KR20180059864A - Moving device, exposure device, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and measuring method - Google Patents

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KR20180059864A
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Abstract

XY 평면에 평행한 방향으로 이동 가능한 기판 홀더 (36) 의 Z 축 방향의 위치 정보를 구하는 계측 시스템은, 기판 홀더 (36) 에 대향하여 형성되고, Y 축 방향으로 기판 홀더 (36) 에 동기하여 이동 가능한 Y 슬라이더 (76) 와, Y 슬라이더 (76) 에 형성된 센서 헤드 (78) 와, Y 슬라이더 (76) 를 제어함과 함께, 기판 홀더 (36) 에 형성되고 X 축 방향으로 연장되는 타겟 (38) 을 사용하여, 센서 헤드 (78) 에 의해 기판 홀더 (36) 의 Z 축 방향의 위치 정보를 구하는 제어계를 구비한다.The measurement system for obtaining the positional information in the Z-axis direction of the substrate holder 36 movable in the direction parallel to the XY plane is formed so as to face the substrate holder 36 and is movable in the Y-axis direction in synchronization with the substrate holder 36 A movable Y-slider 76, a sensor head 78 formed on the Y-slider 76, and a Y-slider 76, which are formed on the substrate holder 36 and extend in the X- 38 to obtain position information of the substrate holder 36 in the Z-axis direction by the sensor head 78.

Description

이동체 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법, 그리고 계측 방법Moving device, exposure device, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and measuring method

본 발명은 이동체 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법, 그리고 계측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile apparatus, an exposure apparatus, a method of manufacturing a flat panel display, a device manufacturing method, and a measuring method.

종래, 액정 표시 소자, 반도체 소자 (집적 회로 등) 등의 전자 디바이스 (마이크로디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 마스크 또는 레티클 (이하, 「마스크」 라고 총칭한다) 과, 유리 플레이트 또는 웨이퍼 등 (이하, 「기판」 이라고 총칭한다) 을 소정의 주사 방향을 따라 동기 이동시키면서, 마스크에 형성된 패턴을, 에너지 빔을 사용하여 기판 상에 전사하는 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 장치 (소위 스캐닝·스테퍼 (스캐너라고도 불린다)) 등이 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as liquid crystal display devices and semiconductor devices (integrated circuits) and the like, a mask or a reticle (hereinafter collectively referred to as a "mask"), a glass plate, Scanning exposure system (a so-called scanning stepper (hereinafter, referred to as a " scanning stepper ") in which a pattern formed on a mask is transferred onto a substrate using an energy beam while synchronously moving a substrate Scanners)) and the like are used (see, for example, Patent Document 1).

이런 종류의 노광 장치에서는, 마스크에 형성된 패턴을 기판 상에 고해상도로 결상시키기 위해서, 기판의 표면 위치 (예를 들어, 기판 표면의 수평면에 교차하는 방향의 위치 정보) 를 계측함과 함께, 그 기판의 표면 위치를 투영 광학계의 초점 심도 내에 자동적으로 위치시키는 오토포커스 제어를 실시하고 있다.In this type of exposure apparatus, the surface position of the substrate (for example, positional information in a direction crossing the horizontal plane of the substrate surface) is measured in order to image the pattern formed on the mask at high resolution on the substrate, Is automatically positioned within the depth of focus of the projection optical system.

여기서, 오토포커스 제어를 확실하게 실시하기 위해서는, 기판의 표면 위치를 고정밀도로 계측하는 것이 바람직하다.Here, in order to reliably perform the autofocus control, it is preferable to measure the surface position of the substrate with high accuracy.

미국 특허출원공개 제2010/0266961호 명세서U.S. Patent Application Publication No. 2010/0266961

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와, 상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체와, 상기 제 1 및 제 2 이동체의 일방의 이동체에 형성된 계측계와, 타방의 이동체에 형성된 피계측계를 갖고, 상기 피계측계에 대하여 상기 계측계가 계측빔을 조사하여 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 계측부를 구비하고, 상기 계측부는, 상기 제 1 방향으로 이동한 상기 제 1 이동체에 대하여, 상기 제 1 이동체에 대향하도록 상기 제 2 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하고, 계측을 실시하는 이동체 장치가 제공된다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal comprising a first mobile body holding an object and being movable in a first direction, a second mobile body formed opposite to the first mobile body and movable in the first direction, A measurement system formed on one of the moving bodies of the first and second moving bodies, and a to-be-measured system formed on the other moving body, wherein the measurement system irradiates the measurement system with a measurement beam to measure the position of the first moving body in the up- Wherein the measuring unit is configured to move the second moving body in the first direction so as to face the first moving body with respect to the first moving body moved in the first direction, Is provided.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와, 상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체와, 상기 제 1 및 제 2 이동체의 일방의 이동체에 형성된 계측계와, 타방의 이동체에 형성된 피계측계를 갖고, 상기 피계측계에 대하여 상기 계측계가 계측빔을 조사하여 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 계측부를 구비하는 이동체 장치가 제공된다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal comprising a first mobile body holding an object and being movable in a first direction, a second mobile body formed opposite to the first mobile body and movable in the first direction, A measurement system formed on one of the moving bodies of the first and second moving bodies, and a to-be-measured system formed on the other moving body, wherein the measurement system irradiates the measurement system with a measurement beam to measure the position of the first moving body in the up- And a measuring unit for measuring a moving speed of the moving body.

본 발명의 제 3 양태에 의하면, 제 1 양태에 관련된 이동체 장치 및 제 2 양태에 관련된 이동체 장치 중 어느 것과, 상기 제 1 이동체에 유지된 물체에 대하여 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치가 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a pattern for forming a predetermined pattern by using an energy beam on an object held by the first moving body, There is provided an exposure apparatus having a forming apparatus.

본 발명의 제 4 양태에 의하면, 제 3 양태에 관련된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flat panel display including exposing the object using the exposure apparatus according to the third aspect, and developing the exposed object.

본 발명의 제 5 양태에 의하면, 제 3 양태에 관련된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing an object using an exposure apparatus according to the third aspect; and developing the exposed object.

본 발명의 제 6 양태에 의하면, 물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와 상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체 중 일방에 형성된 피계측계에 대하여, 상기 제 1 이동체와 상기 제 2 이동체 중 타방에 형성된 계측계가 계측빔을 조사하고, 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 것을 포함하고, 상기 계측하는 것에서는, 상기 제 1 방향으로 이동한 상기 제 1 이동체에 대향하도록, 상기 제 1 이동체에 대하여 상기 제 2 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하고, 상기 계측이 실시되는 계측 방법이 제공된다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring an object to be measured (hereinafter, referred to as " object to be measured ") formed on one of a first movable body holding an object, a first movable body movable in a first direction, and a second movable body opposed to the first movable body, And a measurement system formed on the other of the first mobile body and the second mobile body irradiates a measurement beam with respect to the system and measuring the position of the first mobile body in a vertical direction, The second moving body moves in the first direction with respect to the first moving body so as to face the first moving body moved in the first direction, and the measurement is performed.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 A-A 선 단면도이다.
도 3 은, 도 1 의 액정 노광 장치가 구비하는 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계의 개념도이다.
도 4 는, 액정 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 5 는, 스텝 동작시에 있어서의 기판 스테이지 장치 및 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6(a) 및 도 6(b) 는, 노광 동작시의 기판 스테이지 장치 및 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 7 은, 제 2 실시형태에 관련된 액정 노광 장치를 나타내는 도면 (단면도) 이다.
도 8 은, 제 2 실시형태에 있어서의 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는, 제 3 실시형태에 관련된 액정 노광 장치를 나타내는 도면 (정면도) 이다.
도 10 은, 제 3 실시형태에 있어서의 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계의 개념도이다.
도 11 은, 제 3 실시형태에 관련된 액정 노광 장치를 나타내는 도면 (단면도) 이다.
도 12 는, 제 4 실시형태에 관련된 액정 노광 장치를 나타내는 도면 (정면도) 이다.
도 13 은, 제 4 실시형태에 있어서의 기판 위치 계측계의 개념도이다.
도 14 는, 제 5 실시형태에 관련된 액정 노광 장치를 나타내는 도면 (단면도) 이다.
도 15 는, 제 5 실시형태에 있어서의 기판 위치 계측계의 개념도이다.
도 16(a) 및 도 16(b) 는, 제 6 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면 (각각 단면도, 평면도) 이다.
도 17 은, 엔코더 스케일 상에 있어서의 계측빔의 조사점을 나타내는 도면이다.
1 is a view schematically showing a configuration of a liquid crystal exposure apparatus according to the first embodiment.
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
3 is a conceptual diagram of a substrate stage Z tilt position measuring system provided in the liquid crystal exposure apparatus of FIG.
4 is a block diagram showing an input / output relationship of a main controller that constitutes a control system of a liquid crystal exposure apparatus.
5 is a diagram for explaining the operation of the substrate stage apparatus and the substrate stage Z tilt position measuring system in the step operation.
6A and 6B are views (1 and 2) for explaining the operation of the substrate stage apparatus and the substrate stage Z tilt position measuring system in the exposure operation.
7 is a view (cross-sectional view) showing a liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment.
8 is a diagram for explaining the operation of the substrate stage Z tilt position measuring system in the second embodiment.
9 is a view (front view) showing a liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment.
10 is a conceptual diagram of the substrate stage Z tilt position measuring system in the third embodiment.
11 is a view (cross-sectional view) showing a liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment.
12 is a drawing (front view) showing a liquid crystal exposure apparatus according to the fourth embodiment.
13 is a conceptual diagram of a substrate position measuring system in the fourth embodiment.
14 is a view (cross-sectional view) showing a liquid crystal exposure apparatus according to the fifth embodiment.
15 is a conceptual diagram of a substrate position measuring system in the fifth embodiment.
Figs. 16A and 16B are diagrams (sectional views and plan views respectively) showing a substrate stage device according to the sixth embodiment. Fig.
Fig. 17 is a diagram showing irradiation points of the measurement beam on the encoder scale. Fig.

《제 1 실시형태》&Quot; First embodiment "

이하, 제 1 실시형태에 대해, 도 1 ∼ 도 6(b) 를 이용하여 설명한다.Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 6 (b).

도 1 에는, 제 1 실시형태에 관련된 액정 노광 장치 (10) 의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용되는 사각형 (각형 (角型)) 의 유리 기판 (P) (이하, 간단히 기판 (P) 이라고 칭한다) 을 노광 대상물로 하는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치, 소위 스캐너이다.Fig. 1 schematically shows the structure of a liquid crystal exposure apparatus 10 according to the first embodiment. The liquid crystal exposure apparatus 10 includes a step of forming a rectangular glass substrate P (hereinafter, simply referred to as a substrate P) used as a liquid crystal display (flat panel display) A projection exposure apparatus of the end scan type, a so-called scanner.

액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (12), 회로 패턴 등의 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 (14), 투영 광학계 (16), 장치 본체 (18), 표면 (도 1 에서 +Z 측을 향한 면) 에 레지스트 (감응제) 가 도포된 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 장치 (20), 및 이들의 제어계 등을 갖고 있다. 이하, 노광시에 마스크 (M) 와 기판 (P) 이 투영 광학계 (16) 에 대하여 각각 상대 주사되는 방향을 X 축 방향으로 하고, 수평면 내에서 X 축에 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하여 설명을 실시한다. 또, X 축, Y 축, 및 Z 축 회전의 회전 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향으로 하여 설명을 실시한다.The liquid crystal exposure apparatus 10 includes a mask stage 14 for holding an illumination system 12, a mask M on which a pattern such as a circuit pattern is formed, a projection optical system 16, an apparatus main body 18, A substrate stage device 20 for holding a substrate P coated with a resist (sensitizer) on a surface facing the + Z side, and a control system thereof. Hereinafter, the direction in which the mask M and the substrate P are relatively scanned relative to the projection optical system 16 in the exposure is referred to as the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis in the horizontal plane is referred to as the Y- And a direction orthogonal to the Y-axis is defined as a Z-axis direction. The rotation directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis rotations are described as? X,? Y, and? Z directions, respectively.

조명계 (12) 는, 미국 특허 제5,729,331호 명세서 등에 개시되는 조명계와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 조명계 (12) 는, 도시하지 않은 광원 (수은 램프 등) 으로부터 사출된 광을, 각각 도시하지 않은 반사경, 다이크로익 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 통하여, 노광용 조명광 (조명광) (IL) 으로서 마스크 (M) 에 조사한다. 조명광 (IL) 으로는, i 선 (파장 365 ㎚), g 선 (파장 436 ㎚), h 선 (파장 405 ㎚) 등의 광 (혹은, 상기 i 선, g 선, h 선의 합성광) 이 사용된다.The illumination system 12 is constructed in the same manner as the illumination system disclosed in the specification of U.S. Patent No. 5,729,331. That is, the illumination system 12 irradiates light emitted from a light source (a mercury lamp or the like) (not shown) through a reflector, a dichroic mirror, a shutter, a wavelength selection filter, ) IL to the mask M. As the illumination light IL, light such as i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm) and h-line (wavelength 405 nm) do.

마스크 스테이지 (14) 는, 광 투과형의 마스크 (M) 를 유지하고 있다. 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 리니어 모터를 포함하는 마스크 스테이지 구동계 (52) (도 4 참조) 를 통하여 마스크 스테이지 (14) (즉, 마스크 (M)) 를, 조명계 (12) (조명광 (IL)) 에 대하여 X 축 방향 (스캔 방향) 으로 소정의 장 (長) 스트로크로 구동함과 함께, Y 축 방향 및 θz 방향으로 미소 구동한다. 마스크 스테이지 (14) 의 수평면 내의 위치 정보는, 레이저 간섭계를 포함하는 마스크 스테이지 위치 계측계 (54) (도 4 참조) 에 의해 구해진다.The mask stage 14 holds a mask M of a light transmission type. The main controller 50 (see Fig. 4) drives the mask stage 14 (i.e., the mask M) through the mask stage driving system 52 (see Fig. 4) (Long) strokes in the X-axis direction (scanning direction) with respect to the illumination light IL (illumination light IL), and is finely driven in the Y-axis direction and the? Z direction. The positional information in the horizontal plane of the mask stage 14 is obtained by a mask stage position measuring system 54 (see FIG. 4) including a laser interferometer.

투영 광학계 (16) 는, 마스크 스테이지 (14) 의 하방에 배치되어 있다. 투영 광학계 (16) 는, 미국 특허 제6,552,775호 명세서 등에 개시되는 투영 광학계와 동일한 구성의, 소위 멀티 렌즈형의 투영 광학계이며, 정립정상 (正立正像) 을 형성하는 양측 텔레센트릭한 복수의 광학계를 구비하고 있다. 투영 광학계 (16) 로부터 기판 (P) 에 투사되는 조명광 (IL) 의 광축 (AX) 은, Z 축에 평행이다.The projection optical system 16 is disposed below the mask stage 14. The projection optical system 16 is a so-called multi-lens type projection optical system having the same configuration as that of the projection optical system disclosed in U.S. Patent No. 6,552,775, etc., and includes a plurality of telecentric optical systems . The optical axis AX of the illumination light IL projected from the projection optical system 16 onto the substrate P is parallel to the Z axis.

액정 노광 장치 (10) 에서는, 조명계 (12) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 소정의 조명 영역 내에 위치하는 마스크 (M) 가 조명되면, 마스크 (M) 를 통과한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (16) 를 통하여 그 조명 영역 내의 마스크 (M) 의 패턴의 투영상 (부분적인 패턴의 이미지) 이, 기판 (P) 상의 노광 영역에 형성된다. 그리고, 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대하여 마스크 (M) 가 주사 방향으로 상대 이동함과 함께, 노광 영역 (조명광 (IL)) 에 대하여 기판 (P) 이 주사 방향으로 상대 이동함으로써, 기판 (P) 상의 하나의 쇼트 영역의 주사 노광이 실시되고, 그 쇼트 영역에 마스크 (M) 에 형성된 패턴 (마스크 (M) 의 주사 범위에 대응하는 패턴 전체) 이 전사된다. 여기서, 마스크 (M) 상의 조명 영역과 기판 (P) 상의 노광 영역 (조명광의 조사 영역) 은, 투영 광학계 (16) 에 의해 서로 광학적으로 공액 관계가 되어 있다.In the liquid crystal exposure apparatus 10, when the mask M positioned in a predetermined illumination area is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 12, the illumination light IL passing through the mask M is projected A projection image (partial pattern image) of a pattern of the mask M in the illumination area is formed in the exposure area on the substrate P through the optical system 16. The substrate M is moved relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction and the substrate P is moved in the scanning direction with respect to the exposure area (illumination light IL) P is performed, and a pattern (entire pattern corresponding to the scanning range of the mask M) formed on the mask M is transferred to the shot area. Here, the illumination region on the mask M and the exposure region (illumination region of the illumination light) on the substrate P are optically conjugated with each other by the projection optical system 16.

장치 본체 (18) 는, 상기 마스크 스테이지 (14) 및 투영 광학계 (16) 를 지지하는 부분이며, 복수의 방진 장치 (18) 를 통하여 클린 룸의 플로어 (F) 상에 설치되어 있다. 장치 본체 (18) 는, 미국 특허출원공개 제2008/0030702호 명세서에 개시되는 장치 본체와 동일하게 구성되어 있고, 상기 투영 광학계 (16) 를 지지하는 상부 가대부 (架台部) (18a) (광학 정반 (定盤) 등이라고도 칭해진다), 1 쌍의 하부 가대부 (18b) (도 1 에서는, 지면 안길이 방향으로 겹쳐 있기 때문에 일방은 도시하지 않음. 도 2 참조), 및 1 쌍의 중간 가대부 (18c) 를 갖고 있다.The apparatus main body 18 is a portion for supporting the mask stage 14 and the projection optical system 16 and is provided on the floor F of the clean room through a plurality of dustproof devices 18. [ The apparatus main body 18 is constructed in the same manner as the apparatus main body disclosed in the specification of U.S. Patent Application Publication 2008/0030702 and the upper portion supporting the projection optical system 16 is a frame portion 18a A pair of lower portions is referred to as a base portion 18b (in Fig. 1, one side is not shown because it is overlapped in the direction of the ground, see Fig. 2), and a pair of middle portions And a leg portion 18c.

기판 스테이지 장치 (20) 는, 기판 (P) 을 투영 광학계 (16) (조명광 (IL)) 에 대하여 고정밀도 위치 결정하는 부분이며, 기판 (P) 을 수평면 (X 축 방향 및 Y 축 방향) 을 따라 소정의 장 스트로크로 구동함과 함께, 6 자유도 방향으로 미소 구동한다. 기판 스테이지 장치 (20) 의 구성은, 특별히 한정되지 않지만, 미국 특허출원공개 제2008/129762호 명세서, 혹은 미국 특허출원공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되는 바와 같은, 2 차원 조동 (粗動) 스테이지와, 그 2 차원 조동 스테이지에 대하여 미소 구동되는 미동 스테이지를 포함하는, 소위 조미동 (粗微動) 구성의 스테이지 장치를 사용하는 것이 바람직하다.The substrate stage device 20 is a part for precisely positioning the substrate P with respect to the projection optical system 16 (illumination light IL) and has a horizontal plane (X axis direction and Y axis direction) Then, it is driven with a predetermined long stroke and is slightly driven in the six degrees of freedom direction. The configuration of the substrate stage device 20 is not particularly limited, but may be a two-dimensional coarse movement as disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2008/129762, U.S. Patent Application Publication No. 2012/0057140, It is preferable to use a stage device having a so-called coarse fine motion configuration including a stage and a fine moving stage which is slightly driven with respect to the two-dimensional coarse moving stage.

본 제 1 실시형태에 있어서의 기판 스테이지 장치 (20) 는, 일례로서, 복수 (본 실시형태에서는, 3 개) 의 베이스 프레임 (22) (도 1 에서는 지면 안길이 방향과 겹쳐져 있다. 도 2 참조), Y 조동 스테이지 (24), X 조동 스테이지 (26), 중량 캔슬 장치 (28), Y 스텝 가이드 (30), 미동 스테이지 (32), 기판 홀더 (36) 등을 구비한 조미동 구성의 스테이지 장치이다.The substrate stage device 20 according to the first embodiment includes, as an example, a plurality of (three in this embodiment) base frames 22 (in Fig. 1, Stage having fine-tune construction including a Y coarse stage 24, an X coarse stage 26, a weight canceling device 28, a Y step guide 30, a fine movement stage 32, a substrate holder 36, Device.

베이스 프레임 (22) 은, Y 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 장치 본체 (18) 와 진동적으로 절연된 상태로 플로어 (F) 상에 설치되어 있다. 3 개의 베이스 프레임 (22) 은, X 축 방향으로 소정 간격으로 배치되어 있다 (도 2 참조).The base frame 22 is formed of a member extending in the Y-axis direction and is provided on the floor F in a state of being vibrationally insulated from the apparatus main body 18. The three base frames 22 are arranged at predetermined intervals in the X-axis direction (see Fig. 2).

