TWI385490B - A moving body driving method and a moving body driving system, a pattern forming method and apparatus, an exposure method and apparatus, a position control method and a position control system, and an element manufacturing method - Google Patents

A moving body driving method and a moving body driving system, a pattern forming method and apparatus, an exposure method and apparatus, a position control method and a position control system, and an element manufacturing method Download PDF

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Description

移動體驅動方法及移動體驅動系統、圖案形成方法及裝置、曝光方法及裝置、位置控制方法及位置控制系統、以及元件製造方法
本發明，係關於移動體驅動方法及移動體驅動系統、圖案形成方法及裝置、曝光方法及裝置、位置控制方法及位置控制系統、以及元件製造方法，更詳言之，係關於在沿既定面驅動移動體之移動體驅動方法及移動體驅動系統、利用該移動體驅動方法之圖案形成方法及具備該移動體驅動系統之圖案形成裝置、利用該移動體驅動方法之曝光方法及具備該移動體驅動系統之曝光裝置、控制移動體位置之位置控制方法及位置控制系統、以及利用該圖案形成方法之元件製造方法。
以往，在製造半導體元件、液晶顯示元件等之微型元件(電子元件)的微影製程中，較常使用步進重複方式之投影曝光裝置(所謂步進器)、步進掃描方式之投影曝光裝置(所謂掃描步進器(亦稱掃描器))等。
此種曝光裝置，為了將標線片(或光罩)之圖案轉印於晶圓或玻璃板等基板(以下總稱為晶圓)上之複數個照射區域，保持晶圓之晶圓載台係藉由例如線性馬達等驅動於二維方向。晶圓載台等之位置測量，一般係使用長期測量值之穩定性良好、具高分析能力之雷射干涉儀。
然而，伴隨著半導體元件之高積體化、圖案之微細化，越來越被要求須有更高精度之載台位置控制性能，目前， 因雷射干涉儀之光束路上之環境氣氛之溫度變化或溫度梯度之影響產生之空氣搖晃而導致之測量值短期變動，係占了重疊精度相當大的比重。
另一方面，作為使用於測量載台位置之雷射干涉儀以外的測量裝置雖有編碼器，但由於編碼器係使用標尺，因此該標尺欠缺機械性長期穩定性(格子間距之偏移、固定位置偏移、熱膨脹等)，與雷射干涉儀相較，有欠缺測量值之確實性，長期穩定性差的缺點。
有鑑於上述雷射干涉儀與編碼器之缺點，已有提出各種併用雷射干涉儀與編碼器(使用繞射光柵之位置檢測感測器)，來測量載台位置的裝置(參照例如日本特開2002－151405號公報)。
又，習知之編碼器之測量分析能力較干涉儀差。但最近出現了測量分析能力與雷射干涉儀相同程度以上的編碼器(參照例如日本特開2005－308592號公報)，將上述雷射干涉儀與編碼器組合之技術日漸受到矚目。
例如，曝光裝置中，使用編碼器測量設有標尺(光柵)之晶圓載台在移動面內的位置時，為了涵蓋廣範圍之晶圓載台的移動範圍，需考量將複數個讀頭以既定間隔配置於二維面內的方式。然而，當使用上述配置之複數個讀頭時，從標尺配置於晶圓載台上面之關係來看，可知會例如於該標尺表面易於附著微粒等異物，當此異物附著時將導致編碼器對晶圓之位置測量精度降低或難以測量位置。因此，當使用編碼器進行晶圓載台之位置控制時，最好是在考量 上述情事後擬出某些對應方式。
根據本發明之第1態樣，提供一種第1移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係使用雷射干涉儀與編碼器以各自之取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置資訊，並根據該編碼器之測量結果，將該移動體驅動於該一軸方向；以及第2步驟，當偵測出該編碼器輸出產生異常時，係將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續的該雷射干涉儀。
根據上述，係在移動體往一軸方向之驅動中，偵測出用以測量該移動體在該一軸方向之位置之編碼器輸出產生異常時，用於移動體在一軸方向之位置控制之測量裝置，從編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之編碼器之輸出座標連續的該雷射干涉儀。藉此，即使編碼器之異常時，仍能持續驅動移動體。
根據本發明之第2態樣，提供一種第2移動體驅動方法，係將移動體驅動於既定面內之三自由度方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該三自由度方向之位置資訊之干涉儀系統之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該干涉儀系統之該移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制，切換成使用編碼器系統之該移動體在該三自由度 方向之位置的伺服控制時，針對該既定面內之旋轉方向，係藉由使用根據該干涉儀系統之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器系統之已設定之測量單位以下的偏差算出切換時之該編碼器系統之輸出座標，亦即藉由相位接續執行該控制之切換。
根據上述，係在從使用干涉儀系統之移動體在既定面內之三自由度方向之位置的伺服控制，切換成使用編碼器系統之移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制時，針對既定面內之旋轉方向，係藉由上述相位接續執行控制之切換。藉此，可防止根據干涉儀系統之輸出座標算出之測量單位以下之偏差(干涉儀系統之測距誤差)，因既定原因被放大導致之移動體之旋轉誤差的增加。
根據本發明之第3態樣，提供一種第3移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該移動體在該一軸方向之位置資訊之編碼器之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該編碼器之該移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之該移動體之位置的伺服控制時，係在該移動體停止或靜止之時點執行該控制之切換。
根據上述，係在從使用編碼器之移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之移動體之位置的伺服控制時，係在移動體停止或靜止之時點執行控制之切換。藉此，即使根據編碼器之測量值算出之移動體之位置與根據雷射干涉儀之測量值算出之移動體之位置的差變大，亦可藉由 將移動體之位置座標重設為自雷射干涉儀取得之未修正的位置座標，來解除該差。
根據本發明之第4態樣，提供一種第4移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該移動體在該一軸方向之位置資訊之編碼器之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該編碼器之該移動體位置的伺服控制，切換成使用該雷射干涉儀之該移動體之位置的伺服控制時，在偵測出該編碼器輸出產生異常時，係執行將該雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前該編碼器之輸出座標一致之座標接續。
根據上述，係在從使用編碼器之移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之移動體之位置的伺服控制時，在偵測出編碼器輸出產生異常時，係執行將雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前編碼器之輸出座標一致之座標接續。藉此，可進行在切換控制之前後保持移動體位置之控制切換，即使編碼器之異常時，亦能順利且持續驅動移動體。
根據本發明之第5態樣，提供一種於物體形成圖案之第1圖案形成方法，係為了於該物體形成圖案而使用本發明第1~第4移動體驅動方法之任一個來驅動裝載該物體之移動體。
根據上述，藉由將圖案形成於使用本發明第1~第4移動體驅動方法之任一個以良好精度驅動之移動體上所裝載的物體，而能於物體上以良好精度形成圖案。
根據本發明之第6態樣，提供一種於物體形成圖案之第2圖案形成方法，係為了於該物體形成圖案而使用本發明第1~第4移動體驅動方法之任一個來驅動包含裝載該物體之該移動體的複數個移動體之至少一個。
根據本發明之第7態樣，提供一種包含圖案形成步驟之元件製造方法，係在該圖案形成步驟中，使用本發明之第1、第2圖案形成方法之任一個來於基板上形成圖案。
根據本發明之第8態樣，提供一種曝光方法，係藉由能量束之照射將圖案形成於物體，其係使用本發明之第1~第4移動體驅動方法之任一個驅動裝載該物體的移動體，以使該能量束與該物體相對移動。
根據上述，係使用本發明之第1~第4移動體驅動方法之任一個以良好精度驅動裝載該物體的移動體，以使照射於物體之能量束與該物體相對移動。因此，能藉由掃描曝光，於物體上以良好精度形成圖案。
根據本發明之第9態樣，提供一種第1位置控制方法，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其使用下述兩輸出之至少一方來控制該移動體之位置，亦即：用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器的輸出、以及用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀的輸出；且求出使用來自該編碼器之輸出之該移動體之位置資訊、以及使用來自該雷射干涉儀之輸出之該移動體之位置資訊的關係資訊；當來自該編碼器之輸 出與來自該雷射干涉儀之輸出中用於該移動體之控制之該一方產生異常時，即使用另一方與該關係資訊控制該移動體之位置。
根據上述，當來自編碼器之輸出與來自雷射干涉儀之輸出中用於移動體之控制之一方產生異常時，即使用另一方與該關係資訊控制移動體之位置。藉此，當編碼器與雷射干涉儀中用於移動體之控制之一方之測量裝置之輸出產生異常時，亦能持續驅動移動體。
根據本發明之第10態樣，提供一種第2位置控制方法，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其在使用來自雷射干涉儀之輸出控制該移動體之位置後，開始使用用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器的輸出來控制該移動體之位置時；係使用基於來自該雷射干涉儀之輸出之位置資訊調整基於來自該編碼器之輸出的位置資訊；該雷射干涉儀，用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號。
根據上述，使用來自雷射干涉儀之輸出控制移動體之位置後，開始使用來自編碼器之輸出來控制移動體之位置時，使用基於來自雷射干涉儀之輸出之位置資訊調整基於來自編碼器之輸出的位置資訊
根據本發明之第11態樣，提供一種第1移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備：雷射干涉儀，係以第1取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置 資訊；編碼器，係以第2取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，係根據該編碼器之測量結果，透過該驅動裝置將該移動體驅動於該一軸方向，且當偵測出該編碼器輸出產生異常時，係將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續的該雷射干涉儀。
根據上述，係藉由控制裝置，在移動體往一軸方向之驅動中，偵測出用以測量該移動體在該一軸方向之位置之編碼器輸出產生異常時，用於移動體在一軸方向之位置控制之測量裝置，從編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之編碼器之輸出座標連續的雷射干涉儀。藉此，即使編碼器之異常時，仍能持續驅動移動體。
根據本發明之第12態樣，提供一種第2移動體驅動系統，係將移動體驅動於既定面內之三自由度方向，其包含：干涉儀系統，係測量該移動體在該三自由度方向之位置資訊；編碼器系統，係測量該移動體在該三自由度方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該干涉儀系統之該移動體在該三自由度方向之位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該編碼器系統之該移動體在該三自由度方向之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，針對該既定面內之至少旋轉方向，係藉由使用根據該干涉儀系統之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器系統之已設定之測量單位以下的偏差算 出切換時之該編碼器系統之輸出座標，亦即藉由相位接續執行該控制之切換。
根據上述，係藉由控制裝置，在從使用干涉儀系統之移動體在既定面內之三自由度方向之位置的伺服控制，切換成使用編碼器系統之移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制時，針對既定面內之旋轉方向，係藉由上述相位接續執行控制之切換。藉此，可防止根據干涉儀系統之輸出座標算出之測量單位以下之偏差(干涉儀系統之測距誤差)，因既定原因被放大導致之移動體之旋轉誤差的增加。
根據本發明之第13態樣，提供一種第3移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備：雷射干涉儀，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；編碼器，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該編碼器之該移動體位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該雷射干涉儀之該移動體之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，係在該移動體停止或靜止之時點執行該控制之切換。
根據上述，係藉由控制裝置，在從使用編碼器之移動體位置之透過驅動裝置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之移動體之位置之透過驅動裝置的伺服控制時，係在移動體停止或靜止之時點執行控制之切換。藉此，即使根據編碼器之測量值算出之移動體之位置與根據雷射干涉儀之測量值算出之移動體之位置的差變大，亦可藉由將移動體之位置座標重設為自雷射干涉儀取得之未修正的位置座 標，來解除該差。
根據本發明之第14態樣，提供一種第4移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備：雷射干涉儀，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；編碼器，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該編碼器之該移動體位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該雷射干涉儀之該移動體之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，在偵測出該編碼器輸出產生異常時，執行將該雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前該編碼器之輸出座標一致之座標接續。
根據上述，係藉由控制裝置，在從使用編碼器之移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之移動體之位置的伺服控制時，在偵測出編碼器輸出產生異常時，係執行將雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前編碼器之輸出座標一致之座標接續。藉此，可進行在切換控制之前後保持移動體位置之控制切換，即使編碼器之異常時，亦能順利且持續驅動移動體。
根據本發明之第15態樣，提供一種於物體形成圖案之第1圖案形成裝置，其具備：於該物體上生成圖案之圖案化裝置；以及本發明之第1~第4移動體驅動系統；係為了於該物體形成圖案而使用該移動體驅動系統來驅動裝載該物體之移動體。
根據上述，藉由圖案化裝置將圖案生成於使用本發明 第1~第4移動體驅動系統之任一個以良好精度驅動之移動體上所裝載的物體，而能於物體上以良好精度形成圖案。
根據本發明之第16態樣，提供一種曝光裝置，係藉由能量束之照射將圖案形成於物體，其具備：對該物體照射該能量束之圖案化裝置；以及本發明之第1~第4移動體驅動系統之任一個；係藉由該移動體驅動系統驅動裝載該物體的移動體，以使該能量束與該物體相對移動。
根據上述，藉由本發明第1~第4移動體驅動系統之任一個以良好精度驅動裝載物體的移動體，以使從圖案化裝置照射物體之能量束與物體相對移動。因此，可藉由掃描曝光於物體上以良好精度形成圖案。
根據本發明之第17態樣，提供一種移動體之第1位置控制系統，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其具備：第1測量裝置，包含用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器，使用來自該編碼器之輸出來輸出第1位置資訊；第2測量裝置，包含用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀，使用來自該雷射干涉儀之輸出來輸出第2位置資訊；運算裝置，係求出該第1位置資訊與該第2位置資訊之關係資訊；以及控制裝置，係使用該第1位置資訊與該第2位置資訊之至少一方來控制該移動體的位置，且當用於該移動體之控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之一方產生異常時，即使用另一方與該該運算裝置所求出之該關係資訊控 制該移動體之位置。
根據上述，係藉由控制裝置，當來自編碼器之輸出與來自雷射干涉儀之輸出中用於移動體之控制之一方產生異常時，即使用另一方與該關係資訊控制移動體之位置。藉此，當編碼器與雷射干涉儀中用於移動體之控制之一方之測量裝置之輸出產生異常時，亦能持續驅動移動體。
根據本發明之第18態樣，提供一種移動體之第2位置控制系統，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其具備：第1測量裝置，包含用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器，使用來自該編碼器之輸出來輸出位置資訊；第2測量裝置，包含用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀，使用來自該雷射干涉儀之輸出來輸出位置資訊；以及控制裝置，在使用從該第2測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置後，使用從該第1測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置；該控制裝置，在開始使用從該第1測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置時，使用從該第2測量裝置輸出之位置資訊調整從該第1測量裝置輸出之位置資訊。
根據上述，係藉由控制裝置，在開始使用從第1測量裝置輸出之位置資訊控制移動體之位置時，使用從第2測量裝置輸出之位置資訊調整從第1測量裝置輸出之位置資訊
根據本發明之第19態樣，提供一種曝光方法，係以能 量束使物體曝光，其包含：使用包含編碼器之第1測量裝置與包含干涉儀之第2測量裝置之一方測量能保持該物體的移動體且使其移動的動作；以及為了在該移動中將該第1、第2測量裝置之一方切換成另一方並控制該移動，根據該一方之測量裝置之位置資訊決定該另一方之測量裝置之位置資訊的動作。
根據本發明之第20態樣，提供一種曝光裝置，係以能量束使保持於移動體之物體曝光，其具備：第1測量裝置，係測量該移動體之位置資訊且包含編碼器；第2測量裝置，係測量該移動體之位置資訊且包含干涉儀；以及控制裝置，係使用該第1、第2測量裝置之一方移動該移動體，且為了在該移動中將該第1、第2測量裝置之一方切換成另一方並控制該移動，根據該一方之測量裝置之位置資訊決定該另一方之測量裝置之位置資訊。
以下，根據圖1~圖22說明本發明之一實施形態。
圖1係概略顯示一實施形態之曝光裝置100的構成。曝光裝置100，係步進掃描方式之投影曝光裝置、亦即所謂掃描機。如後述般，本實施形態中係設有投影光學系統PL，以下之說明中，將與此投影光學系統PL之光軸AX平行之方向設為Z軸方向、將在與該Z軸方向正交之面內標線片與晶圓相對掃描的方向設為Y軸方向、將與Z軸及Y軸正交之方向設為X軸方向，且將繞X軸、Y軸、及Z軸之旋 轉(傾斜)方向分別設為θ x、θ y、及θ z方向。
曝光裝置100，包含：照明系統10；標線片載台RST，係保持該照明系統10之曝光用照明光(以下稱為照明光或曝光用光)IL所照明的標線片R；投影單元PU，包含用以使從標線片R射出之照明光IL投射於晶圓W上的投影光學系統PL；載台裝置50，具有晶圓載台WST及測量載台MST；以及上述裝置之控制系統等。於晶圓載台WST上裝載有晶圓W。
照明系統10，例如美國專利申請公開第2003/0025890號說明書等所揭示，其包含光源、具有包含光學積分器等之照度均一化光學系統、以及標線片遮簾等(均未圖示)的照明光學系統。該照明系統10，係籍由照明光(曝光用光)IL，以大致均一之照度來照明被標線片遮簾(遮罩系統)規定之標線片R上的狹縫狀照明區域IAR。此處，作為一例，係使用ArF準分子雷射光(波長193nm)來作為照明光IL。又，作為光學積分器，可使用例如複眼透鏡、棒狀積分器(內面反射型積分器)或繞射光學元件等。
於標線片載台RTS上例如籍由真空吸附固定有標線片R，該標線片R係於其圖案面(圖1之下面)形成有電路圖案等。標線片載台RST，能籍由包含例如線性馬達等之標線片載台驅動系統11(在圖1未圖示、參照圖6)而在XY平面內微幅驅動，且能以指定之掃描速度驅動於既定掃描方向(指圖1之圖面內左右方向的Y軸方向)。
標線片載台RST在XY平面(移動面)內之位置資訊(包 含θ z方向之位置(旋轉)資訊)，係藉由標線片雷射干涉儀(以下稱為「標線片干涉儀」)116，透過移動鏡15(實際上，係設有具有與Y軸正交之反射面的Y移動鏡(或後向反射器)、以及具有與X軸正交之反射面的X移動鏡)例如以0.25nm左右之分析能力隨時檢測。標線片干涉儀116之測量值，係傳送至主控制裝置20(於圖1未圖示，參照圖6)，主控制裝置20，即根據標線片干涉儀116之測量值算出標線片載台RST在X軸方向、Y軸方向及θ z方向的位置，且籍由根據該算出結果控制標線片載台驅動系統11，來控制標線片載台RST之位置(及速度)。此外，亦可對標線片載台RST之端面進行鏡面加工來形成反射面(相當於移動鏡15之反射面)，以代替移動鏡15。又，標線片干涉儀116亦可測量標線片載台RST在Z軸、θ x及θ y方向之至少一個方向的位置資訊。
投影單元PU，係配置於標線片載台RST之圖1下方。投影單元PU，包含：鏡筒40；以及投影光學系統PL，具有由以既定位置關係保持於鏡筒40內之複數個光學元件。作為投影光學系統PL，例如係使用沿與Z軸方向平行之光軸AX排列之複數個透鏡(透鏡元件)所構成的折射光學系統。投影光學系統PL，例如係兩側遠心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍、或1/8倍等)。藉此，當以來自照明系統10之照明光IL來照明照明區域IAR時，籍由通過投影光學系統PL之第1面(物體面)與其圖案面大致配置成一致之標線片R的照明光IL，使該照明區域IAR內之 標線片R的電路圖案縮小像(電路圖案之一部分縮小像)透過投影光學系統PL(投影單元PU)形成於區域(以下亦稱為曝光區域)IA；該區域IA係與配置於其第2面(像面)側、表面塗布有光阻(感光劑)之晶圓W上的前述照明區域IAR共軛。接著，藉由標線片載台RST與晶圓載台WST之同步驅動，使標線片相對照明區域IAR(照明光IL)移動於掃描方向(Y軸方向)，且使晶圓W相對曝光區域IA(照明光IL)移動於掃描方向(Y軸方向)，藉此對晶圓W上之一個照射區域(區劃區域)進行掃描曝光，以將標線片之圖案轉印於該照射區域。亦即，本實施形態中，係藉由照明系統10、標線片R及投影光學系統PL將圖案生成於晶圓W上，藉由照明光IL對晶圓W上之感光層(光阻層)之曝光將該圖案形成於晶圓W上。
