JP2006210570A - Adjusting method and exposure apparatus - Google Patents

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Yuichi Shibazaki
祐一 柴崎
Masaru Arai
大 荒井
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adjusting method for smoothly adjusting a location of an object with higher working ability. <P>SOLUTION: The standard plate 50 is carried to an attracting part of a movable measuring stage ST2, and location of the standard plate 50 is adjusted by sliding the standard plate 50 on the attractor with an inertia force generated when the measuring stage ST2 is driven. In this timing, the standard mark provided on the standard plate 50 is detected using the alignment system of the exposure apparatus in view of adjusting the amount of slide by controlling the drive of the measuring stage ST2 on the basis of the detected results. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、物体の位置を調整する調整方法、及び基板にパターンを露光する露光装置に関するものである。   The present invention relates to an adjustment method for adjusting the position of an object and an exposure apparatus that exposes a pattern on a substrate.

半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスクに形成されたパターンを感光性の基板に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献1に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たした状態で露光処理を行う液浸露光装置が案出されている。   In a photolithography process that is one of the manufacturing processes of microdevices such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, an exposure apparatus that projects and exposes a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate is used. This exposure apparatus has a mask stage for supporting a mask and a substrate stage for supporting a substrate, and projects the mask pattern onto the substrate via a projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. is there. In the manufacture of microdevices, miniaturization of patterns formed on a substrate is required in order to increase the density of devices. In order to meet this demand, it is desired to further increase the resolution of the exposure apparatus. As one means for realizing the high resolution, an immersion exposure apparatus has been devised, which is disclosed in Patent Document 1 below, which performs exposure processing in a state where the optical path space of exposure light is filled with liquid. Has been.

また近時においては、下記特許文献2に開示されているような、基板ステージとは独立して移動可能に設けられ、露光光の状態や投影光学系の結像特性を計測する計測器を搭載した計測ステージを備えた露光装置が案出されている。計測ステージを備えた構成の場合、基板ステージには基板の露光に必要な最小限の機能のみ持たせればよいので、基板ステージの小型化及び軽量化を図ることができ、基板ステージを駆動するための駆動装置の小型化や、駆動装置の発熱量の低減を実現することができる。
国際公開第99/49504号パンフレット 特開平11−135400号公報
Also, recently, as disclosed in Patent Document 2 below, a measuring instrument is provided that can move independently of the substrate stage and measures the state of exposure light and the imaging characteristics of the projection optical system. An exposure apparatus having the above-described measurement stage has been devised. In the case of a configuration equipped with a measurement stage, the substrate stage only needs to have the minimum functions necessary for substrate exposure, so that the substrate stage can be reduced in size and weight, and the substrate stage is driven. The drive device can be downsized and the amount of heat generated by the drive device can be reduced.
International Publication No. 99/49504 Pamphlet Japanese Patent Laid-Open No. 11-135400

例えば露光装置において計測器に露光光を照射する構成が考えられる。その場合、計測器を構成する複数の部材のうち特定の部材(物体)が露光光の照射や経時変化などに起因して、その物体の性能が変化する可能性がある。そのため、その物体をステージから外して新たなものと交換したり、あるいはメンテナンスする必要が生じる可能性がある。   For example, a configuration in which exposure light is irradiated to a measuring instrument in an exposure apparatus can be considered. In that case, a specific member (object) among a plurality of members constituting the measuring instrument may change the performance of the object due to exposure light irradiation or a change with time. For this reason, it may be necessary to remove the object from the stage and replace it with a new one, or to perform maintenance.

新たな物体(あるいはメンテナンス後の物体)をステージに取り付ける際には物体の位置を調整する必要があるが、その取り付け作業(位置調整作業)を作業者によって行う構成では、物体の位置再現性を維持することが困難となる可能性がある。また、ステージの周囲には各種機器・部材が設けられているため、取り付け作業(位置調整作業)を作業者によって行う構成では作業効率が低く、露光装置の稼動率の低下を招く虞がある。   When a new object (or an object after maintenance) is attached to the stage, it is necessary to adjust the position of the object. However, in the configuration where the attachment work (position adjustment work) is performed by an operator, the position reproducibility of the object is improved. It can be difficult to maintain. Further, since various devices and members are provided around the stage, working efficiency is low in a configuration in which the attachment work (position adjustment work) is performed by an operator, and the operation rate of the exposure apparatus may be reduced.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる調整方法を提供することを目的とする。また、物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる露光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an adjustment method capable of smoothly adjusting the position of an object with good workability. It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus that can smoothly adjust the position of an object with good workability.

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。   In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.

本発明の第1の態様に従えば、物体(50)の位置を調整する調整方法において、物体(50)を移動可能なステージ(ST2)の保持部(100、60)に搬送し、ステージ(ST2)を駆動して物体(50)を保持部(60)上で滑らせて物体(50)の位置を調整する調整方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, in the adjustment method for adjusting the position of the object (50), the object (50) is transported to the holding unit (100, 60) of the movable stage (ST2), and the stage ( An adjustment method for adjusting the position of the object (50) by driving ST2) and sliding the object (50) on the holding unit (60) is provided.

本発明の第1の態様によれば、ステージを駆動することで、ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。   According to the first aspect of the present invention, by driving the stage, the position of the object can be smoothly adjusted on the stage with good workability.

本発明の第2の態様に従えば、液体(LQ)を介して基板(P)にパターンを露光する露光装置において、基板(P)を保持して移動する第1ステージ(ST1)と、基板(P)とは異なる物体(50)を移動する第2ステージ(ST2)と、第2ステージ(ST2)において物体(50)を位置決めする際に、第2ステージ(ST2)を駆動して物体(50)を滑らす制御装置(CONT)とを備えた露光装置(EX)が提供される。   According to the second aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes a pattern to a substrate (P) through a liquid (LQ), the first stage (ST1) that holds and moves the substrate (P), and the substrate The second stage (ST2) that moves the object (50) different from (P), and when positioning the object (50) on the second stage (ST2), the second stage (ST2) is driven to move the object ( 50) an exposure apparatus (EX) comprising a control device (CONT) for sliding.

本発明の第2の態様によれば、第2ステージを駆動して、第2ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。   According to the second aspect of the present invention, the second stage can be driven to smoothly adjust the position of the object on the second stage with good workability.

本発明によれば、ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。   According to the present invention, the position of an object can be smoothly adjusted on the stage with good workability.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

<露光装置>
まず、本発明に係る露光装置の一実施形態について図1を参照しながら説明する。図1は露光装置EXの一実施形態を示す概略構成図である。
<Exposure device>
First, an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the exposure apparatus EX.

図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動するマスクステージMSTと、基板Pを保持する基板ホルダPHを有し、基板Pを保持して移動する基板ステージST1と、露光に関する計測を行う計測器を搭載して移動する計測ステージST2と、マスクステージMST上のマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージST1上の基板Pに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。基板ステージST1及び計測ステージST2のそれぞれは、投影光学系PLの像面側で、ベース部材BP上において互いに独立して移動可能となっている。   In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a mask stage MST that holds and moves a mask M, a substrate holder PH that holds a substrate P, and moves and moves while holding a substrate P. A measurement stage ST2 that moves by mounting a measuring instrument that performs measurement, an illumination optical system IL that illuminates the mask M on the mask stage MST with the exposure light EL, and a pattern image of the mask M that is illuminated with the exposure light EL. A projection optical system PL that projects and exposes the substrate P on ST1 and a control device CONT that controls the overall operation of the exposure apparatus EX are provided. Each of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 is movable independently of each other on the base member BP on the image plane side of the projection optical system PL.

本実施形態の露光装置EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系PLの像面側に液体LQの液浸領域LRを形成するための液浸装置1を備えている。液浸装置1は、投影光学系PLの像面側近傍に設けられ、液体LQを供給する供給口12及び液体LQを回収する回収口22を有するノズル部材70と、ノズル部材70に設けられた供給口12及び供給管13を介して投影光学系PLの像面側に液体LQを供給する液体供給部11と、ノズル部材70に設けられた回収口22及び回収管23を介して投影光学系PLの像面側の液体LQを回収する液体回収部21とを備えている。ノズル部材70は、投影光学系PLの像面側先端部を囲むように環状に形成されている。液浸装置1は、少なくともマスクMのパターン像を基板P上に転写している間、液体供給部11から供給した液体LQにより投影光学系PLの投影領域ARを含む基板P上の一部に、投影領域ARよりも大きく且つ基板Pよりも小さい液体LQの液浸領域LRを局所的に形成する。具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1の下面と、投影光学系PLの像面側に配置された基板Pの上面Paの一部との間の露光光ELの光路空間を液体LQで満たす局所液浸方式を採用し、液浸領域LRを形成する液体LQと投影光学系PLとを介してマスクMを通過した露光光ELを基板Pに照射することによって、マスクMのパターンを基板Pに投影露光する。制御装置CONTは、液体供給部11より基板P上に液体LQを所定量供給するとともに、液体回収部21によって基板P上の液体LQを所定量回収することで、基板P上に液体LQの液浸領域LRを局所的に形成する。   The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially widen the depth of focus. An immersion apparatus 1 is provided for forming an immersion region LR of the liquid LQ on the image plane side of the PL. The liquid immersion device 1 is provided in the vicinity of the image plane side of the projection optical system PL. The nozzle member 70 includes a supply port 12 for supplying the liquid LQ and a recovery port 22 for recovering the liquid LQ. The liquid supply unit 11 that supplies the liquid LQ to the image plane side of the projection optical system PL via the supply port 12 and the supply tube 13, and the projection optical system via the recovery port 22 and the recovery tube 23 provided in the nozzle member 70. And a liquid recovery unit 21 that recovers the liquid LQ on the image plane side of the PL. The nozzle member 70 is formed in an annular shape so as to surround the image plane side tip of the projection optical system PL. The liquid immersion device 1 transfers at least a part of the pattern on the mask M onto the substrate P onto the substrate P including the projection area AR of the projection optical system PL by the liquid LQ supplied from the liquid supply unit 11. Then, an immersion region LR of the liquid LQ that is larger than the projection region AR and smaller than the substrate P is locally formed. Specifically, the exposure apparatus EX includes a lower surface of the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL and a part of the upper surface Pa of the substrate P disposed on the image plane side of the projection optical system PL. A local liquid immersion method that fills the optical path space of the exposure light EL between the liquid LQ and the substrate with the exposure light EL that has passed through the mask M via the liquid LQ forming the liquid immersion region LR and the projection optical system PL. By irradiating P, the pattern of the mask M is projected and exposed onto the substrate P. The control device CONT supplies a predetermined amount of the liquid LQ from the liquid supply unit 11 onto the substrate P, and collects a predetermined amount of the liquid LQ on the substrate P by the liquid recovery unit 21, thereby allowing the liquid LQ on the substrate P to be liquid. The immersion region LR is locally formed.

本実施形態では、露光装置EXとしてマスクMと基板Pとを走査方向における互いに異なる向き(逆方向)に同期移動しつつマスクMに形成されたパターンを基板Pに露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をY軸方向、水平面内においてY軸方向と直交する方向をX軸方向(非走査方向)、Y軸及びX軸方向に垂直で投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材(レジスト)を塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。   In the present embodiment, the exposure apparatus EX is a scanning exposure apparatus (so-called so-called exposure apparatus EX) that exposes the pattern formed on the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction. A case where a scanning stepper) is used will be described as an example. In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the horizontal plane is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Y-axis direction in the horizontal plane is the X-axis direction (non-scanning direction), the Y-axis, and A direction perpendicular to the X-axis direction and coincident with the optical axis AX of the projection optical system PL is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. Here, the “substrate” includes a substrate in which a photosensitive material (resist) is coated on a base material such as a semiconductor wafer, and the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the substrate is formed.

照明光学系ILは、マスクM上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ELで照明するものであり、照明光学系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination optical system IL illuminates a predetermined illumination area on the mask M with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. The exposure light EL emitted from the illumination optical system IL is emitted from, for example, a mercury lamp. Luminous lines (g-line, h-line, i-line), far-ultraviolet light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), F 2 laser light (wavelength 157 nm), etc. Vacuum ultraviolet light (VUV light) or the like is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.