Y 조동 스테이지 (24) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 3 개의 베이스 프레임 (22) 상에 재치 (載置) 되어 있다. Y 조동 스테이지 (24) 는, 상기 베이스 프레임 (22) 에 대응한, 3 개의 Y 캐리지 (24a) 와, 그 3 개의 Y 캐리지 (24a) 상에 재치된 1 쌍 (도 2 에서는 일방은 도시하지 않음. 도 1 참조) 의 X 빔 (24b) 을 갖고 있다. Y 조동 스테이지 (24) 는, 기판 (P) 을 6 자유도 방향으로 구동하기 위한 기판 스테이지 구동계 (56) (도 2 에서는 도시하지 않음. 도 4 참조) 의 일부인 복수의 Y 액추에이터 (24c) 를 통하여 3 개의 베이스 프레임 (22) 상에서 Y 축 방향으로 소정의 장 스트로크로 구동된다. 또, Y 조동 스테이지 (24) 는, 베이스 프레임 (22) 과의 사이에 배치된 리니어 가이드 장치 (24d) 를 통하여, Y 축 방향으로 직진 안내된다.The Y coarsening stage 24 is placed on three base frames 22 as shown in Fig. The Y coarse movement stage 24 includes three Y carriages 24a corresponding to the base frame 22 and one set of two Y carriages 24a mounted on the three Y carriages 24a (See Fig. 1). The Y coarse movement stage 24 is driven by a plurality of Y actuators 24c which are a part of a substrate stage drive system 56 (not shown in FIG. 2, see FIG. 4) for driving the substrate P in the six degrees of freedom direction And is driven on the three base frames 22 in the Y-axis direction by a predetermined long stroke. The Y coarse movement stage 24 is linearly guided in the Y-axis direction through a linear guide device 24d disposed between the Y coarse movement stage 24 and the base frame 22.

도 1 로 되돌아와, X 조동 스테이지 (26) 는, 1 쌍의 X 빔 (24b) 상에 재치되어 있다. X 조동 스테이지 (26) 는, 평면에서 보았을 때 (+Z 방향에서 보았을 때) 사각형의 판상의 부재로 이루어지고, 중앙에 개구부가 형성되어 있다. X 조동 스테이지 (26) 는, 기판 스테이지 구동계 (56) (도 4 참조) 의 일부인 복수의 X 액추에이터 (26a) 를 통하여 Y 조동 스테이지 (24) 상에서 X 축 방향으로 소정의 장 스트로크로 구동된다. 또, X 조동 스테이지 (26) 는, Y 조동 스테이지 (24) 와의 사이에 배치된 리니어 가이드 장치 (26b) 를 통하여, X 축 방향으로 직진 안내된다. 또한, 도 2 는, X 조동 스테이지 (26) 가 +X 측의 스트로크 엔드에 위치한 상태를 나타내는 도면이다. 또, X 조동 스테이지 (26) 는, 상기 리니어 가이드 장치 (26b) 에 의해 Y 조동 스테이지 (24) 에 대한 Y 축 방향으로의 상대 이동이 기계적으로 제한되어 있고, Y 조동 스테이지 (24) 와 일체적으로 Y 축 방향으로 이동한다. 상기 서술한 기판 스테이지 구동계 (56) 가 갖는 Y 액추에이터 (24c) (도 2 참조), X 액추에이터 (26a) (도 1 참조) 로는, 리니어 모터, 이송 나사 (볼 나사) 장치 등을 사용할 수 있다.Returning to Fig. 1, the X coarse movement stage 26 is placed on a pair of X beams 24b. The X coarse movement stage 26 is formed of a quadrangular plate-like member when viewed in a plan view (when viewed in the + Z direction), and has an opening at its center. The X coarse movement stage 26 is driven on the Y coarse movement stage 24 in a predetermined long stroke in the X axis direction through a plurality of X actuators 26a that are part of the substrate stage drive system 56 (see FIG. 4). The X coarse movement stage 26 is linearly guided in the X-axis direction through the linear guide device 26b disposed between the X coarse movement stage 24 and the Y coarse movement stage 24. 2 is a diagram showing a state in which the X coarse movement stage 26 is located at the stroke end on the + X side. The X coarse movement stage 26 is mechanically limited in relative movement with respect to the Y coarse movement stage 24 in the Y axis direction by the linear guide device 26b and is moved integrally with the Y coarse movement stage 24 In the Y-axis direction. A linear motor, a feed screw (ball screw) device, or the like can be used as the Y actuator 24c (see FIG. 2) and the X actuator 26a (see FIG. 1) of the substrate stage driving system 56 described above.

중량 캔슬 장치 (28) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, X 조동 스테이지 (26) 에 형성된 개구부 내에 삽입되어 있다. 중량 캔슬 장치 (28) 는, 심주 (心柱) 라고도 칭해지고, 미동 스테이지 (32), 및 기판 홀더 (36) 를 포함하는 계 (系) 의 자중을 하방으로부터 지지하고 있다. 중량 캔슬 장치 (28) 의 상세한 내용에 관해서는, 미국 특허출원공개 제2010/0018950호 명세서에 개시되어 있으므로, 설명을 생략한다. 중량 캔슬 장치 (28) 는, X 조동 스테이지 (26) 에 대하여 복수의 접속 장치 (28a) (플렉셔 장치라고도 칭해진다) 를 통하여 기계적으로 접속되어 있고, X 조동 스테이지 (26) 에 견인됨으로써, X 조동 스테이지 (26) 와 일체적으로 XY 평면을 따라 이동한다.As shown in Fig. 2, the weight canceling device 28 is inserted into an opening portion formed in the X coarse movement stage 26. As shown in Fig. The weight canceling device 28 is also called a core column and supports the weight of the system including the fine movement stage 32 and the substrate holder 36 from below. Details of the weight canceling device 28 are disclosed in the specification of U.S. Patent Application Publication No. 2010/0018950, and a description thereof will be omitted. The weight canceling device 28 is mechanically connected to the X coarse movement stage 26 through a plurality of connection devices 28a (also referred to as a flexure device) and is attracted to the X coarse movement stage 26, And moves along the XY plane integrally with the coarse movement stage 26.

Y 스텝 가이드 (30) 는, 중량 캔슬 장치 (28) 가 이동할 때의 정반으로서 기능하는 부분이다. Y 스텝 가이드 (30) 는, X 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 장치 본체 (18) 가 갖는 1 쌍의 하부 가대부 (18b) 상에 복수의 리니어 가이드 장치 (30a) 를 통하여 재치되어 있다. Y 스텝 가이드 (30) 는, Y 조동 스테이지 (24) 가 갖는 1 쌍의 X 빔 (24b) 사이에 삽입되고 (도 1 참조), 또한 Y 조동 스테이지 (24) 에 복수의 접속 장치 (30b) (도 2 에서는 도시하지 않음. 도 1 참조) 를 통하여 기계적으로 접속되어 있다. 이에 따라, Y 스텝 가이드 (30) 는, Y 조동 스테이지 (24) 와 일체적으로 Y 축 방향으로 소정의 장 스트로크로 이동한다. 중량 캔슬 장치 (28) 는, Y 스텝 가이드 (30) 상에 에어 베어링 (28b) 을 통하여 비접촉 상태로 재치되어 있고, X 조동 스테이지 (26) 가 Y 조동 스테이지 (24) 상에서 X 축 방향으로만 이동하는 경우에는, 정지 상태의 Y 스텝 가이드 (30) 상을 X 축 방향으로 이동하고, X 조동 스테이지 (26) 가 Y 조동 스테이지 (24) 와 일체적으로 Y 축 방향으로 이동하는 (X 축 방향으로의 이동을 수반하는 경우도 포함한다) 경우에는, Y 스텝 가이드 (30) 와 일체적으로 (Y 스텝 가이드 (30) 로부터 탈락하지 않도록) Y 축 방향으로 이동한다.The Y step guide 30 is a part functioning as a base when the weight canceling device 28 moves. The Y step guide 30 is formed of a member extending in the X axis direction and a pair of lower portions of the apparatus main body 18 is placed on the base portion 18b through a plurality of linear guide devices 30a . The Y step guide 30 is inserted between a pair of X beams 24b of the Y coarse movement stage 24 (see FIG. 1), and the Y coarse movement stage 24 is provided with a plurality of connecting devices 30b (Not shown in Fig. 2, see Fig. 1). Thus, the Y step guide 30 moves in the Y axis direction in a predetermined long stroke integrally with the Y coarse movement stage 24. [ The weight canceling device 28 is placed on the Y step guide 30 through the air bearing 28b in a noncontact state and the X coarse movement stage 28 moves only in the X axis direction on the Y coarse movement stage 24 The Y step guide 30 is moved in the X axis direction and the X coarse movement stage 26 is moved in the Y axis direction integrally with the Y coarse movement stage 24 The Y step guide 30 is moved in the Y axis direction integrally with the Y step guide 30 (so as not to fall off from the Y step guide 30).

미동 스테이지 (32) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 판상 (혹은 박스형) 의 부재로 이루어지고, 중앙부가 구면 (球面) 베어링 장치 (34) 를 통하여 XY 평면에 대하여 자유롭게 요동 (틸트 동작) 할 수 있는 상태로 중량 캔슬 장치 (28) 에 하방으로부터 비접촉 상태 (XY 평면을 따라 상대 이동 가능한 상태) 로 지지되어 있다. 미동 스테이지 (32) 의 상면에는, 기판 홀더 (36) 가 고정되고, 그 기판 홀더 (36) 상에 기판 (P) 이 재치된다. 기판 홀더 (36) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 판상으로 형성되고, 기판 (P) 을 진공 흡착 유지한다.The fine motion stage 32 is made of a quadrangular plate-like (or box-like) member when viewed from the top and is movable in the central portion through a spherical bearing device 34 so as to be freely swung (tilted) State (in a state in which it can move relative to each other along the XY plane) from underneath to the weight canceling device 28. [ A substrate holder 36 is fixed on the upper surface of the fine movement stage 32 and the substrate P is placed on the substrate holder 36. [ The substrate holder 36 is formed in the shape of a quadrangular plate when seen in plan view, and holds the substrate P by vacuum suction.

미동 스테이지 (32) 는, 상기 기판 스테이지 구동계 (56) (도 1 및 도 2 에서는 도시하지 않음. 도 4 참조) 의 일부로서, X 조동 스테이지 (26) 가 갖는 고정자와 미동 스테이지 (32) 가 갖는 가동자를 포함하는 복수의 리니어 모터를 통하여, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 에 의해, X 조동 스테이지 (26) 에 대하여 6 자유도 방향으로 미소 구동된다. 복수의 리니어 모터로는, X 보이스 코일 모터 (56x) (도 1 에서는 도시하지 않음), Y 보이스 코일 모터 (56y) (도 2 에서는 도시하지 않음), Z 보이스 코일 모터 (56z) 가 각각 복수 포함된다. 또, 주제어 장치 (50) 는, X 조동 스테이지 (26) 가 XY 평면을 따라 장 스트로크로 이동할 때에는, 미동 스테이지 (32) 와 X 조동 스테이지 (26) 가 일체적으로 XY 평면을 따라 장 스트로크로 이동하도록, 상기 복수의 리니어 모터에 의해 미동 스테이지 (32) 에 추력을 부여한다. 기판 스테이지 구동계 (56) 를 포함하고, 이상 설명한 기판 스테이지 장치 (20) 의 구성 (계측계를 제외한다) 은, 미국 특허출원공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되어 있다.The fine motion stage 32 is a part of the substrate stage drive system 56 (not shown in Figs. 1 and 2, see Fig. 4), and the stator of the X coarse motion stage 26 and the fine motion stage 32 Is slightly driven in the six degrees of freedom direction with respect to the X coarse movement stage 26 by the main controller 50 (see Fig. 4) through a plurality of linear motors including mover. A plurality of linear motors include a plurality of X voice coil motors 56x (not shown in Fig. 1), Y voice coil motors 56y (not shown in Fig. 2), and Z voice coil motors 56z do. When the X coarse movement stage 26 moves along the XY plane in the long stroke, the main controller 50 moves the fine movement stage 32 and the X coarse movement stage 26 integrally along the XY plane to the long stroke The thrust is imparted to the fine motion stage 32 by the plurality of linear motors. The configuration (including the measurement system) of the substrate stage device 20 including the substrate stage driving system 56 described above is disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2012/0057140 and the like.

미동 스테이지 (32) (즉, 기판 (P)) 의 위치 계측계는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기판의 XY 평면 내의 위치 정보 (θz 방향의 회전량 정보를 포함한다) 를 구하기 위한 기판 스테이지 수평면 내 위치 계측계 (58) (이하, 「수평면 내 위치 계측계 (58)」 라고 칭한다) 와, 기판의 수평면에 교차하는 방향의 위치 정보 (Z 축 방향의 위치 정보, θx 및 θy 방향의 회전량 정보. 이하 「Z 틸트 위치 정보」 라고 칭한다) 를 구하기 위한 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계 (70) (이하, 「Z 틸트 위치 계측계 (70)」 라고 칭한다) 를 포함한다.As shown in Fig. 4, the position measuring system of the fine movement stage 32 (that is, the substrate P) includes a substrate stage horizontal surface (hereinafter referred to as " substrate stage " (Hereinafter referred to as " in-plane position measurement system 58 "), position information in the direction crossing the horizontal plane of the substrate (position information in the Z-axis direction, (Hereinafter referred to as "Z tilt position measuring system 70") for obtaining a substrate position Z tilt position information (hereinafter referred to as "Z tilt position information").

수평면 내 위치 계측계 (58) 로는, 도시하지 않지만, 미동 스테이지 (32), 혹은 기판 홀더 (36) (각각 도 1 참조) 에 고정된 바 미러 (X 축에 평행하게 연장되는 Y 바 미러, 및 Y 축에 평행하게 연장되는 X 바 미러) 를 사용한 광 간섭계 시스템 등을 이용할 수 있다. 광 간섭계 시스템을 이용한 위치 계측계의 상세한 내용에 관해서는, 미국 특허출원공개 제2010/0018950호 명세서 등에 개시되어 있으므로, 설명을 생략한다.A bar mirror (a Y-bar mirror extending parallel to the X-axis and a Y-bar mirror, not shown) fixed to the fine movement stage 32 or the substrate holder 36 An X-bar mirror extending in parallel to the Y-axis), or the like can be used. Details of the position measuring system using the optical interferometer system are disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2010/0018950 and the like, and a description thereof will be omitted.

Z 틸트 위치 계측계 (70) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 헤드 유닛 (헤드 유닛 (72a, 72b)) 을 갖고 있다. 일방의 헤드 유닛 (72a) 은, 투영 광학계 (16) 의 +Y 측에 배치되고, 타방의 헤드 유닛 (72b) 은, 투영 광학계 (16) 의 ―Y 측에 배치되어 있다 (도 2 참조). 헤드 유닛 (72a, 72b) 은, 배치가 상이한 점을 제외하고, 실질적으로 동일한 장치이다.The Z tilt position measuring system 70 has a pair of head units (head units 72a and 72b) as shown in Fig. One of the head units 72a is disposed on the + Y side of the projection optical system 16 and the other head unit 72b is disposed on the -Y side of the projection optical system 16 (see FIG. 2). The head units 72a and 72b are substantially the same apparatus, except that their positions are different.

헤드 유닛 (72a, 72b) 은, 기판 스테이지 장치 (20) 가 갖는 1 쌍의 타겟 (38) (타겟 부재) 을 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 계측한다. 1 쌍의 타겟 (38) 중, 일방은 기판 홀더 (36) 의 +Y 측에 배치되고, 타방은 기판 홀더 (36) 의 ―Y 측에 배치되어 있다. 1 쌍의 타겟 (38) 의 Y 축 방향에 관한 간격은, 상기 서술한 헤드 유닛 (72a, 72b) 의 Y 축 방향의 간격과 대체로 동일하게 설정되어 있다.The head units 72a and 72b measure Z tilt position information of the substrate P by using a pair of targets 38 (target members) included in the substrate stage device 20. One of the pair of targets 38 is arranged on the + Y side of the substrate holder 36, and the other is arranged on the -Y side of the substrate holder 36. The intervals in the Y-axis direction of the pair of targets 38 are set to be substantially the same as the intervals in the Y-axis direction of the above-described head units 72a and 72b.

타겟 (38) 은, 도 1 및 도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되고, 또한 XY 평면에 평행한 판상 (띠형상) 의 부재로 이루어진다. 타겟 (38) 의 상면은, 반사면으로 되어 있다. 타겟 (38) 으로는, 평면경 등을 사용할 수 있다. 타겟 (38) 의 X 축 방향의 길이는, 기판 홀더 (36) (및 기판 (P)) 의 X 축 방향의 길이보다 길게 설정되어 있고, 본 실시형태에서는, 기판 홀더 (36) 의 X 축 방향의 길이의 1.1 ∼ 2 배 정도로 설정되어 있다. 또한, 타겟 (38) 의 길이는 기판 홀더 (36) 의 X 축 방향의 길이보다 짧아도 된다. 예를 들어, Z 틸트 위치 정보를 계측하는 장소나 타이밍에 대응하여, 기판 홀더 (36) 의 X 축 방향의 길이보다 짧은 타겟 (38) 을 복수 형성해도 된다.As can be seen from Figs. 1 and 2, the target 38 is formed of a plate-shaped (belt-like) member extending in the X-axis direction and parallel to the XY plane. The upper surface of the target 38 is a reflecting surface. As the target 38, a plane mirror or the like can be used. The length of the target 38 in the X axis direction is set to be longer than the length of the substrate holder 36 (and the substrate P) in the X axis direction. In the present embodiment, Is set to be about 1.1 to 2 times as long as the length. Further, the length of the target 38 may be shorter than the length of the substrate holder 36 in the X-axis direction. For example, a plurality of targets 38 shorter than the length of the substrate holder 36 in the X-axis direction may be formed corresponding to the position and timing for measuring the z-tilt position information.

타겟 (38) 은, 그 상면의 높이 위치 (Z 축 방향의 위치) 가, 기판 홀더 (36) 상에 재치된 기판 (P) 표면의 높이 위치와 거의 동일해지도록, 기판 홀더 (36) 의 측면에 브래킷 (38a) 을 통하여 장착되어 있다. 따라서, 기판 홀더 (36) 가 수평면에 교차하는 방향 (광축 (AX) 방향으로의 이동, 및 수평면에 대하여 경사지는 방향) 으로 구동되면, 1 쌍의 타겟 (38) 은, 그 기판 홀더 (36) 와 일체적으로 수평면에 교차하는 방향으로 이동한다. 이에 따라, 기판 홀더 (36) 상에 재치된 기판 (P) 의 자세 변화가, 타겟 (38) 의 상면 (반사면) 에 반영된다. 또한, 도 1 및 도 2 에 있어서, 타겟 (38) 은, 기판 홀더 (36) 의 측면에 장착되어 있지만, 기판 (P) 의 자세 변화를 반영할 수 있으면, 타겟 (38) 의 설치 위치는 특별히 한정되지 않고, 미동 스테이지 (32) 에 고정되어 있어도 되거나, 혹은 기판 홀더 (36) 의 상면에 직접 장착되어도 된다. 또, 기판 홀더 (36), 미동 스테이지 (32), 기판 (P) 등 중 적어도 일부의 상면을 타겟 (38) 으로 하여, Z 틸트 위치 정보를 계측해도 된다. 즉, 기판 홀더 (36), 미동 스테이지 (32), 기판 (P) 등 중 적어도 일부의 상면을 타겟 (38) 과 동등하게 기능시켜도 된다. 이에 따라, 타겟 (38) 을 형성하지 않아도 되기 때문에, 기판 스테이지 장치 (20) 의 구성을 심플하게 할 수 있다.The target 38 is positioned on the side surface of the substrate holder 36 so that the height position of the upper surface thereof (position in the Z axis direction) is substantially equal to the height position of the surface of the substrate P placed on the substrate holder 36 Through a bracket 38a. Therefore, when the substrate holder 36 is driven in the direction of intersecting the horizontal plane (the direction of the optical axis AX) and the inclination direction with respect to the horizontal plane, And moves in a direction intersecting with the horizontal plane integrally. Thus, a change in the posture of the substrate P placed on the substrate holder 36 is reflected on the upper surface (reflecting surface) of the target 38. 1 and 2, the target 38 is mounted on the side surface of the substrate holder 36. However, if the target 38 can reflect a change in the posture of the substrate P, But may be fixed to the fine movement stage 32 or directly mounted on the upper surface of the substrate holder 36. [ The z-tilt position information may be measured using the upper surface of at least a part of the substrate holder 36, the fine movement stage 32, the substrate P, etc. as the target 38. That is, the upper surface of at least a part of the substrate holder 36, the fine movement stage 32, the substrate P, etc. may function equivalently to the target 38. Accordingly, since the target 38 is not required to be formed, the configuration of the substrate stage device 20 can be simplified.