此外，雖未圖示，但投影單元PU係透過防振機構搭載於以三支支柱支持之鏡筒固定座，但並不限於此，例如亦可如國際公開第2006/038952號小冊子所揭示，將投影單元PU懸吊支撐於配置在投影單元PU上方之未圖示主框架構件、或懸吊支撐於配置標線片載台RST之底座構件等。
又，本實施形態之曝光裝置100，由於係進行適用液浸法的曝光，因此會隨著投影光學系統PL之數值孔徑NA實質性地增大而使標線片側之開口變大。因此為了珀茲伐條件且避免投影光學系統之大型化，亦可採用包含反射鏡與透鏡而構成之反折射系統(catadioptric)來作為投影光學系統。又，亦可不僅於晶圓W形成感光層(光阻層)，亦形成 保護晶圓或感光層之保護膜(上塗膜)等。
又，本實形形態之曝光裝置100，由於係進行適用液浸法的曝光，因此係設有構成局部液浸裝置8一部分之嘴單元32來包圍用以保持透鏡(以下亦稱「前端透鏡」)191之鏡筒40之下端部周圍，該透鏡係構成投影光學系統PL之最靠像面側(晶圓W側)之光學元件。本實施形態中，嘴單元32係如圖1所示其下端面與前端透鏡191之下端面設定成大致同一面高。又，嘴單元32，具備液體Lq之供應口及回收口、與晶圓W對向配置且設有回收口之下面、以及分別與液體供應管31A及液體回收管31B連接之供應流路及回收流路。液體供應管31A與液體回收管31B，如圖3所示，在俯視時(從上方觀看)係相對X軸方向及Y軸方向傾斜45°，相對通過投影單元PU中心(投影光學系統PL之光軸AX、在本實施形態中與前述曝光區域IA之中心一致)且與Y軸方向平行的直線(基準軸)LV配置成對稱。
於液體供應管31A，連接有其一端連接於液體供應裝置5(圖1中未圖示、參照圖6)之未圖示供應管的另一端，於液體回收管31B，連接有其一端連接於液體回收裝置6(圖1中未圖示、參照圖6)之未圖示回收管的另一端。
液體供應裝置5，係包含供應液體之槽、加壓泵、溫度控制裝置、以及用以控制液體對液體供應管31A之供應及停止的閥等。該閥最好係使用例如不僅可進行液體之供應及停止、亦能調整流量的流量控制閥。前述溫度控制裝置，係將槽內之液體溫度調整至與收納有例如曝光裝置之處理 室(未圖示)內之溫度同樣程度。此外，槽、加壓泵、溫度控制裝置、閥等，曝光裝置100不需全部具備，亦能將其至少一部分由設有曝光裝置100之工廠內的設備來代替。
液體回收裝置6，係包含用以回收液體之槽及吸引泵、以及透過液體回收管31B控制液體之回收及停止的閥等。該閥最好係使用與液體供應裝置5之閥相同的流量控制閥。此外，槽、吸引泵、閥等，曝光裝置100不需全部具備，亦能將其至少一部分由設有曝光裝置100之工廠內的設備來代替。
本實施形態中，作為上述液體Lq，係使用可使ArF準分子雷射光(波長193nm之光)透射的純水(以下除必要情況外，僅記述為「水」)。純水具有在半導體製造工廠等能容易地大量獲得且對晶圓上之光阻及光學透鏡等無不良影響的優點。
水對ArF準分子雷射光之折射率n為大致1.44。於該水中，照明光IL之波長，係縮短至193nm×1/n＝約134nm。
液體供應裝置5及液體回收裝置6分別具備控制器，各控制器籍由主控制裝置20來控制(參照圖6)。液體供應裝置5之控制器，係根據來自主控制裝置20之指令，以既定開度開啟連接於液體供應管31A的閥，透過液體供應管31A、供應流路、以及供應口將液體(水)供應至前端透鏡191與晶圓W之間。又，此時，液體回收裝置6之控制器，係根據來自主控制裝置20之指令，以既定開度開啟連接於液體回收管31B的閥，透過回收口、回收流路、以及液體回 收管31B，從前端透鏡191與晶圓W之間將液體(水)回收至液體回收裝置6(液體槽)內部。此時，主控制裝置20，係對液體供應裝置5之控制器、液體回收裝置6之控制器發出指令，以使供應至前端透鏡191與晶圓W間的水量與回收之水量恆相等。因此，使前端透鏡191與晶圓W間之液體(水)Lq(參照圖1)保持一定量。此時，保持於前端透鏡191與晶圓W之間的液體(水)Lq係隨時更換。
從上述說明可清楚得知，本實施形態之局部液浸裝置8，係包含嘴單元32、液體供應裝置5、液體回收裝置6、液體供應管31A及液體回收管31B等。此外，局部液浸裝置8之一部分、例如至少嘴單元32，亦可懸吊支撐於用以保持投影單元PU之主框架(包含前述之鏡筒固定座)，或亦可設於與主框架不同之框架構件。或者，當如前所述將投影單元PU懸吊支撐時，雖亦可將投影單元PU與嘴單元32一體懸吊支撐，但本實施形態中，係將嘴單元32設於與投影單元PU獨立懸吊支撐之測量框架。此情況下，亦可不懸吊支撐投影單元PU。
此外，即使測量載台MST位於投影單元PU下方時，亦能與上述同樣地將水充滿於後述測量台與前端透鏡191之間。
又，上述說明中，作為一例，雖分別設有各一個液體供應管(嘴)與液體回收管(嘴)，但並不限於此，只要在考量與周圍構件之關係下亦能進行配置的話，亦可採用例如國際公開第99/49504號小冊子所揭示之具有多數個嘴之構 成。扼要言之，只要係至少能將液體供應至構成投影光學系統PL之最下端之光學構件(前端透鏡)191與晶圓W之間的構成，該構成可為任意者。例如，本實施形態之曝光裝置，亦能適用在揭示於國際公開第2004/053955號小冊子之液浸機構或歐洲專利申請公開第1420298號公報的液浸機構等。
回到圖1，載台裝置50，具備配置於底座12上方之晶圓載台WST及測量載台MST、測量此等載台WST、MST之位置資訊之測量系統200(參照圖6)，以及驅動載台WST、MST之載台驅動系統124(參照圖6)等。測量系統200，如圖6所示包含干涉儀系統118、編碼器系統150及面位置測量系統180等。此外，干涉儀系統118及編碼器系統150等，留待後述。
回到圖1，於晶圓載台WST、測量載台MST各自之底面之複數處，設有未圖示之非接觸軸承、例如真空預壓型空氣靜壓軸承(以下稱為「空氣墊」)。籍由從此等空氣墊往底座12上面噴出之加壓空氣的靜壓，使晶圓載台WST、測量載台MST透過數μm程度之間隙以非接觸方式支撐於底座12的上方。又，兩載台WST、MST，係可藉由包含線性馬達等之載台驅動系統124(參照圖6)而獨立驅動於XY平面內。
晶圓載台WST，包含：載台本體91；以及裝載於載台本體91上的晶圓台WTB。晶圓台WTB及載台本體91，可藉由包含線性馬達及Z調平機構(包含例如音圈馬達等)之 驅動系統，相對底座12驅動於六自由度方向(X,Y,Z,θ x、θ y、θ z)。
於晶圓台WTB上設有藉由真空吸附等來保持晶圓W的晶圓保持具(未圖示)。晶圓保持具雖可與晶圓台WTB形成為一體，但本實施形態中晶圓保持具與晶圓台WTB係分別構成，藉由例如真空吸附等將晶圓保持具固定於晶圓台WTB之凹部內。又，於晶圓台WTB上面設有板體(撥液板)28，該板體具有與裝載於晶圓保持具上之晶圓W表面大致同一面高、已對液體Lq進行撥液化處理的表面(撥液面)，其外形(輪廓)為矩形且於其中央部形成有較晶圓保持具(晶圓之裝載區域)大一圈的圓形開口。板體28，係由低熱膨脹率之材料、例如玻璃或陶瓷(例如首德公司之Zerodur(商品名))、Al2 O3 或TiC等)構成，於其表面例如由氟樹脂材料、聚四氟乙烯(鐵氟龍(註冊商標))等氟系樹脂材料、丙烯酸系樹脂材料或矽系樹脂材料等來形成撥液膜。進一步地，如圖4(A)之晶圓台WTB(晶圓載台WST)之俯視圖所示，板體28具有用以包圍圓形開口之外形(輪廓)為矩形之第1撥液區域28a、以及配置於第1撥液區域28a周圍之矩形框狀(環狀)第2撥液區域28b。第1撥液區域28a，例如在進行曝光動作時，形成有從晶圓表面超出之液浸區域14(參照圖8)之至少一部分，第2撥液區域28b，係形成有後述編碼器系統用之標尺。此外，板體28之表面之至少一部分亦可不與晶圓表面為同一面高，亦即亦可係相異之高度。又，板體28雖可係單一板體，但在本實施形態中為 複數個板體，例如組合分別與第1及第2撥液區域28a,28b對應之第1及第2撥液板來構成。本實施形態中，由於如前所述係使用水來作為液體Lq，因此以下將第1及第2撥液區域28a,28b亦稱為第1及第2撥水板28a,28b。
此情形下，與曝光用光IL會照射於內側之第1撥水板28a相對地，曝光用光IL幾乎不會照射到外側之第2撥水板28b。考量到此點，本實施形態中係於第1撥水板28a表面形成有被施以對曝光用光IL(此時為真空紫外區之光)有充分之耐性之撥水塗布膜的第1撥水區域，而於第2撥水板28b表面則形成被施以對曝光用光IL之耐性較第1撥水區域差之撥水塗布膜的第2撥水區域。由於一般而言，並不容易對玻璃板施以對曝光用光IL(此時為真空紫外區之光)有充分之耐性之撥水塗布膜，因此若如上述般將第1撥水板28a與其周圍之第2撥水板28b分離成兩個部分可更具效果。此外亦並不限於此，亦可對同一板體之上面施加對曝光用光IL之耐性相異之兩種撥水塗布膜，以形成第1撥水區域及第2撥水區域。又，第1及第2撥水區域之撥水塗布膜的種類亦可相同。例如亦可於同一板體僅形成一個撥水區域。
又，由圖4(A)可清楚得知，於第1撥水板28a之＋Y側端部之X軸方向的中央部形成有長方形缺口，於此缺口與第2撥水板28b所包圍之長方形空間內部(缺口內部)埋入有測量板30。於此測量板30之長邊方向中央(晶圓台WTB之中心線LL上)形成基準標記FM，於該基準標記FM之X 軸方向一側與另一側，形成有相對基準標記FM中心配置成對稱之一對空間像測量狹縫圖案(狹縫狀之測量用圖案)SL。各空間像測量狹縫圖案SL，例如係使用具有沿Y軸方向與X軸方向之邊的L字形狹縫圖案、或分別延伸於X軸及Y軸方向之兩個直線狀的狹縫圖案等。
又，如圖4(B)所示，收納有光學系統(包含物鏡、反射鏡、中繼透鏡等)之L字形筐體36，係以從晶圓台WTB貫通載台本體91內部一部分之狀態，安裝成一部分埋入於上述各空間像測量狹縫圖案SL下方之晶圓載台WST內部的狀態。雖省略圖示，但筐體36係與上述一對空間像測量狹縫圖案SL對應設置有一對。
筐體36內部之光學系統，係將透射過空間像測量狹縫圖案SL之照明光IL沿L字形路徑導引，並朝向－Y方向射出。此外，以下為了方便說明，係使用與筐體36相同之符號將筐體36內部之光學系統記述為送光系統36。
再者，於第2撥水板28b上面，沿其四邊各以既定間距直接形成有多數個格子線。進一步詳言之，於第2撥水板28b之X軸方向一側與另一側(圖4(A)中之左右兩側)的區域分別形成有Y標尺39Y1 ,39Y2 ，Y標尺39Y1 ,39Y2 ，例如係以X軸方向為長邊方向之格子線38以既定間距沿平行於Y軸之方向(Y軸方向)而形成之以Y軸方向為週期方向之反射型格子(例如繞射光柵)所構成。
同樣地，於第2撥水板28b之Y軸方向一側與另一側(圖4(A)中之上下兩側)的區域分別以被Y標尺39Y1 及39Y2 夾 著之狀態形成有X標尺39X1 ,39X2 ，X標尺39X1 ,39X2 ，例如係以Y軸方向為長邊方向之格子線37以既定間距沿平行於X軸之方向(X軸方向)而形成之以X軸方向為週期方向之反射型格子(例如繞射光柵)所構成。上述各標尺，例如係以全像片等來於第2撥水板28b表面作成反射型繞射光柵RG(參照圖7)。此時，於各標尺係以既定間隔(間距)刻出由窄狹縫或槽等構成之格子來作為標度。用於各標尺之繞射光柵之種類並不限定，不僅能以機械方式形成槽等，例如亦可係將干涉紋燒結於感光性樹脂來加以作成。不過，各標尺例如係以138nm~4 μm間之間距(例如1 μm間距)將上述繞射光柵之標度刻於薄板狀玻璃來作成。此等標尺係被前述撥液膜(撥水膜)覆蓋。此外，圖4(A)中為了方便圖示，格子之間距係圖示成較實際間距大許多。此點在其他的圖中亦相同。
承上所述，本實施形態由於將第2撥水板28b本身構成標尺，因此係使用低熱膨脹之玻璃板來作為第2撥水板28b。然而並不限於此，亦可將形成有格子之低熱膨脹之玻璃板等所構成的標尺構件，藉由例如板彈簧(或真空吸附)等固定於晶圓台WTB上面，以避免其產生局部性之伸縮，此時，亦可將於全面施有同一撥水塗布膜之撥水板代用為板體28。或者，亦可以低熱膨脹率之材料形成晶圓台WTB，此情形下，一對Y標尺與一對X標尺亦可直接形成於該晶圓台WTB上面。
此外，為了保護繞射光柵，以具有撥水性(撥液性)之低 熱膨脹率的玻璃板來覆蓋亦為有效。此處，玻璃板之厚度例如為1mm，於晶圓載台WST上面設置成其表面與晶圓面相同高度(同一面高)。
又，於各標尺端附近，分別設有用以決定後述編碼器讀頭與標尺間之相對位置之定位圖案。此定位圖案例如由反射率不同之格子線構成，當編碼器讀頭在此定位圖案上掃描時，編碼器之輸出訊號強度即會變化。因此，係預先決定臨限值，以檢測輸出訊號強度超過該臨限值的位置。以此檢測出之位置為基準設定編碼器讀頭與標尺間之相對位置。
前述晶圓台WTB之－Y端面，－X端面，係分別施以鏡面加工而形成為圖2所示之後述干涉儀系統118用之反射面17a,17b。
如圖1所示，測量載台MST，包含載台本體92與裝載於載台本體92上之測量台MTB。測量載台MST可藉由未圖示驅動系統相對底座12驅動於至少三自由度方向(X,Y,θ z)。然而並不限於此，亦可採用可將測量台MTB相對載台本體92微動於X軸方向、Y軸方向及θ z方向之所謂粗微動構造的測量載台MST，或將可將測量台MTB在載台本體92上驅動於Z,θ x,θ y之三自由度方向的構成。
此外，圖6中，包含晶圓載台WST之驅動系統與測量載台MST之驅動系統在內顯示為載台驅動系統124。
後備於測量台MTB(及載台本體92)設有各種測量用構件。作為該測量用構件，例如圖2及圖5(A)所示，係採用 具有針孔狀受光部來在投影光學系統PL之像面上接收照明光IL的照度不均感測器94、用以測量投影光學系統PL所投影之圖案空間像(投影像)的空間像測量器96、以及例如國際公開第2003/065428號小冊子等所揭示的夏克一哈特曼(Shack－Hartman)方式之波面像差測量器98等。波面像差感測器98，例如能使用國際公開第99/60361號小冊子(對應歐洲專利第1,079,223號)所揭示者。
照度不均感測器94，例如能使用與美國專利第4,465,368號說明書等所揭示者相同之構造。又，空間像測量器96，例如能使用與美國專利申請公開第2002/0041377號說明書等所揭示者相同之構造。此外，本實施形態中雖將三個測量用構件(94,96,98)設於測量載台MST，但測量用構件之種類、及/或數量等並不限於此。測量用構件，例如可使用用以測量投影光學系統PL之透射率的透射率測量器、及/或能採用用以觀察前述局部液浸裝置8、例如嘴單元32(或前端透鏡191)等的測量器等。再者，亦可將與測量用構件相異之構件、例如用以清潔嘴單元32、前端透鏡191等的清潔構件等裝載於測量載台MST。
本實施形態中，參照圖5(A)可知，使用頻率高之感測器類、照度不均感測器94或空間像測量器96等，係配置於測量載台MST之中心線CL(通過中心之Y軸)上。因此，本實施形態中，使用此等感測器類之測量，並非係以使測量載台MST移動於X軸方向之方式來進行，而係僅以使其移動於Y軸方向之方式來進行。
除了上述感測器以外，尚能採用例如美國專利申請公開第2002/0061469號說明書等所揭示之照度監測器(具有在投影光學系統PL之像面上接收照明光IL之既定面積的受光部)，此照度監測器最好亦配置於中心線上。
此外，本實施形態中，對應所進行之籍由透過投影光學系統PL與液體(水)Lq之曝光用光(照明光)IL來使晶圓W曝光的液浸曝光，使用照明光IL之測量所使用的上述照度不均感測器94(以及照度監測器)、空間像測量器96、以及波面像差感測器98，即係透過投影光學系統PL及水來接收照明光IL。又，各感測器，例如亦可僅有光學系統等之一部分裝載於測量台MTB(及載台本體92)，或亦可將感測器整體配置於測量台MTB(及載台本體92)。
又，於測量台MTB之＋Y端面、－X端面形成有與前述晶圓台WTB相同之反射面19a,19b(參照圖2及圖5(A))。
如圖5(B)所示，於測量載台MST之載台本體92之－Y側端面固定有框狀安裝構件42。又，於載台本體92之－Y側端面，安裝構件42開口內部之在X軸方向之中心位置附近，係以能與前述一對送光系統36對向之配置固定有一對受光系統44。各受光系統44，係由中繼透鏡等之光學系統、受光元件(例如光電倍增管等)、以及收納此等之筐體來構成。由圖4(B)及圖5(B)、以及截至目前為止之說明可知，本實施形態中，在晶圓載台WST與測量載台MST於Y軸方向接近既定距離以內之狀態(包含接觸狀態)下，透射過測量板30之各空間像測量狹縫圖案SL的照明光IL係被前述 各送光系統36導引，而以各受光系統44之受光元件接收光。亦即，藉由測量板30、送光系統36、以及受光系統44，來構成與美國專利申請公開第2002/0041377號說明書等所揭示者相同之空間像測量裝置45(參照圖6)。
於安裝構件42上，沿X軸方向延伸設置有由截面矩形之棒狀構件構成之基準桿(以下簡稱為「FD桿」)。此FD桿46，係藉由全動態框構造以動態方式支撐於測量載台MST上。
由於FD桿46為原器(測量基準)，因此其材料係採用低熱膨脹率之光學玻璃陶瓷、例如首德公司之Zerodur(商品名)等。此FD桿46之上面(表面)的平坦度設定得較高，與所謂基準平面板相同程度。又，於該FD桿46之長邊方向一側與另一側端部附近，係如圖5(A)所示分別形成有以Y軸方向為週期方向的基準格子(例如繞射光柵)52。此一對基準格子52之形成方式，係隔著既定距離在FD桿46之X軸方向中心、亦即相隔前述中心線CL配置成對稱。
又，於FD桿46上面以圖5(A)所示之配置形成有複數個基準標記M。該複數個基準標記M，係以同一間距在Y軸方向形成為三行的排列，各行排列形成為在X軸方向彼此偏移既定距離。各基準標記M，例如使用可藉由後述第一對準系統、第二對準系統來檢測之尺寸的二維標記。基準標記M之形狀(構成)雖亦可與前述基準標記FM相異，但本實施形態中基準標記M與基準標記FM係相同構成，且亦與晶圓W之對準標記相同構成。此外，本實施形態中， FD桿46之表面及測量台MTB(亦可包含前述測量用構件)之表面均分別以撥液膜(撥水膜)覆蓋。
本實施形態之曝光裝置100，雖在圖1中為了避免圖式過於複雜而予以省略，但實際上如圖3所示，係配置有第一對準系統AL1，該第一對準系統AL1在前述基準軸LV上，從投影光學系統PL之光軸AX往－Y側相隔既定距離的位置具有檢測中心。此第一對準系統AL1，係透過支撐構件54固定於未圖示主框架之下面。隔著此第一對準系統AL1之X軸方向一側與另一側，分別設有其檢測中心相對該直線LV配置成大致對稱之第二對準系統AL21 ,AL22 與AL23 ,AL24 。亦即，五個對準系統AL1,AL21 ~AL24 之檢測中心，係在X軸方向配置於相異位置，亦即沿X軸方向配置。
各第二對準系統AL2n (n＝1~4)，如代表顯示之對準系統AL24 般，係固定於能以旋轉中心O為中心往圖3中之順時針及逆時針方向旋轉既定角度範圍的臂56n (n＝1~4)前端(旋動端)。本實施形態中，各第二對準系統AL2n 之一部分(例如至少包含將對準光照射於檢測區域、且將檢測區域內之對象標記所產生之光導至受光元件的光學系統)係固定於臂56n ，剩餘之一部分則設於用以保持投影單元PU的主框架。第二對準系統AL21 ,AL22 ,AL23 ,AL24 能藉由分別以旋轉中心O旋動來調整X位置。亦即，第二對準系統AL21 ,AL22 ,AL23 ,AL24 之檢測區域(或檢測中心)能獨立移動於X軸方向。因此，第一對準系統AL1及第二對準系統AL21 , AL22 ,AL23 ,AL24 能調整其檢測區域在X軸方向的相對位置。此外，本實施形態中，雖藉由臂之旋動來調整第二對準系統AL21 ,AL22 ,AL23 ,AL24 的X位置，但並不限於此，亦可設置將第二對準系統AL21 ,AL22 ,AL23 ,AL24 往復驅動於X軸方向的驅動機構。又，第二對準系統AL21 ,AL22 ,AL23 ,AL24 之至少一個亦可不僅可移動於X軸方向而亦可移動於Y軸方向。此外，由於各第二對準系統AL2n 之一部分係藉由臂56n 來移動，因此可藉由未圖示感測器例如干涉儀或編碼器等來測量固定於臂56n 之一部分的位置資訊。此感測器可僅測量第二對準系統AL2n 在X軸方向的位置資訊，亦能使其可測量其他方向例如Y軸方向及/或旋轉方向(包含θ x及θ y方向的至少一方)的位置資訊。
於各臂56n 上面，設有由差動排氣型之空氣軸承構成的真空墊58n (n＝1~4)。又，臂56n ，例如藉由包含馬達等之旋轉驅動機構60n (n＝1~4，圖3中未圖示，參照圖6)，可依主控制裝置20之指示來旋動。主控制裝置20在臂56n 之旋轉調整後，即使各真空墊58n 作動以將各臂56n 吸附固定於未圖示主框架。藉此，即可維持各臂56n 之旋轉角度調整後的狀態，亦即維持第一對準系統AL1及4個第二對準系統AL21 ~AL24 的所欲位置關係。
此外，與主框架之臂56n 對向的部分只要係磁性體，亦可代替真空墊58採用電磁石。
本實施形態之第一對準系統AL1及4個第二對準系統AL21 ~AL24 ，可使用例如影像處理方式之FIA(Field Image Alignment(場像對準))系統，其能將不會使晶圓上之光阻感光的寬頻檢測光束照射於對象標記，並以攝影元件(CCD(電荷耦合裝置)等)拍攝藉由來自該對象標記之反射光而成像於受光面的對象標記像、以及未圖示之指標(設於各對準系統內之指標板上的指標圖案)像，並輸出該等之拍攝訊號。來自第一對準系統AL1及4個第二對準系統AL21 ~AL24 各自之攝影訊號，係供應至圖6的主控制裝置20。
此外，作為上述各對準系統係不限於FIA系統，當然亦能單獨或適當組合使用能將同調檢測光照射於對象標記以檢測從此對象標記產生之散射光或繞射光的對準感測器，或是干涉從該對象標記產生之兩繞射光(例如同階數之繞射光、或繞射於同方向之繞射光)來加以檢測的對準感測器。又，本實施形態中，五個對準系統AL1,AL21 ~AL24 ，雖係透過支撐構件54或臂56n 固定於用以保持投影單元PU的主框架下面，但並不限於此，亦可設於例如前述測量框架。
其次，說明用以測量晶圓載台WST及測量載台MST之位置資訊之干涉儀系統118(參照圖6)的構成等。
干涉儀系統118如圖2所示，包含晶圓載台WST之位置測量用之Y干涉儀16、X干涉儀126,127,128、以及Z干涉儀43A,43B、以及測量載台MST之位置測量用之Y干涉儀18及X干涉儀130等。Y干涉儀16及X干涉儀126,127,128(圖1中X干涉儀126~128並未圖示，參照圖2)，係分別對晶圓台WTB之反射面17a,17b照射測距光束，並籍由 接收各自之反射光，測量各反射面從基準位置(例如於投影單元PU側面配置固定鏡，再以該處為基準面)的位移、亦即晶圓載台WST在XY平面內的位置資訊，並將該測量值供應至主控制裝置20。本實施形態中，如後所述，作為上述各干涉儀，除了一部分以外均使用具有複數個測距軸之多軸干涉儀。
另一方面，於載台本體91之－Y側端面，如圖4(A)及圖4(B)所示，透過未圖示動態支撐機構安裝有以X軸方向為長邊方向的移動鏡41。移動鏡41係由將長方體構件與固接於該長方體一面(－Y側之面)之一對三角柱狀構件一體化的構件構成。由圖2可知，移動鏡41係設計成X軸方向之長度較晶圓台WTB之反射面17a長了至少後述兩個Z干涉儀之間隔量。
對移動鏡41之－Y側之面施以鏡面加工，而如圖4(B)所示形成有三個反射面41b,41a,41c。反射面41a，係構成移動鏡41之－Y側端面之一部分，與XZ平面成平行且延伸於X軸方向。反射面41b，係構成與反射面41a之＋Z側相鄰的面，相對反射面41a成鈍角且延伸於X軸方向。反射面41c，係構成與反射面41a之－Z側相鄰的面，係設置成隔著反射面41a與反射面41b對稱。
與移動鏡41對向設有對該移動鏡41照射測距光束之一對Z干涉儀43A,43B(參照圖1及圖2)。
從綜合觀看圖1及圖2可知，Z干涉儀43A,43B，係於Y干涉儀16之X軸方向一側與另一側分離大致同一距 離，且分別配置成略低於Y干涉儀16的位置。
如圖1所示，從Z干涉儀43A,43B分別向反射面41b投射沿Y軸方向之測距光束B1，且向反射面41c(參照圖4(B))投射沿Y軸方向之測距光束B2。本實施形態中，具有與被反射面41b及反射面41c依序反射之測距光束B1正交之反射面的固定鏡47B、以及具有與被反射面41c及反射面41b依序反射之測距光束B2正交之反射面的固定鏡47A，係在從移動鏡41往－Y方向分離既定距離的位置，在不干涉於測距光束B1,B2之狀態下分別延伸設置於X軸方向。
固定鏡47A,47B，係被支撐於設在用以支撐例如投影單元PU之框架(未圖示)的同一支撐體(未圖示)。
如圖8(及圖2)所示，Y干涉儀16，係從前述基準軸LV沿於－X側，＋X側分離同一距離的Y軸方向測距軸，將測距光束B41 ,B42 照射於晶圓台WTB之反射面17a，再接收各自之反射光，藉此來檢測晶圓台WTB之測距光束B41 ,B42 之照射點中的Y軸方向位置(Y位置)。此外，圖1中僅代表性地將測距光束B41 ,B42 圖示為測距光束B4。
又，Y干涉儀16，係於測距光束B41 ,B42 之間在Z軸方向隔開既定間隔，沿Y軸方向測距軸將測距光束B3投射向反射面41a，再接收被反射面41a反射的測距光束B3，藉此來檢測移動鏡41之反射面41a(亦即晶圓載台WST)的Y位置。
