유도 방향으로 구동된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 는 6 자유도 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 스테이지 본체 (14) 는 X 축 방향, Y 축 방향 및 θz 방향으로 구동되고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 적어도 Z 축 방향, θx 방향 및 θy 방향으로 미동시킬 수 있게 해도 된다. 이 경우, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은 6 자유도 방향으로 미동할 수 있게 해도 된다.

웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 투명한 부재 (예를 들어, 유리 등) 로 이루어지고, 평면에서 보았을 때 (상방에서 보았을 때), 대략 정사각형인 판형상 부재이다. 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 1 변의 길이가 웨이퍼 (W) 의 직경의 약 3 배이다. 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면의 중앙부에 웨이퍼 홀더 (WH) 가 유지되어 있다. 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 그 내부를 후술하는 인코더 시스템의 계측용 레이저광이 진행되므로, 적어도 이 계측용 레이저광에 대해 투명한 투과 부재로 구성된다. 또, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, XY 평면과 실질적으로 평행한 제 1 면 (상면) 및 제 2 면 (하면) 과, X 축 방향으로 각각 연장되는 1 쌍의 측면 및 Y 축 방향으로 각각 연장되는 1 쌍의 측면을 갖는다. 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면에 그레이팅 (24) 이 형성되어, 4 개의 측면 (이하에서는, 단면이라고도 부른다) 으로부터 각각 계측용 레이저광이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 내부에 입사된다. 또한, 투과 부재는, 저열팽창률의 재료인 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 일례로서 합성 석영 등이 사용된다. 또, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은 그 전체가 투과 부재로 구성되어도 되는데, 계측용 레이저광이 통과하는 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 일부만을 투과 부재로 구성해도 된다.

웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면 및 +Y 측 단면은, 도 3(A) 등에 나타내는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되고, 또한 XZ 평면에 대해 소정 각도 (θ (0˚ < θ < 90˚)) 경사져 있다. 즉, -Y 측 단면 및 +Y 측 단면은, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 저면 (하면) 과 이루는 각이 예각 (90˚-θ), 바꿔 말하면 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면 (그레이팅 (24) 의 형성면) 과 이루는 각이 둔각 (90˚+θ) 으로 되어 있다. 또한, -Y 측 단면 및 +Y 측 단면 각각에는, 편광 필터 (이하, 간단히 「PBS」라고도 부른다) (18) 가 부착되어 있다. 또, 도시하지는 않지만, 동일하게, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -X 측 단면 및 +X 측 단면은, Y 축 방향으로 연장되고, 또한 YZ 평면에 대해 소정 각도 (θ) 경사져 있다. 즉, -X 측 단면 및 +X 측 단면은, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 저면과 이루는 각이 예각 (90˚-θ), 바꿔 말하면 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면과 이루는 각이 둔각 (90˚+θ) 으로 되어 있다. 또한, -X 측 단면 및 +X 측 단면 각각에는, 도시하지 않은 편광 필터 (PBS) 가 부착되어 있다.

상기 PBS (18) 는, 예를 들어 1 쌍의 유리판과, 그 1 쌍의 유리판 사이에 끼워진 편광막을 포함하여 구성되고, 특정 방향의 진동을 갖는 편광 성분을 투과하여, 그 이외의 편광 성분을 반사하는 성질을 갖는 것이다. 여기에서는, PBS (18) 에 입사되는 광 중, 특정 방향의 진동을 갖는 제 1 편광 성분이 통과하고, 이것에 직교하는 방향의 진동을 갖는 제 2 편광 성분이 반사되는 것으로 한다.

또, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면 중앙부 (웨이퍼 홀더 (WH) 보다 1 둘레 큰 부분) 에는, X 축 방향을 주기 방향으로 하는 그레이팅과, Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 그레이팅을 조합한 2 차원 그레이팅 (24) 이 수평으로 설치되고, 이 그레이팅 (24) 의 상면은 보호 부재로서의 커버 유리 (51) 에 의해 덮여 있다. 본 실시형태에서는, 이 커버 유리 (51) 의 상면에 웨이퍼 홀더 (WH) 를 흡착 유지하는 상기 서술한 정전 척 기구가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면의 거의 전면을 덮도록 커버 유리 (51) 를 형성하고 있는데, 그레이팅 (24) 을 포함하는 상면의 일부만을 덮도록 커버 유리 (51) 를 형 성해도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 커버 유리 (51) 를 웨이퍼 테이블 (WTB) 과 동일한 재료로 구성하는데, 다른 재료, 예를 들어 금속, 세라믹스, 혹은 박막 등으로 구성해도 된다. 또한, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은 커버 유리 (51) 를 포함하는 것으로 해도 되고, 이 경우에는 그레이팅 (24) 의 형성면이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 최상면이 아닌 그 내부에 배치되는 것이 된다.

웨이퍼 스테이지 (WST) 의 XY 평면 내에 있어서의 위치는, 후술하는 인코더 본체에 의해, 그레이팅 (24) 을 통하여 항상 검출되고 있다. 이 인코더 본체에 의해 검출되는 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는, 도시하지 않은 제어 장치로 전송되고, 도시하지 않은 제어 장치는, 이 위치 정보에 기초하여, 상기 서술한 리니어 모터 및 보이스 코일 모터를 구동하여, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 제어한다.

상기 제어 장치는, 예를 들어 워크스테이션 (또는 마이크로컴퓨터) 등을 포함하고, 상기 검출계 등의 노광 장치 (100) 의 구성 각 부를 통괄 제어한다.

다음으로, 본 제 1 실시형태에 있어서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 계측에 사용되는 인코더 시스템 (계측 시스템) 의 구성 등에 대해 도 1 ∼ 도 3(C) 를 이용하여 상세하게 설명한다. 본 제 1 실시형태의 인코더 시스템은, 상기 서술한 그레이팅 (24) 과, 그 그레이팅 (24) 에 계측용 레이저광을 조사하는 4 개의 인코더 본체 (계측 장치) (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) (인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 에 대해서는 도 1 에서는 도시하지 않음, 도 2 참조) 를 포함하고 있다.

도 2 에는, 4 개의 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 의 위치 관계를 설명하기 위한 사시도가 나타나 있다. 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 는, 웨이퍼 테이블 (WTB) (웨이퍼 (W)) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보를 검출하기 위한 것이다. 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노광 영역 (IA) 의 중심 (노광 중심) 으로부터 -Y 측 및 +Y 측으로 등간격 떨어진 위치에 배치되어 있다. 또, 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 는, 웨이퍼 테이블 (WTB) (웨이퍼 (W)) 의 X 축 방향에 관한 위치 정보를 검출하기 위한 것이다. 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노광 영역 (IA) 의 중심으로부터 -X 측 및 +X 측으로 등간격 떨어진 위치에 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 노광 영역 (IA) 의 중심은 XY 평면 내에서 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 일치하고, 노광 동작에서는 노광 영역 (IA) 의 중심에 대해 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 결정 (즉, 웨이퍼 (W) 의 얼라인먼트) 이 이루어진다.

여기에서, 인코더 본체 (16Ya) 에 대해 구체적으로 설명한다. 인코더 본체 (16Ya) 는, 도시하지는 않지만, 그 내부에, 계측용 레이저광 (이하, 적절하게 레이저광으로 약술한다) 을 사출 (射出) 하는 광원과, 광학계와, CCD 등을 포함하여 구성되는 광검출기를 포함하고 있다.

인코더 본체 (16Ya) 에서는, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 그 내부에 형성된 광원으로부터 계측용 레이저광 (Ly1) 을 사출한다. 그리고, 이 레이저광 (Ly1) 은, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 단면에 형성된 PBS (18) 에 대해 수직으로 입사된다. 그리고, PBS (18) 에 의해, 레이저광 (Ly1) 이, 편광 방향이 서로 직교하는 제 1 편광 성분과 제 2 편광 성분으로 편 광 분리된다. 즉, 제 1 편광 성분 및 제 2 편광 성분 중 어느 일방 (여기에서는, 제 1 편광 성분) 이 PBS (18) 를 통과하고, 타방의 편광 성분 (여기에서는, 제 2 편광 성분) 은 PBS (18) 에서 반사된다.

그리고, PBS (18) 를 통과한 제 1 편광 성분 (예를 들어, p 편광 성분) 은, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 내부에 진입하여, 저면 (22a) 에 입사각 (90˚-θ) 으로 입사되고, 여기에서 반사되어 그레이팅 (24) 에 입사각 (90˚-θ) 으로 입사된다. 그리고, 그레이팅 (24) 의 Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 격자에서 회절되어, 소정 차수의 회절광이 그레이팅 (24) 에 입사된 레이저광의 광로와 완전히 동일한 광로를 되돌아온다. 여기에서, 도 3(A) ∼ 도 3(C) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 그레이팅 (24) 에 입사되는 광은 항상 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 에 입사되도록 설정되어 있다. 이 점 (IAa) 은, XY 평면 내에서의 위치가 노광 영역 (IA) 의 중심과 동일하게 되어 있다.

그리고, 상기의 복귀광 (PBS (18) 를 통과한 광 (제 1 편광 성분) 의 복귀광) 은, PBS (18) 에서 반사된 제 2 편광 성분 (예를 들어, s 편광 성분) 과 동일한 광로를 통과하여 인코더 본체 (16Ya) 로 되돌아온다.

인코더 본체 (16Ya) 에서는, 상기 서술한 광학계 (예를 들어, 편광자 등을 포함한다) 에 의해, 그레이팅 (24) 에서 반사된 제 1 편광 성분의 반사광과, PBS (18) 에서 반사된 제 2 편광 성분의 반사광이 합성되어 간섭광이 되고, 광검출기에서 이 간섭광을 수광하여, 광검출기의 수광면 상에 형성되는 간섭 무늬를 검출한다. 이 검출 결과는, 도시하지 않은 제어 장치로 전송되고, 그 제어 장치에서 는 이 검출 결과로부터 웨이퍼 테이블 (WTB) (웨이퍼 (W)) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보를 산출한다.

도 2 로 되돌아와, 인코더 본체 (16Yb) 의 구성도, 인코더 본체 (16Ya) 와 동일하게 되어 있다. 즉, 인코더 본체 (16Yb) 는, 도시하지는 않지만, 그 내부에, 계측용 레이저광을 사출하는 광원과, 광학계와, CCD 등을 포함하여 구성되는 광검출기를 포함한다. 인코더 본체 (16Yb) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly2) 도, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 +Y 단면에 형성된 PBS (18) 에서, 제 1 편광 성분 (통과광) 과 제 2 편광 성분 (반사광) 으로 편광 분리된다. PBS (18) 를 통과한 편광 성분 (제 1 편광 성분) 중 저면 (22a) 및 그레이팅 (24) 의 Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 격자를 통하여 되돌아오는 광과, PBS (18) 에서 반사된 편광 성분 (제 2 편광 성분) 의 광이 인코더 본체 (16Yb) 로 되돌아온다. 이 경우에 있어서, 인코더 본체 (16Yb) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly2) 중 그레이팅 (24) 에 입사되는 광은, 항상 레이저광 (Ly1) 이 입사되는 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 에 입사된다. 그리고, 인코더 본체 (16Yb) 내의 광검출기에서 간섭광을 수광하고, 그 검출 결과에 기초하여, 도시하지 않은 제어 장치가 웨이퍼 테이블 (WTB) (웨이퍼 (W)) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보를 산출한다.