다음으로 헤드 유닛 (72a, 72b) 에 대해 설명한다. 헤드 유닛 (72a) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, Y 리니어 액추에이터 (74), 그 Y 리니어 액추에이터 (74) 에 의해 투영 광학계 (16) (및 장치 본체 (18)) 에 대하여 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동되는 Y 슬라이더 (76), 및 Y 슬라이더 (76) 에 고정된 1 쌍의 센서 헤드 (78) (도 1 에서는 지면 안길이 방향과 겹쳐져 있다. 도 2 참조) 를 구비하고 있다. 헤드 유닛 (72b) 도 동일하다.Next, the head units 72a and 72b will be described. 1, the head unit 72a is fixed to the projection optical system 16 (and the apparatus main body 18) in the Y-axis direction by a Y linear actuator 74 and the Y linear actuator 74 A Y-slider 76 driven by a stroke of the Y-slider 76, and a pair of sensor heads 78 fixed to the Y-slider 76 (in FIG. 1, the ground surface is overlapped with the direction shown in FIG. The head unit 72b is also the same.

Y 리니어 액추에이터 (74) (구동 기구) 는, 장치 본체 (18) 가 갖는 상부 가대부 (18a) 의 하면에 고정되어 있다. Y 리니어 액추에이터 (74) 는, Y 슬라이더 (76) 를 Y 축 방향으로 안내하는 리니어 가이드와, Y 슬라이더 (76) 에 추력을 부여하는 구동계를 구비하고 있다. 리니어 가이드의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 반복 재현성이 높은 에어 베어링이 적합하다. 구동계의 종류도, 특별히 한정되지 않고, 리니어 모터, 벨트 (혹은 와이어) 구동 장치 등을 사용할 수 있다.The Y linear actuator 74 (drive mechanism) is fixed to the lower surface of the base portion 18a of the apparatus main body 18. The Y linear actuator 74 includes a linear guide for guiding the Y slider 76 in the Y axis direction and a drive system for applying thrust to the Y slider 76. [ The type of the linear guide is not particularly limited, but an air bearing with high repeatability is suitable. The type of the driving system is not particularly limited, and a linear motor, a belt (or wire) driving device, or the like can be used.

Y 리니어 액추에이터 (74) 는, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 에 의해 제어된다. 주제어 장치 (50) 는, Y 슬라이더 (76) 의 Y 축 방향으로의 이동 방향, 이동량, 및 이동 속도가, 기판 (P) (미동 스테이지 (32)) 의 Y 축 방향으로의 이동 방향, 이동량, 및 이동 속도와 거의 동일해지도록 Y 리니어 액추에이터 (74) 를 제어한다. 또, 도 1 및 도 2 에서는 도시하지 않았지만, 주제어 장치 (50) 는, Y 슬라이더 위치 계측계 (80) (도 4 참조) 를 통하여, Y 슬라이더 (76) 의 장치 본체 (18) (즉, 투영 광학계 (16)) 에 대한 위치 정보를 구한다. Y 슬라이더 위치 계측계 (80) 로는, 리니어 엔코더 시스템과 같은 계측 시스템이어도 되고, Y 리니어 액추에이터 (74) 에 대한 입력 신호 등에 기초하는 것이어도 된다.The Y linear actuator 74 is controlled by the main controller 50 (see Fig. 4). The main control device 50 determines whether or not the moving direction, the moving amount and the moving speed of the Y slider 76 in the Y-axis direction are equal to or greater than the moving direction of the substrate P (fine moving stage 32) in the Y- And controls the Y linear actuator 74 so as to be almost equal to the moving speed. Although not shown in Figs. 1 and 2, the main controller 50 is configured to move the Y-slider 76 to the main body 18 of the Y slider 76 (that is, Optical system 16). The Y slider position measuring system 80 may be a measuring system such as a linear encoder system or may be based on an input signal to the Y linear actuator 74 or the like.

1 쌍의 센서 헤드 (78) 는, Y 슬라이더 (76) 의 하면에 X 축 방향으로 이간하여 장착되어 있다 (도 2 참조). 1 쌍의 센서 헤드 (78) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 타겟 (38) 에 대향하여, 하방 (―Z 방향) 을 향해 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 센서 헤드 (78) 로는, 일례로서, 레이저 변위계가 사용되고 있지만, 센서 헤드 (78) 의 종류는, 장치 본체 (18) (도 1 참조) 를 기준으로 한 타겟 (38) 의 Z 축 방향의 변위를 원하는 정밀도 (분해능) 로, 또한 비접촉으로 계측할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다.The pair of sensor heads 78 are mounted on the lower surface of the Y-slider 76 in the X-axis direction (see FIG. 2). As shown in Fig. 3, the pair of sensor heads 78 are disposed facing the target 38 in the downward direction (-Z direction). In this embodiment, a laser displacement gauge is used as an example of the sensor head 78, but the type of the sensor head 78 is the same as that of the target 38 (refer to Fig. 1) And is not particularly limited as long as the displacement in the Z-axis direction can be measured with a desired accuracy (resolution) and in a noncontact manner.

여기서, 헤드 유닛 (72a, 72b) 각각이 갖는 1 쌍의 센서 헤드 (78) 는, X 축 방향으로 이간되어 있기 때문에, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 그 1 쌍의 센서 헤드 (78) 의 출력의 평균값에 기초하여, 대응하는 타겟 (38) 의 Z 축 방향의 위치 (변위량) 정보를 구하는 것, 및 1 쌍의 센서 헤드 (78) 의 출력의 차분에 기초하여 타겟 (38) 의 θy 방향의 경사량 정보를 구할 수 있다. 또, 헤드 유닛 (72a, 72b) (및 대응하는 타겟 (38)) 이 Y 축 방향으로 이간되어 있기 때문에, 주제어 장치 (50) 는, 그 헤드 유닛 (72a, 72b) 이 갖는, 동일 직선 상에 없는 합계로, 4 개의 센서 헤드 (78) 의 출력에 기초하여, 기판 홀더 (36) (도 1 참조) 의 θx 방향의 경사량 정보를 구할 수 있다. 또한, 타겟 (38) 의 Z 축 방향의 위치 (변위량) 정보를 구하는 경우에, 그 1 쌍의 센서 헤드 (78) 중 하나의 센서 헤드의 출력에 기초하여 구해도 된다.Since the pair of sensor heads 78 of each of the head units 72a and 72b are spaced apart in the X axis direction, the main controller 50 (see Fig. 4) (Displacement amount) information of the corresponding target 38 in the Z-axis direction based on the average value of the output of the pair of sensor heads 78 and 78, The inclination amount information in the? Y direction can be obtained. Since the head units 72a and 72b (and the corresponding target 38) are spaced apart in the Y-axis direction, the main controller 50 is provided on the same straight line of the head units 72a and 72b The inclination amount information in the? X direction of the substrate holder 36 (see Fig. 1) can be obtained based on the outputs of the four sensor heads 78 in total. Further, in the case of obtaining the position (displacement amount) information of the target 38 in the Z-axis direction, it may be obtained based on the output of one sensor head of the pair of sensor heads 78. [

도 4 에는, 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 의 제어계를 중심적으로 구성하고, 구성 각 부를 통괄 제어하는 주제어 장치 (50) 의 입출력 관계를 나타내는 블록도가 도시되어 있다. 주제어 장치 (50) 는, 워크스테이션 (또는 마이크로컴퓨터) 등을 포함하고, 액정 노광 장치 (10) 의 구성 각 부를 통괄 제어한다.Fig. 4 is a block diagram showing the input / output relationship of the main controller device 50 that mainly controls the control system of the liquid crystal exposure apparatus 10 (see Fig. 1) and performs overall control of the respective constituent elements. The main controller 50 includes a work station (or a microcomputer) and controls the components of the liquid crystal exposure apparatus 10 as a whole.

상기 서술한 바와 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 에서는, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 의 관리 아래, 도시하지 않은 마스크 로더에 의해, 마스크 스테이지 (14) 상으로의 마스크 (M) 의 로드가 실시됨과 함께, 도시하지 않은 기판 로더에 의해, 기판 스테이지 장치 (20) (기판 홀더 (36)) 상으로의 기판 (P) 의 로드가 실시된다. 그 후, 주제어 장치 (50) 에 의해, 도시하지 않은 얼라인먼트 검출계를 사용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 그 얼라인먼트 계측의 종료 후, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역에 축차 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작이 실시된다.In the liquid crystal exposure apparatus 10 (refer to Fig. 1) configured as described above, the mask stage 14 is moved by the mask loader (not shown) under the control of the main controller 50 The loading of the mask M is carried out and the loading of the substrate P onto the substrate stage device 20 (substrate holder 36) is carried out by a substrate loader (not shown). Thereafter, alignment measurement is performed using an alignment detection system (not shown) by the main controller 50. After completion of the alignment measurement, a plurality of shot areas set on the substrate P are sequentially subjected to a step- A scanning type exposure operation is performed.

상기 스캔 노광 동작시에 있어서, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, Z 틸트 위치 계측계 (70) (도 4 참조) 의 출력에 기초하여, 기판 (P) 상에 있어서의 조명광 (IL) (도 1 참조) 의 조사 영역 (노광 영역) 이, 투영 광학계 (16) (도 1 참조) 의 초점 심도 내에 자동적으로 위치하도록, 기판 (P) 의 Z 틸트 방향의 위치 결정 제어 (소위 오토포커스 제어) 를 실시한다. 또한, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 계측계로서, 상기 노광 영역의 근방에서 기판 (P) 의 면 위치 정보를 직접 계측하는 방식의 계측계 (공지된 오토포커스 센서) 를, 본 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (70) 와 병용해도 된다.The main controller 50 (refer to Fig. 4) in the scan exposure operation is capable of detecting the illumination light IL (see Fig. 4) on the substrate P based on the output of the Z tilt position measuring system 70 Tilt direction positioning control (so-called autofocus) of the substrate P so that the irradiation region (exposure region) of the projection optical system 16 (see FIG. 1) (see FIG. 1) is automatically positioned within the focal depth of the projection optical system 16 Control). As a Z tilt position measuring system of the substrate P, a measuring system (a known autofocus sensor) of a method of directly measuring the surface position information of the substrate P in the vicinity of the exposure area is referred to as Z It may be used in combination with the tilt position measuring system 70.

일련의 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작시에 있어서, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 도 5, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 쇼트간 이동을 실시하기 위해서 기판 (P) (기판 홀더 (36)) 을 Y 축 방향 (도 5, 도 6(a) 에서는 +Y 방향. 백색 화살표 참조) 으로 이동시킬 때에, 그 기판 (P) 과 동기하도록 (센서 헤드 (78) 로부터의 계측광이 대응하는 타겟 (38) 으로부터 벗어나지 않도록), 헤드 유닛 (72a, 72b) 각각의 Y 슬라이더 (76) 를 Y 축 방향으로 구동 (도 5, 도 6(a) 의 흑색 화살표 참조) 한다. 이에 따라, 기판 (P) 의 Y 위치에 상관없이, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구할 수 있다. 이 때, 타겟 (38) 의 Y 축 방향의 폭은, 센서 헤드 (78) 의 타겟 (38) 상에 있어서의 계측점에 비해 충분히 넓게 설정되어 있으므로, 센서 헤드 (78) 와 기판 홀더 (36) 는, 엄밀하게 Y 축 방향의 위치가 동기하고 있지 않아도 된다.5 and 6 (a), the main controller 50 (see FIG. 4) performs a series of step-and- (The substrate holder 36) is moved in the Y-axis direction (see the + Y direction and the white arrow in FIGS. 5 and 6A) The Y slider 76 of each of the head units 72a and 72b is driven in the Y axis direction (see the black arrows in Figs. 5 and 6A) so that the measurement light does not deviate from the corresponding target 38). Thus, Z tilt position information of the substrate P can be obtained regardless of the Y position of the substrate P. At this time, the width of the target 38 in the Y-axis direction is set to be sufficiently wider than the measurement point on the target 38 of the sensor head 78, so that the sensor head 78 and the substrate holder 36 , The positions in the Y-axis direction need not be synchronized exactly.

이에 반해, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 일련의 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작시에 있어서, 스캔 노광 동작을 실시하기 위해서 기판 (P) (기판 홀더 (36)) 을 X 축 방향 (도 6(b) 에서는 ―X 방향. 백색 화살표 참조) 으로 이동시킬 때, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 헤드 유닛 (72a, 72b) 각각의 Y 슬라이더 (76) 를 정지 상태 (센서 헤드 (78) 와, 대응하는 타겟 (38) 이 대향한 상태) 로 하여, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구한다. 또한, 타겟 (38) 표면의 평면도, 및 Y 슬라이더 (76) 의 직진 주행 정밀도의 확보가 곤란해질 가능성이 있는 경우에는, 상기 평면도, 직진 주행 정밀도에 관해서는, 미리 계측을 실시하여 보정 정보를 구하고, 실제의 Z 틸트 위치 정보의 계측시에, 센서 헤드 (78) 의 출력을 상기 보정 정보에 의해 보정하면 된다.On the other hand, as shown in Fig. 6 (b), in order to perform a scan exposure operation in a series of step-and-scan type exposure operations, the substrate P (substrate holder 36) (See FIG. 6), the main controller 50 (see FIG. 4) moves the Y slider 76 of each of the head units 72a and 72b in the stopped state The sensor head 78 and the corresponding target 38 are opposed to each other) to obtain the Z tilt position information of the substrate P. [ Further, when there is a possibility that it is difficult to ensure the flatness of the surface of the target 38 and the straight running accuracy of the Y slider 76, correction information is obtained by performing measurement in advance in the plan view and the straight running accuracy , And the output of the sensor head 78 may be corrected by the correction information at the time of actual measurement of the Z-tilt position information.

이상 설명한 제 1 실시형태에 관련된 Z 틸트 위치 계측계 (70) 에 의하면, 장치 본체 (18) 를 기준으로 하여, 기판 (P) 을 유지하는 기판 홀더 (36) 의 자세 변화를 다이렉트로 계측하므로, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 고정밀도로 구할 수 있다. 여기서, 기판 홀더 (36) 에 계측 센서를 장착하고, 중량 캔슬 장치 (28) (즉, Y 스텝 가이드 (30)) 를 기준으로 기판 홀더 (36) 의 자세 변화를 구하는 것도 생각할 수 있지만, 중량 캔슬 장치 (28) (및 Y 스텝 가이드 (30)) 는, XY 평면을 따라 이동하는 구성이기 때문에, 계측 정밀도가 저하될 가능성이 있다. 이에 반해, 본 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (70) 에서는, 투영 광학계 (16) 가 장착된 상부 가대부 (18a) 를 기준으로 하므로, 기판 스테이지 장치 (20) 의 동작에 상관없이, 고정밀도로 기판 (P) 의 자세 변화를 계측할 수 있다.The z-tilt position measuring system 70 according to the first embodiment described above directly measures changes in attitude of the substrate holder 36 holding the substrate P with reference to the apparatus main body 18, Z tilt position information of the substrate P can be obtained with high accuracy. It is also conceivable to mount the measurement sensor on the substrate holder 36 and determine the change in attitude of the substrate holder 36 with reference to the weight canceling device 28 (i.e., the Y step guide 30) Since the apparatus 28 (and the Y step guide 30) is configured to move along the XY plane, there is a possibility that the measurement accuracy is lowered. On the other hand, in the Z tilt position measuring system 70 of the present embodiment, since the upper portion on which the projection optical system 16 is mounted is the base portion 18a as a reference, irrespective of the operation of the substrate stage device 20, The change in attitude of the substrate P can be measured.

또, 상기 서술한 노광 영역의 근방에서 기판 (P) 의 면 위치 정보를 직접 계측하는 방식의 Z 틸트 위치 계측계 (오토포커스 센서) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (36) 가 X 축 방향에 관한 스트로크 엔드에 위치한 경우에는, 투영 광학계 (16) 의 하방에 기판 (P) 이 위치하고 있지 않기 때문에, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구할 수가 없지만, 본 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (70) 를 사용함으로써, 기판 홀더 (36) 의 X 축 방향의 위치에 상관없이, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하는 것이 가능해진다.2, the Z-tilt position measuring system (autofocus sensor) of the system for directly measuring the surface position information of the substrate P in the vicinity of the above-described exposure area has a structure in which the substrate holder 36 is X The Z-tilt position information of the substrate P can not be obtained because the substrate P is not positioned below the projection optical system 16 in the case where it is located at the stroke end with respect to the axial direction. However, By using the measuring system 70, Z tilt position information of the substrate P can be obtained regardless of the position of the substrate holder 36 in the X-axis direction.

《제 2 실시형태》&Quot; Second Embodiment &

다음으로 제 2 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에 대해, 도 7 및 도 8 을 이용하여 설명한다. 제 2 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위한 계측계의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 상위점 (相違点) 에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.Next, the liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to Figs. 7 and 8. Fig. The configuration of the liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration of the measuring system for obtaining Z tilt position information of the substrate P differs, And the elements having the same configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

상기 제 1 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (70) (도 6(a) 등 참조) 에서는, 투영 광학계 (16) 의 +Y 측 및 ―Y 측에 헤드 유닛 (헤드 유닛 (72a, 72b)) 이 각각 1 개씩 배치되어 있었던 데 반해, 본 제 2 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (170) 에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 투영 광학계 (16) 의 +Y 측에, 2 개의 헤드 유닛 (172a, 172c) 이 배치됨과 함께, 투영 광학계 (16) 의 ―Y 측에도, 2 개의 헤드 유닛 (172b, 172d) 이 배치되어 있다. 즉, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 상기 제 1 실시형태에서는, 2 개의 헤드 유닛 (72a, 72b) (즉, 합계 4 개의 센서 헤드 (78)) 을 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구했던 데 반해, 본 제 2 실시형태에서는, 4 개의 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) (즉, 합계 8 개의 센서 헤드 (78)) 을 적절히 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구한다. 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) 의 구성은, 상기 제 1 실시형태의 헤드 유닛 (72a, 72b) 과 동일하므로, 설명은 생략한다.(Head units 72a and 72b) are provided on the + Y side and the -Y side of the projection optical system 16 in the Z tilt position measuring system 70 (see FIG. 6A and the like) The Z tilt position measuring system 170 according to the second embodiment is provided with two head units 172a and 172c on the + Y side of the projection optical system 16, as shown in Fig. 8, And two head units 172b and 172d are disposed on the -Y side of the projection optical system 16 as well. That is, in the first embodiment, the main controller 55 (see Fig. 4) is provided with the head units 72a and 72b (i.e., four sensor heads 78 in total) Z tilt position information of the substrate P is appropriately used by using four head units 172a to 172d (i.e., a total of eight sensor heads 78) in the second embodiment, . The configurations of the head units 172a to 172d are the same as those of the head units 72a and 72b of the first embodiment, and the description is omitted.

또, 도 2, 도 6(a) 등에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 실시형태에 있어서, 2 개의 헤드 유닛 (72a, 72b) 의 X 위치는, 투영 광학계 (16) 의 X 위치와 거의 동일하였던 데 반해, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태에 있어서, 투영 광학계 (16) 의 +Y 측의, 2 개의 헤드 유닛 (172a, 172c) 은, 일방 (헤드 유닛 (172a)) 이 투영 광학계 (16) 보다 +X 측에 배치됨과 함께, 타방 (헤드 유닛 (172c)) 이 투영 광학계 (16) 의 ―X 측에 (즉, 주사 방향의 앞쪽측과 안쪽측에) 배치되어 있다. 투영 광학계 (16) 의 ―Y 측의, 2 개의 헤드 유닛 (172b, 172d) 도 동일하다. 이와 같이, 본 제 2 실시형태에서는, 투영 광학계 (16) 의 주위에, 4 개의 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) 이 배치되어 있다. 또한, 기판 홀더 (36) 에 브래킷 (138a) 을 통하여 X 축 방향으로 연장되는 반사면을 갖는 타겟 (138) 이 고정되어 있는 점은, 상기 제 1 실시형태와 동일하지만, 본 제 2 실시형태에 있어서, 타겟 (138) 의 X 축 방향의 치수는, 상기 제 1 실시형태보다 짧다.2 and 6A, the X position of the two head units 72a and 72b is substantially the same as the X position of the projection optical system 16 in the first embodiment 8, the two head units 172a and 172c on the + Y side of the projection optical system 16 are arranged so that one side (the head unit 172a) X side of the projection optical system 16 and the other side (the head unit 172c) is disposed on the -X side of the projection optical system 16 (i.e., on the front side and the back side in the scanning direction). The two head units 172b and 172d on the -Y side of the projection optical system 16 are also the same. As described above, in the second embodiment, four head units 172a to 172d are arranged around the projection optical system 16. The target 138 having the reflecting surface extending in the X-axis direction is fixed to the substrate holder 36 via the bracket 138a in the same manner as in the first embodiment. The dimension of the target 138 in the X-axis direction is shorter than that of the first embodiment.