主控制裝置20，係根據Y干涉儀16之與測距光束B41 ,B42 對應的測距軸之測量值平均值，算出反射面17a、亦即 晶圓台WTB(晶圓載台WST)的Y位置(更正確而言為Y軸方向之移位△Y)。又，主控制裝置20係從與測距光束B41 ,B42 對應的測距軸之測量值之差，算出晶圓台WTB在繞Z軸之旋轉方向(θ z方向)的移位(偏搖量)△θ z(Y) 。又，主控制裝置20，係根據反射面17a及在反射面41a之Y位置(Y軸方向之移位△Y)，算出晶圓載台WST在θ x方向的移位(縱搖量)△θ x。
又，如圖8及圖2所示，X干涉儀126，係沿在通過投影光學系統PL光軸之X軸方向之直線(基準軸)LH相距同一距離之雙軸測距軸，將測距光束B51 ,B52 投射於晶圓台WTB，主控制裝置20，係根據與測距光束B51 ,B52 對應的測距軸之測量值，算出晶圓台WTB在X軸方向的位置(X位置，更正確而言為X軸方向之移位△X)。又，主控制裝置20係從與測距光束B51 ,B52 對應的測距軸之測量值之差，算出晶圓台WTB在θ z方向的移位(偏搖量)△θ z(X) 。此外，從X干涉儀126獲得之△θ z(X) 與從Y干涉儀16獲得之△θ z(Y) 彼此相等，代表晶圓載台WST往θ z方向的移位(偏搖量)△θ z。
又，如圖9及圖10等所示，從X干涉儀128將測距光束B7沿連結卸載位置UP(供進行晶圓台WTB上之晶圓卸載)與裝載位置LP(供進行晶圓對晶圓台WTB上之裝載)之X軸的平行直線LUL，照射於晶圓台WTB的反射面17b。又，如圖11及圖12等所示，從X干涉儀127將測距光束B6沿通過第一對準系統AL1檢測中心之X軸的平行直線 (基準軸)LA，照射至晶圓台WTB的反射面17b。
主控制裝置20，亦可從X干涉儀127之測量值、以及X干涉儀128之測量值，求出晶圓台WTB在X軸方向的移位△X。不過，三個X干涉儀126,127,128之配置係在Y軸方向不同，X干涉儀126係使用於進行圖8所示之曝光時，X干涉儀127係使用於進行圖12所示之晶圓對準時，X干涉儀128係使用於進行圖9所示之晶圓裝載時及圖10所示之晶圓卸載時。
又，如圖1所示，從前述Z干涉儀43A,43B分別向移動鏡41照射沿Y軸之測距光束B1,B2。此等測距光束B1,B2，係分別以既定入射角(設為θ/2)射入移動鏡41之反射面41b,41c。又，測距光束B1，係在反射面41b,41c依序反射，而呈垂直射入固定鏡47B的反射面，測距光束B2，係在反射面41c,41b依序反射，而呈垂直射入固定鏡47A的反射面。接著，在固定鏡47A,47B之反射面反射之測距光束B2,B1，再度在反射面41b,41c依序反射、或再度在反射面41c,41b依序反射(逆向反轉射入時之光路)而以Z干涉儀43A,43B接收光。
此處，若將移動鏡41(亦即晶圓載台WST)往Z軸方向之移位設為△Zo，將往Y軸方向之移位設為△Yo，則測距光束B1,B2的光路長變化△L1,△L2，可分別以下式(1),(2)表示。
△L1＝△Yo×(1＋cos θ)＋△Zo×sin θ………(1) △L2＝△Yo×(1＋cos θ)－△Zo×sin θ………(2)
接著，依據式(1),(2)，△Yo及△Zo可由下式(3),(4)求出。
△Zo＝(△L1－△L2)/2sin θ………(3) △Yo＝(△L1＋△L2)/{2(1＋cos θ)}………(4)
上述之移位△Zo、△Yo，係分別以Z干涉儀43A,43B求出。因此，將以Z干涉儀43A求出之移位設為△ZoR,△YoR，將以Z干涉儀43B求出之移位設為△ZoL,△YoL。接著，將Z干涉儀43A,43B各自之測距光束B1,B2在X軸方向分離的距離設為D(參照圖2)。在上述前提之下，移動鏡41(亦即晶圓載台WST)往θ z方向之移位(偏搖量)△θ z、以及往θ y方向之移位(橫搖量)△θ y、可由下式(5),(6)求出。
△θ z＝tan－1 {(△YoR－△YoL)/D}………(5) △θ y＝tan－1 {(△ZoL－△ZoR)/D}………(6)
承上所述，主控制裝置20可藉由使用上述式(3)~式(6)，根據Z干涉儀43A,43B的測量結果，算出晶圓載台WST在四自由度的移位△Zo、△Yo、△θ z、△θ y。
如此，主控制裝置20，可從干涉儀系統118之測量結果，算出晶圓載台WST在六自由度方向(Z,X,Y,△θ z,△θ x,△θ y方向)的移位。
此外，本實施形態中，雖說明了晶圓載台WST係由包含載台本體91與搭載於該載台本體91上之晶圓台WTB之可在六自由度移動的單一載台構成，但並不限於此，亦可使晶圓載台WST構成為包含可在XY面內移動自如之載台 本體，以及能相對該載台本體微幅驅動於至少Z軸方向、θ x方向、以及θ y方向的晶圓台WTB。又，亦可於晶圓台WTB設置由平面鏡構成之移動鏡來代替反射面17a,反射面17b。再者，雖係以設於投影單元PU之固定鏡之反射面為基準面測量晶圓載台WST之位置資訊，但配置該基準面之位置不限於投影單元PU，並不一定要使用固定鏡測量晶圓載台WST之位置資訊。
不過，本實施形態中，晶圓載台WST(晶圓台WTB)之用以控制位置之在XY平面內之位置資訊(包含θ z方向之旋轉資訊)，主要係藉由後述編碼器系統來測量，干涉儀16,126,127之測量值係輔助性地用於修正(校正)該編碼器系統之測量值長期性變動(例如因標尺隨時間之變形等所造成)的情形等。
此外，干涉儀系統118之至少一部分(例如光學系統等)，雖可設於用以保持投影單元PU之主框架，或與如前所述懸吊支撐之投影單元PU設置成一體，但本實施形態中係設於前述測量框架。
又，本實施形態中，由干涉儀系統118測量之晶圓載台WST的位置資訊，並不用在後述曝光動作或對準動作等，而主要是用在編碼器系統之校正動作(亦即測量值之校正)等，但例如亦可將干涉儀系統118之測量資訊(亦即六自由度方向之位置資訊的至少一個)用在例如曝光動作及/或對準動作等。又，亦可考量將干涉儀系統118作為編碼器系統之後備使用，關於此點留後詳述。本實施形態中，編 碼器系統係測量晶圓載台WST在三自由度方向、亦即X軸、Y軸、以及θ z方向的位置資訊。因此，在進行曝光動作等時，干涉儀系統118之測量資訊中，可僅使用與編碼器系統對晶圓載台WST之位置資訊之測量方向(X軸、Y軸、以及θ z方向)相異的方向，例如在Z軸方向、θ x方向及θ y方向中至少一方向的位置資訊，或除了該相異方向之位置資訊以外，再加上使用與編碼器系統之測量方向相同方向(亦即X軸、Y軸、以及θ z方向之至少一個)之位置資訊。又，干涉儀系統118亦可測量晶圓載台WST在Z軸方向之位置資訊。此時，亦可在曝光動作中使用干涉儀系統118所測量之晶圓載台WST在Z軸方向之位置資訊。
除此之外，於干涉儀系統118(參照圖6)亦包含用以測量測量台MTB之二維位置座標的Y干涉儀18,X干涉儀130(圖1中X干涉儀130未圖示，參照圖2)係對測量台WTB之反射面19a,19b如圖2所示照射測距光束，且接受各自之反射光，藉此測量各反射面自基準位置之位移。主控制裝置20係接收Y干涉儀18,X干涉儀130之測量值，算出測量載台MST之位置資訊(包含例如至少X軸及Y軸方向之位置資訊與θ z方向之旋轉資訊)。
此外，亦可使用與晶圓台WTB用之Y干涉儀16相同之多軸干涉儀來作為測量台MTB用之Y干涉儀。又，亦可使用與晶圓台WTB用之X干涉儀126相同之兩軸干涉儀來作為測量台MTB用之X干涉儀。又，為了測量測量載台MST之Z位移、Y位移、偏搖量、以及橫搖量，亦可導入 與晶圓台WTB用之Z干涉儀43A,43B相同的干涉儀。
其次，說明用以測量晶圓台WTB在XY平面內之位置資訊(包含θ z方向之旋轉資訊)之編碼器系統150(參照圖6)的構成等。
本實施形態之曝光裝置100，如圖3所示，係以從四方包圍前述嘴單元32周圍的狀態配置有編碼器系統之四個讀頭單元62A~62D。此等讀頭單元62A~62D，雖在圖3等中為了避免圖式過於複雜而予以省略，但實際上係透過支撐構件以懸吊狀態固定於用以保持前述投影單元PU的主框架。
讀頭單元62A及62C，如圖3所示係於投影單元PU之＋X側、－X側，分別以X軸方向為長邊方向配置。又，讀頭單元62A,62C，分別具備相隔在X軸方向之間隔WD配置的複數個(此處為五個)Y讀頭651 ~655 ,641 ~645 。更詳細而言，讀頭單元62A及62C，除了投影單元PU之周邊以外，分別具備於前述基準軸LH上以間隔WD配置的複數個(此處為四個)Y讀頭(652 ~655 ,641 ~644 )、以及配置在投影單元PU之周邊中自基準軸LH往－Y方向相離既定距離的位置、亦即嘴單元32之－Y側位置的一個Y讀頭(651 或645 )。讀頭單元62A,62C亦分別具備後述之三個Z讀頭。以下，視必要情況，亦將Y讀頭651 ~655 ,641 ~645 分別記述為Y讀頭65,64。
讀頭單元62A，係構成使用前述Y標尺39Y1 來測量晶圓載台WST(晶圓台WTB)在Y軸方向之位置(Y位置)之多 眼(此處為五眼)的Y線性編碼器(以下適當簡稱為「Y編碼器」或「編碼器」)70A(參照圖6)。同樣地，讀頭單元62C，係構成使用前述Y標尺39Y2 來測量晶圓載台WST(晶圓台WTB)之Y位置)之多眼(此處為五眼)的Y編碼器70C(參照圖6)。此處，讀頭單元62A,62C所分別具備之五個Y讀頭64(64或65)(亦即測量光束)的在X軸方向之間隔WD，係設定成較Y標尺39Y1 ,39Y2 在X軸方向的寬度(更正確而言為格子線38之長度)窄。
如圖3所示，讀頭單元62B，具備配置於嘴構件32(投影單元PU)之＋Y側、於上述基準軸LV上沿Y軸方向相隔既定間隔WD配置的複數個(此處為四個)X讀頭665 ~668 。又，讀頭單元62D，具備配置於相隔嘴構件32(投影單元PU)之讀頭單元62B相反側的第一對準系統AL1之－Y側、於上述基準軸LV上相隔既定間隔WD配置的複數個(此處為四個)X讀頭661 ~664 。以下，視必要情況，亦將X讀頭661 ~668 記述為X讀頭66。
讀頭單元62B，係構成使用前述X標尺39X1 來測量晶圓載台WST(晶圓台WTB)在X軸方向之位置(X位置)之多眼(此處為四眼)的X線性編碼器(以下適當簡稱為「X編碼器」或「編碼器」)70B(參照圖6)。又，讀頭單元62D，係構成使用前述X標尺39X2 來測量晶圓載台WST(晶圓台WTB)之X位置)之多眼(此處為四眼)的X編碼器70D(參照圖6)。
此處，讀頭單元62B,62D所分別具備之相鄰X讀頭 66(亦即測量光束)之間隔，係設定成較前述X標尺39X1 ,39X2 在X軸方向的寬度(更正確而言為格子線37之長度)窄。又，讀頭單元62B之最靠－Y側之X讀頭665 與讀頭單元62D之最靠＋Y側之X讀頭664 之間隔係設定成較晶圓台WTB在Y軸方向之寬度略窄，以能藉由晶圓載台WST往Y軸方向之移動在該兩個X讀頭間切換(後述之接續)。
本實施形態中，於讀頭單元62A,62C之－Y側相隔既定距離分別設有讀頭單元62F,62E。讀頭單元62F及62E，雖在圖3等中為了避免圖式過於複雜而予以省略，但實際上係透過支撐構件以懸吊狀態固定於用以保持前述投影單元PU的主框架。此外，讀頭單元62E,62F在例如投影單元PU為懸吊支撐的情形下，亦可與投影PU懸吊支撐成一體，或設於前述測量框架。
讀頭單元62F,62E具備X軸方向之位置相異之四個Y讀頭671 ~674 。更詳細而言，讀頭單元62E，具備於第二對準系統AL21 之－X側在前述基準軸LA上相隔與前述間隔WD大致相同間隔而配置之三個Y讀頭671 ~673 、以及配置於自最內側(＋X側)Y讀頭673 往＋X側相離既定距離(較WD短一些之距離)、且自基準軸LA往＋Y側相離既定距離之第二對準系統AL21 之＋Y側的一個Y讀頭674 。
讀頭單元62F係在基準軸LV與讀頭單元62E成對稱，具備與上述四個Y讀頭671 ~674 再基準軸LV配置成對稱的四個Y讀頭681 ~684 。以下，視必要情況，亦將Y讀頭671 ~674 、681 ~684 記述為Y讀頭67,68。在進行後述之對 準動作時等，至少各一個Y讀頭67,68分別對向於Y標尺39Y2 ,39Y1 ，藉由該Y讀頭67,68(亦即由此等Y讀頭67,68構成之Y編碼器70E,70F)(參照圖6)測量晶圓載台WST之Y位置(及θ z旋轉)。
又，本實施形態中，在進行後述第二對準系統之基線測量時(Sec－BCHK(時距))，FD桿46之一對基準格子52與在X軸方向與第二對準系統AL21 ,AL24 相鄰之Y讀頭673 ,682 係分別對向，藉由與該一對基準格子52對向之Y讀頭673 ,682 ，以各自之基準格子52的位置來測量FD桿46的Y位置。以下，將由與一對基準格子52分別對向之Y讀頭673 ,682 所構成之Y編碼器稱為Y線性編碼器(適當稱為「Y編碼器」或「編碼器」)70E2 ,70F2 。又，為了識別，將由與上述Y標尺39Y2 ,39Y1 分別對向之Y讀頭67,68所構成之Y編碼器70E,70F稱為Y編碼器70E1 ,70F1 。上述線性編碼器70A~70F，係例如以0.1nm左右的分析能力測量晶圓載台WST之位置座標，並將其測量值供應至主控制裝置20，主控制裝置20即根據線性編碼器70A~70D中之三個、或70B,70D,70E1 ,70F1 中之三個測量值控制晶圓台WTB在XY平面內的位置，並根據編碼器70E2 ,70F2 之測量值控制FD桿46在θ z方向之旋轉。此外，線性編碼器之構成等，留待後述。
本實施形態之曝光裝置100，如圖3所示，設有與照射系統90a及受光系統90b所構成、例如美國專利第5,448,332號說明書等所揭示者相同之斜入射方式的多點焦點位置檢 測系統(以下簡稱為「多點AF系統」)。本實施形態中，作為其一例，係於前述讀頭單元62E之－X端部之＋Y側配置照射系統90a，並以與其相對之狀態於前述讀頭單元62F之＋X端部之＋Y側配置受光系統90b。
多點AF系統(90a,90b)之複數個檢測點，係在被檢測面上沿X軸方向以既定間隔配置。本實施形態中，例如配置成一行M列(M為檢測點之總數)或兩行N列(N為檢測點總數之1/2)的矩陣狀。圖3中並未個別圖示檢測光束分別照射之複數個檢測點，而係顯示在照射系統90a及受光系統90b之間延伸於X軸方向的細長檢測區域(光束區域)AF。此檢測區域AF，由於其X軸方向之長度係設定成與晶圓W之直徑相同，因此藉由僅沿Y軸方向掃描晶圓W一次，即能測量晶圓W之大致全面之Z軸方向位置資訊(面位置資訊)。又，該檢測區域AF，由於係於Y軸方向，配置於前述液浸區域14(曝光區域IA)與對準系統(AL1,AL21 ~AL24 )之檢測區域之間，因此能同時以多點AF系統與對準系統進行其檢測動作。多點AF系統雖可設於用以保持投影單元PU之主框架等，但在本實施形態中係設於前述測量框架。
此外，複數個檢測點雖係以1行M列或2行N列來配置，但行數及/或列數並不限於此。不過，當行數為2以上時，最好係在不同行之間使檢測點在X軸方向之位置亦相異。再者，雖複數個檢測點係沿X軸方向配置，但並不限於此，亦可將複數個檢測點之全部或一部分配置於在Y軸方向上的不同位置。例如亦可沿與X軸及Y軸兩方交叉 之方向配置複數個檢測點。亦即，複數個檢測點只要至少在X軸方向位置相異即可。又，雖在本實施形態中係對複數個檢測點照射檢測光束，但例如亦可對檢測區域AF全區照射檢測光束。再者，檢測區域AF在X軸方向之長度亦可不與晶圓W之直徑為相同程度。
在多點AF系統(90a,90b)之複數個檢測點中位於兩端之檢測點附近、亦即檢測區域AF之兩端部附近，以相對基準軸LV呈對稱之配置設有各一對之Z位置測量用面位置感測器讀頭(以下簡稱為「Z讀頭」)72a,72b及72c,72d。此等Z讀頭72a~72d固定於未圖示主框架之下面。此外，Z讀頭72a~72d亦可設於前述測量框架等。
Z讀頭72a~72d，係使用例如使用在CD驅動裝置等所使用之光拾取構成的光學式位移感測器讀頭(CD拾取方式之感測器讀頭)，其係自上方對晶圓台WTB照射光，並接收其反射光來測量該光之照射點中晶圓台WTB表面在與XY平面正交之Z軸方向的位置資訊。
本實施形態中，Z讀頭，係與編碼器同樣地採用從上方(＋Z方向)觀察Y標尺39Y1 ,39Y2 等的繞射光柵面。藉此，藉由以複數個Z讀頭測量晶圓台WTB上面之不同位置之面位置資訊，而能測量晶圓台WTB在Z軸方向之位置與至少θ y旋轉(橫搖)。
再者，前述讀頭單元62A,62C，在與各自具備之Y讀頭65j (j＝3~5),64i (i＝1~3)相同之X位置錯開Y位置處分別具備三個Z讀頭76j (j＝3~5),74i (i＝1~3)。此處，分別 屬於讀頭單元62A,62C之三個Z讀頭76j ,74i ，係從基準軸LH往＋Y方向相隔既定距離而與基準軸LH平行配置，且彼此相對基準軸LV配置成對稱。此外，各Z讀頭76i ,74j ，係使用與前述Z讀頭72a~72d相同之光學式位移感測器之讀頭。
此處，Z讀頭743 係位於與前述Z讀頭72a,72b相同之Y軸平行的直線上。同樣地，Z讀頭763 係位於與前述Z讀頭72c,72d相同之Y軸平行的直線上。
上述Z讀頭72a~72d、Z讀頭741 ~743 、以及Z讀頭763 ~765 係如圖6所示，透過訊號處理/選擇裝置170連接於主控制裝置20，主控制裝置20，係透過訊號處理/選擇裝置170從Z讀頭72a~72d、Z讀頭741 ~743 、以及Z讀頭763 ~765 中選擇任意之Z讀頭並成作動狀態，透過訊號處理/選擇裝置170接收以成該作動狀態之Z讀頭檢測出之面位置資訊。本實施形態，係包含Z讀頭72a~72d、Z讀頭741 ~743 、Z讀頭763 ~765 、以及訊號處理/選擇裝置170，而構成用以測量晶圓台WTB在Z軸方向及相對XY平面之傾斜方向之位置資訊的面位置測量系統180(測量系統200之一部分)。
此外，圖3中係省略測量載台MST之圖示，以保持於該測量載台MST與前端透鏡191之間之水Lq而形成的液浸區域係由符號14表示。又，本實施形態中，卸載位置UP與裝載位置LP係相對基準軸LV設定成對稱。然而並不限於此，亦能使卸載位置UP與裝載位置LP為同一位置。
圖6，係顯示曝光裝置100之控制系統的主要構成。此控制系統，係以由用以統籌裝置整體之微電腦(或工作站)所構成的主控制裝置20為中心。於連接於此主控制裝置20之外部記憶裝置之記憶體34儲存有干涉儀系統118、編碼器系統150(編碼器70A~70F)、Z讀頭72a~72d,741 ~743 ,Z讀頭763 ~765 等測量器系統的修正資訊。此外，圖6中，係將前述照度不均感測器94、空間像測量器96、以及波面像差感測器98等設於測量載台MST之各種感測器，合稱為感測器群99。
其次，針對編碼器70A~70F之構成等，以放大顯示於圖7(A)之Y編碼器70C為代表進行說明。此圖7(A)中，係顯示用以將檢測光(測量光束)照射於Y標尺39Y2 之讀頭單元62C的一個Y讀頭64。
Y讀頭64，大分為照射系統64a、光學系統64b、以及受光系統64c之三部分構成。
照射系統64a，包含將雷射光LB沿相對Y軸及Z軸成45°之方向射出的光源(例如半導體雷射LD)，以及配置在該半導體雷射LD所射出之雷射光束LB之光路上的透鏡L1。
光學系統64b，包含其分離面與XZ平面平行之偏振分光器PBS，一對反射鏡R1a,R1b，透鏡L2a,L2b，四分之一波長板(以下記述為λ/4板)WP1a,WP1b，以及反射鏡R2a,R2b等。此處，係以偏振分光器PBS之分離面為基準在與反射鏡R1a對稱的位置配置反射鏡R1b。同樣地，會聚透鏡 L2a,L2b，λ/4板WP1a,WP1b、以及反射鏡R2a,R2b，亦以偏振分光器PBS之分離面為基準配置於彼此對稱的位置。
前述受光系統64c包含偏光件(測光件)及光檢測器等。受光系統64c，係配置於透過偏振分光器PBS之分離面之雷射光LB之反射繞射光的返回光路上。
Y編碼器70C中，從半導體雷射LD射出之雷射光束LB係透過透鏡L1射入偏振分光器PBS，使其偏振光被分離成兩個光束LB1 ,LB2 。此處，雷射光束之P偏振成分，係透射過偏振分光器PBS而成為光束LB1 ，S偏振成分，係在偏振分光器PBS之分離面反射而成為光束LB2 。光束LB1 ,LB2 分別被反射鏡R1a,R1b反射而射入反射型繞射光柵RG。
藉由光束LB1 ,LB2 之照射而從反射型繞射光柵RG產生繞射光束。藉由光束LB1 之照射而產生之－1次以下繞射光中例如－1次繞射光束，係在透過會聚透鏡L2a及λ/4板WP1a後到達反射鏡R2a。不過，繞射光次數之符號，係如後述，以與入射光相同角度反射之零次繞射光為基準，往＋Y方向(－Y方向)繞射之繞射光定義為正(負)。接著，繞射光在反射鏡R2a反射而沿與往路相同光路之相反方向到達反射型繞射光柵RG。此處，藉由在往路與返路兩度透射λ/4板WP1a，使繞射光之偏振方向旋轉了90度而轉換成S偏振。另一方面，藉由光束LB2 之照射而產生之＋1次以上繞射光中例如＋1次繞射光束，係在透過會聚透鏡L2b及λ/4板WP1b後到達反射鏡R2b。接著，繞射光在反射鏡 R2b反射而沿與往路相同光路之相反方向到達反射型繞射光柵RG。此處，藉由在往路與返路兩度透射λ/4板WP1b，使繞射光之偏振方向旋轉了90度而轉換成P偏振。
藉由來自反射鏡R2a,R2b之返回繞射光照射於反射型繞射光柵RG而再次產生繞射光束。來自反射鏡R2a之返回光之繞射光中、與返回光同一次之繞射光被反射鏡R1a反射，而到達偏振分光器PBS。另一方面，來自反射鏡R2b之返回光之繞射光中、與返回光同一次之繞射光被反射鏡R1b反射，而到達偏振分光器PBS。
到達偏振分光器PBS之光束LB1 ,LB2 分別被轉換成S偏振與P偏振。因此，返回光束LB1 在偏振分光器PBS之分離面被反射，返回光束LB2 透射過偏振分光器PBS。藉此，返回光束LB1 ,LB2 被合成為同軸而射入受光系統64c。
兩個返回光束LB1 ,LB2 ，係在受光系統64c內部被測光件整合其偏光方向，而彼此干涉成為干涉光。該干涉光被光檢測器檢測。此處，當Y標尺39Y2 (亦即晶圓載台WST)移動於測量方向(此時為Y軸方向)時，係如後述，兩個光束LB1 ,LB2 間之相位差即變化使干涉光之強度變化。從該干涉光之強度變化算出Y讀頭64與Y標尺39Y2 間之位置關係、亦即晶圓載台WST之Y座標，而作為Y編碼器70C的測量值輸出。
此外，讀頭單元62C之其他Y讀頭64、以及屬於讀頭單元62A之各Y讀頭65亦與上述同樣構成，與Y標尺39Y2 或39Y1 對向而構成Y編碼器70C或70A。
又，分別屬於讀頭單元62B,62D之各X讀頭66亦與上述Y讀頭64同樣構成，與X標尺39X1 或39X2 對向而構成X編碼器70B或70D。
又，分別屬於讀頭單元62E,62F之各Y讀頭67,68亦與上述Y讀頭64同樣構成，與Y標尺39Y2 或39Y1 對向而構成Y編碼器70E1 或70F1 。又，Y讀頭673 ,683 ，係分別與測量載台MST上之一對基準格子52對向而構成Y編碼器70E2 ,70F2 。
作為各編碼器，係使用分析能力為例如0.1nm左右者。此外，如圖7(B)所示，本實施形態之編碼器，亦可使用伸長延伸於格子RG之截面形狀的雷射光束LB來作檢測光。圖7(B)中，與格子RG相較係放大圖示光束LB。
此外，作為另一形態，亦有於編碼器讀頭僅包含光學系統64b、而照射系統64a與受光系統64c係從光學系統64b物理性地分離的類型。此類型，上述三部分間係透過光纖以光學方式連接。
其次，根據圖8~圖12說明本實施形態之曝光裝置100中使用晶圓載台WST與測量載台MST的並行處理動作。此外，以下動作中，係透過主控制裝置20，以前述方式進行局部液浸裝置8之液體供應裝置5及液體回收裝置6之各閥的開關控制，藉以隨時將水充滿於投影光學系統PL之前端透鏡191之射出面側。以下為了使說明易於理解，省略與液體供應裝置5及液體回收裝置6之控制相關的說明。又，之後之動作說明雖會利用到多數圖式，但於各圖式中 有時會對同一構件賦予符號，有時則不會賦予。亦即各圖式所記載之符號雖相異，但不論該等圖式中有無符號，均為同一構成。此點與截至目前為止之說明中所使用之各圖式亦相同。又，圖8~圖12中，為了防止圖式過於複雜，Z干涉儀43A,43B、固定鏡47A,47B及移動鏡41係省略圖式。
圖8，係顯示對晶圓載台WST上所裝載之晶圓W進行步進掃描方式之曝光的狀態。此曝光，係根據開始前進行之晶圓對準(EGA,Enhanced Global Alignment,加強型全晶圓對準)等之結果，反覆進行照射區域間移動動作(使晶圓載台WST往用以使晶圓W上之各照射區域曝光的掃描開始位置(加速開始位置)移動)與掃描曝光動作(以掃描曝光方式對各照射區域轉印形成於標線片R的圖案)，藉此來進行。又，曝光係依位於晶圓W上之－Y側之照射區域至位於＋Y側之照射區域的順序來進行。此外，係在將液浸區域14形成於投影單元PU與晶圓W間的狀態下進行。
上述曝光中，係藉由主控制裝置20，晶圓載台WST(晶圓台WTB)在XY平面內的位置(包含θ z方向旋轉)，係根據兩個編碼器70A,70C、以及兩個X編碼器70B,70D之一方的合計三個編碼器之測量結果來控制。此處，兩個X編碼器70B,70D，係由X標尺39X1 ,39X2 之所分別對向之兩個X讀頭66構成，兩個Y編碼器70A,70C，係由Y標尺39Y1 ,39Y2 之所分別對向之兩個Y讀頭65,64構成。又，晶圓載台WST之Z位置與θ y方向之旋轉(橫搖)，係根據 分別對向於晶圓台WTB表面之X軸方向一側與另一側端部之一對Z讀頭741 ,761 之測量結果來控制。晶圓載台WST之θ x旋轉(縱搖)，係根據Y干涉儀16之測量結果來控制。此外，晶圓台WTB在Z軸方向之位置、θ y方向之旋轉、以及θ x方向之旋轉之控制(亦即晶圓W之聚焦調平控制)，係根據事前進行之聚焦映射(focus mapping)之結果來進行。
