WO2010004900A1 - 位置計測方法、並びに露光方法及び装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a position measurement technique for measuring position information of a moving body, an exposure technique using this measurement technique, and a device manufacturing technique using this exposure technique.
- a pattern formed on a mask is transferred to a substrate such as a wafer or a plate coated with a photoresist via a projection optical system.
- An exposure apparatus such as a batch exposure type projection exposure apparatus such as a stepper or a scanning exposure type projection exposure apparatus (scanning exposure apparatus) such as a scanning stepper is used.
- the coordinate position in two orthogonal directions of a stage for moving the substrate two-dimensionally includes two movable mirrors fixed on the stage so that the reflecting surfaces are orthogonal, and this It was measured by a laser light wave interference type length measuring instrument (hereinafter referred to as an interferometer) having two or more axes arranged corresponding to the moving mirror.
- an interferometer a laser light wave interference type length measuring instrument
- each of these movable mirrors has a straightness error that is an error in the straightness (surface shape) of the reflecting surfaces. Therefore, conventionally, by measuring the straightness of each of the two movable mirrors in advance, obtaining an error with respect to a predetermined reference value, and correcting the coordinate value obtained by the interferometer based on this result by software, The stage was moved in two directions that were exactly orthogonal.
- a measuring beam is irradiated in parallel to a moving mirror of a stage from a two-axis interferometer, and the stage is moved stepwise in a direction orthogonal to the measuring beam while sequentially moving two axes.
- a two-point method is known in which the difference value of the interferometer is measured and the straightness of the movable mirror is obtained from the change in the difference value (see, for example, Patent Document 1).
- the step movement interval is set in accordance with the measurement beam interval of the two-axis interferometer, and therefore the number of measurement points is always substantially constant.
- the straightness of the movable mirror may vary over time due to deformation of the stage due to heat generated in the apparatus.
- the straightness is changed, the exposure pattern is displaced.
- the difference values of the two-axis interferometers are calculated at many measurement points determined by the step movement intervals. Since it is necessary to measure, there is a problem that the measurement time becomes long and the throughput of the exposure process (or the operation rate of the apparatus) is lowered.
- the aspect of the present invention provides a position measuring method capable of correcting straightness information of a reflecting surface such as a moving mirror used for measuring position information of a moving body such as a stage in a short time, and this position measuring method.
- An object is to provide an exposure technique and a device manufacturing technique to be used.
- a position measuring method is a position measuring method for measuring position information of a moving body via a reflecting surface provided on the moving body, and is directed to a predetermined moving direction of the moving body. And the measurement of the position information in the direction intersecting the moving direction of the reflecting surface is repeated a first number of times to obtain a first measurement result, and the first of the reflecting surface is obtained from the first measurement result.
- the first straightness information, the movement of the moving body in the moving direction, and the measurement of the position information of the reflecting surface in the direction intersecting the moving direction are less than the first number.
- the second straightness information is obtained by repeating the number of times, the second straightness information of the reflecting surface is obtained from the second measurement result, and the second straightness information is used as the first straightness information. Is included.
- the exposure method according to the second aspect of the present invention includes a mask stage on which a mask is placed and a substrate stage on which the substrate is placed, while relatively moving the mask stage through the mask pattern.
- An exposure method for exposing a substrate wherein the position information of at least one of the mask stage and the substrate stage is measured using the position measurement method of the present invention, and the mask stage is determined based on the position information. And the relative movement of the substrate stage.
- the exposure apparatus includes a mask stage on which a mask is placed and a substrate stage on which the substrate is placed, while relatively moving the mask stage through the mask pattern.
- An exposure apparatus that exposes a substrate, and that measures a plurality of positional information of a reflecting surface provided on at least one movable stage of the mask stage and the substrate stage in a direction crossing a predetermined moving direction of the movable stage.
- the first measurement result is obtained by repeating the first number of times, the first straightness information of the reflecting surface is obtained from the first measurement result, the movement of the movable stage in the movement direction, Measurement of position information in a direction intersecting the moving direction of the reflecting surface by the second set of interferometers among the plurality of interferometers is repeated a second number of times less than the first number of times to perform the second measurement.
- a measurement control device that obtains a result, obtains second straightness information of the reflecting surface from the second measurement result, and corrects the first straightness information with the second straightness information; And a drive control device that moves the movable stage based on the measurement information of the interferometer and the first straightness information.
- the device manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention uses the exposure method according to the second aspect of the present invention or the exposure apparatus according to the third aspect, and applies the pattern formed on the mask to the photosensitive substrate. And processing the photosensitive substrate on which the pattern is transferred based on the pattern.
- the straightness information of the reflecting surface of the moving mirror or the like used for measuring the position information of the moving body such as the stage can be corrected in a short time, and the exposure apparatus or the like using the moving body.
- the measurement accuracy of the position information of the moving body can be maintained high without lowering the throughput and operating rate.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an example of an embodiment. It is a flowchart which shows an example of the preparation method of the straightness correction table of a movable mirror.
- A is a plan view showing the arrangement of an interferometer for measuring the position of the plate stage
- B is a plan view showing the arrangement of an interferometer for measuring the position of the plate stage
- C is a change in the position of the plate stage when measuring the straightness of the X-axis movable mirror.
- FIG. It is a top view which shows the position change of the plate stage at the time of the straightness measurement of the movable mirror of a Y-axis.
- (A) is a figure which shows the plate stage before yawing error correction
- (B) is a figure which shows the plate stage after yawing error correction.
- (A), (B), (C) is a figure which shows an example of the measurement result of the straightness of the Y-axis movable mirror
- (D) is a figure which shows an example of the straightness after the fluctuation
- (A) is a perspective view which shows schematic structure of a plate stage
- (B) is a figure which shows an example of a deformation
- A is a diagram showing an example of an approximate curve of straightness of a Y-axis movable mirror
- B is a diagram showing an example of a higher-order component of the straightness
- C is a straightness of a Y-axis movable mirror.
- FIG. 10 is a plan view showing an arrangement of interferometers in a modification in which two X-axis interferometers for straightness measurement are provided. In the modification of FIG. 15, it is a top view which shows the moving range of the plate stage at the time of the straightness measurement of the X-axis moving mirror. It is a flowchart for demonstrating the method to manufacture a liquid crystal display element.
- FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus (liquid crystal exposure apparatus) 10 for manufacturing a scanning type liquid crystal display element of the present embodiment.
- an exposure apparatus 10 includes a mask stage MST that moves while sucking and holding a mask MA, an illumination apparatus IU that illuminates a pattern surface (lower surface) of the mask MA with illumination light (exposure light) IL, and a mask MA.
- a projection optical system PL including a plurality (here, seven) of projection optical modules PL1 to PL7, a plate stage PST that holds and moves the plate PT,
- the main control system 30 includes a computer that controls the overall operation of the apparatus, and a drive mechanism (not shown).
- the mask stage MST and the like are represented by a two-dot chain line.
- the X-axis and the Y-axis are taken so as to be orthogonal to each other in a plane parallel to the plane on which the plate stage PST is placed (almost horizontal plane in the present embodiment), and the plane (XY plane) including the X-axis and the Y-axis is taken.
- the surface on which the mask stage MST is placed is also parallel to the XY plane, and the scanning direction of the mask stage MST and the plate stage PST during scanning exposure is a direction parallel to the X axis (X direction).
- a rotation direction around an axis parallel to the Z axis is also referred to as a ⁇ z direction.
- Illumination light IL includes, for example, an ultraviolet bright line (eg, g-line, h-line, i-line, etc.) from an ultra-high pressure mercury lamp, ArF excimer laser light having a wavelength of 193 nm, KrF excimer laser light having a wavelength of 248 nm, or YAG laser. 3rd harmonic (wavelength 355 nm) or the like is used.
- the plate PT of this embodiment has a 1.9 ⁇ 2.2 m square, a 2.2 ⁇ 2.4 m square, and a 2.times.2.4 m square coated with a photoresist (photosensitive material) for manufacturing a liquid crystal display element (display device).
- the surface of the plate PT is divided into a plurality (two in FIG. 1) of pattern transfer regions (partition regions) EP1 and EP2 to which the pattern of the mask MA is transferred, and each pattern formation region has an alignment mark ( (Not shown) is attached.
- the illuminating device IU includes four partial illumination systems that illuminate the first-row trapezoidal illumination areas IF1, IF2, IF3, and IF4 arranged in the Y direction on the pattern surface of the mask MA, and the illumination area. And three partial illumination systems that illuminate the second-row trapezoidal illumination areas IF5, IF6, and IF7 arranged in the Y direction away from the IF1 to IF4.
- the illuminating device IU further includes a light source (not shown) and seven light guides (not shown) that divide the illumination light from the light source and supply them to the partial illumination systems.
- the illumination areas IF1 to IF7 are arranged in a staggered pattern, and the illumination areas IF1 to IF7 form a single rectangular illumination area elongated in the Y direction as a whole by aligning the positions of the illumination areas IF1 to IF7 in the X direction. To do.
- the illumination device IU also includes a variable field stop that individually defines the shapes of the illumination areas IF1 to IF7.
- the pattern area of the mask MA is divided into seven partial pattern areas scanned in the X direction with respect to the illumination areas IF1 to IF7.
- the partial pattern areas illuminated by the second-row illumination areas IF5 to IF7 are shaded.
- a plurality of alignment marks 28 are formed at the end in the ⁇ X direction of the mask MA.
- the mask stage MST is movable on a mask base member (not shown) within a predetermined range in the X direction, the Y direction, and the ⁇ z direction so as to be movable within the range including the scanning distance at the time of scanning exposure in the X direction via an air bearing. It is placed so that it can move.
- An X-axis moving mirror (not shown) is fixed to the ⁇ X direction end of the mask stage MST, and an elongated rod-shaped Y-axis moving mirror 54Y is fixed to the + Y direction end along the X axis.
- the X-axis interferometer (not shown) that measures the X-axis position of the X-axis movable mirror in two locations away in the Y-direction and the Y-direction position of the Y-axis movable mirror 54Y are measured.
- Y-axis interferometers (not shown) are installed, and these interferometers are, for example, based on a reference mirror (not shown) fixed to a member supporting the projection optical system PL, in the X direction of the corresponding movable mirror
- the position in the Y direction is measured at a predetermined sampling rate with a resolution of about 0.5 to 0.1 nm, for example, and the measured value is supplied to the main control system 30.
- the main control system 30 obtains position information such as the position of the mask stage MST in the X direction and the Y direction and the rotation angle in the ⁇ z direction from these measured values, and based on this position information, a drive mechanism (un- The position and speed of the mask stage MST are controlled via the drawing.
- a mask buffer unit 27 that houses a plurality of replacement masks on the + X direction side with respect to the mask stage MST is disposed, and an exchange arm 26 that holds a replacement mask near the mask buffer unit 27 is provided.
- An unloading base (not shown) on which the unloaded mask is placed and a load base (not shown) on which a mask to be loaded is placed are placed near the exchange arm 26 so as to be movable.
- a mask loader system is configured including the exchange arm 26 and the like. Actually, the mask buffer unit 27 is installed at a position farther from the illumination device IU.
- the seven projection optical modules PL1 to PL7 constituting the projection optical system PL of FIG. 1 form an erect image with a double-sided telecentric equal magnification system in which each optical axis is parallel to the Z axis. Accordingly, a pattern having the same size and the same direction as the pattern of the mask MA is formed in each of the pattern transfer regions EP1 and EP2 of the plate PT.
- the projection optical modules PL1 to PL4 in the first row arranged in the Y direction of the projection optical system PL use the pattern images in the illumination areas IF1 to IF4 as the exposure regions (image fields) EF1 to EF4 in the first row on the plate PT.
- the second row of projection optical modules PL5 to PL7 projected onto the image see FIG.
- the pattern images of the illumination regions IF5 to IF7 are displayed in the second row of exposure regions on the plate PT.
- the projection optical system PL is a two-row multi-projection system.
- the shape and arrangement of the exposure areas EF1 to EF7 are the same as those of the illumination areas IF1 to IF7.
- the exposure areas EF1 to EF7 are collectively referred to as the exposure area EA.
- Each pattern transfer area EP1 and E2P of the plate PT is divided into partial transfer areas exposed by the projection optical modules PL1 to PL7 in the Y direction. In order to reduce joint errors, the boundary between adjacent partial transfer areas is divided. The parts are exposed in duplicate. It should be noted that the partial transfer regions exposed by the second row of projection optical modules PL5 to PL7 on the plate PT in FIG. 1 are shaded.
- the plate stage PST is placed on the surface of a base member (not shown) so as to be movable in the X and Y directions via an air bearing, and is placed at the ⁇ X and ⁇ Y direction ends of the plate stage PST.
- Rod-shaped movable mirrors 51X and 51Y each having a rectangular cross section and elongated in the Y direction and the X direction are fixed.
- the lengths of the movable mirrors 51X and 51Y are each about 1 m or more.
- a first X-axis interferometer 52X1 that irradiates a measurement beam parallel to the X-axis on the reflecting surface 51Xa substantially parallel to the YZ-plane of the X-axis movable mirror 51X, an X-axis straightness measurement interferometer 52XF, and The 2X axis interferometer 52X2 is supported by a frame mechanism (not shown).
- the axial interferometer 53Y2 and the third Y-axis interferometer 53Y3 are supported by a frame mechanism (not shown).
- X-axis interferometers (laser light wave interferometers) 52X1, 52XF, and 52X2 and Y-axis interferometers 53Y1, 53YF, 53Y2, and 53Y3 are each a reference mirror fixed to a member that supports the projection optical system PL, for example.
- the positions of the movable mirrors 51X and 51Y in the X direction and the Y direction are measured at a predetermined sampling rate with a resolution of about 0.5 to 0.1 nm, for example, and the measured values are transferred to the main control system 30. Supply.
- FIG. 3A is a plan view showing an arrangement of interferometers for position measurement of the plate stage PST of FIG.
- an exposure area EA exposure areas EF1 to EF7
- straight lines CX and CY passing through the center of the exposure area EA and parallel to the X axis and the Y axis are shown. It is shown.
- the illumination light is not irradiated to the exposure area EA during a period other than the scanning exposure.
- the measurement beams BX1 and BX2 of the X-axis interferometers 52X1 and 52X2 are arranged symmetrically, for example, at an interval of about 100 mm so as to sandwich the straight line CX parallel to the X-axis, and the main control system 30 measures the interferometers 52X1 and 52X2.
- the yaw (rotation angle in the ⁇ z direction) of the plate stage PST is obtained from the difference between the values
- the X coordinate of the plate stage PST is obtained from the average value of the measured values of the interferometers 52X1 and 52X2. Note that the measurement values of the interferometers 52X1 and 52X2 are corrected based on the straightness information of the movable mirror 51X stored in the storage device 30a as described later.
- a straightness measurement interferometer 52XF is arranged, and the measurement beam BXF of the straightness measurement interferometer 52XF is an interferometer. It is preferably arranged between the measurement beam BX1 of 52X1 and the straight line CX.
- the interval FX1 in the Y direction between the measurement beams BX1 and BXF is preferably set to be narrower than the interval LX1 in the Y direction between the measurement beams BX2 and BXF.
- the measurement beam BY2 of the second Y-axis interferometer 53Y2 is set on the straight line CY, and the main control system 30 obtains the Y coordinate of the plate stage PST at the time of exposure from the measurement value of the interferometer 53Y2.
- the measurement beams BY1 and BY3 of the first and third Y-axis interferometers 53Y1 and 53Y3 are arranged symmetrically so as to sandwich the straight line CY parallel to the Y-axis.
- the measured values of the interferometers 53Y1 and 53Y3 are used to ensure a moving stroke in the X direction of the plate stage PST that is equal to or longer than the length of the Y-axis moving mirror 51Y.
- the interval in the X direction between the measurement beams BY1, BY2 and the interval in the X direction between the measurement beams BY2, BY3 are set to about 100 mm or more, for example. Therefore, the interval LY1 in the X direction between the measurement beams BY1 and BY3 is set to about 200 mm or more, for example.
- a straightness measurement interferometer 53YF is arranged, and the measurement beam BYF of the straightness measurement interferometer 53YF and the interferometer 53Y2 are arranged.
- the distance FY1 in the X direction with respect to the measurement beam BY2 is preferably set to be narrower than the distance in the X direction between the measurement beam BYF and the measurement beam BY1.
- the distances FX1, FY1 between the measurement beams BXF, BYF of the straightness measurement interferometers 52XF, 53YF and the corresponding measurement beams BX1, BY2 of the interferometers 52X1, 53Y2 are the measurement beams BX1, BX2 and BY2, BY1 in the vicinity thereof. It is desirable to arrange them at a sufficiently narrow interval with respect to this interval. When the lengths of the movable mirrors 51X and 51Y are about 1 m or more, it is desirable to set the intervals FX1 and FY1 at intervals of about 50 mm or less, for example.
- the straightness measurement error due to the yawing component (rotation error in the ⁇ z direction) when measuring the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y can be reduced. Furthermore, since the distances FX1 and FY1 are narrow, the reflecting surfaces of the movable mirrors 51X and 51Y can be measured substantially continuously within a limited stroke of the plate stage PST.
- the measurement values of the interferometers 53Y1, 53Y2, and 53Y3 are also corrected based on the straightness information of the movable mirror 51Y stored in the storage device 30a as described later.
- the main control system 30 performs linear processing based on the measurement values of the X-axis interferometers 52X1 and 52X2 and the Y-axis interferometer 53Y1 (or 53Y2 and 53Y3) after correcting the straightness error of the movable mirrors 51X and 51Y, for example.
- the position and speed in the X direction and Y direction of the plate stage PST and the angle in the rotation direction ⁇ z are controlled via a plate stage drive system (not shown) including a motor and the like.
- a plurality of image processing types in an off-axis method for detecting the positions of alignment marks (not shown) in the pattern transfer regions EP1 and EP2 of the plate PT ( Six alignment systems 21 in FIG. 1 are supported by a frame (not shown). Further, a reference position calibration plate 22 elongated in the Y direction is fixed in the vicinity of the X-axis movable mirror 51X of the plate stage PST, and a plurality of reference marks 23 are formed on the upper surface of the reference position calibration plate 22 at predetermined intervals in the Y direction. Has been.
- a plurality of aerial image measurement systems 24 that capture aerial images corresponding to each of the plurality of reference marks 23 are provided inside the plate stage PST on the bottom surface side of the reference position calibration plate 22.