본 제 2 실시형태 있어서의 주사 노광 동작시의 각 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) 의 동작은, 상기 제 1 실시형태와 대체로 동일하므로 설명을 생략한다. 즉, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 기판 홀더 (36) (기판 (P)) 의 Y 축 방향으로의 이동 (도 8 의 백색 화살표 참조) 에 동기하여, 각 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) 의 Y 슬라이더 (76) 를 Y 축 방향으로 이동 (도 8 의 흑색 화살표 참조) 시키면서, 4 개의 헤드 유닛 (172a ∼ 172d) 중 적어도 2 개의 헤드 유닛 (헤드 유닛 (172a) 과 헤드 유닛 (172b), 또는 헤드 유닛 (172c) 과 헤드 유닛 (172d), 혹은 모든 헤드 유닛 (172a ∼ 172d)) 이 갖는 센서 헤드 (78) 의 출력에 기초하여, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구한다.The operation of each of the head units 172a to 172d in the scanning exposure operation of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and therefore, the description thereof is omitted. That is, the main controller 50 (see Fig. 4) is arranged to move the head units 172a-172d in synchronization with the movement of the substrate holder 36 (substrate P) in the Y-axis direction (The head unit 172a and the head unit 172b) of the four head units 172a to 172d while moving the Y slider 76 of the head units 172a to 172d in the Y axis direction Tilt position information of the substrate P is obtained on the basis of the output of the sensor head 78 included in the head unit 172a or head unit 172c or the head unit 172d or all the head units 172a to 172d.

이상 설명한, 본 제 2 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (170) 는, 투영 광학계 (16) 의 +X 측 및 ―X 측 각각에, Y 축 방향으로 이간한, 2 개의 헤드 유닛 (헤드 유닛 (172a, 172b) 및 헤드 유닛 (172c, 172d)) 이 배치되어 있으므로, 상기 제 1 실시형태에 비해, X 축 방향에 관한 검출 영역이 길다. 따라서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 실시형태 (도 2 참조) 에 비해, 타겟 (138) 의 X 축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 이에 따라, 미동 스테이지 (32) 를 경량화 할 수 있기 때문에, 기판 (P) 의 위치 제어성이 향상된다.The Z tilt position measuring system 170 according to the second embodiment described above has two head units 172a and 172b separated from each other in the Y axis direction on the + X side and the -X side of the projection optical system 16, 172b and the head units 172c, 172d) are disposed, the detection area in the X-axis direction is longer than in the first embodiment. Therefore, as shown in Fig. 7, the length of the target 138 in the X-axis direction can be shortened as compared with the first embodiment (see Fig. 2). Accordingly, since the fine movement stage 32 can be made lightweight, the position controllability of the substrate P is improved.

《제 3 실시형태》&Quot; Third Embodiment &

다음으로 제 3 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에 대해, 도 9 ∼ 도 11 을 이용하여 설명한다. 제 3 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위한 계측계의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 동일하므로, 이하, 상위점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.Next, a liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment will be described with reference to Figs. 9 to 11. Fig. The configuration of the liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment is the same as that of the first or second embodiment except that the configuration of the measuring system for obtaining Z tilt position information of the substrate P differs. Only the differences are described, and elements having the same configurations and functions as those of the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first or second embodiment, and the description thereof will be omitted.

본 제 3 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (270) 는, 센서 헤드 (78) 를 갖는 Y 슬라이더 (76) 의 수평면 (XY 평면) 에 대한 기울기량 정보가, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 에 의해 구해지는 점이 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 상이하다. 주제어 장치 (50) 는, 센서 헤드 (78) 의 출력과, 그 출력시의 Y 슬라이더 (76) 의 기울기량 정보에 기초하여 (즉, Y 슬라이더 (76) 의 기울기를 보정하면서) 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구한다.The z-tilt position measuring system 270 of the third embodiment determines whether or not the tilt amount information on the horizontal plane (XY plane) of the Y-slider 76 having the sensor head 78 is greater than the tilt amount information of the main controller 50 ) Is different from the first and second embodiments. The main control device 50 controls the substrate P based on the output of the sensor head 78 and the tilt amount information of the Y slider 76 at the time of outputting (i.e., correcting the slope of the Y slider 76) The Z-tilt position information is obtained.

또한, 본 제 3 실시형태에서는, 상기 제 2 실시형태와 동일한 배치로 (즉, 투영 광학계 (16) 의 주위에), 4 개의 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 이 배치되어 있다 (도 9 및 도 11 참조). 4 개의 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 의 구성은, 배치가 상이한 점을 제외하고, 실질적으로 동일하다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 배치로 (즉, 투영 광학계 (16) 와 동일한 X 위치에), 2 개의 헤드 유닛이 배치되는 구성이어도 된다. 이 경우, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 타겟 (138) 보다 X 축 방향의 치수가 긴 타겟 (38) (도 2 등 참조) 을 사용한다.In the third embodiment, four head units 272a to 272d are arranged in the same arrangement as that of the second embodiment (i.e., around the projection optical system 16) (Figs. 9 and 11 Reference). The configuration of the four head units 272a to 272d is substantially the same except that the arrangement is different. Further, the present invention is not limited to this, and the two head units may be arranged in the same arrangement as the first embodiment (i.e., at the same X position as the projection optical system 16). In this case, similarly to the first embodiment, a target 38 (see Fig. 2, etc.) having a longer dimension in the X-axis direction than the target 138 is used.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛 (272a) (헤드 유닛 (272b ∼ 272d) 도 동일) 은, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로, 타겟 (138) 에 대하여 (―Z 방향으로) 계측광을 조사하는, X 축 방향으로 이간한 1 쌍의 센서 헤드 (78) (하향 헤드) 를 갖고 있다. 4 개의 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 각각이 갖는 1 쌍의 (합계로, 8 개의) 센서 헤드 (78) 를 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하는 수법은, 상기 제 2 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다.10, the head unit 272a (the same applies to the head units 272b to 272d) also irradiates measurement light (in the -Z direction) to the target 138 similarly to the second embodiment And a pair of sensor heads 78 (downward heads) separated in the X-axis direction. The method of obtaining Z tilt position information of the substrate P using a pair of (eight in total, eight) sensor heads 78 included in each of the four head units 272a to 272d is similar to that of the second embodiment The description is omitted.

여기서, 헤드 유닛 (272a) 에 있어서, 센서 헤드 (78) 가 장착된 Y 슬라이더 (76) (도 10 에서는 도시하지 않음. 도 9 참조) 는, 리니어 가이드 장치에 의해 Y 축 방향으로 직진 안내되는 구성이기 때문에, 센서 헤드 (78) (대응하는 타겟 (138) 에 대한 계측광의 광축) 에 기울기, 및 Z 변위가 생길 가능성이 있다. 그래서, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, Y 슬라이더 (76) 에 장착된, 4 개의 센서 헤드 (278) (상향 헤드) 를 사용하여, Y 슬라이더 (76) 의 기울기 (쓰러짐) 량에 관한 정보 (광축 방향의 변위량에 관한 정보도 포함한다) 를 구함과 함께, 그 Y 슬라이더 (76) 의 기울기 (계측광의 광축의 어긋남) 를 없애도록, 2 개의 센서 헤드 (78) 의 출력을, 4 개의 센서 헤드 (278) 의 출력에 기초하여 보정한다. 또한, 본 제 4 실시형태에 있어서, 4 개의 센서 헤드 (278) (상향 헤드) 는, 동일 직선 상에 없는 4 개 지점에 배치되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 3 개의 센서 헤드 (278) 를, 동일 직선 상에 없는 3 개 지점에 배치해도 된다.Here, in the head unit 272a, the Y slider 76 (not shown in Fig. 10, see Fig. 9) on which the sensor head 78 is mounted is linearly guided in the Y-axis direction by the linear guide device There is a possibility that a gradient and a Z displacement occur in the sensor head 78 (the optical axis of the measurement light with respect to the corresponding target 138). Thus, the main controller 50 (refer to Fig. 4) uses four sensor heads 278 (upward head) mounted on the Y slider 76 to adjust the inclination (fallen amount) of the Y slider 76 (Including the information on the amount of displacement in the direction of the optical axis) and to eliminate the inclination of the Y slider 76 (deviation of the optical axis of the measurement light) Based on the output of the sensor heads 278. In the fourth embodiment, four sensor heads 278 (upward head) are disposed at four points that are not on the same straight line. However, the present invention is not limited to this, and three sensor heads 278 , But may be disposed at three points that are not on the same straight line.

본 실시형태에 있어서, 센서 헤드 (278) (상향 센서) 로는, 일례로서 센서 헤드 (78) 와 동일한 레이저 변위계가 사용되고 있고, 상부 가대부 (18a) (도 9, 도 11 참조) 의 하면에 고정된, Y 축 방향으로 연장되는 타겟 (280) 을 사용하여 (즉, 상부 가대부 (18a) 를 기준으로 하여) Y 슬라이더 (76) 의 기울기량에 관한 정보를 구한다. 또한, Y 슬라이더 (76) 의 기울기량에 관한 정보를 원하는 정밀도로 구할 수 있으면, 센서 헤드 (278) 의 종류는, 특별히 한정되지 않는다.In this embodiment, the same laser displacement gauge as the sensor head 78 is used as the sensor head 278 (upward sensor) as an example, and the upper portion is fixed to the lower surface of the boss portion 18a (see Figs. 9 and 11) The information about the tilt amount of the Y slider 76 is obtained by using the target 280 extending in the Y-axis direction (that is, with respect to the upper portion 18a). The kind of the sensor head 278 is not particularly limited as long as information on the tilt amount of the Y slider 76 can be obtained with desired accuracy.

이상 설명한 제 3 실시형태에 의하면, 기판 (P) 의 Z 틸트 정보를 보다 고정밀도로 구할 수 있다. 또, 센서 헤드 (78) (하향 헤드) 의 출력이 보정되므로, Y 슬라이더 (76) 의 직진 안내 정밀도는, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 비해 러프해도 된다.According to the third embodiment described above, Z tilt information of the substrate P can be obtained with higher accuracy. Further, since the output of the sensor head 78 (downward head) is corrected, the straight guidance accuracy of the Y slider 76 may be rough compared to the first and second embodiments.

《제 4 실시형태》&Quot; Fourth Embodiment &

다음으로 제 4 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에 대해, 도 12 및 도 13 을 이용하여 설명한다. 본 제 4 실시형태에 있어서의 Z 틸트 위치 계측계 (370) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 투영 광학계 (16) 의 +Y 측에 배치된 헤드 유닛 (372a) 과, 투영 광학계 (16) 의 ―Y 측에 헤드 유닛 (372b) 을 갖고 있다. 또, 기판 홀더 (36) 에는, 헤드 유닛 (372a, 372b) 에 대응하여, 1 쌍의 타겟 (338) 이 장착되어 있다. 타겟 (338) 의 X 축 방향의 길이는, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.Next, the liquid crystal exposure apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 12 and 13. Fig. As shown in Fig. 12, the Z tilt position measuring system 370 according to the fourth embodiment includes a head unit 372a disposed on the + Y side of the projection optical system 16, And a head unit 372b on the -Y side of the projection optical system 16. [ The substrate holder 36 is provided with a pair of targets 338 corresponding to the head units 372a and 372b. The length of the target 338 in the X-axis direction is the same as in the first embodiment.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛 (372a) 은, 상기 제 3 실시형태 (도 10 참조) 와 마찬가지로, 기판 (P) (도 12 참조) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위한 1 쌍의 센서 헤드 (78) (하향 헤드) 와, 1 쌍의 센서 헤드 (78) 의 기울기량 정보를 계측하기 위한, 4 개의 센서 헤드 (278) (상향 헤드) 를 갖고 있다. 센서 헤드 (78, 278) 를 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하는 순서 등에 대해서는, 상기 제 3 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.13, the head unit 372a includes a pair of sensor heads (not shown) for obtaining Z tilt position information of the substrate P (see Fig. 12) similarly to the third embodiment 78 (downward head) and four sensor heads 278 (upward head) for measuring the tilt amount information of the pair of sensor heads 78. The order of obtaining the z-tilt position information of the substrate P using the sensor heads 78 and 278 is the same as that of the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.

또, 본 제 4 실시형태의 액정 노광 장치는, 기판 (P) 의 수평면 내의 위치 정보를 구하기 위한 계측계인 수평면 내 위치 계측계 (58) (도 4 참조) 로서, 엔코더 시스템을 갖고 있다. 이하, 본 제 3 실시형태에 관해서는, 엔코더 시스템에 관해서 설명하고, 상기 제 1 ∼ 3 실시형태와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.The liquid crystal exposure apparatus of the fourth embodiment has an encoder system as an in-plane position measuring system 58 (see FIG. 4), which is a measuring system for obtaining positional information in the horizontal plane of the substrate P. Hereinafter, the encoder system will be described with respect to the third embodiment, and elements having the same configurations and functions as those of the first to third embodiments will be denoted by the same reference numerals as those of the first to third embodiments, The description will be omitted.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛 (372a) 은, Y 리니어 액추에이터 (74), 그 Y 리니어 액추에이터 (74) 에 의해 투영 광학계 (16) 에 대하여 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동되는 Y 슬라이더 (76), 및 Y 슬라이더 (76) 에 고정된 복수의 계측 헤드 (상세한 내용은 후술한다) 를 구비하고 있다. 헤드 유닛 (372b) 도 동일하다. Y 리니어 액추에이터 (74) 및 Y 슬라이더 (76) 의 구성, 및 기능은, 상기 제 1 실시형태의 헤드 유닛 (72a) (도 1 참조) 이 갖는 Y 리니어 액추에이터 (74) 및 Y 슬라이더 (76) 와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.12, the head unit 372a includes a Y linear actuator 74, a Y slider (not shown) driven with a predetermined stroke in the Y axis direction with respect to the projection optical system 16 by the Y linear actuator 74 76), and a plurality of measuring heads (details of which will be described later) fixed to the Y-slider 76. [ The head unit 372b is also the same. The configuration and function of the Y linear actuator 74 and the Y slider 76 are the same as those of the Y linear actuator 74 and the Y slider 76 of the head unit 72a (see Fig. 1) The description is omitted.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛 (372a) 은, 상기 복수의 계측 헤드의 일부로서, 2 개의 X 엔코더 헤드 (384x) (하향 X 헤드), 2 개의 Y 엔코더 헤드 (384y) (하향 Y 헤드), 2 개의 X 엔코더 헤드 (386x) (상향 X 헤드), 및 2 개의 Y 엔코더 헤드 (386y) (상향 Y 헤드) 를 갖고 있다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 헤드 유닛 (372a) 은, 상기 복수의 계측 헤드의 일부로서, 1 쌍의 센서 헤드 (78) (하향 Z 헤드) 와, 4 개의 센서 헤드 (278) (상향 Z 헤드) 를 갖고 있다. 이상의 각 헤드 (384x, 384y, 386x, 386y, 78, 278) 는, Y 슬라이더 (76) (도 12 참조) 에 고정되어 있다. 도 12 에서 지면 좌우 대칭으로 구성되어 있는 점을 제외하고, 헤드 유닛 (372b) 도 동일하게 구성되어 있다. 또, 1 쌍의 타겟 (338) 도, 도 12 에 있어서, 좌우 대칭으로 구성되어 있다.13, the head unit 372a includes two X encoder heads 384x (downward X heads), two Y encoder heads 384y (downward Y heads) as part of the plurality of measurement heads, Two X encoder heads 386x (upward X heads), and two Y encoder heads 386y (upward Y heads). As described above, the head unit 372a includes a pair of sensor heads 78 (downward Z heads) and four sensor heads 278 (upward Z heads ). Each of the heads 384x, 384y, 386x, 386y, 78, and 278 described above is fixed to the Y slider 76 (see FIG. 12). The head unit 372b is also configured similarly, except that it is configured to be symmetrical in the left-right direction in FIG. In addition, the pair of targets 338 are also configured symmetrically in Fig.

여기서, 본 제 4 실시형태에 있어서, 타겟 (338) 의 상면에는, 복수의 스케일판 (340) 이 장착되어 있다. 스케일판 (340) 은, X 축 방향으로 연장되는 평면에서 보았을 때 띠형상의 부재로 이루어지고, 타겟 (338) 의 상면에 접착되어 있다. 스케일판 (340) 의 X 축 방향의 길이는, 타겟 (338) 의 X 축 방향의 길이에 비해 짧고, 복수의 스케일판 (340) 이, X 축 방향으로 소정의 간격으로 (서로 이간하여) 배열되어 있다. 또, 타겟 (338) 의 상면 중, ―Y 측의 단부 (端部) 근방을 포함하는 띠형상의 영역에는, 스케일판 (340) 이 첩부 (貼付) 되어 있지 않고, 그 띠형상의 영역은, 1 쌍의 센서 헤드 (78) (하향 Z 헤드) 에 대향하여, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 마찬가지로, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 계측용의 반사면으로서 기능한다. 또한, 복수의 스케일판 (340) 의 상면을 반사면으로 하여, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 계측을 실시해도 된다. 이에 따라, 그 띠형상의 영역을 형성하지 않아도 되기 때문에, 타겟 (338) 의 구성을 심플하게 할 수 있다.Here, in the fourth embodiment, a plurality of scale plates 340 are mounted on the upper surface of the target 338. The scale plate 340 is formed of a strip-like member when viewed in a plane extending in the X-axis direction, and is adhered to the upper surface of the target 338. The length of the scale plate 340 in the X-axis direction is shorter than the length of the target 338 in the X-axis direction and the plurality of scale plates 340 are arrayed (spaced apart from each other) . The scale plate 340 is not pasted to the belt-like region including the vicinity of the end on the -Y side in the upper surface of the target 338, and the belt- And functions as a reflecting surface for measuring the Z tilt position of the substrate P, similarly to the first to third embodiments, opposite to the pair of sensor heads 78 (downward Z head). The Z-tilt position measurement of the substrate P may be performed with the upper surface of the plurality of scale plates 340 as a reflection surface. Thus, since it is not necessary to form the band-shaped region, the configuration of the target 338 can be simplified.

스케일판 (340) 에는, X 스케일 (342x) 과 Y 스케일 (342y) 이 형성되어 있다. X 스케일 (342x) 은, 스케일판 (340) 의 ―Y 측의 절반의 영역에 형성되고, Y 스케일 (342y) 은, 스케일판 (340) 의 +Y 측의 절반의 영역에 형성되어 있다. X 스케일 (342x) 은, 반사형의 X 회절 격자를 갖고, Y 스케일 (342y) 은, 반사형의 Y 회절 격자를 갖고 있다. 또한, 도 13 에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 스케일판 (340) 이 실제보다 두껍게 도시됨과 함께, X 스케일 (342x), Y 스케일 (342y) 을 형성하는 복수의 격자선간의 간격 (피치) 이, 실제보다 넓게 도시되어 있다.In the scale plate 340, an X scale 342x and a Y scale 342y are formed. The X scale 342x is formed in the half of the -Y side of the scale plate 340 and the Y scale 342y is formed in the half of the + Y side of the scale plate 340. [ The X scale 342x has a reflection type X diffraction grating and the Y scale 342y has a reflection type Y diffraction grating. 13, in order to facilitate understanding, the scale plate 340 is shown thicker than the actual size, and the interval (pitch) between a plurality of grid lines forming the X scale 342x and the Y scale 342y is , And is shown wider than actual.

2 개의 X 엔코더 헤드 (384x) 는, X 스케일 (342x) 에 대향하여 배치된 상태에서, X 스케일 (342x) 에 대하여 계측광을 조사한다. 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 기판 (P) (도 12 참조) 의 X 축 방향으로의 이동에 수반하여, X 스케일 (342x) 로부터의 광에 기초하는 X 엔코더 헤드 (384x) 의 출력에 따라, 기판 (P) 의 X 축 방향에 관한 변위량 정보를 구한다. 2 개의 Y 엔코더 헤드 (384y) 도 마찬가지로, Y 스케일 (342y) 에 대향하여 배치되고, 주제어 장치 (50) 는, 그 Y 엔코더 헤드 (384y) 의 출력에 따라, 기판 (P) 의 Y 축 방향에 관한 변위량 정보를 구한다. 또, 주제어 장치 (50) 는, 헤드 유닛 (372a) 및 헤드 유닛 (372b) (도 12 참조) 각각의 X 엔코더 헤드 (384x) 의 출력에 기초하여, 기판 (P) 의 θz 방향의 회전량 정보를 구한다.The two X encoder heads 384x irradiate the measurement light with respect to the X scale 342x in a state in which they are disposed opposite to the X scale 342x. The main controller 50 (see Fig. 4) is configured to move the X-encoder head 384x on the basis of the light from the X-scale 342x along with the movement of the substrate P According to the output, displacement amount information on the substrate P in the X-axis direction is obtained. The two Y encoder heads 384y are similarly disposed opposite to the Y scale 342y and the main controller 50 moves in the Y axis direction of the substrate P in accordance with the output of the Y encoder head 384y Is obtained. The main control device 50 also controls the rotation of the substrate P in the? Z direction based on the output of the X encoder head 384x of each of the head unit 372a and the head unit 372b .