如圖8所示之晶圓載台WST之位置，雖X讀頭665 (圖8中以圓圈框住所示)對向於X標尺39X1 ，但無對向於X標尺39X2 之X讀頭66。因此，主控制裝置20係使用一個X編碼器70B與兩個Y編碼器70A,70C執行晶圓載台WST之位置(X,Y,θ z)控制(以下適當簡稱為載台控制)。此處，當晶圓載台WST從圖8所示之位置往－Y方向移動時，X讀頭665 從X標尺39X1 脫離(變成不對向)，取而代之地X讀頭664 (圖8中以虛線圓圈框住所示)對向於X標尺39X2 。因此，主控制裝置20，係切換成使用一個X編碼器70D與兩個Y編碼器70A,70C之載台控制。
如上所述，主控制裝置20，係根據晶圓載台WST之位置座標不停地切換所使用之編碼器，以執行載台控制。
此外，與使用上述編碼器之晶圓載台WST之位置測量獨立地，隨時進行使用干涉儀系統118之晶圓載台WST之位置(X,Y,Z,θ x,θ y,θ z)測量。此處，使用構成干涉儀系統118之X干涉儀126,127,或128測量晶圓載台WST之X位置及θ z旋轉(偏搖)，使用Y干涉儀16測量Y位置、θ x旋轉、以及θ z旋轉，使用Z干涉儀43A,43B(圖8中 未圖示，參照圖1或2)測量Y位置、Z位置、θ y旋轉、以及θ z旋轉。X干涉儀126,172,以及128，係根據晶圓載台WST之Y位置使用其中任一個。在曝光中，如圖8所示係使用X干涉儀126。干涉儀系統118之測量結果，係輔助性地或在後述後備時、或無法進行編碼器系統150之測量時等，利用於晶圓載台WST之位置控制。
在晶圓W之曝光結束後，主控制裝置20係將晶圓載台WST往卸載位置UP驅動。此時，在曝光中彼此分離之晶圓載台WST與測量載台MST可接觸或接近至隔著300 μm左右之分離距離，而移行至近接狀態。此處，測量台MTB上之FD桿46之－Y側面與晶圓台WTB之＋Y側面係接觸或接近。保持此近接狀態藉由使兩載台WST,MST往－Y方向移動，使形成於投影單元PU下之液浸區域14移動至測量載台MST上。例如圖9、圖10係顯示移動後之狀態。
晶圓載台WST，在開始朝向卸載位置UP之驅動後，進一步往－Y方向移動而從有效動程區域(晶圓載台WST在曝光及晶圓對準時所移動之區域)脫離時，構成編碼器70A~70D之所有X讀頭、Y讀頭、以及所有Z讀頭，即從晶圓台WTB上之對應標尺脫離。因此，無法進行根據編碼器70A~70D之及Z讀頭之測量結果的載台控制。在此前一刻，主控制裝置20，係切換至根據干涉儀系統118之測量結果的載台控制。此處。係使用三個X干涉儀126,127,128中之X干涉儀126。
其後，晶圓載台WST解除與測量載台MST之近接狀 態，如圖9所示移動至卸載位置UP。移動後，主控制裝置20即卸載晶圓台WTB上之晶圓W。接著，主控制裝置20係將晶圓載台WST往＋X方向驅動而使其移動至裝載位置LP，而如圖10所示，將次一晶圓W裝載至晶圓台WTB上。
與此等動作並行地，主控制裝置20即執行Sec－BCHK(第二次基線檢查)，該Sec－BCHK係進行測量載台MST所支撐之FD桿46在XY平面內之位置調整、以及四個第二對準系統AL21 ~AL24 之基線測量。Sec－BCHK係在每次更換晶圓時依時距進行。此處，為了測量XY平面內之位置(θ z旋轉)係使用前述Y編碼器70E2 ,70F2 。
其次，主控制裝置20如圖11所示，驅動晶圓載台WST使測量板30上之基準標記FM定位於第一對準系統AL1之檢測視野內，以進行用以決定對準系統AL21 ~AL24 之基線測量之基準位置之Pri－BCHK(第一基線檢查)的前半處理。
此時，如圖11所示，兩個Y讀頭682 ,673 與一個X讀頭661 (圖中圓圈框住所示)分別對向於X標尺39Y1 ,39Y2 與X標尺39X2 。因此，主控制裝置20，係從干涉儀系統118切換至使用編碼器系統150(編碼器70A,70C,70D)之載台控制。干涉儀系統118係再度輔助性地使用。此外，係使用三個X干涉儀126,127,128中之X干涉儀127。
其後，主控制裝置20係使用第一對準系統AL1與第二對準系統AL21 ~AL24 執行晶圓對準(EGA)(參照圖12中之星標記)。
此外，本實施形態中，如圖12所示，至開始晶圓對準 為止，晶圓載台WST與測量載台MST係移行至近接狀態。主控制裝置20，係一邊保持近接狀態，一邊將兩載台WST,MST往＋Y方向驅動。其後，液浸區域14之水，係從測量台MTB上往晶圓台WTB上移動。
與晶圓對準(EGA)並行地，主控制裝置20係執行Pri－BCHK之後半處理，該Pri－BCHK之後半處理，係使用Z讀頭(70a~70d)與多點AF系統(90a,90b)進行聚焦校正及聚焦映射、進而使用空間像測量裝置45對晶圓台WTB之XY位置測量投影像之強度分布。
結束以上作業後，主控制裝置20即解除兩載台WST,MST之近接狀態。接著，如圖8所示，進行步進掃描方式之曝光，將標線片圖案轉印至新晶圓W上。之後，重複執行同樣之動作。
本實施形態中，如前所述，主控制裝置20藉由使用干涉儀系統118之X干涉儀126,127,128、Y干涉儀16、以及Z干涉儀43A,43B，而能測量晶圓載台WST在全動程區域中六自由度(X,Y,Z,θ x、θ y、θ z)方向的位移。
此處，簡單說明干涉儀之測量原理。干涉儀係朝向設於測量對象物之反射面照射測距光束(測距光)，並將該反射光與參照光合成後接收，並測量該合成光、亦即干涉光之強度。此處，會因反射光與參照光之光路差△L而使該等間之相對相位(相位差)變化K△L。因此，干涉光之強度會與1＋a．cos(K△L)成正比地變化。不過若採用零差檢波方式，測距光與參照光之波數則相同為K。定數a係取決於測 距光與參照光之強度比。此處，相對參照光之反射面，一般係設於投影單元PU側面(視情形亦會設於干涉儀單元內)。此參照光之反射面為測距之基準位置。如上述，光路差△L會反映基準位置至反射面之距離。因此，只要測量相對於至反射面之距離之變化的干涉光強度變化次數(邊緣數)，即可從其計數值與測量單位之積算出設置於測量對像物之反射面的位移。此處之測量單位，當係單通方式之測量儀時，係測距光之波長之二分之一，當係雙通方式之測量儀時，係測距光之波長之四分之一。
此外，當使用外差檢波方式之干涉儀時，測距光之波數K1 與參照光之波數K2 會略為相異。此時，將測距光與參照光之光路長分別設為L1 ,L2 ，測距光與參照光之間之相位差被賦予為K△L＋△KL1 ，干涉光之強度會與1＋a．cos(K△L＋△KL1 )成正比地變化。其中，光路差△L＝L1 －L2 ,△K＝K1 －K2 ,K＝K2 。此處，參照光之光路長L2 若充分短而可成立近似△L≒L1 ，則干涉光之強度會與1＋a．cos[(K＋△K)△L]成正比地變化。由此可知，干涉光之強度，隨著光路差△L之變化而以參照光之波長2 π/K週期振動，且其週期振動之包絡線以較長週期2 π/△K振動(波差)。因此，外差檢波方式中，可從長週期之波差得知光路差△L之變化方向、亦即測量對像物之位移方向。
此外，干涉儀之主要誤差要因，有光束光路上之環境氣氛之溫度搖晃(空氣搖晃)之效果。例如因空氣搖晃使光之波長λ變化成λ＋△λ。因此波長之微小變化△λ而產生 之相位差K△L之變化，由於波數K＝2 π/λ，因此可求出為2 π△L△λ/λ2 。此處，假設光之波長λ＝1 μm，微小變化△λ＝1nm，相較於光路差△L＝100mm，相位變化為2 π×100。此相位變化與測量單位之100倍之位移對應。如上述，當光路長設定成較長時，干涉儀在短時間產生之空氣搖晃之影響大，短期穩定性較差。上述情況下，最好係使用編碼器。
其次，說明根據主控制裝置20對X干涉儀126(127或128)與Y干涉儀16之測量結果之晶圓台WTB(X,Y)的算出方法。
圖13中，將三個X干涉儀總稱為IntX,將Y干涉儀稱為IntY。為了說明簡單，此等干涉儀之測距軸為一條。X及Y座標軸分別由X干涉儀IntX之測距軸LX與Y干涉儀IntY之測距軸LY來定義。X干涉儀IntX之基準位置為OX ＝(px,qx)，Y干涉儀IntY之基準位置為OY ＝(py,qy)，XY座標系統之原點為O＝(py,qx)。測距軸LX,LY之反射面17b,17a上之照射點為QX ,QY 。
在圖13(A)所示之基準狀態下，晶圓台WTB之中心位於座標原點O。又，X反射面17b與Y軸平行且正交於測距軸LX(以下視必要情形，將X干涉儀IntX之測距軸亦記述為測距光束LX)，X反射面17a與X軸平行且正交於測距軸LY(以下視必要情形，將Y干涉儀IntY之測距軸亦記述為測距光束LY)。在此基準狀態下，自座標原點O往反射面17b,17a之最接近向量分別為dx＝－dXex,dy＝－ dYey。此處之ex,ey分別為X,Y單位向量。
最接近向量dx,dy所示之反射面17b,17a上的點，分別與測距光束LX,LY之反射面17b,17a上的照射點QX ,QY 一致。此外，XY干涉儀IntX,IntY之測距光束LX,LY至照射點QX ,QY 之距離，分別為|(dx－OX )．ex |＝| dX＋px |,|(dy－OY )．ey |＝| dY＋qy |。
如圖13(B)所示，晶圓台WTB從基準位置往位置O’＝(X＋py,Y＋qx)移動，進行θ z旋轉。此處，將晶圓載台WST之位移向量設為ρ＝O’－O＝(X,Y)，自載台中心往反射面17b,17a之最接近向量設為dx’,dy’。其中，以R(θ z)為旋轉行列，則可表示為dx’＝R(θ z)．dx,dy’＝R(θ z)．dy。在此狀態下，測距光束LX,LY之至照射點QX ,QY 之距離、亦即X及Y干涉儀IntX,IntY之測量值Lx,Ly，分別可以下式(7a),(7b)表示。
Lx＝ρ x．(ex＋eytan θ z)－Ox．ex………(7a) Ly＝ρ y．(ey－extan θ z)－Oy．ey………(7b)
其中，ρ x＝dx’－ρ,ρ y＝dy’－ρ。連立方程式(7a),(7b)中之未知變數為X,Y兩個，可分別如下式(8a),(8b)求出。
X＝py＋[(Lx＋px)cos θ z＋dx]cos θ z－[(Ly＋qy)cos θ z＋dy]sin θ z………(8a) Y＝qx＋[(Lx＋px)cos θ z＋dx]sin θ z＋[(Ly＋qy)cos θ z＋dy]sin θ z………(8b)
因此，從X及Y干涉儀IntX,IntY之測量結果Lx,Ly、 以及例如由前述Z干涉儀43A,43B得到的旋轉角θ z，使用上式(8a),(8b)即可算出晶圓載台WST之位置座標(X,Y)。
藉由主控制裝置20，根據晶圓載台WST之Y位置座標，切換為了測量晶圓載台WST之位置座標所使用的X干涉儀。如圖8所示，在曝光時使用X干涉儀126。如圖12所示，在晶圓對準時使用X干涉儀127。又，在圖9所示之晶圓的卸載時及圖10所示之晶圓裝載時，則使用X干涉儀128。此處，不使用於位置座標之X干涉儀，係藉由主控制裝置20而停止。例如在圖8所示之曝光時X干涉儀127,128係被停止，在圖12所示之晶圓對準時X干涉儀126,128係被停止，在圖10,圖9所示之晶圓裝載時、卸載時X干涉儀126,127係被停止。
又，係藉由主控制裝置20在X干涉儀之回歸時進行測量值之初始設定，以在X干涉儀之切換前後所算出之晶圓台WTB(晶圓載台WST)之位置座標連續。使用切換前之第1X干涉儀之測量值Lx,Y干涉儀16之測量值Ly、以及由Z干涉儀得到的旋轉角θ z，透過上式(8a),(8b)得到晶圓載台WST之位置座標(X,Y)。主控制裝置20，係將此處所得到之位置座標(X,Y)代入式(7a)，求出Lx。由於切換後之第2X干涉儀之測量值亦根據式(7a)，因此主控制裝置20將所得到之Lx初始設定為之第2X干涉儀之測量值。初始設定結束後，主控制裝置20係根據晶圓載台WST之位置座標以既定時點將監視測量值之X干涉儀從第1X干涉儀切換至第2X干涉儀。
其次，以前述Y編碼器70C為例，簡單說明編碼器之測量原理、亦即編碼器所檢測之兩個光束LB1 ,LB2 間之相位差與標尺之位移的關係。
如前所述，在構成Y編碼器70C之受光系統64c之內部，兩個返回光束LB1 ,LB2 係被測光件整合其偏光方向，而彼此干涉成為干涉光。該干涉光被光檢測器64c檢測。此處，當Y標尺39Y2 (亦即晶圓載台WST)位移時，兩個光束LB1 ,LB2 間之相位差即變化使干涉光之強度I變化成I□1＋cos ψ。其中，兩個光束LB1 ,LB2 之強度彼此相等。
兩個光束LB1 ,LB2 間之相位差ψ，能以光束LB1 ,LB2 之光路差△L所起因之相位差(K△L)、以及光束LB1 ,LB2 之Y標尺39Y2 之Y,Z軸方向之位移△Y,△Z之相位位移之差的和，如下式(9)求出。
ψ＝K△L＋4 π(nb－na)△Y/p＋2K△Zf(θa0 ,θa1 ,θb0 ，θb1 )＋ψ0 ………(9)
此處，係適用由次式(10),(11)所表示之兩個光束LB1 ,LB2 各自之繞射條件、亦即圖14所示之光束LB1 對反射型繞射光柵RG之入射角θa0 與散射角θa1 之關係、以及光束LB2 對反射型繞射光柵RG之入射角θb0 與散射角θb1 之關係。
sin θa1 ＋sin θa0 ＝na λ/p………(10) sin θb1 ＋sin θb0 ＝nb λ/p………(11)
其中，將光束LB1 ,LB2 之繞射次數設為na ,nb ，波長設為λ1 ＝λ2 ＝λ，將繞射光柵之間距設為p。此外，繞射次 數，係以散射角－θa0 或－θb0 之零次繞射光為基準，相對散射於＋Y方向之繞射光定義為正，相對產生於－Y方向之繞射光定義為負。又，由反射鏡R1a,R1b,R2a,R2b之配置與繞射條件(10),(11)決定之幾何學因子，係如次式(12)表示。
f(θa0 ,θa1 ,θb0 ,θb1 )＝cos θb1 ＋cos θb0 －cos θa1 －cos θa0 ………(12)
又，將由其他要素(例如位移△L,△Y,△Z之基準位置的定義等)決定之定位相項標示為ψ0 。此外，相位差ψ原理上亦可取決於X軸方向之位移，此處不予考量。
此處，Y編碼器70C係構成為可滿足光路差△L＝0及次式(13)所示對稱性。
θa0 ＝cos θb0 、θa1 ＝cos θb1 ………(13)
此時，由於式(9)之右邊第三項為零，同時滿足nb ＝－na (＝n)，因此可得到次式(14)。
ψ sym(△Y)＝2 π△Y/(p/4n)＋ψ0 ………(14)
從上述(14)可知，相位差ψ sym係不取決於光束LB1 ,LB2 之波長λ。又，可知干涉光之強度I，在位移△Y毎增加或減少測量單位(亦稱測量間距)p/4n即反覆強弱。因此，測量干涉光隨著從預先決定之基準位置之位移△Y而產生之強度強弱的次數。接著，藉由使用其計數值c△Y ，由次式(15)算出位移△Y的測量值C△Y 。
C△Y ＝(p/4n)×c△Y ………(15)
進一步地，可使用內插器(interpolator)分割干涉光之正 弦強度變化，藉此測量其相位ψ’(亦即將ψ sym除以2 π後的餘數)。此時，位移△Y的測量值C△Y 可由次式(16)算出。
C△Y ＝(p/4n)×[c△Y ＋(ψ’－ψ0 )/2 π]………(16)
此處，將定位相項ψ0 設為相位偏差(其中，定義為0≦ψ0 <2 π)，以保持位移△Y在基準位置的相位ψ sym(△Y＝0)。
由以上說明可知，可藉由併用內插器，以測量單位(p/4n)以下之測量分析能力測量位移△Y。此處之測量分析能力，係取決於由相位ψ’之分割單位決定之離散誤差(亦稱為量子化誤差)、以及因位移△Y使干涉光強度變化I(△Y)＝I(ψ sym(△Y))從理想正弦波形偏移導致的內插誤差等。此外，位移△Y的離散單位，例如係測量單位(p/4n)之數千分之一、約0.1nm，由於其值非常小，因此若未特別提及，將編碼器之測量值C△Y 視為連續量。
當晶圓載台WST往與Y軸方向不同之方向移動，而在讀頭64與Y標尺39Y1 之間往欲測量之方向以外的方向產生相對運動時，會使Y編碼器70C產生測量誤差。以下，根據上述編碼器之測量原理，說明測量誤差產生之情形。
此處，簡單舉出在圖15(A),圖15(B)所示之兩個情形中，考量上式(9)所示相位差ψ的變化。首先，圖15(A)及圖15(B)中，均係晶圓載台WST維持平行於XY平面之姿勢。圖15(A)之情形中，係讀頭64之光軸一致於Z軸方向(讀頭64並未傾斜)。此處，晶圓載台WST已於Z軸方向移位(△Z≠0,△Y＝0)。此時，由於光路差△L不會變化，因此式 (9)右邊之第1項不會變化。第2項則假定△Y＝0而為零。接著，第3項由於滿足了式(13)之對稱性，因此為零。綜上所述，相位差ψ不會產生變化，且亦不會產生干涉光之強度變化。其結果，編碼器之測量值亦不會變化。
另一方面，圖15(B)之情形，係讀頭64之光軸相對Z軸呈傾斜(讀頭64為傾斜)。此狀態下，晶圓載台WST已於Z軸方向移位(△Z≠0,△Y＝0)。此時亦同樣地，由於光路差△L不會變化，因此式(9)右邊之第1項不會變化。第2項則假定△Y＝0而為零。不過，由於讀頭傾斜而破壞了式(13)之對稱性，因此第3項不為零，而係與Z移位△Z成正比變化。綜上所述，相位差ψ會產生變化，其結果則使計數值變化。
又，雖省略圖式，但在晶圓載台WST往垂直於測量方向(Y軸方向)與光軸方向(Z軸方向)移位的情形(△X≠0,△Y＝0,△Z＝0)下，繞射光柵RG之格子線所朝向的方向(長邊方向)僅在與測量方向正交時測量值不會變化，但只要不正交即會以與其角度成正比之增益產生感度。
其次，使用圖16(A)~圖16(D)，考量晶圓載台WST之旋轉(其傾斜會變化)的情形。圖16(A)~圖16(D)中，係讀頭64之光軸一致於Z軸方向(讀頭64並未傾斜)。
圖16(A)之狀態下，即使晶圓載台WST平行於XY平面。從此狀態起，晶圓載台WST往＋Z方向移位而成為圖16(B)的狀態，由於與先前之圖15(A)的情形相同，因此編碼器之測量值不會變化。
其次，假設在圖16(B)之狀態下，晶圓載台WST繞X軸旋轉而成為圖16(C)所示的狀態。此時，雖讀頭與標尺未相對運動，亦即為△Y＝△Z＝0，但由於會因晶圓載台WST之旋轉使光路差△產生變化，因此編碼器之測量值會變化。
其次，假設在圖16(C)之狀態下，晶圓載台WST往下方移動而成為圖16(D)的狀態。此時，由於晶圓載台WST不旋轉，因此光路差△L不會產生變化。然而，由於破壞了式(13)之對稱性，因此透過式(9)之右邊第3項可知會因Z移位△Z使相位差ψ變化。如此，會使編碼器之測量值變化。
其他測量誤差之產生要因，可考量有光束光路上之環境氣氛的溫度搖晃(空氣搖晃)。兩個返回光束LB1 ,LB2 間之相位差ψ，由式(9)右邊第1項可知係取決於兩個光束之光路差△L。此處，假設因空氣搖晃使光之波長λ變化成λ＋△λ。因此波長之微小變化△λ，會使相位差變化微小量△ψ＝2 π△L△λ/λ2 。此處，假設光之波長λ＝1 μm、微小變化△λ＝1nm，相對於光路差△L而為相位變化△ψ＝2 π。此相位變化，若換算成編碼器之計數值即相當於1。又，若換算成位移則相當於p/2(nb －na )。因此，假設nb ＝－na ＝1，p＝1 μm時，即產生0.25 μm之測量誤差。
實際之編碼器中，由於彼此干涉之兩個光束的光路長極短，因此起因於空氣搖晃之波長變化△λ非常小。再者，光路差△係設計成在光軸相對反射面呈正交之理想狀態下大致為零。因此，起因於空氣搖晃之測量誤差大致可忽視。即使與干涉儀相較亦相當小，具有優異短期穩定性。
編碼器之測量誤差之主要要因，有因標尺表面之凹凸或繞射光柵之機械變形等所導致之誤差。編碼器之標尺，會因隨著使用時間之經過而熱膨脹等，使表面變形，或繞射光柵之節距部分或整體變化。因此，編碼器會隨著使用時間之經過使測量誤差有變大的傾向，而欠缺長期穩定性。
因此，預先進行用以修正此等主要誤差的前處理後，於實際之批量處理等所執行之晶圓載台WST的位置測量使用編碼器。
主控制裝置20，在晶圓載台WST之有效動程範圍中，必定監控編碼器70A及70C、以及編碼器70B及70D之至少一方(或Y編碼器70E1 及70F1 、以及編碼器70B及70D之至少一方)之至少三個編碼器的測量值，以算出晶圓載台WST之位置座標。接著，根據所算出之位置座標，控制構成載台驅動系統124之各馬達，而能高精度地驅動晶圓載台WST。
此處，參照圖17(A)及圖17(B)，說明從所監控之三個編碼器之測量值算出晶圓載台WST之位置座標的方法。此處為使說明簡單，晶圓載台WST之自由度係三個(X,Y,θ z)。
圖17(A)，係顯示晶圓載台WST位於座標原點(X,Y,θ z)＝(0,0,0)的基準狀態。編碼器(Y讀頭)Enc1,Enc2及編碼器(X讀頭)Enc3，均在不從所分別對向之標尺39Y1 ,39Y2 及X標尺39X1 之掃描區域脫離的範圍內，從基準狀態驅動晶圓載台WST。承上所述，晶圓載台WST移動至位置(X,Y,θ z)之狀態係如圖17(B)所示。其中，XY座標系統中編碼器Enc1,Enc2,Enc3之位置(X,Y)分別設為(p1 ,q1 )、(p2 , q2 )、(p3 ,q3 )。
X讀頭與Y讀頭，係分別測量晶圓載台WST之中心軸LL與LW起之相對距離。如此，X讀頭與Y讀頭之測量值CX ,CY 能分別以下式(17a)、(17b)表示。
CX ＝r’．ex’………(17a) CY ＝r’．ey’………(17b)
此處之ex’、ey’，係晶圓載台WST之相對座標系統(X’,Y’,θ z’)中之X’,Y’單位向量，與基準座標系統(X,Y,θ z)中之X,Y單位向量ex,ey有下式(18)的關係。
又，r’係相對座標系統中之編碼器之位置向量，可使用基準座標系統中之位置向量r＝(p,q)賦予為r’＝r－(O’－O)。因此，式(17a)、(17b)可改寫成下式(19a)、(19b)。
CX ＝(p－X)cos θ z＋(q－Y)sin θ z………(19a) CY ＝－(p－X)sin θ z＋(q－Y)cos θ z………(19b)
因此，如圖17(B)所示，當晶圓載台WST位於座標(X,Y,θ z)時，三個編碼器之測量值，理論上能以下式(20a)~(20c)表示。
C1 ＝－(p1 －X)sin θ z＋(q1 －Y)cos θ z………(20a) C2 ＝－(p2 －X)sin θ z＋(q2 －Y)cos θ z………(20b) C3 ＝－(p3 －X)cos θ z＋(q3 －Y)sin θ z………(20c)
此外，在圖17(A)之基準狀態下，透過連立方程式(20a) ~(20c)，即為C1 ＝q1 ,C2 ＝q2 ,C3 ＝q3 。因此，在基準狀態下，若將三個編碼器Enc1,Enc2,Enc3之測量值分別初始設定為q1 ,q2 ,q3 ，對其後晶圓載台WST之移位(X,Y,θ z)，三個編碼器即能提示式(20a)~(20c)所賦予之理論值。
連立方程式(20a)~(20c)中，對變數為三個(X,Y,θ z)係賦予三個式。因此，相反地若賦予連立方程式(20a)~(20c)中之從屬變數C1 ,C2 ,C3 ，即能求出變數X,Y,θ z。此處，若適用近似sin θ z≒θ z，或使用更高次之近似，即能容易地解開方程式。因此，能從編碼器之測量值C1 ,C2 ,C3 算出晶圓載台WST之位置(X,Y,θ z)。
本實施形態的曝光裝置100，由於採用如圖18(A)及圖18(B)等所例示，晶圓載台WST之有效動程範圍(為了進行對準及曝光動作而移動的範圍)中，將Y標尺與Y讀頭配置成至少一個Y讀頭66(65,64,68或67)必定會分別對向於X標尺39Y1 ,39Y2 。又，將X標尺與X讀頭配置成至少一個X讀頭66會對向於X標尺39X1 ,39X2 中之至少一方。因此，至少三個讀頭配置成同時對向於對應之X標尺或Y標尺。此外，圖18(A)及圖18(B)中，相對應之與X標尺或Y標尺對向的讀頭係以圓圈框住表示。
此處，主控制裝置20，當如圖18(A)中白色箭頭所示將晶圓載台WST驅動於＋X方向時，係將Y讀頭64如該圖中之箭頭e1 所示從實線圓圈框住之Y讀頭643 切換至以虛線圓圈框住之Y讀頭644 。如上述，Y讀頭64隨著晶圓載台WST往X軸方向之移動，依序切換至相鄰之Y讀頭。 此外，因以編碼器檢測相對位移，故為了算出決對位移(亦即位置)，須設定作為基準之位置。因此，在讀頭之切換時，係算出作動(為主動)之讀頭的位置，並初始設定為基準位置。關於初始設定將於後詳細說明。
又，主控制裝置20，當如圖18(B)中白色箭頭所示將晶圓載台WST驅動於＋Y方向時，係將X讀頭66如該圖中之箭頭e2 所示從實線圓圈框住之讀頭665 切換至以虛線圓圈框住之讀頭666 。如上述，X讀頭66隨著晶圓載台WST往Y軸方向之移動，依序切換至相鄰之讀頭。在讀頭之切換時，係算出作動(為主動)之讀頭的位置，並初始設定為基準位置。
如此，測量值係在此切換之前後，進行後述之測量值的接續處理。
此處，以圖18(A)中箭頭e1 所示之Y讀頭643 至644 的切換為例，根據圖19(A)~圖19(E)說明編碼器讀頭的切換步驟。
圖19(A)係顯示切換前之狀態。在此狀態下，與Y標尺39Y2 上之掃描區域(設有繞射光柵之區域)對向的Y讀頭643 係作動，偏離掃描區域之Y讀頭644 則停止。此處，圖19(A)~圖19(E)中，以黑色圓圈表示作動中之讀頭，以白色圓圈表示停止中之讀頭。接著，主控制裝置20係監視作動中之Y讀頭643 的測量值。圖19(A)~圖19(E)中，被監視測量值之讀頭，係以雙重矩形框表示。