본 실시형태에서는, 도 3(A) ∼ 도 3(C) 에 나타내는 바와 같이, 인코더 본체 (16Ya) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly1), 및 인코더 본체 (16Yb) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly2) 은, PBS (18) 에 각각 입사되고, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 동일한 점 (IAa) 에 입사하게 되어 있다. 이 때문에, 계측 방향인 Y 축 방향에 관하여 도 3(A) ∼ 도 3(C) 의 범위에서 웨이퍼 테이블 (WTB) 이 이동하는 동안에는 항상 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 를 사용한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보의 계측을 실시할 수 있다. 또, 적어도 웨이퍼 (W) 상에 노광 영역 (IA) 이 존재하는 동안에는, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 X 축 방향으로 이동해도, 레이저광 (Ly1, Ly2) 이 PBS (18) 로부터 빗나가는 경우가 없다. 이 때문에, 적어도 노광 동작 동안에는, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 에 의해 항상 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향의 위치 정보를 계측할 수 있다.

따라서, 도시하지 않은 제어 장치는, 이들 Y 축 방향에 관한 위치 정보를 계측할 수 있는 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 에 의한 계측 결과 (좌표값) 를 평균화하고, 그 평균값을 Y 축 방향에 관한 위치 정보로서 산출한다.

또한, X 축 방향에 관한 위치 계측을 실시하는 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 에 대해서도, 계측 방향이 X 축 방향인 점, 및 이것에 수반되어 계측용 레이저광 (Lx1, Lx2) (도 2 참조) 의 사출 방향이 XZ 평면에 평행한 방향인 점, 및 그레이팅 (24) 의 X 축 방향을 주기 방향으로 하는 격자를 사용하는 점 등이 상이할 뿐이고, 그 밖의 구성 및 계측 방법은 동일하게 되어 있다. 또, 적어도 웨이퍼 (W) 상에 노광 영역 (IA) 이 존재하는 동안에는, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 Y 축 방향으로 이동해도, 레이저광 (Lx1, Lx2) 이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 PBS 로부터 벗어나는 경우가 없다. 따라서, 적어도 노광 동작 동안에는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 X 축 방향의 위치 정보를 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 각각을 사용하여 항상 계측할 수 있게 되어 있다. 도시하지 않은 제어 장치는, 상기 서술과 동일하게, 인코 더 본체 (16Xa, 16Xb) 의 계측 결과 (좌표값) 를 평균화하고, 그 평균값을 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 X 축 방향에 관한 위치 정보로서 산출한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 로부터 사출되는 레이저광 (Ly1, Ly2, Lx1, Lx2) 은, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 외부로부터 입사되어, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래에 위치하는 점 (IAa) 에 도달하여 그레이팅 (24) 에서 회절된다. 그리고, 그레이팅 (24) 으로부터 되돌아온 제 1 편광 성분과, PBS (18) 에서 반사된 제 2 편광 성분의 간섭광을, 각 인코더 본체의 광검출기에서 수광함으로써, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 정보를 계측한다. 따라서, PBS (18) 를 투과한 제 1 편광 성분은, 제 2 편광 성분과 합성될 때까지의 동안, 즉 PBS (18) 로부터 외부로 사출될 때까지의 동안에는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 내를 통과하여 외부 분위기 중을 진행하는 경우가 없다. 이로써, PBS (18) 와 그레이팅 (24) 사이에서는 제 1 편광 성분 (측장 (測長) 빔) 이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 주변 분위기의 요동의 영향을 받는 경우가 없다. 또한, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 외부에서는, 제 1 편광 성분과 제 2 편광 성분이 동일한 광로를 통과한다. 이 때문에, 고정밀한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 계측을 실시할 수 있게 된다.

또, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 계측을 고정밀도로 실시할 수 있으므로, 그 계측 결과에 기초하여, 제어 장치가, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 이동시킴으로써, 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 고정밀도로 상대 이동시킬 수 있게 된다. 따라서, 고정밀한 노광을 실현할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 웨이퍼 홀더 (WH) 의 이면 부분에 그레이팅 (24) 이 형성되어 있으므로, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 가속에 의해, 웨이퍼 테이블 (WTB) 상에서의 그레이팅 (24) 의 위치가 미소하게 변화하는 경우가 없다. 이 때문에, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 가속하고 있는 동안에도 고정밀한 위치 계측을 실시할 수 있다. 따라서, 예를 들어 가속하고 있는 동안에 노광을 개시할 수도 있게 되어, 고스루풋을 기대할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 소정점 (IAa) 에서 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치를 계측하고 있으므로, 압베 오차 없이, 고정밀한 위치 계측을 실시할 수 있고, 그 계측 결과를 이용하여, 노광시 웨이퍼의 위치 제어를 실시함으로써, 고정밀한 노광을 실시할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 설명의 편의상, Y 축 방향의 위치 정보를 계측하는 인코더 본체 (Y 위치 계측용의 인코더 본체) 를 1 쌍 형성하고, X 축 방향의 위치 정보를 계측하는 인코더 본체 (X 위치 계측용의 인코더 본체) 를 1 쌍 형성하는 것으로 했는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 요잉 (θz 방향의 회전 정보) 을 계측하는 경우에는, Y 위치 계측용의 인코더 본체와 X 위치 계측용의 인코더 본체 중 적어도 일방을 2 쌍 이상 형성하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 2 쌍의 인코더 본체를, 계측용 레이저광이 노광 영역 (IA) 의 중심을 사이에 두고 등거리의 위치에서 그레이팅에 입사되도록 배치할 수 있다. 예를 들어, Y 위치 계측용의 인코더 본체를 2 쌍 형성하는 경우, 제 1 쌍의 인코더 본체로부터의 계측용 레이저광의 조사점과, 제 2 쌍의 인코더 본체로부터의 계측용 레이저광의 조사점은, Y 축 방향에 관하여 노광 영역 (IA) 의 중심과 동일 위치로, 또한 X 축 방향에 관하여 노광 영역 (IA) 의 중심으로부터 등거리의 위치로 설정된다. 이 경우, 제 1 쌍의 인코더 본체 중 적어도 일방, 및 제 2 쌍의 인코더 본체 중 적어도 일방의 계측값으로부터 θz 방향의 위치 정보를 구할 수 있다. 또, 제 1 쌍의 인코더 본체, 및 제 2 쌍의 인코더 본체 중 일방 또는 양방을 1 개만 형성하는 것으로 하고, 이 2 개 또는 3 개의 인코더 본체의 계측값으로부터 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향 및 θz 방향의 위치 정보를 구해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, Y 위치 계측용의 인코더 본체 (또는 X 위치 계측용의 인코더 본체) 의 계측값 (좌표값) 을 평균화하고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 위치 (X 위치) 로 하는 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 1 쌍의 인코더 본체 중 어느 일방의 계측값을 Y 위치 (또는 X 위치) 로 하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 예를 들어, 어느 일방의 인코더 본체를 항상 사용하고, 어떠한 원인에 의해, 그 일방의 인코더 본체에 의한 계측을 할 수 없게 된 경우에만 타방의 인코더 본체를 사용하도록 해도 되고, 예를 들어 1 쌍의 인코더 본체를 시간마다 전환하는 것으로 해도 된다. 또, 예를 들어, 어느 일방의 인코더 본체를 항상 사용하고, 타방의 인코더를 일방의 인코더의 캘리브레이션용 (조정용) 으로 사용하는 것으로 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 계측용 레이저광의 조사점 (즉, 인코더 본체의 계측점) 이 동일 위치가 되는 X 위치 및 Y 위치 계측용의 인코더 본체를 각각 1 쌍 설치하고, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체의 계측 결과 (좌표값) 의 평균 값을, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 계측 방향의 위치 정보로 하는 것으로 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체의 계측점을, XY 평면 내에서 계측 방향과 직교하는 비계측 방향에 관하여 상이한 위치, 예를 들어 노광 영역 (IA) 의 중심에 관하여 대칭인 위치에 배치해도 된다. 바꾸어 말하면, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체의 측장축 (상기 실시형태에서는, 계측용 레이저광과 일치) 을, XY 평면 내에서 측장축과 직교하는 방향에 관하여 어긋나게 배치해도 된다. 이 경우, 그 1 쌍의 인코더 본체의 계측 결과 (좌표값) 중 적어도 일방으로부터 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 계측 방향의 위치 정보를 구하고, 양방의 계측 결과로부터 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 θz 방향의 위치 정보를 구할 수 있다. 상기 실시형태에서는, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체의 측장축 (및 계측용 레이저광의 입사 방향) 은 그 계측 방향과 평행하게 되어 있다. 또한, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체에서 그 계측점의 X 축 및 Y 축 방향의 위치를 양방 모두 상이하게 해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 계측 방향이 동일한 1 쌍의 인코더 본체를, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 사이에 두고 그 양측에 배치하는 것으로 하였는데, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 대해 동일한 측에 배치해도 된다. 이 경우, 계측 방향의 위치 정보뿐만 아니라 θz 방향의 위치 정보도 계측할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는, 1 쌍의 X 위치 계측용의 인코더 본체와, 1 쌍의 Y 위치 계측용의 인코더 본체를 형성하는 것으로 하였는데, 인코더 본체의 수는 4 개로 한정되는 것이 아니고, 3 개 이하 혹은 5 개 이상이어도 된다. 예를 들어, X 위치 계측용의 인코더 본체 및 Y 위치 계측용의 인코더 본체 중 일방을 1 개만 형성하고, 또한 타방을 1 쌍 형성해도 된다. 이 경우, 그 1 쌍의 인코더 본체를, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 대해 동일한 측에 배치함으로써, X 축 및 Y 축 방향의 위치 정보와 θz 방향의 위치 정보를 계측할 수 있게 된다. 혹은, 1 개의 X 위치 계측용의 인코더 본체, 및/또는 1 개의 Y 위치 계측용의 인코더 본체만 형성하고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 X 축 및/또는 Y 축 방향의 위치 정보를 계측하는 것으로 해도 된다. 이 경우에도, 인코더 본체에 의한 계측이 항상 실시되므로, 고정밀한 웨이퍼의 위치 결정을 실현할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면 및 +Y 측 단면을 XZ 평면에 대해 소정 각도 (θ) 경사지게 하고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -X 측 단면 및 +X 측 단면을 YZ 평면에 대해 소정 각도 (θ) 경사지게 하는 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 4(A) 등에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면 및 +Y 측 단면을 XZ 평면에 대해 소정 각도 (-θ) 경사지게 함과 함께, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -X 측 단면 및 +X 측 단면 (도시하지 않음) 을, YZ 평면에 대해 소정 각도 (-θ) 경사지게 해도 된다. 이 경우, Y 측 단면 및 X 측 단면은 모두, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 저면과 이루는 각이 둔각 (90°+θ), 즉 상면 (그레이팅 (24) 이 형성되는 격자면) 과 이루는 각이 예각 (90°-θ) 으로 되어 있다. 또, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 레이저광 (Ly1, Ly2) (및 Lx1, Lx2) 각각이 대응하는 단면에 대해 수직으로 입사된다. 또한, 다른 구성은 상기 실시형태와 완전히 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