여기서, 2 개의 X 엔코더 헤드 (384x), 및 Y 엔코더 헤드 (384y) 의 X 축 방향에 관한 간격은, 인접하는 스케일판 (340) 사이의 간격보다 넓게 설정되어 있다. 따라서, 기판 (P) (도 12 참조) 의 X 위치에 상관없이, 항상, 2 개의 X 엔코더 헤드 (384x), Y 엔코더 헤드 (384y) 중 적어도 일방이 스케일판 (340) 에 대향한다. 이에 따라, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 2 개의 엔코더 헤드 (384x, 384y) 의 일방, 혹은 2 개의 엔코더 헤드 (384x, 384y) 의 평균값에 기초하여, 기판 (P) 의 위치 정보를 구할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 복수의 스케일판 (340) 이 X 축 방향으로 소정 간격으로 배치되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, X 축 방향의 길이가 타겟 (338) 과 동등한 장척 (長尺) 의 스케일판을 사용해도 된다. 이 경우, 기판 (P) 의 수평면 내의 위치 정보를 구하기 위한 엔코더 헤드 (하향 X 헤드 (384x), 하향 Y 헤드 (384y)) 는, 1 개의 헤드 유닛 (372a, 372b) 에 대해, 각각 1 개 형성되어 있으면 된다.Here, the intervals in the X-axis direction of the two X encoder heads 384x and Y encoder heads 384y are set wider than the interval between the adjacent scale plates 340. [ Thus, at least one of the two X encoder heads 384x and Y encoder heads 384y always faces the scale plate 340, regardless of the X position of the substrate P (see Fig. 12). Thus, the main controller 50 (see Fig. 4) determines the position information of the substrate P based on the average value of one or two encoder heads 384x and 384y of the two encoder heads 384x and 384y Can be obtained. In the present embodiment, a plurality of scale plates 340 are arranged at predetermined intervals in the X-axis direction, but the present invention is not limited to this, and the length of the scale plates 340 in the X- A scale plate may be used. In this case, the encoder heads (the downward X head 384x and the downward Y head 384y) for obtaining the positional information in the horizontal plane of the substrate P are respectively formed one for each of the head units 372a and 372b .

또, 수평면 내 위치 계측계 (58) 에 관해서, 도 13 의 스케일판 (380) 에 대하여 +X 방향측에 형성되는 X 엔코더 헤드 (384x) 와 Y 엔코더 헤드 (384y) (+X 방향측의 헤드 세트라고 부른다) 가 스케일판 (340) 중 제 1 스케일판 (340) 으로부터 제 2 스케일판 (340) (제 1 스케일판에 인접하는 스케일판 (340)) 으로 이동하여 제 2 스케일판 (340) 을 측정할 때에, +X 방향측의 헤드 세트는, 제 2 스케일판 (340) 을 사용하여 계측 동작 가능한 상태가 된 직후부터, 기판 (P) 의 X 축 방향에 관한 위치 정보를 계측 가능하지만, +X 방향측의 헤드 세트의 출력은, 부정값 (또는 제로) 으로부터 카운트를 재개하므로 기판 (P) 의 X 위치 정보의 산출에 사용할 수 없다. 따라서, 이 상태에서, +X 방향측의 헤드 세트의 각각의 출력의 연결 처리가 필요해진다. 연결 처리로는, 구체적으로는, 부정값 (또는 제로) 이 된 +X 방향측의 헤드 세트의 출력을, 스케일판 (380) 에 대하여 ―X 방향측에 형성되는 X 엔코더 헤드 (384x) 와 Y 엔코더 헤드 (384y) (―X 방향측의 헤드 세트라고 부른다) 의 출력을 사용하여 (동일값이 되도록) 보정하는 처리를 실시한다. 그 연결 처리는, ―X 방향측의 헤드 세트가, 제 1 스케일의 계측 범위 외가 되기 전에 완료한다.With respect to the in-plane position measuring system 58, the X encoder head 384x and the Y encoder head 384y (the headsets on the + X direction side are referred to as " Is moved from the first scale plate 340 to the second scale plate 340 (the scale plate 340 adjacent to the first scale plate) of the scale plate 340 to measure the second scale plate 340 The position information on the X-axis direction of the substrate P can be measured immediately after the head set on the + X direction side becomes the state in which the measurement operation can be performed using the second scale plate 340, but the + X direction side The output of the head set of the substrate P can not be used for calculating the X position information of the substrate P since the count is resumed from the negative value (or zero). Therefore, in this state, connection processing of each output of the head set on the + X direction side is required. Concretely speaking, the output of the head set on the + X direction side, which is a negative value (or zero), is output to the X encoder head 384x and the Y encoder 380x formed on the -X direction side with respect to the scale plate 380 A process of correcting (making the same value) using the output of the head 384y (called a head set on the -X direction side) is performed. The connection processing is completed before the head set on the -X direction side becomes outside the measurement range of the first scale.

마찬가지로, ―X 방향측의 헤드 세트가, 제 1 스케일판 (340) 의 계측 범위 외가 된 경우에는, 그 계측 범위 외가 되기 전에, ―X 방향측의 헤드 세트의 출력을 무효 취급으로 한다. 따라서, 기판 (P) 의 X 위치 정보는, +X 방향측의 헤드 세트의 출력에 기초하여 구해진다. 그리고, ―X 방향측의 헤드 세트의 각각이 제 2 스케일판 (340) 을 사용하여 계측 동작을 실시하는 것이 가능해진 직후에, ―X 방향측의 헤드 세트에 대하여, +X 방향측의 헤드 세트의 출력을 사용한 연결 처리를 실시한다.Likewise, when the head set on the -X direction side is out of the measurement range of the first scale plate 340, the output of the head set on the -X direction side is invalidated before it comes out of the measurement range. Therefore, the X position information of the substrate P is obtained based on the output of the head set on the + X direction side. Immediately after each of the head sets on the -X direction side can perform the measurement operation using the second scale plate 340, Perform connection processing using output.

또한, 상기 서술한 연결 처리는, 4 개의 헤드 (+X 방향측의 헤드 세트, ―X 방향측의 헤드 세트) 의 서로의 위치 관계가 이미 알려져 있는 것이 전제로 되어 있다. 이 각 헤드간의 위치 관계는, 상기 4 개의 헤드가 공통의 스케일에 대향한 상태에서 그 스케일을 사용하여 구하는 것, 혹은, 각 헤드간에 배치한 계측 장치 (레이저 간섭계나 거리 센서 등) 를 사용하여 구하는 것이 가능하다. 이 연결 처리는, 상향 X 헤드 (386x) 와 Y 헤드 (386y) 에 대해 실시해도 되고, 하향 Z 헤드 (78) 나 상향 Z 헤드 (278) 등에 대해 실시해도 된다.The above-described connection processing is premised on that the positional relationship between the four heads (the head set on the + X direction side and the head set on the -X direction side) is already known. The positional relationship between the heads can be determined by using the scale with the four heads facing a common scale or by using a measuring device (laser interferometer, distance sensor, etc.) arranged between the heads It is possible. This connection processing may be performed for the upward X head 386x and the Y head 386y or for the downward Z head 78 and the upward Z head 278. [

또, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 마찬가지로, 기판 (P) (도 12 참조) 의 Y 축 방향으로의 이동에 수반하여, Y 슬라이더 (76) (도 12 참조) 를 기판 (P) 에 동기하여 Y 축 방향으로 구동한다. 여기서, 본 실시형태의 수평면 내 위치 계측계 (58) 에서는, Y 슬라이더 (76) 가 갖는 X 엔코더 헤드 (384x), Y 엔코더 헤드 (384y) 의 출력에 기초하여, 기판 (P) 의 위치 정보를 구하기 때문에, Y 슬라이더 (76) 자체의 Y 축 방향으로의 변위량 정보도, 기판 (P) 과 동일한 정도의 정밀도로 계측할 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 수평면 내 위치 계측계 (58) 는, Y 슬라이더 위치 계측계 (80) (도 4 참조) 로서, 상부 가대부 (18a) (도 12 참조) 의 하면에 고정된 스케일판 (380) 을 사용하여 Y 슬라이더 (76) 의 변위를 구하는 엔코더 시스템을 추가로 구비하고 있다.The main control device 50 (see Fig. 4), similar to the first to third embodiments described above, moves along the Y-axis direction of the substrate P (see Fig. 12) (See FIG. 12) in the Y-axis direction in synchronization with the substrate P. Here, in the in-plane position measuring system 58 of the present embodiment, the position information of the substrate P is obtained on the basis of the outputs of the X encoder head 384x and the Y encoder head 384y of the Y slider 76 It is necessary to measure displacement amount information in the Y-axis direction of the Y slider 76 itself to the same degree of precision as that of the substrate P. Therefore, the in-plane position measurement system 58 of this embodiment is a Y-slider position measurement system 80 (see Fig. 4), in which the scale plate fixed to the lower surface of the upper portion 18a (380) is used to obtain the displacement of the Y slider (76).

스케일판 (380) 은, Y 축 방향으로 연장되는 판상의 부재로 이루어지고, 그 하면에는, 상기 서술한 스케일판 (340) 과 마찬가지로, X 스케일 (382x) 및 Y 스케일 (382y) 이 형성되어 있다. 또, Y 슬라이더 (76) (도 12 참조) 에는, X 스케일 (382x) 에 대향하여, 2 개의 X 엔코더 헤드 (386x) 가 Y 축 방향으로 이간하여 장착됨과 함께, Y 스케일 (382y) 에 대향하여, 2 개의 Y 엔코더 헤드 (386y) 가 Y 축 방향으로 이간하여 장착되어 있다. 또, 스케일판 (380) 은, 4 개의 센서 헤드 (278) (상향 Z 헤드) 에도 대향하고 있고, 그 4 개의 센서 헤드 (278) 를 사용하여 Y 슬라이더 (76) 의 기울기량을 구할 때의 타겟 (반사면) 으로서도 기능한다.The scale plate 380 is formed of a plate-shaped member extending in the Y-axis direction, and on the lower surface thereof, an X-scale 382x and a Y-scale 382y are formed similarly to the above-described scale plate 340 . Two X encoder heads 386x are mounted apart from each other in the Y axis direction against the X scale 382x and a plurality of X encoder heads 386x are mounted opposite to the Y scale 382y in the Y slider 76 , And two Y encoder heads 386y are mounted apart from each other in the Y axis direction. The scale plate 380 also faces the four sensor heads 278 (upward Z head), and the sensor head 278 is used to detect the inclination of the Y slider 76 (Reflecting surface).

주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 기판 (P) (도 12 참조) 을 Y 축 방향으로 이동시킬 때에, 그 기판 (P) 과 동기하여 Y 슬라이더 (76) 를 Y 축 방향으로 이동시킨다. 주제어 장치 (50) 는, 이 때의 Y 슬라이더 (76) 의 XY 평면 내의 위치 정보를, 2 개의 X 엔코더 헤드 (386x) 및 2 개의 Y 엔코더 헤드 (386y) 의 출력에 기초하여 구하고, 그 Y 슬라이더 (76) 의 위치 정보와, Y 슬라이더 (76) 에 장착된, 2 개의 X 엔코더 헤드 (384x), Y 엔코더 헤드 (384y) 의 출력에 기초하여, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 구한다. 이와 같이, 본 실시형태의 수평면 내 위치 계측계 (58) 는, Y 슬라이더 (76) 를 통하여, 간접적으로 장치 본체 (18) 를 기준으로 하여 기판 (P) 의 수평면 내의 위치 정보를 엔코더 시스템에 의해 구한다.4) moves the Y slider 76 in the Y-axis direction in synchronization with the substrate P when the substrate P (see Fig. 12) is moved in the Y-axis direction . The main controller 50 obtains the positional information of the Y slider 76 in the XY plane at this time based on the outputs of the two X encoder heads 386x and two Y encoder heads 386y, Position information in the XY plane of the substrate P is obtained on the basis of the position information of the XY plane 76 and the outputs of the two X encoder heads 384x and Y encoder heads 384y mounted on the Y slider 76 . In this way, the in-plane position measuring system 58 of the present embodiment is able to measure the position information in the horizontal plane of the substrate P indirectly with reference to the apparatus main body 18 via the Y slider 76 by the encoder system I ask.

이상 설명한 제 4 실시형태에 의하면, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 엔코더 시스템에 의해 구하므로, 광 간섭계 시스템에 비해, 공기 흔들림 등의 영향을 저감할 수 있어, 계측 정밀도가 향상된다. 또, 본 실시형태의 엔코더 시스템은, 기판 (P) 의 Y 축 방향으로의 이동에 추종하여 헤드가 이동하므로, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 전체 이동 범위를 커버하는 넓은 스케일판을 준비할 필요가 없다.According to the fourth embodiment described above, since the position information of the substrate P in the XY plane is obtained by the encoder system, the influence of air blurring or the like can be reduced as compared with the optical interferometer system, and the measurement accuracy is improved. The encoder system according to the present embodiment has a need to prepare a wide scale plate covering the entire movement range of the substrate P in the XY plane since the head moves following the movement of the substrate P in the Y- There is no.

또한, 본 제 4 실시형태에서는, X 엔코더 헤드 (384x, 386x), 및 Y 엔코더 헤드 (384y, 386y) 에 의해, 기판 (P) 및 Y 슬라이더 (76) 각각의 XY 평면 내의 위치 정보를 구했지만, Z 축 방향의 변위량 정보를 계측 가능한 2 차원 엔코더 헤드 (XZ 엔코더 헤드 혹은 YZ 엔코더 헤드) 를 사용하여, 기판 (P) 및 Y 슬라이더 (76) 각각의 XY 평면 내의 위치 정보와 아울러, 기판 (P) 및 Y 슬라이더 (76) 각각의 Z 틸트 변위량 정보를 구해도 된다. 이 경우, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위한 센서 헤드 (78, 278) 를 생략하는 것이 가능하다. 또한, 이 경우, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위해서는, 항상 2 개의 하향 Z 헤드가 스케일판 (340) 에 대향하고 있을 필요가 있으므로, 스케일판 (340) 을 타겟 (338) 과 동일한 정도 길이의 1 매의 장척의 스케일판에 의해 구성하는 것, 혹은 상기 2 차원 엔코더 헤드를 X 축 방향으로 소정 간격으로, 3 개 이상 배치하는 것이 바람직하다.Although the position information in the XY plane of each of the substrate P and the Y slider 76 is obtained by the X encoder heads 384x and 386x and the Y encoder heads 384y and 386y in the fourth embodiment The position information in the XY plane of each of the substrate P and the Y slider 76 as well as the position information in the XY plane of the substrate P and the Y slider 76 are measured by using a two-dimensional encoder head (XZ encoder head or YZ encoder head) capable of measuring displacement amount information in the Z- And the Y-slider 76 may be obtained. In this case, it is possible to omit the sensor heads 78 and 278 for obtaining Z tilt position information of the substrate P. In this case, in order to obtain Z tilt position information of the substrate P, it is necessary to always face two downward Z heads facing the scale plate 340, so that the scale plate 340 is placed in the same position as the target 338 Or two or more of the two-dimensional encoder heads are arranged at a predetermined interval in the X-axis direction.

또, 본 제 4 실시형태에서는, 타겟 (338) 의 상면에, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 얻기 위해서 사용되는 스케일판 (340) 과, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 계측용의 피계측면 (스케일판 (340) 이 첩부되어 있지 않은 띠형상의 영역) 이 형성되어 있으므로, X 엔코더 헤드 (384x) 와 Y 엔코더 헤드 (384y) 가 스케일판 (340) 사이를 걸칠 때에 실시하는 연결 처리를, 센서 헤드 (78) (하향 Z 헤드) 에 대해서는 실시할 필요가 없다. 이에 따라, Z 틸트 위치 계측을 심플하게 실시할 수 있다. 또한, 복수의 스케일판 (340) 의 상면을 반사면으로 하여, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 계측을 실시하는 경우에는, 센서 헤드 (78) (하향 Z 헤드) 에 대해서도 연결 처리를 실시해도 된다. 이 경우, 그 띠형상의 영역을 형성하지 않아도 되기 때문에, 타겟 (338) 의 구성을 심플하게 할 수 있다.In the fourth embodiment, on the upper surface of the target 338, there are provided a scale plate 340 used for obtaining positional information in the XY plane of the substrate P, a scale plate 340 used for measuring the Z tilt position of the substrate P (Area in which the scale plate 340 is not pasted) is formed on the side surface of the scale plate 340. The connection processing performed when the X encoder head 384x and the Y encoder head 384y extend between the scale plates 340 , And the sensor head 78 (downward Z head) need not be performed. Thus, the Z tilt position measurement can be simply performed. When the Z-tilt position measurement of the substrate P is performed with the upper surface of the plurality of scale plates 340 as a reflection surface, the sensor head 78 (downward Z head) may be subjected to connection processing . In this case, since it is not necessary to form the band-shaped region, the configuration of the target 338 can be simplified.

여기서, 상기 서술한 바와 같이, 상기 기판 홀더 (36) 의 Y 스텝 동작시에 있어서, 기판 스테이지 장치 (20) 에서는, 예를 들어 2 개의 Y 슬라이더 (76) 가, 기판 홀더 (36) 에 동기하여 Y 축 방향으로 구동된다. 즉, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 엔코더 시스템의 출력에 기초하여, 기판 홀더 (36) 를 목표 위치까지 Y 축 방향으로 구동하면서, Y 슬라이더 위치 계측계 (80) (도 4 참조. 여기서는 엔코더 시스템) 의 출력에 기초하여, Y 슬라이더 (76) 를 Y 축 방향으로 구동한다. 이 때, 주제어 장치 (50) 는, Y 슬라이더 (76) 와 기판 홀더 (36) 를 동기하여 (Y 슬라이더 (76) 가 기판 홀더 (36) 에 추종하도록) 구동한다. 또, 주제어 장치 (50) 는, 복수의 헤드 (384x, 384y) 중 적어도 1 개의 헤드가, 스케일판 (340) 으로부터 벗어나지 않는 (계측 가능 범위 외가 되지 않는) 범위에서, Y 슬라이더 (76) 의 위치 제어를 실시한다.As described above, in the Y stage operation of the substrate holder 36, for example, two Y sliders 76 are provided in the substrate stage device 20 in synchronization with the substrate holder 36 And is driven in the Y-axis direction. 4) drives the substrate holder 36 to the target position in the Y-axis direction based on the output of the encoder system, while the Y-slider position measuring system 80 . Here, the Y slider 76 is driven in the Y-axis direction based on the output of the encoder system). At this time, the main controller 50 drives the Y slider 76 and the substrate holder 36 in synchronism with each other (so that the Y slider 76 follows the substrate holder 36). The main control device 50 controls the position of the Y slider 76 in the range in which at least one of the heads 384x and 384y does not deviate from the scale plate 340 Control is performed.

따라서, 기판 홀더 (36) 의 Y 위치 (기판 홀더 (36) 의 이동 중도 포함한다) 에 상관없이, X 헤드 (384x), Y 헤드 (384y) (각각 도 13 참조) 로부터 조사되는 계측빔 각각이, X 스케일 (342x), Y 스케일 (342y) (각각 도 13 참조) 로부터 벗어나는 일이 없다. 바꿔 말하면, 기판 홀더 (36) 를 Y 축 방향으로 이동 중 (Y 스텝 동작 중) 에 X 헤드 (384x), Y 헤드 (384y) 로부터 조사되는 계측빔 각각이 X 스케일 (342x), Y 스케일 (342y) 로부터 벗어나지 않는 정도, 즉 X 헤드 (384x), Y 헤드 (384y) 로부터의 계측빔에 의한 계측이 도중에 끊어지지 않는 (계측을 계속할 수 있는) 정도로, 예를 들어 2 개의 Y 슬라이더 (76) 와 기판 홀더 (36) 를 동기하여 Y 축 방향으로 이동시키면 된다.Thus, each of the measurement beams irradiated from the X head 384x, the Y head 384y (see Fig. 13, respectively), regardless of the Y position of the substrate holder 36 (including during the movement of the substrate holder 36) , The X scale 342x, and the Y scale 342y (see Fig. 13, respectively). In other words, when each of the measurement beams irradiated from the X head 384x and the Y head 384y is in the X-scale 342x, the Y-scale 342y, and the Y-axis 342x while moving the substrate holder 36 in the Y- The two Y sliders 76 and the Y head 384y are arranged in such a manner that the measurement by the measurement beam from the X head 384x and the Y head 384y is not interrupted (measurement can be continued) The substrate holder 36 may be moved in the Y-axis direction synchronously.