此處，晶圓載台WST係往＋X方向移動。藉此，Y標 尺39Y2 係移位至右方向。此處，本實施形態中，如前所述Y讀頭彼此的間隔設定成較Y標尺39Y2 在X軸方向的有效寬度(掃描區域之寬度)窄。因此，如圖19(B)所示，兩Y讀頭643 ,644 係處於與Y標尺39Y2 之掃描區域同時對向的狀態。因此，主控制裝置20，係連同作動中之Y讀頭643 一起確認停止中之Y讀頭644 已與掃描區域對向，而使Y讀頭644 歸返。不過，主控制裝置20在此時點還未開始Y讀頭644 之測量值之監視。
其次，如圖19(C)所示，在其後停止之Y讀頭643 與掃描區域對向的期間，主控制裝置20，係根據包含Y讀頭643 之作動中之編碼器讀頭的測量值，算出已歸返之Y讀頭644 的基準位置。接著，主控制裝置20係將該基準位置設定成Y讀頭644 之測量值的初始值。此外，關於基準位置之算出與初始值的設定，將於後詳細說明。
主控制裝置20，與上述初始值之設定同時地，將監視測量值之編碼器讀頭，從Y讀頭643 切換成644 。切換結束後，主控制裝置20即如圖19(D)所示，將Y讀頭643 停止於偏離掃描區域之前。藉由上述，編碼器讀頭之切換作業即全部結束，其後，即如圖19(D)所示，由主控制裝置20監視Y讀頭644 之測量值。
本實施形態中，讀頭單元62A,62C各自具備之相鄰Y讀頭65,64彼此的間隔，係例如70mm(有一部分例外)，設定成較Y標尺39Y1 ,39Y2 之掃描區域在X軸方向的有效寬度(例如76mm)窄。又，同樣地，讀頭單元62B,62D各自具 備之相鄰X讀頭66彼此的間隔，係例如70mm(有一部分例外)，設定成較X標尺39X1 ,39X2 之掃描區域在Y軸方向的有效寬度(例如76mm)窄。藉此，能如上述順利地執行Y讀頭65或64、及X讀頭66之切換。
此外，相鄰之兩讀頭對向於標尺之範圍、亦即圖19(B)所示狀態至圖19(D)所示狀態之晶圓載台WST的移動距離例如為6mm。監視測量值之讀頭，係在其中央、亦即圖19(C)所示晶圓載台WST的位置切換。此切換作業，係在停止之讀頭從掃描區域偏離為止之期間結束，亦即晶圓載台WST從圖19(C)所示狀態至圖19(D)所示狀態為止移動距離3mm之區域的期間結束。例如載台之移動速度為1m/sec時，係在3msec之時間內結束讀頭的切換作業。
其次，以主控制裝置20之動作為中心，說明編碼器讀頭在切換時之接續處理、亦即測量值之初始設定。
本實施形態中，如前所述，係在晶圓載台WST之有效動程範圍內，隨時由三個編碼器(X讀頭及Y讀頭)觀測載台的動作，以檢測晶圓載台WST在XY平面內之位置資訊。因此，在進行編碼器之切換處理時，如圖20所示，係由加入第四個編碼器(Y讀頭)Enc4後之四個編碼器Enc1~Enc4觀測晶圓載台WST。
在圖20所示之編碼器之切換狀態下，編碼器Enc1,Enc2,Enc3,Enc4，係分別位於標尺39Y1 ,39Y2 ,39X1 ,39X2 之上。乍看之下，雖看起來像是將從編碼器Enc1切換至編碼器Enc4，但從編碼器Enc1與編碼器Enc4在測量方向即 Y軸方向之位置不同這點可知，即使在欲進行接續之時點將編碼器Enc1之測量值直接設定為編碼器Enc4之測量值初始值，亦無任何意義。
因此，本實施形態中，主控制裝置20係如圖20所示將三個編碼器Enc1、Enc2、及Enc3之晶圓載台WST之位置測量，切換至三個編碼器Enc2、Enc3、及Enc4之位置測量。此切換方式並非從某一讀頭接續至另一讀頭，而係從三個讀頭(編碼器)之組合(組)切換至另外三個讀頭(編碼器)之組合(組)。
此時，主控制裝置20，首先根據編碼器Enc1、Enc2、及Enc3之測量值C1 ,C2 ,C3 ，解開連立方程式(20a)~(20c)，以算出晶圓載台WST在XY平面內的位置資訊(X,Y,θ z)。其次，使用此處算出之位置座標，將編碼器(X讀頭)Enc4之測量值透過以下理論式(20d)求出C4 。
C4 ＝(p4 －X)sin θ z＋(q4 －Y)cos θ z………(20d)
此處，p4 ,q4 係編碼器Enc4之X,Y設置位置。將理論值C4 。設定為編碼器Enc4之初始值。其中
從記憶體34內分別讀出並使用在前述讀頭位置之校正時取得的位置資訊來作為編碼器Enc4之Y座標值q4 ，使用設計上之位置資訊作為編碼器Enc4之X座標值p4 。不過，如先前(式(14)之處)所說明般，理論值C4 。係換算成以測量單位為單位之離散值，亦即計數值C4 ＝int(C4 /δ)，而設定為編碼器Enc4之初始值。其中，int(x)係使x整數化後的函數。剩餘(C4 % δ之處理，留待後述。
藉由以上接續處理，即可在維持晶圓載台WST之位置測量之結果(X,Y,θ z)的狀態下，結束切換作業。其後，使用切換後所使用之編碼器Enc2、Enc3、及Enc4之測量值C2 ,C3 ,C4 ，解開如下連立方程式(20b)~(20d)，算出晶圓載台WST的位置座標(X,Y,θ z)。
C2 ＝(p2 －X)sin θ z＋(q2 －Y)cos θ z………(20b) C3 ＝(p3 －X)cos θ z＋(q3 －Y)sin θ z………(20c) C4 ＝(p4 －X)sin θ z＋(q4 －Y)cos θ z………(20d)
此外，當第四個編碼器係X讀頭時，只要代替理論式(20d)使用用了次一理論式(20e)的連立方程式(20b),(20c),(20e)即可。
C4 ＝(p4 －X)cos θ z＋(q4 －Y)sin θ z………(20e)
其中，由於實際之編碼器之測量值(原始測量值)包含各種測量誤差。因此，主控制裝置20係將經誤差修正之值提示為測量值C4 。因此，在上述接續處理中，主控制裝置20，係使用載台位置起因誤差修正資訊及/或標尺之格子間距修正資訊(以及格子變形之修正資訊)等逆修正自式(20d)或式(20e)求出的理論值C4 ，算出修正前的原始數值C4 ’，並將該原始數值C4 ’決定為編碼器Enc4之測定值初始值。
編碼器之接續處理、亦即第四編碼器之初始值C4 之算出與設定中，有可能會產生誤差。此處，在實際進行晶圓上所有照射區域之曝光時，係將編碼器之切換執行例如一百次左右。因此，即使在一次接續處理中所產生之誤差係小到可忽視，但不斷反覆進行切換後誤差則會累積，而有 可能會超過容許範圍。此外，假設誤差為隨機產生，藉由一百次之切換而產生之累積誤差，為毎一次產生之誤差的十倍程度。因此，必須將接續處理之精度提升至最大限度。
此處，導入如下之兩個接續法，亦即座標接續法與相位接續法。
座標接續法，首先從切換前之三個編碼器Enc1、Enc2、及Enc3之測量值C1 ,C2 ,C3 ，透過連立方程式(20a)~(20c)逆算晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)。從此位置座標透過式(20d)(或式(20e))預測出第四編碼器之初始值C4 。將該預測值C4 ，轉換成測量單位δ之離散值、亦即δ×C4 (此處之C4 為計數值)。接著，將此離散值與微小量dC4 之和δ×C4 ＋dC4 代入式(20d)(或式(20e))，解開連立方程式(20b)~(20d)(或連立方程式(20b)(20c)(20e))，逆算出位置座標。其中，測量值C2 ,C3 與先前共通。此處所求出之位置座標(X’,Y’,θ z’)，係以一致於先前求出之位置座標(X,Y,θ z)之方式決定微小量dC4 。接著，對第4編碼器Enc4將離散值×C4 (計數值C4 )設定為初始值。於此同時，為了將相位ψ’修正為相當於微小量dC4 之相位2 π dC4 /δ，係將相位偏至設定為設定為ψ0 ＝ψ’－2 π dC4 。此處，微小量dC4 ，會因使用連立方程式(20b)~(20d)(或連立方程式(20b)(20c)(20e))之晶圓載台WST之位置座標的算出誤差等，而與剩餘值C4 % δ不同。
座標接續法中，依其原理算出之晶圓載台WST之位置座標，必在編碼器之切換前後予以保存。然而，在每次反 覆接續處理時，會累積誤差這點並不會改變。
如根據圖19(A)~圖19(E)所詳述，本實施形態中，在相同讀頭單元內之相鄰兩個編碼器間進行切換處理時，係在該等編碼器同時對向於同一標尺的期間執行切換處理。此處，如圖19(B)所示，從新使用之Y讀頭644 對向於Y標尺39Y2 之狀態，至如圖19(D)所示，之後將停止之Y讀頭643 從Y標尺39Y2 脫離之狀態為止，相鄰之兩個讀頭對向於同一標尺的區間有6mm。此處，晶圓載台WST之最高移動速度由於例如1m/sec，因此相鄰之兩個讀頭對向於同一標尺的時間約6msec以上。因此，如上述例所述，並非一準備完成即立即執行接續處理，而係利用最短約6msec之切換時間，在確保充分接續精度的狀態下執行接續處理。
以圖19(A)~圖19(E)之例說明其步驟。其中，圖中之Y讀頭643 對應於之後將停止之第1讀頭(第1編碼器)Enc1，Y讀頭644 對應於新使用之第4讀頭(第4編碼器)Enc4。如圖19(B)所示，第4編碼器Enc4(644 )4對向於標尺(39Y2 )時，主控制裝置20即立刻使，第4編碼器(644 )Enc4歸返。接著，依照上述步驟，預測第4編碼器Enc4(644 )之測量值C4 ，以圖19(C)所示之狀態，亦即兩相鄰編碼器(643 ,644 )中心位於標尺(39Y2 )中央的時點，暫時設定由預測值C4 決定的初始值(C4 與ψ0 )。
此處，在前述之例中，於初始值設定(接續處理之執行)後，立即將監視測量值之編碼器從第1組合Enc1,Enc2,Enc3切換至第2組合Enc2,Enc3,Enc4，以算出晶圓載台 WST之位置座標。然而，此處還不進行切換處理，而係持續預測第4編碼器Enc4之測量值C4 。接著，主控制裝置20求出該預測值與暫時設定狀態之第4編碼器Enc4實測值的差△C4 ，將該差時間平均至實際第4編碼器Enc4之初始值至原本設定為止。此外，如後所述，本實施形態，由於係隔每既定時間間隔監視編碼器系統150之測量結果，因此將既定數目之監視結果予以移動平均。
第四編碼器之測量值C4 之預測值與暫時設定狀態之實測值之差△C4 ，理想上係取零值，但實際上會因各種誤差要因而非為零。再者，由於大部分之誤差要因係相對時間為隨機產生，因此相對於時間之經過差△C4 之值亦會隨機變動。此處，藉由取差△C4 之時間平均，平均化誤差成分，而能縮小隨機變動。因此，主控制裝置20會花約6msec以上之切換時間將差△C4 予以時間平均。接著，主控制裝置20確認變動為可充分容許之程度的小值，將差△C4 加算至先前之暫時預測差△C4 ，將由預測值C4 ＋差△C4 決定之初始值(C4 與ψ0 )原本設定為第4編碼器Enc4之測量值。原本設定結束後，主控制裝置20將為了算出晶圓載台WST之位置座標而使用之編碼器切換至第2組合Enc2,Enc3,Enc4。接著，主控制裝置20將第1編碼器Enc1從對應之標尺脫離時停止。藉此結束切換處理。
另一相位接續法的情形，雖其基本步驟與先前之座標接續法相同，但相位偏差之處理方法不同。座標接續法中，係將相對第4編碼器之相位偏差再度設定成所算出之晶圓 載台WST之位置座標在編碼器之切換前後完全一致。但相位接續法並不再度設定相位偏差，而係持續使用已設定之相位偏差。亦即，相位接續法中，僅再度設定計數值。此時，所算出之晶圓載台WST之位置座標在編碼器之切換前後有可能會不連續。不過，在已正確設定相位偏差的情形下，只要計數值不產生設定錯誤，即不會產生誤差。因此，亦不會產生因反覆接續處理導致之誤差累積。此外，只要按照前述計數值之設定步驟，會產生其設定錯誤之可能性極低。
不過，相位偏差即使一次正確地設定，仍有可能會產生編碼器讀頭之設置位置偏位等而失去正確度。因此，在曝光裝置100之啟動後，於初次之接續處理時係運用座標接續法而設定相位偏差，於之後之接續處理時則運用相位接續法。又，亦可在曝光裝置100之空轉中或批量前頭時等，適當執行座標接續法，以將相位偏差更新成最新值。
此處，經發明者等研究之結果，於最近發現了當使晶圓載台WST加速驅動時標尺會扭曲，如此導致編碼器之測量誤差產生。亦即，當晶圓載台WST加速移動時，若運用座標接續法而設定相位偏差，則會產生接續誤差，破壞相位偏差之正確度。因此，在加速移動晶圓載台WST而產生之接續處理時，並不適合運用座標接續法而設定相位偏差。因此，可例如在曝光裝置100之啟動時或空轉中或批量前頭時等，對所有或一部分編碼器(讀頭)執行用以更新相位偏差之程序。不過，此程序中，必須在等速驅動晶圓載 台WST或定位於接續位置的狀態下，執行座標接續法，而設定正確之相位偏差。接著，在曝光時及對準測量時，藉由運用相位接續法而切換編碼器，即能隨時保障高精度之晶圓載台WST的位置測量。
此外，本實施形態中，晶圓載台WST之位置座標，係藉由主控制裝置20毎隔例如96 μ sec之時間間隔控制。由位置伺服控制系統(主控制裝置20之一部分)每隔此控制取樣間隔更新晶圓載台WST之現在位置，進行用以定位於目標位置的運算，再輸出推力指令值。如前所述，晶圓載台WST之現在位置係由干涉儀或編碼器之測量值算出。
此處，如先前所說明，係測量干涉儀與編碼器之干涉光強度。將其測量值傳送至主控制裝置20。主控制裝置20係計算干涉光強度變化之次數(亦即干涉光之光紋數)。從其計數值算出晶圓載台WST之位置。因此，為了不漏掉光紋，係以遠較控制取樣間隔短之時間間隔(測量取樣間隔)監視干涉儀與編碼器之測量值。
因此，本實施形態中，主控制裝置20在晶圓載台WST位於有效動程範圍內之期間，係隨時從對向於標尺之掃描區域之所有編碼器(不限於三個)，隨時連續地接收測量值。接著，主控制裝置20係與毎隔控制取樣間隔進行之晶圓載台WST之位置控制同步地進行上述編碼器之切換動作(複數個編碼器間之接續動作)。藉此，係不須以電器方式進行高速之編碼器切換動作，亦不一定要設置用以實現上述高速切換動作的高額硬體。
圖21，係概念式地顯示本實施形態中之晶圓載台WST的位置控制、編碼器之計數值之擷取、以及編碼器切換的時點。圖中之符號CSCK係顯示晶圓載台WST之位置控制取樣時鍾(sampling clock,控制時鐘)的產生時點，符號MSCK係顯示編碼器(及干涉儀)之測量取樣時鍾(測量時鐘)的產生時點。又，符號CH係以示意方式顯示圖19(A)~圖19(E)所詳細說明之編碼器的切換(接續)。
主控制裝置20，係將編碼器(讀頭)之切換分成編碼器之歸返與接續處理之兩階段進行。若依據圖21所示之例進行說明，首先，在第1控制時鐘時作動之編碼器，為第1組合Enc1,Enc2及Enc3之三個。主控制裝置20係監視此等編碼器之測量值，算出晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)。其次，主控制裝置20從晶圓載台WST之位置座標，確認位於X標尺與Y標尺之掃描區域上的所有編碼器，自其中特定出需歸返之編碼器Enc4，於第2控制時鐘時歸返。此時點，作動中之編碼器為四個。接著，從作動中之編碼器中，根據晶圓載台WST之位置座標，特定出為了在次一控制時鐘時算出晶圓載台WST之位置座標而監視測量值的編碼器。此處，假設係特定出第2組合Enc2,Enc3及Enc4。需確認此特定出之組合，是否與為了在前控制時鐘時算出晶圓載台WST之位置座標而使用的組合一致。此例中，第1組合中之編碼器Enc1與第2組合中之編碼器Enc4不同。因此，在第3控制時鐘時，執行對第2組合之接續處理CH。其後，主控制裝置20則監視第2組合Enc2,Enc3及Enc4 之測量值，算出晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)。當然，若無改變組合，則不執行接續處理CH。從監視對象脫離之編碼器Enc1，係在從標尺上之掃描區域脫離之第4控制時鐘時停止。
主控制裝置20係依各照射圖(曝光圖)將編碼器切換處理予以排程，並將其結果儲存於記憶體34。因此，若不考量重試(RETRY)，各照射圖均為一定之排程內容。然而，由於實際上必須考量到重試，因此主控制裝置20最好係一邊進行曝光動作，一邊隨時更新稍前的排程。
此外，至此為止，係說明本實施形態中用於晶圓載台WST之位置控制之編碼器之切換方式的原理，而雖有四個編碼器(讀頭)Enc1,Enc2,Enc3,Enc4，但讀頭Enc1,Enc2,僅係代表性地顯示讀頭單元62A,62C之Y讀頭65,64及讀頭單元62E,62F之Y讀頭67,68的任一者，編碼器Enc3，僅係代表性地顯示讀頭單元62B,62D之X讀頭66，編碼器Enc4，僅係代表性地顯示Y讀頭65,64,67,68或X讀頭66之任一者。
有可能因檢測到附著於標尺表面之異物等而使編碼器之測量結果產生異常。此處，編碼器之掃描光束，係在標尺面(反射型繞射光柵之格子面)上，於例如測量方向具有2mm、於格子線方向具有50 μm的廣度。因此，亦能檢測出小的異物。再者，在實際情況下，欲長期完全防止異物侵入裝置內、進而附著於標尺表面，係非常困難的。亦可想見編碼器之讀頭故障而在某區間無法得到編碼器之輸出 的事態。因此，當於編碼器之測量結果偵測出異常時，即需進行後備處理，例如切換至干涉儀系統118之測量或利用干涉儀系統118之測量結果來修正編碼器的測量結果。
在本實施形態所採用之液浸型曝光裝置之情形，有可能於標尺表面殘留水滴。例如，液浸區域會頻繁地通過近接時與測量載台MST相鄰的標尺39X1 上。又，關於其他標尺，液浸區域亦會在邊緣照射曝光時進入其一部分區域。因此，無法回收而殘留於標尺上的水滴，有可能成為使編碼器測量結果產生異常的原因。此處，當來自編碼器之掃描光束掃描到標尺上的水滴時，掃描光束會被水滴遮蔽而使光束強度降低，最壞的情況下會導致輸出訊號中斷。又，由於掃描光束會掃描到折射率不同之物質，因此對位移之測量結果的線性可能會降低。有鑑於上述各種影響，主控制裝置20須判斷有否產生測量結果之異常。
編碼器之測量結果之異常，可從測量結果之急遽時間變化、或從編碼器之測量結果與干涉儀系統118之測量結果的偏差等予以判斷。首先，在前者的情況下，主控制裝置20，在每隔測量取樣間隔使用編碼器取得之晶圓載台WST之位置座標，自前取樣時取得之位置座標大幅變化，而可知在考量實際載台之驅動速度下絕不可能有此變化時，即判斷已發生異常。在後者的情況下，本實施形態中，係與使用編碼器之晶圓載台WST之位置測量獨立地，在全動程區域進行使用干涉儀系統118之位置測量。因此，主控制裝置20，在使用編碼器取得之晶圓載台WST之位置座 標與使用干涉儀系統118取得位置座標之偏差超過預定的容許範圍時，即判斷已發生異常。
當偵測到編碼器70A~70F(參照圖6)之輸出訊號中斷等測量器系統有異常時，為了避免晶圓載台WST之驅動之伺服控制(以下適當簡稱為載台驅動控制)停止，主控制裝置20，係立即執行用以切換至干涉儀系統118(參照圖6)之載台驅動控制的後備處理。亦即，將為了算出晶圓載台WST(晶圓台WTB)之位置座標而使用之測量器系統，從編碼器系統150(編碼器70A~70F)切換至干涉儀系統118。此時，係執行接續處理以使算出之晶圓載台WST之位置座標連續。
圖22，係概略顯示從編碼器系統150之晶圓載台WST之驅動伺服控制切換至干涉儀系統118之晶圓載台WST之驅動伺服控制(以及從干涉儀系統118之晶圓載台WST驅動伺服控制切換至編碼器系統150之晶圓載台WST之驅動伺服控制)中接續處理的概略。如此圖22所示，主控制裝置20，首先在每隔控制時鐘(CSCK)執行用以進行接續處理的前處理。此處，在測量時鐘(MSCK)時，係如圖中塗黑之圖形所示般，隨時監視編碼器系統150與干涉儀系統118之兩輸出訊號。此外，干涉儀系統118之測量時鐘實際上雖較編碼器系統150之測量時鐘更頻繁地產生，但此處為了避免複雜，而僅圖示同時產生之測量時鐘。接著，在控制時鐘時，主控制裝置20係如圖22中之第1時鐘所示，從編碼器系統(Enc1,Enc2,Enc3)之測量結果算出晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)，且從干涉儀系統(IntX,IntY, IntZ)之測量結果算出晶圓載台WST之位置座標(X’,Y’,θ z’)。同時求出兩個(X,Y,θ z)與(X’,Y’,θ z’)之差分。再者，於既定之時鐘數取該差分之移動平均MAK {(X,Y,θ z)－(X’,Y’,θ z’)}，並儲存為座標偏差O。其中，圖22中之差分之移動平均的運算以符號MA簡述。
此座標偏差O，如先前亦敘述般，亦可利用為用以判斷編碼器系統150之測量結果之異常產生的指標。座標偏差O之絕對值若在預定之容許值以下則判斷無異常，若超過容許值時則判斷發生異常。在圖22中之第1控制時鐘時，係判斷無異常，將從編碼器系統150之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)作為晶圓載台WST之伺服控制用位置座標來參照。
當偵測到編碼器系統150之輸出訊號有異常時，主控制裝置20，係立即執行對干涉儀系統118之接續處理。例如，在圖22中之第13 時鐘時，如圖22中之白色圖形所示，編碼器Enc1,Enc2,Enc3之輸出訊號係中斷。此時，主控制裝置20，係在第2控制時鐘時，於從干涉儀系統118之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X’,Y’,θ z’)加算前一刻第1控制時鐘時所儲存之座標偏差O，以與前一刻控制時鐘時(此時指第1控制時鐘)從編碼器系統150之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)一致。接著，主控制裝置20，參照經此偏差修正之位置座標[(X’,Y’,θ z’)＋O]進行載台驅動控制，直到偵測出輸出訊號恢復為止。
此外，圖22中係顯示在第13 時鐘時三個編碼器Enc1,Enc2,Enc3所有之輸出訊號中斷的情形。然而並不限於三個，即使係任意一個或兩個之輸出訊號中斷，由於所供應之輸出訊號為兩個以下時即無法使用連立方程式(20a)~(20b)算出晶圓載台WST之位置座標，因此主控制裝置20係執行相同之載台驅動控制之切換。
接著，當偵測出編碼器系統150之輸出訊號恢復時，主控制裝置20即立即執行從干涉儀系統118至編碼器系統150之逆接續處理。此處，在圖22中之第23 時鐘時，編碼器Enc1,Enc2,Enc3之輸出訊號已恢復。在偵測到該恢復後之第3控制時鐘時，主控制裝置20，係將從已結束偏差修正之干涉儀系統118供應之位置座標[(X’,Y’,θ z’)＋O]代入連立方程式(20a)~(20c)，以算出各編碼器Enc1,Enc2,Enc3所應提示之測量值並將之初始設定。圖22中，此逆接續處理以符號CH表示。此外，此處只要適用相位接續法即可。主控制裝置20，在次一第4控制時鐘後，與第1時鐘時同樣地執行通常之編碼器系統150之伺服控制。與此同時，主控制裝置20再度開始座標偏差之更新。
不限於上述之來自編碼器之輸出訊號中斷的情形，當輸出訊號之可靠度較低時，主控制裝置20亦可執行同樣之載台驅動控制之切換。此處，藉由使用前述座標偏差來作為指標，即可驗證輸出訊號之可靠度。在圖22之第5控制時鐘時，係顯示判斷可靠度低於容許範圍，而使用從干涉儀系統118之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X’, Y’,θ z’)來作為伺服控制用位置座標的情形。此外，此時之座標偏差因不可靠，因此不用於偏差修正。因此，亦可先儲存過去求出之座標偏差中前幾個既定之時鐘數，再使用可靠度已充分補償之最新座標偏差來進行修正。接著，當可靠度充分恢復時，與第1及第4控制時鐘同樣地，使用從編碼器系統150之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)來作為伺服控制用位置座標。
在編碼器系統150之異常產生時，主控制裝置20係根據其發生時點而選擇適當之處理方法。作為可頻繁執行之處理方法，可先預備如下之三個方法。首先，(a)對使用者產生異常發生之警告，藉由自動操作切換至干涉儀系統118之載台驅動控制。(b)對使用者產生警告，要求使用者判斷「相信後備裝置功能正常而持續處理」、「從干涉儀系統118之載台驅動控制切換至編碼器系統150之載台驅動控制且重新進行對準測量」、或「中止處理」。(c)不產生警告，而執行載台驅動控制之自動切換。方法(a)可適用於曝光時，方法(b)可適用於對準時。此外，方法(c)可適用於後述之從編碼器系統150切換至干涉儀系統118之載台驅動控制時。
主控制裝置20，除了上述編碼器系統150(參照圖6)之異常產生時以外，亦有切換至干涉儀系統118(參照圖6)之載台驅動控制的情形。如前所述，編碼器系統150係配置在晶圓載台WST之有效動程區域中、亦即為了進行對準及曝光動作而移動之區域中，以測量晶圓載台WST之位置座 標。然而，如圖9、圖10所示之為了裝載及卸載晶圓而移動之區域，則並未涵蓋。因此，當晶圓載台WST位於裝載/卸載區域時，係執行干涉儀系統118之載台驅動控制。因此，如圖11所示，當晶圓載台WST在跨越有效動程區域與裝載/卸載區域時，主控制裝置20係執行載台驅動控制之切換處理。