本実施形態においては、液体LQとして純水が用いられる。純水は、ArFエキシマレーザ光のみならず、例えば、水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)も透過可能である。   In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. Pure water is not only ArF excimer laser light, but also, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from a mercury lamp and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). It can be transmitted.

マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能である。マスクステージMSTは、マスクMを例えば真空吸着により保持する。マスクステージMSTは、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置MDの駆動により、マスクMを保持した状態で、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微少回転可能である。   Mask stage MST is movable while holding mask M. The mask stage MST holds the mask M by, for example, vacuum suction. The mask stage MST is in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL in a state where the mask M is held by driving a mask stage driving device MD including a linear motor controlled by the control device CONT, that is, XY. It can move two-dimensionally in the plane and can rotate slightly in the θZ direction.

マスクステージMST上には移動鏡31が設けられている。また、移動鏡31に対向する位置には、移動鏡31と協働してマスクステージMSTの位置を検出するレーザ干渉計32が設けられている。なお図1においては、移動鏡31及びレーザ干渉計32は簡略して図示されているが、実際には、マスクステージMST上には、Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡と、X軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及びθZ方向の回転角(場合によってはθX、θY方向の回転角も含む)はレーザ干渉計32によりリアルタイムで検出される。レーザ干渉計32の検出結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計32の検出結果に基づいてマスクステージ駆動装置MDを駆動し、マスクステージMSTに保持されているマスクMの位置制御を行う。   A movable mirror 31 is provided on the mask stage MST. In addition, a laser interferometer 32 that detects the position of the mask stage MST in cooperation with the movable mirror 31 is provided at a position facing the movable mirror 31. In FIG. 1, the movable mirror 31 and the laser interferometer 32 are illustrated in a simplified manner, but actually, a Y movable mirror having a reflecting surface orthogonal to the Y-axis direction on the mask stage MST, An X moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the X axis direction is provided. The position of the mask M on the mask stage MST in the two-dimensional direction and the rotation angle in the θZ direction (including rotation angles in the θX and θY directions in some cases) are detected by the laser interferometer 32 in real time. The detection result of the laser interferometer 32 is output to the control device CONT. The control device CONT drives the mask stage driving device MD based on the detection result of the laser interferometer 32, and controls the position of the mask M held on the mask stage MST.

投影光学系PLは、マスクMのパターンを所定の投影倍率βで基板Pに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒PKで保持されている。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4、1/5、あるいは1/8の縮小系である。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。投影光学系PLを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1は、鏡筒PKより露出している。   The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification β, and is composed of a plurality of optical elements, which are held by a lens barrel PK. . In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The projection optical system PL may be any one of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Of the plurality of optical elements constituting the projection optical system PL, the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL is exposed from the lens barrel PK.

基板ステージST1は、基板Pを保持する基板ホルダPHを有し、その基板ホルダPHを投影光学系PLの像面側で移動可能である。基板ステージST1は、基板ホルダPHを支持した状態で、ベースBP上に移動可能に設けられている。基板ホルダPHは、例えば真空吸着等により基板Pを保持する。基板ステージST1上には凹部80が設けられており、基板ホルダPHは凹部80に配置されている。基板ステージST1の凹部80以外の上面81は、基板ホルダPHに保持された基板Pの上面Paとほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面(平坦部)となっている。そのため、液浸装置1による液体LQの供給及び回収を行いつつ投影光学系PLに対して基板ステージST1をXY方向に移動することで、基板Pの上面Paと基板ステージST1の上面81との間で液浸領域LRを円滑に移動することができる。   The substrate stage ST1 has a substrate holder PH that holds the substrate P, and the substrate holder PH can be moved on the image plane side of the projection optical system PL. The substrate stage ST1 is movably provided on the base BP while supporting the substrate holder PH. The substrate holder PH holds the substrate P by, for example, vacuum suction. A recess 80 is provided on the substrate stage ST1, and the substrate holder PH is disposed in the recess 80. The upper surface 81 of the substrate stage ST1 other than the recess 80 is a flat surface (flat portion) that is substantially the same height (flat) as the upper surface Pa of the substrate P held by the substrate holder PH. Therefore, by moving the substrate stage ST1 in the XY direction with respect to the projection optical system PL while supplying and recovering the liquid LQ by the immersion apparatus 1, the space between the upper surface Pa of the substrate P and the upper surface 81 of the substrate stage ST1. Thus, the liquid immersion area LR can be moved smoothly.

また、基板ホルダPHに保持された基板Pの上面Paと基板ステージST1の上面81との間にはギャップG1が形成されている。ギャップG1は微小であるため、基板ステージST1の上面81に供給された液体LQがギャップG1を介して基板ステージST1内部へ浸入することを抑制することができる。また、基板ステージST1の上面81及び凹部80の内側面には撥液処理がなされており、上面81及び凹部80の内側面は液体LQに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。上面81及び凹部80の内側面が撥液性を有しているため、ギャップG1を介した液体LQの浸入をより一層抑制することができる。   A gap G1 is formed between the upper surface Pa of the substrate P held by the substrate holder PH and the upper surface 81 of the substrate stage ST1. Since the gap G1 is very small, the liquid LQ supplied to the upper surface 81 of the substrate stage ST1 can be prevented from entering the substrate stage ST1 through the gap G1. Further, the upper surface 81 of the substrate stage ST1 and the inner surface of the recess 80 are subjected to liquid repellency treatment, and the inner surface of the upper surface 81 and the recess 80 has liquid repellency with respect to the liquid LQ. Examples of the liquid repellent treatment include a treatment of applying a liquid repellent material such as a fluorine resin or an acrylic resin. Since the upper surface 81 and the inner surface of the recess 80 have liquid repellency, the infiltration of the liquid LQ through the gap G1 can be further suppressed.

基板ステージST1は基板ステージ駆動装置SD1により駆動される。基板ステージ駆動装置SD1は、例えばリニアモータ等を含んで構成され、基板ステージST1をX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向に移動するXY駆動装置と、例えばボイスコイルモータ等を含んで構成され、基板ステージST1をZ軸方向、θX方向、及びθY方向に移動するZ駆動装置とを備えている。基板ステージST1の駆動により、基板ホルダPHに保持された基板Pの上面Paは、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。基板ステージ駆動装置SD1は制御装置CONTにより制御される。   The substrate stage ST1 is driven by the substrate stage driving device SD1. The substrate stage driving device SD1 is configured to include a linear motor, for example, and includes an XY driving device that moves the substrate stage ST1 in the X axis direction, the Y axis direction, and the θZ direction, and a voice coil motor, for example. And a Z driving device that moves the substrate stage ST1 in the Z-axis direction, the θX direction, and the θY direction. By driving the substrate stage ST1, the upper surface Pa of the substrate P held by the substrate holder PH can move in directions of six degrees of freedom in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions. The substrate stage driving device SD1 is controlled by the control device CONT.

基板ステージST1の側面には移動鏡33が設けられている。移動鏡33は、X軸方向に直交する反射面33XとY軸方向に直交する反射面33Yとを備えている。また、露光装置EXは、基板ステージST1に設けられた移動鏡33と協働して基板ステージST1の位置を検出する干渉計システム40を備えている。干渉計システム40は、移動鏡33の反射面に対してビームを投射することによって、基板ステージST1の位置を検出する。基板ステージST1(基板ホルダPH)上の基板Pの2次元方向の位置情報(XY方向の位置情報)、及び回転角(θZ方向の位置情報)は干渉計システム40によりリアルタイムで検出される。また、露光装置EXは、例えば特開平8−37149号公報に開示されているような、基板ホルダPHに保持されている基板Pの上面Paの面位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系30を備えている。フォーカス・レベリング検出系30は、基板ホルダPHに保持された基板Pの上面Paに検出光Laを照射する投射部30Aと、検出光Laに対して所定の位置関係で配置され、基板Pの上面Paで反射した検出光Laの反射光を受光する受光部30Bとを有し、受光部30Bの検出結果に基づいて、基板Pの上面Paの面位置情報(Z軸方向の位置情報、及びθX及びθY方向の傾斜情報)を検出する。干渉計システム40の検出結果は制御装置CONTに出力される。フォーカス・レベリング検出系30の検出結果も制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、フォーカス・レベリング検出系30の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置SD1を駆動し、基板Pのフォーカス位置(Z位置)及び傾斜角(θX、θY)を制御して、基板Pの上面Paと投影光学系PLの液体LQを介して形成される像面とを合わせ込むとともに、干渉計システム40の検出結果に基づいて、基板PのX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向における位置制御を行う。   A movable mirror 33 is provided on the side surface of the substrate stage ST1. The movable mirror 33 includes a reflecting surface 33X orthogonal to the X-axis direction and a reflecting surface 33Y orthogonal to the Y-axis direction. The exposure apparatus EX also includes an interferometer system 40 that detects the position of the substrate stage ST1 in cooperation with the movable mirror 33 provided on the substrate stage ST1. The interferometer system 40 detects the position of the substrate stage ST1 by projecting a beam onto the reflecting surface of the movable mirror 33. Two-dimensional position information (XY direction position information) and rotation angle (θZ direction position information) of the substrate P on the substrate stage ST1 (substrate holder PH) are detected in real time by the interferometer system 40. In addition, the exposure apparatus EX is an oblique incidence type focus leveling that detects surface position information of the upper surface Pa of the substrate P held by the substrate holder PH as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-37149. A detection system 30 is provided. The focus / leveling detection system 30 is arranged in a predetermined positional relationship with respect to the detection light La and a projection unit 30A that irradiates the detection light La on the upper surface Pa of the substrate P held by the substrate holder PH. A light receiving unit 30B that receives the reflected light of the detection light La reflected by Pa. Based on the detection result of the light receiving unit 30B, surface position information (position information in the Z-axis direction and θX) of the upper surface Pa of the substrate P And tilt information in the θY direction). The detection result of the interferometer system 40 is output to the control device CONT. The detection result of the focus / leveling detection system 30 is also output to the control device CONT. The control device CONT drives the substrate stage drive device SD1 based on the detection result of the focus / leveling detection system 30, and controls the focus position (Z position) and the tilt angle (θX, θY) of the substrate P, thereby controlling the substrate. The upper surface Pa of P and the image plane formed through the liquid LQ of the projection optical system PL are combined, and based on the detection result of the interferometer system 40, the X-axis direction, Y-axis direction, and θZ of the substrate P Position control in the direction.

計測ステージST2は、露光に関する計測を行う各種計測器(計測用部材を含む)を搭載して投影光学系PLの像面側で移動可能である。この計測器としては、露光光ELの状態及び投影光学系PLの結像特性の計測を行う計測器(計測部材)が挙げられる。計測器の計測結果は制御装置CONTに出力されるようになっている。   The measurement stage ST2 is mounted with various measuring instruments (including measurement members) that perform measurement related to exposure, and is movable on the image plane side of the projection optical system PL. Examples of the measuring instrument include a measuring instrument (measuring member) that measures the state of the exposure light EL and the imaging characteristics of the projection optical system PL. The measurement result of the measuring instrument is output to the control device CONT.