이와 같은 구성을 채용해도, 상기 실시형태와 동일하게, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) (16Xa, 16Xb) 로부터 사출된 계측용 레이저광 (Ly1, Ly2) (및 Lx1, Lx2) 이 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 에 입사된다 (도 4(A) ∼ 도 4(C) 참조). 따라서, 도 4(A) ∼ 도 4(C) 에 나타내는 구성을 채용했을 경우, 상기 실시형태와 동일하게 하여, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 계측을 실시할 수 있다. 또, 도 4(A) ∼ 도 4(C) 에 나타내는 구성을 채용한 경우에는, 계측용 레이저광 (Ly1, Ly2) (및 Lx1, Lx2) 을 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 저면에서 반사시킬 필요가 없기 때문에, 도 4(A) 등과 도 3(A) 등을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향 및 X 축 방향의 사이즈를 작게 할 수 있다. 또, 도 4(A) ∼ 도 4(C) 에 나타내는 구성에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 X 축 및 Y 축 방향으로 대형화하지 않고, 경사입사 (斜入射) 되는 계측용 레이저광과 그레이팅 (24) 이 이루는 각을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 상기 실시형태와 비교하여, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Z 축 방향의 사이즈 (높이 또는 두께) 를 작게 할 수 있다. 따라서, 도 4(A) ∼ 도 4(C) 에 나타내는 구성에서는, 상기 실시형태에 비해 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 대폭 소형화할 수 있다.

<<제 2 실시형태>>

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해, 도 5(A) ∼ 도 5(C) 에 기초하여 설명한다. 본 제 2 실시형태는, 도 5(A) ∼ 도 5(C) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 로서 웨이퍼 홀더 (WH) 보다 조금 큰 사이즈인 것이 사용되고 있는 점이, 상기 서술한 제 1 실시형태 (도 2) 와 상이하지만, 그 밖의 구성 등은 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 이 차이점을 중심으로 설명함과 함께, 중복 설명을 피하기 위해, 동일 혹은 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용함과 함께, 그 설명을 생략한다. 또한, 본 제 2 실시형태의 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 도 4(A) ∼ 도 4(C) 에 나타낸 웨이퍼 테이블 (WTB) 과 사이즈가 거의 동등하다.

제 2 실시형태에 있어서도, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 ±Y 측 및 ±X 측에 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 가 배치되어 있다. 여기에서, 도 5(A) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 중심이 노광 영역 (IA) 의 중심과 거의 일치하는 위치에 웨이퍼 테이블 (WTB) 이 위치 결정되어 있는 경우, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 로부터의 레이저광이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면, +Y 측 단면에 형성된 1 쌍의 PBS (18) 의 하단부에 각각 입사되도록, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 의 위치 관계가 설정되어 있다. 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 는, Y 축 방향과 X 축 방향의 차이는 있지만, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 와 동일한 위치 관계로 설정되어 있다.

이 때문에, 도 5(B), 도 5(C) 에 각각 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 이 도 5(A) 보다 -Y 측, 또는 +Y 측으로 이동했을 때에는, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 중 일방 (도 5(B) 의 경우에는 인코더 본체 (16Yb), 도 5(C) 의 경우에는 인코더 본체 (16Ya)) 으로부터의 광이 PBS (18) 에 입사되지 않게 된다. 따라서, 본 실시형태에서는, Y 축 방향의 위치 정보의 계측에 사용하는 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 의 전환이 실시된다. 즉, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 중 일방 에 의한 위치 정보의 계측을, 타방의 인코더 본체에 의한 위치 정보의 계측으로 전환 할 수 있게 되어 있다.

그래서, 본 제 2 실시형태에서는, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 중 일방으로부터의 레이저광이 PBS (18) 로부터 벗어나기 전, 즉 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 로부터의 레이저광이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면, +Y 측 단면에 형성된 1 쌍의 PBS (18) 에 동시에 입사될 수 있는 위치, 예를 들어 도 5(A) 의 위치에 웨이퍼 테이블 (WTB) 이 있을 때, 도시하지 않은 제어 장치에 의해 일방의 인코더 본체의 계측값과 타방의 인코더 본체의 계측값의 연결이 실행된다. 즉, 제어 장치는, 일방의 인코더 본체의 계측 결과와 타방의 인코더 본체의 계측 결과가 일치하도록, 타방의 인코더 본체의 계측값의 초기값을 부여하도록 되어 있다. 이 연결 처리는, 타방의 인코더 본체에 있어서 PBS (18) 로부터 벗어나 있는 레이저광이 PBS (18) 에 다시 입사된 시점부터, 일방의 인코더 본체로부터의 레이저광이 PBS (18) 로부터 벗어날 (혹은 일방의 인코더 본체에 의한 위치 계측이 타방의 인코더 본체에 의한 위치 계측으로 전환될) 때까지의 동안에 실시하면 된다. 또, 연결 처리는, 위치 계측에 사용하는 인코더 본체의 전환과 동시에 실시하지 않아도 되고, 그 전환 전에 실시해도 상관없다. 또한, 연결 처리와 인코더 본체의 전환은 각각, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향의 위치에 따라 실시된다, 즉 실행 타이밍이 결정된다.

또, X 위치 계측용의 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 에 대해서도, 제어 장치는 동일한 처리를 실시한다. 즉, 제어 장치는, 일방의 인코더 본체로부터의 레이 저광이 PBS (18) 에 입사되지 않게 되기 이전에, 상기와 동일하게, 계측값의 초기값을 부여한다.

이와 같이 함으로써, 제어 장치는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보를 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 중 적어도 일방에 의해 항상 계측할 수 있고, 또 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 X 축 방향에 관한 위치 정보를 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 중 적어도 일방에 의해 항상 계측할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 소형화해도 특별히 지장은 없어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제 2 실시형태에 의하면, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동등한 작용 효과가 얻어지는 것 외에, 제어 장치에 의해 인코더 본체 간의 계측값의 연결이 실행되므로, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 소형화해도 특별히 지장 없이 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 제어가 가능하다. 따라서, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 경량화, 및 이것에 의한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 결정 정밀도를 포함하는 위치 제어성의 향상, 나아가서는 고정밀한 노광이 가능해진다. 또, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 경량화에 수반되어 고가속도화도 실현될 수 있으므로, 노광 장치의 스루풋의 향상도 기대할 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서도, 설명의 편의상, 계측점이 동일 위치로 설정되는 Y 위치 계측용, 및 X 위치 계측용의 인코더 본체를 함께 1 쌍 형성하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 요잉 (θz 회전) 을 계측하는 경우에는, Y 위치 계측용 및 X 위치 계측용의 인코더 본체 중 적어도 일방을 2 쌍 이상 형성하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 2 쌍의 인코더 본체를, 각각이 사출하는 광이 노광 영역 (IA) 의 중심을 사이에 두고 등거리의 위치에 입사되도록 배치하는 것으로 해도 된다.

또, 상기 제 2 실시형태에 있어서도, 도 4(A) 등에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -Y 측 단면 및 +Y 측 단면을 XZ 평면에 대해 소정 각도 (-θ) 경사지게 함과 함께, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 -X 측 단면 및 +X 측 단면을 YZ 평면에 대해 소정 각도 (-θ) 경사지게 하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 추가적인 소형화, 인코더 시스템에 의한 위치 계측이 가능한 범위의 확대를 도모할 수 있다. 이것에 한정되지 않고, 제 2 실시형태에 있어서도, 상기 서술한 제 1 실시형태에서 설명한 다른 변형예와 동일한 구성을 적용하는 것도 가능하다.

<<제 3 실시형태>>

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해, 도 6(A) ∼ 도 6(C) 에 기초하여 설명한다. 이 제 3 실시형태는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면측으로부터 레이저광을 입사시키고 있는 점, 및 이것에 수반되어 그 단면에 PBS (18) 가 형성되어 있지 않은 점 등이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 측면으로부터 계측용 레이저광을 입사시키고 있었던 상기 서술한 제 1, 제 2 실시형태와 상이하지만, 그 밖의 부분의 구성 등은 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일하다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 구성 등에 대해서는 동일한 부호를 사용함과 함께, 그 설명을 생략한다.

본 제 3 실시형태에서는, 계측용 레이저광을 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면측 으로부터 입사시키기 위해, 도 6(A) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 테이블 (WTB) 상방에 광축 (AX) 에 관하여 좌우 대칭으로 배치된 1 쌍의 편광 분리·합성 부재 (49A, 49B) 를 구비하고 있다.

편광 분리·합성 부재 (49A, 49B) 는, 도시하지 않은 지지 부재에 의해, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 각각의 근방의 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상방에 고정되어 있다. 편광 분리·합성 부재 (49A) 는, 큐브형의 편광 빔 스플리터 (28A) 와, 편광 빔 스플리터 (28A) 의 가장 하측 (-Z 측) 에 위치하는 면에 고정된 반사 미러 (30A) 를 포함한다. 동일하게, 편광 분리·합성 부재 (49B) 는, 편광 빔 스플리터 (28B) 와, 반사 미러 (30B) 를 포함하고, 편광 분리·합성 부재 (49A) 와 동일하게 구성되어 있다.

편광 분리·합성 부재 (49A, 49B) 에서는, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 로부터 각각 입사되는 레이저광이, 편광 빔 스플리터 (28A, 28B) 를 투과하는 편광 성분(예를 들어, 제 1 편광 성분으로 한다) 과, 반사되는 편광 성분 (예를 들어, 제 2 편광 성분으로 한다) 으로 나눠진다. 그리고, 반사된 편광 성분 (제 2 편광 성분) 은, 반사 미러 (30A, 30B) 에서 반사됨과 함께, 다시 편광 빔 스플리터 (28A, 28B) 에서 반사되어, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 로 되돌아온다. 즉, 편광 분리·합성 부재 (49A, 49B) 가, 상기 서술한 제 1, 제 2 실시형태에 있어서의 PBS (18) 와 동일한 기능을 하고 있다. 따라서, 본 제 3 실시형태에 있어서도, 상기 제 1, 제 2 실시형태와 동일하게 위치 계측을 실시할 수 있다.

