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JP2010050290A - Exposure method and aligner, and device manufacturing method - Google Patents

Exposure method and aligner, and device manufacturing method Download PDF

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JP2010050290A JP2008213432A JP2008213432A JP2010050290A JP 2010050290 A JP2010050290 A JP 2010050290A JP 2008213432 A JP2008213432 A JP 2008213432A JP 2008213432 A JP2008213432 A JP 2008213432A JP 2010050290 A JP2010050290 A JP 2010050290A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain drive control of a wafer stage precisely without reducing rate of operation of an aligner. <P>SOLUTION: The position information of a wafer stage WST is measured by an encoder system in parallel with at least one of exposure operation (Fig. 8(A)) and alignment measurement operation (Fig. 8(B)), and deviation of measurement information of individual heads 64-68 of the encoder system from reference information corresponding to the measurement information is collected as calibration data. Calibration information for correcting the measurement error of individual heads is created by the collected calibration data. Then, the wafer stage is drive and controlled according to the measurement result of the encoder system and the created calibration information. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、特に、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法又は露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, and a device manufacturing method, and more particularly, to an exposure method and an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing a semiconductor element (such as an integrated circuit) and a liquid crystal display element, and the exposure method or The present invention relates to a device manufacturing method using an exposure apparatus.

従来、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが、主として用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.), liquid crystal display elements, etc., a step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step-and-scan type Projection exposure apparatuses (so-called scanning steppers (also called scanners)) are mainly used.

この種の露光装置では、ウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、ウエハと総称する)上の複数のショット領域にレチクル(又はマスク)のパターンを転写するために、ウエハを保持するウエハステージが、例えばリニアモータ等により2次元方向に駆動される。ウエハステージの位置は、一般的に、長期に渡って高い安定性を有するレーザ干渉計を用いて、計測されていた。   In this type of exposure apparatus, in order to transfer a reticle (or mask) pattern to a plurality of shot regions on a substrate such as a wafer or a glass plate (hereinafter collectively referred to as a wafer), a wafer stage that holds the wafer includes: For example, it is driven in a two-dimensional direction by a linear motor or the like. The position of the wafer stage is generally measured by using a laser interferometer having high stability over a long period of time.

しかし、近年、半導体素子の高集積化に伴うパターンの微細化により、重ね合わせ精度の要求が厳しくなり、レーザ干渉計のビーム路上の雰囲気の温度変化や温度勾配の影響で発生する空気揺らぎに起因する計測値の短期的な変動がオーバレイバジェット中の大きなウエイトを占めるようになった。   However, in recent years, with the miniaturization of patterns due to higher integration of semiconductor elements, the requirement for overlay accuracy has become stricter, resulting from air fluctuations caused by the temperature change and temperature gradient of the atmosphere on the beam path of the laser interferometer. Short-term fluctuations in measured values now occupy a large weight in the overlay budget.

そこで、レーザ干渉計と同程度以上の計測分解能を有し、一般的に干渉計に比べて空気揺らぎの影響を受けにくいエンコーダを、ウエハステージの位置計測装置として採用する露光装置が、先に提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, an exposure apparatus that employs an encoder that has a measurement resolution comparable to or higher than that of a laser interferometer and is generally less susceptible to air fluctuations than an interferometer is proposed as a wafer stage position measurement device. (For example, refer to Patent Document 1).

しかるに、エンコーダでは、計測部材としてグレーティング(スケール)が用いられるため、経時的に熱的あるいは機械的な力の影響を受け、スケールが変形する。また、特に、特許文献1に記載の露光装置などでは、ウエハステージ上面に設けられた一部のグレーティングを面位置センサの計測面としても兼用しているので、スケールの変形は、面位置センサの計測精度にも悪影響を与える。   However, since a grating (scale) is used as a measurement member in the encoder, the scale is deformed due to the influence of thermal or mechanical force over time. In particular, in the exposure apparatus described in Patent Document 1, a part of the grating provided on the upper surface of the wafer stage is also used as the measurement surface of the surface position sensor. The measurement accuracy is also adversely affected.

そこで、スループットを低下させることなく、エンコーダ(及び面位置センサ)の高精度な計測精度を実質的に維持することが可能な新技術の出現が期待されていた。   Therefore, the emergence of a new technology capable of substantially maintaining the high measurement accuracy of the encoder (and the surface position sensor) without reducing the throughput has been expected.

国際公開第2007/097379号パンフレットInternational Publication No. 2007/097379 Pamphlet

本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第1の観点からすると、物体上にパターンを形成する露光方法であって、所定平面内を移動する移動体と該移動体の外部との一方に設けられた少なくとも1つのヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の位置情報を計測し、該位置情報に従って前記移動体を駆動する工程と;前記移動体に保持される前記物体上にパターンを形成する工程と;前記物体に付与されたマークを検出する工程と;前記形成する工程と前記検出する工程との少なくとも一方と並行して、前記位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する工程と;を含む第1の露光方法である。   The present invention has been made under the circumstances described above. From a first viewpoint, the present invention is an exposure method for forming a pattern on an object, the moving body moving within a predetermined plane, and the outside of the moving body. The measurement surface provided on the other of the movable body and the outside of the movable body is irradiated with measurement light, and the light from the measurement surface is received. Measuring the position information of the moving body and driving the moving body according to the position information; forming a pattern on the object held by the moving body; and markings applied to the object A step of detecting; and a step of collecting deviations of the position information from reference information corresponding to the position information in parallel with at least one of the forming step and the detecting step. Is the method.

これによれば、収集する工程では、駆動する工程において計測される移動体の位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する。従って、収集する工程において収集されるずれを用いて、ヘッドによる移動体の位置情報の計測誤差を補正することで、高精度な移動体の駆動制御が可能となる。さらに、収集する工程では、形成する工程と検出する工程との少なくとも一方と並行して、ずれを収集する。これにより、露光方法を実施する装置のスループットを低下させることなく、ずれの収集、ひいてはヘッドによる移動体の位置情報の計測誤差を補正することが可能になる。   According to this, in the collecting step, the deviation of the position information of the moving body measured in the driving step from the reference information corresponding to the position information is collected. Therefore, by using the deviation collected in the collecting step and correcting the measurement error of the position information of the moving body by the head, the driving control of the moving body can be performed with high accuracy. Further, in the collecting step, the deviation is collected in parallel with at least one of the forming step and the detecting step. This makes it possible to collect deviations and thus correct measurement errors in the position information of the moving body by the head without reducing the throughput of the apparatus that performs the exposure method.

本発明は、第2の観点からすると、物体上にパターンを形成する露光方法であって、所定平面内を移動する移動体と該移動体の外部との一方に設けられた少なくとも1つのヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の位置情報を計測し、該位置情報と該位置情報を補正するための較正情報とに従って前記移動体を駆動する工程と;前記移動体に保持される前記物体上にパターンを形成する工程と;前記物体に付与されたマークを検出する工程と;前記形成する工程と前記検出する工程との少なくとも一方と並行して、前記移動体の位置情報を基準計測系を用いて計測し、該基準計測系の計測情報から前記ヘッドの計測情報を予測し、該計測情報からの前記ヘッドの計測情報のずれを前記計測面上の前記計測光の照射点の位置に対して収集する工程と;前記収集する工程において収集された前記ずれを用いて、前記較正情報を作成する工程と;を含む第2の露光方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure method for forming a pattern on an object, comprising at least one head provided on one of a moving body that moves within a predetermined plane and the outside of the moving body. The measurement surface provided on the other of the movable body and the outside of the movable body is irradiated with measurement light, the light from the measurement surface is received, and the positional information of the movable body is measured, Driving the moving body according to position information and calibration information for correcting the position information; forming a pattern on the object held by the moving body; and markings applied to the object In parallel with at least one of the forming step and the detecting step, position information of the moving body is measured using a reference measurement system, and the measurement information of the reference measurement system is used to measure the position of the head. Predict measurement information Collecting the deviation of the measurement information of the head with respect to the position of the irradiation point of the measurement light on the measurement surface; and creating the calibration information using the deviation collected in the collecting step And a second exposure method.

これによれば、収集する工程では、移動体の位置情報を基準計測系を用いて計測し、その計測情報から駆動する工程において使用されるヘッドの計測情報を予測し、予測された計測情報からの駆動する工程において得られるヘッドの計測情報のずれを計測面上の計測光の照射点の位置に対して収集する。そして、作成する工程では、収集する工程において収集されたずれを用いて、駆動する工程において位置情報を補正するために使用する較正情報を作成する。従って、計測面上の計測光の照射点の位置に依存する計測誤差を補正するための較正情報を作成することができ、ひいては高精度な移動体の駆動制御が可能となる。   According to this, in the collecting step, the position information of the moving body is measured using the reference measurement system, the measurement information of the head used in the step of driving from the measurement information is predicted, and the predicted measurement information is used. The deviation of the measurement information of the head obtained in the driving step is collected with respect to the position of the measurement light irradiation point on the measurement surface. In the creating step, calibration information used to correct the position information in the driving step is created using the deviation collected in the collecting step. Therefore, calibration information for correcting a measurement error depending on the position of the irradiation point of the measurement light on the measurement surface can be created, and consequently, driving control of the moving body with high accuracy is possible.

本発明は、第3の観点からすると、本発明の第1及び第2の露光方法のいずれかを用いて、物体上にパターンを形成する工程と;前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と;を含む第1のデバイス製造方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a step of forming a pattern on an object using any one of the first and second exposure methods of the present invention; and processing the object on which the pattern is formed. A first device manufacturing method including: an applying step.

本発明は、第4の観点からすると、物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体を保持して所定平面内を移動する移動体と;前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられ、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光する少なくとも1つのヘッドを有し、該ヘッドの出力に基づいて前記移動体の位置情報を計測する位置計測系と;前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と;前記物体に付与されたマークを検出するマーク検出装置と;前記位置情報に従って前記移動体を駆動するとともに、前記パターン生成装置による前記物体に対するパターン形成と、前記マーク検出装置による前記物体上のマークの検出と、の少なくとも一方と並行して、前記位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する制御装置と;を備える露光装置である。   From a fourth aspect, the present invention is an exposure apparatus for forming a pattern on an object, the movable body holding the object and moving in a predetermined plane; the movable body and the outside of the movable body; And at least one head that irradiates measurement light to the measurement surface provided on the other of the movable body and the outside of the movable body and receives light from the measurement surface, the head A position measurement system that measures position information of the moving body based on the output of the pattern; a pattern generation device that generates a pattern on the object; a mark detection device that detects a mark attached to the object; and the position information And driving the moving body according to the pattern generation device, the pattern generation device for pattern formation, and the mark detection device for detection of the mark on the object in parallel with the position It is an exposure apparatus comprising a; controller and for collecting deviation from the reference information corresponding to the positional information of the broadcast.

これによれば、制御装置は、位置計測系を用いて計測される移動体の位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する。従って、制御装置は、移動体を駆動するに際し、収集されるずれを用いて、ヘッドによる移動体の位置情報の計測誤差を補正することで、高精度な移動体の駆動制御が可能となる。さらに、制御装置は、パターン生成装置による物体に対するパターン形成と、マーク検出装置による物体上のマークの検出と、の少なくとも一方と並行して、ずれを収集する。これにより、スループットを低下せせることなく、ずれの収集、ひいてはヘッドによる移動体の位置情報の計測誤差を補正することが可能になる。   According to this, the control device collects a deviation of the position information of the moving body measured using the position measurement system from the reference information corresponding to the position information. Therefore, when the control unit drives the mobile unit, the measurement error of the positional information of the mobile unit by the head is corrected using the collected deviation, so that the drive control of the mobile unit can be performed with high accuracy. Further, the control device collects the deviation in parallel with at least one of pattern formation on the object by the pattern generation device and detection of the mark on the object by the mark detection device. This makes it possible to correct misalignment collection and, in turn, the measurement error of the position information of the moving body by the head without reducing the throughput.

本発明は、第5の観点からすると、本発明の露光装置を用いて、物体上にパターンを形成することと;前記パターンが形成された前記物体に処理を施すことと;を含む第2のデバイス製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a second method comprising: forming a pattern on an object using the exposure apparatus of the present invention; and performing processing on the object on which the pattern is formed. It is a device manufacturing method.

以下、本発明の一実施形態について、図1〜図9に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

図1には、一実施形態の露光装置100の構成が概略的に示されている。露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系PLとプライマリアライメント系AL1(図4、図5等参照)が設けられている。以下においては、投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内で光軸AXとプライマリアライメント系AL1の検出中心を結ぶ直線と平行な方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。   FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, a projection optical system PL and a primary alignment system AL1 (see FIGS. 4 and 5, etc.) are provided. In the following, the direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the direction parallel to the straight line connecting the optical axis AX and the detection center of the primary alignment system AL1 in the plane orthogonal to this is the Y-axis direction. The direction orthogonal to the Z axis and the Y axis is defined as the X axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are defined as the θx, θy, and θz directions, respectively.

露光装置100は、照明系10、レチクルステージRST、投影ユニットPU、ウエハステージWSTを有するステージ装置50、及びこれらの制御系等を備えている。図1では、ウエハステージWST上にウエハWが載置されている。   The exposure apparatus 100 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, a stage apparatus 50 having a wafer stage WST, a control system for these, and the like. In FIG. 1, wafer W is mounted on wafer stage WST.

照明系10は、レチクルブラインド(マスキングシステム)で規定されたレチクルR上のスリット状の照明領域IARを、照明光(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する。照明系10の構成は、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されている。ここで、照明光ILとして、一例として、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられる。   The illumination system 10 illuminates the slit-shaped illumination area IAR on the reticle R defined by the reticle blind (masking system) with illumination light (exposure light) IL with substantially uniform illuminance. The configuration of the illumination system 10 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. Here, as an example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the illumination light IL.

レチクルステージRST上には、そのパターン面(図1における下面)に回路パターンなどが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系11(図1では不図示、図7参照)によって、XY平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(図1における紙面内左右方向であるY軸方向)に所定の走査速度で駆動可能となっている。   On reticle stage RST, reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be finely driven in the XY plane by a reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7) including a linear motor, for example, and also in the scanning direction (left and right direction in FIG. 1). In the Y-axis direction) at a predetermined scanning speed.

レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)116によって、移動鏡15(又はレチクルステージRSTの端面に形成された反射面)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計116の計測値は、主制御装置20(図1では不図示、図7参照)に送られる。   Position information (including rotation information in the θz direction) of reticle stage RST in the XY plane is formed on movable mirror 15 (or on the end face of reticle stage RST) by reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 116. For example, with a resolution of about 0.25 nm. The measurement value of reticle interferometer 116 is sent to main controller 20 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7).

投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの図1における下方に配置されている。投影ユニットPUは、鏡筒40と、鏡筒40内に保持された投影光学系PLと、を含む。投影光学系PLとしては、例えば、Z軸方向と平行な光軸AXに沿って配列される複数の光学素子(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられる。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍など)を有する。このため、照明系10によってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、その第2面(像面)側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、露光領域とも呼ぶ)IAに形成される。そして、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動によって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系10、レチクルR及び投影光学系PLによってウエハW上にパターンが生成され、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジスト層)の露光によってウエハW上にそのパターンが形成される。   Projection unit PU is arranged below reticle stage RST in FIG. The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL held in the lens barrel 40. As projection optical system PL, for example, a refractive optical system including a plurality of optical elements (lens elements) arranged along optical axis AX parallel to the Z-axis direction is used. The projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, or 1/8 times). For this reason, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination system 10, the illumination light that has passed through the reticle R arranged so that the first surface (object surface) and the pattern surface of the projection optical system PL substantially coincide with each other. The reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) is passed through the projection optical system PL (projection unit PU) by the IL on the second surface (image surface) side. And is formed in an area IA (hereinafter also referred to as an exposure area) IA conjugate to the illumination area IAR on the wafer W having a surface coated with a resist (sensitive agent). Then, by synchronous driving of reticle stage RST and wafer stage WST, reticle R is moved relative to illumination area IAR (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) and exposure area IA (illumination light IL). By moving the wafer W relative to the scanning direction (Y-axis direction), scanning exposure of one shot area (partition area) on the wafer W is performed, and a reticle pattern is transferred to the shot area. . That is, in this embodiment, a pattern is generated on the wafer W by the illumination system 10, the reticle R, and the projection optical system PL, and the pattern is formed on the wafer W by exposure of the sensitive layer (resist layer) on the wafer W by the illumination light IL. Is formed.