計測ステージST2は、リニアモータ等を含む計測ステージ駆動装置SD2の駆動により、計測器を搭載した状態で、投影光学系PLの像面側において、投影光学系PLの像面とほぼ平行なXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。更に計測ステージST2は、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能である。すなわち、計測ステージST2も、基板ステージST1と同様、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。計測ステージ駆動装置SD2は制御装置CONTにより制御される。計測ステージST2の側面には移動鏡34が設けられている。移動鏡34は、X軸方向に直交する反射面34Xと、Y軸方向に直交する反射面34Yとを備えている。干渉計システム40は、計測ステージST2に設けられた移動鏡34の反射面に対してビームを投射することによって、その移動鏡34と協働して計測ステージST2の位置を検出する。計測ステージST2の2次元方向の位置、及び回転角は干渉計システム40によりリアルタイムで検出される。制御装置CONTは、干渉計システム40の検出結果に基づいて、計測ステージ駆動装置SD2を駆動し、計測ステージST2の位置制御を行う。   The measurement stage ST2 is an XY plane that is substantially parallel to the image plane of the projection optical system PL on the image plane side of the projection optical system PL in a state where a measuring instrument is mounted by driving the measurement stage driving device SD2 including a linear motor. Can move two-dimensionally and can rotate in the θZ direction. Furthermore, the measurement stage ST2 can move in the Z-axis direction, the θX direction, and the θY direction. That is, the measurement stage ST2 can also move in directions of six degrees of freedom in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions, like the substrate stage ST1. The measurement stage driving device SD2 is controlled by the control device CONT. A movable mirror 34 is provided on the side surface of the measurement stage ST2. The movable mirror 34 includes a reflective surface 34X orthogonal to the X-axis direction and a reflective surface 34Y orthogonal to the Y-axis direction. The interferometer system 40 detects the position of the measurement stage ST2 in cooperation with the movable mirror 34 by projecting a beam onto the reflecting surface of the movable mirror 34 provided on the measurement stage ST2. The position and rotation angle of the measurement stage ST2 in the two-dimensional direction are detected by the interferometer system 40 in real time. The control device CONT drives the measurement stage driving device SD2 based on the detection result of the interferometer system 40, and controls the position of the measurement stage ST2.

また、基板ステージST1の上面81と、計測ステージST2の上面82とはほぼ同じ高さ(面一)となるように設定されている。また、計測ステージST2の上面82も、基板ステージST1の上面81と同様に撥液処理がなされており、上面82は液体LQに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。   Further, the upper surface 81 of the substrate stage ST1 and the upper surface 82 of the measurement stage ST2 are set to have substantially the same height (the same surface). Further, the upper surface 82 of the measurement stage ST2 is also subjected to liquid repellency treatment in the same manner as the upper surface 81 of the substrate stage ST1, and the upper surface 82 has liquid repellency with respect to the liquid LQ. Examples of the liquid repellent treatment include a treatment of applying a liquid repellent material such as a fluorine resin or an acrylic resin.

マスクステージMSTの近傍には、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)方式のアライメント系からなる一対のマスクアライメント系RAa、RAbがX軸方向に所定距離隔てて設けられている。マスクアライメント系RAa、RAbは、マスクステージMSTの上方に配置されている。マスクアライメント系RAa、RAbは、マスクM上の一対のアライメントマークと、それらアライメントマークに対応するように計測ステージST2に設けられた基準板50上の第1基準マークFM1(後に詳述)の投影光学系PLを介した共役像とを同時に観察するものである。本実施形態のマスクアライメント系では、例えば特開平7−176468号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、CCDカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するVRA(Visual Reticle Alignment)方式が採用されている。マスクアライメント系RAa、RAbの検出結果は制御装置CONTに出力される。   In the vicinity of the mask stage MST, a pair of mask alignment systems RAa and RAb composed of a TTR (Through The Reticle) type alignment system using light having an exposure wavelength is provided at a predetermined distance in the X-axis direction. Mask alignment systems RAa and RAb are arranged above mask stage MST. The mask alignment systems RAa and RAb project a pair of alignment marks on the mask M and a first reference mark FM1 (detailed later) on a reference plate 50 provided on the measurement stage ST2 so as to correspond to the alignment marks. A conjugate image through the optical system PL is simultaneously observed. In the mask alignment system of this embodiment, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-176468, the mark is irradiated with light, and the mark image data captured by a CCD camera or the like is subjected to image processing and the mark is processed. A VRA (Visual Reticle Alignment) method for detecting the position is adopted. The detection results of the mask alignment systems RAa and RAb are output to the control device CONT.

投影光学系PLの先端近傍には、基板P上のアライメントマークと、計測ステージST2に設けられた基準板50上の第2基準マークFM2(後に詳述)とを検出するオフアクシス方式のアライメント系ALGが設けられている。アライメント系ALGは投影光学系PLの+Y側に配置されている。本実施形態のアライメント系ALGでは、例えば特開平4−65603号公報に開示されているような、基板P上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光束を対象マーク(基板Pに形成されたアライメントマーク、及び後述の基準板50に形成された第2基準マークFM2等)に照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と指標(アライメント系ALG内に設けられた指標板上の指標マーク)の像とを撮像素子(CCD等)を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するFIA(Field Image Alignment)方式が採用されている。アライメント系ALGの検出結果は制御装置CONTに出力される。   Near the tip of the projection optical system PL, an off-axis alignment system that detects an alignment mark on the substrate P and a second reference mark FM2 (detailed later) on the reference plate 50 provided on the measurement stage ST2. ALG is provided. The alignment system ALG is arranged on the + Y side of the projection optical system PL. In the alignment system ALG of the present embodiment, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-65603, a broadband detection light beam that does not expose a photosensitive material on the substrate P is subjected to a target mark (an alignment mark formed on the substrate P). , And a second reference mark FM2 or the like formed on a reference plate 50, which will be described later, and an image of the target mark and an index (provided in the alignment system ALG) formed on the light receiving surface by reflected light from the target mark. The FIA (Field Image Alignment) method is used to measure the position of the mark by imaging the image of the index mark on the index plate) using an image sensor (CCD, etc.) and processing the image of these image signals. Has been. The detection result of alignment system ALG is output to control device CONT.

図2は、基板ステージST1、計測ステージST2、及び干渉計システム40を示す概略斜視図である。図2に示すように、基板ステージST1のY軸方向の一端部(+Y側端部)には、Y軸方向に直交し、X軸方向に延在する移動鏡33の反射面33Yが鏡面加工により形成されている。また、基板ステージST1のX軸方向の一端部(+X側端部)には、X軸方向に直交し、Y軸方向に延在する移動鏡33の反射面33Xが鏡面加工により形成されている。これらの反射面33Y、33Xには、干渉計システム40を構成するY軸干渉計41、41s、X軸干渉計42、42sからのビーム(干渉計ビーム)がそれぞれ投射される。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing the substrate stage ST1, the measurement stage ST2, and the interferometer system 40. As shown in FIG. 2, the reflection surface 33Y of the movable mirror 33 that is orthogonal to the Y-axis direction and extends in the X-axis direction is mirror-finished at one end (+ Y side end) of the substrate stage ST1 in the Y-axis direction. It is formed by. Further, at one end portion (+ X side end portion) of the substrate stage ST1 in the X-axis direction, a reflecting surface 33X of the movable mirror 33 orthogonal to the X-axis direction and extending in the Y-axis direction is formed by mirror finishing. . Beams (interferometer beams) from the Y-axis interferometers 41 and 41 s and the X-axis interferometers 42 and 42 s constituting the interferometer system 40 are projected onto the reflecting surfaces 33Y and 33X, respectively.

Y軸干渉計41、41s及びX軸干渉計42,42sは、反射面33Y、33Xからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面33Y、33Xの参照位置(一般的には鏡筒PKの側面やアライメント系ALGの側面に配置された固定ミラーの参照面)からの検出方向の変位を検出する。   The Y-axis interferometers 41 and 41s and the X-axis interferometers 42 and 42s receive the reflected light from the reflecting surfaces 33Y and 33X, respectively, so that the reference positions of the reflecting surfaces 33Y and 33X (generally, the lens barrel PK). And a displacement in the detection direction from the reference surface of the fixed mirror disposed on the side surface of the alignment system ALG.

X軸干渉計42は、投影光学系PLの投影中心(光軸AX)を通りX軸に平行な測長軸と、アライメント系ALGの検出中心を通りX軸に平行な測長軸とを有し、露光時には投影光学系PLの投影中心位置を通る測長軸で基板ステージST1のX軸方向の位置を検出し、エンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)の際にはアライメント系ALGの検出中心を通る測長軸で基板ステージST1のX軸方向の位置を検出する。また、X軸干渉計42は、ベースライン量の計測や計測ステージST2に設けられた各種計測器の計測内容に応じて2つの測長軸を適宜用いて計測ステージST2のX軸方向の位置を検出する。つまり、X軸干渉計42は、基板ステージST1又は計測ステージST2のX軸方向の位置を、投影光学系PLのY軸方向の投影中心位置及びアライメント系ALGのY軸方向の検出中心位置のそれぞれで検出可能となっている。なおベースライン量とは、投影光学系PLにより投影されるパターンの投影像に対する基板ステージST1の位置関係を示す量であり、具体的には投影光学系PLの投影中心とアライメント系ALGの検出中心との距離である。   The X-axis interferometer 42 has a measurement axis that passes through the projection center (optical axis AX) of the projection optical system PL and is parallel to the X axis, and a measurement axis that passes through the detection center of the alignment system ALG and is parallel to the X axis. At the time of exposure, the position in the X-axis direction of the substrate stage ST1 is detected by the measurement axis passing through the projection center position of the projection optical system PL, and the detection center of the alignment system ALG is used in enhanced global alignment (EGA). The position in the X-axis direction of the substrate stage ST1 is detected by the measurement axis that passes. In addition, the X-axis interferometer 42 determines the position of the measurement stage ST2 in the X-axis direction by appropriately using two measurement axes according to the measurement of the baseline amount and the measurement contents of various measuring instruments provided in the measurement stage ST2. To detect. That is, the X-axis interferometer 42 determines the position of the substrate stage ST1 or the measurement stage ST2 in the X-axis direction as the projection center position of the projection optical system PL in the Y-axis direction and the detection center position of the alignment system ALG in the Y-axis direction. Can be detected. The baseline amount is an amount indicating the positional relationship of the substrate stage ST1 with respect to the projection image of the pattern projected by the projection optical system PL, and specifically, the projection center of the projection optical system PL and the detection center of the alignment system ALG. And the distance.

Y軸干渉計41は、投影光学系PLの投影中心(光軸AX)及びアライメント系ALGの検出中心を結ぶY軸に平行な測長軸を有し、基板ステージST1のY軸方向の位置を主として検出する。また、Y軸干渉計41は、基板ステージST1が基板Pの交換のためにローディングポジションに位置している間において、計測ステージST2のY軸方向の位置を検出する。   Y-axis interferometer 41 has a measurement axis parallel to the Y-axis connecting the projection center (optical axis AX) of projection optical system PL and the detection center of alignment system ALG, and determines the position of substrate stage ST1 in the Y-axis direction. Detect mainly. The Y-axis interferometer 41 detects the position of the measurement stage ST2 in the Y-axis direction while the substrate stage ST1 is positioned at the loading position for exchanging the substrate P.

また、X軸干渉計42s及びY軸干渉計41sは、基板ステージST1が基板Pの交換のためにローディングポジションに位置している間において、基板ステージST1のXY面内における位置を補助的に検出する。   The X-axis interferometer 42s and the Y-axis interferometer 41s supplementarily detect the position of the substrate stage ST1 in the XY plane while the substrate stage ST1 is positioned at the loading position for exchanging the substrate P. To do.

計測ステージST2のY軸方向の一端部(+Y側端部)には、Y軸方向に直交し、X軸方向に延在する移動鏡34の反射面34Ysが鏡面加工により形成されている。更に、計測ステージST2のX軸方向の一端部(+X側端部)には、X軸方向に直交し、Y軸方向に延在する移動鏡34の反射面34Xが鏡面加工により形成されており、Y軸方向の他端部(−Y側端部)には、Y軸方向に直交し、X軸方向に延在する移動鏡34の反射面34Yが鏡面加工により形成されている。   At one end portion (+ Y side end portion) of the measurement stage ST2 in the Y-axis direction, a reflecting surface 34Ys of the movable mirror 34 that is orthogonal to the Y-axis direction and extends in the X-axis direction is formed by mirror finishing. Furthermore, a reflection surface 34X of the movable mirror 34 that is orthogonal to the X-axis direction and extends in the Y-axis direction is formed by mirror finishing at one end (+ X side end) of the measurement stage ST2 in the X-axis direction. The reflection surface 34Y of the movable mirror 34 that is orthogonal to the Y-axis direction and extends in the X-axis direction is formed by mirror finishing at the other end portion (−Y side end portion) in the Y-axis direction.