- An image of the alignment mark 28 of the mask MA formed by the projection optical system PL is formed in the vicinity of the reference mark 23 of the reference position calibration plate 22, and an image in which the image of the alignment mark 28 and the reference mark 23 are overlapped is an aerial image measurement system 24.
- the mask MA is aligned by detecting in step (1). Detection signals of the alignment system 21 and the aerial image measurement system 24 are respectively supplied to an alignment control system (not shown).
- the alignment control system processes these detection signals to align the plate PT and the mask MA, and the alignment result. (Information on the relative positional relationship between each pattern formation region of the plate PT and the mask MA) is supplied to the main control system 30.
- the main control system 30 passes the mask MA through the mask stage MST so that the relative positional relationship between the mask MA and the pattern transfer region EP2 (or EP1) of the plate PT is maintained at a predetermined relationship when the plate PT is exposed. Scanning exposure for moving the plate PT in the same direction with respect to the exposure area EA via the plate stage PST in synchronization with scanning the illumination area in the + X direction (or -X direction), and the illumination light Irradiation is stopped, and step movement for moving the plate PT in the X and Y directions via the plate stage PST is repeated. In this way, the pattern image of the mask MA is sequentially exposed to the pattern transfer regions EP1 and EP2 of the plate PT by the step-and-scan method.
- the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y of the plate stage PST is measured in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, and the measured values of the interferometers 52X1, 52X2, 53Y1 to 53Y3 are corrected by software based on the measurement results.
- the following operations are controlled by the main control system 30.
- the main control system 30 is connected to a straightness calculation unit 31 for calculating straightness information and the like.
- the straightness calculation unit 31 may be a function on software of a computer or hardware.
- a high measurement pitch (measurement interval) with respect to the movable mirrors 51X and 51Y in other words, a high number of measurement times. Measure straightness to accuracy.
- the position of the plate stage PST is set at a position where all the interferometers 52X1, 52X2, 52XF and 53Y1 to 53Y3, 53YF can measure the length with respect to the movable mirrors 51X, 51Y (stage origin coordinates). Move to).
- stage origin coordinates as shown in FIG.
- step 104 in order to measure the straightness of the movable mirror 51X, reset processing is performed on the interferometers 53Y1 and 53Y3 other than the interferometer 53Y2 used for position control, and the straightness measurement interferometer 53YF. That is, for example, the measurement values of the interferometers 53Y1, 53Y3, 53YF are matched with the measurement values of the interferometer 53Y2.
- the measurement values of the interferometer 52X1 and the straightness measurement interferometer 52XF are matched with the measurement values of the interferometer 52X2 used for position control (reset processing).
- step 106 the position of the plate stage PST is moved to the measurement position.
- step 108 when the straightness of the movable mirror 51X is measured, the X-axis straightness measurement interferometer 52XF, the X-axis interference The measured values of the totals 52X1 and 52X2 and the Y-axis interferometers 53Y1 to 53Y3 are taken into the main control system 30.
- the main control is performed on the measurement values of the Y-axis straightness measurement interferometer 53YF, the X-axis interferometers 52X1 and 52X2, and the Y-axis interferometers 53Y1 to 53Y3. Incorporate into system 30.
- step 110 it is determined whether or not the measurement is finished. If the measurement is not finished, steps 106 and 108 are repeated.
- the measurement beam from the X-axis interferometer 52X2 reaches the end of the movable mirror 51X in the + Y direction.
- the plate stage PST is moved in the Y direction by the measurement pitch SX1 as shown in FIG. Capture measured values. This operation is performed until the measurement beam BX1 reaches the position where the end of the movable mirror 51X in the ⁇ Y direction is irradiated as shown in FIG. 3D with the position of the plate stage PST in the X direction fixed. Repeated.
- the measurement beam from the Y-axis interferometer 53Y2 is + X of the movable mirror 51Y.
- the plate stage PST After moving the plate stage PST to the position irradiated to the end in the direction and taking in the measurement value of the interferometer, the plate stage PST is moved in the X direction by the measurement pitch SY1 as shown in FIG. 4B.
- the measurement beam from the interferometer 53YF is applied to the end of the movable mirror 51Y in the ⁇ X direction. Repeat until position is reached.
- a series of measurement points MPi (i 1, 2,8)
- the X direction which is the position where the measurement beam BYF or BY2 is irradiated on the reflecting surface of the movable mirror 51Y.
- the center of the movable mirror 51Y in the X direction is the origin.
- a series of measurement points on the reflecting surface of the movable mirror 51X for measuring the straightness of the movable mirror 51X is set at the measurement pitch SX1.
- the measurement pitches SX1 and SY1 are at least the same as the interval FX1 between the measurement beams BX1 and BXY and the interval FY1 between the measurement beams BY2 and BYF. Set to a value. Further, the surface shape of the movable mirrors 51X and 51Y can be measured in more detail by performing measurement at a measurement pitch smaller than that. When the length of the movable mirrors 51X and 51Y is about 1 m, the measurement pitches SX1 and SY1 are set to 10 mm. It is appropriate to set the degree.
- the number of measurement points by each measurement beam is approximately 100 along the X axis and the Y axis, respectively, and the total is approximately 200.
- the number of step movements of the plate stage PST is approximately 100 times along the X axis and the Y axis.
- the measurement pitches SX1 and SY1 are set to k using a divisor k of the integer n. -You may set to Lu.
- the measurement pitches SX1 and SY1 may be set to 1 / integer of the intervals FX1 and FY1.
- the measured values of the X-axis interferometers 52X1 and 52X2 are used, and the straightness of the X-axis movable mirror 51X is used.
- the measurement values of the Y-axis interferometers 53Y1 and 53Y3 having the widest interval in the X direction are used. Further, for example, during the measurement of the straightness of the movable mirror 51X, the position of the plate stage PST in the X direction is fixed.
- the position of the plate stage PST in the X direction is set to a plurality of different positions, and each position is set.
- the straightness of the movable mirror 51X may be obtained.
- the measurement needs to be performed within the range in which the measurement beam from at least two of the Y-axis interferometers 53Y1, 53YF, 53Y2, and 53Y3 is irradiated on the movable mirror 51Y.
- the straightness of the movable mirror 51Y may be measured at a plurality of positions in the Y direction of the plate stage PST.
- the main control system 30 After the acquisition of the interferometer measurement values at all measurement points as described above, in step 112, the main control system 30 obtains information such as the measurement values of each interferometer and the interval between measurement beams from the straightness calculation unit 31. To supply.
- the straightness calculation unit 31 removes an error component caused by yawing of the plate stage PST from each measurement value of the interferometer. Therefore, the measurement values of the X-axis interferometers 52XF, 52X1, and 52X2 and the Y-axis interferometers 53YF, 53Y1, 53Y2, and 53Y3 in FIG. 3 are expressed as follows.
- FIG. 5A shows the measurement values of the corresponding interferometers corresponding to the measurement beams of the interferometers of FIG.
- the reference (position not including the yawing error) in the X direction and Y direction of the plate stage PST is the measurement values IPX2 and IPY2 of the interferometers 52X2 and 53Y2.
- the yawing error ⁇ uses the interval LY1 between the measurement beams BY1 and BY3. It becomes as follows.
- the measured value IPY1 for measuring the straightness of the movable mirror 51Y is obtained in the same manner as the equations (4) and (5).
- the values IPY1 ′, IPYK ′, IPY3 ′ after correcting the yaw error of IPYK, IPY3 can be obtained.
- step 114 the straightness calculation unit 31 obtains the measurement result of the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y as a function of the position in the Y direction and the X direction of a series of measurement points on the reflecting surface of the movable mirrors 51X and 51Y.
- a straightness correction table which is a recorded table, is created and stored in the storage device 30 a connected to the main control system 30. For example, an example of a method for creating the straightness correction table of the movable mirror 51X will be described with reference to steps 120 to 128 in FIG.
- a difference value M between the measurement value IPXK ′ of the X-axis straightness measurement interferometer 52XF and the measurement value IPX1 ′ of the first X-axis interferometer 52X1 after yawing error correction is obtained as follows.
- a difference value IPX1S between the measurement value IPX1 ′ of the interferometer 52X1 and the measurement value IPX2 of the second X-axis interferometer 52X2 is obtained.
- the position xj in the X direction of the reflecting surface can be accurately calculated by the two-point method at a plurality of main measurement points arranged at the interval FX1.
- interpolation combining method that adds a value obtained by distributing the difference value M according to the distance between the measurement points to the position xj that is accurately obtained.
- the position xi in the X direction of the reflecting surface can be calculated.
- the two-point method for obtaining the surface shape of the movable mirror is disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-328007.
- the measurement beam BXF from the interferometer 52XF is not irradiated to the movement mirror 51X in the region 55A determined by the interval between the measurement beams of the interferometers 52X2 and 52XF from the + Y direction end of the movement mirror 51X. Therefore, the measurement of the surface shape of the movable mirror 51X using the difference value M is not performed.
- the next step 124 using the difference value IPX1S of the measurement values of the interferometers 52X1 and 52X2 obtained in step 120, the Y of each measurement point within the range measured by the second X-axis interferometer 52X2 is used as in step 122.
- a position xi ′ (surface shape) in the X direction of the reflecting surface of the movable mirror 51X is obtained.
- the measurement point overlaps between the surface shape (position xi) of the movable mirror 51X obtained in step 122 and the surface shape (position xi ′) of the movable mirror 51X obtained in step 124. Inclination and offset are added to the surface shape obtained in step 124 so that the sum of squares of the differences in the portions is minimized.
- step 122 the surface shape of the movable mirror 51X calculated using the difference value M from the measurement value of the straightness measurement interferometer 52XF is added to the region outside the surface shape measurement range, that is, as shown in FIG.
- the surface shape obtained in step 124 and added with the tilt and the offset is added.
- the straightness calculation unit 31 determines the average inclination ⁇ x in the ⁇ z direction from the surface shape of the movable mirror 51X obtained in step 126 and the position in the X direction at the center position in the Y direction of the movable mirror 51X.
- a certain offset Xof is obtained, and the inclination ⁇ x and the offset Xof are removed from the surface shape of the movable mirror 51X.
- the surface shape data of the movable mirror 51X (the position xi in the X direction for each measurement point) is 0 at the center of the movable mirror 51X, and represents the surface shape parallel to the Y axis on average.
- smoothing processing (moving) is performed on the surface shape data in order to remove data (flight data) that differs greatly from the data of adjacent measurement points due to the influence of the position fluctuation of the plate stage PST at the time of measurement.
- An average process or the like is performed, and finally a straightness correction table of the movable mirror 51X is created.
- the straightness correction table and the inclination ⁇ x are stored in the storage device 30a.
- FIG. 6A shows an example of data of the position yi in the Y direction of the straightness correction table of the movable mirror 51Y.
- the position y is data obtained by interpolating data between the positions yi. In this case, the data at the position y is converted into a predetermined low-order function f1 (X) in FIG.
- the coefficient of the function f1 (X) can be determined by, for example, the least square method.
- the function f1 (X) and the higher-order component ⁇ y can also be stored in the storage device 30a.
- the exposure apparatus 10 exposes the pattern image of the mask MA to each pattern transfer region of the predetermined number of plates PT by the scanning exposure method.
- the X and Y coordinates of the movable mirrors 51X and 51Y (plate stage PST) measured by the interferometers 52X1 and 52X2 and the interferometers 53Y1 to 53Y3 are stored in the storage device 30a. Correct position information of the plate stage PST is obtained by correcting with the data of the straightness correction table, and the plate stage PST is driven based on this position information.
- the plate stage PST does not depend on the straightness error (bend) of the movable mirrors 51X and 51Y.
- the position in the X and Y directions and the rotation angle in the ⁇ z direction can be controlled with high accuracy. As a result, for example, when exposure is performed on the second and subsequent layers on the plate PT, the overlay accuracy can be improved.
- a plate stage PST irradiated with illumination light IL via a plate includes, as an example, a mirror base 32 to which movable mirrors 51X and 51Y are fixed, and a mirror base. And a plate holder 33 for holding the plate.
- the material of the movable mirrors 51X and 51Y is, for example, low thermal expansion glass or low thermal expansion ceramics, and the movable mirrors 51X and 51Y themselves hardly undergo thermal deformation, and the movable mirrors 51X and 51Y are heated by the mirror base 32. It is considered to be deformed so as to follow the deformation.
- FIG. 7B when a virtual heat source 34A is generated at the center due to irradiation heat or the like on the plate holder 33, a substantially concentric temperature distribution is generated according to the distance from the heat source.
- the deformation of the mirror base 32 due to the heat source can be approximated by a relatively low-order curve such as a second-order or fourth-order with respect to the position. Accordingly, it is considered that the bending of the movable mirror 51X following the curve is almost a quadratic curve C1 or a quartic curve (not shown). The same applies to the movable mirror 51Y.
- the fluctuation (bending) of the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y of the plate stage PST by continuing the exposure is relatively secondary or quadratic with respect to the positions Y and X. It was found that a low-order function can be approximated.
- the straightness of the movable mirror 51Y in FIG. 6A changes as indicated by the position Ey in the Y direction of the reflecting surface in FIG.
- the reference position calibration plate 22 in FIG. 1 also undergoes deformation that can be approximated by a relatively low-order function with respect to the position Y during exposure.
- the position of the series of reference marks changes due to the deformation (straightness fluctuation).
- exposure of the exposure apparatus 10 is performed using the fact that variations in straightness of the movable mirrors 51X and 51Y and the reference position calibration plate 22 can be approximated by a relatively low-order function with respect to the position.
- calibration of the straightness correction table of the movable mirrors 51 ⁇ / b> X and 51 ⁇ / b> Y and correction of the mark position of the reference position calibration plate 22 are performed at a predetermined timing.
- step 130 of FIG. 8 the main control system 30 determines whether or not to replace the mask based on the exposure data. If the mask is not to be replaced, the process proceeds to step 160 and step 116 of FIG. Similarly to the above, an image of the mask pattern is exposed to a predetermined number of plates. Thereafter, in step 162, it is determined whether or not the exposure is completed. If the exposure is continued, the process returns to step 130.
- step 130 if it is determined in step 130 that the mask is to be exchanged, the mask exchange operation in steps 132 to 136 is performed as an example on the mask stage MST side, and in parallel with this operation, the steps in steps 138 to 158 are performed on the plate stage PST side.
- the straightness correction table is calibrated.
- step 132 the position of the mask stage MST in FIG. 1 in the X direction is moved to the mask replacement position near the replacement arm 26.
- a mask to be used next is taken out from the mask buffer unit 27 in advance by the exchange arm 26, and this mask is loaded on a load table (not shown).
- the mask on the mask stage MST is loaded onto an unloading table (not shown) by the exchange arm 26 (step 134).
- the mask on the loading table (which will be referred to as mask MA) is loaded onto the mask stage MST by the exchange arm 26 (step 136).
- the mask replacement is completed by transferring the mask on the unloading table to the mask buffer unit 27 by the replacement arm 26.
- the mask exchange operation differs depending on the configuration of the mask loader system to be used, but as an example, it takes about 60 seconds, for example.
- the length of the movable mirrors 51X and 51Y is about 1 m and the measurement pitch of steps 106 to 110 in FIG. 2 is about 10 mm, the total number of measurement points is approximately 200.
- it takes about 1 second for the movement (step movement) and measurement of one plate stage PST it takes about 200 seconds to create the straightness correction table from step 102 to step 114 in FIG. Cannot be performed during one mask change.
- the movable mirror is completed as follows so as to be completed during one mask exchange.
- the number of straight measurement points 51X and 51Y is reduced, and the number of step movements of the plate stage PST for measurement is reduced.
- step 138 it is determined whether or not the plate is to be replaced. If the plate is not to be replaced, step 142 is performed to efficiently measure the straightness of the Y-axis movable mirror 51Y.
- step 140 the plate on the plate stage PST is changed to an unexposed plate (referred to as plate PT) (step 140), and then the flow goes to step 142.
- interferometers 53Y2 and 53Y3 instead of the straightness measurement interferometer 53YF and interferometer 53Y2 with the measurement beam interval of FY1 shown in FIG. 4A, interferometers 53Y2 and 53Y3 having measurement beams with an interval LY2 several times the interval FY1. Is used.
- step 142 the measurement beam from the interferometer 53Y3 is irradiated to the + X direction end of the movable mirror 51Y, and the X-axis interferometer 52X1 for yawing correction is used.
- the plate stage PST is moved to a position where the center of the measurement beam from 52X2 becomes the center of the movable mirror 51X. Since this position is close to the plate replacement position, the amount of movement of the plate stage PST can be reduced.
- the main control system 30 takes in the measurement values of the Y-axis interferometers 53Y2 and 53Y3 and the X-axis interferometers 52X1 and 52X2 for straightness measurement in this case, and then determines whether or not the measurement is completed in step 144. To do. If the measurement has not been completed, the process returns to step 142, and as shown in FIG. 9B, the plate stage PST is moved stepwise in the X direction by the measurement pitch SY2, and then the interferometers 53Y2, 53Y3 and the X axis are moved. The measurement values of the interferometers 52X1 and 52X2 are captured.
- the measurement pitch SY2 is set to be, for example, several times larger than the measurement pitch SY1 (measurement pitch in step 106) in FIG.
- the measurement pitch SY2 may be the same as the interval LY2 between the measurement beams BY2 and BY3 of the interferometers 53Y2 and 53Y3, but may be narrower or wider than the interval LY2. As shown in FIG. 9C, this step movement and measurement value reading operation are repeated until the measurement beam from the interferometer 53Y2 is irradiated to the position closest to the end in the ⁇ X direction of the movable mirror 51Y. .
- a series of measurement points MQi (i 1, 2,8) In the X direction, which is the position where the measurement beam BY2 or BY3 is irradiated on the reflecting surface of the movable mirror 51Y. Is set at the measurement pitch SY2, as shown in FIG. Note that the measured value is MDi, and the center of the movable mirror 51Y in the X direction is the origin.
- the measurement pitch SY2 is the same as the interval LY2 (here, approximately 100 mm) and the measurement pitch SY1 in FIG.
- the measurement pitch SY2 is approximately 10 times the SY1
- the number of measurement points MQi Decreases to approximately 1/10 of the number of measurement points MPi in FIG. 6A, and the number of step movements of the plate stage PST also decreases to approximately 1/10. Assuming that the length of the movable mirror 51Y is approximately 1 m, the number of measurement points MQi is approximately 10.