ステージ装置50は、図1に示されるように、ベース盤12上に配置されたウエハステージWST、ウエハステージWSTの位置情報を計測する計測システム200(図7参照)、及びウエハステージWSTを駆動するステージ駆動系124(図7参照)等を備えている。計測システム200は、図7に示されるように、干渉計システム118、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180などを含む。   As shown in FIG. 1, stage device 50 drives wafer stage WST disposed on base board 12, measurement system 200 (see FIG. 7) for measuring positional information of wafer stage WST, and wafer stage WST. A stage drive system 124 (see FIG. 7) and the like are provided. As shown in FIG. 7, the measurement system 200 includes an interferometer system 118, an encoder system 150, a surface position measurement system 180, and the like.

ウエハステージWSTは、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリングなどにより、数μm程度のクリアランスを介して、ベース盤12の上方に支持されている。また、ウエハステージWSTは、リニアモータ等を含むステージ駆動系124(図7参照)によって、X軸方向及びY軸方向に所定ストロークで駆動可能である。   Wafer stage WST is supported above base board 12 by a non-contact bearing (not shown) such as an air bearing with a clearance of about several μm. Wafer stage WST can be driven with a predetermined stroke in the X-axis direction and the Y-axis direction by stage drive system 124 (see FIG. 7) including a linear motor and the like.

ウエハステージWSTは、ステージ本体91と、該ステージ本体91上に搭載されたウエハテーブルWTBとを含む。このウエハテーブルWTB及びステージ本体91は、リニアモータ及びZ・レベリング機構(ボイスコイルモータなどを含む)を含む駆動系によって、ベース盤12に対し、6自由度方向(X,Y,Z,θx,θy,θz)に駆動可能に構成されている。   Wafer stage WST includes a stage main body 91 and a wafer table WTB mounted on stage main body 91. The wafer table WTB and the stage main body 91 are directed to the base board 12 in directions of six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, etc.) by a drive system including a linear motor and a Z / leveling mechanism (including a voice coil motor). It can be driven to θy, θz).

ウエハテーブルWTBの上面の中央には、ウエハWを真空吸着等によって保持するウエハホルダ(不図示)が設けられている。図2に示されるように、ウエハテーブルWTB上面のウエハホルダ(ウエハW)の+Y側には、計測プレート30が設けられている。この計測プレート30には、中央に基準マークFMが設けられ、基準マークFMのX軸方向の両側に一対の空間像計測スリットパターン(スリット状の計測用パターン)SLが、設けられている。そして、各空間像計測スリットパターンSLに対応して、ウエハテーブルWTBの内部には、光学系及び受光素子などが配置されている。すなわち、ウエハテーブルWTB上には、空間像計測スリットパターンSLを含む一対の空間像計測装置45A,45B(図7参照)が設けられている。   At the center of the upper surface of wafer table WTB, a wafer holder (not shown) for holding wafer W by vacuum suction or the like is provided. As shown in FIG. 2, a measurement plate 30 is provided on the + Y side of the wafer holder (wafer W) on the upper surface of wafer table WTB. The measurement plate 30 is provided with a reference mark FM at the center, and a pair of aerial image measurement slit patterns (slit-shaped measurement patterns) SL are provided on both sides of the reference mark FM in the X-axis direction. In correspondence with each aerial image measurement slit pattern SL, an optical system, a light receiving element, and the like are arranged inside wafer table WTB. That is, a pair of aerial image measurement devices 45A and 45B (see FIG. 7) including the aerial image measurement slit pattern SL is provided on wafer table WTB.

また、ウエハテーブルWTB上面には、後述するエンコーダシステムで用いられるスケールが形成されている。詳述すると、ウエハテーブルWTB上面のX軸方向(図2における紙面内左右方向)の一側と他側の領域には、それぞれYスケール39Y1,39Y2が形成されている。Yスケール39Y1,39Y2は、例えば、X軸方向を長手方向とする格子線38が所定ピッチでY軸方向に配列された、Y軸方向を周期方向とする反射型の格子(例えば回折格子)によって構成されている。 In addition, a scale used in an encoder system described later is formed on the upper surface of wafer table WTB. More specifically, Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are formed in regions on one side and the other side of the upper surface of wafer table WTB in the X-axis direction (left and right direction in FIG. 2). The Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are, for example, reflective type gratings (for example, diffraction gratings) in which the Y axis direction is a periodic direction in which grid lines 38 having the X axis direction as the longitudinal direction are arranged at a predetermined pitch in the Y axis direction. ).

同様に、ウエハテーブルWTB上面のY軸方向(図2における紙面内上下方向)の一側と他側の領域には、Yスケール39Y1及び39Y2に挟まれた状態で、Xスケール39X1,39X2がそれぞれ形成されている。Xスケール39X1,39X2は、例えば、Y軸方向を長手方向とする格子線37が所定ピッチでX軸方向に配列された、X軸方向を周期方向とする反射型の格子(例えば回折格子)によって構成されている。 Similarly, X scale 39X 1 , X scale 39X 1 , and Y scale 39Y 1 and 39Y 2 are sandwiched between one side and the other side in the Y-axis direction (up and down direction in the drawing in FIG. 2) of wafer table WTB. 39X 2 are formed respectively. The X scales 39X 1 and 39X 2 are, for example, reflection type gratings (for example, diffraction gratings) in which the X-axis direction is a periodic direction in which grid lines 37 having a longitudinal direction in the Y-axis direction are arranged in the X-axis direction at a predetermined pitch ).

なお、格子線37,38のピッチは、例えば1μmと設定される。図2及びその他の図において、図示の便宜のため、格子のピッチを実際のピッチよりも大きく図示している。   The pitch of the grid lines 37 and 38 is set to 1 μm, for example. In FIG. 2 and other drawings, the pitch of the grating is shown larger than the actual pitch for convenience of illustration.

また、回折格子を保護するために、低熱膨張率のガラス板でカバーすることも有効である。ここで、ガラス板としては、厚さがウエハと同程度、例えば厚さ1mmのものを用いることができ、そのガラス板の表面がウエハ面と同じ高さ(同一面)になるよう、ウエハテーブルWTB上面に設置される。   It is also effective to cover the diffraction grating with a glass plate having a low coefficient of thermal expansion. Here, as the glass plate, a glass plate having the same thickness as the wafer, for example, a thickness of 1 mm can be used, and the wafer table is such that the surface of the glass plate is the same height (same surface) as the wafer surface. Installed on top of WTB.

また、ウエハテーブルWTBの−Y端面,−X端面には、図2に示されるように、後述する干渉計システムで用いられる反射面17a,反射面17bが形成されている。   Further, as shown in FIG. 2, a reflecting surface 17a and a reflecting surface 17b used in an interferometer system to be described later are formed on the −Y end surface and the −X end surface of the wafer table WTB.

また、ウエハテーブルWTBの−Y側の面には、図2に示されるように、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示されるCDバーと同様の、X軸方向に延びるフィデューシャルバー(以下、「FDバー」と略述する)46が取り付けられている。FDバー46の長手方向の一側と他側の端部近傍には、センターラインLLに関して対称な配置で、Y軸方向を周期方向とする基準格子(例えば回折格子)52がそれぞれ形成されている。また、FDバー46の上面には、複数の基準マークMが形成されている。各基準マークMとしては、後述するアライメント系によって検出可能な寸法の2次元マークが用いられている。   Further, as shown in FIG. 2, on the surface of the wafer table WTB on the −Y side, a fiducial bar extending in the X-axis direction (similar to the CD bar disclosed in the pamphlet of International Publication No. 2007/097379) (Hereinafter abbreviated as “FD bar”) 46 is attached. Reference gratings (for example, diffraction gratings) 52 having a periodic direction in the Y-axis direction are formed in the vicinity of one end and the other end in the longitudinal direction of the FD bar 46 in a symmetrical arrangement with respect to the center line LL. . A plurality of reference marks M are formed on the upper surface of the FD bar 46. As each reference mark M, a two-dimensional mark having a size detectable by an alignment system described later is used.

本実施形態の露光装置100では、図4及び図5に示されるように、投影光学系PLの光軸AXとプライマリアライメント系AL1の検出中心を結ぶY軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LV上で、光軸AXから−Y側に所定距離隔てた位置に検出中心を有するプライマリアライメント系AL1が配置されている。プライマリアライメント系AL1は、不図示のメインフレームの下面に固定されている。図5に示されるように、プライマリアライメント系AL1を挟んで、X軸方向の一側と他側には、基準軸LVに関してほぼ対称に検出中心が配置されるセカンダリアライメント系AL21,AL22と、AL23,AL24とがそれぞれ設けられている。セカンダリアライメント系AL21〜AL24は、可動式の支持部材を介してメインフレーム(不図示)の下面に固定されており、駆動機構601〜604(図7参照)により、X軸方向に関してそれらの検出領域の相対位置が調整可能となっている。 In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) parallel to the Y axis connecting the optical axis AX of the projection optical system PL and the detection center of the primary alignment system AL1. A primary alignment system AL1 having a detection center is arranged at a position on the LV at a predetermined distance from the optical axis AX to the -Y side. Primary alignment system AL1 is fixed to the lower surface of the main frame (not shown). As shown in FIG. 5, secondary alignment systems AL2 1 and AL2 2 in which detection centers are arranged almost symmetrically with respect to the reference axis LV on one side and the other side in the X-axis direction across the primary alignment system AL1. , AL2 3 and AL2 4 are provided. The secondary alignment systems AL2 1 to AL2 4 are fixed to the lower surface of the main frame (not shown) via a movable support member, and the drive mechanisms 60 1 to 60 4 (see FIG. 7) are used for the X-axis direction. The relative positions of these detection areas can be adjusted.

本実施形態では、アライメント系AL1,AL21〜AL24のそれぞれとして、例えば画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。アライメント系AL1,AL21〜AL24のそれぞれからの撮像信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置20に供給される。 In the present embodiment, for example, an image processing type FIA (Field Image Alignment) system is used as each of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 . Imaging signals from each of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are supplied to the main controller 20 via a signal processing system (not shown).

干渉計システム118は、図3に示されるように、反射面17a又は17bにそれぞれ干渉計ビーム(測長ビーム)を照射し、その反射光を受光して、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測するY干渉計16と、3つのX干渉計126〜128と、一対のZ干渉計43A,43Bとを備えている。詳述すると、Y干渉計16は、基準軸LVに関して対称な一対の測長ビームB41,B42を含む少なくとも3つのY軸に平行な測長ビームを反射面17a、及び後述する移動鏡41に照射する。また、X干渉計126は、図3に示されるように、光軸AXと基準軸LVとに直交するX軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LHに関して対称な一対の測長ビームB51,B52を含む少なくとも3つのX軸に平行な測長ビームを反射面17bに照射する。また、X干渉計127は、アライメント系AL1の検出中心にて基準軸LVと直交するX軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LAを測長軸とする測長ビームB6を含む少なくとも2つのY軸に平行な測長ビームを反射面17bに照射する。また、X干渉計128は、Y軸に平行な測長ビームB7を反射面17bに照射する。 As shown in FIG. 3, interferometer system 118 irradiates reflecting surface 17a or 17b with an interferometer beam (length measuring beam), receives the reflected light, and positions wafer stage WST in the XY plane. Y interferometer 16, three X interferometers 126 to 128, and a pair of Z interferometers 43A and 43B. More specifically, the Y interferometer 16 reflects at least three length measuring beams parallel to the Y axis including a pair of length measuring beams B4 1 and B4 2 symmetric with respect to the reference axis LV, and a movable mirror 41 described later. Irradiate. Further, as shown in FIG. 3, the X interferometer 126 includes a pair of length measuring beams symmetrical with respect to a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) LH parallel to the X axis orthogonal to the optical axis AX and the reference axis LV. B5 1, B5 parallel measurement beam into at least three X-axis including 2 irradiates the reflecting surface 17b. Further, the X interferometer 127 includes at least a length measuring beam B6 having a length measuring axis as a straight line LA (hereinafter referred to as a reference axis) LA parallel to the X axis orthogonal to the reference axis LV at the detection center of the alignment system AL1. A length measurement beam parallel to the two Y axes is irradiated onto the reflecting surface 17b. Further, the X interferometer 128 irradiates the reflection surface 17b with a measurement beam B7 parallel to the Y axis.

干渉計システム118の上記各干渉計からの位置情報は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、Y干渉計16及びX干渉計126又は127の計測結果に基づいて、ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)のX,Y位置に加え、θx方向の回転情報(すなわちピッチング)、θy方向の回転情報(すなわちローリング)、及びθz方向の回転情報(すなわちヨーイング)も算出することができる。   Position information from each interferometer of the interferometer system 118 is supplied to the main controller 20. Based on the measurement results of Y interferometer 16 and X interferometer 126 or 127, main controller 20 adds rotation information (that is, pitching) in the θx direction in addition to the X and Y positions of wafer table WTB (wafer stage WST), The rotation information in the θy direction (that is, rolling) and the rotation information in the θz direction (that is, yawing) can also be calculated.

また、図1に示されるように、ステージ本体91の−Y側の側面に、凹形状の反射面を有する移動鏡41が取り付けられている。移動鏡41は、図2からわかるように、X軸方向の長さがウエハテーブルWTBの反射面17aよりも長い。   As shown in FIG. 1, a movable mirror 41 having a concave reflecting surface is attached to the side surface on the −Y side of the stage main body 91. As can be seen from FIG. 2, the movable mirror 41 is longer in the X-axis direction than the reflecting surface 17a of the wafer table WTB.

移動鏡41に対向して、干渉計システム118(図7参照)の一部を構成する一対のZ干渉計43A,43Bが設けられている(図1及び図3参照)。Z干渉計43A,43Bは、移動鏡41を介して、例えば投影ユニットPUを支持するフレーム(不図示)に固定された固定鏡47A,47Bにそれぞれ2つのY軸に平行な測長ビームB1,B2を照射する。そして、それぞれの反射光を受光して、測長ビームB1,B2の光路長を計測する。その結果より、主制御装置20は、ウエハステージWSTの4自由度(Y,Z,θy,θz)方向の位置を算出する。   A pair of Z interferometers 43A and 43B that constitute part of the interferometer system 118 (see FIG. 7) are provided facing the movable mirror 41 (see FIGS. 1 and 3). Z interferometers 43A and 43B are connected to fixed mirrors 47A and 47B, for example, fixed to a frame (not shown) that supports projection unit PU, via movable mirror 41, and length measuring beams B1 and B2 parallel to the two Y axes, respectively. Irradiate B2. And each reflected light is received and the optical path length of length measuring beam B1, B2 is measured. Based on the result, main controller 20 calculates the position of wafer stage WST in the four degrees of freedom (Y, Z, θy, θz) direction.

本実施形態の露光装置100には、干渉計システム118とは独立に、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を計測するために、エンコーダシステム150を構成する複数のヘッドユニットが設けられている。   In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, a plurality of encoder systems 150 are configured to measure the position (X, Y, θz) in the XY plane of the wafer stage WST independently of the interferometer system 118. A head unit is provided.

図4に示されるように、投影ユニットPUの+X側、+Y側、−X側、及びプライマリアライメント系AL1の−Y側に、4つのヘッドユニット62A、62B、62C、及び62Dが、それぞれ配置されている。また、アライメント系AL1、AL21〜AL24のX軸方向の両外側にヘッドユニット62E、62Fが、それぞれ設けられている。ヘッドユニット62A〜62Fは、支持部材を介して、投影ユニットPUを保持するメインフレーム(不図示)に吊り下げ状態で固定されている。なお、図4において、符号UPは、ウエハステージWST上にあるウエハのアンロードが行われるアンローディングポジションを示し、符号LPは、ウエハステージWST上への新たなウエハのロードが行われるローディングポジションを示す。 As shown in FIG. 4, four head units 62A, 62B, 62C, and 62D are arranged on the + X side, + Y side, -X side of the projection unit PU, and the -Y side of the primary alignment system AL1, respectively. ing. In addition, head units 62E and 62F are respectively provided on both outer sides in the X-axis direction of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 . The head units 62A to 62F are fixed in a suspended state to a main frame (not shown) that holds the projection unit PU via support members. In FIG. 4, symbol UP indicates an unloading position at which a wafer on wafer stage WST is unloaded, and symbol LP indicates a loading position at which a new wafer is loaded onto wafer stage WST. Show.