反射面34Ysには、基板ステージST1が基板Pの交換のためにローディングポジションに位置している間に、基板ステージST1のY軸方向の位置を検出するY軸干渉計41からのビーム(干渉計ビーム)が投射される。また、反射面34Y、34Xには、Y軸干渉計43、X軸干渉計42からのビームがそれぞれ投射される。X軸干渉計42及びY軸干渉計43は、反射面34X、34Yからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面34X、34Yの参照位置からの検出方向の変位を検出する。   A beam (interferometer) from the Y-axis interferometer 41 that detects the position of the substrate stage ST1 in the Y-axis direction while the substrate stage ST1 is positioned at the loading position for exchanging the substrate P is disposed on the reflecting surface 34Ys. Beam) is projected. Further, the beams from the Y-axis interferometer 43 and the X-axis interferometer 42 are projected onto the reflecting surfaces 34Y and 34X, respectively. The X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 43 receive the reflected light from the reflecting surfaces 34X and 34Y, respectively, and detect displacements in the detection direction from the reference positions of the reflecting surfaces 34X and 34Y.

Y軸干渉計43は、Y軸干渉計41と同様に、投影光学系PLの投影中心(光軸AX)及びアライメント系ALGの検出中心を結ぶY軸に平行な測長軸を有しており、基板ステージST1が基板Pの交換のためにローディングポジションに位置している間以外においては、計測ステージST2のY軸方向の位置を検出する。   Similar to the Y-axis interferometer 41, the Y-axis interferometer 43 has a measurement axis parallel to the Y-axis connecting the projection center (optical axis AX) of the projection optical system PL and the detection center of the alignment system ALG. Unless the substrate stage ST1 is in the loading position for exchanging the substrate P, the position of the measurement stage ST2 in the Y-axis direction is detected.

図3は、計測ステージST2の平面図である。上述のように、計測ステージST2は、露光に関する各種計測を行うための複数の計測器(計測部材)を備えている。計測ステージST2の上面82の所定位置には、計測器(計測部材)として、複数の基準マークが形成された基準板50が設けられている。基準板50は、計測ステージST2に設けられた保持部100に保持される。基準板50は低熱膨張材料によって形成されており、本実施形態においては平面視略円形状に形成されている。また本実施形態においては、基準板50は、X軸干渉計42からのビームが投射される反射面34XとY軸干渉計41からのビームが投射される反射面34Ysとの近傍に配置されている。   FIG. 3 is a plan view of the measurement stage ST2. As described above, the measurement stage ST2 includes a plurality of measuring instruments (measuring members) for performing various measurements related to exposure. At a predetermined position on the upper surface 82 of the measurement stage ST2, a reference plate 50 on which a plurality of reference marks are formed is provided as a measuring instrument (measurement member). The reference plate 50 is held by the holding unit 100 provided in the measurement stage ST2. The reference plate 50 is formed of a low thermal expansion material, and is formed in a substantially circular shape in plan view in the present embodiment. In the present embodiment, the reference plate 50 is disposed in the vicinity of the reflecting surface 34X on which the beam from the X-axis interferometer 42 is projected and the reflecting surface 34Ys on which the beam from the Y-axis interferometer 41 is projected. Yes.

基準板50の上面50Aには、上述のマスクアライメント系RAa、RAbで計測される第1基準マークFM1と、アライメント系ALGで計測される第2基準マークFM2とが形成されている。マスクアライメント系RAa、RAbは、基準板50に設けられた第1基準マークFM1を検出し、アライメント系ALGは、基準板50に設けられた第2基準マークFM2を検出する。   On the upper surface 50A of the reference plate 50, the first reference mark FM1 measured by the mask alignment systems RAa and RAb and the second reference mark FM2 measured by the alignment system ALG are formed. The mask alignment systems RAa and RAb detect the first reference mark FM1 provided on the reference plate 50, and the alignment system ALG detects the second reference mark FM2 provided on the reference plate 50.

第1基準マークFM1は、X軸方向に所定の距離だけ離間して配置された1対のマークを、Y軸方向に沿って3列配列した計6個のマークによって構成されている。第1基準マークFM1を構成するマークのX軸方向の間隔(距離)L1は、マスクMに形成された一対のマスクアライメントマークの間隔をL2、投影光学系PLの投影倍率をβとしたとき、L1=L2×βの条件を満足するように設定されている。また、第1基準マークFM1の形状及び大きさは、マスクアライメントマークの大きさを考慮して形成されている。第2基準マークFM2は、第1基準マークFM1を構成する6個マークのうち、最も+Y側に設けられた1対のマークFM11、FM12の中間位置に設けられている。   The first reference mark FM1 includes a total of six marks in which a pair of marks arranged at a predetermined distance in the X-axis direction are arranged in three rows along the Y-axis direction. The distance (distance) L1 in the X-axis direction between the marks constituting the first reference mark FM1 is L2 as the distance between the pair of mask alignment marks formed on the mask M, and β as the projection magnification of the projection optical system PL. It is set to satisfy the condition of L1 = L2 × β. In addition, the shape and size of the first reference mark FM1 is formed in consideration of the size of the mask alignment mark. The second reference mark FM2 is provided at an intermediate position between a pair of marks FM11 and FM12 provided on the most + Y side among the six marks constituting the first reference mark FM1.

また、計測ステージST2の上面82において、基準板50から離間した位置にはスリット開口158が形成されている。そして、このスリット開口158の下方(−Z方向)には波面収差計測器159が配置されている。波面収差計測器159は、例えばマイクロレンズアレイ及びCCD等の受光素子を備えており、投影光学系PLを介してスリット開口158を通過した露光光ELの波面をマイクロレンズアレイで分割し、分割された各々の波面の受光素子上における結像位置により投影光学系PLの波面収差を計測する。波面収差計測器159としては、例えば国際公開第99/60361号パンフレット(対応する欧州特許第1,079,223号明細書)等に開示される波面収差計測器を用いることができる。   Further, a slit opening 158 is formed at a position away from the reference plate 50 on the upper surface 82 of the measurement stage ST2. A wavefront aberration measuring instrument 159 is disposed below the slit opening 158 (−Z direction). The wavefront aberration measuring instrument 159 includes, for example, a microlens array and a light receiving element such as a CCD, and the wavefront of the exposure light EL that has passed through the slit opening 158 via the projection optical system PL is divided by the microlens array. The wavefront aberration of the projection optical system PL is measured based on the imaging position of each wavefront on the light receiving element. As the wavefront aberration measuring instrument 159, for example, a wavefront aberration measuring instrument disclosed in International Publication No. 99/60361 pamphlet (corresponding European Patent No. 1,079,223) can be used.

また、計測ステージST2の上面82において、基準板50から離間した位置にはピンホール開口パターン161が形成されている。そして、このピンホール161の下方(−Z方向)には投影光学系PLを介して計測ステージST2上に照射される露光光ELの露光エネルギーに関する情報(光量、照度、照度むら等)を計測する露光光計測器162が配置されている。露光光計測器162としては、例えば特開昭57−117238号公報(対応する米国特許第4,465,368号)等に開示されているように照度むらを計測したり、特開2001−267239号公報に開示されているように投影光学系PLの露光光ELの透過率の変動量を計測するためのむら計測器、及び、例えば特開平11−16816号公報(対応する米国特許出願公開第2002/0061469号明細書)等に開示される照射量計測器(照度計測器)を用いることができる。   Further, a pinhole opening pattern 161 is formed at a position away from the reference plate 50 on the upper surface 82 of the measurement stage ST2. Then, information (light quantity, illuminance, illuminance unevenness, etc.) relating to the exposure energy of the exposure light EL irradiated onto the measurement stage ST2 via the projection optical system PL is measured below the pinhole 161 (−Z direction). An exposure light measuring instrument 162 is arranged. As the exposure light measuring device 162, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-117238 (corresponding US Pat. No. 4,465,368) or the like, illuminance unevenness is measured, or Japanese Patent Laid-Open No. 2001-267239. An unevenness measuring instrument for measuring the variation in the transmittance of the exposure light EL of the projection optical system PL, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16816, and, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16816 (corresponding US Patent Application Publication No. 2002) / 0061469 specification) etc. can be used for the irradiation amount measuring device (illuminance measuring device).

図4は、第1基準マークFM1及び第2基準マークFM2の例を示す図である。図4(A)に示すように、第1基準マークFM1は、Cr(クロム)等の金属で形成された遮光領域に対して十字形状の開口(スリット)を形成したものである。なお図4(A)には、6個のマークからなる第1基準マークFM1のうちの1つのマークが示されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the first reference mark FM1 and the second reference mark FM2. As shown in FIG. 4A, the first fiducial mark FM1 is formed by forming a cross-shaped opening (slit) with respect to a light shielding region made of metal such as Cr (chromium). FIG. 4A shows one of the first reference marks FM1 composed of six marks.

図4(B)に示すように、第2基準マークFM2は、Y軸方向を長手方向としたマーク要素をX軸方向に所定間隔で配列したマーク群をX軸方向に所定の距離だけ離間して形成したXマークFMxと、X軸方向を長手方向としたマーク要素をY軸方向に所定間隔で配列したマーク群をY軸方向に所定の距離だけ離間して形成したYマークFMyとを備えている。なお、第2基準マークFM2は、Cr(クロム)等の金属で各マーク要素を形成しても良く、Cr(クロム)等の金属で形成された遮光領域に対して開口(スリット)を形成することで各マーク要素を形成しても良い。   As shown in FIG. 4B, the second reference mark FM2 has a mark group in which mark elements having the Y-axis direction as the longitudinal direction and arranged at predetermined intervals in the X-axis direction are separated by a predetermined distance in the X-axis direction. And a Y mark FMy formed by separating a mark group in which mark elements having the X-axis direction as a longitudinal direction are arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction and separated by a predetermined distance in the Y-axis direction. ing. The second fiducial mark FM2 may form each mark element with a metal such as Cr (chromium), and form an opening (slit) with respect to a light shielding region formed with a metal such as Cr (chromium). Thus, each mark element may be formed.

図5は、図3のA−A断面矢視図である。図5に示すように、基準板50の下方(−Z方向)には、計測ステージST2の内部空間58が形成されており、その内部空間58には、投影光学系PLにより液体LQを介して計測ステージST2上に投影される空間像を計測する空間像計測器55の一部が設けられている。空間像計測器55は、基準板50の下方に設けられた集光レンズ56、集光レンズ56の一方の焦点位置に一端部が配置され、集光レンズ56で集光された露光光ELを計測ステージST2の−Y側へ導く光ファイバ57、及び光ファイバ57で導かれその他端部から射出される露光光ELを光電変換する不図示のフォトマルチプレクサ等の光電変換素子を含んで構成されている。この空間像計測器55としては、例えば特開2002−14005号公報(対応する米国特許出願公開第2002/0041377号明細書)等に開示されているものを用いることができる。   5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 5, an internal space 58 of the measurement stage ST2 is formed below the reference plate 50 (−Z direction), and the internal space 58 is passed through the liquid LQ by the projection optical system PL. A part of the aerial image measuring instrument 55 that measures the aerial image projected on the measurement stage ST2 is provided. The aerial image measuring instrument 55 has a condensing lens 56 provided below the reference plate 50, one end portion disposed at one focal position of the condensing lens 56, and the exposure light EL condensed by the condensing lens 56. The optical fiber 57 is guided to the -Y side of the measurement stage ST2, and includes a photoelectric conversion element such as a photomultiplexer (not shown) that photoelectrically converts the exposure light EL guided by the optical fiber 57 and emitted from the other end. Yes. As this aerial image measuring instrument 55, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-14005 (corresponding US Patent Application Publication No. 2002/0041377) can be used.