또, 본 제 3 실시형태에 있어서는, 도 6(A) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실 시형태와 동일하게, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 1 변이 웨이퍼 (W) 직경의 약 3 배로 되어 있으므로, 도 6(B) 에 나타내는 위치와 도 6(C) 에 나타내는 위치 사이의 범위 내에서 웨이퍼 테이블 (WTB) 이 이동해도, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 로부터의 계측용 레이저광이 항상 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 입사되게 되어 있다. 따라서, 항상 2 개의 인코더 본체 (16Ya, 16Yb) 를 사용한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 축 방향에 관한 위치 정보의 계측을 실시할 수 있다. 따라서, 도시하지 않은 제어 장치에서는, 이들 계측 결과 (좌표값) 의 평균값에 기초하여, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 Y 위치를 고정밀도로 산출할 수 있다.

또한, 도시는 생략되어 있지만, 노광 영역 (IA) 의 +X 측에는 상기 제 1, 제 2 실시형태와 동일하게 인코더 본체 (16Xa) 가 형성되고, -X 측에는 인코더 본체 (16Xb) 가 형성되어 있다. 또, 이들 인코더 본체 (16Xa, 16Xb) 의 근방에도, 상기 편광 분리·합성 부재 (49A, 49B) 와 동일한 편광 분리·합성 부재가 형성되고, Y 축 방향에 관한 위치 계측과 동일하게 하여, X 축 방향에 관한 위치 계측을 실시한다. 이로써, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 X 축 방향에 관한 위치에 대해서도, 고정밀한 계측을 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제 3 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 동일하게, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 고정밀한 위치 계측을 실시할 수 있으므로, 그 계측 결과에 기초하여 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 구동함으로써, 고정밀한 위치 결정을 실시할 수 있고, 나아가서는 고정밀한 노광을 실현할 수 있게 된다.

또한, 상기 제 3 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 동일하게, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 1 변이 웨이퍼 (W) 직경의 약 3 배로 설정되어 있는 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 제 2 실시형태와 동일하게, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 웨이퍼 (W) 보다 1 둘레 큰 정도로 설정해도 된다. 이 경우, 상기 제 2 실시형태와 동일하게 X 축 및 Y 축 방향 각각에 대해, 2 개의 인코더 본체에 의한 계측의 연결을 실시함 (예를 들어, 일방의 인코더 본체의 계측 결과와 타방의 인코더 본체의 계측 결과가 일치하도록, 타방의 인코더 본체의 계측값의 초기값을 부여함) 으로써, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치를 항상 계측할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 소형·경량화를 문제 없이 실시할 수 있으므로, 이 점에서도, 고정밀한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 결정을 실현할 수 있다.

또한, 상기 제 3 실시형태에 있어서는, 제 1, 제 2 실시형태와 동일하게, 예를 들어 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 요잉 (θz 회전) 을 계측하는 경우에는, X 위치 계측용의 인코더 본체와 Y 위치 계측용의 인코더 본체 중 적어도 일방을 2 쌍 이상 형성하는 것으로 해도 된다. 또, 제 3 실시형태에 있어서도, 상기 서술한 제 1 실시형태에서 설명한 각 변형예와 동일한 구성을 적용할 수도 있다.

<<제 4 실시형태>>

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해, 도 7 에 기초하여 설명한다.

도 7 에는, 본 제 4 실시형태에 관련된 노광 장치 (100') 의 일부 생략된 평면도가 나타나 있다.

이 노광 장치 (100') 는, 본체 챔버 (112) 와, 그 본체 챔버 (112) 내에 형성된 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 포함하는 노광 장치 본체 (100a') 와, 본체 챔버 (112) 의 근방에 형성된 얼라인먼트 챔버 (116) 와, 그 얼라인먼트 챔버 (116) 내에 수용된 측정부 (110) 와, 얼라인먼트 챔버 (116) 의 -X 측에 형성된 웨이퍼 교환 챔버 (118) 와, 그 웨이퍼 교환 챔버 (118) 내에 형성된 웨이퍼 교환부 (120) 를 포함하고 있다.

상기 본체 챔버 (112) 의 내부는, 환경 조건 (청정도, 온도, 압력 등) 이 거의 일정하게 유지되어 있다.

상기 노광 장치 본체 (100a') 는, 상기 서술한 제 1 실시형태 (제 1 실시형태에서는 노광 장치 (100)) 와 거의 동일한 구성을 갖고 있고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 바닥면 (F) 상에 형성된 베이스 (BS1) 에 대해, 도시하지 않은 자기 부상 기구 (혹은 에어 베어링 등) 에 의해 소정의 클리어런스를 두고 부상 지지되어 있다.

노광 장치 본체 (100a') 를 구성하는 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에는, 웨이퍼 홀더 (WH1) 가 탑재되어 있다. 이 웨이퍼 홀더 (WH1) 의 하면에는, 2 차원 그레이팅 (도시하지 않음) 이 형성되어 있다. 또, 그레이팅의 근방에는, 그레이팅의 원점을 결정하기 위한 마크 (이하, 「원점 마크」라고 부르는 것으로 한다) 가 형성되어 있다. 이 원점 마크는, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 웨이퍼 홀더 (WH1) 가 탑재된 상태에서, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 에 의해 검출할 수 있는 것이며, 또 후술하는 얼라인먼트계 (ALG) 에 의해서도 검출할 수 있는 것이다.

또, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 예를 들어 제 2 실시형태와 동일하게, 유리 등 의 투명한 판형상 부재로 구성되고, 그 +Y 측 및 -Y 측의 측면은, X 축 방향으로 연장되고, 또한 XZ 평면에 대해 경사지고, 또한 +X 측 및 -X 측의 측면은, Y 축 방향으로 연장되고, 또한 YZ 평면에 대해 경사져, 이들 측면에는 PBS (도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 상면에는, 제 2 실시형태와는 상이하게, 그레이팅은 형성되어 있지 않지만, 웨이퍼 홀더 (WH1) 의 이면에 그레이팅이 형성되어 있다. 이 그레이팅을 사용하여, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 에 의해, 상기 각 실시형태와 동일하게, 웨이퍼 홀더 (WH1) 의 XY 평면 내의 위치를 계측할 수 있게 되어 있다. 또한, 웨이퍼 홀더 (WH1) 의 이면을 보호 부재 (예를 들어, 커버 유리 혹은 박막 등) 로 덮어도 된다.

또한, 웨이퍼 테이블 (WTB) 은, 웨이퍼 홀더 (WH1) 대신, 도 7 의 웨이퍼 홀더 (WH2, WH3) 를 유지할 수도 있다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 유지되는 웨이퍼 홀더 (WH2, WH3) 의 이면에 형성된 그레이팅을 사용하여, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 에 의해 웨이퍼 홀더 (WH2, WH3) 의 XY 평면 내의 위치를 계측할 수 있도록 되어 있다.

상기 얼라인먼트 챔버 (116) 의 내부는, 상기 서술한 본체 챔버 (112) 와는 별개로, 환경 조건 (청정도, 온도, 압력 등) 이 거의 일정하게 유지되어 있다.

상기 측정부 (110) 는, 베이스 (BS1) 와는 독립적으로, 바닥면 (F) 상에 형성된 베이스 (BS2) 와, 그 베이스 (BS2) 상에 형성된 제 1 홀더 유지 부재 (22) 와, 얼라인먼트계 (ALG) 와, 얼라인먼트계 (ALG) 를 베이스 (BS2) 상에서 2 차원 구동시키는 얼라인먼트 스테이지 (AST) 를 포함하고 있다. 또한, 도시하지 않 았지만, 베이스 (BS2) 는, 예를 들어 4 개의 방진 유닛을 개재하여 바닥면 (F) (또는 베이스 플레이트 등) 상에 배치되어 있다.

상기 제 1 홀더 유지 부재 (22) 는, 평면에서 볼 때 대략 정사각형상의 형상을 갖고, 도 7 에 있어서는, 그 상면에서, 웨이퍼 (W) 를 유지할 수 있는 웨이퍼 홀더 (WH2) 를 지지하고 있다. 이 웨이퍼 홀더 (WH2) 는, 상기 서술한 웨이퍼 홀더 (WH1) 와 동일한 구성으로 되어 있고, 그 이면에는 2 차원 그레이팅이 형성되어 있다. 또한, 제 1 홀더 유지 부재 (22) 는, 웨이퍼 홀더 (WH2) 대신, 도 7 의 웨이퍼 홀더 (WH1, WH3) 를 지지할 수도 있다.

상기 얼라인먼트 스테이지 (AST) 는, 도 7 에서는 도시가 생략되어 있지만, 얼라인먼트계 (ALG) 를 유지하고, 예를 들어 X 축 방향 구동용의 X 리니어 모터와, Y 축 방향 구동용의 Y 축 리니어 모터에 의해, 제 1 홀더 유지 부재 (22) 상방에서, XY 2 차원 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 이로써, 웨이퍼 상에서 얼라인먼트계 (ALG) 의 검출 영역이 이동되어, 웨이퍼 상의 복수의 얼라인먼트 마크를 검출할 수 있다.

얼라인먼트계 (ALG) 로서는, 예를 들어 광학계와, 그 광학계에 접속된 광원을 포함하는 조명계와, CCD 를 포함하는 수광계를 포함하는 얼라인먼트계를 채용하고 있다. 또한, 얼라인먼트계 (ALG) 의 조명계에 대해서는, 얼라인먼트 스테이지 (AST) 에 의해 이동시키지 않고, 얼라인먼트 스테이지 (AST) 의 외부에 형성하여, 광파이버 등으로 접속하는 것으로 해도 된다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 외부에 형성된 광원으로부터의 빔을 얼라인먼트계 (ALG) 의 광학계에 전송하는 미러 등을 포함하는 릴레이 광학계를 사용해도 된다. 또한, 얼라인먼트계 (ALG) 는 화상 처리 방식에 한정되는 것이 아니고, 그 밖에 각종 방식의 센서를 사용할 수도 있다. 또, 얼라인먼트 스테이지 (AST) 및 얼라인먼트계 (ALG) 에 접속되는 케이블류는, 얼라인먼트 스테이지 (AST) 의 이동에 방해가 되지 않게 하는 것이 바람직하다.

얼라인먼트계 (ALG) 의 XY 평면 내의 위치는, 계측 장치 (예를 들어, 간섭계 또는 인코더) 를 사용하여 계측되고, 도시하지 않은 제어 장치는, 계측 장치에 의해 계측되는 얼라인먼트계 (ALG) 의 위치와, 얼라인먼트계 (ALG) 에 의한 검출 결과에 기초하여, 웨이퍼 상에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치를 산출한다. 또, 얼라인먼트계 (ALG) 는, 웨이퍼 홀더 (WH2) (또는 웨이퍼 홀더 (WH1, WH3)) 에 형성된 원점 마크를 검출하고, 도시하지 않은 제어 장치는, 그 원점 마크와 얼라인먼트 마크의 위치 관계를 산출한다.

상기 웨이퍼 교환 챔버 (118) 의 내부는, 상기 서술한 본체 챔버 (112) 및 얼라인먼트 챔버 (116) 와는 별개로, 환경 조건 (청정도, 온도, 압력 등) 이 거의 일정하게 유지되어 있다.