ヘッドユニット62A、62Cは、図5に示されるように、前述の基準軸LH上に所定間隔で配置された複数(ここでは5個)のYヘッド651〜655、Yヘッド641〜645を、それぞれ備えている。以下では、必要に応じて、Yヘッド651〜655及びYヘッド641〜645を、それぞれ、Yヘッド65及びYヘッド64とも記述する。 Head unit 62A, 62C, as shown in FIG. 5, Y heads 65 1 to 65 5 of the plurality which are arranged at predetermined intervals on the aforementioned reference axis LH (5 pieces here), Y heads 64 1 to 64 5 is provided. Hereinafter, if necessary, the Y heads 65 1 to 65 5 and Y heads 64 1 to 64 5, respectively, will also be described as Y heads 65 and Y heads 64.

ヘッドユニット62A,62Cは、Yスケール39Y1,39Y2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のY軸方向の位置(Y位置)を計測する多眼のYリニアエンコーダ70A,70C(図7参照)を構成する。なお、以下では、Yリニアエンコーダを、適宜、「Yエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。 The head units 62A and 62C use the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 to measure the position (Y position) of the wafer stage WST (wafer table WTB) in the Y-axis direction (multi-lens Y linear encoders 70A and 70C). 7). In the following, the Y linear encoder is abbreviated as “Y encoder” or “encoder” as appropriate.

ヘッドユニット62Bは、図5に示されるように、投影ユニットPUの+Y側に配置され、基準軸LV上に間隔WDで配置された複数(ここでは4個)のXヘッド665〜668を備えている。また、ヘッドユニット62Dは、プライマリアライメント系AL1の−Y側に配置され、基準軸LV上に間隔WDで配置された複数(ここでは4個)のXヘッド661〜664を備えている。以下では、必要に応じて、Xヘッド665〜668及びXヘッド661〜664をXヘッド66とも記述する。 As shown in FIG. 5, the head unit 62B is arranged on the + Y side of the projection unit PU, and includes a plurality of (here, four) X heads 66 5 to 66 8 arranged on the reference axis LV at intervals WD. I have. Further, head unit 62D is arranged on the -Y side of primary alignment system AL1, a plurality which are arranged at a distance WD on reference axis LV (four in this case) and a X heads 66 1 to 66 4. Hereinafter, the X heads 66 5 to 66 8 and the X heads 66 1 to 66 4 are also referred to as the X head 66 as necessary.

ヘッドユニット62B,62Dは、Xスケール39X1,39X2を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)のX軸方向の位置(X位置)を計測する多眼のXリニアエンコーダ70B,70D(図7参照)を構成する。なお、以下では、Xリニアエンコーダを、適宜、「Xエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。 The head units 62B and 62D use the X scales 39X 1 and 39X 2 to measure the position (X position) of the wafer stage WST (wafer table WTB) in the X-axis direction (X position). 7). In the following, the X linear encoder is abbreviated as “X encoder” or “encoder” as appropriate.

ここで、ヘッドユニット62A,62Cがそれぞれ備える5個のYヘッド65,64(より正確には、Yヘッド65,64が発する計測ビームのスケール上の照射点)のX軸方向の間隔WDは、露光の際などに、少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するYスケール39Y1,39Y2に対向する(計測ビームを照射する)ように定められている。同様に、ヘッドユニット62B,62Dがそれぞれ備える隣接するXヘッド66(より正確には、Xヘッド66が発する計測ビームのスケール上の照射点)のY軸方向の間隔WDは、露光の際などに、少なくとも1つのヘッドが、常に、対応するXスケール39X又は39X2に対向する(計測ビームを照射する)ように定められている。 Here, the interval WD in the X-axis direction of the five Y heads 65 and 64 (more precisely, the irradiation points on the scale of the measurement beam emitted by the Y heads 65 and 64) provided in the head units 62A and 62C, respectively. At the time of exposure or the like, it is determined that at least one head always faces the corresponding Y scales 39Y 1 and 39Y 2 (irradiates the measurement beam). Similarly, the interval WD in the Y-axis direction between adjacent X heads 66 (more precisely, the irradiation points on the scale of the measurement beam emitted by the X head 66) provided in the head units 62B and 62D is determined during exposure. , It is determined that at least one head always faces the corresponding X scale 39X or 39X 2 (irradiates the measurement beam).

なお、ヘッドユニット62Bの最も−Y側のXヘッド665とヘッドユニット62Dの最も+Y側のXヘッド664との間隔は、ウエハステージWSTのY軸方向の移動により、その2つのXヘッド間で切り換え(つなぎ)が可能となるように、ウエハテーブルWTBのY軸方向の幅よりも狭く設定されている。 The distance between the most + Y side X heads 66 4 of the most -Y side of the X heads 66 5 and the head unit 62D of the head unit 62B is the movement of the Y-axis direction of wafer stage WST, between the two X heads The width of the wafer table WTB is set to be narrower than the width in the Y-axis direction so that it can be switched (connected).

ヘッドユニット62Eは、図5に示されるように、複数(ここでは4個)のYヘッド671〜674を備えている。 Head unit 62E, as shown in FIG. 5, a Y heads 67i to 674 4 of the plurality of (four in this case).

ヘッドユニット62Fは、複数(ここでは4個)のYヘッド681〜684を備えている。Yヘッド681〜684は、基準軸LVに関して、Yヘッド674〜671と対称な位置に配置されている。以下では、必要に応じて、Yヘッド674〜671及びYヘッド681〜684を、それぞれYヘッド67及びYヘッド68とも記述する。 Head unit 62F is equipped with a Y heads 68 1 to 68 4 of a plurality (four in this case). Y heads 68 1 to 68 4, with respect to the reference axis LV, is disposed on the Y head 67 4-67 1 and symmetrical position. Hereinafter, if necessary, the Y head 67 4-67 1 and Y heads 68 1 to 68 4, each describing both Y heads 67 and Y heads 68.

アライメント計測の際には、少なくとも各1つのYヘッド67,68が、それぞれYスケール39Y2,39Y1に対向する。このYヘッド67,68(すなわち、これらYヘッド67,68によって構成されるYエンコーダ70E,70F)によってウエハステージWSTのY位置(及びθz回転)が計測される。 At the time of alignment measurement, at least one Y head 67 and 68 faces the Y scales 39Y 2 and 39Y 1 , respectively. The Y position (and θz rotation) of wafer stage WST is measured by Y heads 67 and 68 (that is, Y encoders 70E and 70F constituted by Y heads 67 and 68).

また、本実施形態では、セカンダリアライメント系のベースライン計測時などに、セカンダリアライメント系AL21,AL24にX軸方向で隣接するYヘッド673,682が、FDバー46の一対の基準格子52とそれぞれ対向し、その一対の基準格子52と対向するYヘッド673,682によって、FDバー46のY位置が、それぞれの基準格子52の位置で計測される。以下では、一対の基準格子52にそれぞれ対向するYヘッド673,682によって構成されるエンコーダをYリニアエンコーダ70E2,70F2(図7参照)と呼ぶ。また、識別のため、Yスケール39Y2,39Y1に対向するYヘッド67,68によって構成されるYエンコーダを、Yエンコーダ70E1、70F1と呼ぶ。 In the present embodiment, the Y heads 67 3 and 68 2 adjacent to the secondary alignment systems AL2 1 and AL2 4 in the X-axis direction are used as a pair of reference grids of the FD bar 46 when measuring the baseline of the secondary alignment system. The Y position of the FD bar 46 is measured at the position of each reference grating 52 by the Y heads 67 3 and 68 2 that face each other and the pair of reference gratings 52. Hereinafter, encoders configured by Y heads 67 3 and 68 2 respectively facing the pair of reference gratings 52 are referred to as Y linear encoders 70E 2 and 70F 2 (see FIG. 7). For identification purposes, Y encoders composed of Y heads 67 and 68 facing Y scales 39Y 2 and 39Y 1 are referred to as Y encoders 70E 1 and 70F 1 .

上述したエンコーダ70A〜70Fの計測値は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、エンコーダ70A〜70Dのうちの3つ、又はエンコーダ70E1,7F1,70B及び70Dのうちの3つの計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。ここで、Xヘッド66,Yヘッド65,64(又は68,67)の計測値(それぞれCX,CY1,CY2と表記する)は、ウエハステージWSTの位置(X,Y,θz)に対して、次式(1)〜(3)のように依存する。 The measured values of the encoders 70A to 70F described above are supplied to the main controller 20. Main controller 20 determines position (X) of wafer stage WST in the XY plane based on the measured values of three of encoders 70A to 70D or three of encoders 70E 1 , 7F 1 , 70B and 70D. , Y, θz). Here, the measured values of X head 66 and Y heads 65 and 64 (or 68 and 67) (represented as C X , C Y1 and C Y2 , respectively) are at the position (X, Y, θz) of wafer stage WST. On the other hand, it depends on the following expressions (1) to (3).

= (p−X)cosθz+(q−Y)sinθz …(1)
Y1=−(pY1−X)sinθz+(qY1−Y)cosθz …(2)
Y2=−(pY2−X)sinθz+(qY2−Y)cosθz …(3)
ただし、(p,q),(pY1,qY1),(pY2,qY2)は、それぞれXヘッド66,Yヘッド65(又は68),Yヘッド64(又は67)のX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。そこで、主制御装置20は、3つのヘッドの計測値CX,CY1,CY2を連立方程式(1)〜(3)に代入し、それらを解くことにより、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。この算出結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。
C X = (p X −X) cos θz + (q X −Y) sin θz (1)
C Y1 = − (p Y1 −X) sin θz + (q Y1 −Y) cos θz (2)
C Y2 = − (p Y2 −X) sin θz + (q Y2 −Y) cos θz (3)
However, (p X , q X ), (p Y 1 , q Y 1 ), (p Y 2 , q Y 2 ) are X, 66, Y (or 68), and Y (or 67) X, 66, respectively. This is the Y installation position (more precisely, the X and Y positions of the irradiation point of the measurement beam). Therefore, main controller 20 substitutes measurement values C X , C Y1 , and C Y2 of the three heads into simultaneous equations (1) to (3), and solves them to obtain them in the XY plane of wafer stage WST. The position (X, Y, θz) is calculated. According to this calculation result, drive control of wafer stage WST is performed.

また、主制御装置20は、リニアエンコーダ70E2,70F2の計測値に基づいて、FDバー46(ウエハステージWST)のθz方向の回転を制御する。ここで、リニアエンコーダ70E,70Fの計測値(それぞれCY1,CY2と表記する)は、FDバー46の(X,Y,θz)位置に対し、式(2)、(3)のように依存する。従って、FDバー46のθz位置は、計測値CY1,CY2より、次式(4)のように求められる。 Main controller 20 controls the rotation of FD bar 46 (wafer stage WST) in the θz direction based on the measurement values of linear encoders 70E 2 and 70F 2 . Here, the measured values of the linear encoders 70E and 70F (represented as C Y1 and C Y2 , respectively) are expressed by equations (2) and (3) with respect to the (X, Y, θz) position of the FD bar 46. Dependent. Accordingly, the θz position of the FD bar 46 is obtained from the measured values C Y1 and C Y2 as in the following equation (4).

sinθz=−(CY1−CY2)/(pY1−pY2) …(4)
ただし、簡単のため、qY1=qY2を仮定した。
sin θz = − (C Y1 −C Y2 ) / (p Y1 −p Y2 ) (4)
However, for the sake of simplicity, q Y1 = q Y2 is assumed.

なお、各エンコーダヘッド(Yヘッド、Xヘッド)として、例えば、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示されている干渉型のエンコーダヘッドを用いることができる。この種のエンコーダヘッドでは、2つの計測ビームを対応するスケールに照射し、それぞれの戻り光を1つの干渉光に合成して受光し、その干渉光の強度を光検出器を用いて計測する。その干渉光の強度変化より、スケールの計測方向(回折格子の周期方向)への変位を計測する。   As each encoder head (Y head, X head), for example, an interference type encoder head disclosed in International Publication No. 2007/097379 pamphlet can be used. In this type of encoder head, two measurement beams are irradiated onto corresponding scales, the respective return lights are combined into one interference light, and the intensity of the interference light is measured using a photodetector. Based on the intensity change of the interference light, the displacement of the scale in the measurement direction (the diffraction grating periodic direction) is measured.

さらに、本実施形態の露光装置100では、図4及び図6に示されるように、照射系90a及び受光系90bから成る多点焦点位置検出系(以下、「多点AF系」と略述する)が設けられている。多点AF系としては、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式を採用している。本実施形態では、一例として、前述のヘッドユニット62Eの−X端部の+Y側に照射系90aが配置され、これに対峙する状態で、前述のヘッドユニット62Fの+X端部の+Y側に受光系90bが配置されている。なお、多点AF系(90a,90b)は、投影ユニットPUを保持するメインフレームの下面に固定されている。   Furthermore, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, a multipoint focal position detection system (hereinafter referred to as “multipoint AF system”) including an irradiation system 90a and a light receiving system 90b. ) Is provided. As the multipoint AF system, an oblique incidence system having the same configuration as that disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332 is adopted. In the present embodiment, as an example, the irradiation system 90a is disposed on the + Y side of the −X end portion of the head unit 62E described above, and light is received on the + Y side of the + X end portion of the head unit 62F while facing this. A system 90b is arranged. The multipoint AF system (90a, 90b) is fixed to the lower surface of the main frame that holds the projection unit PU.

図4及び図6では、それぞれ検出ビームが照射される複数の検出点が、個別に図示されず、照射系90a及び受光系90bの間でX軸方向に延びる細長い検出領域(ビーム領域)AFとして示されている。検出領域AFは、X軸方向の長さがウエハWの直径と同程度に設定されているので、ウエハWをY軸方向に1回スキャンするだけで、ウエハWのほぼ全面でZ軸方向の位置情報(面位置情報)を計測できる。   In FIG. 4 and FIG. 6, a plurality of detection points irradiated with the detection beam are not shown individually, but as elongated detection areas (beam areas) AF extending in the X-axis direction between the irradiation system 90a and the light receiving system 90b. It is shown. Since the detection area AF is set to have a length in the X-axis direction that is approximately the same as the diameter of the wafer W, the wafer W is scanned almost in the Y-axis direction once in the Z-axis direction. Position information (surface position information) can be measured.

図6に示されるように、多点AF系(90a,90b)の検出領域AFの両端部近傍に、基準軸LVに関して対称な配置で、面位置計測システム180の一部を構成する各一対のZ位置計測用のヘッド(以下、「Zヘッド」と略述する)72a,72b、及び72c,72dが設けられている。これらのZヘッド72a〜72dは、不図示のメインフレームの下面に固定されている。   As shown in FIG. 6, each pair of pairs constituting a part of the surface position measurement system 180 is arranged in the vicinity of both ends of the detection area AF of the multipoint AF system (90a, 90b) in a symmetrical arrangement with respect to the reference axis LV. Heads for Z position measurement (hereinafter abbreviated as “Z head”) 72a, 72b and 72c, 72d are provided. These Z heads 72a to 72d are fixed to the lower surface of a main frame (not shown).

Zヘッド72a〜72dとしては、例えば、CDドライブ装置などで用いられる光ピックアップと同様の光学式変位センサのヘッドが用いられる。Zヘッド72a〜72dは、ウエハテーブルWTBに対し上方から計測ビームを照射し、その反射光を受光して、照射点におけるウエハテーブルWTBの面位置を計測する。なお、本実施形態では、Zヘッドの計測ビームは、前述のYスケール39Y1,39Y2を構成する反射型回折格子によって反射される構成を採用している。 As the Z heads 72a to 72d, for example, a head of an optical displacement sensor similar to an optical pickup used in a CD drive device or the like is used. Z heads 72a to 72d irradiate wafer table WTB with a measurement beam from above, receive the reflected light, and measure the surface position of wafer table WTB at the irradiation point. In the present embodiment, a configuration is adopted in which the measurement beam of the Z head is reflected by the reflection type diffraction grating constituting the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 described above.