基準板50は、計測ステージST2に設けられた保持部100に保持される。保持部100は、計測ステージST2の上面82の一部に設けられた凹部51と、凹部51の内側に設けられ、基準板50を吸着保持する吸着部60とを備えている。吸着部60は、例えば真空吸着等により基準板50を保持する。保持部100(吸着部60)に保持された基準板50の上面50Aと、計測ステージST2の上面82とはほぼ同じ高さ(面一)になるように設定されている。そのため、液浸装置1による液体LQの供給及び回収を行いつつ投影光学系PLに対して計測ステージST2をXY方向に移動することで、基準板50の上面50Aと計測ステージST2の上面82との間で液浸領域LRを円滑に移動することができる。   The reference plate 50 is held by the holding unit 100 provided in the measurement stage ST2. The holding unit 100 includes a recess 51 provided in a part of the upper surface 82 of the measurement stage ST2, and a suction unit 60 provided inside the recess 51 and holding the reference plate 50 by suction. The suction unit 60 holds the reference plate 50 by, for example, vacuum suction. The upper surface 50A of the reference plate 50 held by the holding unit 100 (suction unit 60) and the upper surface 82 of the measurement stage ST2 are set to be substantially the same height (level). Therefore, by moving the measurement stage ST2 in the XY direction with respect to the projection optical system PL while supplying and collecting the liquid LQ by the liquid immersion device 1, the upper surface 50A of the reference plate 50 and the upper surface 82 of the measurement stage ST2 are moved. The immersion region LR can be moved smoothly between the two.

また、保持部100の吸着部60に保持された基準板50の外側面50Cと凹部51の内側面51Cとは対向しており、吸着部60に保持された基準板50の外側面50C(上面50A)と凹部51の内側面51C(上面82)との間には所定のギャップG2が形成されている。ギャップG2は微小であるため、計測ステージST2の上面82に供給された液体LQがギャップG2を介して計測ステージST2内部へ浸入することを抑制することができる。また、基準板50は平面視円形状であり、凹部51も円形状であるため、基準板50と凹部51との間のギャップG2を基準板50の周方向においてほぼ均一に設定することができ、液体LQがギャップG2を介して計測ステージST2の内部に浸入することをより一層抑制することができる。   Further, the outer side surface 50C of the reference plate 50 held by the suction unit 60 of the holding unit 100 faces the inner side surface 51C of the recess 51, and the outer side surface 50C (upper surface) of the reference plate 50 held by the suction unit 60 50A) and an inner side surface 51C (upper surface 82) of the recess 51, a predetermined gap G2 is formed. Since the gap G2 is very small, the liquid LQ supplied to the upper surface 82 of the measurement stage ST2 can be prevented from entering the measurement stage ST2 through the gap G2. In addition, since the reference plate 50 has a circular shape in plan view and the concave portion 51 has a circular shape, the gap G2 between the reference plate 50 and the concave portion 51 can be set substantially uniformly in the circumferential direction of the reference plate 50. The liquid LQ can be further suppressed from entering the measurement stage ST2 through the gap G2.

基準板50の上面50A及び外側面50Cには撥液処理がなされており、上面50A及び外側面50Cは液体LQに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。   The upper surface 50A and the outer surface 50C of the reference plate 50 are subjected to liquid repellency treatment, and the upper surface 50A and the outer surface 50C have liquid repellency with respect to the liquid LQ. Examples of the liquid repellent treatment include a treatment of applying a liquid repellent material such as a fluorine resin or an acrylic resin.

また上述のように、計測ステージST2の上面82には撥液性がなされて上面82は撥液性を有しているとともに、計測ステージST2の凹部51の内側面51Cにも撥液処理がなされており、凹部51の内側面51Cは液体LQに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。基準板50の上面50A、外側面50C、及び計測ステージST2の上面82、凹部51の内側面51Cのそれぞれが撥液性を有しているため、液体LQがギャップG2を介して計測ステージST2の内部に浸入することをより一層抑制することができる。   Further, as described above, the upper surface 82 of the measurement stage ST2 has liquid repellency, the upper surface 82 has liquid repellency, and the inner surface 51C of the recess 51 of the measurement stage ST2 is also subjected to liquid repellency treatment. The inner side surface 51C of the recess 51 is liquid repellent with respect to the liquid LQ. Examples of the liquid repellent treatment include a treatment of applying a liquid repellent material such as a fluorine resin or an acrylic resin. Since the upper surface 50A, the outer surface 50C of the reference plate 50, the upper surface 82 of the measurement stage ST2, and the inner surface 51C of the recess 51 have liquid repellency, the liquid LQ passes through the gap G2 in the measurement stage ST2. It is possible to further suppress the intrusion into the inside.

また、吸着部60の内側には、ピン部材からなるガイド部材54が配置可能となっている。ガイド部材54は、例えば空圧シリンダ等のアクチュエータで駆動されるようになっており、Z軸方向に移動可能(昇降可能)となっている。後述するように、ガイド部材54は、基準板50の下面50Bのほぼ中央部に形成された凹部53と嵌合可能である。ガイド部材54は、基準板50の第1基準マークFM1を透過した露光光ELを遮らない位置に配置される。   In addition, a guide member 54 made of a pin member can be arranged inside the suction portion 60. The guide member 54 is driven by an actuator such as a pneumatic cylinder, for example, and is movable (movable up and down) in the Z-axis direction. As will be described later, the guide member 54 can be fitted with a recess 53 formed at a substantially central portion of the lower surface 50B of the reference plate 50. The guide member 54 is disposed at a position where the exposure light EL transmitted through the first reference mark FM1 of the reference plate 50 is not blocked.

図6は図5の要部拡大図、図7は吸着部60を上方から見た図である。図6及び図7において、吸着部60は、第1基準マークFM1を透過した露光光ELを遮らないように環状に形成された基材63と、基材63上に形成され、基材63の内縁部に沿うように基材63上に形成された環状の第1周壁部61と、第1周壁部61の外側に設けられ、第1周壁部61を囲むように基材63上に形成された環状の第2周壁部62と、第1周壁部61と第2周壁部62との間の基材63上に形成された複数の凸部64とを備えている。凸部64は、基準板50の下面50Bを支持する。第2周壁部62の上面は基準板50の下面50Bの周縁領域(エッジ領域)に対向するように設けられている。第1周壁部61の上面は基準板50の下面50Bの周縁領域よりも内側の領域に対向するように設けられている。吸着部60に保持された基準板50の下面50B側には、基材63と第1、第2周壁部61、62と基準板50の下面50Bとで囲まれた第1空間K1が形成される。   6 is an enlarged view of the main part of FIG. 5, and FIG. 7 is a view of the suction part 60 as viewed from above. 6 and 7, the suction portion 60 is formed on the base 63 and the base 63 formed in an annular shape so as not to block the exposure light EL transmitted through the first reference mark FM <b> 1. An annular first peripheral wall portion 61 formed on the base material 63 along the inner edge portion, and provided on the outside of the first peripheral wall portion 61, and formed on the base material 63 so as to surround the first peripheral wall portion 61. The annular second peripheral wall portion 62 and a plurality of convex portions 64 formed on the base 63 between the first peripheral wall portion 61 and the second peripheral wall portion 62 are provided. The convex portion 64 supports the lower surface 50 </ b> B of the reference plate 50. The upper surface of the second peripheral wall portion 62 is provided so as to face the peripheral region (edge region) of the lower surface 50B of the reference plate 50. The upper surface of the first peripheral wall portion 61 is provided so as to face a region inside the peripheral region of the lower surface 50B of the reference plate 50. A first space K1 surrounded by the base 63, the first and second peripheral wall portions 61 and 62, and the lower surface 50B of the reference plate 50 is formed on the lower surface 50B side of the reference plate 50 held by the suction portion 60. The

第1周壁部61と第2周壁部62との間における基材63上には吸引口65が形成されている。吸引口65は基準板50を吸着保持するためのものであって、第1周壁部61と第2周壁部62との間において基材63の上面のうち凸部64以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。吸引口65のそれぞれは、流路66を介して、真空系を含む第1圧力調整装置67に接続されている。第1圧力調整装置67は制御装置CONTに制御される。制御装置CONTは、第1圧力調整装置67を駆動し、基材63と第1、第2周壁部61、62と基準板50とで囲まれた第1空間K1内部のガス(空気)を吸引してこの第1空間K1を負圧にすることによって、凸部64に基準板50を吸着保持する。本実施形態においては、吸着部60は所謂ピンチャック機構を構成している。吸着部60が基準板50を吸着保持した状態においては、第1周壁部61の上面と基準板50の下面50Bとが密着するとともに、第2周壁部62の上面と基準板50の下面50Bとが密着する。これにより、仮にギャップG2より液体LQが浸入しても、第1空間K1に液体LQが浸入することを防止することができる。   A suction port 65 is formed on the base 63 between the first peripheral wall 61 and the second peripheral wall 62. The suction port 65 is for adsorbing and holding the reference plate 50, and at a plurality of predetermined positions other than the convex portion 64 on the upper surface of the base material 63 between the first peripheral wall portion 61 and the second peripheral wall portion 62. Each is provided. Each of the suction ports 65 is connected to a first pressure adjusting device 67 including a vacuum system via a flow channel 66. The first pressure adjusting device 67 is controlled by the control device CONT. The control device CONT drives the first pressure adjusting device 67 and sucks the gas (air) inside the first space K1 surrounded by the base material 63, the first and second peripheral wall portions 61 and 62, and the reference plate 50. Then, the reference plate 50 is sucked and held on the convex portion 64 by making the first space K1 have a negative pressure. In the present embodiment, the suction portion 60 constitutes a so-called pin chuck mechanism. In a state where the suction portion 60 holds the reference plate 50 by suction, the upper surface of the first peripheral wall portion 61 and the lower surface 50B of the reference plate 50 are in close contact with each other, and the upper surface of the second peripheral wall portion 62 and the lower surface 50B of the reference plate 50 are Are in close contact. Thereby, even if the liquid LQ enters from the gap G2, the liquid LQ can be prevented from entering the first space K1.

また、第1圧力調整装置67は、第1空間K1に接続する吸引口65を介して、第1空間K1にガスを供給することもできるようになっている。そして、第1圧力調整装置67は、第1空間K1のガスを吸引もしくは第1空間K1にガスを供給することによって、第1空間K1を負圧もしくは陽圧にすることができる。   The first pressure adjusting device 67 can also supply gas to the first space K1 via the suction port 65 connected to the first space K1. The first pressure adjusting device 67 can make the first space K1 have a negative pressure or a positive pressure by sucking the gas in the first space K1 or supplying the gas to the first space K1.

また、吸着部60に保持された基準板50の外側面50Cとその外側面50Cに対向する凹部51の内側面51Cとの間のギャップG2を含む第2空間K2には供給口75が接続されており、供給口75には流路76を介して第2圧力調整装置77が接続されている。第2空間K2は、基準板50と吸着部60の第2周壁部62の外側面と凹部51とで囲まれた空間を含む。第2圧力調整装置77は制御装置CONTに制御される。第2圧力調整装置77は、第1圧力調整装置67と同様、第2空間K2に接続する供給口75を介して、第2空間K2にガスを供給することができるとともに、第2空間K2のガスを吸引することができるようになっている。第2圧力調整装置77は、第2空間K2にガスを供給もしくは第2空間K2のガスを吸引することによって、第2空間K2を陽圧もしくは負圧にすることができる。   A supply port 75 is connected to the second space K2 including the gap G2 between the outer side surface 50C of the reference plate 50 held by the suction portion 60 and the inner side surface 51C of the recess 51 facing the outer side surface 50C. A second pressure adjusting device 77 is connected to the supply port 75 via a flow path 76. The second space K <b> 2 includes a space surrounded by the reference plate 50, the outer surface of the second peripheral wall portion 62 of the suction portion 60, and the recess 51. The second pressure adjusting device 77 is controlled by the control device CONT. Similar to the first pressure adjustment device 67, the second pressure adjustment device 77 can supply gas to the second space K2 via the supply port 75 connected to the second space K2. Gas can be sucked. The second pressure adjusting device 77 can set the second space K2 to a positive pressure or a negative pressure by supplying gas to the second space K2 or sucking the gas in the second space K2.

このように、第1圧力調整装置67は、基準板50と保持部100の吸着部60との間で形成される第1空間K1の圧力を調整可能であり、第2圧力調整装置77は、基準板50と保持部100の凹部51との間で形成される第2空間K2の圧力を調整可能である。   Thus, the first pressure adjusting device 67 can adjust the pressure of the first space K1 formed between the reference plate 50 and the suction portion 60 of the holding unit 100, and the second pressure adjusting device 77 is The pressure in the second space K2 formed between the reference plate 50 and the concave portion 51 of the holding unit 100 can be adjusted.