상기 웨이퍼 교환부 (120) 는, 웨이퍼 교환 챔버 (118) 내의 바닥면 (F) 상에 상기 서술한 베이스 (BS1, BS2) 와는 독립적으로 형성된 베이스 (BS3) 와, 베이스 (BS3) 상에 형성된 제 2 홀더 유지 부재 (24) 를 포함하고 있다. 도 7 에서는, 제 2 홀더 유지 부재 (24) 상에서, 웨이퍼 홀더 (WH3) 를 통해 웨이퍼 (W) 가 유지되어 있다. 웨이퍼 홀더 (WH3) 는, 상기 서술한 웨이퍼 홀더 (WH1, WH2) 와 동일한 구성으로 되어 있고, 그 이면에는 2 차원 그레이팅이 형성되어 있다. 또한, 제 2 홀더 유지 부재 (24) 는, 웨이퍼 홀더 (WH3) 대신, 도 7 의 웨이퍼 홀더 (WH1, WH2) 도 탑재할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 홀더 (WH1 ∼ WH3) 를, 웨이퍼 스테이지 (WST) 와, 제 1 홀더 유지 부재 (22) 와, 제 2 홀더 유지 부재 (24) 사이에서 반송하는 홀더 반송 장치 (도시하지 않음) 가 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 실시형태의 노광 장치 (100') 에서는, 이하와 같은 동작이 실시된다. 또한, 이하의 동작은, 도시하지 않은 제어 장치에 의해 실시되는데, 설명의 번잡화를 피하기 위해, 제어 장치에 관한 기재는 생략하는 것으로 한다.

먼저, 웨이퍼 교환부 (120) 의 제 2 홀더 유지 부재 (24) 에 유지되어 있는 웨이퍼 홀더 (WH3) 에 대한 웨이퍼의 로드 (노광 완료의 웨이퍼가 유지되어 있는 경우에는, 새로운 웨이퍼에 대한 교환) 가 실시된다.

이어서, 도시하지 않은 홀더 반송 장치에 의해, 웨이퍼 (W) 를 유지한 웨이퍼 홀더 (WH3) 가 웨이퍼 교환부 (120) 로부터 반출되고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 웨이퍼 홀더 (WH1) 가 웨이퍼 교환부 (120) 에 반입되어 제 2 홀더 유지 부재 (24) 에 의해 유지된다. 그 후, 제 1 홀더 유지 부재 (22) 상의 웨이퍼 홀더 (WH2) 가 웨이퍼 스테이지 (WST1) 상에 반송되고, 웨이퍼 교환부 (120) 로부터 반출된 웨이퍼 홀더 (WH3) 가 제 1 홀더 유지 부재 (22) 상에 반송된다. 이하에서는, 이와 같은 웨이퍼 홀더의 반송 동작을 홀더 순회 동작이라고 부른다.

이어서, 측정부 (110) 에 있어서, 제 1 홀더 유지 부재 (22) 상의 웨이퍼 홀더 (WH3) 에 유지된 웨이퍼의 얼라인먼트가 실시된다. 이 얼라인먼트에서는, 얼라인먼트 스테이지 (AST) 에 의해, 얼라인먼트계 (ALG) 가 2 차원 구동되고, 웨이퍼 상에 형성된 얼라인먼트 마크 (예를 들어, 8 개) 가 검출된다. 또, 웨이퍼 홀더 (WH3) 에 형성된 원점 마크의 검출도 실시되어, 그 원점 마크와 얼라인먼트 마크의 위치 관계에 대해서도 산출된다.

한편, 웨이퍼 교환부 (120) 에 있어서는, 상기 얼라인먼트 동작과 병행하여, 제 2 홀더 유지 부재 (24) 상에 탑재되어 있는 웨이퍼 홀더 (WH1) 상에 웨이퍼 (W) 가 로드된다.

이어서, 상기 서술한 홀더 순회 동작이 실시되어, 웨이퍼 홀더 (WH3) 가 웨이퍼 테이블 (WTB) 상에 탑재되고, 웨이퍼 홀더 (WH1) 가 제 1 홀더 유지 부재 (22) 상에 탑재되며, 웨이퍼 홀더 (WH2) 가 제 2 홀더 유지 부재 (24) 상에 탑재 된다.

이어서, 노광 장치 본체 (100a') 에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 상에 탑재된 웨이퍼 홀더 (WH3) 의 원점 마크가 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 에 의해 검출되고, 그 검출 결과와, 얼라인먼트계 (ALG) 를 사용하여 계측된 얼라인먼트 마크와 웨이퍼 홀더 (WH3) 의 원점 마크의 위치 관계로부터, 얼라인먼트 마크의 노광 좌표계 상의 좌표값이 산출된다. 그리고, 산출된 얼라인먼트 마크의 좌표값을 이용하여, 예를 들어 미국특허 제 4,780,617 호 명세서 등에 개시되는 EGA (인헨스드 글로벌 얼라인먼트) 가 실시되고, 그 EGA 결과에 기초하여, 웨이퍼 (W) 상의 복 수의 쇼트 영역에 대한 노광 동작이 실시된다.

또, 노광 장치 본체 (100a') 에 있어서의 노광 동작과 병행하여, 측정부 (110) 에서는, 상기 서술한 바와 동일하게, 웨이퍼 홀더 (WH1) 상의 웨이퍼 (W) 에 대한 얼라인먼트 동작이 실시되고, 웨이퍼 교환부 (120) 에서는, 웨이퍼 홀더 (WH2) 에 대한 웨이퍼의 로드 (여기에서는, 웨이퍼 교환) 가 실시된다.

이하, 웨이퍼 순회 동작과, 노광 장치 본체 (100a'), 측정부 (110), 및 웨이퍼 교환부 (120) 에 있어서의 각 동작이 반복하여 실행되고, 소정 매수의 웨이퍼에 대한 노광 동작이 실시된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제 4 실시형태에 의하면, 웨이퍼 홀더 (WH1 ∼ WH3) 가 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 대해 자유롭게 착탈될 수 있고, 웨이퍼 홀더 (WH1 ∼ WH3) 에 원점 (원점 마크) 이 형성되어 있으므로, 웨이퍼 홀더 (WH1 ∼ WH3) 가 웨이퍼 테이블 (WTB) 로부터 분리된 상태에서, 웨이퍼 (W) 의 얼라인먼트 동작을 실시한 후, 웨이퍼 테이블 (WTB) 상에 탑재되어도, 원점 (원점 마크) 을 기준으로 하여 얼라인먼트 결과를 이용할 수 있으므로, 하나의 웨이퍼에 대한 얼라인먼트 동작과 다른 웨이퍼에 대한 노광 동작을 병행하여 실시할 수 있다. 이로써, 고스루풋을 실현할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서도, 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일하게, 인코더 본체 (16Ya, 16Yb, 16Xa, 16Xb) 를 사용한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 계측을 실시하므로, 고정밀한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 위치 결정, 나아가서는 고정밀한 노광을 실현할 수 있다.

또한, 상기 제 4 실시형태에서는, 노광 장치 (100') 가, 노광 장치 본체 (100a') 와, 측정부 (110) 와, 웨이퍼 교환부 (120) 를 구비하고 있는 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 노광 장치 본체 (100a') 와 측정부 (11O) 만을 구비하고 있어도 된다. 또, 이들 구성에 한정되지 않고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 에 대해 웨이퍼 홀더가 자유롭게 착탈될 수 있고, 웨이퍼 테이블 (WTB) 을 사용하지 않고 웨이퍼 홀더 상의 웨이퍼에 대한 얼라인먼트를 실시하는 경우 등에는, 웨이퍼 홀더의 이면에 그레이팅이 형성되어 있는 상기 제 4 실시형태의 구성은 바람직하다.

또한, 상기 제 4 실시형태에서는, 이동가능한 얼라인먼트계 (ALG) 를 사용하여, 고정된 웨이퍼의 얼라인먼트를 실행하는 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 얼라인먼트계 (ALG) 가 고정이며, 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 홀더를 유지하는 제 1 홀더 유지 부재 (22) 가 XY 평면 내에서 이동할 수 있는 구성을 채용하는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 제 4 실시형태에서는, 노광 장치 본체, 측정부, 웨이퍼 교환부 각각을, 각각의 챔버 내에 배치하는 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 1 개의 챔버 내에 구성 각 부를 배치해도 되고, 상기 구성 각 부 중 어느 2 개를 동일한 챔버 내에 배치하는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 제 4 실시형태에서는, 제 2 실시형태의 인코더 시스템 및 웨이퍼 테이블을 채용하는 것으로 했지만, 제 1 또는 제 3 실시형태의 인코더 시스템 및 웨이퍼 테이블을 채용해도 된다. 또, 상기 제 4 실시형태에 있어서, 웨이퍼 테 이블 (WTB) 의 θz 회전을 계측하는 경우에는, X 축 및 Y 축 계측용의 인코더 본체 중 적어도 일방을, 1 쌍에서 2 쌍으로 변경하는 것으로 해도 된다. 또, 상기 제 4 실시형태에 있어서는, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 3 실시형태의 각 변형예와 동일한 구성을 적용할 수도 있다.

<<제 5 실시형태>>

다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 대해, 도 8, 도 9 에 기초하여 설명한다. 도 8 에는, 본 제 5 실시형태에 관련된 노광 장치의 투영 광학계 (PL) 및 그 하방의 구성 부분이 나타나 있다. 또한, 투영 광학계 (PL) 보다 상방인 구성 부분에 대해서는, 도 1 의 제 1 실시형태와 동일하므로, 도시 및 설명을 생략 하는 것으로 한다. 또, 도 8 에 나타내는 투영 광학계 (PL) 및 그 하방의 구성은, 도 1 의 노광 장치 (100) 에서 그대로 채용할 수도 있다.

본 제 5 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 가, 바닥면 (F) 상으로부터 복수 (예를 들어, 3 개) 의 지지 기둥 (34) 에 의해 지지된 투영 광학계 정반 (경통 정반 (이하, 정반으로 약술한다)) (32) 에 의해 지지되어 있다. 투영 광학계 (PL) 는, 그 하단부가 정반 (32) 의 중앙부에 형성된 원형 개구 (32a) 내에 삽입되고, 그 높이 방향 중앙보다 약간 하측에 형성된 플랜지 (FLG) 를 통해 정반 (32) 에 지지되어 있다. 또한, 예를 들어 국제공개공보 제 2006/038952 호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 레티클 스테이지가 배치되는 베이스 부재 등에 대해 투영 광학계 (PL) (및 정반 (32)) 를 매달아 지지해도 된다.

정반 (32) 의 하면에는, 매달음 지지 부재 (36) 를 통하여, 웨이퍼 스테이지 정반 (BS) 이 매달려 지지되어 있다. 또한, 도 8 과 같이 1 개의 매달음 지지 부재 (36) 로 지지하지 않고, 매달음 지지 부재 (36) 를 복수 사용하여, 웨이퍼 스테이지 정반 (BS) 을 지지해도 된다.