- the total number of measurement points of the movable mirrors 51X and 51Y is approximately 20. Accordingly, if the time required for one movement (step movement) and measurement of the plate stage PST is approximately 1 second, the time required for the measurement is approximately 20 seconds, which is approximately 1/3 of the mask replacement time (for example, approximately 60 seconds). . Therefore, even if the number of measurement points is increased to some extent, or even when the position of another reference mark is measured, these operations can be completed with a margin during the mask replacement time.
- the number of measurement points MQi determined by the measurement pitch SY2 is within a range in which the measurement time of the straightness of the movable mirrors 51Y and 51X ends within the mask exchange time in steps 132 to 136. Set as many as possible. In that case, in consideration of the settling time until the position of the plate stage PST before measurement is stabilized, a settling wait time may be added to the time of step movement to each measurement point. This improves the measurement accuracy. The same applies to the movable mirror 51X.
- step 146 the process proceeds to step 146, and the plate stage PST is moved to the reference position calibration plate 22 as shown in FIG.
- the fourth alignment system 21B of the alignment system 21 that is the measurement start position moves to a position where the first reference mark 23 on the reference position calibration plate 22 can be detected.
- Interferometers 52X1 and 52X2 having a measurement beam with an interval LX2 several times larger are used.
- the measurement beam BX1 from the interferometer 52X1 is irradiated to the end portion of the moving mirror 51X in the substantially ⁇ Y direction, and the measurement beams from the Y-axis interferometers 53Y2 and 53Y3 for yawing correction are transferred to the moving mirror 51Y. Has been irradiated.
- the main control system 30 detects the position of the reference mark 23 by the alignment system 21B, and in this case, the X-axis interferometers 52X1, 52X2 and the Y-axis interferometer 53Y2, for straightness measurement. After taking the measured value of 53Y3, it is determined in step 150 whether or not the measurement is finished. If the measurement has not been completed, the process returns to step 148, and as shown in FIG. 10B, the plate stage PST is moved stepwise in the Y direction by the measurement pitch SX2, and then the interferometers 52X1, 52X2 and the Y-axis interference. A total of 53Y2 and 53Y3 measurement values are captured.
- the measurement pitch SX2 is set wider than the measurement pitch SX1 (measurement pitch in step 106) in FIG.
- the relationship between the measurement pitches SX2 and SX1 with respect to the movable mirror 51X is the same as the relationship between the measurement pitches SY2 and SY1 with respect to the movable mirror 51Y. Therefore, the measurement pitch SX2 may be the same as the interval LX2 between the measurement beams BX1 and BX2, but may be narrower or wider than the interval LX2.
- the reference mark on the reference position calibration plate 22 is also measured by the third alignment system 21A or the fourth alignment system 21B, the interval between the reference marks 23 and the measurement pitch SX2 are different. While measuring the straightness of the movable mirror 51X, the plate stage PST is moved by the interval in the Y direction of the reference mark 23, and the position of the corresponding reference mark 23 is measured by the alignment system 21A or 21B. It may be.
- the measurement target marks in the reference marks 23 may be selected within a range where the measurement time from steps 142 to 150 ends during the mask replacement time. As shown in FIG. 10C, the step movement, the measurement by the alignment system, and the reading of the measurement value are performed so that the measurement beam BX2 from the interferometer 52X2 is closest to the + Y direction end of the movable mirror 51X. Repeat until irradiated.
- the main control system 30 supplies the measurement values in steps 142 and 148 to the straightness calculation unit 31.
- the straightness calculation unit 31 calculates an approximate correction formula of the straightness correction table obtained in step 114 as follows.
- the approximate correction formula calculated by the straightness calculation unit 31 is the same as the straightness correction table. Corresponds to fluctuations.
- the measurement values of the Y-direction position of the reflecting surface of the movable mirror 51Y by the measurement beams BY2 and BY3 at the interval LY2 are IPY2 and IPY3, and the X-direction position of the reflecting surface of the movable mirror 51X by the measurement beams BX1 and BX2 at the interval LX2 is set.
- the measured values are IPX1 and IPX2.
- the measurement pitch SY2 is the same as the interval LY2, and the inclination angle of the straight line connecting the i-th measurement point irradiated with the measurement beam BY2 and the adjacent (i + 1) -th measurement point is the slope component M ( i).
- the measurement values IPY2, IPY3 and IPX1, IPX2 when the measurement beam BY2 is irradiated to the i-th measurement point are IPY2 (i) i, IPY3 (i), IPX1 (i), and IPX2 (i), respectively.
- the straightness of the movable mirror 51Y is calculated based on the interferometer measurement value IPY2. Further, since the straightness of the movable mirror 51Y can be regarded as a collection of orthogonality changes for each position coordinate in the X direction at the time of measurement, an inclination component M (i) is calculated from the measured values IPY2 and IPY3 at each measurement point. . However, since the yawing error of the plate stage PST at the time of measurement is included as it is, it is necessary to similarly perform the correction by calculating the tilt component from the X-axis measurement values IPX1 and IPX2 for yawing error correction. . Therefore, the equation for calculating the inclination component M (i) of the i-th measurement point is as follows.
- the inclination ⁇ of the primary component is calculated by the least square method with respect to the X coordinate of the plate stage PST at each measurement point. Since the inclination ⁇ is obtained by differentiating the bending of the movable mirror 51Y by the interval LY2 between the measurement beams BY2 and BY3, when the secondary coefficient of the quadratic approximate expression of the straightness of the movable mirror 51Y is Ax, Ax is as follows: become that way.
- the reference mark alignment error (reference plate correction value) of the reference position calibration plate 22 measured in parallel with the straightness of the movable mirror 51X is calculated.
- the measurement values of the interferometers 52X1, 52X2 and 53Y2, 53Y3 for example, values after correction using the straightness correction table
- Approximate calculation is performed using the quadratic equation for the position in the direction, and the approximate correction equation is calculated assuming that the position in the Y direction is a magnification change in the Y direction from the center of the reference position calibration plate 22.
- a correction amount is calculated by interpolation of a comparatively low-order approximate correction equation such as a quadratic or quaternary related to the position in the Y direction.
- the measurement result of the reference mark on the reference position calibration plate 22 is affected by the straightness variation of the movable mirror 51X. Will contain errors.
- the straightness variation of the movable mirror 51X can be approximated by a quadratic function, and when the alignment system 21 is measured in a state where the movable mirror 51X has a certain degree of straightness variation, a predetermined value is applied to the plate stage PST. Therefore, a measurement error in the X direction also occurs in the measurement result of the alignment system 21.
- the X stage is different from the interferometers 53Y2 and 53Y3 for measuring the movable mirror 51Y and the alignment system 21 or the reference mark to be measured during the step movement of the plate stage PST in the Y direction, the straightness of the movable mirror 51X.
- a so-called Abbe error ⁇ Yisp is caused by the rotation error ⁇ generated by the influence of the above.
- the vertex of the second-order approximate reflection surface of the movable mirror 51X is the same as the origin of the Y coordinate, the magnification error in the Y direction according to the Y position of the plate stage PST Is considered to occur.
- the calibration (correction) of the mark position of the reference position calibration plate 22 by the alignment system 21 is performed, it is caused not only by the positional deviation in the X direction due to the straightness fluctuation of the movable mirror 51X but also by the Abbe error due to the rotation error ⁇ .
- a quadratic approximate correction formula is obtained in consideration of the magnification error in the Y direction.
- the Abbe error component due to the rotation error ⁇ measured by the X-axis interferometers 52X1 and 52X2 at the time of calibration of the reference position calibration plate 22 is obtained, but the Y-axis interferometers 53Y2 and 53Y3 are obtained. It may be used to obtain a position where no Abbe error occurs.
- the straightness calculation unit 31 corrects the straightness correction table (straightness correction) and corrects the position of the reference mark on the reference position calibration plate 22 (reference plate correction).
- the straightness correction table of the movable mirrors 51X and 51Y is corrected immediately before measuring the relative relationship between the projection optical system PL and the alignment system 21. It is desirable to do. Further, when the position of the reference mark on the reference position calibration plate 22 is measured by the alignment system 21 and the positional relationship (baseline) between the exposure center and the detection center of the alignment system 21 is measured, on the reference position calibration plate 22. It is also desirable to calibrate the reference mark position.
- the straightness calculation unit 31 can store an approximate correction formula (information about fluctuations in straightness) such as the above formula (11) in addition to the straightness correction table in the storage device 30a. That's fine. Thereafter, when the position control of the plate stage PST is performed, the main control system 30 first corrects the measurement values of the interferometers according to the straightness correction table of the storage device 30a, and then changes the storage device 30a to the corrected value. A correction value (variation) obtained by substituting the positions of the plate stage PST in the X direction and the Y direction into the approximate correction expression such as the expression (11) stored in FIG.
- the straightness correction table may be updated by interpolating the straightness correction table obtained in step 114 with a correction value calculated from the approximate correction formula. Further, the error of the position of each reference mark on the reference position calibration plate 22 is also stored as a correction value in the storage device 30a. Thereafter, when the position of the reference mark is measured by the alignment system 21, for example, the main control system 30 corrects the measurement value using the correction value stored in the storage device 30a, thereby performing alignment with high accuracy. Can do.
- the position of the reference mark on the reference position calibration plate 22 is measured by the plurality of alignment systems 21, and the measurement result is corrected with the correction value of the position of the reference mark obtained in step 156. It is possible to correct (calibrate) an error in measurement values between the plurality of alignment systems 21.
- the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y is corrected using a quadratic approximate expression, the orthogonality of the movable mirror 51Y with respect to the movable mirror 51X does not vary due to the correction.
- the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y is calculated from the inclination components of the measurement values of two or more interferometers, the straightness is a collection of orthogonality changes with respect to the movable mirrors 51X and 51Y. I can say that. Therefore, in this embodiment, for example, when correcting the straightness of the movable mirror 51Y, the straightness is corrected so as not to change the orthogonality of the movable mirror 51Y with reference to the movable mirror 51X for monitoring the yawing component. Preferably it is done.
- the length of the movable mirror 51Y is L, as shown in FIG. Correction may be performed so that the straightness correction value at the position of 1/2 times does not always change. In this case, it is possible to correct only the straightness by setting the orthogonality ⁇ a of the movable mirrors 51X and 51Y to the previous state.
- the exposure is continued without reducing the throughput of the exposure process. Even if the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y varies, the straightness error of the movable mirrors 51X and 51Y can be corrected with high accuracy, and the position of the plate stage PST can be controlled with high accuracy. Accordingly, the exposure accuracy (such as overlay accuracy) can always be kept high.
- the position measurement method using the X-axis interferometers 52X1, 52X2, and 52XF and the Y-axis interferometers 53Y1 to 53Y3 and 53YF according to the present embodiment uses the position information of the plate stage PST (moving body) as the plate stage PST. Is a measurement method for measuring through the reflecting surfaces 51Xa and 51Ya of the movable mirrors 51X and 51Y provided on the plate, and the movement of the plate stage PST in the Y direction at the measurement pitch SX1 and mainly by the interferometers 52X1 and 52XF.
- the position measurement of the movable mirror 51X in the X direction is repeated a first number of times (substantially the number obtained by dividing the length of the movable mirror 51X in the Y direction by the measurement pitch SX1) (1A) , (1B), (2B), and (2D) measurement values (first measurement results) are obtained, and the straightness (formula (6)) measured at the fine pitch of the reflective surface 51Xa from the measurement values.
- a first number of times substantially the number obtained by dividing the length of the movable mirror 51X in the Y direction by the measurement pitch SX1
- (1A) , (1B), (2B), and (2D) measurement values (1A)
- (1B), (2B), and (2D) measurement values (1A)
- (1B), (2B), and (2D) measurement values first measurement results
- the straightness formula (6)
- the position measurement method includes the movement of the plate stage PST in the Y direction at the measurement pitch SX2 (for example, several times the measurement pitch SX1) and the position of the movable mirror 51X in the X direction mainly by the interferometers 52X1 and 52X2.
- the measurement value (second measurement result) is obtained by repeating the measurement by a second number smaller than the first number (approximately the number obtained by dividing the length of the movable mirror 51X in the Y direction by the measurement pitch SX2), Steps 148 and 152 for obtaining a rough bending fluctuation amount (that is, a low-order component of straightness, for example, a bending component represented by equation (11)) (second straightness information) from the measured value, And 156 for correcting the straightness measured at the fine pitch using the rough bending fluctuation amount.
- a rough bending fluctuation amount that is, a low-order component of straightness, for example, a bending component represented by equation (11)
- the movable mirror 51X is moved at a fine measurement pitch SX1 at the start of exposure to measure the straightness of the reflecting surface, and during exposure, the movable mirror 51X is moved at a coarse measurement pitch SX2. Since the fluctuation amount of the rough curvature of the reflecting surface is obtained and corrected, straightness information of the reflecting surface of the movable mirror 51X can be corrected in a short time. Further, the correction of the bending of the reflecting surface of the Y-axis movable mirror 51Y is performed in the same manner. Therefore, the measurement accuracy of the position information of the plate stage PST can be kept high without reducing the throughput and operating rate of the exposure apparatus that uses the plate stage PST.
- the mask stage MST on which the mask MA is placed and the plate stage PST on which the plate PT is placed are moved relative to each other through the pattern of the mask MA.
- the plate PT is exposed using the position measurement method of the present embodiment to measure the position information of the plate stage PST (steps 108 to 114, 142 to 156), and based on this position information, This includes moving the mask stage MST and the plate stage PST relative to each other (step 160).
- the exposure apparatus 10 of the present embodiment is an exposure apparatus that exposes the plate PT through the pattern of the mask MA while relatively moving the mask stage MST and the plate stage PST.
- a plurality of interferometers 52X1, 52X2, 52XF that measure position information in the X direction orthogonal to the Y direction (predetermined movement direction of the plate stage PST) of the reflecting surface 51Xa of the movable mirror 51X, and the Y direction of the plate stage PST And the measurement of the positional information in the X direction of the reflecting surface 51Xa by the interferometers 52X1 and 52XF (first set of interferometers) of the plurality of interferometers are repeated for the first number of times.
- the result is obtained, the straightness measured at the fine pitch of the reflecting surface 51Xa is obtained from the first measurement result, and the Y of the plate stage PST is obtained.
- the second measurement result is repeated for the number of times, and the amount of fluctuation of the rough curvature of the reflecting surface is obtained from the second measurement result, and the straightness is corrected by the amount of fluctuation of the rough curve.
- a calculation unit 31 (measurement control device) and a main control system 30 (drive control device) that moves the plate stage PST based on the measurement information of the plurality of interferometers and the straightness after correction of the reflection surface 51Xa. I have.
- the bending of the reflecting surface 51Ya of the Y-axis movable mirror 51Y can be corrected using the measured values of the interferometers 53Y1 to 53Y3 and 53YF.
- the position measurement method may be applied to measure the position information of the mask stage MST or the position information of both the mask stage MST and the plate stage PST.
- FIGS. 14A, 14B, and 14C are diagrams schematically showing a state in which the plate stage PST of FIG. 1 is gradually moved in the X direction.
- a Y-axis interferometer control interferometer
- the interferometer 53Y1 is switched to the central interferometer 53Y2. Further, the measurement value of the interferometer 53Y3 is matched with the measurement value of the interferometer 53Y2 (reset process). Thereafter, the alignment system 21 measures the position of the corresponding reference mark on the reference position calibration plate 22, and obtains the difference G1 between the measured values of the interferometers 53Y2 and 53Y3.
- the plate stage PST is moved by ⁇ XT1 in the + X direction, and the exposure areas of the plurality of projection optical modules in the first row of the projection optical system PL are moved to the reference position calibration plate 22.
- An image of the mask alignment mark formed by the projection optical module and the image of the reference mark is captured by the aerial image measurement system 24 shown in FIG. 1, and the amount of positional deviation between them is obtained.
- a difference G2 between the measurement values of the interferometers 53Y2 and 53Y3 is obtained.
- the plate stage PST is moved in the + X direction by ⁇ XT2, and the exposure areas of the plurality of projection optical modules in the second row of the projection optical system PL correspond to the reference position calibration plate 22.
- the image of the mask alignment mark by the projection optical module and the image of the reference mark are picked up by the aerial image measurement system 24 in FIG. 1, and the amount of positional deviation between them is obtained.
- a difference G3 between the measurement values of the interferometers 53Y2 and 53Y3 is obtained.
- the movement mirror 51Y The straightness low-order approximation correction formula can be easily obtained.
- another interferometer 52X2 is used in the vicinity of the interferometer 52X2.
- the interferometer 52XG may be arranged. In this case, the measurement beams of the interferometers 52XF and 52XG for measuring the straightness are arranged symmetrically at narrow intervals inside the measurement beams from the interferometers 52X1 and 52X2 for yawing measurement.
- the measurement beam of the interferometer 52X2 is irradiated to the end in the + Y direction of the movable mirror 51X.
- the plate stage PST is gradually moved in the Y direction at a predetermined measurement pitch from the state where the measurement beam of the interferometer 52X1 is irradiated to the ⁇ Y direction end of the movable mirror 51X.
- the second straightness correction table for the interferometer 52X2 can be obtained from the measured values of the interferometer 52XG and the interferometer 52X2.
- the first straightness correction table includes the straightness of the region 58A of the movable mirror 51X in FIG. 16A
- the second straightness correction table is the movable mirror 51X in FIG.
- the straightness of the region 58B is included. Accordingly, the straightness of the entire surface of the movable mirror 51X can be measured in detail up to higher-order components with respect to the position using the measurement beams of the narrow intervals of the interferometers 52X1 and 52XF or the interferometers 52X2 and 52XG. Straightness correction is possible.
- the yaw of the plate stage PST is performed using the average value of the measurement values of the interferometers 52X1 and 52X2 and the interferometers 52XF and 52XG. You may measure. As a result, the influence of the interferometer on air fluctuations can be reduced. Further, in the above embodiment, for example, when the measurement values of the interferometers in steps 142 and 148 are not corrected by the straightness correction table, the approximation function f2 (X) in FIG.
- the straightness correction table including the value Dy after correction (calibration) in FIG.
- the straightness correction table after correction can be obtained by adding the high-order component obtained in step 114 to the approximate function.
- the main control system 30 may correct the measurement value of the interferometer using the straightness correction table after correction.
- step 152 the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y is approximated by a quadratic expression with respect to the position.
- n is the number of measurement points of the positions of the reflecting surfaces of the movable mirrors 51X and 51Y in steps 142 and 148
- the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y can be obtained by the following equation (n ⁇ 1) relating to the position. Is possible.