首先，為了開始曝光，使晶圓載台WST從裝載/卸載區域移動至有效動程區域時，係藉由主控制裝置20，從干涉儀系統118之載台驅動控制切換至編碼器系統150之載台驅動控制。此處，由於用以決定晶圓偏差之晶圓對準(EGA)係於後執行，因此不會要求XY位置測量之精密度。此時，主控制裝置20係運用座標接續法，將所使用之三個編碼器之測量值予以初始設定，以使在切換前後算出之晶圓載台WST之位置座標連續。具體而言，主控制裝置20，係將從干涉儀系統118之測量結果算出之晶圓載台WST之位置座標(X’,Y’,θ z’)代入連立方程式(20a)~(20c)，以決定所使用之三個編碼器所應提示之理論值C1 ,C2 ,C3 。將已決定之三個理論值分別分離成測量單位之離散值(測量單位與計數值之積)與微小量的和，代入式(20a)~(20c)，逆算出晶圓載台WST之位置座標(X,Y,θ z)。此時，係決定微小量以重現從干涉儀系統118取得之位置座標(X,Y,θ z)。將所決定之微小量轉換成相位單位，求出相位偏差。最後，只要將以上述方式求出之計數值與相位偏差對三個編碼器設定即可。此外，亦可運用相位接續法。此時，僅將計數值隊 三個編碼器設定。
然而，由於旋轉角θz之測量誤差會引起晶圓上之照射區域與。曝光圖案之旋轉偏移，因此必須正確地重現標線片對準(前述Pri－BCHK後半之處理)時之晶圓載台WST的旋轉角。因此，在從干涉儀系統118之載台驅動控制切換至編碼器系統150之載台驅動控制時，正確地接續處理係不可或缺的。
此外，本實施形態中，以Y干涉儀與Y編碼器為例，Y干涉儀16之兩條測距軸之間隔為例如26mm。相對於此，對向於Y標尺39Y1之Y編碼器62A內之Y讀頭65、與同時對向於Y標尺39Y2之Y編碼器62C內之Y讀頭64之間隔為例如422mm。因此，在從干涉儀系統118切換至編碼器系統150時，係運用座標接續系統以使旋轉角θz在切換前後連續。此處，接續誤差係小到可忽視。此時，由於旋轉角θz在兩測量器系統之測量誤差為相等，因此將Y干涉儀之測距誤差放大間隔比量、亦即約16倍，即為Y編碼器之測量誤差。在此觀點下，不論採用座標接續法或相位接續法，在接續處理中使用干涉儀系統118所提示之旋轉角θz，並不理想。
此外，如圖11所示，在編碼器系統150之載台驅動控制開始時之晶圓載台WST的位置中，與Y讀頭673相鄰之Y讀頭672，係對向於同一Y標尺39Y2上之掃描區域。又，與Y讀頭682相鄰之Y讀頭683，亦對向於同一Y標尺39Y1上之掃描區域。因此，可考量藉由同時使用對向於同一標 尺之兩個相鄰Y讀頭，來抑制從干涉儀系統118至編碼器系統150之接續處理中之測量誤差的增幅。
在圖11所示之編碼器系統150之載台驅動控制開始時之狀態下，在切換前後使用之三個編碼器讀頭為661 ,673 ,682 。接著，輔助性地使用分別與Y讀頭673 ,682 相鄰之Y讀頭672 ,683 以抑制測量誤差的增幅。
首先，運用相位接續法，執行從干涉儀系統118切換至三個編碼器讀頭661 ,673 ,682 之切換處理。亦即，將干涉儀系統118所提示之晶圓載台WST之位置座標(X’,Y’,θ z’)代入式(20a)~(20c)，算出三個編碼器所應提示之理論值。將此等理論值轉換成計數值，將所取得之計數值初始設定為三個編碼器之測量值。此時，相位偏差並不重設，而係持續使用已設定之相位偏差。
在上述接續處理已結束的狀態下，比較Y讀頭673 ,682 之相位(式(16)中之ψ’)。接著，確認該等之相位大致一致。進而，確認該等之計數值並未產生接續誤差。因此，可確認與Y讀頭673 ,682 相鄰之Y讀頭672 ,683 之相位亦大致一致。
此處，若當Y讀頭673 ,682 之計數值產生接續誤差，即使該等之相位一致，實際上亦會偏差2 π之整數倍。此處，相位係定義在0~2 π之範圍內。此時，相鄰之Y讀頭672 ,683 之相位差△ψ23 ，係Y讀頭673 ,682 之相位差△ψ32 ，與△ψ23 ＝| p67 .2 －p68 .3 |/| p67 .3 －p68 .2 |△ψ32 的關係。此處，係數| p67 .2 －p68 .3 |/| p67 .3 －p68 .2 |係讀頭之間隔 比，依據本實施形態之Y讀頭的設置位置，約1.15。因此，相鄰讀頭672 ,683 之相位差，係取△ψ23 ＝1.15×2 π n的值。
根據上述原理，Y讀頭673 ,682 之相位係大致一致(△ψ32 ≒0)。進一步地，只要能確認相鄰之Y讀頭672 ,683 之相位亦大致一致(△ψ23 ≒0)，即能確認從干涉儀系統118切換至三個編碼器讀頭661 ,673 ,682 之切換處理(接續處理)正確地結束。相反地，雖Y讀頭673 ,682 之相位係大致一致(△ψ32 ≒0)，但當相鄰讀頭672 ,683 之相位約為1.15×2 π n，不過n≠0而有偏差的情形(由於相位係輸出為0至2 π間的值，因此係檢測出△ψ32 ≒0.15×2 π n)，即已產生接續誤差。此時，係修正Y讀頭673 ,682 之計數值或再度執行切換處理。
此外，一般來說，為了測量載台位置而使用之編碼器讀頭係設定成自動選擇。然而，在切換至編碼器系統150之載台驅動控制時，由於被要求較高之接續精度。因此最好如上述設定成選擇特定之編碼器讀頭。又，亦可併用使用對準系統AL1,AL21 ~4 之FIA測量，來實現高接續精度。
另一方面，當曝光結束而為了更換晶圓，使晶圓載台WST從有效動程區域移動至裝載/卸載區域時，係從編碼器系統150之載台驅動控制切換至干涉儀系統118之載台驅動控制。其步驟，基本上與前述切換至干涉儀系統118之伺服控制之後備處理相同。不過此時之接續處理中，為了解除在每次切換編碼器讀頭而累積之接續誤差，並不使用座標偏差。亦即，係參照從干涉儀系統118取得之未修正晶圓載台WST的位置座標來執行載台驅動控制。
其中，當座標偏差過大時，亦即干涉儀系統118之輸出訊號與編碼器系統150之輸出訊號的乖離過大時，在切換前後算出之晶圓載台WST之位置座標則變得不連續，而有可能使載台驅動控制產生不良情形。為避免此情事，亦可執行如下述之處理，(a)在曝光結束後，因與測量載台MST之近接狀態而停止晶圓載台WST時，切換至干涉儀系統118之載台伺服控制。(b)不直接進行切換處理，而係使載台移動至卸載位置，當編碼器輸出中斷時，切換至干涉儀系統118之伺服控制。此時，與前述干涉儀系統118之後備處理同樣地，係執行使用座標偏差之接續法以避免載台之位置座標不連續。接著，晶圓載台WST在因卸載晶圓等而停止時，係不使用座標偏差，而將晶圓載台WST之位置座標重設為從干涉儀系統118取得之未修正的位置座標。
又，截至目前為止之說明中，為了簡化說明，雖說明係由主控制裝置20來進行曝光裝置構成各部分的控制(包含標線片載台RST及晶圓載台WST之控制、干涉儀系統118、編碼器系統150之接續、切換(後備)等)，但並不限於此，當然亦可由複數個控制裝置來分擔進行上述主控制裝置20所進行之控制的至少一部分。例如，亦可將進行兩載台RST,WST之控制、干涉儀系統118、編碼器系統150之接續、切換(後備)等之載台控制裝置，設於主控制裝置20之管理下。又，上述主控制裝置20所進行之控制並不一定要由硬體來實現，亦可藉由用以規定主控制裝置20、或如前述分擔進行控制之數個控制裝置各自之動作的電腦程 式，而由軟體來予以實現。
如以上所詳細說明，根據本實施形態之曝光裝置100，主控制裝置20，係與使用編碼器系統150測量晶圓載台(WST)在移動面內之位置資訊同時地，亦執行使用干涉儀系統118之晶圓載台WST的位置測量。當偵測到編碼器系統150之異常時、或晶圓載台WST從編碼器系統150之測量區域脫離時，主控制裝置20即基於編碼器系統150之測量結果之晶圓載台WST的驅動控制(伺服控制)切換成基於干涉儀系統118之測量結果之晶圓載台WST的驅動控制(伺服控制)。藉此，在全動程區域中，即使在編碼器系統150之異常時，亦能持續二維驅動晶圓載台WST。
又，根據本實施形態之曝光裝置100，係藉由主控制裝置20，一邊藉由上述手法切換複數個編碼器，且一邊在編碼器系統150之異常時亦持續地以良好精度二維驅動晶圓載台WST。接著，由於係分別將標線片R之圖案轉印形成於以良好精度驅動之晶圓載台WST上所裝載之晶圓W上的複數個照射區域，因此能以良好精度將圖案形成於該晶圓W上之各照射區域。特別是，本實施形態中，係藉由上述手法以良好精度驅動晶圓載台WST，以使透過標線片R及投影光學系統PL而照射於晶圓W之照明光IL與晶圓W相對移動。因此，可藉由掃描曝光，以良好精度將圖案形成於晶圓W上。再者，本實施形態中，由於係藉由液浸曝光實現高解析度之曝光，因此從此點來看，亦能將微細圖案以良好精度轉印至晶圓W上。
此外，上述實施形態中，雖說明本發明之移動體驅動方法及移動體驅動系統用於晶圓載台WST之驅動的情形，但並不限於此，亦可將本發明之移動體驅動方法及移動體驅動系統用於除了晶圓載台WST以外、或取而代之的其他移動體，例如標線片載台RST及/或測量載台等之驅動。特別是，當將本發明之移動體驅動方法及移動體驅動系統用於除了晶圓載台WST以外之標線片載台RST之驅動時，係能將標線片R之圖案以良好精度轉印至晶圓W上。
此外，上述實施形態所說明之編碼器系統等之各測量裝置的構成不過為一例，本發明當然不限定於此。例如，上述實施形態中，雖例示採用下述構成之編碼器系統，亦即於晶圓台(晶圓載台)上設置格子部(Y標尺,X標尺)、且與此對向地於晶圓載台外部配置X讀頭,Y讀頭的構成，但並不限於此，亦可採用如美國專利申請公開第2006/0227309號說明書等所揭示，於晶圓載台設置編碼器讀頭、且與此對向地於晶圓載台外部配置格子部(例如二維格子或配置成二維之一維格子部)之構成的編碼器系統。此時，亦可將Z讀頭亦設於晶圓載台，並將該格子部之面作為Z讀頭之測量光束所照射的反射面。又，上述實施形態中，雖說明使用光學式編碼器來作為編碼器，但並不限於此，亦可使用磁性編碼器。
又，上述實施形態中，嘴單元32之下面與投影光學系統PL之前端光學元件之下端面雖大致同一面高，但並不限於此，亦能將例如嘴單元32之下面配置成較前端光學元件 之射出面更接近投影光學系統PL之像面(亦即晶圓)附近。亦即，局部液浸裝置8並不限於上述構造，例如亦能使用歐洲專利申請公開第1420298號說明書、國際公開第2004/055803號小冊子、國際公開第2004/057590號小冊子、國際公開第2005/029559號小冊子(對應美國專利申請公開第2006/0231206號說明書)、國際公開第2004/086468號小冊子(對應美國專利申請公開第2005/0280791號說明書)、美國專利第6,952,253號說明書等所記載者。又，亦可採用如國際公開第2004/019128號小冊子(對應美國專利申請公開第2005/0248856號說明書)所揭示者，除了前端光學元件之像面側之光路以外，於前端光學元件之物體面側的光路空間亦以液體充滿。再者，亦可於前端光學元件表面之一部分(至少包含與液體之接觸面)或全部形成具有親液性及/或溶解防止功能的薄膜。此外，雖石英與液體之親液性較高且亦不需溶解防止膜，但最好係至少將螢石形成溶解防止膜。
此外，上述各實施形態中，雖使用純水(水)作為液體，但本發明當然並不限定於此。亦可使用化學性質穩定、照明光IL之透射率高的安全液體來作為液體，例如氟系惰性液體。作為此氟系惰性液體，例如能使用氟洛黎納特(Fluorinert,美國3M公司之商品名稱)。此氟系惰性液體亦具優異冷卻效果。又，作為液體，亦能使用對照明光IL之折射率較純水(折射率1.44左右)高者，例如折射率為1.5以上之液體。此種液體，例如有折射率約1.50之異丙醇、折 射率約1.61之甘油(glycerine)之類具有C－H鍵結或O－H鍵結的既定液體、己烷、庚烷、癸烷等既定液體(有機溶劑)、或折射率約1.60之十氫萘(Decalin：Decahydronaphthalene)等。或者，亦可係混合上述液體中任意兩種類以上之液體者，亦可係於純水添加(混合)上述液體之至少一種者。或者，液體LQ，亦可係於純水添加(混合)H＋ 、Cs＋ 、K＋ 、Cl－ 、SO4 2－ 、PO4 2－ 等鹼基或酸等者。再者，亦可係於純水添加(混合)Al氧化物等微粒子者。上述液體能使ArF準分子雷射光透射。又，作為液體，最好係光之吸收係數較小，溫度依存性較少，並對塗布於投影光學系統PL及/或晶圓表面之感光材(或保護膜(頂層塗布膜)或反射防止膜等)較穩定者。又，在以F2 雷射為光源時，只要選擇全氟聚醚油(Fomblin Oil)即可。再者，作為液體，亦能使用對照明光IL之折射率較純水高者，例如折射率為1.6~1.8左右者。亦能使用超臨界流體來作為液體。又，投影光學系統PL之前端光學元件例如能以石英(二氧化矽)、氟化鈣(螢石)、氟化鋇、氟化鍶、氟化鋰、氟化納等氟化化合物之單結晶材料形成，或亦可以折射率較石英或螢石高(例如1.6以上)之材料來形成。作為折射率1.6以上之材料，例如能使用國際公開第2005/059617號小冊子所揭示之藍寶石、二氧化鍺等、或者可使用如國際公開第2005/059618號小冊子所揭示之氯化鉀(折射率約1.75)等。
又，上述實施形態中，亦可將回收之液體再予以利用，此時最好係將過濾器(用以從回收之液體除去雜質)設於液 體回收裝置或回收管等。
又，上述實施形態中，雖說明了曝光裝置為液浸型曝光裝置的情形，但並不限於此，亦能採用在不透過液體(水)之狀態下使晶圓W曝光的乾燥型曝光裝置。
又，上述實施形態中，雖說明了將本發明適用於步進掃描方式等之掃描型曝光裝置，但並不限於此，亦能將本發明適用於步進器等靜止型曝光裝置。又，本發明亦適用於用以合成照射區域與照射區域之步進接合方式的縮小投影曝光裝置、近接方式之曝光裝置、或鏡面投影對準曝光器等。再者，本發明亦能適用於例如美國專利6,590,634號說明書、美國專利5,969,441號說明書、美國專利6,208,407號說明書等所揭示，具備複數個晶圓載台的多載台型曝光裝置。
又，上述實施形態之曝光裝置中之投影光學系統並不僅可為縮小系統，亦可為等倍系統及放大系統之任一者，投影光學系統PL不僅可為折射系統，亦可係反射系統及反折射系統之任一者，其投影像亦可係倒立像與正立像之任一者。再者，透過投影光學系統PL來照射照明光IL之曝光區域IA，雖係在投影光學系統PL之視野內包含光軸AX的軸上區域，但例如亦可與如國際公開第2004/107011號小冊子所揭示之所謂線上型反折射系統同樣地，其曝光區域為不含光軸AX之離軸區域，該線上型反折射系統具有複數個反射面且將至少形成一次中間像之光學系統(反射系統或反折射系統)設於其一部分，並具有單一光軸。又，前述 照明區域及曝光區域之形狀雖為矩形，但並不限於此，亦可係例如圓弧、梯形、或平行四邊形等。
又，上述實施形態之曝光裝置的光源，不限於ArF準分子雷射光源，亦能使用KrF準分子雷射光源(輸出波長248nm)、F2 雷射(輸出波長157nm)、Ar2 雷射(輸出波長126nm)、Kr2 雷射(輸出波長146nm)等脈衝雷射光源，或發出g線(波長436 nm)、i線(波長365nm)等發射亮線之超高壓水銀燈等。又，亦可使用YAG雷射之諧波產生裝置等。另外，可使用例如國際公開第1999/46835號小冊子(對應美國專利第7,023,610號說明書)所揭示之諧波，其係以塗布有鉺(或鉺及鐿兩者)之光纖放大器，將從DFB半導體雷射或纖維雷射射出之紅外線區或可見區的單一波長雷射光放大來作為真空紫外光，並以非線形光學結晶將其轉換波長成紫外光。
又，上述實施形態中，作為曝光裝置之照明光IL，並不限於波長大於100nm之光，亦可使用波長未滿100nm之光。例如，近年來，為了曝光70nm以下之圖案，已進行了一種EUV曝光裝置之開發，其係以SOR或電漿雷射為光源來產生軟X線區域(例如5~15nm之波長域)之EUV(Extreme Ultra Violet)光，且使用根據其曝光波長(例如13.5nm)所設計之全反射縮小光學系統及反射型光罩。此裝置由於係使用圓弧照明同步掃描光罩與晶圓來進行掃瞄曝光之構成，因此能將本發明非常合適地適用於上述裝置。此外，本發明亦適用於使用電子射線或離子光束等之帶電粒子射線的 曝光裝置。
又，上述實施形態中，雖使用於具光透射性之基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性光罩(標線片)，但亦可使用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭示之電子光罩來代替此光罩，該電子光罩(亦稱為可變成形光罩、主動光罩、或影像產生器，例如包含非發光型影像顯示元件(空間光調變器)之一種之DMD(Digital Micro－mirror Device)等)係根據欲曝光圖案之電子資料來形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。
又，本發明亦能適用於，例如國際公開第2001/035168號說明書所揭示，藉由將干涉紋形成於晶圓上、而在晶圓上形成等間隔線圖案之曝光裝置(微影系統)。
進而，例如亦能將本發明適用於例如對應美國專利第6,611,316號說明書所揭示之曝光裝置，其係將兩個標線片圖案透過投影光學系統在晶圓上合成，藉由一次之掃描曝光來對晶圓上之一個照射區域大致同時進行雙重曝光。
又，於物體上形成圖案之裝置並不限於前述曝光裝置(微影系統)，例如亦能將本發明適用於以噴墨式來將圖案形成於物體上的裝置。
此外，上述實施形態中待形成圖案之物體(能量束所照射之曝光對象的物體)並不限於晶圓，亦可係玻璃板、陶瓷基板、膜構件、或者光罩基板等其他物體。
曝光裝置用途並不限定於半導體製造用之曝光裝置，亦可廣泛適用於例如用來製造將液晶顯示元件圖案轉印於 方型玻璃板之液晶用曝光裝置，或製造有機EL、薄膜磁頭、攝影元件(CCD等)、微型機器及DNA晶片等的曝光裝置。又，除了製造半導體元件等微型元件以外，為了製造用於光曝光裝置、EUV(極遠紫外線)曝光裝置、X射線曝光裝置及電子射線曝光裝置等的標線片或光罩，亦能將本發明適用於用以將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之曝光裝置。
此外，本發明之標記檢測裝置並不限定於曝光裝置，亦可廣泛適用於其他之基板處理裝置(例如雷射修理裝置、基板檢查裝置等其他)，或其他精密機械中之試料定位裝置、打線裝置等具備在二維面內移動之載台等移動體的裝置。
此外，援用與上述實施形態所引用之曝光裝置等相關之所有公報(說明書)、國際公開小冊子、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書之揭示，來作為本說明書之記載的一部分。
半導體元件，係經由下述步驟所製造，即：進行元件之功能、性能設計的步驟、由矽材料製作晶圓之步驟、藉由前述實施形態之曝光裝置(圖案形成裝置)將形成於標線片(光罩)之圖案轉印於晶圓的微影步驟、使已曝光之晶圓顯影之顯影步驟、藉由蝕刻除去光阻殘存部分以外部分之露出構件的蝕刻步驟、除去結束蝕刻後不需要之光阻之光阻除去步驟、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)、檢查步驟等。
由於只要使用以上說明之本實施形態的元件製造方法，即會在曝光步驟(步驟216)中使用上述實施形態之曝光裝置(圖案形成裝置)及曝光方法(圖案形成方法)，因此可一邊維持高重疊精度，一邊進行高產能之曝光。據此，能提昇形成有微細圖案之高積體度之微型元件的生產性。
如以上之說明，本發明之移動體驅動方法及移動體驅動系統，係適於驅動移動體。又，本發明之位置控制方法及位置控制系統，係適於控制移動體之位置。又，本發明之圖案形成方法及圖案形成裝置，適於在物體上形成圖案。又，本發明之曝光方法及曝光裝置、以及元件製造方法，適於製造半導體元件或液晶顯示元件等之電子元件。
5‧‧‧液體供應裝置
6‧‧‧液體回收裝置
8‧‧‧局部液浸裝置
10‧‧‧照明系統
11‧‧‧標線片載台驅動系統
12‧‧‧底座
14‧‧‧液浸區域
15‧‧‧移動鏡
16,18‧‧‧Y干涉儀
17a,17b,19a,19b‧‧‧反射面
20‧‧‧主控制裝置
28‧‧‧板體
28a‧‧‧第1撥液區域
28b‧‧‧第2撥液區域
30‧‧‧測量板
31A‧‧‧液體供應管
31B‧‧‧液體回收管
32‧‧‧嘴單元
34‧‧‧記憶體
36‧‧‧筐體
37,38‧‧‧格子線
39X1 ,39X2 ‧‧‧X標尺
39Y1 ,39Y2 ‧‧‧Y標尺
40‧‧‧鏡筒
41‧‧‧移動鏡
41a,41b,41c‧‧‧反射面
43A,43B‧‧‧Z干涉儀
44‧‧‧受光系統
45‧‧‧空間像測量裝置
46‧‧‧FD桿
47A,48B‧‧‧固定鏡
50‧‧‧載台裝置
52‧‧‧基準格子
54‧‧‧支撐構件
561~4 ‧‧‧臂
581~4 ‧‧‧真空墊
601~4 ‧‧‧旋轉驅動機構
62A~62F‧‧‧讀頭單元
641 ~645 ,651 ~655 ‧‧‧Y讀頭
64a‧‧‧照射系統
64b‧‧‧光學系統
64c‧‧‧受光系統
661 ~668 ‧‧‧X讀頭
70A,70E2 ,70F2 ‧‧‧Y線性編碼器
70B‧‧‧X線性編碼器
70E,70F‧‧‧Y軸線性編碼器
72a~72d‧‧‧Z讀頭
741 ~743 ,763 ~765 ‧‧‧Z讀頭
90a‧‧‧照射系統
90b‧‧‧受光系統
91,92‧‧‧載台本體
94‧‧‧照度不均感測器
96‧‧‧空間像測量器
98‧‧‧波面像差測量器
99‧‧‧感測器群
100‧‧‧曝光裝置
116‧‧‧標線片干涉儀
118‧‧‧干涉儀系統
124‧‧‧載台驅動系統
126,127,128‧‧‧X干涉儀
150‧‧‧編碼器系統
170‧‧‧訊號處理/選擇裝置
180‧‧‧面位置測量系統
191‧‧‧前端透鏡
200‧‧‧測量系統
AL1‧‧‧第一對準系統
AL21 ~AL24 ‧‧‧第二對準系統
AS‧‧‧照射區域
AX‧‧‧光軸
B41 ,B42 ,B51 ,B52 ‧‧‧測距光束
CL,LL‧‧‧中心線
Enc1~Enc4‧‧‧編碼器
FM‧‧‧基準標記
IA‧‧‧曝光區域
IAR‧‧‧照明區域
IL‧‧‧照明光
L2a,L2b‧‧‧透鏡
LB‧‧‧雷射光束
LB1 ,LB2 ‧‧‧光束
LD‧‧‧半導體雷射
LP‧‧‧裝載位置
Lq‧‧‧液體
LH,LV‧‧‧直線
LW‧‧‧中心軸
M‧‧‧光罩
MTB‧‧‧測量台
MST‧‧‧測量載台
O‧‧‧旋轉中心
PBS‧‧‧偏光分光器
PL‧‧‧投影光學系統
PU‧‧‧投影單元
R‧‧‧標線片
R1a,R1b,R2a,R2b‧‧‧反射鏡
RG‧‧‧反射型繞射光柵
RST‧‧‧標線片載台
SL‧‧‧空間像測量狹縫圖案
UP‧‧‧卸載位置
W‧‧‧晶圓
WP1a,WP1b‧‧‧λ/4板
WTB‧‧‧晶圓台
WST‧‧‧晶圓載台
圖1，係顯示一實施形態之曝光裝置的概略構成圖。
圖2，係顯示圖1之載台裝置的俯視圖。
圖3，係顯示圖1之曝光裝置所具備之各種測量裝置(編碼器、對準系統、多點AF系統、Z讀頭等)配置的俯視圖。
圖4(A)，係顯示晶圓載台WST之俯視圖，圖4(B)，係顯示晶圓載台WST之一部分截面的概略側視圖。
圖5(A)，係顯示測量載台MST之俯視圖，圖5(B)，係顯示測量載台MST之一部分截面的概略側視圖。
圖6，係顯示一實施形態之曝光裝置之控制系統主要構成的方塊圖。
圖7(A)，係顯示編碼器構成例的圖，圖7(B)，係顯示 使用伸長延伸於格子RG週期方向之截面形狀的雷射光束LB來作為檢測光。
圖8，係用以說明干涉儀之配置、以及曝光時干涉儀對晶圓載台WST之位置測量的圖。
圖9，係用以說明晶圓之卸載時干涉儀對晶圓載台WST之位置測量的圖。
圖10，係用以說明晶圓之裝載時干涉儀對晶圓載台WST之位置測量的圖。
圖11，係顯示從干涉儀之載台伺服控制切換至編碼器之載台伺服時編碼器與晶圓載台WST之位置關係的圖。
圖12，係用以說明晶圓之對準時干涉儀對晶圓載台WST之位置測量的圖。
圖13(A)及圖13(B)，係說明根據干涉儀之測量結果算出晶圓載台之XY位置座標之方法的圖。
圖14，係顯示編碼器讀頭部分之構成、以及對檢測光之格子之入射角與散射角的圖。
圖15(A)，係顯示即使於編碼器之讀頭與標尺之間產生在非測量方向之相對運動時測量值亦不會變化之情形的圖，圖15(B)，係顯示於編碼器之讀頭與標尺之間產生在非測量方向之相對運動時測量值變化之情形一例的圖。
圖16(A)~圖16(D)，係用以說明於讀頭與標尺之間產生在非測量方向之相對運動時，編碼器之測量值變化之情形與測量值不變化之情形的圖。
圖17(A)及圖17(B)，係說明將編碼器之測量值轉換成 晶圓載台WST之位置的具體方法。
圖18(A)及圖18(B)，係說明由配置成陣列狀之複數個讀頭構成之編碼器對晶圓台在XY平面內之位置測量及讀頭間之測量值接續。
圖19(A)~圖19(E)，係說明編碼器切換之步驟的圖。
圖20，係說明用於控制晶圓載台WST在XY平面內之位置之編碼器之切換處理的圖。
圖21，概念式地顯示晶圓載台WST的位置控制、編碼器之測量值之擷取、以及編碼器切換的時點。
圖22，係顯示從編碼器系統之晶圓載台之伺服控制切換至干涉儀系統之伺服控制(以及其相反之切換)中接續處理的概略。
14‧‧‧液浸區域
16,18‧‧‧Y干涉儀
17a,17b‧‧‧反射面
37,38‧‧‧格子線
39X1 ,39X2 ‧‧‧X標尺
39Y1 ,39Y2 ‧‧‧Y標尺
46‧‧‧FD桿
62A~62F‧‧‧讀頭單元
661 ~662 ‧‧‧X讀頭
672 ,673 ‧‧‧Y讀頭
682 ,683 ‧‧‧Y讀頭
90a‧‧‧照射系統
90b‧‧‧受光系統
92‧‧‧載台本體
126,127,128‧‧‧X干涉儀
AL1‧‧‧第一對準系統
B41 ,B42 ,B6‧‧‧測距光束
CL‧‧‧中心線
LA‧‧‧基準軸
LP‧‧‧裝載位置
LH,LV‧‧‧直線
LUL‧‧‧直線