さらに、前述のヘッドユニット62A,62Cは、図6に示されるように、それぞれが備える5つのYヘッド65j,64i(i,j=1〜5)と同じX位置に、ただしY位置をずらして、それぞれ5つのZヘッド76j,74i(i,j=1〜5)を備えている。そして、ヘッドユニット62A,62Cのそれぞれに属する5つのZヘッド76j,74iは、互いに基準軸LVに関して対称に配置されている。なお、各Zヘッド76j,74iとしては、前述のZヘッド72a〜72dと同様の光学式変位センサのヘッドが採用される。 Further, as shown in FIG. 6, the head units 62A and 62C described above are in the same X position as the five Y heads 65 j and 64 i (i, j = 1 to 5) provided in the head units 62A and 62C. The five Z heads 76 j and 74 i (i, j = 1 to 5) are provided while being shifted. The five Z heads 76 j and 74 i belonging to the head units 62A and 62C are arranged symmetrically with respect to the reference axis LV. Incidentally, as each Z head 76 j, 74 i, the head of the same optical displacement sensor as described above for Z head 72a~72d is employed.

上述したZヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765は、図7に示されるように、信号処理・選択装置170を介して主制御装置20に接続されており、主制御装置20は、信号処理・選択装置170を介してZヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765の中から任意のZヘッドを選択して作動状態とし、その作動状態としたZヘッドで検出した面位置情報を信号処理・選択装置170を介して受け取る。本実施形態では、Zヘッド72a〜72d,741〜745,761〜765と、信号処理・選択装置170とを含んでウエハステージWSTのZ軸方向及びXY平面に対する傾斜方向の位置情報を計測する面位置計測システム180が構成されている。 Above Z heads 72a to 72d, 74 to 72d, 76 1 to 76 5, as shown in FIG. 7, are connected to the main controller 20 via the signal processing and selection device 170, the main control device 20, Z head 72a~72d via signal processing and selection device 170, and 74 to 72d, 76 1 to 76 operating condition by selecting any Z head from five, and its operating state Surface position information detected by the Z head is received via the signal processing / selection device 170. In this embodiment, Z head 72a~72d, 74 1 ~74 5, 76 1 ~76 5 and the position information of the tilt direction and a signal processing and selection device 170 with respect to the Z-axis direction and the XY plane of wafer stage WST A surface position measurement system 180 is measured.

本実施形態では、主制御装置20は、面位置計測システム180(図7参照)を用いて、ウエハステージWSTの有効ストローク領域、すなわち露光及びアライメント計測のためにウエハステージWSTが移動する領域において、その2自由度方向(Z,θy)の位置座標を計測する。   In the present embodiment, main controller 20 uses surface position measurement system 180 (see FIG. 7), in an effective stroke area of wafer stage WST, that is, in an area where wafer stage WST moves for exposure and alignment measurement. The position coordinates in the two-degree-of-freedom direction (Z, θy) are measured.

主制御装置20は、露光時には、少なくとも各1つのZヘッド74i,76j(i,jは1〜5のいずれか)の計測値に従って、テーブル面上の基準点(テーブル面と光軸AXとの交点)における、ウエハステージWSTの高さZとローリングθyを算出する。ここで、Zヘッド74i,76j(i,jは1〜5のいずれか)の計測値(それぞれZL,ZRと表記する)は、ウエハステージWSTの(Z0,θx,θy)位置に対して、次式(5),(6)のように依存する。 At the time of exposure, main controller 20 determines a reference point (table surface and optical axis AX) on the table surface according to the measured value of at least one Z head 74 i , 76 j (i, j is any one of 1 to 5). The height Z 0 and the rolling θy of wafer stage WST at the point of intersection) are calculated. Here, Z heads 74 i, 76 j (i, j is one of 1 to 5) measured values (respectively Z L, denoted as Z R), the wafer stage WST (Z 0, [theta] x, [theta] y) It depends on the position as shown in the following equations (5) and (6).

L=−tanθy・pL+tanθx・qL+Z0 …(5)
R=−tanθy・pR+tanθx・qR+Z0 …(6)
ただし、スケール表面を含めウエハテーブルWTBの上面は、理想的な平面だとする。なお、(pL,qL),(pR,qR)は、それぞれZヘッド74i,76jのX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。式(5)、(6)より、次式(7)、(8)が導かれる。
Z L = −tan θy · p L + tan θx · q L + Z 0 (5)
Z R = −tan θy · p R + tan θx · q R + Z 0 (6)
However, it is assumed that the upper surface of wafer table WTB including the scale surface is an ideal plane. Note that (p L , q L ) and (p R , q R ) are the X and Y installation positions of the Z heads 74 i and 76 j (more precisely, the X and Y positions of the irradiation point of the measurement beam), respectively. is there. From the equations (5) and (6), the following equations (7) and (8) are derived.

0=〔ZL+ZR−tanθx・(qL+qR)〕/2 …(7)
tanθy=〔ZL−ZR−tanθx・(qL−qR)〕/(pR−pL) …(8)
従って、主制御装置20は、Zヘッド74i,76jの計測値ZL,ZRを用いて、式(7)、(8)より、ウエハステージWSTの高さZとローリングθyを算出する。ただし、ピッチングθxは、別のセンサシステム(本実施形態では干渉計システム118)の計測結果を用いる。
Z 0 = [Z L + Z R −tan θx · (q L + q R )] / 2 (7)
tanθy = [Z L -Z R -tanθx · (q L -q R) ] / (p R -p L) ... (8)
Therefore, main controller 20 calculates height Z 0 and rolling θy of wafer stage WST from equations (7) and (8) using measured values Z L and Z R of Z heads 74 i and 76 j. To do. However, the pitching θx uses a measurement result of another sensor system (interferometer system 118 in the present embodiment).

主制御装置20は、フォーカスキャリブレーションとフォーカスマッピング時には、4つのZヘッド72a〜72dの計測値(それぞれZa,Zb,Zc,Zdと表記する)を用いて、多点AF系(90a,90b)の複数の検出点の中心(X,Y)=(Ox’,Oy’)におけるウエハテーブルWTBの高さZとローリングθyを、次式(9)(10)より、算出する。 The main controller 20 uses the measurement values (represented as Za, Zb, Zc, and Zd) of the four Z heads 72a to 72d at the time of focus calibration and focus mapping, and multipoint AF system (90a, 90b). The height Z 0 and rolling θy of the wafer table WTB at the center (X, Y) = (Ox ′, Oy ′) of the plurality of detection points are calculated from the following equations (9) and (10).

=(Za+Zb+Zc+Zd)/4 …(9)
tanθy=−(Za+Zb−Zc−Zd)/(pa+pb−pc−pd) …(10)
ここで、(p,q),(p,q),(p,q),(p,q)はそれぞれZヘッド72a〜72dのX,Y設置位置(より正確には計測ビームの照射点のX,Y位置)である。ただし、pa=pb,pc=pd,qa=qc,qb=qd,(pa+pc)/2=(pb+pd)/2=Ox’,(qa+qb)/2=(qc+qd)/2=Oy’とする。なお、先と同様に、ピッチングθxは、別のセンサシステム(本実施形態では干渉計システム118)の計測結果を用いる。
Z 0 = (Za + Zb + Zc + Zd) / 4 (9)
tanθy = - (Za + Zb- Zc-Zd) / (p a + p b -p c -p d) ... (10)
Here, (p a , q a ), (p b , q b ), (p c , q c ), and (p d , q d ) are the X and Y installation positions (more accurate) of the Z heads 72a to 72d, respectively. (X, Y position of the irradiation point of the measurement beam). However, p a = p b, p c = p d, q a = q c, q b = q d, (p a + p c) / 2 = (p b + p d) / 2 = Ox ', (q a + Q b ) / 2 = (q c + q d ) / 2 = Oy ′. As in the previous case, the pitching θx uses the measurement result of another sensor system (interferometer system 118 in the present embodiment).

図7には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ(又はワークステーション)から成る主制御装置20を中心として構成されている。   FIG. 7 shows the main configuration of the control system of the exposure apparatus 100. This control system is mainly configured of a main control device 20 composed of a microcomputer (or a workstation) for overall control of the entire apparatus.

上述のようにして構成された本実施形態の露光装置では、例えば国際公開第2007/097379号パンフレットの実施形態中に開示されている手順と同様の手順に従って、ウエハステージWSTを用いた通常のシーケンスの処理が、主制御装置20によって実行される。なお、これについては後述する。   In the exposure apparatus of the present embodiment configured as described above, for example, a normal sequence using wafer stage WST according to a procedure similar to the procedure disclosed in the embodiment of International Publication No. 2007/097379. This process is executed by the main controller 20. This will be described later.

ところで、Yスケール39Y1,39Y2及びXスケール39X1,39X2を構成する回折格子(所定のピッチで配列された無数の格子線38,37)は、長時間の使用において、熱的あるいは機械的な力の作用により歪むことがある。そのようなスケールの歪みは、たとえ微小であっても、本実施形態の露光装置100において要求されるエンコーダシステム150(エンコーダヘッド)の計測精度に対し、必ずしも無視できない計測誤差を生じ得る。また、Yスケール39Y1,39Y2(を構成する反射型回折格子)の表面は、必ずしも理想的な平面ではない。また、前述の通り、Yスケール39Y1,39Y2は、経時的に変形することがある。そのようスケール表面の凹凸は、露光装置100において要求される面位置計測システム180(Zヘッド)の計測精度に対し、必ずしも無視できない計測誤差を生じ得る。 By the way, the diffraction gratings (innumerable grating lines 38 and 37 arranged at a predetermined pitch) constituting the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 and the X scales 39X 1 and 39X 2 are thermally or mechanically used for a long time. It may be distorted by the action of a natural force. Even if such a distortion of the scale is minute, a measurement error that cannot necessarily be ignored can occur with respect to the measurement accuracy of the encoder system 150 (encoder head) required in the exposure apparatus 100 of the present embodiment. Further, the surface of the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 (which constitutes the reflective diffraction grating) is not necessarily an ideal plane. Further, as described above, the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 may be deformed over time. Such irregularities on the surface of the scale may cause a measurement error that cannot necessarily be ignored with respect to the measurement accuracy of the surface position measurement system 180 (Z head) required in the exposure apparatus 100.

そこで、本実施形態では、主制御装置20が、干渉計システム118を用いて、エンコーダシステム150の計測誤差を補正するための較正情報を収集・作成し、それを用いてエンコーダシステム150の計測誤差を補正して、ウエハステージWSTの位置計測精度を保障する。また、主制御装置20は、干渉計システム118を用いて、面位置計測システム180の計測誤差を補正するための較正情報を収集・作成し、それを用いて面位置計測システム180の計測誤差を補正して、ウエハステージWSTの位置計測精度を保障する。以下、これについて説明する。   Therefore, in the present embodiment, the main controller 20 uses the interferometer system 118 to collect and create calibration information for correcting the measurement error of the encoder system 150, and uses it to measure the measurement error of the encoder system 150. Is corrected to ensure the accuracy of position measurement of wafer stage WST. Further, main controller 20 collects and creates calibration information for correcting the measurement error of surface position measurement system 180 using interferometer system 118, and uses it to measure the measurement error of surface position measurement system 180. The position measurement accuracy of wafer stage WST is ensured by correcting. This will be described below.

主制御装置20は、前述の手順に従ってエンコーダシステム150を用いてウエハステージWSTのX,Y,θz位置を計測すると同時に、干渉計システム118を用いて同じくウエハステージWSTのX,Y,θz位置を計測する。ここで、干渉計システム118のX,Y,θz位置の計測結果を、それぞれξ,ζ,σと表記する。   Main controller 20 measures the X, Y, and θz positions of wafer stage WST using encoder system 150 according to the above-described procedure, and at the same time, determines the X, Y, and θz positions of wafer stage WST using interferometer system 118. measure. Here, the measurement results of the X, Y, and θz positions of the interferometer system 118 are expressed as ξ, ζ, and σ, respectively.

主制御装置20は、Xヘッド66に対する較正情報を作成するために、較正データε(εX1,εX2)を収集する。干渉計システム118を用いて得られるウエハステージWSTの位置計測結果(ξ,ζ,σ)を、それぞれ、式(1)のX,Y,θzに代入し、Xヘッド66の計測値Cを予測する。予測された計測値Cを、Γと表記する。そして、Xヘッド66の計測値Cとその予測値Γとの差ε=C−Γを、較正データとして、Xスケール39X1又は39X2上のXヘッド66の計測ビームの照射点の位置(x,y)に対して、収集する。ただし、Xヘッド66〜66、すなわちXスケール39X1に対して収集された差εをεX1、Xヘッド66〜66、すなわちXスケール39X2に対して収集された差εをεX2、とする。 The main controller 20 collects calibration data ε XX1 , ε X2 ) in order to create calibration information for the X head 66. The position measurement results (ξ, ζ, σ) of wafer stage WST obtained using interferometer system 118 are substituted for X, Y, θz in equation (1), respectively, and measurement value C X of X head 66 is used. Predict. The predicted measurement value C X, referred to as gamma X. Then, the difference epsilon X = C X-gamma X of the measurement values C X X heads 66 and its prediction value gamma X, as calibration data, the irradiation of the measurement beams of X scales 39X 1 or 39X on 2 X heads 66 Collect for point location (x, y). However, X head 66 5-66 8, i.e. X scales 39X difference collected for 1 epsilon an X epsilon X1, X head 66 1-66 4, i.e. X scales 39X difference epsilon X collected for 2 Is ε X2 .

なお、較正データεには、主としてスケールの歪みに起因するエンコーダヘッドの計測誤差が取り込まれるが、原理上、スケール上の計測ビームの照射点の位置に依存するその他の計測誤差も取り込まれる。 The calibration data ε X mainly includes measurement errors of the encoder head due to scale distortion, but in principle, other measurement errors depending on the position of the irradiation point of the measurement beam on the scale are also captured.

主制御装置20は、Yヘッド65,64に対する較正情報を作成するために、較正データεY1,εY2を収集する。主制御装置20は、干渉計システム118を用いて得られるウエハステージWSTの位置計測結果(ξ,ζ,σ)を、それぞれ、式(2)、(3)のX,Y,θzに代入し、Yヘッド65,64の計測値CY1,CY2を予測する。予測された計測値CY1,CY2を、それぞれ、ΓY1,ΓY2と表記する。そして、主制御装置20は、Yヘッド65,64の計測値CY1,CY2とそれらの予測値ΓY1,ΓY2との差εY1=CY1−ΓY1,εY2=CY2−ΓY2を、較正データとして、それぞれ、Yスケール39Y1,39Y2上のYヘッド65,64の計測ビームの照射点の位置(x,y)に対して、収集する。 The main controller 20, to create the calibration information for the Y heads 65 and 64, to collect calibration data epsilon Y1, epsilon Y2. Main controller 20 substitutes the position measurement results (ξ, ζ, σ) of wafer stage WST obtained using interferometer system 118 for X, Y, θz in equations (2) and (3), respectively. The measured values C Y1 and C Y2 of the Y heads 65 and 64 are predicted. The predicted measurement values C Y1 and C Y2 are denoted as Γ Y1 and Γ Y2 , respectively. Then, the main controller 20, Y measurement values C Y1, C Y2 and their predicted value gamma Y1 heads 65 and 64, gamma Y2 difference between ε Y1 = C Y1 -Γ Y1, ε Y2 = C Y2 -Γ Y2 is collected as calibration data for the positions (x, y) of the measurement beam irradiation points of the Y heads 65 and 64 on the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , respectively.

また、主制御装置20は、Yヘッド68,67に対する較正情報を作成するための較正データεY1,εY2も、Yヘッド65,64に対するそれらと同様に収集する。 Main controller 20 also collects calibration data ε Y1 and ε Y2 for creating calibration information for Y heads 68 and 67 in the same manner as those for Y heads 65 and 64.