第1空間K1の圧力を調整する第1圧力調整装置67と、第2空間K2の圧力を調整する第2圧力調整装置77とは互いに独立している。制御装置CONTは、第1圧力調整装置67及び第2圧力調整装置77それぞれの動作を個別に制御可能であり、第1圧力調整装置67による第1空間K1の圧力調整動作と、第2圧力調整装置77よる第2空間K2の圧力調整動作とをそれぞれ独立して行うことができる。   The first pressure adjusting device 67 that adjusts the pressure in the first space K1 and the second pressure adjusting device 77 that adjusts the pressure in the second space K2 are independent of each other. The control device CONT can individually control the operations of the first pressure adjusting device 67 and the second pressure adjusting device 77, and the pressure adjusting operation of the first space K1 by the first pressure adjusting device 67 and the second pressure adjusting device. The pressure adjustment operation of the second space K2 by the device 77 can be performed independently.

そして、制御装置CONTは、第1圧力調整装置67による吸引動作を解除することにより、吸着部60(保持部100)より基準板50を外すことができる。すなわち基準板50は、計測ステージST2(保持部100)に対して脱着可能(交換可能)に設けられている。   And the control apparatus CONT can remove the reference | standard board 50 from the adsorption | suction part 60 (holding | maintenance part 100) by canceling | releasing the suction operation by the 1st pressure regulation apparatus 67. FIG. That is, the reference plate 50 is detachably (replaceable) with respect to the measurement stage ST2 (holding unit 100).

<調整方法の第1実施形態>
上述のように、基準板50は吸着部60(保持部100)に対して交換可能に設けられている。以下、基準板50を計測ステージST2の吸着部60(保持部100)に取り付ける作業の第1実施形態について、図8のフローチャート図及び図9の模式図を参照しながら説明する。基準板50を計測ステージST2に取り付ける作業には、基準板50の位置を調整する作業が含まれる。
<First Embodiment of Adjustment Method>
As described above, the reference plate 50 is provided so as to be replaceable with respect to the suction unit 60 (holding unit 100). Hereinafter, a first embodiment of an operation of attaching the reference plate 50 to the suction unit 60 (holding unit 100) of the measurement stage ST2 will be described with reference to a flowchart of FIG. 8 and a schematic diagram of FIG. The operation of attaching the reference plate 50 to the measurement stage ST2 includes the operation of adjusting the position of the reference plate 50.

基準板50の取り付け作業を行うとき、図9(A)に示すように、基準板50は、所定の搬送装置(不図示)によって、計測ステージST2の吸着部60(保持部100)に搬送される(ステップSA1)。なお、基準板50は作業者などによって吸着部60に搬送されてもよい。   When the reference plate 50 is attached, as shown in FIG. 9A, the reference plate 50 is transported to the suction unit 60 (holding unit 100) of the measurement stage ST2 by a predetermined transport device (not shown). (Step SA1). The reference plate 50 may be conveyed to the suction unit 60 by an operator or the like.

基準板50が吸着部60に搬送される際、吸着部60のうち環状に形成された基材63の内側に、ピン部材からなるガイド部材54が配置される。制御装置CONTは、空圧シリンダ等のアクチュエータを駆動してガイド部材54を上昇し、ガイド部材54の先端部(上端部)を凸部64の上面よりも上方(+Z方向)に配置する。また、基準板50の下面50Bのほぼ中央部にはガイド部材54と嵌合可能な凹部53が形成されている。図9(B)に示すように、制御装置CONTは、ガイド部材54の先端部と基準板50の凹部53とを嵌合する。ガイド部材54は吸着部60に対して所定の位置関係に設けられているため、制御装置CONTは、ガイド部材54と基準板50の凹部53とを嵌合することで、吸着部60に対する基準板50の大まかな位置決めを行うことができる。次いで、制御装置CONTは、ガイド部材54の先端部と基準板50の凹部53とを嵌合した状態で、ガイド部材54を下降する。ガイド部材54の下降に伴って基準板50も一緒に下降する。制御装置CONTは、基準板50とガイド部材54とを一緒に下降し、基準板50の下面50Bと吸着部60の凸部64の上面とを接触させる。これにより、図9(C)に示すように、保持部100の吸着部60の凸部64の上面に基準板50が載った状態となる(ステップSA2)。   When the reference plate 50 is transported to the suction unit 60, the guide member 54 made of a pin member is disposed inside the base member 63 formed in an annular shape in the suction unit 60. The control device CONT drives an actuator such as a pneumatic cylinder to raise the guide member 54 and arranges the tip end portion (upper end portion) of the guide member 54 above the upper surface of the convex portion 64 (+ Z direction). In addition, a concave portion 53 that can be fitted to the guide member 54 is formed in a substantially central portion of the lower surface 50B of the reference plate 50. As shown in FIG. 9B, the control device CONT fits the distal end portion of the guide member 54 and the concave portion 53 of the reference plate 50. Since the guide member 54 is provided in a predetermined positional relationship with respect to the suction portion 60, the control device CONT fits the guide member 54 and the concave portion 53 of the reference plate 50 so that the reference plate for the suction portion 60 is fitted. 50 rough positionings can be performed. Next, the control device CONT lowers the guide member 54 in a state where the distal end portion of the guide member 54 and the concave portion 53 of the reference plate 50 are fitted. As the guide member 54 is lowered, the reference plate 50 is also lowered. The control device CONT lowers the reference plate 50 and the guide member 54 together to bring the lower surface 50B of the reference plate 50 and the upper surface of the convex portion 64 of the suction portion 60 into contact with each other. As a result, as shown in FIG. 9C, the reference plate 50 is placed on the upper surface of the convex portion 64 of the suction portion 60 of the holding portion 100 (step SA2).

基準板50は、例えばベースライン計測や空間像計測に用いられるため、制御装置CONTは、基準板50の位置を調整する必要がある。そこで、制御装置CONTは、基準板50を吸着部60に載せた後、計測ステージST2上で基準板50の位置調整(位置決め)を行う。制御装置CONTは、計測ステージST2において基準板50を位置決めする際に、計測ステージST2の吸着部60上に基準板50を載せた状態で、計測ステージ駆動装置SD2を使って計測ステージST2を駆動して、基準板50を保持部100の吸着部60上で滑らせて基準板50の位置を調整する(ステップSA3)。制御装置CONTは、基準板50を位置決めするために計測ステージST2を駆動して吸着部60上で基準板50を滑らせる際、図9(D)に示すように、基準板50の第2基準マークFM2がアライメント系(マーク検出系)ALGの下に配置されるように計測ステージST2を移動する。そして、制御装置CONTは、アライメント系ALGを使って基準板50に設けられた第2基準マークFM2を検出し、その検出結果に基づいて、計測ステージST2の駆動を制御する。   Since the reference plate 50 is used for, for example, baseline measurement or aerial image measurement, the control device CONT needs to adjust the position of the reference plate 50. Therefore, after placing the reference plate 50 on the suction unit 60, the control device CONT performs position adjustment (positioning) of the reference plate 50 on the measurement stage ST2. When positioning the reference plate 50 in the measurement stage ST2, the control device CONT drives the measurement stage ST2 using the measurement stage driving device SD2 in a state where the reference plate 50 is placed on the suction part 60 of the measurement stage ST2. Then, the position of the reference plate 50 is adjusted by sliding the reference plate 50 on the suction portion 60 of the holding unit 100 (step SA3). When the control device CONT drives the measurement stage ST2 to position the reference plate 50 and slides the reference plate 50 on the suction portion 60, the second reference of the reference plate 50 as shown in FIG. 9D. The measurement stage ST2 is moved so that the mark FM2 is arranged below the alignment system (mark detection system) ALG. Then, the control device CONT detects the second reference mark FM2 provided on the reference plate 50 using the alignment system ALG, and controls the driving of the measurement stage ST2 based on the detection result.

吸着部60上で基準板50を滑らせる際、制御装置CONTは、第1圧力調整装置67の駆動を停止する。すなわち、基準板50と吸着部60との間で形成される第1空間K1はほぼ大気圧となっている。制御装置CONTは、吸着部60上に基準板50を載せ、基準板50の上面50Aを押圧しない状態で、計測ステージST2を駆動することにより、その計測ステージST2の駆動により生じた慣性力によって、基準板50を吸着部60上で滑らせることができる。制御装置CONTが吸着部60上で基準板50を滑らすとき、基準板50の凹部53の内側にはガイド部材54が配置されている。   When the reference plate 50 is slid on the suction unit 60, the control device CONT stops driving the first pressure adjusting device 67. That is, the first space K1 formed between the reference plate 50 and the suction portion 60 is almost atmospheric pressure. The control device CONT places the reference plate 50 on the suction part 60, and drives the measurement stage ST2 without pressing the upper surface 50A of the reference plate 50. By the inertial force generated by driving the measurement stage ST2, The reference plate 50 can be slid on the suction part 60. When the control device CONT slides the reference plate 50 on the suction portion 60, the guide member 54 is disposed inside the recess 53 of the reference plate 50.

図10の模式図に示すように、制御装置CONTは、基準板50の下面50Bのほぼ中央部に形成された凹部53の内側にガイド部材54を配置した状態で、基準板50がその基準板50の中央部(すなわち凹部53)を回転中心としてθZ方向(回転方向)に滑るように、計測ステージST2を駆動する。制御装置CONTは、吸着部60上に基準板50を載せた状態で、計測ステージ駆動装置SD2を使って計測ステージST2を所定方向に所定の加速度で駆動し、その後、急激に停止することにより、ガイド部材54で基準板50の滑り移動をガイドしつつ、基準板50をθZ方向に回転するように吸着部60上で滑らせることができる。例えば制御装置CONTは、凹部53(ガイド部材54)が回転中心となるように計測ステージST2を+θZ方向(又は−θZ方向)に大きな加速度で回転した後、急激に停止し、その後、−θZ方向(又は+θZ方向)にゆっくりと回転して元の位置に戻し、これを繰り返す。これにより、基準板50を計測ステージST2に対して−θZ方向(又は+θZ方向)に回転させることができる。ここで、以下の説明において、計測ステージST2を+θZ方向(又は−θZ方向)に所定の加速度で回転した後、急激に停止し、その後、−θZ方向(又は+θZ方向)にゆっくりと回転して元の位置に戻し、これを繰り返す動作を適宜、「パルス駆動」と称する。   As shown in the schematic diagram of FIG. 10, the control device CONT has the reference plate 50 with the reference plate 50 in a state where the guide member 54 is disposed inside the recess 53 formed in the substantially central portion of the lower surface 50B of the reference plate 50. The measurement stage ST2 is driven so as to slide in the θZ direction (rotation direction) with the center portion of 50 (that is, the recess 53) as the rotation center. The control device CONT uses the measurement stage drive device SD2 to drive the measurement stage ST2 with a predetermined acceleration in a state where the reference plate 50 is placed on the suction portion 60, and then suddenly stops. While the guide member 54 guides the sliding movement of the reference plate 50, the reference plate 50 can be slid on the suction portion 60 so as to rotate in the θZ direction. For example, the controller CONT rotates the measurement stage ST2 with a large acceleration in the + θZ direction (or −θZ direction) so that the concave portion 53 (guide member 54) is the center of rotation, and then suddenly stops, and then the −θZ direction. Slowly rotate in (or + θZ direction) to return to the original position, and repeat this. Accordingly, the reference plate 50 can be rotated in the −θZ direction (or + θZ direction) with respect to the measurement stage ST2. Here, in the following description, the measurement stage ST2 is rotated in the + θZ direction (or −θZ direction) at a predetermined acceleration, then stopped suddenly, and then slowly rotated in the −θZ direction (or + θZ direction). The operation of returning to the original position and repeating this is appropriately referred to as “pulse driving”.