- the influence of measurement value variation (error) can be reduced, for example, when each coefficient of the approximate expression is determined by the method of least squares.
- the straightness when the number of measurement points is 5, for example, in order to improve the measurement accuracy of the straightness, the straightness may be approximated by a cubic equation or a quartic equation in addition to the quadratic equation. Furthermore, when the number of measurement points is 10, for example, the straightness may be approximated by an expression of an arbitrary order of 9th order or less. In addition, the straightness can be approximated using other functions such as an exponential function or a sine (cosine) function.
- the straightness of the movable mirrors 51X and 51Y of the plate stage PST is measured, but in addition to or instead of it, the straightness of the movable mirror 54Y of the mask stage MST in FIG. 1 is measured. Therefore, the present invention may be applied. Further, the measurement of the straightness low-order component of the movable mirror 54Y of the mask stage MST may be performed, for example, when the plate PT on the plate stage PST is replaced.
- step 152 low-order components related to the straightness positions of the movable mirrors 51X and 51Y are obtained.
- SX2) is approximately a fraction or less, and it can be considered that a spatial frequency component lower than step 108 is measured in step 148.
- step 114 the measurement result of the straightness of the movable mirror 51X is divided into a component having a spatial frequency of 1 / SX2 or less and a component having a spatial frequency higher than that, and in step 152, the straightness of the movable mirror 51X is determined by the spatial frequency.
- the straightness after correction of the movable mirror 51X is calculated after replacing the component having the spatial frequency obtained in step 114 of 1 / SX2 or less with the component obtained in step 152 in step 156. Good.
- the measurement of the interferometer at each measurement point in steps 108, 142, and 148 is performed once.
- each measurement point is measured.
- the interferometer may be measured a plurality of times, and the average value may be used as the measurement value at the measurement point.
- the projection optical system PL is a multi-lens type projection optical system including seven projection optical modules. If it is good.
- the projection optical system PL is not limited to the multi-lens projection optical system, and a single projection optical module may be used.
- the projection optical system or the projection optical module may be any of a refractive system, a reflective system, and a catadioptric system, and the projected image may be an inverted image.
- the projection optical system PL has an equal magnification
- the present invention is not limited to this, and the projection optical system may be a reduction system or an enlargement system.
- the straightness of the movable mirror of the stage is measured.
- the present invention can also be applied to measuring the straightness of the reflection surface.
- the present invention is not limited to a scanning exposure type projection exposure apparatus, but instead of a collective exposure type projection exposure apparatus (stepper) or a proximity type exposure apparatus that does not use a projection optical system.
- the present invention is also applicable when measuring the straightness of the reflecting surface on the side of the stage.
- a so-called photolithography process is performed in which a pattern image is formed on a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the above-described exposure apparatus.
- a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate.
- the exposed substrate is subjected to various processing steps such as a development step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate.
- a large number of sets of three dots corresponding to R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a matrix or R, G, and B
- a set of three stripe filters forms a color filter arranged in a plurality of horizontal scanning line directions.
- liquid crystal is injected between the substrate having a predetermined pattern obtained in the pattern formation process and the color filter obtained in the color filter formation process, and a liquid crystal panel (liquid crystal Cell).
- components such as an electric circuit and a backlight for performing display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete the liquid crystal display element.
- the plate is exposed with high throughput and high accuracy using the above-described exposure apparatus, so that productivity of a high-performance liquid crystal display element can be improved.
- the use of the exposure apparatus of the present invention is not limited to an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, for example, other display elements such as an organic EL display or a plasma display, Widely applied to exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices, thin film magnetic heads, microdevices (electronic devices) such as micromachines, or masks used in DNA chips or other exposure apparatuses it can.
- the object to be exposed is not limited to the glass plate, and may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can have various configurations without departing from the gist of the present invention.
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Abstract
移動体の位置情報の計測に用いる反射面の真直度情報を短時間で補正できる位置計測方法である。プレートステージ(PST)の位置を移動鏡(51Y)を介して計測する位置計測方法であって、プレートステージ(PST)のX方向への移動と、移動鏡(51Y)のY方向の位置計測とを第1の回数だけ繰り返して、移動鏡(51Y)の第1の真直度情報を求める工程と、プレートステージ(PST)のX方向への移動と、移動鏡(51Y)のY方向の位置計測とを第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して、移動鏡(51Y)の第2の真直度情報を求める工程と、第2の真直度情報で第1の真直度情報を補正する工程とを含む。
Description
本発明は、移動体の位置情報を計測する位置計測技術、この計測技術を使用する露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
従来、液晶表示素子又は半導体素子等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、マスクに形成されたパターンを投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたウエハ又はプレート等の基板に転写するために、ステッパ等の一括露光型の投影露光装置、又はスキャニングステッパ等の走査露光型の投影露光装置(走査型露光装置)等の露光装置が使用されている。このような露光装置では、一般に基板を2次元的に移動するためのステージの直交する2方向の座標位置は、そのステージ上に反射面が直交するように固定された2つの移動鏡、及びこの移動鏡に対応して配置された2軸以上のレーザ光波干渉式測長器(以下、干渉計という。)により計測されていた。
この場合、2つの移動鏡の反射面は完全な平面であることが望ましいが、実際にはそれらの移動鏡にはそれぞれ反射面の真直性(面形状)の誤差である真直度誤差がある。そこで従来は、予め2つの移動鏡のそれぞれの真直度を計測して、所定の基準値に対する誤差を求め、この結果に基づいて干渉計で得られた座標値をソフトウェア的に補正することにより、そのステージを正確に直交する2方向に移動していた。
従来の真直度の計測方法としては、ステージの移動鏡に2軸の干渉計から平行に計測用ビームを照射し、ステージをその計測用ビームに直交する方向にステップ移動させながら、逐次、2軸の干渉計の差分値を計測し、その差分値の変化からその移動鏡の真直度を求める2点法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この2点法では、2軸の干渉計の計測用ビームの間隔に応じてそのステップ移動の間隔が設定されるため、計測点数は常にほぼ一定していた。
特開2002-328007号公報
露光装置において露光を継続すると、装置内で発生する熱等によるステージの変形等によって、移動鏡の真直度が経時的に変動する場合がある。特に測長範囲が1m程度又はそれを超えるような大型の移動鏡の場合には、真直度が変化すると、露光パターンの位置ずれ等を引き起こす。
この対策として、例えば定期的に上記の2点法によりステージの移動鏡の真直度を計測する場合、それぞれ上記のステップ移動の間隔で定められる多くの計測点で2軸の干渉計の差分値を計測する必要があるため、計測時間が長くなり、露光工程のスループット(もしくは装置の稼働率)が低下するという問題があった。
この対策として、例えば定期的に上記の2点法によりステージの移動鏡の真直度を計測する場合、それぞれ上記のステップ移動の間隔で定められる多くの計測点で2軸の干渉計の差分値を計測する必要があるため、計測時間が長くなり、露光工程のスループット(もしくは装置の稼働率)が低下するという問題があった。
本発明の態様はこのような事情に鑑み、ステージ等の移動体の位置情報の計測に用いる移動鏡等の反射面の真直度情報を短時間で補正できる位置計測方法、並びにこの位置計測方法を用いる露光技術及びデバイス製造技術を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様にかかる位置計測方法は、移動体の位置情報をその移動体に設けられた反射面を介して計測する位置計測方法であって、その移動体の所定の移動方向への移動と、その反射面のその移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを第1の回数だけ繰り返して第1の計測結果を取得し、該第1の計測結果よりその反射面の第1の真直度情報を求めることと、その移動体のその移動方向への移動と、その反射面のその移動方向に交差する方向の位置情報の計測とをその第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果よりその反射面の第2の真直度情報を求めることと、その第2の真直度情報でその第1の真直度情報を補正することと、を含むものである。
また、本発明の第2の態様にかかる露光方法は、マスクが載置されるマスクステージと、基板が載置される基板ステージとを相対的に移動させながら、そのマスクのパターンを介してその基板を露光する露光方法であって、本発明の位置計測方法を用いて、そのマスクステージ及びその基板ステージの少なくとも一方の可動ステージの位置情報を計測し、該位置情報に基づいて、そのマスクステージとその基板ステージとを相対的に移動させることを含むものである。
また、本発明の第3の態様にかかる露光装置は、マスクが載置されるマスクステージと、基板が載置される基板ステージとを相対的に移動させながら、そのマスクのパターンを介してその基板を露光する露光装置であって、そのマスクステージ及びその基板ステージの少なくとも一方の可動ステージに設けられた反射面の、その可動ステージの所定の移動方向に交差する方向の位置情報を計測する複数の干渉計と、その可動ステージのその移動方向への移動と、その複数の干渉計のうちの第1組の干渉計によるその反射面のその移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを第1の回数だけ繰り返して第1の計測結果を取得し、該第1の計測結果よりその反射面の第1の真直度情報を求め、その可動ステージのその移動方向への移動と、その複数の干渉計のうちの第2組の干渉計によるその反射面のその移動方向に交差する方向の位置情報の計測とをその第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果よりその反射面の第2の真直度情報を求め、その第1の真直度情報をその第2の真直度情報で補正する計測制御装置と、その複数の干渉計の計測情報及びその第1の真直度情報に基づいてその可動ステージを移動する駆動制御装置と、を備えるものである。
また、本発明の第4の態様にかかるデバイス製造方法は、本発明の第2の態様にかかる露光方法又は第3の態様にかかる露光装置を用いて、そのマスクに形成されたパターンを感光基板に転写することと、そのパターンが転写されたその感光基板をそのパターンに基づいて加工することと、を含むものである。
本発明の態様によれば、ステージ等の移動体の位置情報の計測に用いる移動鏡等の反射面の真直度情報を短時間で補正することができ、その移動体を用いる露光装置等の装置のスループットおよび稼働率を低下させることなく、その移動体の位置情報の計測精度を高く維持することができる。
以下、本発明の実施形態の一例につき図1~図13を参照して説明する。図1は、本実施形態の走査型の液晶表示素子製造用の露光装置(液晶露光装置)10の概略構成を示す。図1において、露光装置10は、マスクMAを吸着保持して移動するマスクステージMSTと、マスクMAのパターン面(下面)を照明光(露光光)ILで照明する照明装置IUと、マスクMAのパターンの一部の像をプレートPT上に形成するために、複数(ここでは7つ)の投影光学モジュールPL1~PL7を含む投影光学系PLと、プレートPTを保持して移動するプレートステージPSTと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系30と、不図示の駆動機構等とを備えている。なお、図1では、説明の便宜上、マスクステージMST等は2点鎖線で表している。以下、プレートステージPSTが載置される面に平行な面(本実施形態ではほぼ水平面)内で直交するようにX軸及びY軸を取り、X軸及びY軸を含む平面(XY面)に垂直にZ軸を取って説明する。マスクステージMSTが載置される面もXY面に平行であり、走査露光時のマスクステージMST及びプレートステージPSTの走査方向はX軸に平行な方向(X方向)である。また、Z軸に平行な軸の周りの回転方向をθz方向とも呼ぶ。