主制御装置20は、較正データεX1,εX2,εY1,εY2の収集を、露光装置100の後述する通常のシーケンスの処理実行中、すなわち露光工程、アライメント工程等の処理と並行して、実行する。ここで、図8(A)に示されるように露光工程の処理と並行して収集が実行される場合、露光工程中に使用されるXヘッド66及びYヘッド65,64に対する較正データが収集される。図8(A)に示される状況では、Xヘッド66及びYヘッド65,64に対する較正データが収集されている。また、図8(B)に示されるようにアライメント工程の処理と並行して収集が実行される場合、アライメント計測処理中に使用されるXヘッド66及びYヘッド68,67に対する較正データが収集される。図8(B)に示される状況では、Xヘッド66及びYヘッド67,68に対する較正データが収集されている。 Main controller 20 collects calibration data ε X1 , ε X2 , ε Y1 , and ε Y2 during execution of a normal sequence process described later of exposure apparatus 100, that is, in parallel with processes such as an exposure process and an alignment process. ,Execute. Here, as shown in FIG. 8A, when collection is performed in parallel with the exposure process, calibration data for the X head 66 and the Y heads 65 and 64 used during the exposure process is collected. The In the situation shown in FIG. 8 (A), the calibration data for the X heads 66 5 and Y heads 65 3, 64 3 are collected. In addition, as shown in FIG. 8B, when collection is performed in parallel with the alignment process, calibration data for the X head 66 and the Y heads 68 and 67 used during the alignment measurement process is collected. The In the situation shown in FIG. 8 (B), the calibration data for the X heads 66 2 and Y head 67 3, 68 2 are collected.

また、主制御装置20は、前述の手順に従って面位置計測システム180を用いてウエハステージWSTのZ,θy位置を計測すると同時に、干渉計システム118を用いて同じくウエハステージWSTのZ,θy位置及びθx位置を計測する。ここで、干渉計システム118のZ,θy,θx位置の計測結果を、それぞれη,σy,σxと表記する。   Main controller 20 measures the Z and θy positions of wafer stage WST using surface position measurement system 180 in accordance with the above-described procedure, and at the same time uses Z and θy positions of wafer stage WST using interferometer system 118. The θx position is measured. Here, the measurement results of the Z, θy, and θx positions of the interferometer system 118 are expressed as η, σy, and σx, respectively.

主制御装置20は、Zヘッド76,72c,72dに対する較正情報を作成するために、較正データεZ1を収集する。主制御装置20は、干渉計システム118を用いて得られるウエハステージWSTの位置計測結果(η,σy,σx)を、それぞれ、式(6)のZ0,θy,θxに代入し、Zヘッド76,72c,72dの計測値ZRを予測する。予測された計測値ZRを、ΓZ1と表記する。そして、主制御装置20は、Zヘッド76,72c,72dの計測値ZRとその予測値ΓZ1との差εZ1=ZR−ΓZ1を、較正データとして、Yスケール39Y1上のZヘッド76,72c,72dの計測ビームの照射点の位置(x,y)に対して、収集する。 The main controller 20, Z head 76,72C, to create the calibration information for 72d, collecting calibration data epsilon Z1. Main controller 20 substitutes the position measurement results (η, σy, σx) of wafer stage WST obtained by using interferometer system 118 for Z 0 , θy, θx in equation (6), respectively, and the Z head The measured values Z R of 76, 72c, 72d are predicted. The predicted measurement value Z R is expressed as Γ Z1 . The main controller 20 then uses the difference ε Z1 = Z R −Γ Z1 between the measured value Z R of the Z heads 76, 72c, and 72d and the predicted value Γ Z1 as calibration data, Z on the Y scale 39Y 1. Data are collected for the positions (x, y) of the irradiation points of the measurement beams of the heads 76, 72c, 72d.

主制御装置20は、上記と同様に、Zヘッド74,72a,72bに対する較正情報を作成するために、較正データεZ2を収集する。主制御装置20は、干渉計システム118を用いて得られるウエハステージWSTの位置計測結果(η,σy,σx)を、それぞれ、式(5)のZ0,θy,θxに代入し、Zヘッド74,72a,72bの計測値ZLを予測する。予測された計測値ZLを、ΓZ2と表記する。そして、主制御装置20は、Zヘッド74,72a,72bの計測値ZLとその予測値ΓZ2との差εZ2=ZR−ΓZ2を、較正データとして、Yスケール39Y2上のZヘッド74,72a,72bの計測ビームの照射点の位置(x,y)に対して、収集する。 The main controller 20, as above, to create the calibration information for the Z head 74,72A, 72b, collecting calibration data epsilon Z2. Main controller 20 substitutes the position measurement results (η, σy, σx) of wafer stage WST obtained by using interferometer system 118 for Z 0 , θy, θx in equation (5), respectively, and the Z head The measured values Z L of 74, 72a, 72b are predicted. The predicted measurement value Z L, referred to as gamma Z2. Then, main controller 20 uses the difference ε Z2 = Z R −Γ Z2 between measured value Z L of Z heads 74, 72a, and 72b and its predicted value Γ Z2 as calibration data, Z on Y scale 39Y 2. Data are collected for the positions (x, y) of the irradiation points of the measurement beams of the heads 74, 72a, 72b.

なお、較正データεZ1,εZ2には、主としてスケールの表面の凹凸に起因するZヘッドの計測誤差が取り込まれるが、原理上、スケール上の計測ビームの照射点の位置に依存するその他の計測誤差も取り込まれる。 The calibration data ε Z1 and ε Z2 mainly incorporate measurement errors of the Z head due to the irregularities on the surface of the scale, but in principle, other measurements depending on the position of the irradiation point of the measurement beam on the scale. Errors are also included.

主制御装置20は、較正データεZ1,εZ2の収集を、露光装置の稼働中、すなわち露光工程の処理、フォーカスマッピング(及びフォーカスキャリブレーション)等の処理と並行して、実行する。ここで、図8(A)に示されるように露光工程の処理と並行して収集が実行される場合、露光工程中に使用されるZヘッド76,74に対する較正データが収集される。図8(A)に示される状況では、Zヘッド76,74に対する較正データが収集されている。また、図9に示されるようにフォーカスマッピング(及びフォーカスキャリブレーション)と並行して収集が実行される場合、これらの処理中に使用されるZヘッド72a〜72dに対する較正データが収集される。 Main controller 20 collects calibration data ε Z1 and ε Z2 while the exposure apparatus is in operation, that is, in parallel with processing such as exposure process and focus mapping (and focus calibration). Here, as shown in FIG. 8A, when collection is executed in parallel with the exposure process, calibration data for the Z heads 76 and 74 used during the exposure process is collected. In the situation shown in FIG. 8A, calibration data for the Z heads 76 3 and 74 3 is collected. In addition, as shown in FIG. 9, when acquisition is performed in parallel with focus mapping (and focus calibration), calibration data for the Z heads 72a to 72d used during these processes is collected.

なお、主制御装置20は、実際の露光動作中に限らず、露光動作中にウエハステージWSTが移動する領域内にウエハステージWSTが位置する際に、Xヘッド66及びYヘッド65,64に対する較正データ、並びにZヘッド76,74に対する較正データを収集しても良い。また、主制御装置20は、実際のアライメント計測中に限らず、アライメント計測中にウエハステージWSTが移動する領域内にウエハステージWSTが位置する際に、Xヘッド66及びYヘッド65,64に対する較正データを収集しても良い。また、主制御装置20は、実際のフォーカスマッピング(及びフォーカスキャリブレーション)中に限らず、これらの処理中にウエハステージWSTが移動する領域内にウエハステージWSTが位置する際に、Zヘッド72a〜72dに対する較正データを収集しても良い。   Main controller 20 is not limited to the actual exposure operation, and calibration is performed on X head 66 and Y heads 65 and 64 when wafer stage WST is located in an area where wafer stage WST moves during the exposure operation. Data and calibration data for the Z heads 76, 74 may be collected. Further, main controller 20 is not limited to the actual alignment measurement, and calibration is performed on X head 66 and Y heads 65 and 64 when wafer stage WST is located in an area where wafer stage WST moves during alignment measurement. Data may be collected. The main controller 20 is not limited to the actual focus mapping (and focus calibration), and when the wafer stage WST is located in the area where the wafer stage WST moves during these processes, Calibration data for 72d may be collected.

また、主制御装置20は、高精度な較正情報を作成するために、較正データを選別して収集する。例えば、スケールの歪み及び凹凸に特徴がある場合、それを再現する適当なモデルを仮定する。このモデルから推測される較正データεに対応する量を、ε’と表記する。主制御装置20は、収集される較正データεと対応するモデルε’との差ε−ε’が大きいスケール上の領域について、その他の領域より多くの較正データεを収集する。あるいは、主制御装置20は、差ε−ε’の位置(x,y)についての変化が著しいスケール上の領域について、その他の領域より多くの較正データを収集する。   In addition, main controller 20 selects and collects calibration data in order to create highly accurate calibration information. For example, if there are features in scale distortion and irregularities, an appropriate model is assumed to reproduce them. An amount corresponding to the calibration data ε estimated from this model is expressed as ε ′. The main controller 20 collects more calibration data ε than the other regions in the region on the scale where the difference ε−ε ′ between the collected calibration data ε and the corresponding model ε ′ is large. Alternatively, the main controller 20 collects more calibration data than the other regions in the region on the scale where the change with respect to the position (x, y) of the difference ε−ε ′ is significant.

また、主制御装置20は、ウエハステージWSTの加速度が所定の許容範囲を超えた場合には、較正データの収集を中断する。これは、ウエハステージWSTの加速に伴ってスケールが歪み、それによってエンコーダの計測誤差が発生するからである。また、本実施形態では、干渉計システム118を、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180を較正するための基準計測系として使用している。ここで、干渉計を用いた計測では、その測長ビームの光路上の雰囲気の温度変化と温度勾配とによって発生する空気の揺らぎにより、計測誤差が発生し得る。そこで、主制御装置20は、ウエハステージWSTの速度が、空気の揺らぎによる計測誤差が発生しないあるいは十分無視できる程度である範囲を超えた場合には、較正データの収集を中断することとする。また、主制御装置20は、ウウエハステージWSTが基準姿勢(θx=θy=0)を維持している場合にのみ、較正データの収集を実行することが望ましい。   Main controller 20 stops collecting calibration data when the acceleration of wafer stage WST exceeds a predetermined allowable range. This is because the scale is distorted as the wafer stage WST is accelerated, which causes an encoder measurement error. In the present embodiment, the interferometer system 118 is used as a reference measurement system for calibrating the encoder system 150 and the surface position measurement system 180. Here, in the measurement using the interferometer, a measurement error may occur due to air fluctuations caused by the temperature change and temperature gradient of the atmosphere on the optical path of the measurement beam. Therefore, main controller 20 interrupts the collection of calibration data when the speed of wafer stage WST exceeds a range where measurement errors due to air fluctuations do not occur or are sufficiently negligible. Further, it is desirable that main controller 20 collects calibration data only when wafer stage WST maintains the reference posture (θx = θy = 0).

また、スケール上の全領域に渡って、偏りのない、十分な数の較正データを収集する必要がある。そこで、主制御装置20は、ウエハステージWSTが停止している場合、あるいは一部の領域内のみを移動することが明らかである場合、較正データの収集を中断することとする。これらの状況は、異常が発生し、露光装置が緊急停止した場合などに起こり得る。そこで、操作者の判断で、較正データの収集を中断することとしても良い。   In addition, it is necessary to collect a sufficient number of calibration data with no bias over the entire area on the scale. Therefore, main controller 20 suspends collection of calibration data when wafer stage WST is stopped or when it is apparent that the wafer stage WST moves only within a partial region. These situations can occur when an abnormality occurs and the exposure apparatus stops urgently. Therefore, the collection of calibration data may be interrupted at the operator's discretion.

主制御装置20は、上述の手順に従って収集された較正データε(εX1,εX2,εY1,εY2)を用いて、エンコーダシステム150を構成する各ヘッド66,65,64,68,67の計測誤差を補正するための較正情報を作成する。ここで、較正情報に対して、スケール上のx,y位置(計測ビームの照射点のx,y位置)の関数である試行関数ΔC(x,y)を与える。ここで、試行関数を、Xスケール39X1,39X2及びYスケール39Y1,39Y2に対応して、それぞれ、ΔCX1,ΔCX2,ΔCY1,ΔCY2と表記する。試行関数として、例えば、一次関数ΔC(x,y)=a+bx+cyを与える。主制御装置20は、試行関数に含まれる未定乗数a,b,cを、収集された較正データεを用いて最小自乗決定する。すなわち、最小自乗誤差S=Σi=1〜N|ε−ΔC(x,y)|wが、極小値を取るように未定乗数a,b,cを決定する。ただし、N個の位置x,yに対する較正データεが収集されるものとした。また、wは較正データεに対する重みである。 The main controller 20 uses the calibration data ε (ε X1 , ε X2 , ε Y1 , ε Y2 ) collected according to the above-described procedure, to each of the heads 66, 65, 64, 68, 67 constituting the encoder system 150. Calibration information for correcting the measurement error is created. Here, a trial function ΔC (x, y) that is a function of the x, y position on the scale (x, y position of the irradiation point of the measurement beam) is given to the calibration information. Here, the trial functions are expressed as ΔC X1 , ΔC X2 , ΔC Y1 , and ΔC Y2 corresponding to the X scales 39X 1 and 39X 2 and the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 , respectively. For example, a linear function ΔC (x, y) = a + bx + cy is given as a trial function. The main controller 20 determines the least squares of the undetermined multipliers a, b, and c included in the trial function using the collected calibration data ε. That is, the minimum square error S = Σ i = 1~N | ε i -ΔC (x i, y i) | w i determines undetermined multipliers a to assume a minimum value, b, or c. However, it was assumed that N positions x i, calibration data epsilon i for y i is collected. W i is a weight for the calibration data ε i .

ここで、スケール上の計測ビームの照射点のx,y位置は、エンコーダシステム150を用いて計測されるウエハステージWSTの位置(X,Y,θz)から換算する。あるいは、干渉計システム118を用いて計測されるウエハステージWSTの位置(ξ,ζ,σ)から換算しても良い。しかし、いずれにおいても、換算されたx,y位置には計測誤差が含まれてしまう。そこで、上記の最小自乗誤差Sにおける重みwを、例えばw=σ +bσxi +cσyi と与えると良い。ただし、σ,σxi,σyiは、ε,x,yについての標準偏差である。 Here, the x, y position of the irradiation point of the measurement beam on the scale is converted from the position (X, Y, θz) of wafer stage WST measured using encoder system 150. Alternatively, it may be converted from the position (ξ, ζ, σ) of wafer stage WST measured using interferometer system 118. However, in any case, the converted x and y positions include measurement errors. Therefore, the weights w i in the minimum square error S described above, for example w i = σ i 2 + b 2 σ xi 2 + c 2 σ yi 2 and may provide. However, σ i, σ xi, σ yi is, ε i, x i, is the standard deviation of the y i.

また、主制御装置20は、上述の手順に従って収集された較正データε(εZ1,εZ2)を用いて、面位置計測システム180を構成する各Zヘッド76,74,72a〜72dの計測誤差を補正するための較正情報を作成する。ここで、較正情報に対して、スケール上のx,y位置(Zヘッドが発する計測ビームの照射点のx,y位置)の関数である試行関数ΔZ(x,y)を与える。ここで、Yスケール39Y1,39Y2に対する試行関数を、それぞれ、ΔZ,ΔZと表記する。試行関数として、例えば、一次関数ΔZ(x,y)=a+bx+cyを与える。主制御装置20は、試行関数に含まれる未定乗数a,b,cを、収集された較正データεを用いて最小自乗決定する。すなわち、最小自乗誤差S=Σi=1〜N|ε−ΔZ(x,y)|wが、極小値を取るように未定乗数a,b,cを決定する。ただし、N個の位置x,yに対する較正データεが収集されるものとした。また、wは較正データεに対する重みである。 Further, main controller 20, the calibration data ε (ε Z1, ε Z2) collected according to the procedure described above using the measurement error of each Z head 76,74,72a~72d constituting the surface position measurement system 180 Create calibration information to correct Here, a trial function ΔZ (x, y) which is a function of the x, y position on the scale (x, y position of the irradiation point of the measurement beam emitted by the Z head) is given to the calibration information. Here, trial functions for the Y scales 39Y 1 and 39Y 2 are expressed as ΔZ 1 and ΔZ 2 , respectively. As a trial function, for example, a linear function ΔZ (x, y) = a + bx + cy is given. The main controller 20 determines the least squares of the undetermined multipliers a, b, and c included in the trial function using the collected calibration data ε. That is, the minimum square error S = Σ i = 1~N | ε i -ΔZ (x i, y i) | w i determines undetermined multipliers a to assume a minimum value, b, or c. However, it was assumed that N positions x i, calibration data epsilon i for y i is collected. W i is a weight for the calibration data ε i .