이 때, 기판 홀더 (36) 가 스텝 방향 (Y 축 방향) 으로 움직이기 전에, Y 슬라이더 (76) (X 헤드 (384x, 386x), Y 헤드 (384y, 386y)) 를 기판 홀더 (36) 에 앞서 스텝 방향으로 움직이기 시작해도 된다. 이에 따라, 각 헤드의 가속도를 억제할 수 있고, 또한 이동 중의 각 헤드의 기울기 (진행 방향에 대하여 앞으로 기울어지는 것) 를 억제할 수 있다. 또, 이 대신에, Y 슬라이더 (76) 를 기판 홀더 (36) 보다, 뒤늦게 스텝 방향으로 움직이기 시작해도 된다.At this time, before the substrate holder 36 moves in the step direction (Y axis direction), the Y slider 76 (X heads 384x and 386x) and the Y heads 384y and 386y are moved to the substrate holder 36 It may start to move in the step direction in advance. Thus, the acceleration of each head can be suppressed, and the inclination of each head during movement (inclining toward forward direction) can be suppressed. Alternatively, the Y slider 76 may start to move later than the substrate holder 36 in the step direction instead.

또, 기판 홀더 (36) 의 Y 스텝 동작이 완료하면, 마스크 스테이지 위치 계측계 (54) (도 4 참조) 의 출력에 기초하여 마스크 (M) (도 1 참조) 가 ―X 방향으로 구동됨과 함께, 그 마스크 (M) 에 동기하여, 기판 스테이지 수평면 내 위치 계측계 (도 4 참조. 여기서는 엔코더 시스템) 의 출력에 기초하여 기판 홀더 (36) 가 ―X 방향으로 구동됨으로써, 기판 (P) 상의 쇼트 영역에 마스크 패턴이 전사된다. 이 때, 예를 들어 2 개의 Y 슬라이더 (76) 는, 정지 상태가 된다. 액정 노광 장치 (10) 에서는, 상기 마스크 (M) 의 스캔 동작, 기판 홀더 (36) 의 Y 스텝 동작, 및 기판 홀더 (36) 의 스캔 동작을 적절히 반복함으로써, 기판 (P) 상의 복수의 쇼트 영역에 대하여, 마스크 패턴이 순차 전사된다. 상기 노광 동작시에 있어서, 예를 들어 2 개의 Y 슬라이더 (76) 는, 타겟 (338) (스케일판 (340)) 과의 대향 상태가 유지되도록, 기판 홀더 (36) 가 +Y 방향 및 ―Y 방향으로 스텝할 때마다, 그 기판 홀더 (36) 와 동 방향으로, 동 거리만큼 구동된다.When the Y step operation of the substrate holder 36 is completed, the mask M (see FIG. 1) is driven in the -X direction based on the output of the mask stage position measuring system 54 (see FIG. 4) , The substrate holder 36 is driven in the -X direction on the basis of the output of the position measuring system in the horizontal plane of the substrate stage (refer to FIG. 4, here encoder system) in synchronization with the mask M, The mask pattern is transferred to the region. At this time, for example, two Y sliders 76 are in a stopped state. In the liquid crystal exposure apparatus 10, by appropriately repeating the scanning operation of the mask M, the Y step operation of the substrate holder 36, and the scanning operation of the substrate holder 36, The mask pattern is sequentially transferred. In the exposure operation, for example, two Y sliders 76 are arranged in the + Y direction and the -Y direction (the Y direction) so that the substrate holder 36 opposes the target 338 (the scale plate 340) The substrate holder 36 is driven by the same distance in the same direction as that of the substrate holder 36.

여기서, 상기 서술한 바와 같이, Y 스케일 (342y) 은, X 축 방향으로 연장되는 복수의 격자선을 갖고 있다. 또, 도 17 에 나타내는 바와 같이, Y 헤드 (384y) 로부터 Y 스케일 (342y) 상에 조사되는 계측빔의 조사점 (384y) (편의상, Y 헤드와 동일한 부호를 붙여 설명한다) 은, Y 축 방향을 장축 방향으로 하는 타원상으로 되어 있다. 엔코더 시스템에서는, Y 헤드 (384y) 와 Y 스케일 (342y) 이 Y 축 방향으로 상대 이동하여 계측빔이 격자선을 걸치면, 상기 조사점으로부터의 ±1 차 회절광의 위상 변화에 기초하여, Y 헤드 (384y) 로부터의 출력이 변화한다.Here, as described above, the Y scale 342y has a plurality of grid lines extending in the X axis direction. 17, the irradiation point 384y of the measurement beam irradiated onto the Y scale 342y from the Y head 384y (the same reference numerals as those of the Y head will be described for the sake of simplicity) In the longitudinal direction. In the encoder system, when the Y head 384y and the Y-scale 342y move relative to each other in the Y-axis direction and the measurement beam crosses the lattice line, based on the phase change of the + 1st-order diffracted light from the irradiation point, 384y change.

이에 반해, 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 상기 스캔 노광 동작 중에 있어서, 기판 홀더 (36) 를 스캔 방향 (X 축 방향) 으로 구동할 때에, Y 슬라이더 (76) (도 12 참조) 가 갖는 Y 헤드 (384y) 로부터의 계측빔이, Y 스케일 (342y) 을 형성하는 복수의 격자선을 걸치지 않도록, 즉, Y 헤드 (384y) 의 출력이 변화하지 않도록 (변화가 제로이도록), Y 슬라이더 (76) 의 스텝 방향의 위치 (Y 위치) 를 제어한다.12) when driving the substrate holder 36 in the scanning direction (X-axis direction) during the scan exposure operation, while the main controller 50 (see Fig. 4) So that the measurement beam from the Y head 384y of the Y head 384y does not spread across a plurality of grid lines forming the Y scale 342y, that is, the output of the Y head 384y does not change (the change is zero) (Y position) of the Y slider 76 in the step direction.

구체적으로는, 예를 들어 Y 스케일 (342y) 을 구성하는 격자선간의 피치보다 높은 분해능을 갖는 센서에 의해 Y 헤드 (384y) 의 Y 위치를 계측하고, 그 Y 헤드 (384y) 로부터의 계측빔의 조사점이 격자선을 걸치게 되기 (Y 헤드 (384y) 의 출력이 변화하게 되기) 직전에, Y 헤드 (384y) 의 Y 위치를 Y 리니어 액추에이터 (74) (도 12 참조) 를 통하여 제어한다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 Y 헤드 (384y) 로부터의 계측빔이 격자선을 걸침으로써, Y 헤드 (384y) 의 출력이 변화했을 경우에, 이것에 따라, 그 Y 헤드 (384y) 를 구동 제어함으로써, 실질적으로 Y 헤드 (384y) 로부터의 출력이 변화하지 않도록 해도 된다. 이 경우, Y 헤드 (384y) 의 Y 위치를 계측하는 센서가 불필요하다.More specifically, for example, the Y position of the Y head 384y is measured by a sensor having a higher resolution than the pitch between the lattice lines constituting the Y scale 342y, and the Y position of the measurement beam from the Y head 384y is measured The Y position of the Y head 384y is controlled via the Y linear actuator 74 (see FIG. 12) immediately before the irradiation point is placed on the grid line (the output of the Y head 384y changes). For example, when the output of the Y head 384y changes due to the measurement beam from the Y head 384y straddling the lattice line, the Y head 384y, So that the output from the Y head 384y can be substantially prevented from changing. In this case, a sensor for measuring the Y position of the Y head 384y is unnecessary.

《제 5 실시형태》&Quot; Fifth Embodiment &

다음으로 제 5 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에 대해, 도 14 및 도 15 를 이용하여 설명한다. 본 제 5 실시형태에 관련된 액정 노광 장치는, 상기 제 4 실시형태와 마찬가지로, 엔코더 시스템을 사용하여 기판 (P) 의 수평면 내의 위치 정보를 구하지만, 그 엔코더 시스템용 (수평면 내 위치 계측계) 의 헤드 유닛과, Z 틸트 위치 계측계용의 헤드 유닛이 독립되어 있는 점이 상기 제 4 실시형태와 상이하다. 이하, 제 4 실시형태와의 상위점에 관해서 설명하고, 상기 제 4 실시형태와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 4 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.Next, a liquid crystal exposure apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to Figs. 14 and 15. Fig. The liquid crystal exposure apparatus according to the fifth embodiment obtains positional information in the horizontal plane of the substrate P using an encoder system in the same manner as in the fourth embodiment, The head unit and the head unit for the Z-tilt position measuring instrument are independent of each other. Hereinafter, differences from the fourth embodiment will be described, and elements having the same configurations and functions as those of the fourth embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the fourth embodiment, and the description thereof will be omitted.

본 제 5 실시형태의 액정 노광 장치에 있어서의 Z 틸트 위치 계측계는, 상기 제 3 실시형태의 Z 틸트 위치 계측계 (270) 와 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 상부 가대부 (18a) 의 하면에는, 4 개의 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) (도 12 에서는, 헤드 유닛 (272b, 272d) 은 도시하지 않음. 도 9 등 참조) 이 장착되어 있고, 그 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 을 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보가 구해진다. 상부 가대부 (18a) 에는, 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 에 대향하여 타겟 (280) (반사면) 이 고정되어 있다. 4 개의 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 각각이 갖는 Z 센서 헤드 (78, 278) 를 사용하여 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하는 순서 등에 대해서는, 상기 제 3 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.The Z tilt position measuring system in the liquid crystal exposure apparatus of the fifth embodiment is configured similarly to the Z tilt position measuring system 270 of the third embodiment. 14, four head units 272a to 272d (the head units 272b and 272d are not shown in Fig. 12, see Fig. 9 and the like) are provided on the lower surface of the upper portion 18a, And Z tilt position information of the substrate P is obtained by using the head units 272a to 272d. A target 280 (reflecting surface) is fixed to the top portion 18a so as to face the head units 272a to 272d. The procedure of obtaining Z tilt position information of the substrate P by using the Z sensor heads 78 and 278 of each of the four head units 272a to 272d is the same as that of the third embodiment, .

엔코더 시스템 (수평면 내 위치 계측계 (58)) 은, 상기 제 4 실시형태와 마찬가지로, 투영 광학계 (16) 를 사이에 두고 1 쌍의 헤드 유닛 (472a, 472b) 을 갖고 있다. 헤드 유닛 (472a, 472b) 은, 배치가 상이한 점을 제외하고, 실질적으로 동일한 구성이다. 헤드 유닛 (472a) 은, 헤드 유닛 (272a) 과 헤드 유닛 (272c) 의 사이에 배치되어 있다. 또, 도시하지 않지만, 헤드 유닛 (472b) 은, 헤드 유닛 (272b) 과 헤드 유닛 (272d) 의 사이에 배치되어 있다. 헤드 유닛 (472a, 472b) 은, 헤드 유닛 (272a ∼ 272d) 과 마찬가지로, 상부 가대부 (18a) 의 하면에 고정되어 있다. 또, 상부 가대부 (18a) 에는, 헤드 유닛 (472a, 472b) 에 대향하여 스케일판 (380) 이 고정되어 있다.The encoder system (the in-plane position measurement system 58) has a pair of head units 472a and 472b with a projection optical system 16 interposed therebetween as in the fourth embodiment. The head units 472a and 472b have substantially the same configuration, except that their positions are different. The head unit 472a is disposed between the head unit 272a and the head unit 272c. Although not shown, the head unit 472b is disposed between the head unit 272b and the head unit 272d. Like the head units 272a to 272d, the head units 472a and 472b are fixed to the lower surface of the pedestal portion 18a. A scale plate 380 is fixed to the top portion 18a so as to face the head units 472a and 472b.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛 (472a) 은, 상기 제 4 실시형태의 헤드 유닛 (372a) (도 13 참조) 으로부터, 복수의 센서 헤드 (78, 278) 를 제거한 것이다. 본 제 5 실시형태에 있어서의 헤드 유닛 (472a, 472b) (도 14 참조) 을 사용하여 기판 (P) 의 수평면 내의 위치 정보를 구하는 순서 등에 대해서는, 상기 제 4 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.As shown in Fig. 15, the head unit 472a is obtained by removing a plurality of sensor heads 78, 278 from the head unit 372a (see Fig. 13) of the fourth embodiment. The order and the like of obtaining the position information in the horizontal plane of the substrate P using the head units 472a and 472b (see Fig. 14) in the fifth embodiment are the same as those in the fourth embodiment, .

본 제 5 실시형태에 의하면, 기판 (P) 의 수평면 내 위치 계측계의 헤드 유닛과, 기판의 Z 틸트 위치 계측계용의 헤드 유닛이 독립되어 있으므로, 상기 제 4 실시형태에 비해, 헤드 유닛의 구성이 심플하고, 각 센서 헤드의 배치가 용이하다. 또, 상기 제 4 실시형태에 비해, 타겟 (438) 의 X 축 방향의 치수를 짧게 할 수 있다.According to the fifth embodiment, since the head unit of the in-plane position measuring system of the substrate P and the head unit of the Z tilt position measuring instrument of the substrate are independent, the configuration of the head unit This is simple, and arrangement of each sensor head is easy. In addition, compared with the fourth embodiment, the dimension of the target 438 in the X-axis direction can be shortened.

《제 4 및 제 5 의 각 실시형태의 변형예》&Quot; Modifications of Fourth and Fifth Embodiments "

또한, 상기 제 4 및 제 5 의 각 실시형태 (기판 스테이지 수평면 내 위치 계측계 (58) 가 엔코더 시스템인 경우의 실시형태) 에 있어서, X 스케일 (도 중에 도시하는 X 축 방향 계측용의 격자 패턴) 이나 Y 스케일 (도 중에 도시하는 Y 축 방향 계측용의 격자 패턴) 을, 서로 독립된 스케일용 부재 (예를 들어, 타겟 (338) 상에 배치되어 있는 복수의 스케일판) 에 형성하도록 구성하고 있다. 그러나, 이들 복수의 격자 패턴을, 동일한 긴 스케일용 부재 상에 한 무리의 격자 패턴마다 나누어 형성하도록 해도 된다. 또 동일한 긴 스케일용 부재 상에 격자 패턴을 연속해서 형성해도 된다.In the fourth and fifth embodiments (embodiments in which the substrate stage in-plane position measurement system 58 is an encoder system), the X-scale (X-axis direction measurement grid pattern ) Or a Y scale (a grid pattern for Y-axis direction measurement shown in the drawing) are formed on independent scale members (for example, a plurality of scale plates disposed on the target 338) . However, these plurality of grid patterns may be formed by dividing each group of grid patterns on the same long-scale member. Alternatively, a grid pattern may be continuously formed on the same long-scale member.

또, 타겟 (338, 438) 상에 있어서, X 축 방향으로 복수의 스케일이, 소정 간격의 간극을 개재하면서 연이어 배치된 스케일군 (스케일열) 을, 복수 열, 서로 Y 축 방향으로 떨어진 상이한 위치 (예를 들어, 투영 광학계 (16) 에 대하여 일방의 측 (+Y 측) 의 위치와, 타방 (―Y 측) 의 위치) 에 배치하는 경우에, 복수 열간에 있어서, 상기 소정 간격의 간극의 위치가 X 축 방향에 있어서 중복하지 않도록 배치해도 된다. 이와 같이 복수의 스케일열을 배치하면, 서로의 스케일열에 대응하여 배치된 헤드가 동시에 계측 범위 외가 되는 (바꿔 말하면, 양 헤드가 동시에 간극에 대향하는) 경우가 없다.It is also possible to arrange a plurality of scales (scale columns) arranged in succession on the targets 338 and 438 with a plurality of scales in the X-axis direction intervening a gap of a predetermined interval in a plurality of rows, (For example, a position on the one side (+ Y side) and the other side (-Y side) with respect to the projection optical system 16), the position of the gap May be arranged so as not to overlap in the X-axis direction. When a plurality of scale arrays are arranged in this way, there is no case in which the heads arranged in correspondence with each other in scale arrays are simultaneously out of the measuring range (in other words, both heads face the gaps at the same time).

또, 타겟 (338, 438) 상에 있어서, X 축 방향으로 복수의 스케일이, 소정 간격의 간극을 개재하면서 연이어 배치된 스케일군 (스케일열) 을, 복수 열, 서로 Y 축 방향으로 떨어진 상이한 위치 (예를 들어, 투영 광학계 (16) 에 대하여 일방의 측 (+Y 측) 의 위치와, 타방 (―Y 측) 의 위치) 에 배치하는 경우에, 이 복수의 스케일군 (복수의 스케일열) 을, 기판 상에 있어서의 쇼트의 배치 (쇼트 맵) 에 기초하여 구분하여 사용할 수 있도록 구성해도 된다. 예를 들어, 복수의 스케일열의 전체적으로의 길이를, 스케일열간에서 서로 다르게 해 두면, 상이한 쇼트 맵에 대응할 수 있고, 4 모따기의 경우와 6 모따기의 경우 등, 기판 상에 형성하는 쇼트 영역의 수의 변화에도 대응할 수 있다. 또 이와 같이 배치함과 함께, 각 스케일열의 간극의 위치를 X 축 방향에 있어서 서로 상이한 위치로 하면, 복수의 스케일열에 각각 대응하는 헤드가 동시에 계측 범위 외가 되는 경우가 없기 때문에, 연결 처리에 있어서 부정값이 되는 센서의 수를 줄일 수 있고, 연결 처리를 고정밀도로 실시할 수 있다.It is also possible to arrange a plurality of scales (scale columns) arranged in succession on the targets 338 and 438 with a plurality of scales in the X-axis direction intervening a gap of a predetermined interval in a plurality of rows, (A plurality of scale arrays) in the case of disposing the plurality of scale groups (a plurality of scale arrays) in the case of disposing the plurality of scale groups (Short map) on the substrate, as shown in FIG. For example, if the overall length of a plurality of scale lines is made different from each other in the scale column, it is possible to cope with different short maps, and the number of shot areas formed on the substrate, such as four chamfering and six chamfering It can respond to changes. When the positions of the gaps of the respective scale arrays are different from each other in the X-axis direction, the heads corresponding to the plurality of scale arrays are not simultaneously out of the measurement range, and therefore, It is possible to reduce the number of sensors as the value, and to carry out the connection processing with high precision.

또, 타겟 (338, 438) 상에서, X 축 방향으로 복수의 스케일이, 소정 간격의 간극을 개재하면서 연이어 배치된 스케일군 (스케일열) 에 있어서, 1 개의 스케일 (X 축 계측용의 패턴) 의 X 축 방향의 길이를, 1 쇼트 영역의 길이 (기판 홀더 상의 기판을 X 축 방향으로 이동시키면서 스캔 노광을 실시할 때에, 디바이스 패턴이 조사되어 기판 상에 형성되는 길이) 분만큼 연속해서 측정할 수 있는 길이로 해도 된다. 이와 같이 하면, 1 쇼트 영역의 스캔 노광 중에, 복수 스케일에 대한 헤드의 갈아타기 제어를 실시하지 않고 끝나기 때문에, 스캔 노광 중의 기판 (P) (기판 홀더) 의 위치 계측 (위치 제어) 을 용이하게 할 수 있다.It should be noted that a plurality of scales in the X-axis direction on the targets 338 and 438 are arranged in a scale group (scale array) arranged successively with a gap of a predetermined interval interposed therebetween so that one scale The length in the X-axis direction can be continuously measured by a length of one shot area (a length formed by irradiating the substrate with the substrate pattern on the substrate while scanning exposure is performed while moving the substrate on the substrate holder in the X-axis direction) The length may be any length. In this way, since the head replacement control for the plurality of scales is not performed during the scan exposure in the one shot area, the position measurement (position control) of the substrate P (substrate holder) during the scan exposure is facilitated .

또, 타겟 (338, 438) 상의, 소정 간격의 간극을 개재하면서 복수의 스케일이 X 축 방향으로 연이어 배치된 스케일군 (스케일열) 에 있어서, 상기 실시형태에서는 각 스케일의 길이가 동일한 길이의 것을 늘어놓아 배치하고 있지만, 서로 길이가 상이한 스케일을 늘어놓아 배치하도록 해도 된다. 예를 들어, 타겟 (338, 438) 상의 스케일열에 있어서, X 축 방향에 있어서의 양 단부 근처에 각각 배치되는 스케일 (스케일열에 있어서, 각 단부에 배치되는 스케일) 의 X 축 방향의 길이보다, 중앙부에 배치되는 스케일 쪽을 물리적으로 길게 해도 된다.In the scale group (scale array) in which a plurality of scales are successively arranged in the X-axis direction on the targets 338 and 438 with a predetermined gap therebetween, in the above embodiment, However, scales having different lengths may be arranged in a line. For example, in the scale rows on the targets 338 and 438, the lengths in the X-axis direction of scales (scales arranged in each end portion in the scale column) disposed near both ends in the X- May be physically elongated.