照明光ILとしては、例えば、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(例えばg線、h線、i線など)、波長193nmのArFエキシマレーザ光若しくは波長248nmのKrFエキシマレーザ光、又はYAGレーザの3倍高調波(波長355nm)などが用いられる。本実施形態のプレートPTは、一例として液晶表示素子(表示デバイス)製造用のフォトレジスト(感光材料)が塗布された1.9×2.2m角、2.2×2.4m角、2.4×2.8m角、又は2.8×3.2m角程度の矩形の平板状のガラスプレートである。また、プレートPTの表面は、それぞれマスクMAのパターンが転写される複数(図1では2つ)のパターン転写領域(区画領域)EP1,EP2に区画され、各パターン形成領域にはそれぞれアライメントマーク(不図示)が付設されている。
図1において、照明装置IUは、マスクMAのパターン面上でY方向に配列された第1列の台形状の照明領域IF1,IF2,IF3,IF4を照明する4つの部分照明系と、照明領域IF1~IF4からX方向に離れてY方向に配列された第2列の台形状の照明領域IF5,IF6,IF7を照明する3つの部分照明系とを備えている。照明装置IUは、さらに光源(不図示)と、この光源からの照明光を分岐してそれらの部分照明系に供給する7つの光ガイド(不図示)とを備えている。照明領域IF1~IF7は千鳥格子状の配列であり、照明領域IF1~IF7のX方向の位置を合わせることで、照明領域IF1~IF7が全体としてY方向に細長い1つの矩形の照明領域を形成する。照明装置IUは、照明領域IF1~IF7の形状を個別に規定する可変視野絞りも備えている。
マスクMAのパターン領域は、照明領域IF1~IF7に対してそれぞれX方向に走査される7つの部分パターン領域に分かれている。なお、第2列の照明領域IF5~IF7で照明される部分パターン領域には斜線を施している。一例として、マスクMAの-X方向の端部に複数のアライメントマーク28が形成されている。
また、マスクステージMSTは、不図示のマスクベース部材上にエアベアリングを介してX方向に走査露光時の走査距離を含む範囲で移動可能に、かつX方向、Y方向、θz方向に所定範囲内で移動可能に載置されている。マスクステージMSTの-X方向の端部にX軸の移動鏡(不図示)が固定され、+Y方向の端部にX軸に沿って細長いロッド状のY軸の移動鏡54Yが固定されている。さらに、X軸の移動鏡のX方向の位置をY方向に離れた2箇所で計測する2軸のX軸の干渉計(不図示)と、Y軸の移動鏡54YのY方向の位置を計測するY軸の干渉計(不図示)とが設置され、これらの干渉計は例えば投影光学系PLを支持する部材に固定された参照鏡(不図示)を基準として、対応する移動鏡のX方向、Y方向の位置を所定のサンプリングレートで例えば0.5~0.1nm程度の分解能で計測し、計測値を主制御系30に供給する。主制御系30は、それらの計測値からマスクステージMSTのX方向、Y方向の位置、及びθz方向の回転角等の位置情報を求め、この位置情報に基づいてリニアモータ等の駆動機構(不図示)を介してマスクステージMSTの位置及び速度を制御する。
また、マスクステージMSTは、不図示のマスクベース部材上にエアベアリングを介してX方向に走査露光時の走査距離を含む範囲で移動可能に、かつX方向、Y方向、θz方向に所定範囲内で移動可能に載置されている。マスクステージMSTの-X方向の端部にX軸の移動鏡(不図示)が固定され、+Y方向の端部にX軸に沿って細長いロッド状のY軸の移動鏡54Yが固定されている。さらに、X軸の移動鏡のX方向の位置をY方向に離れた2箇所で計測する2軸のX軸の干渉計(不図示)と、Y軸の移動鏡54YのY方向の位置を計測するY軸の干渉計(不図示)とが設置され、これらの干渉計は例えば投影光学系PLを支持する部材に固定された参照鏡(不図示)を基準として、対応する移動鏡のX方向、Y方向の位置を所定のサンプリングレートで例えば0.5~0.1nm程度の分解能で計測し、計測値を主制御系30に供給する。主制御系30は、それらの計測値からマスクステージMSTのX方向、Y方向の位置、及びθz方向の回転角等の位置情報を求め、この位置情報に基づいてリニアモータ等の駆動機構(不図示)を介してマスクステージMSTの位置及び速度を制御する。
さらに、一例として、マスクステージMSTに対して+X方向側に交換用の複数のマスクを収納するマスクバッファ部27が配置され、マスクバッファ部27の近傍に交換用のマスクを保持する交換アーム26が移動可能に配置され、交換アーム26の近傍にアンロードされたマスクが載置されるアンロード台(不図示)及びこれからロードするマスクが載置されるロード台(不図示)が配置されている。交換アーム26等を含んでマスクローダ系が構成されている。なお、実際にはマスクバッファ部27は照明装置IUからより離れた位置に設置されている。
図1の投影光学系PLを構成する7つの投影光学モジュールPL1~PL7は、それぞれの光軸がZ軸に平行であり、かつ両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成する。従って、プレートPTの各パターン転写領域EP1,EP2には、それぞれマスクMAのパターンと同じ大きさで同じ方向のパターンが形成される。投影光学系PLのY方向に配列された第1列の投影光学モジュールPL1~PL4は、照明領域IF1~IF4のパターンの像をプレートPT上の第1列の露光領域(イメージフィールド)EF1~EF4(図3(A)参照)に投影し、Y方向に配列された第2列の投影光学モジュールPL5~PL7は、照明領域IF5~IF7のパターンの像をプレートPT上の第2列の露光領域EF5~EF7に投影する。従って、投影光学系PLは2列のマルチ投影系である。露光領域EF1~EF7の形状及び配列は照明領域IF1~IF7と同じであり、以下では、露光領域EF1~EF7を全体として露光領域EAと呼ぶ。
プレートPTの各パターン転写領域EP1,E2Pは、それぞれY方向に投影光学モジュールPL1~PL7によって露光される部分転写領域に分かれているが、継ぎ誤差を低減するために、隣接する部分転写領域の境界部は重複して露光される。なお、図1のプレートPT上で第2列の投影光学モジュールPL5~PL7によって露光される部分転写領域には斜線が施されている。
図1において、プレートステージPSTは、不図示のベース部材の表面にエアベアリングを介してX方向、Y方向に移動可能に載置され、プレートステージPSTの-X方向及び-Y方向の端部にそれぞれ断面が矩形でY方向及びX方向に細長いロッド状の移動鏡51X及び51Yが固定されている。移動鏡51X及び51Yの長さはそれぞれ1m程度又はそれ以上である。さらに、X軸の移動鏡51XのYZ面にほぼ平行な反射面51Xaにそれぞれ計測ビームをX軸に平行に照射する第1X軸干渉計52X1、X軸の真直度計測用干渉計52XF、及び第2X軸干渉計52X2が不図示のフレーム機構に支持されている。そして、Y軸の移動鏡51YのXZ面にほぼ平行な反射面51Yaにそれぞれ計測ビームをY軸に平行に照射する第1Y軸干渉計53Y1、Y軸の真直度計測用干渉計53YF、第2Y軸干渉計53Y2、及び第3Y軸干渉計53Y3が不図示のフレーム機構に支持されている。
X軸の干渉計(レーザ光波干渉式測長器)52X1,52XF,52X2及びY軸の干渉計53Y1,53YF,53Y2,53Y3は、それぞれ例えば投影光学系PLを支持する部材に固定された参照鏡(不図示)を基準として、移動鏡51X及び51YのX方向及びY方向の位置を所定のサンプリングレートで例えば0.5~0.1nm程度の分解能で計測し、計測値を主制御系30に供給する。
図3(A)は、図1のプレートステージPSTの位置計測用の干渉計の配置を示す平面図である。図3(A)において、投影光学系PLの位置を示すために、露光領域EA(露光領域EF1~EF7)と、露光領域EAの中心を通りX軸及びY軸に平行な直線CX及びCYとが示されている。露光領域EAには、走査露光時以外の期間では照明光は照射されない。X軸の干渉計52X1,52X2の計測ビームBX1,BX2は、X軸に平行に直線CXを挟むように対称に例えば間隔100mm程度で配置され、主制御系30は、干渉計52X1,52X2の計測値の差分からプレートステージPSTのヨーイング(θz方向の回転角)を求め、干渉計52X1,52X2の計測値の平均値からプレートステージPSTのX座標を求める。なお、干渉計52X1,52X2の計測値は、後述のように記憶装置30aに記憶される移動鏡51Xの真直度情報に基づいて補正される。
さらに、X軸の移動鏡51Xの真直度を干渉計52X1との間で計測するために、真直度計測用干渉計52XFが配置され、真直度計測用干渉計52XFの計測ビームBXFは、干渉計52X1の計測ビームBX1と直線CXとの間に配置されることが好ましい。即ち、計測ビームBX1,BXFのY方向の間隔FX1は、計測ビームBX2,BXFのY方向の間隔LX1よりも狭く設定されることが好ましい。
また、第2のY軸干渉計53Y2の計測ビームBY2は直線CY上に設定され、主制御系30は、干渉計53Y2の計測値から露光時のプレートステージPSTのY座標を求める。第1及び第3のY軸干渉計53Y1,53Y3の計測ビームBY1,BY3は、Y軸に平行に直線CYを挟むように対称に配置されている。Y軸の移動鏡51Yの長さ以上のプレートステージPSTのX方向の移動ストロークを確保するために、干渉計53Y1,53Y3の計測値が使用される。計測ビームBY1,BY2のX方向の間隔、及び計測ビームBY2,BY3のX方向の間隔は例えば100mm程度以上に設定される。従って、計測ビームBY1,BY3のX方向の間隔LY1は例えば200mm程度以上に設定される。
さらに、Y軸の移動鏡51Yの真直度を干渉計53Y2との間で計測するために、真直度計測用干渉計53YFが配置され、真直度計測用干渉計53YFの計測ビームBYFと干渉計53Y2の計測ビームBY2とのX方向の間隔FY1は、計測ビームBYFと計測ビームBY1とのX方向の間隔よりも狭く設定されることが好ましい。
真直度計測用干渉計52XF,53YFの計測ビームBXF,BYFと対応する干渉計52X1,53Y2の計測ビームBX1,BY2との間隔FX1,FY1は、その近傍にある計測ビームBX1,BX2及びBY2,BY1の間隔に対して十分に狭い間隔で配置することが望ましい。移動鏡51X,51Yの長さが1m程度又はそれを超える場合には、間隔FX1,FY1は例えば50mm以下程度の間隔で設定することが望ましい。間隔FX1,FY1が狭いほど、移動鏡51X,51Yの真直度を計測する際のヨーイング成分(θz方向の回転誤差)による真直度計測誤差を小さく抑えることができる。さらに、間隔FX1,FY1が狭いことで、限られたプレートステージPSTのストローク内で移動鏡51X,51Yの反射面を実質的に連続して計測することが可能となる。
真直度計測用干渉計52XF,53YFの計測ビームBXF,BYFと対応する干渉計52X1,53Y2の計測ビームBX1,BY2との間隔FX1,FY1は、その近傍にある計測ビームBX1,BX2及びBY2,BY1の間隔に対して十分に狭い間隔で配置することが望ましい。移動鏡51X,51Yの長さが1m程度又はそれを超える場合には、間隔FX1,FY1は例えば50mm以下程度の間隔で設定することが望ましい。間隔FX1,FY1が狭いほど、移動鏡51X,51Yの真直度を計測する際のヨーイング成分(θz方向の回転誤差)による真直度計測誤差を小さく抑えることができる。さらに、間隔FX1,FY1が狭いことで、限られたプレートステージPSTのストローク内で移動鏡51X,51Yの反射面を実質的に連続して計測することが可能となる。
なお、干渉計53Y1,53Y2,53Y3の計測値も、後述のように記憶装置30aに記憶される移動鏡51Yの真直度情報に基づいて補正される。主制御系30は、例えば移動鏡51X及び51Yの真直度誤差を補正した後のX軸の干渉計52X1,52X2及びY軸の干渉計53Y1(又は53Y2,53Y3)の計測値に基づいて、リニアモータ等を含むプレートステージ駆動系(不図示)を介してプレートステージPSTのX方向、Y方向の位置及び速度、並びに回転方向θzの角度を制御する。
また、図1の投影光学系PLに対して-X方向側に、プレートPTの各パターン転写領域EP1,EP2のアライメントマーク(不図示)の位置を検出するオフアクシス方式で画像処理型の複数(図1では6個)のアライメント系21が不図示のフレームによって支持されている。さらに、プレートステージPSTのX軸の移動鏡51Xの近傍に、Y方向に細長い基準位置校正板22が固定され、基準位置校正板22の上面にY方向に所定間隔で複数の基準マーク23が形成されている。さらに、基準位置校正板22の底面側のプレートステージPSTの内部に、複数の基準マーク23のそれぞれに対応して空間像を撮像する複数の空間像計測系24が設けられている。マスクMAのアライメントマーク28の投影光学系PLによる像を基準位置校正板22の基準マーク23の近傍に形成し、そのアライメントマーク28の像と基準マーク23とが重なった像を空間像計測系24で検出することによって、マスクMAのアライメントが行われる。アライメント系21及び空間像計測系24の検出信号はそれぞれアライメント制御系(不図示)に供給され、アライメント制御系はそれらの検出信号を処理してプレートPT及びマスクMAのアライメントを行い、アライメントの結果(プレートPTの各パターン形成領域とマスクMAとの相対位置関係の情報)を主制御系30に供給する。
主制御系30は、プレートPTの露光時に、マスクMAとプレートPTのパターン転写領域EP2(又はEP1)との相対位置関係が所定の関係に維持されるように、マスクステージMSTを介してマスクMAを照明領域に対して+X方向(又は-X方向)に走査するのに同期して、プレートステージPSTを介してプレートPTを露光領域EAに対して同じ方向に移動する走査露光と、照明光の照射を停止して、プレートステージPSTを介してプレートPTをX方向、Y方向に移動するステップ移動とを繰り返す。このようにステップ・アンド・スキャン方式でプレートPTのパターン転写領域EP1,EP2にマスクMAのパターンの像が順次露光される。
以下、本実施形態の露光装置10においてプレートステージPSTの移動鏡51X,51Yの真直度を計測し、この計測結果に基づいて干渉計52X1,52X2,53Y1~53Y3の計測値をソフトウェア的に補正する動作の一例につき図2及び図8のフローチャートを参照して説明する。以下の動作は主制御系30によって制御される。また、主制御系30には、真直度情報等を演算するための真直度演算部31が接続されている。真直度演算部31は、コンピュータのソフトウェア上の機能でもよく、ハードウェアでもよい。
先ず、予め露光装置10の露光動作開始以前に、図2のステップ102~114に示すように、移動鏡51X,51Yに対して狭い計測ピッチ(計測間隔)で、言い換えると多くの計測回数で高精度に真直度計測を行う。
即ち、図2のステップ102において、プレートステージPSTの位置を、全ての干渉計52X1,52X2,52XF及び53Y1~53Y3,53YFが移動鏡51X,51Yに対して測長可能となる位置(ステージ原点座標)へ移動する。一例として、そのステージ原点座標では、図3(A)に示すように、X軸の計測ビームBX1,BX2の中心が移動鏡51XのY方向の中心に照射され、Y軸の計測ビームBY2が移動鏡51YのX方向の中心に照射される。そして、ステップ104において、移動鏡51Xの真直度計測を行うために、位置制御に使用する干渉計53Y2を除く干渉計53Y1,53Y3、及び真直度計測用干渉計53YFに対してリセット処理を行う。即ち、例えば干渉計53Y1,53Y3,53YFの計測値を干渉計53Y2の計測値に合わせる。同様に、移動鏡51Yの真直度計測を行うために、位置制御に使用する干渉計52X2の計測値に対して干渉計52X1及び真直度計測用干渉計52XFの計測値を合わせる(リセット処理)。
即ち、図2のステップ102において、プレートステージPSTの位置を、全ての干渉計52X1,52X2,52XF及び53Y1~53Y3,53YFが移動鏡51X,51Yに対して測長可能となる位置(ステージ原点座標)へ移動する。一例として、そのステージ原点座標では、図3(A)に示すように、X軸の計測ビームBX1,BX2の中心が移動鏡51XのY方向の中心に照射され、Y軸の計測ビームBY2が移動鏡51YのX方向の中心に照射される。そして、ステップ104において、移動鏡51Xの真直度計測を行うために、位置制御に使用する干渉計53Y2を除く干渉計53Y1,53Y3、及び真直度計測用干渉計53YFに対してリセット処理を行う。即ち、例えば干渉計53Y1,53Y3,53YFの計測値を干渉計53Y2の計測値に合わせる。同様に、移動鏡51Yの真直度計測を行うために、位置制御に使用する干渉計52X2の計測値に対して干渉計52X1及び真直度計測用干渉計52XFの計測値を合わせる(リセット処理)。
次のステップ106において、プレートステージPSTの位置を計測位置に移動し、ステップ108において、移動鏡51Xの真直度計測を行う場合には、X軸の真直度計測用干渉計52XF、X軸の干渉計52X1,52X2、及びY軸の干渉計53Y1~53Y3の計測値を主制御系30に取り込む。一方、移動鏡51Yの真直度計測を行う場合には、Y軸の真直度計測用干渉計53YF、X軸の干渉計52X1,52X2、及びY軸の干渉計53Y1~53Y3の計測値を主制御系30に取り込む。その後、ステップ110で、計測終了かどうかを判定し、計測が終了していない場合には、ステップ106及び108を繰り返す。
移動鏡51Xの真直度計測を行うために、ステップ106及び108においては、図3(B)に示すように、X軸の干渉計52X2からの計測ビームが移動鏡51Xの+Y方向の端部に照射される位置にプレートステージPSTを移動して、干渉計の計測値を取り込んだ後、図3(C)に示すように、プレートステージPSTをY方向に計測ピッチSX1ずつ移動して干渉計の計測値を取り込む。この動作は、プレートステージPSTのX方向の位置を固定した状態で、図3(D)に示すように、計測ビームBX1が移動鏡51Xの-Y方向の端部に照射される位置に達するまで繰り返される。
さらに、Y軸の移動鏡51Yの真直度計測を行うために、ステップ106及び108においては、図4(A)に示すように、Y軸の干渉計53Y2からの計測ビームが移動鏡51Yの+X方向の端部に照射される位置にプレートステージPSTを移動して、干渉計の計測値を取り込んだ後、図4(B)に示すように、プレートステージPSTをX方向に計測ピッチSY1ずつ移動して干渉計の計測値を取り込む。この動作は、プレートステージPSTのY方向の位置を固定した状態で、図4(C)に示すように、干渉計53YFからの計測ビームが移動鏡51Yの-X方向の端部に照射される位置に達するまで繰り返される。
この場合、移動鏡51Yの真直度を計測するために移動鏡51Yの反射面において計測ビームBYF又はBY2が照射される位置であるX方向の一連の計測点MPi(i=1,2,…)は、図6(A)に示すように、計測ピッチSY1で設定される。なお、移動鏡51YのX方向の中心を原点としている。同様に、移動鏡51Xの真直度を計測するための移動鏡51Xの反射面の一連の計測点は、計測ピッチSX1で設定される。
また、移動鏡51X,51Yの反射面の形状をできるだけ連続的に計測するために、計測ピッチSX1及びSY1は、最低でも計測ビームBX1,BXYの間隔FX1及び計測ビームBY2,BYFの間隔FY1と同じ値に設定される。さらにそれ以下の計測ピッチで計測を行うことで、より移動鏡51X,51Yの面形状を詳細に計測でき、移動鏡51X,51Yの長さが1m程度である場合は計測ピッチSX1及びSY1を10mm程度に設定するのが適当である。この場合には、各計測ビームによる計測点の個数は、X軸及びY軸に沿ってそれぞれほぼ100個で、合計でほぼ200個になる。また、プレートステージPSTのステップ移動の回数はX軸及びY軸に沿ってそれぞれほぼ100回である。
さらに、間隔FX1及び間隔FY1を所定の2以上の整数n及び所定の単位長さLuを用いてn・Luに設定した場合、整数nの約数kを用いて、計測ピッチSX1及びSY1をk・Luに設定してもよい。一例として、計測ピッチSX1及びSY1を間隔FX1及びFY1の整数分の1に設定してもよい。このように計測ピッチSX1及びSY1をk・Luに設定することによって、移動鏡51X,51Yの真直度を後述のように算出する際に、計算に誤差が発生しない。
なお、Y軸の移動鏡51Yの真直度計測時のプレートステージPSTのヨーイング誤差を補正するために、X軸の干渉計52X1,52X2の計測値を使用し、X軸の移動鏡51Xの真直度計測時のプレートステージPSTのヨーイング誤差を補正するために、最もX方向の間隔が広いY軸の干渉計53Y1,53Y3の計測値を使用する。
また、例えば移動鏡51Xの真直度計測中にはプレートステージPSTのX方向の位置は固定されているが、プレートステージPSTのX方向の位置を異なる複数の位置に設定して、それぞれの位置で移動鏡51Xの真直度を求めてもよい。このように、X方向の各位置で真直度を求めることで、ステージ位置別による真直度の変動を求めることができ、2次元的に移動鏡51Xの真直度を補正することができる。ただし、上述の様にY軸の干渉計53Y1,53YF,53Y2,53Y3のうちの少なくとも2つの干渉計からの計測ビームが移動鏡51Yに照射されている範囲内の計測である必要がある。同様に、移動鏡51Yについても、プレートステージPSTの複数のY方向の位置で真直度を計測してもよい。