そして、ウエハステージWSTを駆動するに際し、主制御装置20は、例えば、作成された較正情報ΔCX1(x,y)を用いて、Xヘッド66〜66の計測情報CX1を、〈CX1〉=CX1−ΔCX1(x,y)と補正する。ここで、x,yは、Xスケール39X1上のXヘッド66〜66の計測ビームの照射点の位置である。このように補正された各ヘッドの計測情報〈CX1〉又は〈CX2〉,〈CY1〉,〈CY2〉を、連立方程式(1)〜(3)内のCX,CY1,CY2に代入し、方程式を解くことにより、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。この算出結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。 Then, when driving wafer stage WST, main controller 20 uses, for example, the created calibration information ΔC X1 (x, y) to obtain measurement information C X1 of X heads 66 5 to 66 8 as <C X1 > = C X1 −ΔC X1 (x, y) is corrected. Here, x, y is the position of the irradiation point of measurement beams of X scales 39X 1 on X head 66 5-66 8. Measurement information <C X1 > or <C X2 >, <C Y1 >, <C Y2 > of each head corrected in this way is used as C X , C Y1 , C in simultaneous equations (1) to (3). By substituting into Y2 and solving the equation, the position (X, Y, θz) of wafer stage WST in the XY plane is calculated. According to this calculation result, drive control of wafer stage WST is performed.

また、ウエハステージWSTを駆動するに際し、主制御装置20は、作成された較正情報ΔZ(x,y)を用いて、Zヘッド76,72c,72dの計測情報ZRを、〈ZR〉=ZR−ΔZ(x,y)と補正する。ここで、x,yは、Yスケール39Y1上のZヘッド76,72c,72dの計測ビームの照射点の位置である。同様に、作成された較正情報ΔZ(x,y)を用いて、Zヘッド74,72a,72bの計測情報ZLを、〈ZL〉=ZL−ΔZ(x,y)と補正する。ここで、x,yは、Yスケール39Y2上のZヘッド74,72a,72bの計測ビームの照射点の位置である。このように補正された各ヘッドの計測情報〈ZR〉,〈ZL〉を、式(7)、(8)内のZR,ZLに代入して、ウエハステージWSTのZ,θy位置を算出する。Zヘッド72a〜72dに対しては、式(9)、(10)内のZa〜Zdに代入して、ウエハステージWSTのZ,θy位置を算出する。この算出結果に従って、ウエハステージWSTを駆動制御する。 Further, when driving wafer stage WST, main controller 20 uses measurement information Z R of Z heads 76, 72c, and 72d to be <Z R > using the created calibration information ΔZ 1 (x, y). = Z R −ΔZ 1 (x, y) Here, x and y are the positions of the measurement beam irradiation points of the Z heads 76, 72c and 72d on the Y scale 39Y 1 . Similarly, using the created calibration information ΔZ 2 (x, y), the measurement information Z L of the Z heads 74, 72a, 72b is corrected as <Z L > = Z L −ΔZ 2 (x, y). To do. Here, x, y is, Y scales 39Y 2 on the Z head 74,72A, a position of the irradiation point of 72b of the measurement beam. The measurement information <Z R >, <Z L > of each head corrected in this way is substituted into Z R , Z L in equations (7), (8), and the Z, θy positions of wafer stage WST Is calculated. For Z heads 72a to 72d, Z and θy positions of wafer stage WST are calculated by substituting for Za to Zd in equations (9) and (10). According to this calculation result, drive control of wafer stage WST is performed.

本実施形態の露光装置100では、例えば、所定数のウエハの露光が終了し、最後のウエハを交換する毎に、上述の手順に従って較正情報ΔC(ΔCX1,ΔCX2,ΔCY1,ΔCY2)、及び/又は較正情報ΔZ(ΔZ,ΔZ)を更新することとする。なお、所定数として、例えば1、あるいは25(1ロット)と定める。さらに、較正情報を作成する際、収集してから一定時間内の較正データε(εX1,εX2,εY1,εY2)、及び/又はε(εZ1,εZ2)のみを用いることとする。そして、試行関数に含まれる未定乗数を最小自乗決定し、一定の決定精度が得られた場合にのみ、較正情報ΔC、及び/又はΔZを更新することとする。このように、適宜、較正情報を更新することにより、エンコーダシステム150、及び/又は面位置計測システム180の計測誤差、さらに時間とともに拡大するような計測誤差でさえも、解消することができるので、高精度且つ安定なウエハステージWSTの駆動制御が可能となる。 In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, for example, every time a predetermined number of wafers are exposed and the last wafer is replaced, calibration information ΔC (ΔC X1 , ΔC X2 , ΔC Y1 , ΔC Y2 ) according to the above-described procedure. And / or the calibration information ΔZ (ΔZ 1 , ΔZ 2 ) is updated. For example, the predetermined number is set to 1 or 25 (1 lot). Furthermore, when generating calibration information, only calibration data ε (ε X1 , ε X2 , ε Y1 , ε Y2 ) and / or ε (ε Z1 , ε Z2 ) within a certain time after collection are used. To do. Then, the undetermined multiplier included in the trial function is determined as the least square, and the calibration information ΔC and / or ΔZ is updated only when a certain determination accuracy is obtained. As described above, by appropriately updating the calibration information, the measurement error of the encoder system 150 and / or the surface position measurement system 180 and even the measurement error that expands with time can be eliminated. Highly accurate and stable drive control of wafer stage WST becomes possible.

なお、較正情報ΔCX1は、Xスケール39X1に対向するXヘッド66〜66について使用する共通の情報として作成しても良い。同様に、較正情報ΔCX2,ΔCY1,及びΔCY2は、それぞれ、Xスケール39X2、Yスケール39Y1,及び39Y2に対向するXヘッド66〜66,Yヘッド65,68,及び64,67について使用する共通の情報として作成しても良い。また、較正情報ΔZ,ΔZは、それぞれ、Yスケール39Y1,39Y2に対向するZヘッド76,74について使用する共通の情報として作成しても良い。 The calibration information ΔC X1 may be created as common information used for the X heads 66 5 to 66 8 facing the X scale 39X 1 . Similarly, calibration information [Delta] C X2, [Delta] C Y1, and [Delta] C Y2, respectively, X scales 39X 2, Y scales 39Y 1, and X head 66 facing the 39Y 2 1 ~66 4, Y heads 65, 68 and 64, , 67 may be created as common information. Further, calibration information [Delta] Z 1, [Delta] Z 2, respectively, may be created as a common information used for Z heads 76 and 74 that face Y scales 39Y 1, 39Y 2.

また、露光工程中及びアライメント計測工程中、特に異常が発生しない限り、ウエハステージWSTは一定の軌道上を移動する。従って、個々のヘッドが計測ビームを照射するスケール上の領域は、一部の領域に限られる。そこで、較正情報を、個々のヘッドについて使用する個別の情報として作成しても良い。ただし、この処理において、個々のヘッドについての較正情報の間の連続性が損なわれる可能性がある。その場合、使用するヘッドを切り換えるウエハステージWSTの位置での較正情報を基準にして、切り換え対象のヘッドの一方についての較正情報にオフセットを加えることにより、較正情報間の連続性を保障すれば良い。   Further, during the exposure process and the alignment measurement process, wafer stage WST moves on a fixed trajectory unless an abnormality occurs. Therefore, the area on the scale where each head irradiates the measurement beam is limited to a part of the area. Therefore, the calibration information may be created as individual information used for each head. However, in this process, continuity between calibration information for individual heads may be impaired. In that case, continuity between the calibration information may be ensured by adding an offset to the calibration information for one of the heads to be switched based on the calibration information at the position of wafer stage WST for switching the head to be used. .

また、より高精度な較正情報を作成するために、2次以上の高次の試行関数ΔC(x,y)あるいはΔZ(x,y)を用いても良い。この場合、較正情報は、1つのスケールに対向する全てのヘッドについて使用する共通の情報として作成することになる。ただし、全てのヘッドを用いて得られる較正データεの連続性が、スケール上の全領域について十分保証されることを条件とする。   Further, in order to create more accurate calibration information, a second or higher order trial function ΔC (x, y) or ΔZ (x, y) may be used. In this case, the calibration information is created as common information used for all the heads facing one scale. However, it is a condition that the continuity of the calibration data ε obtained using all the heads is sufficiently guaranteed for all the areas on the scale.

ここで、主制御装置20によって実行されるウエハステージWSTを用いた通常のシーケンスの処理について説明する。   Here, a normal sequence process using wafer stage WST executed by main controller 20 will be described.

アンローディングポジションUP(図4参照)にウエハステージWSTがあるときに、ウエハWがアンロードされ、ローディングポジションLP(図4参照)に移動したときに、新たなウエハWがウエハテーブルWTB上にロードされる。アンローディングポジションUP、ローディングポジションLP近傍では、ウエハステージWSTの6自由度の位置は、干渉計システム118の計測値に基づいて制御されている。このとき、X干渉計128が用いられる。   When the wafer stage WST is at the unloading position UP (see FIG. 4), the wafer W is unloaded, and when moved to the loading position LP (see FIG. 4), a new wafer W is loaded onto the wafer table WTB. Is done. In the vicinity of the unloading position UP and loading position LP, the position of wafer stage WST with six degrees of freedom is controlled based on the measurement value of interferometer system 118. At this time, the X interferometer 128 is used.

ローディング終了後、ウエハステージWSTを移動して、計測プレート30の基準マークFMをプライマリアライメント系AL1で検出するプライメリアライメント系AL1のベースラインチェック前半の処理が行われる。これと前後して、エンコーダシステム及び干渉計システムの原点の再設定(リセット)が行われる。   After the loading is completed, the first stage of baseline check of the prime alignment system AL1 is performed in which the wafer stage WST is moved and the reference mark FM of the measurement plate 30 is detected by the primary alignment system AL1. Around this time, the origin of the encoder system and interferometer system is reset (reset).

その後、エンコーダシステム150及びZヘッド72a〜72dを用いてウエハステージWSTの6自由度方向の位置を計測しつつ、アライメント系AL1,AL21〜AL24を用いて、ウエハW上の複数のサンプルショット領域のアライメントマークを検出するアライメント計測が実行され、これと並行して多点AF系(90a、90b)を用いてフォーカスマッピング(Zヘッド72a〜72dの計測値を基準とする、ウエハWの面位置(Z位置)情報の計測)が行われる。そして、これらアライメント計測及びフォーカスマッピングのためのウエハステージWSTの+Y方向への移動中に、計測プレート30が投影光学系PLの直下に達したとき、空間像計測装置45A,45Bを用いてレチクルR上の一対のアライメントマークをスリットスキャン方式で計測する、プライマリアライメント系AL1のベースラインチェック後半の処理が行われる。 Thereafter, a plurality of sample shots on the wafer W are measured using the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 while measuring the position of the wafer stage WST in the six degrees of freedom direction using the encoder system 150 and the Z heads 72a to 72d. Alignment measurement for detecting the alignment mark of the region is executed, and in parallel with this, focus mapping (the surface of the wafer W with reference to the measurement values of the Z heads 72a to 72d) using the multipoint AF system (90a, 90b) is performed. Measurement of position (Z position) information) is performed. When the measurement plate 30 reaches just below the projection optical system PL during the movement of the wafer stage WST for alignment measurement and focus mapping in the + Y direction, the reticle R is used by using the aerial image measurement devices 45A and 45B. The latter half of the baseline check of the primary alignment system AL1 is performed to measure the upper pair of alignment marks by the slit scan method.

その後、アライメント計測及びフォーカスマッピングが続行される。   Thereafter, alignment measurement and focus mapping are continued.

そして、アライメント計測及びフォーカスマッピングが終了すると、アライメント計測の結果求められるウエハ上の各ショット領域の位置情報と、最新のアライメント系のベースラインとに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域が露光され、レチクルのパターンが転写される。露光動作中、フォーカスマッピングにより得られた情報に基づいて、ウエハWのフォーカスレベリング制御が行われる。なお、露光中のウエハのZ、θyは、Zヘッド74,76の計測値に基づいて制御されるが、θxは、Y干渉計16の計測値に基づいて制御される。   When the alignment measurement and focus mapping are completed, the step-and-scan method on the wafer W is performed based on the position information of each shot area on the wafer obtained as a result of the alignment measurement and the latest baseline of the alignment system. A plurality of shot areas are exposed, and a reticle pattern is transferred. During the exposure operation, focus leveling control of the wafer W is performed based on information obtained by focus mapping. The Z and θy of the wafer being exposed are controlled based on the measured values of the Z heads 74 and 76, while θx is controlled based on the measured values of the Y interferometer 16.

なお、セカンダリアライメント系AL21〜AL24のベースライン計測は、適宜なタイミングで、国際公開第2007/097379号パンフレットに開示される方法と同様に、前述のエンコーダ70E2,70F2の計測値に基づいて、FDバー46(ウエハステージWST)のθz回転を調整した状態で、アライメント系AL1、AL21〜AL24を用いて、それぞれの視野内にあるFDバー46上の基準マークMを同時に計測することで行われる。 In addition, the baseline measurement of the secondary alignment systems AL2 1 to AL2 4 is performed at the appropriate timing with the measurement values of the encoders 70E 2 and 70F 2 described above, as in the method disclosed in International Publication No. 2007/097379. Based on the adjustment of the θz rotation of the FD bar 46 (wafer stage WST), the reference marks M on the FD bar 46 in the respective fields of view are simultaneously measured using the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4. It is done by doing.

上述のようにして、ウエハステージWSTを用いた一連の処理が行われる。   As described above, a series of processes using wafer stage WST is performed.

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置100では、主制御装置20が、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180を用いて、ウエハステージWSTの位置情報を計測し、個々のエンコーダヘッドの計測情報Cのこれに対応する基準情報Γからのずれε、及び個々のヘッドの計測情報Zのこれに対応する基準情報Γからのずれεを、収集する。そして、主制御装置20は、収集されたずれεを用いて、個々のエンコーダヘッド、Zヘッドの計測誤差を補正するための較正情報ΔC、ΔZを作成する。そして、ウエハステージWSTを駆動するに際し、主制御装置20は、作成された較正情報ΔC、ΔZを用いて計測されたウエハステージWSTの位置情報を補正し、補正された位置情報に従ってウエハステージWSTを駆動する。これにより、高精度なウエハステージWSTの駆動制御が可能となる。   As described above in detail, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the main controller 20 measures the position information of the wafer stage WST using the encoder system 150 and the surface position measurement system 180, and each encoder head. The deviation ε of the measurement information C from the reference information Γ corresponding thereto and the deviation ε of the individual head measurement information Z from the reference information Γ corresponding thereto are collected. Then, main controller 20 uses the collected deviation ε to create calibration information ΔC and ΔZ for correcting measurement errors of the individual encoder heads and Z heads. Then, when driving wafer stage WST, main controller 20 corrects position information of wafer stage WST measured using the created calibration information ΔC and ΔZ, and moves wafer stage WST according to the corrected position information. To drive. As a result, highly accurate drive control of wafer stage WST is possible.

さらに、主制御装置20は、較正情報ΔCを作成するためのずれεを、露光工程の処理及びアライメント計測工程の処理の少なくとも一方と並行して、収集する。また、主制御装置20は、較正情報ΔZを作成するためのずれεを、露光動作、及びフォーカスマッピング(及びフォーカスキャリブレーション)の少なくとも1つと並行して、収集する。これにより、スループットを低下させることなく高精度なウエハステージWSTの駆動制御を維持するとともに、露光装置の稼働中に拡大・縮小し得る計測誤差をも較正することが可能となる。   Further, main controller 20 collects deviation ε for creating calibration information ΔC in parallel with at least one of the exposure process and the alignment measurement process. Further, main controller 20 collects deviation ε for creating calibration information ΔZ in parallel with at least one of the exposure operation and focus mapping (and focus calibration). As a result, it is possible to maintain highly accurate drive control of wafer stage WST without reducing throughput, and to calibrate measurement errors that can be enlarged or reduced during operation of the exposure apparatus.