そして、制御装置CONTは、計測ステージST2を駆動するときの加速度や回転量を適宜調整することにより、基準板50の吸着部60上での回転量(滑り量)を調整することができる。なお、基準板50を吸着部60上で滑らせるときには、基準板50の摩擦係数及び基準板50の重量の少なくとも一方に応じて、吸着部60上で基準板50が良好に滑るように、計測ステージST2を駆動するときの加速度が設定される。   And the control apparatus CONT can adjust the rotation amount (slip amount) on the adsorption | suction part 60 of the reference | standard board 50 by adjusting suitably the acceleration and rotation amount when driving measurement stage ST2. When the reference plate 50 is slid on the suction portion 60, measurement is performed so that the reference plate 50 slides well on the suction portion 60 according to at least one of the coefficient of friction of the reference plate 50 and the weight of the reference plate 50. The acceleration when driving the stage ST2 is set.

本実施形態においては、基準板50は平面視円形状であり、凹部51も円形状であるため、計測ステージST2に対する基準板50のθZ方向の滑り移動を円滑に行うことができる。また、凹部53は基準板50の下面50Bの中央部に形成されているため、基準板50はガイド部材54を回転中心としてθZ方向に円滑に回転することができる。このように、ガイド部材54は、基準板50のθZ方向への滑り移動をガイドする機能を有しており、基準板50はガイド部材54にガイドされつつθZ方向に滑ることができる。これにより、基準板50の外側面50Cと凹部51の内側面51Cとが当たり、外側面50Cや内側面51Cに塗布されている撥液性材料が取れて撥液性が劣化したり、あるいは基準板50や凹部51が損傷するなどの不都合の発生を防止することができる。   In the present embodiment, since the reference plate 50 has a circular shape in plan view and the concave portion 51 has a circular shape, the reference plate 50 can slide smoothly in the θZ direction with respect to the measurement stage ST2. Moreover, since the recessed part 53 is formed in the center part of the lower surface 50B of the reference | standard board 50, the reference | standard board 50 can rotate smoothly in the (theta) Z direction centering | focusing on the guide member 54. As shown in FIG. As described above, the guide member 54 has a function of guiding the sliding movement of the reference plate 50 in the θZ direction, and the reference plate 50 can slide in the θZ direction while being guided by the guide member 54. As a result, the outer side surface 50C of the reference plate 50 and the inner side surface 51C of the recess 51 come into contact with each other, so that the liquid repellent material applied to the outer side surface 50C and the inner side surface 51C can be removed and the liquid repellency is deteriorated. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience such as damage to the plate 50 and the recess 51.

基準板50の位置調整を行う際、制御装置CONTは、アライメント系ALGを使って基準板50に設けられた第2基準マークFM2を検出し、その検出結果に基づいて、計測ステージST2の駆動を制御することによって、基準板50の位置を調整する。基準板50の位置調整を行う際には、アライメント系ALGの指標板の指標マークの内側に第2基準マークFM2が配置されるように計測ステージST2を駆動し、アライメント系ALGと基準板50とを大まかに位置合わせした状態で、計測ステージST2を駆動する。   When adjusting the position of the reference plate 50, the control unit CONT detects the second reference mark FM2 provided on the reference plate 50 using the alignment system ALG, and drives the measurement stage ST2 based on the detection result. By controlling, the position of the reference plate 50 is adjusted. When adjusting the position of the reference plate 50, the measurement stage ST2 is driven so that the second reference mark FM2 is arranged inside the index mark of the index plate of the alignment system ALG, and the alignment system ALG, the reference plate 50, The measurement stage ST2 is driven in a state where the positions are roughly aligned.

図11は、アライメント系ALGで第2基準マークFM2を検出しつつ、計測ステージST2を駆動している状態を説明するための概略斜視図である。図11において、アライメント系ALGは、投影光学系PLの像面側先端部近傍に設けられたミラー110と、対物レンズ112と、ビームスプリッタ114と、結像レンズ116と、指標板118と、撮像レンズ120と、ハーフミラー121と、CCD等の撮像素子122(122X、122Y)とを備えている。また、アライメント系ALGは、検出対象マーク(この場合、第2基準マークFM2)を照明するために、ハロゲンランプ等からの広帯域波長の光を導くオプティカルファイバ124と、コンデンサレンズ126と、照明視野絞り128と、レンズ系130と、上述のビームスプリッタ114とを含む照明系を備えている。   FIG. 11 is a schematic perspective view for explaining a state in which the measurement stage ST2 is driven while the second reference mark FM2 is detected by the alignment system ALG. In FIG. 11, the alignment system ALG includes a mirror 110, an objective lens 112, a beam splitter 114, an imaging lens 116, an index plate 118, and an image pickup provided near the image plane side tip of the projection optical system PL. A lens 120, a half mirror 121, and an image sensor 122 (122X, 122Y) such as a CCD are provided. The alignment system ALG also includes an optical fiber 124 for guiding light of a broadband wavelength from a halogen lamp or the like, a condenser lens 126, and an illumination field stop to illuminate the detection target mark (in this case, the second reference mark FM2). 128, a lens system 130, and an illumination system including the beam splitter 114 described above.

また、制御装置CONTは、アライメント系ALGで第2基準マークFM2を検出しているときの計測ステージST2のX軸方向及びY軸方向の位置、ひいては移動鏡34の反射面34X、34Yの位置を干渉計システム40で検出する。   Further, the control device CONT determines the positions of the measurement stage ST2 in the X-axis direction and the Y-axis direction when the second reference mark FM2 is detected by the alignment system ALG, and thus the positions of the reflecting surfaces 34X and 34Y of the movable mirror 34. Detection is performed by the interferometer system 40.

図12は、指標板118を示す図である。指標板118は、例えば透明なガラス板118Gの表面に、クロム等の遮光材料によって形成された複数(ここでは2本)のラインパターンからなる指標マークTLy、TRy、TLx、TRxを形成したものである。指標マークは、第2基準マークFM2や基板P上のアライメントマークをアライメントする際の基準となるものであり、指標マークが形成された指標板118の表面は、投影像面(第2基準マークFM2が形成された基準板50の表面50A、基板Pの上面Pa)とほぼ共役に配置され、指標板118の表面と撮像素子122の受光面とはほぼ共役に配置される。したがって、撮像素子122は、第2基準マークFM2の像と指標マークの像とを同時に撮像することができる。指標マークTLy、TRyは、基準板50上の第2基準マークFM2のYマークFMyをY軸方向に挟み込むように設けられ、指標マークTLx、TRxは、基準板50上の第2基準マークFM2のXマークFMxをX軸方向に挟み込むように設けられている。また、指標マークTLy、TRy、TLx、TRxの中心Cがアライメント系ALGの検出中心となる。   FIG. 12 is a view showing the indicator plate 118. The indicator plate 118 is formed by forming, on the surface of a transparent glass plate 118G, indicator marks TLY, TRy, TLx, TRx made of a plurality of (in this case, two) line patterns formed of a light shielding material such as chromium. is there. The index mark serves as a reference when aligning the second reference mark FM2 or the alignment mark on the substrate P, and the surface of the index plate 118 on which the index mark is formed is a projected image plane (second reference mark FM2). The surface 50A of the reference plate 50 on which is formed, and the upper surface Pa) of the substrate P are arranged almost conjugate with each other, and the surface of the indicator plate 118 and the light receiving surface of the image sensor 122 are arranged almost conjugate. Therefore, the image sensor 122 can simultaneously capture the image of the second reference mark FM2 and the image of the index mark. The index marks TLy and TRy are provided so as to sandwich the Y mark FMy of the second reference mark FM2 on the reference plate 50 in the Y-axis direction. The index marks TLx and TRx are the same as those of the second reference mark FM2 on the reference plate 50. The X mark FMx is provided so as to be sandwiched in the X axis direction. The center C of the index marks TLy, TRy, TLx, TRx is the detection center of the alignment system ALG.

指標板118上の各指標マークと、第2基準マークFM2の像とは、ハーフミラー121を介して2つの撮像素子122X、122Yに撮像される。撮像素子122Xの撮像領域は、指標板118上では図12中、領域123Xに設定され、撮像素子122Yの撮像領域は、指標板118上では図12中、領域123Yに設定される。そして、撮像素子122Xの水平走査線は、指標マークTLx、TRxのラインパターンと直交するX軸方向に定められ、撮像素子122Yの水平走査線は、指標マークTLy、TRyのラインパターンと直交するY軸方向に定められる。   Each index mark on the index plate 118 and the image of the second reference mark FM2 are imaged by the two imaging elements 122X and 122Y via the half mirror 121. The imaging area of the imaging element 122X is set to the area 123X in FIG. 12 on the index plate 118, and the imaging area of the imaging element 122Y is set to the area 123Y in FIG. The horizontal scanning line of the image sensor 122X is defined in the X-axis direction orthogonal to the line pattern of the index marks TLx and TRx, and the horizontal scanning line of the image sensor 122Y is Y orthogonal to the line pattern of the index marks TLy and TRy. It is determined in the axial direction.

図13は、撮像素子122Yに撮像された指標マークTLy、TRy及び第2基準マークFM2のYマークFMyを示す図である。図13(A)に示すように、撮像素子122Yの撮像領域には、指標マークTLy、TRyと、第2基準マークFM2のYマークFMyとが同時に撮像される。上述のように、撮像素子122Yの水平走査線SLは、指標マークTLy、TRyのラインパターンと直交するY軸方向に定められる。図13(B)は、水平走査線SLに沿って得られる画像信号の一例を示す図である。指標マークTLy、TRyを水平走査線SLに沿って光電検出することにより、指標マークTLy、TRyにおいて、図13(B)に示すような極値Ktを有する信号波形が得られる。また、YマークFMyを水平走査線SLに沿って光電検出することにより、YマークFMyのエッジ部のそれぞれにおいても、図13(B)に示すような極値Kmを有する信号波形が得られる。撮像素子122Yで撮像された画像信号(撮像結果)は、制御装置CONTに出力される。   FIG. 13 is a diagram illustrating the index marks TLy and TRy and the Y mark FMy of the second reference mark FM2 captured by the image sensor 122Y. As shown in FIG. 13A, the index marks TLy and TRy and the Y mark FMy of the second reference mark FM2 are simultaneously imaged in the imaging area of the imaging element 122Y. As described above, the horizontal scanning line SL of the image sensor 122Y is defined in the Y-axis direction orthogonal to the line pattern of the index marks TLy and TRy. FIG. 13B is a diagram illustrating an example of an image signal obtained along the horizontal scanning line SL. By photoelectrically detecting the index marks TLy and TRy along the horizontal scanning line SL, a signal waveform having an extreme value Kt as shown in FIG. 13B is obtained at the index marks TLy and TRy. Further, by photoelectrically detecting the Y mark FMy along the horizontal scanning line SL, a signal waveform having an extreme value Km as shown in FIG. 13B is obtained at each of the edge portions of the Y mark FMy. An image signal (imaging result) captured by the image sensor 122Y is output to the control device CONT.

制御装置CONTは、第2基準マークFM2のYマークFMyを光電検出して得られる極値Kmそれぞれの水平走査線SLに沿った方向における位置(例えば撮像素子122Yの受光面上における位置)を求め、その求めた結果を所定のアルゴリズムで処理することにより、YマークFMyの撮像素子122Y上における中心位置Jyを求めることができる。同様に、制御装置CONTは、指標マークTLy、TRyを光電検出して得られる極値Ktそれぞれの位置を求め、その求めた結果を所定のアルゴリズムで処理することにより、指標マークTLy、TRy間の撮像素子122Yの受光面上における中心位置Cyを求めることができる。これにより、制御装置CONTは、指標マーククTLy、TRy間の中心位置Cyに対する第2基準マークFM2のYマークFMyの中心位置Jyのずれ量Δyを求めることができる。   The control device CONT obtains a position (for example, a position on the light receiving surface of the image sensor 122Y) in the direction along the horizontal scanning line SL of each of the extreme values Km obtained by photoelectrically detecting the Y mark FMy of the second reference mark FM2. The center position Jy of the Y mark FMy on the image sensor 122Y can be obtained by processing the obtained result with a predetermined algorithm. Similarly, the control device CONT obtains the positions of the extreme values Kt obtained by photoelectrically detecting the index marks TLy and TRy, and processes the obtained results with a predetermined algorithm, thereby obtaining the distance between the index marks TLy and TRy. The center position Cy on the light receiving surface of the image sensor 122Y can be obtained. Thereby, the control device CONT can determine the amount of deviation Δy of the center position Jy of the Y mark FMy of the second reference mark FM2 with respect to the center position Cy between the index marks TLy and TRy.