また、例えば移動鏡51Xの真直度計測中にはプレートステージPSTのX方向の位置は固定されているが、プレートステージPSTのX方向の位置を異なる複数の位置に設定して、それぞれの位置で移動鏡51Xの真直度を求めてもよい。このように、X方向の各位置で真直度を求めることで、ステージ位置別による真直度の変動を求めることができ、2次元的に移動鏡51Xの真直度を補正することができる。ただし、上述の様にY軸の干渉計53Y1,53YF,53Y2,53Y3のうちの少なくとも2つの干渉計からの計測ビームが移動鏡51Yに照射されている範囲内の計測である必要がある。同様に、移動鏡51Yについても、プレートステージPSTの複数のY方向の位置で真直度を計測してもよい。
上述のように全部の計測点において干渉計の計測値の取り込みが終了した後、ステップ112において、主制御系30は各干渉計の計測値及び計測ビームの間隔等の情報を真直度演算部31に供給する。真直度演算部31は、干渉計の各計測値からプレートステージPSTのヨーイングに起因する誤差成分を除去する。そのため、図3のX軸の干渉計52XF,52X1,52X2、及びY軸の干渉計53YF,53Y1,53Y2,53Y3の計測値を以下のように表す。
真直度計測用干渉計52XFの計測値:IPXK …(1A)
第1X軸干渉計52X1の計測値:IPX1 …(1B)
第2X軸干渉計52X2の計測値:IPX2 …(1C)
真直度計測用干渉計53YFの計測値:IPYK …(2A)
第1Y軸干渉計53Y1の計測値:IPY1 …(2B)
第2Y軸干渉計53Y2の計測値:IPY2 …(2C)
第3Y軸干渉計53Y3の計測値:IPY3 …(2D)
図5(A)は、ヨーイング誤差補正前の図3(A)の各干渉計の計測ビームに対応させて対応する干渉計の計測値を示したものである。図5(A)において、プレートステージPSTのX方向、Y方向の位置の基準(ヨーイング誤差を含まない位置)は、干渉計52X2及び53Y2の計測値IPX2,IPY2である。移動鏡51Xの真直度計測用のデータを補正する場合、移動鏡51Xのヨーイング誤差をθ(計測値IPX2,IPY2の関数)とすると、ヨーイング誤差θは計測ビームBY1,BY3の間隔LY1を用いて次のようになる。
第1X軸干渉計52X1の計測値:IPX1 …(1B)
第2X軸干渉計52X2の計測値:IPX2 …(1C)
真直度計測用干渉計53YFの計測値:IPYK …(2A)
第1Y軸干渉計53Y1の計測値:IPY1 …(2B)
第2Y軸干渉計53Y2の計測値:IPY2 …(2C)
第3Y軸干渉計53Y3の計測値:IPY3 …(2D)
図5(A)は、ヨーイング誤差補正前の図3(A)の各干渉計の計測ビームに対応させて対応する干渉計の計測値を示したものである。図5(A)において、プレートステージPSTのX方向、Y方向の位置の基準(ヨーイング誤差を含まない位置)は、干渉計52X2及び53Y2の計測値IPX2,IPY2である。移動鏡51Xの真直度計測用のデータを補正する場合、移動鏡51Xのヨーイング誤差をθ(計測値IPX2,IPY2の関数)とすると、ヨーイング誤差θは計測ビームBY1,BY3の間隔LY1を用いて次のようになる。
θ=(IPY3-IPY1)/LY1 …(3)
このヨーイング誤差θ及び計測ビームBXF,BX2の間隔LX1を用いて計測値IPXK及びIPX1の補正を行うと、図5(B)に示す補正後の計測値IPXK’及びIPX1’は以下のようになる。
IPXK’=IPXK-LX1・θ
=IPXK-LX1(IPY3-IPY1)/LY1 …(4)
IPX1’=IPX1-(LX1+FX1)θ
=IPX1-(LX1+FX1)(IPY3-IPY1)/LY1 …(5)
また、移動鏡51Yのヨーイング誤差は、計測値IPX2,IPX1の差分から求めることができるため、式(4)及び(5)と同様にして、移動鏡51Yの真直度計測用の計測値IPY1,IPYK,IPY3のヨーイング誤差補正後の値IPY1’,IPYK’,IPY3’を求めることができる。
このヨーイング誤差θ及び計測ビームBXF,BX2の間隔LX1を用いて計測値IPXK及びIPX1の補正を行うと、図5(B)に示す補正後の計測値IPXK’及びIPX1’は以下のようになる。
IPXK’=IPXK-LX1・θ
=IPXK-LX1(IPY3-IPY1)/LY1 …(4)
IPX1’=IPX1-(LX1+FX1)θ
=IPX1-(LX1+FX1)(IPY3-IPY1)/LY1 …(5)
また、移動鏡51Yのヨーイング誤差は、計測値IPX2,IPX1の差分から求めることができるため、式(4)及び(5)と同様にして、移動鏡51Yの真直度計測用の計測値IPY1,IPYK,IPY3のヨーイング誤差補正後の値IPY1’,IPYK’,IPY3’を求めることができる。
その後、ステップ114において、真直度演算部31は、移動鏡51X,51Yの反射面上の一連の計測点のY方向及びX方向の位置の関数として移動鏡51X,51Yの真直度の計測結果を記録したテーブルである真直度補正テーブルを作成して、主制御系30に接続された記憶装置30aに記憶する。例えば移動鏡51Xの真直度補正テーブルの作成方法の一例につき、図2のステップ120~128を参照して説明する。
先ず、ステップ120において、次のように、ヨーイング誤差補正後のX軸の真直度計測用干渉計52XFの計測値IPXK’と第1X軸干渉計52X1の計測値IPX1’との差分値Mを求め、干渉計52X1の計測値IPX1’と第2X軸干渉計52X2の計測値IPX2との差分値IPX1Sを求める。
M=IPXK’-IPX1’ …(6)
IPX1S=IPX1’-IPX2 …(7)
次のステップ122において、その差分値Mから二点法と補間(合成法)とを用いて移動鏡51Xの真直度としての反射面のX方向の位置の分布(面形状)を求める。具体的に、図3(C)の移動鏡51Xの計測ピッチSX1が計測ビームの間隔FX1と等しい場合には、2点法によって一連の計測点における差分値Mを積算していくことによって、各計測点のY座標に対応させて移動鏡51Xの反射面のX方向の位置xi(i=1,2,…)を求めることができる。
M=IPXK’-IPX1’ …(6)
IPX1S=IPX1’-IPX2 …(7)
次のステップ122において、その差分値Mから二点法と補間(合成法)とを用いて移動鏡51Xの真直度としての反射面のX方向の位置の分布(面形状)を求める。具体的に、図3(C)の移動鏡51Xの計測ピッチSX1が計測ビームの間隔FX1と等しい場合には、2点法によって一連の計測点における差分値Mを積算していくことによって、各計測点のY座標に対応させて移動鏡51Xの反射面のX方向の位置xi(i=1,2,…)を求めることができる。
また、計測ピッチSX1がその間隔FX1より小さい場合には、間隔FX1で配置される複数の主な計測点では、2点法によって正確に反射面のX方向の位置xjが計算できる。それらの複数の主な計測点の間の計測点では、例えば正確に求められている位置xjに対して差分値Mを計測点間の距離に応じて分配した値を加算する補間(合成法)によって、反射面のX方向の位置xiを計算することができる。なお、移動鏡の面形状を求めるための2点法等については、例えば特開2002-328007号公報に詳細に開示されている。
また、図3(B)において、移動鏡51Xの+Y方向の端部から干渉計52X2,52XFの計測ビームの間隔で定まる領域55Aでは、干渉計52XFからの計測ビームBXFが移動鏡51Xに照射されないため、差分値Mを用いた移動鏡51Xの面形状の計測は行われない。
次のステップ124において、ステップ120で求めた干渉計52X1,52X2の計測値の差分値IPX1Sを用いて、ステップ122と同様に、第2X軸干渉計52X2で計測した範囲内の各計測点のY座標に対応させて、移動鏡51Xの反射面のX方向の位置xi’(面形状)を求める。次のステップ126において、ステップ122で求めた移動鏡51Xの面形状(位置xi)と、ステップ124で求めた移動鏡51Xの面形状(位置xi’)とのうちで、計測点が重なっている部分での差分の自乗和が最小になるように、ステップ124で求めた面形状に傾き及びオフセットを加える。そして、ステップ122で真直度計測用干渉計52XFの計測値との差分値Mを用いて算出した移動鏡51Xの面形状に、この面形状の計測範囲外の領域、即ち図3(B)の移動鏡51Xの+Y方向の端部の領域55Aでの面形状として、ステップ124で求められて傾き及びオフセットが加えられた面形状を加える。
次のステップ124において、ステップ120で求めた干渉計52X1,52X2の計測値の差分値IPX1Sを用いて、ステップ122と同様に、第2X軸干渉計52X2で計測した範囲内の各計測点のY座標に対応させて、移動鏡51Xの反射面のX方向の位置xi’(面形状)を求める。次のステップ126において、ステップ122で求めた移動鏡51Xの面形状(位置xi)と、ステップ124で求めた移動鏡51Xの面形状(位置xi’)とのうちで、計測点が重なっている部分での差分の自乗和が最小になるように、ステップ124で求めた面形状に傾き及びオフセットを加える。そして、ステップ122で真直度計測用干渉計52XFの計測値との差分値Mを用いて算出した移動鏡51Xの面形状に、この面形状の計測範囲外の領域、即ち図3(B)の移動鏡51Xの+Y方向の端部の領域55Aでの面形状として、ステップ124で求められて傾き及びオフセットが加えられた面形状を加える。
次のステップ128において、真直度演算部31は、ステップ126で求めた移動鏡51Xの面形状から平均的なθz方向の傾きωx及び移動鏡51XのY方向の中心位置でのX方向の位置であるオフセットXofを求め、移動鏡51Xの面形状から傾きωx及びオフセットXofを除去する。これによって、移動鏡51Xの面形状のデータ(各計測点毎のX方向の位置xi)は、移動鏡51Xの中心で0となり、平均的にY軸に平行な面形状を表すものとなる。更に計測時のプレートステージPSTの位置変動の影響などによる隣接する計測点のデータと大きく異なるデータ(飛びデータ)を除くために、必要に応じて、その面形状のデータに対してスムージング処理(移動平均処理等)を行って、最終的に移動鏡51Xの真直度補正テーブルを作成する。この真直度補正テーブル及び傾きωxが記憶装置30aに記憶される。
同様に、移動鏡51Yに関しても、反射面の各計測点(X方向の位置)毎のY方向の位置yiの集合(面形状のデータ)である真直度補正テーブルが作成される。この真直度補正テーブル、及び移動鏡51Yの平均的なθz方向の傾きωyが記憶装置30aに記憶される。
図6(A)は、移動鏡51Yの真直度補正テーブルのY方向の位置yiのデータの一例を示す。なお、位置yは位置yiの間のデータを補間したデータである。この場合、位置yのデータを、位置Xに関して所定の低次の図6(B)の関数f1(X)と、位置yと関数f1(X)との差分である図6(C)の高次成分δyとに分けることができる。関数f1(X)の係数は、例えば最小自乗法で定めることができる。この関数f1(X)及び高次成分δyも記憶装置30aに記憶することができる。
図6(A)は、移動鏡51Yの真直度補正テーブルのY方向の位置yiのデータの一例を示す。なお、位置yは位置yiの間のデータを補間したデータである。この場合、位置yのデータを、位置Xに関して所定の低次の図6(B)の関数f1(X)と、位置yと関数f1(X)との差分である図6(C)の高次成分δyとに分けることができる。関数f1(X)の係数は、例えば最小自乗法で定めることができる。この関数f1(X)及び高次成分δyも記憶装置30aに記憶することができる。
その後、図2のステップ116の露光工程において、露光装置10は、マスクMAのパターンの像を走査露光方式で所定枚数のプレートPTの各パターン転写領域に露光する。この際に、主制御系30では、干渉計52X1,52X2及び干渉計53Y1~53Y3で計測される移動鏡51X,51Y(プレートステージPST)のX座標、Y座標を記憶装置30aに記憶されている真直度補正テーブルのデータで補正することによって、プレートステージPSTの正確な位置情報を求め、この位置情報に基づいてプレートステージPSTを駆動する。
このように計測ピッチSX1,SY1を狭く設定して移動鏡51X,51Yの面形状を計測することによって、移動鏡51X,51Yの機械的取り付け誤差や移動鏡51X,51Yの反射面の加工誤差による移動鏡の真直度の位置Y,Xに関する非常に高次までの成分を含む真直度補正テーブルを求めることができる。従って、その真直度補正テーブルに基づいて干渉計52X1,52X2及び干渉計53Y1~53Y3の計測値を補正することによって、移動鏡51X,51Yの真直度誤差(曲がり)に依らずに、プレートステージPSTのX方向、Y方向の位置、及びθz方向の回転角を高精度に制御できる。その結果、例えばプレートPT上の2層目以降に露光する場合には、重ね合わせ精度を向上できる。
しかしながら、そのように露光を継続すると、露光装置10内で発生する熱等の影響によって、移動鏡51X,51Yの真直度が次第に変動する場合がある。例えば、図7(A)に示すように、照明光ILがプレート(不図示)を介して照射されるプレートステージPSTは、一例として移動鏡51X,51Yが固定されるミラーベース32と、ミラーベース32上に固定されてプレートを保持するプレートホルダ33とを備えている。
この場合、移動鏡51X,51Yの材質は、例えば低熱膨張ガラス又は低熱膨張セラミックスであり、移動鏡51X,51Y自体が熱変形を起こすことは殆どなく、移動鏡51X,51Yはミラーベース32の熱変形に倣うように変形すると考えられる。図7(B)に示すように、プレートホルダ33に対する照射熱等によってその中央部に仮想的な熱源34Aが発生した場合、その熱源からの距離に応じてほぼ同心円状の温度分布を生じるため、その熱源によるミラーベース32の変形は位置に関して2次又は4次等の比較的低次の曲線で近似できる状態となる。従って、それに倣った移動鏡51Xの曲がりもほぼ2次曲線C1又は4次曲線(不図示)のようになると考えられる。これは移動鏡51Yについても同様である。
また、本発明者の実験結果からも、露光を継続することによるプレートステージPSTの移動鏡51X,51Yの真直度の変動(曲がり)は、位置Y,Xに関して2次又は4次等の比較的低次の関数で近似可能であることが分かった。例えば図6(A)の移動鏡51Yの真直度は、露光中に低次関数成分が付加されて、図6(D)の反射面のY方向の位置Eyで示すように変化する。
同様に、図1の基準位置校正板22についても、露光中に位置Yに関して比較的低次の関数で近似可能な変形を生じるものと考えられる。その変形(真直度の変動)によって、一連の基準マークの位置が変化する。
このように、移動鏡51X,51Y及び基準位置校正板22の真直度の変動が位置に関して比較的低次の関数で近似可能であることを利用して、本実施形態では、露光装置10の露光中に所定のタイミングで図8のフローチャートに示すように、移動鏡51X,51Yの真直度補正テーブルの校正(キャリブレーション)及び基準位置校正板22のマーク位置の補正等を行う。
このように、移動鏡51X,51Y及び基準位置校正板22の真直度の変動が位置に関して比較的低次の関数で近似可能であることを利用して、本実施形態では、露光装置10の露光中に所定のタイミングで図8のフローチャートに示すように、移動鏡51X,51Yの真直度補正テーブルの校正(キャリブレーション)及び基準位置校正板22のマーク位置の補正等を行う。
先ず、図8のステップ130において、主制御系30は、露光データに基づいてマスクを交換するかどうかを判定し、マスクを交換しない場合には、ステップ160に移行して、図2のステップ116と同様に、所定枚数のプレートに対してマスクのパターンの像を露光する。その後、ステップ162で露光終了かどうかを判定し、露光を継続する場合にはステップ130に戻る。
一方、ステップ130において、マスクを交換すると判定した場合には、マスクステージMST側では一例としてステップ132~136のマスク交換動作を行い、この動作と並行してプレートステージPST側ではステップ138~158の真直度補正テーブルの校正等を行う。マスクステージMST側において、ステップ132では、図1のマスクステージMSTのX方向の位置を交換アーム26の近傍のマスク交換位置に移動する。この際に、予め交換アーム26によってマスクバッファ部27から次に使用するマスクを取り出して、このマスクをロード台(不図示)上にロードしておく。次に、マスクステージMST上のマスクを交換アーム26によってアンロード台(不図示)上にロードする(ステップ134)。次に、交換アーム26によって上記のロード台上のマスク(これをマスクMAとする)をマスクステージMST上にロードする(ステップ136)。この後、交換アーム26によってアンロード台上のマスクをマスクバッファ部27に搬送することで、マスク交換が完了する。
なお、マスク交換の動作は、使用するマスクローダ系の構成等によって異なったものとなるが、一例として、例えば60sec程度の時間を要するものとする。これに関して、移動鏡51X,51Yの長さを1m程度として、図2のステップ106~110の計測ピッチを10mm程度とすると、計測点数は全部でほぼ200点となる。また、1回のプレートステージPSTの移動(ステップ移動)及び計測で1sec 程度かかるものとすると、図2のステップ102~114までの真直度補正テーブルの作成にはほぼ200sec 程度の時間がかかり、これを1回のマスク交換中に行うことはできない。そこで、本実施形態では、移動鏡51X,51Yの真直度の変動が比較的低次の関数で近似できることを利用して、1回のマスク交換中に完了するように、以下のように移動鏡51X,51Yの真直度の計測点数を減少させて、計測のためのプレートステージPSTのステップ移動の回数を減少させる。
即ち、プレートステージPST側では、ステップ138において、プレートを交換するかどうかを判定し、プレートを交換しない場合には、Y軸の移動鏡51Yの真直度を効率的に計測するためにステップ142に移行し、プレートを交換する場合には、プレートステージPST上のプレートを未露光のプレート(プレートPTとする)に交換した後(ステップ140)、ステップ142に移行する。ここでは、図4(A)の計測ビームの間隔がFY1の真直度計測用の干渉計53YF及び干渉計53Y2の代わりに、間隔FY1の数倍の間隔LY2の計測ビームを持つ干渉計53Y2,53Y3を使用する。
即ち、ステップ142において、図9(A)に示すように、干渉計53Y3からの計測ビームが移動鏡51Yの+X方向の端部に照射されるとともに、ヨーイング補正用のX軸の干渉計52X1,52X2からの計測ビームの中心が移動鏡51Xの中央になる位置にプレートステージPSTを移動する。この位置はプレート交換位置に近いため、プレートステージPSTの移動量を少なくできる。そして、主制御系30は、この場合の真直度計測用のY軸の干渉計53Y2,53Y3及びX軸の干渉計52X1,52X2の計測値を取り込んだ後、ステップ144で計測終了かどうかを判定する。計測が終了していない場合には、ステップ142に戻り、図9(B)に示すように、プレートステージPSTをX方向に計測ピッチSY2だけステップ移動した後、干渉計53Y2,53Y3及びX軸の干渉計52X1,52X2の計測値を取り込む。
計測ピッチSY2は、図4(B)の計測ピッチSY1(ステップ106での計測ピッチ)に対して例えば数倍以上に広く設定されている。計測ピッチSY2は、干渉計53Y2,53Y3の計測ビームBY2,BY3の間隔LY2と同じでもよいが、間隔LY2より狭いか又は広くてもよい。このステップ移動及び計測値読み込みの動作は、図9(C)に示すように、干渉計53Y2からの計測ビームが移動鏡51Yの-X方向の端部に最も近い位置に照射されるまで繰り返される。
この場合、移動鏡51Yの真直度を計測するために移動鏡51Yの反射面において計測ビームBY2又はBY3が照射される位置であるX方向の一連の計測点MQi(i=1,2,…)は、図12(A)に示すように、計測ピッチSY2で設定される。なお、計測値をMDiとして、移動鏡51YのX方向の中心を原点としている。一例として、計測ピッチSY2を間隔LY2(ここではほぼ100mm)と同じとして、図4(B)の計測ピッチSY1を10mm程度とすると、計測ピッチSY2はSY1のほぼ10倍となり、計測点MQiの個数は図6(A)の計測点MPiの個数のほぼ1/10に減少し、プレートステージPSTのステップ移動の回数もほぼ1/10に減少する。移動鏡51Yの長さがほぼ1mであるとすると、計測点MQiの個数はほぼ10点となる。
このとき、移動鏡51X,51Yの計測点数の合計はほぼ20点となる。従って、1回のプレートステージPSTの移動(ステップ移動)及び計測に要する時間をほぼ1sec とすると、計測に要する時間はほぼ20sec と、マスク交換の時間(例えばほぼ60sec )のほぼ1/3になる。従って、計測点数を或る程度増加させても、さらには別の基準マークの位置計測等を行っても、これらの動作をマスク交換の時間中に余裕を持って終了させることができる。
真直度の計測精度を高めるためには、計測ピッチSY2によって定まる計測点MQiの個数は、移動鏡51Y,51Xの真直度の計測時間がステップ132~136のマスク交換時間内に終了する範囲内で、できるだけ多く設定すればよい。その場合、計測前のプレートステージPSTの位置が安定するまでの整定時間を考慮して、各計測点までのステップ移動の時間に、整定待ち時間を追加しても構わない。これによって、計測精度が向上する。これは移動鏡51Xに対しても同様である。