また、本実施形態の露光装置100では、ウエハステージWSTの位置情報を基準計測系を用いて計測し、その計測情報から個々のエンコーダヘッドの計測情報C及びZヘッドの計測情報Zを予測し、予測された計測情報Γからの個々のエンコーダヘッドの計測情報Cのずれε、及び予測された計測情報Γからの個々のZヘッドの計測情報のずれεをスケール上の計測ビームの照射点の位置に対して収集する。そして、主制御装置20は、収集されたずれεを用いて、エンコーダシステム150を用いて計測される位置情報を補正するための較正情報ΔC、及び面位置計測システム180を用いて計測される位置情報を補正するための較正情報較正情報ΔZを作成する。従って、スケールの歪みに起因する計測誤差(及び同様にスケール上の計測ビームの照射点の位置に依存する計測誤差)を補正するための較正情報を作成することができる。そして、ウエハステージWSTを駆動するに際し、エンコーダシステム150及び面位置計測システム180を用いて計測されたウエハステージWSTの位置情報を、作成された較正情報を用いて補正し、補正された位置情報に従ってウエハステージWSTを駆動することができる。これにより、高精度なウエハステージWSTの駆動制御が可能となる。   In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the position information of the wafer stage WST is measured using a reference measurement system, and the measurement information C of each encoder head and the measurement information Z of the Z head are predicted from the measurement information. The deviation ε of the measurement information C of each encoder head from the predicted measurement information Γ and the deviation ε of the measurement information of each Z head from the predicted measurement information Γ are determined as the positions of the irradiation points of the measurement beams on the scale. Collect against. Then, main controller 20 uses calibration information ΔC for correcting position information measured using encoder system 150 and position measured using surface position measurement system 180 using collected deviation ε. Calibration information calibration information ΔZ for correcting information is created. Therefore, it is possible to create calibration information for correcting measurement errors caused by scale distortion (and measurement errors depending on the position of the irradiation point of the measurement beam on the scale as well). Then, when driving wafer stage WST, position information of wafer stage WST measured using encoder system 150 and surface position measurement system 180 is corrected using the created calibration information, and according to the corrected position information. Wafer stage WST can be driven. As a result, highly accurate drive control of wafer stage WST is possible.

また、本実施形態では、基準計測系として干渉計システム118を採用し、干渉計システム118を用いて計測されるウエハステージWSTの位置情報から予測される個々のエンコーダヘッド及びZヘッドの計測情報を基準情報として使用した。ここで、干渉計を用いた計測では、前述の通り、空気の揺らぎに起因する計測誤差が発生し得る。しかし、本実施形態のように、較正データを選別して収集することにより、計測誤差を含まない、あるいは小さな誤差を含む良質の較正データのみを収集することができる。また、本実施形態のように較正情報を作成することにより、較正データに含まれ得る計測誤差が平均化されるため、高精度な較正情報を作成することができる。   In this embodiment, interferometer system 118 is adopted as a reference measurement system, and measurement information of individual encoder heads and Z heads predicted from position information of wafer stage WST measured using interferometer system 118 is obtained. Used as reference information. Here, in the measurement using the interferometer, as described above, a measurement error due to air fluctuation may occur. However, by selecting and collecting calibration data as in this embodiment, it is possible to collect only good quality calibration data that does not include measurement errors or includes small errors. Further, by creating calibration information as in the present embodiment, measurement errors that can be included in the calibration data are averaged, so that highly accurate calibration information can be created.

なお、上記実施形態で説明したエンコーダシステムなどの各計測装置の構成は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、ウエハテーブル(ウエハステージ)上に格子部(Yスケール、Xスケール)を設け、これに対向してXヘッド、Yヘッドをウエハステージの外部に配置する構成のエンコーダシステムを採用した場合について例示したが、これに限らず、例えば米国特許出願公開第2006/0227309号明細書などに開示されているように、ウエハステージにエンコーダヘッドを設け、これに対向してウエハステージの外部に格子部(例えば2次元格子又は2次元に配置された1次元の格子部)を配置する構成のエンコーダシステムを採用しても良い。この場合において、Zヘッドもウエハステージに設け、その格子部の面を、Zヘッドの計測ビームが照射される反射面としても良い。   Note that the configuration of each measuring apparatus such as the encoder system described in the above embodiment is merely an example, and the present invention is of course not limited thereto. For example, in the above-described embodiment, an encoder system having a configuration in which a lattice unit (Y scale, X scale) is provided on a wafer table (wafer stage), and an X head and a Y head are arranged outside the wafer stage so as to face the lattice unit. Although the case where it is adopted is illustrated, the present invention is not limited to this, and as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2006/0227309, an encoder head is provided on the wafer stage, and the wafer stage is opposed to the encoder head. You may employ | adopt the encoder system of the structure which arrange | positions a grating | lattice part (For example, the two-dimensional grating | lattice or the two-dimensionally arranged one-dimensional grating | lattice part) outside. In this case, the Z head may also be provided on the wafer stage, and the surface of the lattice portion may be a reflective surface to which the Z head measurement beam is irradiated.

また、上記実施形態では、例えばヘッドユニット62A,62Cの内部にエンコーダヘッドとZヘッドとが、別々に設けられている場合について説明したが、エンコーダヘッドとZヘッドとの機能を備えた単一のヘッドを、エンコーダヘッドとZヘッドの組に代えて用いても良い。   In the above-described embodiment, for example, the case where the encoder head and the Z head are separately provided in the head units 62A and 62C has been described. However, a single unit having the functions of the encoder head and the Z head has been described. The head may be used in place of a set of encoder head and Z head.

また、上述の実施形態では、本発明が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第99/49504号パンフレット、欧州特許出願公開第1420298号明細書、国際公開第2004/055803号パンフレット、特開2004−289126号公報(対応米国特許第6,952,253号明細書)などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、例えば国際公開第2007/097379号パンフレット(対応米国特許出願公開第2008/08843号明細書)に開示される、液浸露光装置などにも、本発明を適用することができる。この国際公開第2007/097379号パンフレット(対応米国特許出願公開第2008/08843号明細書)に開示される液浸露光装置では、ウエハステージに設けられたグレーティング(スケール)に計測ビームを照射し、その反射光を受光することによって、グレーティングの周期方向に関するヘッドとスケールとの間の相対位置を計測するエンコーダシステムが採用されている。このため、液浸液(液体)によって形成される液浸領域がスケール上を覆うことがある。この時、液浸液(液体)とスケールとの間で熱の移動が起こり、スケールに熱応力が加わり得るので、露光装置の稼働中に、スケールの歪みが拡大・縮小することも考えられる。従って、この露光装置には、上記実施形態で説明したように、通常の露光装置のシーケンス中に、前述のずれを収集し、較正情報を作成する、本発明は、特に好適に適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a dry type exposure apparatus that exposes the wafer W without using liquid (water) has been described. No. 99/49504, European Patent Application No. 1420298, International Publication No. 2004/055803 Pamphlet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-289126 (corresponding US Pat. No. 6,952,253), and the like. An exposure apparatus that forms an immersion space including an optical path of illumination light between the projection optical system and the wafer, and exposes the wafer with illumination light through the liquid in the projection optical system and the immersion space. The present invention can be applied. Further, the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus disclosed in, for example, International Publication No. 2007/097379 pamphlet (corresponding to US Patent Application Publication No. 2008/088843). In the immersion exposure apparatus disclosed in the pamphlet of International Publication No. 2007/097379 (corresponding to US Patent Application Publication No. 2008/088843), a grating (scale) provided on a wafer stage is irradiated with a measurement beam, An encoder system that measures the relative position between the head and the scale in the periodic direction of the grating by receiving the reflected light is employed. For this reason, the immersion area formed by the immersion liquid (liquid) may cover the scale. At this time, heat transfer occurs between the immersion liquid (liquid) and the scale, and thermal stress can be applied to the scale. Therefore, it is conceivable that the distortion of the scale expands or contracts during operation of the exposure apparatus. Therefore, as described in the above embodiment, the present invention, in which the above-described deviation is collected and calibration information is created during the sequence of a normal exposure apparatus, can be applied particularly preferably. it can.

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置を上記実施形態と同様に、エンコーダを用いて計測することができるので、同様の効果を得ることができる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第6,590,634号明細書、米国特許第5,969,441号明細書、米国特許第6,208,407号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットなどに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材(例えば、基準マーク、及び/又はセンサなど)を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper. May be. Even in the case of a stepper or the like, the same effect can be obtained because the position of the stage on which the object to be exposed is mounted can be measured using the encoder as in the above embodiment. The present invention can also be applied to a step-and-stitch reduction projection exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, or a mirror projection aligner that synthesizes a shot area and a shot area. Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 5,969,441, US Pat. No. 6,208,407, etc. The present invention can also be applied to a multi-stage type exposure apparatus provided with a stage. Further, as disclosed in, for example, WO 2005/074014 pamphlet, an exposure apparatus including a measurement stage including a measurement member (for example, a reference mark and / or a sensor) is provided separately from the wafer stage. The present invention is applicable.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系PLは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be either an inverted image or an erect image. In addition, the illumination area and the exposure area described above are rectangular in shape, but are not limited thereto, and may be, for example, an arc, a trapezoid, or a parallelogram.

なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The light source of the exposure apparatus of the above embodiment is not limited to the ArF excimer laser, but is a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser ( It is also possible to use a pulse laser light source with an output wavelength of 146 nm, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits a bright line such as g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), and the like. A harmonic generator of a YAG laser or the like can also be used. In addition, as disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 7,023,610, a single wavelength laser beam in an infrared region or a visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser as vacuum ultraviolet light, For example, a harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、70nm以下のパターンを露光するために、SORやプラズマレーザを光源として、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたEUV露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。この他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。   In the above embodiment, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, in recent years, in order to expose a pattern of 70 nm or less, EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm) is generated using an SOR or a plasma laser as a light source, and its exposure wavelength Development of an EUV exposure apparatus using an all-reflection reduction optical system designed under (for example, 13.5 nm) and a reflective mask is underway. In this apparatus, a configuration in which scanning exposure is performed by synchronously scanning a mask and a wafer using arc illumination is conceivable, and therefore the present invention can be suitably applied to such an apparatus. In addition, the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.

また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。   In the above-described embodiment, a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. Instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable shaping mask, which forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257. For example, a non-light emitting image display element (spatial light modulator) including a DMD (Digital Micro-mirror Device) may be used.

また、例えば干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。   Further, for example, the present invention can be applied to an exposure apparatus (lithography system) that forms line and space patterns on a wafer by forming interference fringes on the wafer.

さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and one scan exposure is performed on one wafer. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of shot areas almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、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。   Note that the object on which the pattern is to be formed in the above embodiment (the object to be exposed to the energy beam) is not limited to the wafer, but other objects such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. But it ’s okay.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing. For example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor ( CCDs, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置(パターン形成装置)によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment. ) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern onto a wafer, a development step for developing the exposed wafer, an etching step for removing exposed members other than the portion where the resist remains by etching, and etching is completed. It is manufactured through a resist removal step for removing unnecessary resist, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a package process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

本発明の露光方法及び装置は、物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、半導体素子又は液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。   The exposure method and apparatus of the present invention are suitable for forming a pattern on an object. The device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element or a liquid crystal display element.

一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus of one Embodiment. ウエハステージを示す平面図である。It is a top view which shows a wafer stage. 図1の露光装置が備えるステージ装置及び干渉計の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the stage apparatus with which the exposure apparatus of FIG. 1 is equipped, and an interferometer. 図1の露光装置が備えるステージ装置及びセンサユニットの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the stage apparatus and sensor unit with which the exposure apparatus of FIG. 1 is provided. エンコーダヘッド(Xヘッド、Yヘッド)とアライメント系の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of an encoder head (X head, Y head) and an alignment system. Zヘッドと多点AF系の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of Z head and a multipoint AF system. 一実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the control system of the exposure apparatus of one Embodiment. 図8(A)は露光工程中におけるエンコーダを用いたウエハステージの位置計測と較正データの収集、図8(B)はアライメント計測中におけるエンコーダを用いたウエハステージの位置計測と較正データの収集、を説明するための図である。FIG. 8A shows the wafer stage position measurement and calibration data collection using the encoder during the exposure process, and FIG. 8B shows the wafer stage position measurement and calibration data collection using the encoder during the alignment measurement. It is a figure for demonstrating. フォーカスマッピング及びフォーカスキャリブレーション中におけるZヘッドを用いたウエハステージの位置計測と較正データの収集を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position measurement of a wafer stage using Z head in focus mapping and focus calibration, and collection of calibration data.

符号の説明Explanation of symbols

10…照明系、20…主制御装置、39X1,39X2…Xスケール、39Y1,39Y2…Yスケール、50…ステージ装置、62A〜62F…ヘッドユニット、64,65…Yヘッド、66…Xヘッド、67,68…Yヘッド、70A,70C…Yエンコーダ、70B,70D…Xエンコーダ、72a〜72d,74,76…Zヘッド、100…露光装置、118…干渉計システム、124…ステージ駆動系、150…エンコーダシステム、180…面位置計測システム、PL…投影光学系、PU…投影ユニット,RST…レチクルステージ、R…レチクル、W…ウエハ、WST…ウエハステージ、WTB…ウエハテーブル。 10 ... illumination system 20 ... main control unit, 39X 1, 39X 2 ... X scales 39Y 1, 39Y 2 ... Y scale, 50 ... stage device, 62a to 62f ... head unit, 64 and 65 ... Y head, 66 ... X head, 67, 68 ... Y head, 70A, 70C ... Y encoder, 70B, 70D ... X encoder, 72a to 72d, 74, 76 ... Z head, 100 ... Exposure apparatus, 118 ... Interferometer system, 124 ... Stage drive 150, encoder system, 180, surface position measurement system, PL, projection optical system, PU, projection unit, RST, reticle stage, R, reticle, W, wafer, WST, wafer stage, WTB, wafer table.

Claims (54)