웨이퍼 스테이지 정반 (BS) 상방에서는, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가, 예를 들어 자기력에 의해, 비접촉으로 이동할 수 있도록 부상 지지되어 있다. 웨이퍼 스테이지 정반 (BS) 은, 후판 (厚板) 형상의 정반 본체 (42) 와, 그 정반 본체 (42) 의 상면에 형성된 유리판 등으로 이루어지는 커버 부재 (38) 를 포함하고 있다. 또, 정반 본체 (42) 의 상면에는, 오목부가 형성되고 (도시하지 않음), 그 오목부 내에는 Y 위치 계측용의 인코더 본체 (ENC) 및 X 위치 계측용의 인코더 본체가 형성되어 있다. 단, X 위치 계측용의 인코더 본체는 도시가 생략되어 있다.

웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 제 1 ∼ 제 4 실시형태와는 상이한 구성이 채용되어 있다. 즉, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 웨이퍼 테이블과 스테이지 본체부에 의해 구성되지 않고, 예를 들어 직육면체 형상의 유리 부재에 의해 일체물로서 구성되어 있다. 일례로서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 상기 서술한 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 투과 부재와 동일한 재료로 구성된다. 이 웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 도시하지 않지만, 예를 들어 리니어 모터 또는 평면 모터를 포함하는 웨이퍼 스테이지 구동계에 의해, XY 평면 내에서 자유롭게 구동 (θz 방향의 회전을 포함) 된다.

또, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상면에는, 제 1 ∼ 제 3 실시형태의 웨이퍼 테이블 (WTB) 과 동일하게, 2 차원 그레이팅 (24) 이 설치되고 (도 9 참조), 그 상면이 커버 유리로 덮여 있다. 또한, 그레이팅 (24) 은, 제 4 실시형태와 동일하게, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 하면에 형성되어 있어도 된다.

도 9 에는, 인코더 본체 (ENC) 가 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 함께 나타나 있다. 본 실시형태에서는, 인코더 본체가 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 하방에 배치되고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 하면으로부터 그 내부에 계측용 레이저광을 입사 시켜 그레이팅 (24) 에 조사한다. 계측용 레이저광의 조사점 (즉, 인코더 본체의 계측점) 은, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 과 일치하고 있다.

인코더 본체 (ENC) 는, 광조사부 (210a) 와, 수광부 (210b) 를 포함하고 있다. 광조사부 (210a) 는, 반도체 레이저 (212) 와, 렌즈 (214) 와, 편광 빔 스플리터 (BS1) 와, 1 쌍의 반사 미러 (216a, 216b) 와, 1 쌍의 렌즈 (218a, 218b) 와, 1 쌍의 λ/4 판 (220a, 220b) 과, 1 쌍의 평면 미러 (222a, 222b) 를 포함하고 있다. 또, 상기 수광부 (210b) 는, 반투과 미러 (하프 미러) (224) 와, 1 쌍의 편광 빔 스플리터 (BS2, BS3) 와, λ/4 판 (226) 과, 4 개의 광검출기 (228a, 228b, 228c, 228d) 를 포함하고 있다.

본 실시형태에 있어서, 인코더 본체 (ENC) 에서는, 반도체 레이저 (212) 로부터 사출된 레이저광이 렌즈 (214) 를 통하여 편광 빔 스플리터 (BS1) 에 입사되고, 편광 빔 스플리터 (BS1) 에 의해 편광 분리 (s 편광 성분과 p 편광 성분으로의 분리) 되어 2 개의 레이저광이 된다. 그 중 일방의 레이저광 (편광 빔 스플리 터 (BS1) 에서 반사된 편광 성분) 이, 반사 미러 (216a) 에서 반사되고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 내에 입사되어, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상면의 그레이팅 (24) 에 도달한다. 이 레이저광의 조사점은, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 으로 되어 있다. 한편, 타방의 레이저광 (편광 빔 스플리터 (BS1) 를 투과한 편광 성분) 은, 반사 미러 (216b) 에서 반사되고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 내에 입사되어, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상면의 그레이팅 (24) 에 도달한다. 이 레이저광의 조사점도 점 (IAa) 으로 되어 있다. 그리고, 그레이팅 (24) 의 Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 격자에 있어서 회절된 광 (차수가 동일 부호인 1 차 또는 보다 고차인 회절광) 은, 각각 렌즈 (218a, 218b), 및 λ/4 판 (220a, 220b) 을 통하여 평면 미러 (222a, 222b) 에서 반사된다. 그리고, 각각의 반사광은, 다시 λ/4 판 (220a, 220b) 을 통과한 후, 입사 시와 동일한 광로를 역방향으로 따라가, 편광 빔 스플리터 (BS1) 에 입사된다.

이 경우, 편광 빔 스플리터 (BS1) 에 도달한 광은, 각각 λ/4 판 (220a, 220b) 을 2 회 통과하고 있으므로, 입사 시에는 편광 방향이 90˚ 회전되어 있다. 따라서, 반사 미러 (216a) 를 통한 일방의 광 (즉, 편광 빔 스플리터 (BS1) 에서 반사된 편광 성분) 은, 편광 빔 스플리터 (BS1) 를 투과하여, 반사 미러 (216b) 를 통한 타방의 광 (편광 빔 스플리터 (BS1) 를 투과한 편광 성분) 은, 편광 빔 스플리터 (BS1) 에서 반사된다. 즉, 이들 광은 편광 빔 스플리터 (BS1) 에서 동축에서 합성되어, 반투과 미러 (224) 를 향한다.

그리고, 반투과 미러 (224) 에 도달한 광속은 2 분율되고, 그 중 일방이 편 광 빔 스플리터 (BS3) 에 도달하고, 타방이 λ/4 판 (226) 을 통하여 편광 빔 스플리터 (BS2) 에 도달한다.

편광 빔 스플리터 (BS2) 에서 편광 분리된 광속 (간섭광) 은, 광검출기 (228a, 228b) 각각에 도달하여, 각각의 광검출기 (228a, 228b) 에 있어서 광 강도가 전기 신호로 변환된다. 또, 편광 빔 스플리터 (BS3) 에서 편광 분리된 광속 (간섭광) 은, 광검출기 (228c, 228d) 각각에 도달하여, 각각의 광검출기 (228c, 228d) 에 있어서 광 강도가 전기 신호로 변환된다.

이와 같이 하여 출력되는 전기 신호는, 도시하지 않은 제어 장치에 입력되고, 그 전기 신호에 기초하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y 축 방향의 위치 정보를 계측한다.

또한, X 위치 계측용의 인코더 본체에 대해서도, 동일하게 구성되어 있고, 그레이팅 (24) 의 X 축 방향을 주기 방향으로 하는 격자에 있어서 회절되는 회절광을 이용하여, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X 축 방향의 위치 정보를 계측한다. 또, 인코더 본체는, 그 광축이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상면 (그레이팅 (24) 이 형성되는 격자면) 과 실질적으로 직교하도록 형성되어 있다. 또한, 인코더 본체는 상기 구성에 한정되는 것이 아니고, 다른 구성의 인코더 본체를 채용해도 되고, 그 구성에 따라서는 광축이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상면과 직교하도록 형성하지 않아도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제 5 실시형태에 의하면, 그레이팅 (24) 이 웨이퍼 스테이지의 상면에 형성되어 있으므로, 제 1 ∼ 제 4 실시형태와 동일하게, 웨 이퍼 스테이지 (WST) 의 고정밀한 계측을 실시할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 각 인코더 본체로부터 사출되는 계측용 레이저광이, 노광 영역 (IA) 의 중심의 바로 아래의 점 (IAa) 에서 그레이팅 (24) 에 입사되도록 설계하는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 그러한 설정이 곤란한 경우에는, 점 (IAa) 과는 상이한 다른 점에서 그레이팅 (24) 에 입사되도록 설계해도 된다. 또, X 위치 계측용의 인코더 본체와 Y 위치 계측용의 인코더 본체에서 그 계측점의 위치를 상이하게 해도 된다. 또한, X 위치 계측용의 인코더 본체와 Y 위치 계측용의 인코더 본체 중 적어도 일방을 복수 형성해도 된다. 이 경우, 계측 방향이 동일한 복수의 인코더 본체의 계측점의 위치를 상이하게 해도 된다. 이 복수의 인코더 본체 중, 적어도 비계측 방향에 관하여 계측점의 위치가 상이한 2 개의 인코더 본체에 의해, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 θz 방향의 위치 정보를 계측할 수 있게 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 의 적어도 일부를, 인코더 시스템의 계측용 레이저광이 투과할 수 있는 재료 (합성 석영 등) 로 구성하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 중공의 프레임 부재 등으로 구성해도 된다. 이 경우, 프레임 부재의 개구부에 투과 부재를 형성하여 그 내부를 밀봉해도 되고, 그 내부의 온도를 조정할 수 있도록 해도 된다. 웨이퍼 테이블을 중공의 프레임 부재 등으로 구성하는 경우를 포함하여, 상기 각 실시형태에서는, 인코더 본체의 구성 부분 중, 열원이 되는 부분 (광원, 디텍터 등) 과, 열원이 되지 않는 부분 (광학계 등) 을 분리하여, 양자를 광파이버로 접속하는 구성 을 채용해도 된다.

또, 상기 제 1 ∼ 제 3, 제 5 실시형태에서는, 웨이퍼 테이블 (WTB) 또는 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상면에 그레이팅 (24) 을 형성하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 커버 유리의 하면 혹은 웨이퍼 홀더의 이면 등에 그레이팅을 형성해도 된다. 또한, 커버 유리 등의 보호 부재를 형성하는 대신, 예를 들어 웨이퍼 홀더 등으로 대용해도 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 노광 장치가 단일 웨이퍼 스테이지를 구비하는 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 미국특허 제 6,590,634 호 명세서, 미국특허 제 5,969,441 호 명세서, 미국특허 제 6,208,407 호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 웨이퍼 스테이지를 구비하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또, 예를 들어, 미국특허 제 6,897,963 호 명세서에 개시되는 바와 같이, 웨이퍼 스테이지와, 웨이퍼 스테이지와는 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지를 포함하는 스테이지 장치를 구비하는 노광 장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

또한, 예를 들어 국제공개공보 제 2004/053955 호 팜플렛 및 이것에 대응하는 미국특허출원공개공보 제 2005/0259234 호 명세서 등에 개시되는 액침 노광 장치에, 본 발명을 적용할 수도 있다.

또, 상기 각 실시형태의 노광 장치에 있어서의 투영 광학계는 축소계뿐만 아니라 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 되고, 투영 광학계는 굴절계뿐만 아니라 반사계 및 반사 굴절계 중 어느 것이어도 되고, 그 투영 이미지는 도립상 및 정립 상 중 어느 것이어도 된다. 또한, 상기 서술한 노광 영역 (IA) 은 투영 광학계 (PL) 의 시야 내에서 광축 (AX) 을 포함하는 온 액시스 영역인데, 예를 들어 국제공개공보 제 2004/107011 호 팜플렛에 개시되는 인라인형의 반사 굴절계와 동일하게, 광축 (AX) 을 포함하지 않은 오프 액시스 영역이어도 된다. 또, 노광 영역 (IA) 의 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 예를 들어 원호, 사다리꼴, 혹은 평행사변형 등이어도 된다.