次に、基準位置校正板22及びX軸の移動鏡51Xの真直度を計測するためにステップ146に移行して、図10(A)に示すように、プレートステージPSTを基準位置校正板22の計測開始位置である、アライメント系21のうちの4番目のアライメント系21Bが基準位置校正板22上の1番目の基準マーク23を検出できる位置に移動する。ここでは、移動鏡51Xの真直度を効率的に計測するために、図3(A)の計測ビームの間隔がFX1の真直度計測用の干渉計52XF及び干渉計52X1の代わりに、間隔FX1の数倍の間隔LX2の計測ビームを持つ干渉計52X1,52X2を使用する。この状態では、干渉計52X1からの計測ビームBX1が移動鏡51Xのほぼ-Y方向の端部に照射されるとともに、ヨーイング補正用のY軸の干渉計53Y2,53Y3からの計測ビームが移動鏡51Yに照射されている。
次のステップ148において、主制御系30は、アライメント系21Bによって基準マーク23の位置を検出するとともに、この場合の真直度計測用のX軸の干渉計52X1,52X2及びY軸の干渉計53Y2,53Y3の計測値を取り込んだ後、ステップ150で計測終了かどうかを判定する。計測が終了していない場合にはステップ148に戻り、図10(B)に示すように、プレートステージPSTをY方向に計測ピッチSX2だけステップ移動した後、干渉計52X1,52X2及びY軸の干渉計53Y2,53Y3の計測値を取り込む。
計測ピッチSX2は、図3(C)の計測ピッチSX1(ステップ106での計測ピッチ)に対して例えば数倍以上に広く設定されている。移動鏡51Xに対する計測ピッチSX2とSX1との関係は、移動鏡51Yに対する計測ピッチSY2とSY1との関係と同様である。従って、計測ピッチSX2は、計測ビームBX1,BX2の間隔LX2と同じでもよいが、間隔LX2より狭いか又は広くてもよい。また、この実施形態では、3番目のアライメント系21A又は4番目のアライメント系21Bによって基準位置校正板22上の基準マークの計測も行うため、基準マーク23の間隔と計測ピッチSX2とが異なる場合には、移動鏡51Xの真直度の計測を行う間に、プレートステージPSTを基準マーク23のY方向の間隔分だけ移動して、アライメント系21A又は21Bによって対応する基準マーク23の位置計測を行うようにしてもよい。
また、基準マーク23の個数が多い場合には、基準マーク23中の計測対象のマークは、ステップ142~150までの計測時間が、マスク交換時間中に終了する範囲内で選択すればよい。このステップ移動、アライメント系による計測、及び計測値読み込みの動作は、図10(C)に示すように、干渉計52X2からの計測ビームBX2が移動鏡51Xの+Y方向の端部に最も近い位置に照射されるまで繰り返される。
計測終了後、主制御系30は、ステップ142及び148の計測値を真直度演算部31に供給する。次のステップ152において、真直度演算部31は、以下のようにステップ114で求めた真直度補正テーブルの近似補正式を算出する。この場合、ステップ142及び148の計測値は、ステップ114で作成した真直度補正テーブルを用いて補正された値であるため、真直度演算部31が算出する近似補正式は、真直度補正テーブルに対する変動分に対応する。
一例として、図11のY軸の移動鏡51Yの真直度の変動成分に関する2次近似補正式の算出方法を説明する。間隔LY2の計測ビームBY2,BY3による移動鏡51Yの反射面のY方向の位置の計測値をIPY2,IPY3として、間隔LX2の計測ビームBX1,BX2による移動鏡51Xの反射面のX方向の位置の計測値をIPX1,IPX2とする。また、ここでは、計測ピッチSY2を間隔LY2と同じとして、計測ビームBY2が照射されるi番目の計測点と、隣接する(i+1)番目の計測点とを結ぶ直線の傾斜角を傾き成分M(i)とする。さらに、計測ビームBY2がi番目の計測点に照射されたときの計測値IPY2,IPY3及びIPX1,IPX2をそれぞれIPY2(i) ,IPY3(i) 及びIPX1(i),IPX2(i) とする。
この場合、干渉計の計測値IPY2を基準として移動鏡51Yの真直度を算出するものとする。また、移動鏡51Yの真直度は計測時のX方向の位置座標別の直交度変化の集まりとみなすことが出来るので、各計測点における計測値IPY2及びIPY3から傾き成分M(i)を算出する。ただし、そのままでは計測時のプレートステージPSTのヨーイング誤差が含まれてしまうため、ヨーイング誤差補正のためのX軸の計測値IPX1及びIPX2からも同様に傾き成分を算出して補正を行う必要がある。従って、i番目の計測点の傾き成分M(i)を算出する式は以下のようになる。
M(i)=(IPY2(i)-IPY3(i))/LY2 -(IPX1(i)-IPX2(i))/LX2 …(8)
次に、算出された傾き成分M(i)に対して、各計測点のプレートステージPSTのX座標に関して最小自乗法により一次成分の傾きαを算出する。傾きαは、計測ビームBY2,BY3の間隔LY2で移動鏡51Yの曲がりを微分したものとなることから、移動鏡51Yの真直度の2次近似式の2次係数をAxとすると、Axは以下のようになる。
次に、算出された傾き成分M(i)に対して、各計測点のプレートステージPSTのX座標に関して最小自乗法により一次成分の傾きαを算出する。傾きαは、計測ビームBY2,BY3の間隔LY2で移動鏡51Yの曲がりを微分したものとなることから、移動鏡51Yの真直度の2次近似式の2次係数をAxとすると、Axは以下のようになる。
α=2・Ax …(9)
Ax=α/2 …(10)
従って、移動鏡51Yの反射面の位置XにおけるY方向の位置y(曲がり成分)を表す図12(A)の近似関数(2次近似式)f2(X)は以下のようになる。
y=f2(X)=(α/2)・X2 …(11)
同様にして、移動鏡51Xに対してもステップ148の干渉計の計測結果から、2次近似式よりなる変動成分を求めることができる。式(11)等の補正用の近似式(近似補正式)は記憶装置30aに記憶される。
Ax=α/2 …(10)
従って、移動鏡51Yの反射面の位置XにおけるY方向の位置y(曲がり成分)を表す図12(A)の近似関数(2次近似式)f2(X)は以下のようになる。
y=f2(X)=(α/2)・X2 …(11)
同様にして、移動鏡51Xに対してもステップ148の干渉計の計測結果から、2次近似式よりなる変動成分を求めることができる。式(11)等の補正用の近似式(近似補正式)は記憶装置30aに記憶される。
次のステップ154において、移動鏡51Xの真直度と並列に計測を行なった基準位置校正板22の基準マークの配列誤差(基準板補正値)を算出する。この場合、干渉計52X1,52X2及び53Y2,53Y3の計測値(例えば真直度補正テーブルを用いて補正された後の値)と、アライメント系21A,21Bによる計測結果とを用いて、各マークのX方向の位置は2次式を用いて近似計算を行い、Y方向の位置は基準位置校正板22の中心からのY方向の倍率変化として、近似補正式を算出する。さらに、計測を行っていない基準マークに対しても、例えばY方向の位置に関する2次又は4次等の比較的低次の近似補正式の補間によって補正量を算出する。
ただし、本実施形態では移動鏡51Xの計測を行いながら、基準マークの配列も計測しているため、移動鏡51Xの持つ真直度変動分による影響で基準位置校正板22の基準マークの計測結果には誤差が含まれてしまう。
この場合、移動鏡51Xの真直度変動が2次関数程度で近似可能であり、移動鏡51Xに或る程度の真直度変動がある状態でアライメント系21の計測を行うと、プレートステージPSTに所定の回転誤差θが発生するため、アライメント系21の計測結果にもX方向の計測誤差が発生する。さらに、プレートステージPSTのY方向のステップ移動時に、移動鏡51Yを計測する干渉計53Y2,53Y3とアライメント系21又は計測対象の基準マークとに対してX位置が異なると、移動鏡51Xの真直度の影響により発生する回転誤差θでいわゆるアッベ誤差ΔYispが生じる。この結果、アライメント系21の計測結果には、移動鏡51Xの2次近似の反射面の頂点がY座標の原点と同一であるとすると、プレートステージPSTのY位置に応じたY方向の倍率誤差が発生すると考えられる。
この場合、移動鏡51Xの真直度変動が2次関数程度で近似可能であり、移動鏡51Xに或る程度の真直度変動がある状態でアライメント系21の計測を行うと、プレートステージPSTに所定の回転誤差θが発生するため、アライメント系21の計測結果にもX方向の計測誤差が発生する。さらに、プレートステージPSTのY方向のステップ移動時に、移動鏡51Yを計測する干渉計53Y2,53Y3とアライメント系21又は計測対象の基準マークとに対してX位置が異なると、移動鏡51Xの真直度の影響により発生する回転誤差θでいわゆるアッベ誤差ΔYispが生じる。この結果、アライメント系21の計測結果には、移動鏡51Xの2次近似の反射面の頂点がY座標の原点と同一であるとすると、プレートステージPSTのY位置に応じたY方向の倍率誤差が発生すると考えられる。
そのため、アライメント系21による基準位置校正板22のマーク位置の校正(補正)を行う場合は、移動鏡51Xの真直度変動によるX方向の位置ずれだけでなく、回転誤差θによるアッベ誤差で発生するY方向への倍率誤差をも考慮して2次近似補正式を求める。なお、本実施形態では基準位置校正板22の校正時のX軸の干渉計52X1,52X2によって計測される回転誤差θによるアッベ誤差成分を求めることとしたが、Y軸の干渉計53Y2,53Y3を使用して、アッベ誤差が発生しない位置を求めることとしても構わない。
次のステップ156において、真直度演算部31は、真直度補正テーブルの補正(真直度補正)及び基準位置校正板22の基準マークの位置の補正(基準板補正)を行う。
本実施形態のようにオフアクシスのアライメント系21を用いる露光装置10においては、投影光学系PLとアライメント系21との相対関係を計測する直前に、移動鏡51X,51Yの真直度補正テーブルの補正を行うことが望ましい。また、アライメント系21によって基準位置校正板22上の基準マークの位置を計測して、露光中心とアライメント系21の検出中心との位置関係(ベースライン)を計測する場合、基準位置校正板22上の基準マーク位置の校正も合わせて行うことが望ましい。
本実施形態のようにオフアクシスのアライメント系21を用いる露光装置10においては、投影光学系PLとアライメント系21との相対関係を計測する直前に、移動鏡51X,51Yの真直度補正テーブルの補正を行うことが望ましい。また、アライメント系21によって基準位置校正板22上の基準マークの位置を計測して、露光中心とアライメント系21の検出中心との位置関係(ベースライン)を計測する場合、基準位置校正板22上の基準マーク位置の校正も合わせて行うことが望ましい。
真直度補正を行う場合、真直度演算部31は、記憶装置30a内に真直度補正テーブルに加えて上記の式(11)等の近似補正式(真直度の変動分の情報)を記憶させればよい。この後、プレートステージPSTの位置制御を行う場合、主制御系30は、各干渉計の計測値を先ず記憶装置30aの真直度補正テーブルに従って補正した後、その補正後の値に、記憶装置30aに記憶されている式(11)等の近似補正式にプレートステージPSTのX方向、Y方向の位置を代入して求められる補正値(変動分)を加算すればよい。これ以後も、マスク交換毎に、移動鏡51X,51Yの真直度の変動成分(低次成分)の計測を行うことによって、図13(A)の計測値MDを結ぶ直線56Aから曲線56B~56Gで示すように、移動鏡51X,51Yの真直度の低次成分が次第に変動しても、その低次成分に対応する近似補正式を求めるのみでよい。そして、真直度補正テーブル及び近似補正式に基づいて、干渉計52X1,52X2及び53Y1~53Y3の計測値を補正することで、移動鏡51X,51Yの変動後の曲がりを補正してプレートステージPSTの位置を高精度に制御できる。
また、別の方法として、ステップ114で求めた真直度補正テーブルに対して、その近似補正式から算出される補正値を内挿してその真直度補正テーブルを更新してもよい。
また、基準位置校正板22の各基準マークの位置の誤差についても記憶装置30aに補正値として記憶する。その後、アライメント系21によって基準マークの位置を計測したときには、例えば主制御系30においてその計測値を記憶装置30aに記憶してある補正値を用いて補正することによって、アライメントを高精度に行うことができる。
また、基準位置校正板22の各基準マークの位置の誤差についても記憶装置30aに補正値として記憶する。その後、アライメント系21によって基準マークの位置を計測したときには、例えば主制御系30においてその計測値を記憶装置30aに記憶してある補正値を用いて補正することによって、アライメントを高精度に行うことができる。
次のステップ158において、基準位置校正板22上の基準マークの位置を複数のアライメント系21によって計測し、その計測結果をステップ156で求めてある基準マークの位置の補正値で補正することによって、複数のアライメント系21間の計測値の誤差の補正(校正)を行うことができる。
また、本実施形態では、2次近似式を用いて移動鏡51X,51Yの真直度を補正しているため、補正によって、移動鏡51Xに対する移動鏡51Yの直交度は変動しない。
また、本実施形態では、2次近似式を用いて移動鏡51X,51Yの真直度を補正しているため、補正によって、移動鏡51Xに対する移動鏡51Yの直交度は変動しない。
これに関して、移動鏡51X,51Yの真直度は、2軸以上の干渉計の計測値の傾き成分より算出されることから、その真直度は移動鏡51X,51Yに対する直交度変化の集まりであるとも言える。そのため、本実施形態では、例えば移動鏡51Yの真直度を補正する際に、ヨーイング成分を監視するための移動鏡51Xを基準とした移動鏡51Yの直交度を変化させないように真直度の補正を行うことが好ましい。
このとき、例えば移動鏡51Yの真直度変動が2次式で近似できると仮定すると、図13(B)に示すように、移動鏡51Yの長さをLとして、長さLの約1/21/2 倍の位置での真直度の補正値が常に変わらないように補正を行うようにしてもよい。この場合には、移動鏡51X,51Yの直交度ωaをそれまでの状態にして、真直度のみを補正できる。
以上のように、本実施形態によれば、マスク交換と並列に移動鏡51X,51Yの真直度の低次成分の補正を行うことにより、露光工程のスループットを低下させることなく、かつ露光を継続中に移動鏡51X,51Yの真直度に変動が生じても、移動鏡51X,51Yの真直度誤差を高精度に補正して、プレートステージPSTの位置を高精度に制御できる。従って、露光精度(重ね合わせ精度等)を常に高く維持できる。
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
(1)本実施形態のX軸の干渉計52X1,52X2,52XF及びY軸の干渉計53Y1~53Y3,53YFを用いた位置計測方法は、プレートステージPST(移動体)の位置情報をプレートステージPSTに設けられた移動鏡51X,51Yの反射面51Xa,51Yaを介して計測する計測方法であって、プレートステージPSTのY方向への計測ピッチSX1での移動と、主に干渉計52X1,52XFによる移動鏡51XのX方向(Y方向に直交する方向)の位置計測とを第1の回数(ほぼ移動鏡51XのY方向の長さを計測ピッチSX1で割った数)だけ繰り返して式(1A),(1B),(2B),(2D)の計測値(第1の計測結果)を取得し、この計測値より反射面51Xaの微細ピッチで計測された真直度(式(6)の差分値の積算値)(第1の真直度情報)を求めるステップ106,108,120,122を有する。
(1)本実施形態のX軸の干渉計52X1,52X2,52XF及びY軸の干渉計53Y1~53Y3,53YFを用いた位置計測方法は、プレートステージPST(移動体)の位置情報をプレートステージPSTに設けられた移動鏡51X,51Yの反射面51Xa,51Yaを介して計測する計測方法であって、プレートステージPSTのY方向への計測ピッチSX1での移動と、主に干渉計52X1,52XFによる移動鏡51XのX方向(Y方向に直交する方向)の位置計測とを第1の回数(ほぼ移動鏡51XのY方向の長さを計測ピッチSX1で割った数)だけ繰り返して式(1A),(1B),(2B),(2D)の計測値(第1の計測結果)を取得し、この計測値より反射面51Xaの微細ピッチで計測された真直度(式(6)の差分値の積算値)(第1の真直度情報)を求めるステップ106,108,120,122を有する。
さらに、その位置計測方法は、プレートステージPSTのY方向への計測ピッチSX2(例えば計測ピッチSX1の数倍以上)での移動と、主に干渉計52X1,52X2による移動鏡51XのX方向の位置計測とをその第1の回数より少ない第2の回数(ほぼ移動鏡51XのY方向の長さを計測ピッチSX2で割った数)だけ繰り返して計測値(第2の計測結果)を取得し、この計測値より反射面51Xaの大まかな曲がりの変動量(すなわち真直度の低次成分、例えば、式(11)で示される曲がり成分)(第2の真直度情報)を求めるステップ148,152と、その大まかな曲がりの変動量を用いてその微細ピッチで計測された真直度を補正するステップ156と、を含んでいる。
この実施形態によれば、例えば露光開始時に微細な計測ピッチSX1で移動鏡51Xを移動してその反射面の真直度を計測し、露光中には粗い計測ピッチSX2で移動鏡51Xを移動してその反射面の大まかな曲がりの変動分を求めて補正しているため、移動鏡51Xの反射面の真直度情報を短時間で補正することができる。また、Y軸の移動鏡51Yの反射面の曲がりの補正も同様に実行されている。従って、プレートステージPSTを用いる露光装置のスループットおよび稼働率を低下させることなく、プレートステージPSTの位置情報の計測精度を高く維持することができる。
(2)また、本実施形態の露光方法は、マスクMAが載置されるマスクステージMSTと、プレートPTが載置されるプレートステージPSTとを相対的に移動させながら、マスクMAのパターンを介してプレートPTを露光する露光方法であって、本実施形態の位置計測方法を用いて、プレートステージPSTの位置情報を計測し(ステップ108~114,142~156)、この位置情報に基づいて、マスクステージMSTとプレートステージPSTとを相対的に移動させる(ステップ160)ことを含んでいる。
また、本実施形態の露光装置10は、マスクステージMSTと、プレートステージPSTとを相対的に移動させながら、マスクMAのパターンを介してプレートPTを露光する露光装置であって、プレートステージPSTの移動鏡51Xの反射面51Xaの、Y方向(プレートステージPSTの所定の移動方向)に直交するX方向の位置情報を計測する複数の干渉計52X1,52X2,52XFと、プレートステージPSTのY方向への移動と、その複数の干渉計のうちの干渉計52X1,52XF(第1組の干渉計)による反射面51XaのX方向の位置情報の計測とを第1の回数だけ繰り返して第1の計測結果を取得し、この第1の計測結果より反射面51Xaの微細ピッチで計測された真直度を求め、プレートステージPSTのY方向への移動と、その複数の干渉計のうちの干渉計52X1,52X2(第2組の干渉計)による反射面51XaのX方向の位置情報の計測とをその第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して第2の計測結果を取得し、この第2の計測結果よりその反射面の大まかな曲がりの変動量を求め、その真直度をその大まかな曲がりの変動量で補正する真直度演算部31(計測制御装置)と、その複数の干渉計の計測情報及びその反射面51Xaの補正後の真直度に基づいてプレートステージPSTを移動する主制御系30(駆動制御装置)と、を備えている。
また、干渉計53Y1~53Y3,53YFの計測値を用いてY軸の移動鏡51Yの反射面51Yaの曲がりも補正できる。この露光方法及び露光装置によれば、プレートステージPSTの位置を高精度に制御できるため、マスクMAのパターンの像をプレートPT上に高精度に露光できる。なお、マスクステージMSTの位置情報、又はマスクステージMST及びプレートステージPSTの両方の位置情報を計測するためにその位置計測方法を適用してもよい。
なお、本実施形態の露光装置10は、図1に示すように、2列マルチ投影系である投影光学系PLと、オフアクシスのアライメント系21とがX方向(走査方向)に離れた位置に存在する。そこで、一例としてベースライン計測時に、以下のように、簡易的にY軸の移動鏡51Yの真直度を計測してもよい。
図14(A)、(B)、(C)は、図1のプレートステージPSTを次第にX方向に移動する状態を概略的に示す図である。先ず図14(A)に示すように、アライメント系21の下方に基準位置校正板22を移動した状態で、移動鏡51Yの位置を計測するためのY軸の干渉計(制御用干渉計)を、例えば干渉計53Y1から中央の干渉計53Y2に切り換える。さらに、干渉計53Y3の計測値を干渉計53Y2の計測値に合わせる(リセット処理)。その後、アライメント系21によって基準位置校正板22上の対応する基準マークの位置を計測し、干渉計53Y2,53Y3の計測値の差分G1を求める。
図14(A)、(B)、(C)は、図1のプレートステージPSTを次第にX方向に移動する状態を概略的に示す図である。先ず図14(A)に示すように、アライメント系21の下方に基準位置校正板22を移動した状態で、移動鏡51Yの位置を計測するためのY軸の干渉計(制御用干渉計)を、例えば干渉計53Y1から中央の干渉計53Y2に切り換える。さらに、干渉計53Y3の計測値を干渉計53Y2の計測値に合わせる(リセット処理)。その後、アライメント系21によって基準位置校正板22上の対応する基準マークの位置を計測し、干渉計53Y2,53Y3の計測値の差分G1を求める。