또, 타겟 (338, 438) 상의, 소정 간격의 간극을 개재하면서 복수의 스케일이 X 축 방향으로 연이어 배치된 스케일군 (스케일열) 에 있어서, 복수의 스케일간의 거리 (바꿔 말하면 간극의 길이) 와, 1 개의 스케일의 길이와, 그 스케일열에 대하여 상대 이동하는 2 개의 헤드 (1 개의 Y 슬라이더 (76) 의 내부에 있어서 서로 대향 배치되어 있는 헤드, 예를 들어 도 13 에 나타내는 2 개의 헤드 (384x)) 는, 「1 개의 스케일 길이 > 대향 배치되어 있는 헤드간의 거리 > 스케일간의 거리」 의 관계를 만족하도록 배치되어 있다. 이 관계는, 타겟 (338, 438) 상에 형성된 스케일과 그것에 대응하는 헤드 (384x, 384y) 뿐만 아니라 상부 가대부 (18a) 에 형성되어 있는 스케일판 (380) 을 Y 축 방향으로 소정 간격으로 배치하는 경우에, 그 상부 가대부 (18a) 에 형성되어 있는 스케일판 (380) 과 그것에 대응하는 헤드 (386x, 386y) 의 사이에 있어서도 만족되어 있다.In addition, in a scale group (scale column) in which a plurality of scales are successively arranged in the X-axis direction on the targets 338 and 438 with a predetermined gap therebetween, the distance between the plurality of scales (in other words, , The length of one scale and the lengths of two heads (two heads 384x shown in Fig. 13, for example, which are arranged opposite to each other in the inside of one Y slider 76) ) Are arranged so as to satisfy the relationship of " one scale length > distance between opposed heads > distance between scales ". This relationship is obtained by arranging the scale formed on the targets 338 and 438 and the corresponding heads 384x and 384y as well as the scale plate 380 formed on the upper portion 18a at predetermined intervals in the Y axis direction The upper portion thereof is also satisfactorily held between the scale plate 380 formed on the base portion 18a and the heads 386x and 386y corresponding thereto.

또, 1 쌍의 X 헤드 (384x) 와 1 쌍의 Y 헤드 (384y) 가, 1 개씩 페어를 짜도록 X 축 방향에 있어서 나란히 배치되어 있지만 (X 헤드 (384x) 와 Y 헤드 (384y) 가 X 축 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되어 있지만), 이들을 X 축 방향으로 상대적으로 어긋나게 하여 배치하도록 해도 된다.Although a pair of X head 384x and a pair of Y heads 384y are arranged side by side in the X axis direction so as to weave pairs one by one (X head 384x and Y head 384y are X They may be disposed so as to be shifted relatively in the X-axis direction).

또, 타겟 (338, 438) 상에 형성되어 있는 스케일판 (340) 내에 있어서, X 스케일 (342x) 과 Y 스케일 (342y) 이 X 축 방향으로 동일 길이로 형성되어 있지만, 이들 길이를 서로 다르게 하도록 해도 된다. 또 양자를 X 축 방향으로 상대적으로 어긋나게 하여 배치하도록 해도 된다.Although the X scale 342x and the Y scale 342y are formed to have the same length in the X axis direction in the scale plate 340 formed on the targets 338 and 438, You can. Alternatively, they may be arranged so as to be shifted relative to each other in the X-axis direction.

또, 어느 Y 슬라이더 (76) 와 그것에 대응하는 스케일열 (소정의 간극을 통하여 복수의 스케일을 소정 방향으로 연이어 배치되는 스케일열) 이 X 축 방향으로 상대적으로 이동하고 있을 때에, Y 슬라이더 (76) 내의 어느 1 세트의 헤드 (예를 들어, 도 13 의 X 헤드 (384x) 와 Y 헤드 (384y)) 가 상기 서술한 스케일간의 간극에 동시에 대향한 후에 다른 스케일에 동시에 대향한 경우 (헤드 (384x, 384y) 가 다른 스케일로 갈아탄 경우) 에, 그 갈아탄 헤드의 계측 초기값을 산출할 필요가 있다. 그 때에, 갈아탄 헤드와는 다른, Y 슬라이더 (76) 내의 나머지 1 세트의 헤드 (384 x, 384 y) 와, 그것과는 또 다른 1 개의 헤드 (X 축 방향으로 멀어져 또한, 떨어진 헤드와의 거리가 스케일 길이보다 짧은 위치에 배치되는 것) 의 출력을 사용하여, 갈아탄 헤드의 갈아타기시의 초기값을 산출하도록 해도 된다. 상기 서술한 또 다른 헤드는, X 축 방향의 위치 계측용 헤드여도 Y 축 방향의 위치 계측용 헤드여도 상관없다.When the Y slider 76 and the corresponding scale line (a plurality of scales arranged in a predetermined direction through a predetermined gap) are relatively moved in the X-axis direction, (For example, the X head 384x and the Y head 384y in Fig. 13) simultaneously face the above-described gap between the scales and then simultaneously face the other scales (the heads 384x, 384y change to a different scale), it is necessary to calculate the measurement initial value of the replacement head. At that time, the remaining one set of heads (384 x, 384 y) in the Y slider (76), which is different from the changed head, and another head (another head And the distance is arranged at a position shorter than the scale length), the initial value at the time of replacement of the replacement head may be calculated. The another head described above may be a position measurement head in the X-axis direction, or a position measurement head in the Y-axis direction.

또, Y 슬라이더 (76) 가 기판 홀더 (36) 에 동기하여 이동한다, 라고 설명하는 장면이 있는데, 이것은 Y 슬라이더 (76) 가, 기판 홀더 (36) 에 대한 상대적인 위치 관계를 대체로 유지한 상태에서 이동하는 것을 의미하며, Y 슬라이더 (76), 기판 홀더 (36) 의 양자간의 위치 관계, 이동 방향, 및 이동 속도가 엄밀하게 일치한 상태에서 이동하는 경우에 한정되는 것은 아니다.There is also a scene that describes that the Y slider 76 moves in synchronization with the substrate holder 36 because the Y slider 76 maintains a relative positional relationship with respect to the substrate holder 36 And is not limited to the case where the positional relationship between the Y slider 76 and the substrate holder 36, the moving direction, and the moving speed are strictly matched.

또, 엔코더 시스템은, 기판 스테이지 장치 (20) 가 기판 로더와의 기판 교환 위치까지 이동하는 동안의 위치 정보를 취득하기 위해서, 기판 스테이지 장치 (20) 또는 다른 스테이지 장치에 기판 교환용의 스케일을 형성하고, 하향의 헤드 (X 헤드 (384x) 등) 를 사용하여 기판 스테이지 장치 (20) 의 위치 정보를 취득해도 된다. 혹은, 기판 스테이지 장치 (20) 또는 다른 스테이지 장치에 기판 교환용 헤드를 형성하고, 스케일판 (340) 이나 기판 교환용의 스케일을 계측함으로써 기판 스테이지 장치 (20) 의 위치 정보를 취득해도 된다. 또 엔코더 시스템과는 다른 위치 계측계 (예를 들어, 스테이지 상의 마크와 그것을 관찰하는 관찰계) 를 형성하여 스테이지의 교환 위치 제어 (관리) 를 실시해도 된다.Further, the encoder system forms a scale for exchanging a substrate on the substrate stage device 20 or another stage device in order to acquire positional information while the substrate stage device 20 moves to the substrate exchange position with the substrate loader And the position information of the substrate stage device 20 may be obtained using a downward head (X head 384x, etc.). Alternatively, the position information of the substrate stage device 20 may be obtained by forming a substrate exchange head on the substrate stage device 20 or another stage device, and measuring the scale plate 340 and scale for substrate exchange. Alternatively, a position measurement system (for example, a mark on the stage and an observation system for observing it) may be formed to control the exchange position of the stage different from the encoder system.

또, Z 센서는, 엔코더 시스템에 한정되지 않고, 레이저 간섭계여도 되고, TOF 센서여도 되며, 거리를 측정할 수 있는 센서여도 된다.The Z sensor is not limited to an encoder system, and may be a laser interferometer, a TOF sensor, or a sensor capable of measuring a distance.

또, 타겟 (338, 438) 상에 스케일판 (340) 을 형성하도록 구성하고 있지만, 스케일을 노광 처리로 기판 (P) 에 직접 형성하도록 해도 된다. 예를 들어 쇼트 영역간의 스크라이브 라인 상에 형성하도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 기판 상에 형성된 스케일을 계측하고, 그 위치 계측 결과에 기초하여, 기판 상의 각 쇼트 영역마다의 비선형 성분 오차를 구할 수 있고, 또 그 오차에 기초하여 노광시의 겹침 정밀도를 향상시킬 수도 있다.Further, the scale plate 340 is formed on the targets 338 and 438, but the scale may be formed directly on the substrate P by exposure processing. For example, on a scribe line between shot areas. By doing so, it is possible to measure the scale formed on the substrate, calculate the nonlinear component error for each shot area on the substrate based on the result of the position measurement, and improve the overlapping accuracy upon exposure based on the error It is possible.

또, Y 슬라이더 (76), Y 리니어 액추에이터 (74) 는, 장치 본체 (18) 의 상부 가대부 (18a) 의 하면 (도 12 참조) 에 형성하도록 구성하고 있지만, 하부 가대부 (18b) 나 중간 가대부 (18c) 에 형성하도록 해도 된다.The Y slider 76 and the Y linear actuator 74 are configured such that the upper portion of the apparatus main body 18 is formed on the lower surface (see FIG. 12) of the upper portion 18a. However, May be formed on the base portion 18c.

《제 6 실시형태》&Quot; Sixth Embodiment &

다음으로 제 6 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에 대해, 도 16(a) 및 도 16(b) 를 이용하여 설명한다. 본 제 6 실시형태에 관련된 액정 노광 장치는, 기판 (P) 을 투영 광학계 (16) (도 1 참조) 에 대하여 고정밀도 위치 결정하기 위한 기판 스테이지 장치 (520) 의 구성이, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태와 상이하다. 기판 (P) 의 6 자유도 방향의 위치 정보를 구하기 위한 계측계의 구성은, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태에 관련된 계측계 중 어느 것과 동일한 구성의 계측계를 적절히 사용할 수 있다. 이하, 본 제 6 실시형태에 대해서는, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태와의 상위점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.Next, the liquid crystal exposure apparatus according to the sixth embodiment will be described with reference to Figs. 16 (a) and 16 (b). The liquid crystal exposure apparatus according to the sixth embodiment has a configuration in which the substrate stage apparatus 520 for accurately positioning the substrate P with respect to the projection optical system 16 (see Fig. 1) 5 embodiment. The measurement system for obtaining the position information of the substrate P in the six degrees of freedom direction can be suitably used for the measurement system having the same configuration as any of the measurement systems related to the first to fifth embodiments. Hereinafter, the sixth embodiment will be described only in terms of differences from the first to fifth embodiments, and for elements having the same configurations and functions as those of the first to fifth embodiments, The same reference numerals as in the fifth embodiment are given, and the description thereof is omitted.

상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태에 있어서, 기판 (P) 은, 그 이면이 기판 홀더 (36) 에 진공 흡착 유지된 것에 반해 (도 1 등 참조), 도 16(a) 및 도 16(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 제 6 실시형태에 있어서의 기판 스테이지 장치 (520) 에 있어서, 기판 홀더 (540) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 틀형상 (액자 형상) 으로 형성되고, 기판 (P) 의 단부 근방만을 흡착 유지하는 점이 상이하다. 그리고, 기판 (P) 의 중앙부를 포함하는 거의 전체면이, 수평면에 대하여 Z 틸트 방향으로 미소 구동 가능한 비접촉 테이블 (536) 에 의해 하방으로부터 비접촉 지지됨으로써, 그 비접촉 테이블 (536) 의 상면을 따라 평면 교정 (矯正) 된다.16 (a) and 16 (b)) in which the back surface of the substrate P is vacuum-adsorbed and held on the substrate holder 36 in the first to fifth embodiments, The substrate holder 540 in the substrate stage apparatus 520 according to the sixth embodiment is formed in a rectangular frame shape (frame shape) when viewed from the top, And only the vicinity of the end portion is adsorbed and held. The substantially entire surface including the central portion of the substrate P is contactless supported from below by the non-contact table 536 which can be finely driven in the Z tilt direction with respect to the horizontal plane, It is corrected.

보다 상세하게 설명하면, 비접촉 테이블 (536) 은, 미동 스테이지 (32) 의 상면 상에 고정되어 있다. 본 제 6 실시형태에 있어서, 미동 스테이지 (32) 는, X 조동 스테이지 (26) 에 대하여, 볼 조인트 등을 포함하는 복수의 연결 장치 (550) 를 통하여 기계적으로 (단, Z 틸트 방향으로의 미소 이동 가능한 상태로) 연결되어 있고, 그 X 조동 스테이지 (26) 에 견인됨으로써, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 소정의 장 스트로크로 이동한다. 또, 기판 홀더 (540) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 틀형상으로 형성된 본체부 (542) 와, 그 본체부 (542) 의 상면에 고정된 흡착부 (544) 를 갖고 있다. 흡착부 (544) 도 본체부 (542) 와 마찬가지로, 평면에서 보았을 때 사각형의 틀형상으로 형성되어 있다. 기판 (P) 은, 흡착부 (544) 에, 진공 흡착 유지된다. 상기 비접촉 테이블 (536) 은, 기판 홀더 (540) 의 흡착부 (544) 에 대하여 소정의 간극이 형성된 상태로, 그 흡착부 (544) 가 갖는 개구 내에 삽입되어 있다. 비접촉 테이블 (536) 은, 기판 (P) 의 하면에 대한 가압 기체의 분출과 기체의 흡인을 병용함으로써, 기판 (P) 에 하중 (프리로드) 을 작용시켜, 그 기판 (P) 을 비접촉 상태 (수평면을 따른 상대 이동을 저해하지 않는 상태) 로 평면 교정한다.More specifically, the noncontact table 536 is fixed on the upper surface of the fine motion stage 32. In the sixth embodiment, the fine moving stage 32 is mechanically coupled to the X coarse movement stage 26 through a plurality of connecting devices 550 including a ball joint or the like (in the Z tilt direction, And moves to a predetermined long stroke in the X-axis direction and the Y-axis direction by being pulled by the X coarse movement stage 26. As shown in FIG. The substrate holder 540 has a main body portion 542 formed in a rectangular frame shape when viewed from the top and a suction portion 544 fixed to the upper surface of the main body portion 542. Similarly to the body portion 542, the suction portion 544 is formed in a rectangular frame shape when seen in plan view. The substrate P is vacuum-adsorbed and held on the adsorption section 544. The noncontact table 536 is inserted into the opening of the suction portion 544 in a state in which a predetermined gap is formed in the suction portion 544 of the substrate holder 540. The noncontact table 536 applies a load (preload) to the substrate P by using the ejection of the pressurized gas against the lower surface of the substrate P and the suction of the gas together to bring the substrate P in a noncontact state And the relative movement along the horizontal plane is not inhibited).

또, 미동 스테이지 (32) 의 하면으로부터는, 복수 (본 실시형태에서는, 4 매) 의 가이드판 (548) 이 수평면을 따라 방사상으로 연장되어 있다. 기판 홀더 (540) 는, 상기 복수의 가이드판 (548) 에 대응하여, 에어 베어링을 포함하는 복수의 패드 (546) 를 갖고 있고, 그 에어 베어링으로부터 가이드판 (548) 의 상면으로 분출되는 가압 기체의 정압 (靜壓) 에 의해, 가이드판 (548) 상에 비접촉 상태로 재치되어 있다. 미동 스테이지 (32) 는, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태와 달리, X 조동 스테이지 (24) 에 대하여 Z 틸트 방향으로만 미소 구동된다. 이 때, 상기 복수의 가이드판 (548) 도 미동 스테이지 (32) 와 일체적으로 Z 틸트 방향으로 이동 (자세 변화) 하므로, 미동 스테이지 (32) 가 자세 변화하면, 그 미동 스테이지 (32), 비접촉 테이블 (536), 및 기판 홀더 (540) (즉, 기판 (P)) 가, 일체적으로 자세 변화한다.A plurality of (four in this embodiment) guide plates 548 extend radially from the lower surface of the fine motion stage 32 along the horizontal plane. The substrate holder 540 has a plurality of pads 546 including air bearings corresponding to the plurality of guide plates 548. The substrate holder 540 includes a plurality of pads 546 that are provided on the upper surface of the guide plate 548, Contact state on the guide plate 548 by the static pressure of the guide plate 548. The fine motion stage 32 is slightly driven only in the Z tilt direction with respect to the X coarse movement stage 24, unlike the first to fifth embodiments. At this time, since the plurality of guide plates 548 also move in the z-tilt direction (change in posture) integrally with the fine motion stage 32, when the fine movement stage 32 changes posture, The table 536, and the substrate holder 540 (i.e., the substrate P) integrally change in attitude.

또, 기판 홀더 (540) 는, 그 기판 홀더 (540) 가 갖는 가동자와 미동 스테이지 (32) 가 갖는 고정자를 포함하는 복수의 리니어 모터 (552) (보이스 코일 모터) 를 통하여 미동 스테이지 (32) 에 대하여 수평면 내의 3 자유도 방향으로 미소 구동된다. 또, 미동 스테이지 (32) 가 XY 평면을 따라 장 스트로크로 이동할 때에는, 미동 스테이지 (32) 와 그 기판 홀더 (540) 가 일체적으로 XY 평면을 따라 장 스트로크로 이동하도록, 상기 복수의 리니어 모터 (552) 에 의해 기판 홀더 (540) 에 추력이 부여된다.The substrate holder 540 is fixed to the fine moving stage 32 through a plurality of linear motors 552 (voice coil motors) including the mover of the substrate holder 540 and the stator of the fine moving stage 32. [ In the direction of three degrees of freedom in the horizontal plane. When the fine motion stage 32 moves along the XY plane in the long stroke, the fine motion stage 32 and the substrate holder 540 move integrally along the XY plane so that the plurality of linear motors Thrust is imparted to the substrate holder 540 by means of the guide pins 552 and 552.

기판 홀더 (540) 에는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 브래킷 (38a) 을 통하여 타겟 (38) 이 고정되어 있다. 주제어 장치 (50) (도 4 참조) 는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 타겟 (38) 에 계측광을 조사하는 복수의 센서 헤드 (78) (도 1 등 참조) 를 사용하여, 기판 홀더 (540) (즉, 기판 (P)) 의 자세 변화량을 계측한다. 또한, 복수의 센서 헤드 (78) 의 배치를 포함하고, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치의 계측계의 구성은, 상기 제 2 ∼ 제 5 실시형태와 동일한 변형이 가능하다. 또, 본 제 6 실시형태에서는, 기판 홀더 (540) 에 브래킷 (38a) 을 통하여 타겟 (38) 이 고정되었지만, 이것에 한정되지 않고, 기판 홀더 (540) 의 상면에 직접 타겟 (38) (및 스케일판 (340)) 을 첩부해도 되고, 기판 홀더 (540) 의 상면을 경면 가공하여 타겟과 동등하게 기능시켜도 된다.The target 38 is fixed to the substrate holder 540 through a bracket 38a as in the first embodiment. 4) is provided with a plurality of sensor heads 78 (see Fig. 1, etc.) for irradiating measurement light to the target 38, as in the first embodiment, 540) (i.e., the substrate P). The configuration of the measurement system of the z-tilt position of the substrate P including the arrangement of the plurality of sensor heads 78 can be modified in the same manner as in the second to fifth embodiments. In the sixth embodiment, the target 38 is fixed to the substrate holder 540 through the bracket 38a. However, the present invention is not limited to this, and the target 38 Scale plate 340) may be affixed to the upper surface of the substrate holder 540, and the upper surface of the substrate holder 540 may be mirror-finished to function equivalently to the target.

또한, 상기 제 1 ∼ 제 6 의 각 실시형태에서 설명한 구성에 대해서는, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 각 실시형태에 있어서, 기판 (P) 의 Z 틸트 위치 정보를 구하기 위한 센서 헤드 (78) (하향 헤드) 는, 기판 홀더 (36) 에 장착된 타겟 (38 (138, 238)) 이 갖는 반사면에 계측광을 조사했지만, 센서 헤드 (78) 로부터 조사되는 계측광을 반사할 수 있고, 또한 기판 (P) 의 자세 변화를 반영할 수 있으면, 타겟의 형태는, 이것에 한정되지 않고, 기판 (P) 에 계측광을 반사시켜도 (즉, 기판 (P) 자체를 타겟으로서 기능시켜도) 된다. 또, 상기 각 실시형태의 타겟 (38) 등은, 미동 스테이지 (32) 에 장착되어 있어도 된다.The configuration described in each of the first to sixth embodiments can be appropriately changed. For example, in each of the above-described embodiments, the sensor head 78 (downward head) for obtaining Z tilt position information of the substrate P includes a target 38 (138, 238) mounted on the substrate holder 36, The shape of the target can be limited only to this, as long as it can reflect the measurement light irradiated from the sensor head 78 and reflect the change in attitude of the substrate P. And the measurement light is reflected on the substrate P (that is, the substrate P itself functions as the target). The target 38 or the like of each of the above-described embodiments may be mounted on the fine moving stage 32.