또, 조명광 (IL) 은, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 에 한정되지 않고, KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광, 혹은 F₂ 레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다. 또, 예를 들어 미국특허 제 7,023,610 호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, 진공 자외광으로서 DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저광을, 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀과 이테르븀의 양방) 이 도핑된 파이버 앰프로 증폭하고, 비선형 광학 결정을 사용하여 자외역으로 파장 변환된 고조파를 이용해도 된다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 노광 장치의 조명광 (IL) 으로서는 파장 100 ㎚ 이상의 광에 한정되지 않고, 파장 100 ㎚ 미만의 광을 이용해도 되는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들어, SOR 또는 플라즈마 레이저를 광원으로 하여, 연 X 선 영역 (예를 들어, 5 ∼ 15 ㎚ 의 파장역) 의 EUV (Extreme Ultraviolet) 광을 발생시킴과 함께, 그 노광 파장 (예를 들어, 13.5 ㎚) 하에서 설계된 올반사 광학계, 및 반사형 마스크를 사용하는 EUV 노광 장치에도 본 발명을 바람직하게 적용할 수 있다. 이 밖에, 전자선 또는 이온빔 등의 하전 입자선을 사용하는 노광 장치에도 본 발명은 적용될 수 있다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서는, 광투과성의 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴·감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크 (레티클) 를 사용했는데, 이 레티클 대신, 예를 들어 미국특허 제 6,778,257 호 명세서에 개시되어 있는 바와 같이, 노광할 패턴의 전자 데이터에 기초하여, 투과 패턴 또는 반사 패턴, 혹은 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크, 액티브 마스크, 혹은 이미지 제너레이터라고도 불리고, 예를 들어 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광변조기) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 등을 포함한다) 를 사용해도 된다.

또, 예를 들어 국제공개공보 제 2001/035168 호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 무늬를 웨이퍼 상에 형성함으로써, 웨이퍼 상에 라인 앤드 스페이스 패턴을 형성하는 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 예를 들어 미국특허 제 6,611,316 호 명세서에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 레티클 패턴을 투영 광학계를 통하여 웨이퍼 상에서 합성하고, 1 회의 스캔 노광에 의해 웨이퍼 상의 하나의 쇼트 영역을 거의 동시에 이중 노광하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또, 물체 상에 패턴을 형성하는 장치는, 상기 서술한 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에 한정되지 않고, 예를 들어 잉크젯 방식으로 물체 상에 패턴을 형성하는 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서 패턴을 형성할 물체 (에너지빔이 조사되는 노광 대상의 물체) 는 웨이퍼에 한정되는 것이 아니고, 유리 플레이트, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체여도 된다.

노광 장치의 용도로서는 반도체 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 각형 (角型) 의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사 형성하는 액정용의 노광 장치, 혹은 유기 EL, 박형 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD 등), 마이크로머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 이동체 시스템은, 노광 장치에 한정되지 않고, 그 밖의 기판의 처리 장치 (예를 들어, 레이저 리페어 장치, 기판 검사 장치 그 외), 혹은 그 밖의 정밀 기계에 있어서의 시료의 위치 결정 장치, 와이어 본딩 장치 등의 2 차원면 내에서 이동하는 스테이지 등의 이동체를 구비한 장치에도 널리 적용할 수 있다.

또, 상기 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 는, 본원 청구 범위에 열거된 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립하는 것으로 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 실시된다. 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 실시되어, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공보, 국제공개공보 팜플렛, 미국특허출원공개공보 명세서 및 미국특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.

다음으로, 상기 서술한 노광 장치 (패턴 형성 장치) 를 리소그래피 공정에서 사용하는 디바이스의 제조 방법의 실시형태에 대해 설명한다.

도 10 에는, 디바이스 (IC 나 LSI 등의 반도체 칩, 액정 패널, CCD, 박막 자기 헤드, 마이크로머신 등) 의 제조예의 플로우차트가 나타나 있다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 먼저 단계 401 (설계 단계) 에 있어서, 디바이스의 기능·성능 설계 (예를 들어, 반도체 디바이스의 회로 설계 등) 를 실시하고, 그 기능을 실현하기 위한 패턴 설계를 실시한다. 계속해서, 단계 402 (마스크 제작 단계) 에 있어서, 설계한 회로 패턴을 형성한 마스크를 제작한다. 한편, 단계 403 (웨이퍼 제조 단계) 에 있어서, 실리콘 등의 재료를 사용하여 웨이퍼를 제조한다.

다음으로, 단계 404 (웨이퍼 처리 단계) 에 있어서, 단계 401 ∼ 단계 403 에서 준비한 마스크 (레티클) 와 웨이퍼를 사용하여, 후술하는 바와 같이, 리소그래피 기술 등에 의해 웨이퍼 상에 실제의 회로 등을 형성한다. 이어서, 단계 405 (디바이스 조립 단계) 에 있어서, 단계 404 에서 처리된 웨이퍼를 사용하여 디바이스 조립을 실시한다. 이 단계 405 에는, 다이싱 공정, 본딩 공정, 및 패키징 공정 (칩 봉입) 등의 공정이 필요에 따라 포함된다.

마지막으로, 단계 406 (검사 단계) 에 있어서, 단계 405 에서 제조된 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구 테스트 등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거친 후에 디바이스가 완성되어, 이것이 출하된다.

도 11 에는, 반도체 디바이스에 있어서의 상기 단계 404 의 상세한 플로우 예가 나타나 있다. 도 11 에 있어서, 단계 411 (산화 단계) 에 있어서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 단계 412 (CVD 단계) 에 있어서는, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성한다. 단계 413 (전극 형성 단계) 에 있어서는, 웨이퍼 상에 전극을 증착에 의해 형성한다. 단계 414 (이온 주입 단계) 에 있어서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 이상의 단계 411 ∼ 단계 414 각각은, 웨이퍼 처리의 각 단계의 전처리 공정을 구성하고 있고, 각 단계에 있어서 필요한 처리에 따라 선택되어 실행된다.

웨이퍼 프로세스의 각 단계에 있어서, 상기 서술한 전처리 공정이 종료되면, 이하와 같이 하여 후처리 공정이 실행된다. 이 후처리 공정에서는, 먼저 단계 415 (레지스트 형성 단계) 에 있어서, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 계속해서, 단계 416 (노광 단계) 에 있어서, 위에서 설명한 노광 장치 (패턴 형성 장치) 및 그 노광 방법 (패턴 형성 방법) 에 의해 마스크 (레티클) 의 회로 패턴을 웨이퍼에 전사한다. 다음으로, 단계 417 (현상 단계) 에 있어서는, 노광된 웨이퍼를 현상 하고, 단계 418 (에칭 단계) 에 있어서, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거한다. 그리고, 단계 419 (레지스트 제거 단계) 에 있어서, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거한다.

이들 전처리 공정과 후처리 공정을 반복하여 실시함으로써, 웨이퍼 상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다.

이상 설명한 본 실시형태의 디바이스 제조 방법을 이용하면, 노광 공정 (단계 416) 에 있어서 상기 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 및 그 노광 방법(패턴 형성 방법) 이 이용되므로, 중첩 정밀도를 높게 유지하면서, 고스루풋 노광을 실시할 수 있다. 따라서, 미세 패턴이 형성된 고집적도인 마이크로 디바이스의 생산성을 향상시킬 수 있다.

산업상이용가능성

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동체 시스템은, 물체를 유지하여 이동하는데 적합하다. 또, 본 발명의 패턴 형성 장치는, 물체에 대해 패턴을 형성하는데 적합하다. 또, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법은, 에너지빔의 조사 에 의해 물체에 패턴을 형성하는데 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은 고집적도의 디바이스의 제조에 적합하다.

Claims

물체를 유지하여 실질적으로 소정 평면을 따라 이동할 수 있고, 상기 물체의 이면측에서 상기 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되고, 상기 그레이팅을 향해 외부로부터 입사된 광이 내부를 진행할 수 있는 이동체와;

상기 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광하여 상기 이동체의 상기 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하는 계측 시스템을 구비하는, 이동체 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면과 교차하는 상기 이동체의 측면으로부터 상기 광을 입사시키는, 이동체 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 이동체의 측면은, 상기 소정 평면에 대해 예각 또는 둔각을 이루는 경사면으로 이루어지고,

상기 계측 시스템은, 상기 경사면에 대해 수직으로 상기 광을 입사시키는, 이동체 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 상이한 측면으로부터 각각 상기 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 각각 수광하여 상기 이동체의 상기 계측 방향의 위치 정보를 계측하는, 이동체 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 상이한 측면은, 상기 소정 평면 내에서 직교하는 제 1 및 제 2 방향으로 연장되는 상기 이동체의 2 개의 측면을 포함하고, 상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 상기 제 1 및 제 2 방향의 위치 정보를 계측할 수 있는 복수의 계측 장치를 포함하는, 이동체 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 상이한 측면은, 상기 소정 평면 내의 제 1 방향으로 각각 연장되는 상기 이동체의 1 쌍의 측면을 포함하고, 상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 동일 방향의 위치 정보를 계측할 수 있는 1 쌍의 계측 장치를 포함하는, 이동체 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 1 쌍의 계측 장치 중 일방에 의한 상기 이동체의 위치 정보의 계측을 타방에 의한 상기 이동체의 위치 정보의 계측으로 전환할 수 있는, 이동체 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면에서 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 관한 상기 이동체의 위치에 따라, 상기 위치 정보의 계측에 사용하는 계측 장치의 전환을 실시하는, 이동체 시스템.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 이동체의 위치 정보의 계측을 상기 1 쌍의 계측 장치 중 일방에서 타방으로 전환할 때, 상기 1 쌍의 계측 장치에서 그 계측 결과가 일치하도록, 상기 타방의 계측 장치의 초기값을 설정하는 제어 장치를 추가로 구비하는, 이동체 시스템.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 1 쌍의 계측 장치는, 상기 제 1 방향에 관하여 측장축이 실질적으로 동일 위치가 되는, 이동체 시스템.
제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 복수의 광은, 상기 소정 평면 내의 동일한 점에 조사되는, 이동체 시스템.
제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 그레이팅에서 반사되고 또한 상기 광이 입사되는 측면을 다시 통과하는 광을 수광하는, 이동체 시스템.
제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 측면을 통해 상기 이동체의 내부에 입사되고 또한 상기 그레이팅에서 반사되는 광과, 상기 이동체의 측면에서 반사되는 광의 간섭광을 검출하는, 이동체 시스템.
제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 외부에 형성되어, 입사광을 편광 분리하는 편광 분리 부재를 갖고, 상기 편광 분리 부재 및 상기 측면을 투과하여 상기 그레이팅에서 반사되는 일방의 편광 성분과, 상기 편광 분리 부재에서 반사되는 타방의 편광 성분의 간섭광을 검출하는, 이동체 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 편광 분리 부재는 상기 이동체의 측면에 형성되는, 이동체 시스템.
제 2 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 측면은, 상기 그레이팅의 형성면과 이루는 각이 예각이 되는 경사면이고,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 내부에서 상기 광을 반사시키지 않고 상기 그레이팅에 조사하는, 이동체 시스템.
제 2 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 측면은, 상기 그레이팅의 형성면과 이루는 각이 둔각이 되는 경사면이고,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 내부에서 상기 광을 적어도 1 회 반사시켜 상기 그레이팅에 상기 광을 조사하는, 이동체 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면과 실질적으로 평행한 상기 이동체의 상면으로부터 상기 광을 입사시키는, 이동체 시스템.
제 18 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면 내의 서로 상이한 방향으로부터 각각 상기 광을 입사시켜, 상기 이동체의 상기 상이한 방향의 위치 정보를 계측할 수 있는 복수의 계측 장치를 포함하는, 이동체 시스템.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면 내의 동일 방향을 실질적으로 따라 서 로 역방향으로 상기 광을 입사시키고, 상기 이동체의 상기 동일 방향의 위치 정보를 계측할 수 있는 1 쌍의 계측 장치를 포함하는, 이동체 시스템.
제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 내부에서 상기 광을 적어도 1 회 반사시켜 상기 그레이팅에 조사하는, 이동체 시스템.
제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 상방에 배치되고, 입사광을 편광 분리하여 일방의 편광 성분을 상기 이동체의 상면으로부터 내부에 비스듬하게 입사시키는 편광 빔 스플리터와, 상기 편광 빔 스플리터에서 분리된 타방의 편광 성분을 반사하는 반사 부재를 포함하고, 상기 일방의 편광 성분의 상기 그레이팅으로부터의 반사광과 상기 타방의 편광 성분의 상기 반사 부재로부터의 반사광의 간섭광을 검출하는, 이동체 시스템.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 내부에서 상기 광을 상기 그레이팅에 경사입사 (斜入射) 시키는, 이동체 시스템.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면 내에서 상기 광의 입사 방향과 상기 이동체의 위치 정보의 계측 방향이 평행한, 이동체 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 소정 평면과 실질적으로 평행한 상기 이동체의 하면으로부터 상기 광을 입사시키는, 이동체 시스템.
제 25 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 하면보다 하방에 배치되고 또한 실질적으로 광축이 상기 소정 평면과 직교하는 광학계를 포함하는, 이동체 시스템.
제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,