次に、図14(B)に示すように、プレートステージPSTを+X方向にΔXT1だけ移動して、投影光学系PLの第1列の複数の投影光学モジュールの露光領域を基準位置校正板22の対応する基準マーク上に設定し、マスクのアライメントマークの投影光学モジュールによる像と基準マークとの像を図1の空間像計測系24によって撮像し、両者の位置ずれ量を求める。これと並行して、干渉計53Y2,53Y3の計測値の差分G2を求める。
その後、図14(C)に示すように、プレートステージPSTを+X方向にΔXT2だけ移動して、投影光学系PLの第2列の複数の投影光学モジュールの露光領域を基準位置校正板22の対応する基準マーク上に設定し、マスクのアライメントマークの投影光学モジュールによる像と基準マークとの像を図1の空間像計測系24によって撮像し、両者の位置ずれ量を求める。これと並行して、干渉計53Y2,53Y3の計測値の差分G3を求める。
この後、干渉計53Y2,53Y3の計測ビームの間隔、プレートステージPSTの移動量ΔXT1,ΔXT2、及び干渉計の計測値の差分G1~G3を用いることによって、ステップ152と同様に、移動鏡51Yの真直度の低次の近似補正式を簡易的に求めることができる。
また、上記の実施形態では、X軸の移動鏡51Xの真直度計測用の干渉計52XFは1台であるが、図15に示すように、例えば干渉計52X2の近傍に別の真直度計測用の干渉計52XGを配置してもよい。この場合、ヨーイング計測用の干渉計52X1,52X2からの計測ビームの内側に狭い間隔で対称に、それぞれ真直度計測用の干渉計52XF,52XGの計測ビームが配置される。
また、上記の実施形態では、X軸の移動鏡51Xの真直度計測用の干渉計52XFは1台であるが、図15に示すように、例えば干渉計52X2の近傍に別の真直度計測用の干渉計52XGを配置してもよい。この場合、ヨーイング計測用の干渉計52X1,52X2からの計測ビームの内側に狭い間隔で対称に、それぞれ真直度計測用の干渉計52XF,52XGの計測ビームが配置される。
この変形例において移動鏡51Xの真直度を高精度を計測する際には、例えば図16(A)に示すように、移動鏡51Xの+Y方向の端部に干渉計52X2の計測ビームが照射される状態から、図16(B)に示すように、移動鏡51Xの-Y方向の端部に干渉計52X1の計測ビームが照射される状態まで、プレートステージPSTを所定の計測ピッチで次第にY方向に移動させて、それぞれ干渉計52X1,52XF,52XG,52X2、及び干渉計53Y1,53Y3の計測値を読み込む。そして、図2のステップ114で干渉計52XYの計測値を用いて作成した真直度補正テーブルを干渉計52X1用の第1の真直度補正テーブルとした場合、ステップ114と同様にして、真直度計測用の干渉計52XG及び干渉計52X2の計測値から干渉計52X2用の第2の真直度補正テーブルを求めることができる。
この変形例によれば、第1の真直度補正テーブルは図16(A)の移動鏡51Xの領域58Aの真直度を含み、第2の真直度補正テーブルは図16(B)の移動鏡51Xの領域58Bの真直度を含んでいる。従って、移動鏡51Xの全面の真直度を、干渉計52X1,52XF又は干渉計52X2,52XGの狭い間隔の計測ビームを用いて位置に関して高次の成分まで詳細に計測することができ、より高精度な真直度補正が可能となる。
更に、干渉計52X1,52X2の計測値のみからプレートステージPSTのヨーイングを計測する代わりに、例えば干渉計52X1,52X2及び干渉計52XF,52XGの計測値の平均値を用いてプレートステージPSTのヨーイングを計測してもよい。これによって、干渉計の空気揺らぎなどに対する影響を小さくすることができる。
また、上記の実施形態において、例えばステップ142及び148の干渉計の計測値を真直度補正テーブルによって補正しない場合には、一例として、図12(A)の近似関数f2(X)に、ステップ114で求めた図6(C)の高次成分δyを加算することによって、図12(C)の補正(校正)後の値Dyよりなる真直度補正テーブルを求めてもよい。移動鏡51Xについても、近似関数にステップ114で求めた高次成分を加算することによって、補正後の真直度補正テーブルを求めることができる。この場合には、主制御系30は、干渉計の計測値を補正後の真直度補正テーブルを用いて補正すればよい。
また、上記の実施形態において、例えばステップ142及び148の干渉計の計測値を真直度補正テーブルによって補正しない場合には、一例として、図12(A)の近似関数f2(X)に、ステップ114で求めた図6(C)の高次成分δyを加算することによって、図12(C)の補正(校正)後の値Dyよりなる真直度補正テーブルを求めてもよい。移動鏡51Xについても、近似関数にステップ114で求めた高次成分を加算することによって、補正後の真直度補正テーブルを求めることができる。この場合には、主制御系30は、干渉計の計測値を補正後の真直度補正テーブルを用いて補正すればよい。
また、上記の実施形態では、ステップ152において、移動鏡51X,51Yの真直度を位置に関して2次式で近似している。しかしながら、ステップ142及び148における移動鏡51X,51Yの反射面の位置の計測点の個数をnとすると、移動鏡51X,51Yの真直度は、位置に関する(n-1)次式で求めることが可能である。ただし、真直度を近似する式の次数を減少させる程、例えば最小自乗法によって近似式の各係数を決定する際に計測値のばらつき(誤差)の影響を軽減できる。
従って、計測点数が例えば5点の場合には、真直度の計測精度を向上させるために、真直度を2次式の他に、3次式又は4次式で近似してもよい。さらに、計測点数が例えば10点の場合には、真直度を9次以下の任意の次数の式で近似してもよい。その他に、真直度を指数関数、又は正弦(余弦)関数等の他の関数を用いて近似することも可能である。
また、上記の実施形態では、プレートステージPSTの移動鏡51X,51Yの真直度を計測しているが、それとともに又はその代わりに、図1のマスクステージMSTの移動鏡54Yの真直度を計測するために本発明を適用してもよい。さらに、マスクステージMSTの移動鏡54Yの真直度の低次成分の計測は、例えばプレートステージPST上のプレートPTの交換時に行うようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、ステップ152では移動鏡51X,51Yの真直度の位置に関する低次成分を求めている。これに関して、ステップ108における移動鏡51Xの計測ピッチSX1に対してステップ148における移動鏡51Xの計測ピッチSX2はほぼ数分の一以下である。従って、ステップ108で計測される移動鏡51Xの真直度の空間周波数の上限(=1/SX1)に対して、ステップ148で計測される移動鏡51Xの真直度の空間周波数の上限(=1/SX2)はほぼ数分の一以下であり、ステップ148ではステップ108よりも低い空間周波数成分が計測されているともみなすことができる。そこで、ステップ114では、移動鏡51Xの真直度の計測結果を空間周波数が1/SX2以下の成分と、それ以上の成分とに分けておき、ステップ152では移動鏡51Xの真直度を空間周波数が1/SX2以下の成分として求めてもよい。この場合には、ステップ156において、ステップ114で求めた空間周波数が1/SX2以下の成分を、ステップ152で求めた成分で置き換えてから、移動鏡51Xの補正後の真直度を計算してもよい。
また、上記の実施形態では、ステップ108,142,148における各計測点での干渉計の計測は1回であるが、例えば特開2002-328007号公報に開示されているように、各計測点で干渉計の計測を複数回行って、その平均値をもってその計測点における計測値としてもよい。
また、上記実施形態では、投影光学系PLが、7つの投影光学モジュールを備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学モジュールの本数はこれに限らず、2本以上であれば良い。また、例えば投影光学系PLとしては、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、単一の投影光学モジュールを使用してもよい。
また、上記実施形態では、投影光学系PLが、7つの投影光学モジュールを備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学モジュールの本数はこれに限らず、2本以上であれば良い。また、例えば投影光学系PLとしては、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、単一の投影光学モジュールを使用してもよい。
また、投影光学系又は投影光学モジュールは、屈折系、反射系、又は反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像であっても良い。また、上記実施形態では投影光学系PLとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系又は拡大系でも良い。
また、上記の実施形態では、ステージの移動鏡の真直度を計測している。しかしながら、例えばステージ側面の反射面に干渉計の計測ビームを照射して、そのステージの位置を計測している場合には、その反射面の真直度を計測する場合にも本発明を適用できる。
また、上記の実施形態では、ステージの移動鏡の真直度を計測している。しかしながら、例えばステージ側面の反射面に干渉計の計測ビームを照射して、そのステージの位置を計測している場合には、その反射面の真直度を計測する場合にも本発明を適用できる。
また、本発明は、走査露光型の投影露光装置の他に、一括露光型の投影露光装置(ステッパ)、又は投影光学系を用いないプロキシミティ方式の露光装置の移動鏡又は移動鏡の代わりのステージ側面の反射面の真直度を計測する場合にも適用可能である。
次に、上記実施形態の露光装置10をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法について、図17のフローチャートを参照して説明する。
次に、上記実施形態の露光装置10をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法について、図17のフローチャートを参照して説明する。
図17のステップ202のパターン形成工程では、上述した露光装置を用いて、パターン像を感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、及びレジスト剥離工程等の各処理工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。
次に、ステップ204のカラーフィルタ形成工程において、R(赤)、G(緑)、B(青)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列された、又はR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組が複数水平走査線方向に配列されたカラーフィルタを形成する。その後、ステップ206のセル組み立て工程において、例えばパターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。その後、ステップ208のモジュール組立工程にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。
この場合、パターン形成工程において、上述の露光装置を用いて高スループットで、かつ高精度にプレートの露光が行われるので、高機能の液晶表示素子の生産性を向上させることができる。
また、本発明の露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ELディスプレイまたはプラズマディスプレイ等の他の表示素子、半導体素子、薄膜磁気ヘッド、及びマイクロマシン等のマイクロデバイス(電子デバイス)を製造するための露光装置、又はDNAチップ若しくは他の露光装置で使用されるマスクなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミックス基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
また、本発明の露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ELディスプレイまたはプラズマディスプレイ等の他の表示素子、半導体素子、薄膜磁気ヘッド、及びマイクロマシン等のマイクロデバイス(電子デバイス)を製造するための露光装置、又はDNAチップ若しくは他の露光装置で使用されるマスクなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミックス基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む2008年7月9日付け提出の日本国特許出願第2008-179622号の全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込まれている。
MA…マスク、PL…投影光学系、PT…プレート、MST…マスクステージ、PST…プレートステージ、21…アライメント系、30…主制御系、31…真直度演算部、51X,51Y…移動鏡、52X1,52X2…X軸の干渉計、52XF…X軸の真直度計測用干渉計、53Y1~53Y3…Y軸の干渉計、53YF…Y軸の真直度計測用干渉計
Claims (20)
- 移動体の位置情報を前記移動体に設けられた反射面を介して計測する位置計測方法であって、
前記移動体の所定の移動方向への移動と、前記反射面の前記移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを第1の回数だけ繰り返して第1の計測結果を取得し、該第1の計測結果より前記反射面の第1の真直度情報を求めることと、
前記移動体の前記移動方向への移動と、前記反射面の前記移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを前記第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果より前記反射面の第2の真直度情報を求めることと、
前記第2の真直度情報で前記第1の真直度情報を補正することと、
を含む位置計測方法。 - 前記第1の計測結果を取得するための前記反射面の位置情報の計測は、前記移動方向に第1の間隔を持つ2つの計測ビームを前記反射面に照射することによって行われ、
前記第1の計測結果を取得するための前記反射面の位置情報の計測は、前記移動方向に前記第1の間隔よりも広い第2の間隔を持つ2つの計測ビームを前記反射面に照射することによって行われる請求項1に記載の位置計測方法。 - 前記第1の真直度情報を補正することは、前記第1の真直度情報に前記第2の真直度情報を加算することを含む請求項1又は2に記載の位置計測方法。
- 前記第2の真直度情報を求めることは、前記第2の計測結果を前記移動体の前記移動方向の位置に関して所定次数の関数で近似することを含む請求項3に記載の位置計測方法。
- 前記移動体は、相互に直交する第1及び第2の移動方向に移動可能であり、
前記第1及び第2の計測結果を取得するための前記移動体の移動方向は、前記第1の移動方向であり、
前記第1及び第2の計測結果を取得するための前記反射面の位置情報は、前記第2の移動方向の位置情報である請求項1~4のいずれか一項に記載の位置計測方法。 - マスクが載置されるマスクステージと、基板が載置される基板ステージとを相対的に移動させながら、前記マスクのパターンを介して前記基板を露光する露光方法であって、
請求項1~5のいずれか一項に記載の位置計測方法を用いて、前記マスクステージ及び前記基板ステージの少なくとも一方の可動ステージの位置情報を計測し、該位置情報に基づいて、前記マスクステージと前記基板ステージとを相対的に移動させることを含む露光方法。 - 前記可動ステージは前記基板ステージであり、
前記第2の真直度情報を求めることは、前記マスクの交換中に実行される請求項6に記載の露光方法。 - 前記可動ステージは前記マスクステージであり、
前記第2の真直度情報を求めることは、前記基板の交換中に実行される請求項6に記載の露光方法。 - 前記基板ステージに設けられた複数のマークの位置情報を計測することと、
前記基板ステージに設けられた前記反射面の前記第1及び第2の真直度情報に基づいて前記マークの位置情報を補正することとを含む請求項6~9のいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記マークの位置情報を補正することは、前記複数のマークの位置情報を前記可動ステージの前記移動方向の位置に関して所定次数の関数で近似することを含む請求項9に記載の露光方法。
- 請求項6~10のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、前記マスクに形成されたパターンを感光基板に転写することと、
前記パターンが転写された前記感光基板を前記パターンに基づいて加工することと、
を含むデバイス製造方法。 - マスクが載置されるマスクステージと、基板が載置される基板ステージとを相対的に移動させながら、前記マスクのパターンを介して前記基板を露光する露光装置であって、
前記マスクステージ及び前記基板ステージの少なくとも一方の可動ステージに設けられた反射面の、前記可動ステージの所定の移動方向に交差する方向の位置情報を計測する複数の干渉計と、
前記可動ステージの前記移動方向への移動と、前記複数の干渉計のうちの第1組の干渉計による前記反射面の前記移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを第1の回数だけ繰り返して第1の計測結果を取得し、該第1の計測結果より前記反射面の第1の真直度情報を求め、前記可動ステージの前記移動方向への移動と、前記複数の干渉計のうちの第2組の干渉計による前記反射面の前記移動方向に交差する方向の位置情報の計測とを前記第1の回数より少ない第2の回数だけ繰り返して第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果より前記反射面の第2の真直度情報を求め、前記第1の真直度情報を前記第2の真直度情報で補正する計測制御装置と、
前記複数の干渉計の計測情報及び前記第1の真直度情報に基づいて前記可動ステージを移動する駆動制御装置と、
を備える露光装置。 - 前記第1組の干渉計は、前記移動方向に沿って第1の間隔で配置された2つの計測ビームを前記反射面に照射する2つの干渉計を含み、
前記第2組の干渉計は、前記移動方向に沿って前記第1の間隔よりも広い第2の間隔で配置された2つの計測ビームを前記反射面に照射する2つの干渉計を含む請求項12に記載の露光装置。 - 前記計測制御装置は、前記第1の真直度情報に前記第2の真直度情報を加算する請求項12又は13に記載の露光装置。
- 前記計測制御装置は、前記第2の計測結果を前記移動方向の位置に関して所定次数の関数で近似して前記第2の真直度情報を求める請求項14に記載の露光装置。
- 前記可動ステージは前記基板ステージであり、
前記計測制御装置は、
前記マスクの交換中に、前記基板ステージを前記移動方向に移動して前記第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果より前記反射面の前記第2の真直度情報を求める請求項12~15のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記可動ステージは前記マスクステージであり、
前記計測制御装置は、
前記基板の交換中に、前記マスクステージを前記移動方向に移動して前記第2の計測結果を取得し、該第2の計測結果より前記反射面の前記第2の真直度情報を求める請求項12~15のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記基板ステージに設けられた複数のマークと、
前記マークの位置情報を計測するマーク検出系とを備え、
前記計測制御装置は、前記マーク検出系の検出結果を前記基板ステージに設けられた前記反射面の前記第1及び第2の真直度情報に基づいて補正する請求項12~17のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記計測制御装置は、前記複数のマークの位置情報を前記基板ステージの前記移動方向の位置に関して所定次数の関数で近似し、該近似結果に基づいて前記マーク検出系の検出結果を補正する請求項18に記載の露光装置。
- 請求項12~19のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記マスクに形成されたパターンを感光基板に転写することと、
前記パターンが転写された前記感光基板を前記パターンに基づいて加工することと、
を含むデバイス製造方法。
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