또, 상기 각 실시형태에서는, X 축 방향 (주사 방향) 으로 연장되는 타겟 (38) 에 대하여, 센서 헤드 (78) (하향 헤드) 가 Y 축 방향으로 이동하는 구성이었지만, 이것에 한정되지 않고, 타겟 (38) 이 다른 방향 (Y 축 방향) 으로 연장되고, 그 타겟 (38) 의 연장되는 방향에 대하여 수평면 내에서 직교하는 방향으로 센서 헤드 (78) 가 이동하는 구성이어도 된다.In the above-described embodiments, the sensor head 78 (downward head) is configured to move in the Y-axis direction with respect to the target 38 extending in the X-axis direction (scanning direction). However, The sensor head 78 may be configured so that the target 38 extends in the other direction (Y-axis direction), and the sensor head 78 moves in a direction perpendicular to the direction in which the target 38 extends.

또, 상기 각 실시형태에서는, 기판 스테이지 장치 (20) 가 X 축 방향으로 연장되는 타겟 (38) 을 갖고, 그 타겟 (38) 에 동기하여 장치 본체 (18) 에 장착된 센서 헤드 (78) 가 Y 축 방향으로 이동하는 구성이었지만, 이것과는 반대로, 기판 스테이지 장치 (20) 가 센서 헤드 (78) 를 갖고, 그 센서 헤드 (78) 에 동기하여 장치 본체 (18) 에 장착된 타겟 (38) 이 Y 축 방향으로 이동하는 구성이어도 된다. 이 경우, 타겟 (38) 의 자세 변화를 계측하고, 그 출력에 기초하여 센서 헤드 (78) 의 출력을 보정하면 된다.In each of the above embodiments, the substrate stage device 20 has the target 38 extending in the X-axis direction, and the sensor head 78 mounted on the apparatus main body 18 in synchronization with the target 38 The substrate stage device 20 has the sensor head 78 and the target 38 mounted on the apparatus main body 18 in synchronism with the sensor head 78 is moved in the Y axis direction, Axis direction may move in the Y-axis direction. In this case, the posture change of the target 38 may be measured, and the output of the sensor head 78 may be corrected based on the output.

또, 상기 각 실시형태에 있어서, 중량 캔슬 장치 (28) 는, Y 축 방향으로 이동 가능한 가동 정반인 Y 스텝 가이드 (30) 상에 재치되었지만, 이것에 한정되지 않고, 중량 캔슬 장치 (28) 의 XY 평면 내의 이동 범위의 전체를 커버하는 가이드면을 갖는, 고정된 정반 상에 중량 캔슬 장치 (28) 가 재치되어도 된다.In the above-described embodiments, the weight canceling device 28 is mounted on the Y step guide 30, which is a movable platen movable in the Y-axis direction. However, the present invention is not limited to this, The weight canceling device 28 may be placed on a fixed platen having a guide surface covering the entire movement range in the XY plane.

또, 조명계 (12) 에서 사용되는 광원, 및 그 광원으로부터 조사되는 조명광 (IL) 의 파장은, 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저 광 (파장 193 ㎚), KrF 엑시머 레이저 광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광이나, F2 레이저 광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다.The wavelength of the light source used in the illumination system 12 and the illumination light IL irradiated from the light source is not particularly limited and may be ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) Or a vacuum ultraviolet light such as F2 laser light (wavelength 157 nm).

또, 상기 각 실시형태에서는, 투영 광학계 (16) 로서, 등배계가 사용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 축소계 혹은 확대계를 사용해도 된다.In each of the above-described embodiments, a back-projection system is used as the projection optical system 16, but the present invention is not limited to this, and a reduction system or an enlargement system may be used.

또, 노광 장치의 용도로는, 각형의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치에 한정되는 일 없이, 유기 EL (Electro-Luminescence) 패널 제조용의 노광 장치, 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로디바이스 뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 적용할 수 있다.The use of the exposure apparatus is not limited to a liquid crystal exposure apparatus for transferring a liquid crystal display element pattern to a rectangular glass plate, but may be applied to an exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel, an exposure apparatus , A thin film magnetic head, a micromachine, a DNA chip, and the like. In addition, in order to manufacture a mask or a reticle used in not only a micro device such as a semiconductor device but also a light exposure device, EUV exposure device, X-ray exposure device, and electron beam exposure device, a circuit pattern is transferred onto a glass substrate or a silicon wafer It is also applicable to an exposure apparatus.

또, 노광 대상이 되는 물체는 유리 플레이트에 한정되지 않고, 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체여도 된다. 또, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필름상 (가요성을 갖는 시트상의 부재) 의 것도 포함된다. 또한, 본 실시형태의 노광 장치는, 한 변의 길이, 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다. 또, 노광 대상의 기판이 가요성을 갖는 시트상인 경우에는, 그 시트가 롤상으로 형성되어 있어도 된다.The object to be exposed is not limited to a glass plate but may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, a mask blank, or the like. When the object to be exposed is a substrate for a flat panel display, the thickness of the substrate is not particularly limited, and may be a film-like (sheet-like member having flexibility). Further, the exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when the substrate having a length of one side or a diagonal length of 500 mm or more is an object to be exposed. When the substrate to be exposed is a flexible sheet, the sheet may be formed in a roll shape.

액정 표시 소자 (혹은 반도체 소자) 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 스텝, 이 설계 스텝에 기초한 마스크 (혹은 레티클) 를 제조하는 스텝, 유리 기판 (혹은 웨이퍼) 을 제조하는 스텝, 상기 서술한 각 실시형태의 노광 장치, 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 유리 기판에 전사하는 리소그래피 스텝, 노광된 유리 기판을 현상하는 현상 스텝, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 스텝, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 스텝, 디바이스 조립 스텝, 검사 스텝 등을 거쳐 제조된다. 이 경우, 리소그래피 스텝에서, 상기 실시형태의 노광 장치를 사용하여 전술한 노광 방법이 실행되고, 유리 기판 상에 디바이스 패턴이 형성되므로, 고집적도의 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.An electronic device such as a liquid crystal display element (or a semiconductor element) has a function of designing a function and a performance of a device, a step of manufacturing a mask (or a reticle) based on the design step, a step of manufacturing a glass substrate , A lithography step of transferring the pattern of the mask (reticle) onto the glass substrate by the exposure apparatus of each of the embodiments described above, and the exposure method thereof, a development step of developing the exposed glass substrate, An etching step of removing the exposed member of the portion by etching, a resist removing step of removing the unnecessary resist after etching, a device assembling step, and an inspection step. In this case, in the lithography step, the above-described exposure method is carried out using the exposure apparatus of the above-described embodiment, and the device pattern is formed on the glass substrate, so that a highly integrated device can be manufactured with good productivity.

또한, 상기 실시형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 미국 특허출원공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재된 일부로 한다.Further, the disclosure of all the U.S. patent application publications and the U.S. patent specification relating to the exposure apparatuses and the like cited in the above-mentioned embodiments are referred to as described in the present specification.

산업상 이용가능성Industrial availability

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동체 장치 및 계측 방법은, 이동체의 위치 정보를 구하는 데 적합하다. 또, 본 발명의 노광 장치는, 물체를 노광하는 데 적합하다. 또, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 제조에 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로디바이스의 제조에 적합하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the mobile object apparatus and the measurement method of the present invention are suitable for obtaining positional information of a mobile object. Further, the exposure apparatus of the present invention is suitable for exposing an object. In addition, the method of manufacturing a flat panel display of the present invention is suitable for manufacturing a flat panel display. Further, the device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing micro devices.

10 : 액정 노광 장치
20 : 기판 스테이지 장치
36 : 기판 홀더
70 : 기판 스테이지 Z 틸트 위치 계측계
72a, 72b : 헤드 유닛
74 : Y 리니어 액추에이터
76 : Y 슬라이더
78 : 센서 헤드
P : 기판
10: liquid crystal exposure apparatus
20: substrate stage device
36: substrate holder
70: substrate stage Z tilt position measuring system
72a, 72b: head unit
74: Y linear actuator
76: Y Slider
78: Sensor head
P: substrate

Claims (21)

물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와,
상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체와,
상기 제 1 및 제 2 이동체의 일방의 이동체에 형성된 계측계와, 타방의 이동체에 형성된 피계측계를 갖고, 상기 피계측계에 대하여 상기 계측계가 계측빔을 조사하여 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 계측부를 구비하고,
상기 계측부는, 상기 제 1 방향으로 이동한 상기 제 1 이동체에 대하여, 상기 제 1 이동체에 대향하도록 상기 제 2 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하고, 계측을 실시하는, 이동체 장치.
A first moving body that holds an object and is movable in a first direction,
A second moving body that is formed opposite to the first moving body and is movable in the first direction,
A measuring system formed on one of the moving bodies of the first and second moving bodies and a to-be-measured system formed on the other moving body, wherein the measuring system irradiates the measuring system with a measuring beam, And a measuring unit for measuring a position,
Wherein the metering section moves the second moving body in the first direction so as to face the first moving body with respect to the first moving body moved in the first direction and performs the measurement.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 이동체는, 상기 계측빔이 상기 피계측계로부터 벗어나지 않도록, 상기 제 1 이동체에 대하여 상기 제 1 방향으로 이동하는, 이동체 장치.
The method according to claim 1,
And the second moving member moves in the first direction with respect to the first moving member so that the measuring beam does not deviate from the measurement system.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 계측계는, 상기 제 2 이동체에 형성되고,
상기 계측부는, 상기 제 2 이동체에 형성된 상기 계측계가 상기 제 1 방향으로의 구동에 기인하여 발생하는 상기 상하 방향을 축으로 하는 회전 방향의 계측 오차를 보상하고, 상기 제 1 이동체의 상기 제 1 방향의 위치를 계측하는, 이동체 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the measuring system is formed on the second moving body,
Wherein the measuring unit compensates for a measurement error in the rotational direction about the vertical direction generated by the measurement system formed in the second moving body due to driving in the first direction, Of the moving object.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피계측계는, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 상기 제 1 이동체의 이동 가능 범위를 계측 가능한 길이를 갖는, 이동체 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the measurement system has a length capable of measuring a movable range of the first movable body with respect to a second direction intersecting with the first direction.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 이동체는, 상기 계측빔이 상기 피계측계로부터 벗어나지 않도록, 상기 제 2 방향으로 이동하는, 이동체 장치.
5. The method of claim 4,
And the first moving member moves in the second direction so that the measuring beam does not deviate from the measurement system.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 계측부는, 상기 제 1 이동체가 상기 제 2 방향으로 이동하는 경우, 상기 제 2 방향에 관한 상기 제 2 이동체의 위치를 바꾸지 않고 계측을 실시하는, 이동체 장치.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the metering section performs the metering without changing the position of the second moving body in the second direction when the first moving body moves in the second direction.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측계는, 복수 형성되고,
상기 복수의 계측계의 상기 피계측계에 대한 계측점은, 상기 제 2 방향에 관해서 서로 위치가 상이한, 이동체 장치.
7. The method according to any one of claims 4 to 6,
The measurement system includes a plurality of measurement systems,
Wherein the measurement points of the plurality of measurement systems with respect to the measurement target are different in position with respect to the second direction.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측부는, 상기 피계측계에 상기 계측빔을 조사함과 함께 그 계측빔의 상기 피계측계로부터의 복귀광에 기초하여 상기 제 1 이동체의 상기 상하 방향의 위치를 계측하는, 이동체 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the metering section irradiates the measurement beam to the measurement system and measures the position of the first moving body in the vertical direction based on the return light from the measurement system of the measurement beam.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 이동체의 이동의 기준이 되는 기준 부재를 추가로 구비하고,
상기 제 2 이동체는, 상기 상하 방향에 관해서, 상기 제 1 이동체와 상기 기준 부재의 사이에 배치되는, 이동체 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Further comprising a reference member which is a reference for movement of the first moving body,
And the second moving body is disposed between the first moving body and the reference member with respect to the up and down direction.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 이동체의 상기 제 1 방향의 위치 정보를 구하는 제 1 계측계와,
상기 제 1 이동체 및 상기 제 2 이동체의 일방의 이동체에 형성된 회절 격자, 및 상기 제 1 이동체 및 상기 제 2 이동체의 타방의 이동체에 형성되고, 상기 회절 격자를 사용하여 상기 제 1 이동체의 상기 제 1 방향을 포함하는 2 차원 평면 내의 위치 정보를 구하는 엔코더 헤드를 포함하는 제 2 계측계를 갖고,
상기 제 1 및 제 2 계측계의 출력에 기초하여 상기 제 1 이동체의 상기 2 차원 평면 내의 위치 정보를 구하는, 이동체 장치.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A first measuring system for obtaining positional information of the second moving body in the first direction,
A diffraction grating formed on one of the moving bodies of the first moving body and the second moving body and a diffraction grating formed on the other moving body of the first moving body and the second moving body, And an encoder head for obtaining position information in a two-dimensional plane including a direction of the second measurement system,
And obtains position information in the two-dimensional plane of the first mobile body based on outputs of the first and second measurement systems.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체를 비접촉 지지하는 지지부를 추가로 구비하고,
상기 제 1 이동체는, 상기 지지부에 의해 비접촉 지지된 상기 물체를 유지하는, 이동체 장치.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
Further comprising a support for non-contacting the object,
Wherein the first moving body holds the object not supported by the supporting portion.
물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와,
상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체와,
상기 제 1 및 제 2 이동체의 일방의 이동체에 형성된 계측계와, 타방의 이동체에 형성된 피계측계를 갖고, 상기 피계측계에 대하여 상기 계측계가 계측빔을 조사하여 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 계측부를 구비하는, 이동체 장치.
A first moving body that holds an object and is movable in a first direction,
A second moving body that is formed opposite to the first moving body and is movable in the first direction,
A measuring system formed on one of the moving bodies of the first and second moving bodies and a to-be-measured system formed on the other moving body, wherein the measuring system irradiates the measuring system with a measuring beam, And a measuring unit for measuring a position of the moving object.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 이동체 장치와,
상기 제 1 이동체에 유지된 물체에 대하여 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는, 노광 장치.
13. A mobile communication device comprising: a mobile device according to any one of claims 1 to 12;
And a pattern forming device for forming a predetermined pattern using an energy beam with respect to an object held by the first moving body.
제 13 항에 있어서,
상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판인, 노광 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the object is a substrate used in a flat panel display.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 기판은, 적어도 한 변의 길이 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인, 노광 장치.
The method according to claim 13 or 14,
Wherein the substrate has a length or a diagonal length of at least one side of 500 mm or more.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
A method for exposing an object using the exposure apparatus according to any one of claims 13 to 15,
And developing the exposed object. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
A method for exposing an object using the exposure apparatus according to any one of claims 13 to 15,
And developing the exposed object.
물체를 유지하고, 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 이동체와 상기 제 1 이동체에 대향하여 형성되고, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한 제 2 이동체 중 일방에 형성된 피계측계에 대하여, 상기 제 1 이동체와 상기 제 2 이동체 중 타방에 형성된 계측계가 계측빔을 조사하고, 상기 제 1 이동체의 상하 방향의 위치를 계측하는 것을 포함하고,
상기 계측하는 것에서는, 상기 제 1 방향으로 이동한 상기 제 1 이동체에 대향하도록, 상기 제 1 이동체에 대하여 상기 제 2 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하고, 상기 계측이 실시되는, 계측 방법.
A first moving body that holds an object and is movable in a first direction and a second moving body that is formed to face the first moving body and is movable in the first direction, And measuring the position of the first moving body in the up-and-down direction by irradiating the measuring beam to the measuring system formed on the other of the second moving bodies,
Wherein in the measurement, the second moving body moves in the first direction with respect to the first moving body so as to face the first moving body moved in the first direction, and the measurement is performed.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 이동체는, 상기 계측빔이 상기 피계측계로부터 벗어나지 않도록, 상기 제 1 이동체에 대하여 상기 제 1 방향으로 이동하는, 계측 방법.
19. The method of claim 18,
And the second moving body moves in the first direction with respect to the first moving body so that the measuring beam does not deviate from the measurement system.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 계측계는, 상기 제 2 이동체에 형성되고,
상기 계측하는 것에서는, 상기 제 2 이동체에 형성된 상기 계측계가 상기 제 1 방향으로 이동하는 것에 기인하여 발생하는 상기 상하 방향을 축으로 하는 회전 방향의 계측 오차를 보상하고, 상기 제 1 이동체의 상기 제 1 방향의 위치를 계측하는, 계측 방법.
20. The method according to claim 18 or 19,
Wherein the measuring system is formed on the second moving body,
Wherein the measurement is performed by compensating a measurement error in the rotational direction about the up and down direction caused by the measurement system formed on the second mobile body moving in the first direction, And measuring a position in one direction.
제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피계측계는, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 상기 제 1 이동체의 이동 가능 범위를 계측 가능한 길이를 갖는, 계측 방법.
21. The method according to any one of claims 18 to 20,
Wherein the measurement system has a length capable of measuring a movable range of the first movable body with respect to a second direction intersecting with the first direction.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10732510B2 (en) * 2015-09-30 2020-08-04 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and flat panel display manufacturing method
JP6958354B2 (en) * 2015-09-30 2021-11-02 株式会社ニコン Exposure equipment, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method
KR20180059812A (en) * 2015-09-30 2018-06-05 가부시키가이샤 니콘 EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD,

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100266961A1 (en) 2009-04-21 2010-10-21 Nikon Corporation Movable body apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3258194B2 (en) * 1995-03-02 2002-02-18 キヤノン株式会社 Exposure apparatus and exposure method
JP2001004357A (en) * 1999-06-22 2001-01-12 Yaskawa Electric Corp Method for detecting approaching position of mobile object
JP3428639B2 (en) * 2002-08-28 2003-07-22 株式会社ニコン Scanning exposure apparatus and device manufacturing method
JP2006156508A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Nikon Corp Method of deciding target value, moving method, exposing method, exposing device, and lithography system
KR101529845B1 (en) * 2006-08-31 2015-06-17 가부시키가이샤 니콘 Mobile body drive method and mobile body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
WO2009028157A1 (en) * 2007-08-24 2009-03-05 Nikon Corporation Moving body driving method, moving body driving system, pattern forming method, and pattern forming device
US8422015B2 (en) * 2007-11-09 2013-04-16 Nikon Corporation Movable body apparatus, pattern formation apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method
NL1036557A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-14 Asml Netherlands Bv Method and lithographic apparatus for measuring and acquiring height data in relation to a substrate surface.
JP5578485B2 (en) * 2009-10-14 2014-08-27 株式会社ニコン MOBILE DEVICE, EXPOSURE APPARATUS, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
US20110141448A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-16 Nikon Corporation Substrate carrier device, substrate carrying method, substrate supporting member, substrate holding device, exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
CN107017191B (en) * 2010-02-17 2020-08-14 株式会社尼康 Transfer apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
CN102566287B (en) * 2010-12-16 2014-02-19 上海微电子装备有限公司 Vertical direction control device and method for photoetching machine
JP6132079B2 (en) * 2012-04-04 2017-05-24 株式会社ニコン Exposure apparatus, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method
JP5910992B2 (en) * 2012-04-04 2016-04-27 株式会社ニコン Mobile device, exposure apparatus, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method
JP5494755B2 (en) * 2012-08-03 2014-05-21 株式会社ニコン Mark detection method and apparatus, position control method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
JP6075657B2 (en) * 2012-10-02 2017-02-08 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2014098731A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Nikon Corp Movable body apparatus, exposure apparatus, method for manufacturing flat panel display, and device manufacturing method
KR101448509B1 (en) * 2013-12-04 2014-10-13 순환엔지니어링 주식회사 Dynamic and thermal error real time compensation system for linear motion single-plane gantry stage, stage apparatus and manufacturing, measuring and inspecting equipment
CN108957966B (en) * 2014-03-28 2021-02-02 株式会社尼康 Moving body device
JP6958355B2 (en) * 2015-09-30 2021-11-02 株式会社ニコン Exposure equipment, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method
KR20180059813A (en) * 2015-09-30 2018-06-05 가부시키가이샤 니콘 EXPOSURE DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING FLAT PANEL DISPLAY, DEVICE MANUFACTURING METHOD,
JP6958354B2 (en) * 2015-09-30 2021-11-02 株式会社ニコン Exposure equipment, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100266961A1 (en) 2009-04-21 2010-10-21 Nikon Corporation Movable body apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method

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