상기 계측 시스템은, 상기 이동체의 하면으로부터 복수의 광을 입사시키고 또한 상기 소정 평면 내의 상이한 점에 조사하는, 이동체 시스템.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 광은, 상기 소정 평면 내에서 상기 이동체를 위치 결정할 소정점 또는 그 근방에 조사되는, 이동체 시스템.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체는 상기 물체를 유지함과 함께, 그 이면에 상기 그레이팅이 배치된 유지 부재와, 상기 유지 부재가 탑재되고 또한 내부를 광이 투과하는 테이블을 포함하는, 이동체 시스템.
제 29 항에 있어서,

상기 유지 부재의 이면 및 상기 그레이팅 중 일방에는, 상기 유지 부재의 상기 소정 평면에 평행한 면 내의 위치의 기준이 되는 기준점이 형성되어 있는, 이동체 시스템.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,

상기 유지 부재는, 상기 테이블에 대해 자유롭게 착탈될 수 있는, 이동체 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 이동체는, 상기 유지 부재를 상기 테이블 상에서 흡착 유지하는 정전 척 기구를 갖는, 이동체 시스템.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체는, 상기 광이 입사되고 또한 상기 소정 평면과 실질적으로 평행한 1 면에 상기 그레이팅이 형성되는 투과 부재와, 상기 물체를 유지하고 또한 상 기 투과 부재에 대해 그 1 면측에 형성되는 유지 부재를 포함하는, 이동체 시스템.
제 33 항에 있어서,

상기 투과 부재는, 상기 1 면이 상기 유지 부재 혹은 상기 유지 부재와는 다른 부재로 덮인, 이동체 시스템.
물체에 대한 패턴 형성을 위해, 상기 물체가 상기 이동체에 유지되는 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 기재된 이동체 시스템을 구비하는, 패턴 형성 장치.
에너지빔의 조사에 의해 물체에 패턴을 형성하는 노광 장치로서,

상기 물체에 상기 에너지빔을 조사하는 패터닝 장치와;

제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 기재된 이동체 시스템을 구비하고,

상기 에너지빔과 상기 물체의 상대 이동을 위해서, 상기 이동체 시스템의 상기 물체를 유지하는 이동체를 구동하는, 노광 장치.
제 36 항에 있어서,

상기 이동체는, 상기 계측 시스템으로부터의 광이 내부를 투과하는 테이블과, 상기 물체를 유지할 수 있고 또한 상기 테이블에 형성되는 유지 부재를 포함하고, 상기 그레이팅은 상기 테이블 또는 상기 유지 부재에 형성되는, 노광 장치.
제 36 항 또는 제 37 항에 있어서,

상기 이동체는, 상기 계측 시스템으로부터의 광이 내부를 투과하는 테이블과, 상기 물체를 유지할 수 있고 또한 상기 테이블에 착탈할 수 있도록 형성되는 유지 부재를 포함하고,

상기 테이블로부터 분리한 상기 유지 부재와 상기 유지 부재에 유지된 상기 물체의 위치 관계를 계측하는 얼라인먼트 장치를 추가로 구비하고,

상기 얼라인먼트 장치에 의한 계측 결과와, 상기 계측 시스템에 의해 계측되는 상기 이동체의 위치 정보에 기초하여 상기 이동체를 구동하고, 상기 유지 부재에 유지된 물체에 상기 에너지빔을 조사하는, 노광 장치.
제 36 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 광은, 상기 에너지빔의 조사 영역 내의 소정점에 조사되는, 노광 장치.
제 36 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 광이 조사되는 소정점은, 상기 패터닝 장치의 노광 중심인, 노광 장치.
에너지빔을 물체에 조사하여 상기 물체 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 방법으로서,

상기 물체를 유지함과 함께, 상기 물체의 이면측에서 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되고, 내부를 외부로부터 입사된 광이 상기 그레이팅을 향해 진행할 수 있는 이동체를, 상기 소정 평면을 따라 이동시켜, 상기 이동체의 내부에 외부로부터 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 수광하여 상기 이동체의 상기 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하는, 노광 방법.
제 41 항에 있어서,

상기 소정 평면과 교차하는 상기 이동체의 측면으로부터 상기 광을 입사시키는, 노광 방법.
제 42 항에 있어서,

상기 이동체의 측면은, 상기 소정 평면에 대해 예각 또는 둔각을 이루는 경사면으로 이루어지고,

상기 경사면에 대해 수직으로 상기 광을 입사시키는, 노광 방법.
제 42 항 또는 제 43 항에 있어서,

상기 이동체의 상이한 측면으로부터 각각 상기 광을 입사시켜, 상기 그레이팅으로부터의 반사광을 포함하는 광을 각각 수광하여 상기 이동체의 상기 계측 방 향의 위치 정보를 계측하는, 노광 방법.
제 44 항에 있어서,

상기 상이한 측면은, 상기 소정 평면 내에서 직교하는 제 1 및 제 2 방향으로 연장되는 상기 이동체의 2 개의 측면을 포함하고, 복수의 계측 장치를 사용하여 상기 이동체의 상기 제 1 및 제 2 방향의 위치 정보를 계측하는, 노광 방법.
제 44 항 또는 제 45 항에 있어서,

상기 상이한 측면은, 상기 소정 평면 내의 제 1 방향으로 각각 연장되는 상기 이동체의 1 쌍의 측면을 포함하고,

복수의 계측 장치는, 상기 이동체의 동일 방향의 위치 정보를 계측할 수 있는 1 쌍의 계측 장치를 포함하는, 노광 방법.
제 46 항에 있어서,

상기 1 쌍의 계측 장치 중 일방에 의한 상기 이동체의 위치 정보의 계측을 타방에 의한 상기 이동체의 위치 정보의 계측으로 전환할 수 있는, 노광 방법.
제 47 항에 있어서,

상기 소정 평면에서 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 관한 상기 이동체의 위치에 따라, 상기 위치 정보의 계측에 사용하는 계측 장치의 전환을 실시하 는, 노광 방법.
제 47 항 또는 제 48 항에 있어서,

상기 이동체의 위치 정보의 계측을, 상기 1 쌍의 계측 장치 중 일방에서 타방으로 전환할 때, 상기 1 쌍의 계측 장치에서 그 계측 결과가 일치하도록, 상기 타방의 계측 장치의 초기값을 설정하는, 노광 방법.
에너지빔을 물체에 조사하여 상기 물체 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 방법으로서,

상기 물체를 유지하여 소정 평면 내에서 이동할 수 있고, 상기 물체의 이면측에서 상기 소정 평면에 실질적으로 평행한 면을 따라 그레이팅이 배치되는 이동체의 내부에 제 1, 제 2 광을 입사시킴과 함께, 상기 내부를 진행하여 상기 그레이팅에서 반사되는 광을 수광하는 제 1, 제 2 계측 장치를 사용하여, 상기 이동체의 상기 소정 평면 내의 계측 방향의 위치 정보를 계측하고,

상기 제 1, 제 2 계측 장치 중 일방의 계측 장치를 사용한 상기 이동체의 위치 정보의 계측으로부터 타방의 계측 장치를 사용한 상기 이동체의 위치 정보의 계측으로 전환하는, 노광 방법.
제 50 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 광은, 상기 소정 평면 내의 동일 방향을 실질적으로 따라 서로 역방향으로 상기 이동체의 내부에 입사되는, 노광 방법.
제 51 항에 있어서,

상기 소정 평면 내의 제 1 방향으로 각각 연장되는 상기 이동체의 1 쌍의 측면 중 일방으로부터 상기 제 1 광을 입사시키고 또한 타방으로부터 상기 제 2 광을 입사시키는, 노광 방법.
제 52 항에 있어서,

상기 소정 평면 내에서 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 관한 상기 이동체의 위치에 따라, 상기 위치 정보의 계측에 사용하는 계측 장치의 전환을 실시하는, 노광 방법.
제 50 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 위치 정보의 계측을, 상기 제 1, 제 2 계측 장치 중 일방에서 타방으로 전환할 때, 상기 제 1, 제 2 계측 장치에서 그 계측 결과가 일치하도록, 상기 타방의 계측 장치의 초기값을 설정하는, 노광 방법.
제 41 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 광은, 상기 에너지빔의 조사 영역 내의 소정점에 조사되는, 노광 방법.
제 36 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체의 내부에 입사되는 광이 조사되는 소정점은 노광 중심인, 노광 방법.
디바이스 제조 방법으로서,

제 41 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 기판을 노광하는 것과;

상기 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
디바이스 제조 방법으로서,

제 36 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과;

상기 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.