MTB‧‧‧測量台
MST‧‧‧測量載台
UP‧‧‧卸載位置
W‧‧‧晶圓
WTB‧‧‧晶圓台
WST‧‧‧晶圓載台

Claims (47)

  1. 一種移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係使用雷射干涉儀與編碼器以各自之取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置資訊，並根據該編碼器之測量結果，將該移動體驅動於該一軸方向；以及第2步驟，當偵測出該編碼器輸出產生異常時，將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續的該雷射干涉儀。
  2. 如申請專利範圍第1項之移動體驅動方法，其進一步包含第3步驟，係以每既定間隔更新該編碼器之輸出座標與該雷射干涉儀之輸出座標的差分；該第2步驟，當偵測出該編碼器輸出產生異常時，藉由使用最新之該差分修正該時之該雷射干涉儀之輸出座標，以將該雷射干涉儀之輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續。
  3. 如申請專利範圍第2項之移動體驅動方法，其進一步包含第4步驟，係在將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成該雷射干涉儀後，將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該雷射干涉儀切換成該編碼器。
  4. 如申請專利範圍第3項之移動體驅動方法，其中，該第4步驟，係在評估該編碼器之輸出之可靠度後，將用於 該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該雷射干涉儀切換成該編碼器。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之移動體驅動方法，其中，該第4步驟中該雷射干涉儀至該編碼器之切換，係使用根據該雷射干涉儀之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器之已設定之測量單位以下的偏差，算出切換時之該編碼器之輸出座標，藉此來進行。
  6. 一種移動體驅動方法，係將移動體驅動於既定面內之三自由度方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該三自由度方向之位置資訊之干涉儀系統之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該干涉儀系統之該移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制，切換成使用編碼器系統之該移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制時，針對該既定面內之至少旋轉方向，係藉由使用根據該干涉儀系統之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器系統之已設定之測量單位以下的偏差算出切換時之該編碼器系統之輸出座標，亦即藉由相位接續執行該控制之切換。
  7. 如申請專利範圍第6項之移動體驅動方法，其中，在從使用該干涉儀系統之該移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制，切換成使用該編碼器系統之該移動體在該三自由度方向之位置的伺服控制時，除了該既定面內之旋轉方向以外，針對二自由度方向，係藉由將該編碼器系統之輸出座標初始值設定成與該干涉儀系統之輸出座標一致之 座標接續來執行該控制之切換。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之移動體驅動方法，其中，於該移動體，設有格子週期性排列於該一軸方向之光柵；該編碼器系統具有讀頭單元，該讀頭單元包含與該光柵之長邊方向交叉且相鄰之兩個讀頭部以不從該光柵脫離之間隔配置的複數個讀頭部，配置於該移動體之動程之大致全區，該第2步驟中，在該控制之切換時，針對該既定面內之旋轉方向，係將以該干涉儀系統測量之該移動體之旋轉量換算成該讀頭單元之相鄰兩讀頭部間之旋轉量後，執行該相位接續。
  9. 一種移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該移動體在該一軸方向之位置資訊之編碼器之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該編碼器之該移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之該移動體之位置的伺服控制時，係在該移動體停止或靜止之時點執行該控制之切換。
  10. 一種移動體驅動方法，係將移動體驅動於至少一軸方向，其包含：第1步驟，係根據用以測量該移動體在該一軸方向之位置資訊之編碼器之輸出驅動該移動體；以及第2步驟，在從使用該編碼器之該移動體位置的伺服控制，切換成使用雷射干涉儀之該移動體之位置的伺服控 制時，在偵測出該編碼器輸出產生異常時，係執行將該雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前之該編碼器之輸出座標一致之座標接續。
  11. 一種於物體形成圖案之圖案形成方法，係為了於該物體形成圖案而使用申請專利範圍第1至10項中任一項之移動體驅動方法來驅動裝載該物體之該移動體。
  12. 一種於物體形成圖案之圖案形成方法，係為了於該物體形成圖案而使用申請專利範圍第1至10項中任一項之移動體驅動方法來驅動包含裝載該物體之該移動體的複數個移動體之至少一個。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之圖案形成方法，其中，該物體具有感應層，藉由能量束之照射使該感應層曝光，以於該物體形成圖案。
  14. 一種包含圖案形成步驟之元件製造方法，係在該圖案形成步驟中，使用申請專利範圍第11至13項中任一項之圖案形成方法來於基板上形成圖案。
  15. 一種曝光方法，係藉由能量束之照射將圖案形成於物體，其係使用申請專利範圍第1至10項中任一項之移動體驅動方法驅動裝載該物體的移動體，以使該能量束與該物體相對移動。
  16. 一種位置控制方法，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其使用下述兩輸出之至少一方來控制該移動體之位置，亦即：用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器的輸出、以及用以產生與在該一軸方向 對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀的輸出；且求出使用來自該編碼器之輸出之該移動體之位置資訊、以及使用來自該雷射干涉儀之輸出之該移動體之位置資訊的關係資訊；當來自該編碼器之輸出與來自該雷射干涉儀之輸出中用於該移動體之控制之該一方產生異常時，即使用另一方與該關係資訊控制該移動體之位置。
  17. 如申請專利範圍第16項之位置控制方法，其中，係求出使用來自該編碼器之輸出之該移動體之位置資訊、以及使用來自該雷射干涉儀之輸出之該移動體之位置資訊的差分資訊，來做為該關係資訊。
  18. 如申請專利範圍第16或17項之位置控制方法，其中，該異常，係指無來自該編碼器或該雷射干涉儀之輸出的狀態。
  19. 一種位置控制方法，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其在使用來自雷射干涉儀之輸出控制該移動體之位置後，開始使用用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器的輸出來控制該移動體之位置時；係使用基於來自該雷射干涉儀之輸出之位置資訊調整基於來自該編碼器之輸出的位置資訊；該雷射干涉儀，用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號。
  20. 如申請專利範圍第19項之位置控制方法，其中，在 開始使用來自該編碼器之輸出控制位置時，係將使用來自該編碼器之輸出而求出之第1座標資訊調整成與使用來自該雷射干涉儀之輸出而求出之第2座標資訊一致。
  21. 一種移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備：雷射干涉儀，係以第1取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；編碼器，係以第2取樣間隔測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，係根據該編碼器之測量結果，透過該驅動裝置將該移動體驅動於該一軸方向，且當偵測出該編碼器輸出產生異常時，係將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成已將輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續的該雷射干涉儀。
  22. 如申請專利範圍第21項之移動體驅動系統，其進一步具備：更新裝置，係以每該編碼器之取樣間隔更新該編碼器之輸出座標與該雷射干涉儀之輸出座標的差分；該控制裝置，當偵測出該編碼器輸出產生異常時，藉由使用最新之該差分修正該時之該雷射干涉儀之輸出座標，以將該雷射干涉儀之輸出座標修正成與先前之該編碼器之輸出座標連續。
  23. 如申請專利範圍第21或22項之移動體驅動系統，其中，該控制裝置，係在將用於該移動體在該一軸方向之 位置控制之測量裝置，從該編碼器切換成該雷射干涉儀後，該編碼器之輸出恢復成可靠之程度時，將用於該移動體在該一軸方向之位置控制之測量裝置，從該雷射干涉儀切換成該編碼器。
  24. 如申請專利範圍第23項之移動體驅動系統，其中，該控制裝置對該雷射干涉儀至該編碼器之切換，係使用根據該雷射干涉儀之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器之已設定之測量單位以下的偏差，算出切換時之該編碼器之輸出座標，藉此來執行。
  25. 如申請專利範圍第21或22項之移動體驅動系統，其中，當偵測出該編碼器輸出產生異常時，係能對該控制裝置指定欲執行之錯誤處理方法。
  26. 如申請專利範圍第25項之移動體驅動系統，其中，該錯誤處理方法，係可擇一式地指定：進行催促手動輔助之顯示、進行已從該編碼器切換成該雷射干涉儀之警告顯示、以及不特別顯示。
  27. 一種移動體驅動系統，係將移動體驅動於既定面內之三自由度方向，其具備：干涉儀系統，係測量該移動體在該三自由度方向之位置資訊；編碼器系統，係測量該移動體在該三自由度方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該干涉儀系統之該移動體在該三 自由度方向之位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該編碼器系統之該移動體在該三自由度方向之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，針對該既定面內之至少旋轉方向，係藉由使用根據該干涉儀系統之輸出座標所算出之測量單位之偏差、以及該編碼器系統之已設定之測量單位以下的偏差算出切換時之該編碼器系統之輸出座標，亦即藉由相位接續執行該控制之切換。
  28. 如申請專利範圍第27項之移動體驅動系統，其中，該控制裝置，除了該既定面內之旋轉方向以外，針對二自由度方向，係藉由將該編碼器系統之輸出座標初始值設定成與該干涉儀系統之輸出座標一致之座標接續來執行該控制之切換。
  29. 如申請專利範圍第27或28項之移動體驅動系統，其中，該移動體，具有格子週期性排列於該一軸方向之光柵，該編碼器系統具有讀頭單元，該讀頭單元包含與該光柵之長邊方向交叉且相鄰之兩個讀頭部以不從該光柵脫離之間隔配置的複數個讀頭部，配置於該移動體之動程之大致全區；該控制裝置，在該控制之切換時，針對該既定面內之旋轉方向，係將以該干涉儀系統測量之該移動體之旋轉量換算成該讀頭單元之相鄰兩讀頭部間之旋轉量後，執行該相位接續。
  30. 一種移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備： 雷射干涉儀，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；編碼器，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該編碼器之該移動體位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該雷射干涉儀之該移動體之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，係在該移動體停止或靜止之時點執行該控制之切換。
  31. 一種移動體驅動系統，係將移動體驅動於至少一軸方向，其具備：雷射干涉儀，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；編碼器，係測量該移動體在該一軸方向之位置資訊；驅動裝置，係驅動該移動體；以及控制裝置，在從使用該編碼器之該移動體位置之透過該驅動裝置的伺服控制，切換成使用該雷射干涉儀之該移動體之位置之透過該驅動裝置的伺服控制時，在偵測出該編碼器輸出產生異常時，執行將該雷射干涉儀之輸出初始值設定成與先前之該編碼器之輸出座標一致之座標接續。
  32. 一種於物體形成圖案之圖案形成裝置，其具備：於該物體上生成圖案之圖案化裝置；以及申請專利範圍第21至31項中任一項之移動體驅動系統；為了於該物體形成圖案而使用該移動體驅動系統來驅 動裝載該物體之移動體。
  33. 如申請專利範圍第32項之圖案形成裝置，其中，該物體具有感應層，該圖案化裝置藉由能量束之照射使該感應層曝光，以於該物體上生成圖案。
  34. 一種曝光裝置，係藉由能量束之照射將圖案形成於物體，其具備：對該物體照射該能量束之圖案化裝置；以及申請專利範圍第21至31項中任一項之移動體驅動系統；藉由該移動體驅動系統驅動裝載該物體的移動體，以使該能量束與該物體相對移動。
  35. 一種移動體之位置控制系統，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其具備：第1測量裝置，包含用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器，使用來自該編碼器之輸出來輸出第1位置資訊；第2測量裝置，包含用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀，使用來自該雷射干涉儀之輸出來輸出第2位置資訊；運算裝置，係求出該第1位置資訊與該第2位置資訊之關係資訊；以及控制裝置，係使用該第1位置資訊與該第2位置資訊之至少一方來控制該移動體的位置，且當用於該移動體之 控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之一方產生異常時，即使用另一方與該該運算裝置所求出之該關係資訊控制該移動體之位置。
  36. 如申請專利範圍第35項之位置控制系統，其中，該運算裝置，係求出該第1位置資訊與該第2位置資訊的差分資訊，來做為該關係資訊。
  37. 如申請專利範圍第35或36項之位置控制系統，其中，該異常，係指無來自該編碼器或該雷射干涉儀之輸出的狀態。
  38. 如申請專利範圍第35或36項之位置控制系統，其中，該控制裝置，當用於該移動體之控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之該一方產生異常時，即使用該另一方與該該運算裝置所求出之該關係資訊開始該移動體之位置控制，且以既定時點再度開始使用該一方之位置控制。
  39. 如申請專利範圍第38項之位置控制系統，其中，該控制裝置包含判斷部，該判斷部係在用於該移動體之控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之該一方產生異常後，判斷該一方之異常解除；再度開始使用該一方之位置控制之該既定時點，係在以該判斷部判斷該一方之異常解除後。
  40. 如申請專利範圍第35或36項之位置控制系統，其中，該控制裝置，當用於該移動體之控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之該一方產生異常時，係催促從複數個操作方法選擇該移動體之控制方法。
  41. 如申請專利範圍第35或36項之位置控制系統，其進一步具備輸出裝置，該輸出裝置係當用於該移動體之控制之該第1位置資訊與該第2位置資訊之該一方產生異常時，輸出警告資訊。
  42. 一種移動體之位置控制系統，係控制移動體在至少一軸方向之位置，其具備：第1測量裝置，包含用以產生與該移動體在該一軸方向之位置對應之資訊之編碼器，使用來自該編碼器之輸出來輸出位置資訊；第2測量裝置，包含用以產生與在該一軸方向對該移動體照射雷射光而該雷射光在該一軸方向至該移動體為止之光路長對應之訊號之雷射干涉儀，使用來自該雷射干涉儀之輸出來輸出位置資訊；以及控制裝置，在使用從該第2測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置後，使用從該第1測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置；該控制裝置，在開始使用從該第1測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置時，使用從該第2測量裝置輸出之位置資訊調整從該第1測量裝置輸出之位置資訊。
  43. 如申請專利範圍第42項之位置控制系統，其中，該第1測量裝置與該第2測量裝置，分別輸出第1座標資訊、第2座標資訊來作為該位置資訊；該控制裝置，係將使用來自該編碼器之輸出而求出之來自該第1測量裝置之該第1座標資訊，調整成與使用來 自該雷射干涉儀之輸出而求出之來自該第2測量裝置之該第2座標資訊一致。
  44. 如申請專利範圍第42項之位置控制系統，其中，該控制裝置，在開始使用從該第1測量裝置輸出之位置資訊控制該移動體之位置時，針對該移動體在移動面內之至少旋轉方向，係使用從該第2測量裝置輸出之測量單位之偏差、以及該編碼器系統之已設定之測量單位以下的偏差，調整從該第1測量裝置輸出之位置資訊。
  45. 如申請專利範圍第42至44項中任一項之位置控制系統，其中，該第1測量裝置具備複數個該編碼器；在開始該位置資訊之輸出時所使用之該編碼器之輸出，係使用來自該複數個編碼器中特定編碼器的輸出。
  46. 一種曝光方法，係以能量束使物體曝光，其包含：使用包含編碼器之第1測量裝置與包含干涉儀之第2測量裝置之一方對能保持該物體的移動體測量其位置資訊且使其移動的動作；以及為了在該移動中將該第1、第2測量裝置之一方切換成另一方並控制該移動，根據該一方之測量裝置之位置資訊決定該另一方之測量裝置之位置資訊的動作。
  47. 一種曝光裝置，係以能量束使保持於移動體之物體曝光，其具備：第1測量裝置，係測量該移動體之位置資訊且包含編碼器；第2測量裝置，係測量該移動體之位置資訊且包含干 涉儀；以及控制裝置，係使用該第1、第2測量裝置之一方移動該移動體，且為了在該移動中將該第1、第2測量裝置之一方切換成另一方並控制該移動，根據該一方之測量裝置之位置資訊決定該另一方之測量裝置之位置資訊。
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Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5992770A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
US7442629B2 (en) 2004-09-24 2008-10-28 President & Fellows Of Harvard College Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate
US7057256B2 (en) 2001-05-25 2006-06-06 President & Fellows Of Harvard College Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices
US8237919B2 (en) * 2007-08-24 2012-08-07 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method for continuous position measurement of movable body before and after switching between sensor heads
JP5446875B2 (ja) * 2007-12-17 2014-03-19 株式会社ニコン 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
NL1036618A1 (nl) * 2008-03-24 2009-09-25 Asml Netherlands Bv Encoder-type measurement system, lithograpic apparatus and method to detect an error on or in a grid or grating of an encoder-type measurement system.
US8902402B2 (en) 2008-12-19 2014-12-02 Nikon Corporation Movable body apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US8599359B2 (en) 2008-12-19 2013-12-03 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, device manufacturing method, and carrier method
US8760629B2 (en) 2008-12-19 2014-06-24 Nikon Corporation Exposure apparatus including positional measurement system of movable body, exposure method of exposing object including measuring positional information of movable body, and device manufacturing method that includes exposure method of exposing object, including measuring positional information of movable body
US8773635B2 (en) * 2008-12-19 2014-07-08 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
NL2005013A (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Positioning system, lithographic apparatus and method.
US8514395B2 (en) * 2009-08-25 2013-08-20 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8488109B2 (en) 2009-08-25 2013-07-16 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8493547B2 (en) * 2009-08-25 2013-07-23 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US9911781B2 (en) 2009-09-17 2018-03-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
US9673243B2 (en) 2009-09-17 2017-06-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
US20110102761A1 (en) * 2009-09-28 2011-05-05 Nikon Corporation Stage apparatus, exposure apparatus, and device fabricating method