物体上にパターンを形成する露光方法であって、
所定平面内を移動する移動体と該移動体の外部との一方に設けられた少なくとも1つのヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の位置情報を計測し、該位置情報に従って前記移動体を駆動する工程と;
前記移動体に保持される前記物体上にパターンを形成する工程と;
前記物体に付与されたマークを検出する工程と;
前記形成する工程と前記検出する工程との少なくとも一方と並行して、前記位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する工程と;を含む露光方法。
An exposure method for forming a pattern on an object,
Using at least one head provided on one of a moving body that moves within a predetermined plane and the outside of the moving body, measurement light is applied to a measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body. , Receiving light from the measurement surface, measuring position information of the moving body, and driving the moving body according to the position information;
Forming a pattern on the object held by the moving body;
Detecting a mark applied to the object;
Collecting the deviation of the position information from the reference information corresponding to the position information in parallel with at least one of the forming step and the detecting step.
前記収集する工程では、前記ずれを、前記計測面上の前記計測光の照射点の位置に対して収集する請求項1に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 1, wherein in the collecting step, the deviation is collected with respect to a position of an irradiation point of the measurement light on the measurement surface. 前記ずれに対して、モデルを仮定し、
前記収集する工程では、前記ずれと前記モデルとの差が大きい前記計測面上の領域ついて、該領域外の前記計測面上の領域より多くの前記ずれを収集する請求項2に記載の露光方法。
Assuming a model for the deviation,
3. The exposure method according to claim 2, wherein, in the collecting step, for the region on the measurement surface where the difference between the displacement and the model is large, a larger amount of the displacement than the region on the measurement surface outside the region is collected. .
前記ずれに対して、モデルを仮定し、
前記収集する工程では、前記ずれと前記モデルとの差の変化が著しい前記計測面上の領域ついて、該領域外の前記計測面上の領域より多くの前記ずれを収集する請求項2に記載の露光方法。
Assuming a model for the deviation,
3. The collection step according to claim 2, wherein in the region on the measurement surface where the difference between the displacement and the model is significant, the displacement is collected more than the region on the measurement surface outside the region. Exposure method.
前記収集する工程では、前記ずれの収集を、前記移動体の加速度と速度との少なくとも一方が許容範囲を超えた際には中断する請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the collecting step, the collection of the deviation is interrupted when at least one of acceleration and speed of the moving body exceeds an allowable range. 前記収集する工程では、前記ずれの収集を、前記移動体が停止している際には中断する請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 5, wherein in the collecting step, the collection of the deviation is interrupted when the moving body is stopped. 前記収集する工程では、前記ずれの収集を、前記移動体が前記所定平面内の一部の領域内のみを移動することが明らかである場合には中断する請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光方法。   The collecting step interrupts the collection of the deviation when it is clear that the moving body moves only in a partial region within the predetermined plane. An exposure method according to 1. 前記収集する工程では、前記ずれの収集を、人為的に中断する請求項6又は7に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 6 or 7, wherein in the collecting step, the collection of the shift is artificially interrupted. 前記収集する工程を、前記移動体が基準姿勢を維持している場合にのみ実行する請求項1〜8のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 8, wherein the collecting step is executed only when the movable body maintains a reference posture. 前記収集する工程を、前記形成する工程中に前記移動体が移動する領域内に前記移動体が位置する際に実行する請求項1〜9のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 1, wherein the collecting step is executed when the moving body is located in a region where the moving body moves during the forming step. 前記収集する工程を、前記検出する工程中に前記移動体が移動する領域内に前記移動体が位置する際に実行する請求項1〜10のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 10, wherein the collecting step is executed when the moving body is located in a region in which the moving body moves during the detecting step. 前記収集する工程において収集された前記ずれを用いて、前記位置情報を補正するための較正情報を作成する工程をさらに含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 11, further comprising a step of creating calibration information for correcting the position information using the deviation collected in the collecting step. 前記作成する工程では、収集された前記ずれのうち、収集されてから一定時間内の前記ずれのみを用いる請求項12に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 12, wherein, in the creating step, only the deviation within a predetermined time after the collection is used among the collected deviations. 前記作成する工程を、所定数の前記物体にパターンを形成する毎に実行する請求項12又は13に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 12 or 13, wherein the creating step is executed every time a pattern is formed on a predetermined number of the objects. 前記作成する工程を、前記較正情報について一定の精度が保証される場合にのみ実行する請求項12〜14のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 12, wherein the creating step is executed only when a certain accuracy is guaranteed for the calibration information. 前記駆動する工程では、前記作成する工程において作成された前記較正情報を用いて前記位置情報を補正し、補正された該位置情報に従って前記移動体を駆動する請求項12〜15のいずれか一項に記載の露光方法。   16. The driving step corrects the position information using the calibration information created in the creating step, and drives the moving body according to the corrected position information. An exposure method according to 1. 前記ヘッドとは独立の干渉計システムを用いて前記移動体の位置情報を計測し、該位置情報から前記ヘッドを用いて計測される前記位置情報を予測する工程を、さらに含み、
前記予測する工程において予測される前記位置情報を、前記基準情報とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の露光方法。
Measuring the position information of the movable body using an interferometer system independent of the head, and further predicting the position information measured using the head from the position information,
The exposure method according to claim 1, wherein the position information predicted in the prediction step is the reference information.
物体上にパターンを形成する露光方法であって、
所定平面内を移動する移動体と該移動体の外部との一方に設けられた少なくとも1つのヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の位置情報を計測し、該位置情報と該位置情報を補正するための較正情報とに従って前記移動体を駆動する工程と;
前記移動体に保持される前記物体上にパターンを形成する工程と;
前記物体に付与されたマークを検出する工程と;
前記形成する工程と前記検出する工程との少なくとも一方と並行して、前記移動体の位置情報を基準計測系を用いて計測し、該基準計測系の計測情報から前記ヘッドの計測情報を予測し、該計測情報からの前記ヘッドの計測情報のずれを前記計測面上の前記計測光の照射点の位置に対して収集する工程と;
前記収集する工程において収集された前記ずれを用いて、前記較正情報を作成する工程と;を含む露光方法。
An exposure method for forming a pattern on an object,
Using at least one head provided on one of a moving body that moves within a predetermined plane and the outside of the moving body, measurement light is applied to a measurement surface provided on the other of the moving body and the outside of the moving body. , Receiving light from the measurement surface, measuring position information of the moving body, and driving the moving body according to the position information and calibration information for correcting the position information;
Forming a pattern on the object held by the moving body;
Detecting a mark applied to the object;
In parallel with at least one of the forming step and the detecting step, the position information of the moving body is measured using a reference measurement system, and the measurement information of the head is predicted from the measurement information of the reference measurement system. Collecting a deviation of measurement information of the head from the measurement information with respect to a position of an irradiation point of the measurement light on the measurement surface;
Creating the calibration information using the deviation collected in the collecting step.
前記較正情報を、前記計測面上の前記計測光の照射点の位置の関数である試行関数を用いて表現し、
前記作成する工程では、前記試行関数に含まれる未定乗数を、収集された前記ずれを用いて最小自乗決定することによって、前記較正情報を作成する請求項18に記載の露光方法。
The calibration information is expressed using a trial function that is a function of the position of the irradiation point of the measurement light on the measurement surface,
19. The exposure method according to claim 18, wherein, in the creating step, the calibration information is created by determining an undetermined multiplier included in the trial function by using the collected deviation and least squares.
前記試行関数を、前記照射点の位置についての一次関数として与える請求項19に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 19, wherein the trial function is given as a linear function with respect to the position of the irradiation point. 前記駆動する工程において、前記移動体の位置情報を計測するに際し、前記ヘッドを複数用い、
前記作成する工程では、前記較正情報を、前記複数のヘッドのすべてについて使用する共通の情報として作成する請求項18〜20のいずれか一項に記載の露光方法。
In the step of driving, when measuring the position information of the moving body, a plurality of the heads are used,
21. The exposure method according to claim 18, wherein, in the creating step, the calibration information is created as common information used for all of the plurality of heads.
前記駆動する工程において、前記移動体の位置情報を計測するに際し、前記ヘッドを複数用い、
前記作成する工程では、前記較正情報を、前記複数のヘッドのそれぞれについて使用する個別の情報として作成する請求項18〜20のいずれか一項に記載の露光方法。
In the step of driving, when measuring the position information of the moving body, a plurality of the heads are used,
21. The exposure method according to any one of claims 18 to 20, wherein in the creating step, the calibration information is created as individual information used for each of the plurality of heads.
前記個別の情報は、該情報に対応する前記複数のヘッドのうちの1つのヘッドを用いて計測された前記位置情報の予測された前記位置情報からのずれを用いて作成される請求項22に記載の露光方法。   23. The individual information is created using a deviation of the position information measured using one of the plurality of heads corresponding to the information from the predicted position information. The exposure method as described. 前記駆動する工程において、前記移動体の位置情報を計測するに際し、前記ヘッドを複数用い、
前記複数のヘッドを用いて計測された前記位置情報の予測された前記位置情報からのずれの連続性が保証される場合に、前記試行関数を前記照射点の位置についての二次以上の高次関数として与える請求項19に記載の露光方法。
In the step of driving, when measuring the position information of the moving body, a plurality of the heads are used,
When the continuity of deviation from the predicted position information of the position information measured using the plurality of heads is ensured, the trial function is set to a second or higher order higher order with respect to the position of the irradiation point. The exposure method according to claim 19, which is given as a function.
前記駆動する工程では、前記較正情報を用いて前記位置情報を補正し、補正された該位置情報に従って前記移動体を駆動する請求項18〜24のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 18 to 24, wherein in the driving step, the position information is corrected using the calibration information, and the movable body is driven according to the corrected position information. 前記基準計測系は、複数の干渉計から構成される干渉計システムである請求項18〜25のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 18 to 25, wherein the reference measurement system is an interferometer system including a plurality of interferometers. 前記計測面は、前記所定平面内の少なくとも一軸方向を周期方向とするグレーティングを有し、
前記ヘッドは、前記周期方向を計測方向とする請求項18〜26のいずれか一項に記載の露光方法。
The measurement surface has a grating whose periodic direction is at least one axial direction in the predetermined plane,
The exposure method according to any one of claims 18 to 26, wherein the head uses the periodic direction as a measurement direction.
前記ヘッドは、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とする請求項18〜26のいずれか一項に記載の露光方法。   27. The exposure method according to any one of claims 18 to 26, wherein the head has a direction perpendicular to the predetermined plane as a measurement direction. 前記形成する工程では、前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを形成する請求項1〜28のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 28, wherein, in the forming step, the sensitive layer of the object is irradiated with an energy beam to form the pattern. 前記エネルギビームを、光学系と、該光学系と前記物体の間に供給される液体と、を介して照射する請求項29に記載の露光方法。   30. The exposure method according to claim 29, wherein the energy beam is irradiated through an optical system and a liquid supplied between the optical system and the object. 請求項1〜30のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と;
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と;を含むデバイス製造方法。
A step of forming a pattern on the object using the exposure method according to claim 1;
And a step of processing the object on which the pattern is formed.
物体上にパターンを形成する露光装置であって、
前記物体を保持して所定平面内を移動する移動体と;
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられ、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光する少なくとも1つのヘッドを有し、該ヘッドの出力に基づいて前記移動体の位置情報を計測する位置計測系と;
前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と;
前記物体に付与されたマークを検出するマーク検出装置と;
前記位置情報に従って前記移動体を駆動するとともに、前記パターン生成装置による前記物体に対するパターン形成と、前記マーク検出装置による前記物体上のマークの検出と、の少なくとも一方と並行して、前記位置情報の該位置情報に対応する基準情報からのずれを収集する制御装置と;を備える露光装置。
An exposure apparatus that forms a pattern on an object,
A moving body that holds the object and moves in a predetermined plane;
The measurement surface is provided on one of the movable body and the outside of the movable body, and the measurement surface is disposed on the other of the movable body and the exterior of the movable body, and receives light from the measurement surface. A position measuring system having at least one head and measuring position information of the moving body based on an output of the head;
A pattern generator for generating a pattern on the object;
A mark detection device for detecting a mark given to the object;
The moving body is driven according to the position information, and at the same time, at least one of pattern formation on the object by the pattern generation device and detection of a mark on the object by the mark detection device, the position information An exposure apparatus comprising: a control device that collects deviations from reference information corresponding to the position information.
前記制御装置は、前記ずれを、前記計測面上の前記計測光の照射点の位置に対して収集する請求項32に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 32, wherein the control device collects the deviation with respect to a position of an irradiation point of the measurement light on the measurement surface. 前記制御装置は、前記ずれに対して仮定されたモデルとの前記ずれの差が大きい前記計測面上の領域ついて、該領域外の前記計測面上の領域より多くの前記ずれを収集する請求項33に記載の露光装置。   The said control apparatus collects the said shift | offset | difference more than the area | region on the said measurement surface outside this area | region about the area | region on the said measurement surface where the difference of the said shift | offset | difference with the model assumed with respect to the said shift | offset | difference is large. 34. The exposure apparatus according to 33. 前記制御装置は、前記ずれに対して仮定されたモデルとの前記ずれの差の変化が著しい前記計測面上の領域ついて、該領域外の前記計測面上の領域より多くの前記ずれを収集する請求項33に記載の露光装置。   The control device collects more of the deviation than the area on the measurement surface outside the area for the area on the measurement surface where the difference of the deviation difference from the model assumed for the deviation is significant. The exposure apparatus according to claim 33. 前記制御装置は、前記ずれの収集を、前記移動体の加速度と速度との少なくとも一方が許容範囲を超えた際には中断する請求項32〜35のいずれか一項に記載の露光装置。   36. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 35, wherein the control device interrupts the collection of the deviation when at least one of acceleration and speed of the moving body exceeds an allowable range. 前記制御装置は、前記ずれの収集を、前記移動体が停止している際には中断する請求項32〜36のいずれか一項に記載の露光装置。   37. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 36, wherein the control device interrupts the collection of the deviation when the moving body is stopped. 前記制御装置は、前記ずれの収集を、前記移動体が前記所定平面内の一部の領域内のみを移動することが明らかである場合には中断する請求項32〜37のいずれか一項に記載の露光装置。   38. The control device according to any one of claims 32 to 37, wherein the control device interrupts the collection of the deviation when it is clear that the moving body moves only in a partial region within the predetermined plane. The exposure apparatus described. 前記制御装置は、前記移動体が基準姿勢を維持している場合にのみ、前記ずれを収集する請求項32〜38のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 38, wherein the control device collects the deviation only when the moving body maintains a reference posture. 前記制御装置は、前記パターン生成装置による前記物体に対するパターンの形成の際に前記移動体が移動する領域内に前記移動体が位置する際に、前記ずれを収集する請求項32〜39のいずれか一項に記載の露光装置。   The said control apparatus collects the said shift | offset | difference, when the said moving body is located in the area | region to which the said moving body moves when the pattern generation apparatus forms the pattern with respect to the said object. The exposure apparatus according to one item. 前記制御装置は、前記マーク検出装置による前記物体上のマークの検出の際に前記移動体が移動する領域内に前記移動体が位置する時に、前記ずれを収集する請求項32〜40のいずれか一項に記載の露光装置。   The said control apparatus collects the said shift | offset | difference, when the said moving body is located in the area | region where the said moving body moves when the mark on the said object is detected by the said mark detection apparatus. The exposure apparatus according to one item. 前記制御装置は、収集した前記ずれを用いて、前記位置情報を補正するための較正情報を作成する請求項32〜41のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 41, wherein the control device creates calibration information for correcting the position information using the collected deviation. 前記制御装置は、収集した前記ずれのうち、収集してから一定時間内の前記ずれのみを用いる請求項42に記載の露光装置。   43. The exposure apparatus according to claim 42, wherein the control device uses only the deviation within a predetermined time after the collection among the collected deviations. 前記制御装置は、所定数の前記物体にパターンを形成する毎に、前記較正情報を作成する請求項42又は43に記載の露光装置。   44. The exposure apparatus according to claim 42 or 43, wherein the control apparatus creates the calibration information every time a pattern is formed on a predetermined number of the objects. 前記制御装置は、前記較正情報について一定の精度が保証される場合にのみ、前記較正情報を作成する請求項42〜44のいずれか一項に記載の露光装置。   45. The exposure apparatus according to any one of claims 42 to 44, wherein the control device creates the calibration information only when a certain accuracy is guaranteed for the calibration information. 前記制御装置は、前記較正情報を用いて前記位置情報を補正し、補正された該位置情報に従って前記移動体を駆動する請求項42〜45のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 42 to 45, wherein the control device corrects the position information using the calibration information, and drives the movable body according to the corrected position information. 前記移動体の位置情報を計測する干渉計システムをさらに備える請求項32〜46のいずれか一項に記載の露光装置。   47. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 46, further comprising an interferometer system that measures position information of the movable body. 前記制御装置は、前記干渉計システムの計測結果から前記ヘッドの出力に基づいて計測される前記位置情報を予測し、該位置情報を前記基準情報として使用する請求項47に記載の露光装置。   48. The exposure apparatus according to claim 47, wherein the control apparatus predicts the position information measured based on an output of the head from a measurement result of the interferometer system, and uses the position information as the reference information. 前記計測面は、前記所定平面内の少なくとも一軸方向を周期方向とするグレーティングを有し、
前記ヘッドは、前記周期方向を計測方向とする請求項32〜48のいずれか一項に記載の露光装置。
The measurement surface has a grating whose periodic direction is at least one axial direction in the predetermined plane,
49. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 48, wherein the head has the periodic direction as a measurement direction.
前記計測面は、前記所定平面内で互いに直交する第1及び第2方向をそれぞれ周期方向とする第1及び第2グレーティングを有し、
前記位置計測系は、前記第1及び第2グレーティングの一方に計測光を照射するヘッドを少なくとも各1つ含む複数のヘッドを用いる請求項32〜48のいずれか一項に記載の露光装置。
The measurement surface includes first and second gratings having first and second directions orthogonal to each other in the predetermined plane as periodic directions,
49. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 48, wherein the position measurement system uses a plurality of heads each including at least one head that irradiates measurement light onto one of the first and second gratings.
前記ヘッドは、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とする請求項32〜48のいずれか一項に記載の露光装置。   49. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 48, wherein the head has a direction perpendicular to the predetermined plane as a measurement direction. 前記パターン生成装置は、前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射することによって、パターンを形成する請求項32〜51のいずれか一項に記載の露光装置。   52. The exposure apparatus according to any one of claims 32 to 51, wherein the pattern generation device forms a pattern by irradiating a sensitive layer of the object with an energy beam. 前記パターン生成装置は、光学系を含み、
前記光学系と前記物体の間に、液体を供給する液体供給装置をさらに備える請求項52に記載の露光装置。
The pattern generation apparatus includes an optical system,
53. The exposure apparatus according to claim 52, further comprising a liquid supply device that supplies a liquid between the optical system and the object.
請求項32〜53のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、物体上にパターンを形成することと;
前記パターンが形成された前記物体に処理を施すことと;を含むデバイス製造方法。
Forming a pattern on the object using the exposure apparatus according to any one of claims 32 to 53;
Applying a treatment to the object on which the pattern is formed.
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