US20110096318A1 (en) * 2009-09-28 2011-04-28 Nikon Corporation Exposure apparatus and device fabricating method
US20110096306A1 (en) * 2009-09-28 2011-04-28 Nikon Corporation Stage apparatus, exposure apparatus, driving method, exposing method, and device fabricating method
US20110096312A1 (en) * 2009-09-28 2011-04-28 Nikon Corporation Exposure apparatus and device fabricating method
US20110128523A1 (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Nikon Corporation Stage apparatus, exposure apparatus, driving method, exposing method, and device fabricating method
US20110123913A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposing method, and device fabricating method
US8488106B2 (en) 2009-12-28 2013-07-16 Nikon Corporation Movable body drive method, movable body apparatus, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8692198B2 (en) 2010-04-21 2014-04-08 Sionyx, Inc. Photosensitive imaging devices and associated methods
JP5656467B2 (ja) * 2010-06-17 2015-01-21 Dmg森精機株式会社 位置検出装置
CN103081128B (zh) 2010-06-18 2016-11-02 西奥尼克斯公司 高速光敏设备及相关方法
NL2007633A (en) * 2010-11-22 2012-05-23 Asml Netherlands Bv A positioning system, a lithographic apparatus and a method for positional control.
US9496308B2 (en) 2011-06-09 2016-11-15 Sionyx, Llc Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods
US20130016203A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Saylor Stephen D Biometric imaging devices and associated methods
US9207549B2 (en) 2011-12-29 2015-12-08 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method with encoder of higher reliability for position measurement
US9064764B2 (en) 2012-03-22 2015-06-23 Sionyx, Inc. Pixel isolation elements, devices, and associated methods
TWI516746B (zh) 2012-04-20 2016-01-11 賽格股份有限公司 在干涉編碼系統中執行非諧循環錯誤補償的方法、裝置及計算機程式產品，以及微影系統
TW201348689A (zh) * 2012-05-23 2013-12-01 Altek Corp 遠景檢測裝置及其遠景檢測方法
KR102074534B1 (ko) 2012-06-06 2020-03-02 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 정렬 오차를 결정하기 위한 장치 및 방법
CN102734529B (zh) * 2012-07-13 2013-08-14 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 一种联动控制装置及采用其的血气分析仪
JP5936478B2 (ja) 2012-08-03 2016-06-22 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィー装置、および物品の製造方法
JP5936479B2 (ja) * 2012-08-03 2016-06-22 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィー装置、および物品の製造方法
US20140154891A1 (en) * 2012-08-22 2014-06-05 Sionyx, Inc. Beam Delivery Systems for Laser Processing Materials and Associated Methods
US9772564B2 (en) * 2012-11-12 2017-09-26 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
WO2014125591A1 (ja) * 2013-02-14 2014-08-21 株式会社島津製作所 微細パターニング用表面化学処理装置
JP6466346B2 (ja) 2013-02-15 2019-02-06 サイオニクス、エルエルシー アンチブルーミング特性を有するハイダイナミックレンジｃｍｏｓ画像センサおよび関連づけられた方法
US9939251B2 (en) 2013-03-15 2018-04-10 Sionyx, Llc Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods
WO2014209421A1 (en) 2013-06-29 2014-12-31 Sionyx, Inc. Shallow trench textured regions and associated methods
US20150177940A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Clixie Media, LLC System, article, method and apparatus for creating event-driven content for online video, audio and images
KR102261169B1 (ko) * 2014-11-14 2021-06-08 한국전자통신연구원 혈액 분석 장치 및 방법
CN108139683B (zh) * 2015-09-30 2021-11-05 株式会社尼康 曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法
JP6617963B2 (ja) * 2016-02-17 2019-12-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板保持状態の異常検査の検査領域の自動決定方法および基板処理装置
TWI667530B (zh) * 2017-09-28 2019-08-01 日商紐富來科技股份有限公司 Inspection method and inspection device
CN112004634A (zh) * 2018-02-01 2020-11-27 瑞典焕贝自动化有限公司 用于控制激光工具位置的方法和装置
JP2022135679A (ja) 2021-03-05 2022-09-15 キヤノン株式会社 ステージ装置、リソグラフィー装置および物品製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020041380A1 (en) * 2000-08-24 2002-04-11 Kwan Yim Bun Patrick Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US20030076482A1 (en) * 2001-10-22 2003-04-24 Fuyuhiko Inoue Two stage method
TW575937B (en) * 2001-12-20 2004-02-11 Nippon Kogaku Kk Substrate holding apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing device
TW576773B (en) * 2000-10-11 2004-02-21 Ebara Corp Substrate holding devcie

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57117238A (en) 1981-01-14 1982-07-21 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Exposing and baking device for manufacturing integrated circuit with illuminometer
JPH05129184A (ja) * 1991-10-30 1993-05-25 Canon Inc 投影露光装置
KR100300618B1 (ko) 1992-12-25 2001-11-22 오노 시게오 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법
JP3316833B2 (ja) 1993-03-26 2002-08-19 株式会社ニコン 走査露光方法、面位置設定装置、走査型露光装置、及び前記方法を使用するデバイス製造方法
JPH07270122A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Canon Inc 変位検出装置、該変位検出装置を備えた露光装置およびデバイスの製造方法
JP4029183B2 (ja) 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
JP4029182B2 (ja) 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン 露光方法
SG93267A1 (en) 1996-11-28 2002-12-17 Nikon Corp An exposure apparatus and an exposure method
DE69717975T2 (de) 1996-12-24 2003-05-28 Asml Netherlands B.V., Veldhoven In zwei richtungen ausgewogenes positioniergerät, sowie lithographisches gerät mit einem solchen positioniergerät
JPH1116816A (ja) 1997-06-25 1999-01-22 Nikon Corp 投影露光装置、該装置を用いた露光方法、及び該装置を用いた回路デバイスの製造方法
JP2956671B2 (ja) * 1997-11-25 1999-10-04 日本電気株式会社 レティクル検査方法および検査装置
US6208407B1 (en) 1997-12-22 2001-03-27 Asm Lithography B.V. Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement
EP1063742A4 (en) 1998-03-11 2005-04-20 Nikon Corp ULTRAVIOLET LASER DEVICE AND EXPOSURE APPARATUS COMPRISING SUCH A ULTRAVIOLET LASER DEVICE
WO1999049504A1 (fr) 1998-03-26 1999-09-30 Nikon Corporation Procede et systeme d'exposition par projection
EP1079223A4 (en) 1998-05-19 2002-11-27 Nikon Corp INSTRUMENT AND METHOD FOR MEASURING ABERRATIONS, APPARATUS AND METHOD FOR PROJECTION SENSITIZATION INCORPORATING THIS INSTRUMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICES THEREOF
WO2001035168A1 (en) 1999-11-10 2001-05-17 Massachusetts Institute Of Technology Interference lithography utilizing phase-locked scanning beams
JP2001313250A (ja) 2000-02-25 2001-11-09 Nikon Corp 露光装置、その調整方法、及び前記露光装置を用いるデバイス製造方法
KR20010085493A (ko) 2000-02-25 2001-09-07 시마무라 기로 노광장치, 그 조정방법, 및 상기 노광장치를 이용한디바이스 제조방법
US20020041377A1 (en) 2000-04-25 2002-04-11 Nikon Corporation Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2002014005A (ja) 2000-04-25 2002-01-18 Nikon Corp 空間像計測方法、結像特性計測方法、空間像計測装置及び露光装置
US6611316B2 (en) 2001-02-27 2003-08-26 Asml Holding N.V. Method and system for dual reticle image exposure
TW529172B (en) 2001-07-24 2003-04-21 Asml Netherlands Bv Imaging apparatus
JPWO2003025173A1 (ja) 2001-09-17 2004-12-24 武 今西 Ｃ型肝炎ウイルスに対する新規なアンチセンスオリゴヌクレオチド誘導体
AU2002351933A1 (en) 2001-11-08 2003-05-19 Develogen Aktiengesellschaft Fur Entwicklungsbiologische Forschung Men protein, gst2, rab-rp1, csp, f-box protein lilina/fbl7, abc50, coronin, sec61 alpha, or vhappa1-1, or homologous proteins involved in the regulation of energy homeostasis
JP2003249443A (ja) 2001-12-21 2003-09-05 Nikon Corp ステージ装置、ステージ位置管理方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP4415674B2 (ja) 2002-01-29 2010-02-17 株式会社ニコン 像形成状態調整システム、露光方法及び露光装置、並びにプログラム及び情報記録媒体
JP3780221B2 (ja) * 2002-03-26 2006-05-31 キヤノン株式会社 露光方法及び装置
AU2003256081A1 (en) 2002-08-23 2004-03-11 Nikon Corporation Projection optical system and method for photolithography and exposure apparatus and method using same
JP2004140290A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Canon Inc ステージ装置
TWI232357B (en) 2002-11-12 2005-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1420298B1 (en) 2002-11-12 2013-02-20 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus
CN100446179C (zh) 2002-12-10 2008-12-24 株式会社尼康 曝光设备和器件制造法
JP4184346B2 (ja) 2002-12-13 2008-11-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 層上のスポットを照射するための方法及び装置における液体除去
EP1732075A3 (en) 2002-12-19 2007-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for irradiating spots on a layer
TWI591445B (zh) 2003-02-26 2017-07-11 尼康股份有限公司 Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
EP2722702A3 (en) 2003-05-06 2014-07-23 Nikon Corporation Projection optical system, and exposure apparatus and exposure method
KR101181684B1 (ko) 2003-08-07 2012-09-19 가부시키가이샤 니콘 노광 방법 및 노광 장치, 스테이지 장치, 그리고 디바이스제조 방법
JP4444920B2 (ja) 2003-09-19 2010-03-31 株式会社ニコン 露光装置及びデバイス製造方法
WO2005059617A2 (en) 2003-12-15 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective having a high aperture and a planar end surface
WO2005059645A2 (en) 2003-12-19 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection objective with crystal elements
JP2005259738A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Canon Inc 位置決め装置
EP1737024A4 (en) 2004-03-25 2008-10-15 Nikon Corp EXPOSURE DEVICES, EXPOSURE METHOD AND COMPONENT MANUFACTURING METHOD
JP4751032B2 (ja) 2004-04-22 2011-08-17 株式会社森精機製作所 変位検出装置
JP4656448B2 (ja) 2004-09-30 2011-03-23 株式会社ニコン 投影光学装置及び露光装置
US7515281B2 (en) 2005-04-08 2009-04-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7349069B2 (en) 2005-04-20 2008-03-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and positioning apparatus
US7348574B2 (en) * 2005-09-02 2008-03-25 Asml Netherlands, B.V. Position measurement system and lithographic apparatus
CN101356623B (zh) 2006-01-19 2012-05-09 株式会社尼康 移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及图案形成装置、曝光方法及曝光装置、以及元件制造方法
KR101342765B1 (ko) 2006-02-21 2013-12-19 가부시키가이샤 니콘 패턴 형성 장치, 마크 검출 장치, 노광 장치, 패턴 형성 방법, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
EP2003680B1 (en) 2006-02-21 2013-05-29 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JP5177674B2 (ja) 2006-02-21 2013-04-03 株式会社ニコン 測定装置及び方法、パターン形成装置及び方法、並びにデバイス製造方法
JP5486189B2 (ja) 2006-09-01 2014-05-07 株式会社ニコン 移動体駆動方法及び移動体駆動システム、パターン形成方法及び装置、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
US20080158531A1 (en) 2006-11-15 2008-07-03 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US7804579B2 (en) * 2007-06-21 2010-09-28 Asml Netherlands B.V. Control system, lithographic projection apparatus, method of controlling a support structure, and a computer program product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020041380A1 (en) * 2000-08-24 2002-04-11 Kwan Yim Bun Patrick Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
TW576773B (en) * 2000-10-11 2004-02-21 Ebara Corp Substrate holding devcie
US20030076482A1 (en) * 2001-10-22 2003-04-24 Fuyuhiko Inoue Two stage method
TW575937B (en) * 2001-12-20 2004-02-11 Nippon Kogaku Kk Substrate holding apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing device

Also Published As

Publication number Publication date
US20090027640A1 (en) 2009-01-29
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TW201329654A (zh) 2013-07-16
KR20130028986A (ko) 2013-03-20
JP5522583B2 (ja) 2014-06-18
KR101514902B1 (ko) 2015-04-23
KR101477318B1 (ko) 2014-12-29

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