同様に、制御装置CONTは、撮像素子122Xの撮像結果に基づいて、第2基準マークFM2のXマークFMxの撮像素子122Xの受光面上における中心位置Jxを求めることができる。また、制御装置CONTは、指標マークTLx、TRx間の撮像素子122Xの受光面上における中心位置Cxを求めることができる。そして、制御装置CONTは、指標マークTLx、TRx間の中心位置Cxに対する第2基準マークFM2のXマークFMxの中心位置Jxのずれ量Δxを求めることができる。   Similarly, the control device CONT can obtain the center position Jx of the X mark FMx of the second reference mark FM2 on the light receiving surface of the imaging element 122X based on the imaging result of the imaging element 122X. Further, the control device CONT can obtain the center position Cx on the light receiving surface of the image sensor 122X between the index marks TLx and TRx. Then, the control device CONT can obtain a deviation amount Δx of the center position Jx of the X mark FMx of the second reference mark FM2 with respect to the center position Cx between the index marks TLx and TRx.

ところで、制御装置CONTには、干渉計システム40によって規定される座標系に関する計測ステージST2の基準位置情報、ひいては移動鏡34の基準位置情報が予め記憶されている。この基準位置とは、例えば、計測ステージST2の移動鏡34の各反射面34X、34Yのそれぞれが参照位置(例えば鏡筒PKの側面やアライメント系ALGの側面に配置された固定ミラーの参照面)に対して予め定められた位置関係にあり、干渉計システム40によって規定される座標系に対して、移動鏡34の各反射面34X、34YのθZ方向に関するずれ量がゼロ(ヨーイングゼロ)となる位置を言う。すなわち、計測ステージST2が基準位置にある場合、計測ステージST2の移動鏡34の反射面34YとY軸干渉計43からのビーム(すなわちY軸)とは垂直になるとともに、反射面34XとX軸干渉計42からのビーム(すなわちX軸)とは垂直になる。また、移動鏡34(計測ステージST2)を基準位置に位置決めした状態においては、アライメント系ALGが基準板50の第2基準マークFM2を検出できるように、基準板50や吸着部60の位置などが設計されている。   By the way, the control device CONT stores in advance the reference position information of the measurement stage ST2 regarding the coordinate system defined by the interferometer system 40, and hence the reference position information of the movable mirror 34. For example, each of the reflecting surfaces 34X and 34Y of the movable mirror 34 of the measurement stage ST2 is a reference position (for example, a reference surface of a fixed mirror disposed on the side surface of the lens barrel PK or the side surface of the alignment system ALG). With respect to the coordinate system defined by the interferometer system 40, the amount of deviation in the θZ direction of each reflecting surface 34X, 34Y of the movable mirror 34 is zero (zero yawing). Say the position. That is, when the measurement stage ST2 is at the reference position, the reflection surface 34Y of the movable mirror 34 of the measurement stage ST2 and the beam (that is, the Y axis) from the Y-axis interferometer 43 are perpendicular to each other, and the reflection surface 34X and the X-axis It is perpendicular to the beam from the interferometer 42 (ie, the X axis). Further, in a state where the movable mirror 34 (measurement stage ST2) is positioned at the reference position, the positions of the reference plate 50 and the suction portion 60 are adjusted so that the alignment system ALG can detect the second reference mark FM2 of the reference plate 50. Designed.

本実施形態においては、制御装置CONTは、移動鏡34(計測ステージST2)を基準位置に位置決めしたときに、第2基準マークFM2とアライメント系ALGとが所定の位置関係になるように、基準板50を吸着部60上で滑らせて、基準板50の位置決めを行う。より具体的には、制御装置CONTは、移動鏡34の反射面34X、34Yを基準位置に位置決めしたときに、第2基準マークFM2の中心位置Jとアライメント系ALGの検出中心(指標マークの中心位置C)とが所定の位置関係になるように、基準板50を吸着部60上で滑らせて、基準板50の位置決めを行う。ここで、上述の所定の位置関係とは、例えば、第2基準マークFM2の中心位置Jx、Jyとアライメント系ALGの検出中心(指標マークの中心位置Cx、Cy)とが合致する位置関係、あるいはずれ量Δx、Δyが許容値以下となる位置関係を含む。   In the present embodiment, the control device CONT sets the reference plate so that the second reference mark FM2 and the alignment system ALG have a predetermined positional relationship when the movable mirror 34 (measurement stage ST2) is positioned at the reference position. 50 is slid on the suction portion 60 to position the reference plate 50. More specifically, the control device CONT sets the center position J of the second reference mark FM2 and the detection center of the alignment system ALG (the center of the index mark) when the reflecting surfaces 34X and 34Y of the movable mirror 34 are positioned at the reference position. The reference plate 50 is positioned by sliding the reference plate 50 on the suction portion 60 so that the position C) is in a predetermined positional relationship. Here, the above-mentioned predetermined positional relationship is, for example, a positional relationship in which the center positions Jx, Jy of the second reference mark FM2 coincide with the detection centers of the alignment system ALG (index mark center positions Cx, Cy), or This includes a positional relationship in which the deviation amounts Δx and Δy are less than or equal to the allowable values.

制御装置CONTは、計測ステージST2に設けられた移動鏡34(反射面34X、34Y)が干渉計システム40で規定されるXY座標系に関して基準位置にあるときに、指標マークの中心位置Cと第2基準マークFM2の中心位置Jとが所定の位置関係となるように(例えば中心位置Cと中心位置Jとが合致するように)、アライメント系ALGを使って基準板50に設けられた第2基準マークFM2を検出しつつ、計測ステージST2をパルス駆動し、基準板50を吸着部60上で滑らせる。ここで、アライメント系ALG(指標マークの中心位置C及び撮像素子122X、122Yの受光面)は干渉計システム40で規定されるXY座標系に関して固定された位置にある。そのため、制御装置CONTは、移動鏡34(反射面34X、34Y)が干渉計システム40で規定されるXY座標系に関して基準位置に配置された状態において、アライメント系ALGの指標マークの中心位置Cに対する基準板50の第2基準マークFM2の中心位置Jを位置決めを行うことにより、移動鏡34(反射面34X、34Y)に対して基準板50の位置決めを行ったことになる。このように、本実施形態においては、制御装置CONTは、計測ステージST2に設けられた移動鏡34に対して基準板50の位置決めを行う。   When the movable mirror 34 (reflecting surfaces 34X, 34Y) provided on the measurement stage ST2 is at the reference position with respect to the XY coordinate system defined by the interferometer system 40, the control device CONT 2 A second plate provided on the reference plate 50 using the alignment system ALG so that the center position J of the reference mark FM2 has a predetermined positional relationship (for example, the center position C and the center position J coincide with each other). While detecting the reference mark FM2, the measurement stage ST2 is pulse-driven to slide the reference plate 50 on the suction portion 60. Here, the alignment system ALG (the center position C of the index mark and the light receiving surfaces of the image sensors 122X and 122Y) is at a fixed position with respect to the XY coordinate system defined by the interferometer system 40. For this reason, the control device CONT is configured with respect to the center position C of the index mark of the alignment system ALG in a state where the movable mirror 34 (reflecting surfaces 34X and 34Y) is arranged at the reference position with respect to the XY coordinate system defined by the interferometer system 40. By positioning the center position J of the second reference mark FM2 of the reference plate 50, the reference plate 50 is positioned with respect to the movable mirror 34 (reflection surfaces 34X, 34Y). Thus, in the present embodiment, the control device CONT positions the reference plate 50 with respect to the movable mirror 34 provided on the measurement stage ST2.

図14は、移動鏡34に対して基準板50を位置決めしている様子を示す模式図である。図14(A)は、移動鏡34(計測ステージST2)が基準位置に配置されている状態であって、基準板50上の第2基準マークFM2のθZ方向の位置がずれている状態を示す図である。この場合、アライメント系ALGの指標マークの中心位置Cと第2基準マークFM2の中心位置Jとは所定の位置関係になっていない。制御装置CONTは、計測ステージST2をパルス駆動し、基準板50を吸着部60上で滑らせてθZ方向に回転することにより、図14(B)に示すように、移動鏡34(計測ステージST2)が基準位置に配置されているときに、アライメント系ALGの指標マークの中心位置Cと第2基準マークFM2の中心位置Jとが所定の位置関係になるように、基準板50の位置を調整する。そして、アライメント系ALGの指標マークの中心位置Cと第2基準マークFM2の中心位置Jとが所定の位置関係になることにより、基準板50の位置調整作業が完了する(ステップSA4)。
基準板50の取り付け作業(位置調整作業)が完了した後、図15(A)に示すように、制御装置CONTは、ガイド部材54を下降し、凹部53より外す。制御装置CONTは、基準板50の第1基準マークFM1を透過した露光光ELを遮らない位置にガイド部材54を退避する。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a state in which the reference plate 50 is positioned with respect to the movable mirror 34. FIG. 14A shows a state in which the movable mirror 34 (measurement stage ST2) is disposed at the reference position, and the position of the second reference mark FM2 on the reference plate 50 is shifted in the θZ direction. FIG. In this case, the center position C of the index mark of the alignment system ALG and the center position J of the second reference mark FM2 are not in a predetermined positional relationship. As shown in FIG. 14B, the control device CONT drives the measurement stage ST2 in a pulsed manner, slides the reference plate 50 on the suction portion 60 and rotates it in the θZ direction, thereby moving the movable mirror 34 (measurement stage ST2). ) Is arranged at the reference position, the position of the reference plate 50 is adjusted so that the center position C of the index mark of the alignment system ALG and the center position J of the second reference mark FM2 have a predetermined positional relationship. To do. Then, the position adjustment operation of the reference plate 50 is completed when the center position C of the index mark of the alignment system ALG and the center position J of the second reference mark FM2 are in a predetermined positional relationship (step SA4).
After the attachment work (position adjustment work) of the reference plate 50 is completed, the control device CONT lowers the guide member 54 and removes it from the recess 53 as shown in FIG. The control device CONT retracts the guide member 54 to a position where the exposure light EL transmitted through the first reference mark FM1 of the reference plate 50 is not blocked.

そして、図15(B)に示すように、制御装置CONTは、基準板50の位置調整後に、第1圧力調整装置67を駆動し、第1空間K1を負圧にして、保持部100の吸着部60にて基準板50を吸着保持する(ステップSA5)。以上により、制御装置CONTは、基準板50を所望の位置に位置決めした状態で、その基準板50の位置を固定することができる。   Then, as shown in FIG. 15B, after the position adjustment of the reference plate 50, the control device CONT drives the first pressure adjustment device 67 to make the first space K1 a negative pressure, and the suction of the holding unit 100 The reference plate 50 is sucked and held by the unit 60 (step SA5). As described above, the control device CONT can fix the position of the reference plate 50 in a state where the reference plate 50 is positioned at a desired position.

<調整方法の第2実施形態>
次に、調整方法の第2実施形態について説明する。本実施形態においては、計測ステージST2を駆動して基準板50の位置を調整する際に、基準板50と吸着部60との間で形成される第1空間K1の圧力を調整する動作を含む調整方法の一例について説明する。
<Second Embodiment of Adjustment Method>
Next, a second embodiment of the adjustment method will be described. The present embodiment includes an operation of adjusting the pressure of the first space K1 formed between the reference plate 50 and the suction portion 60 when the measurement stage ST2 is driven to adjust the position of the reference plate 50. An example of the adjustment method will be described.

図16(A)の模式図に示すように、制御装置CONTは、第1圧力調整装置67を使って、基準板50と吸着部60との間で形成される第1空間K1の圧力を負圧にして、基準板50の下面50Bと凸部64とを吸着し、その状態で、計測ステージST2を駆動することができる。例えば、基準板50の重量が軽すぎたり、基準板50の下面50Bの摩擦係数が小さい場合、計測ステージST2を駆動して基準板50を凸部64上で滑らせたとき、滑り過ぎるなど、位置調整を円滑に行うことができない可能性がある。そのような場合には、基準板50が凸部64上で滑ることができる程度に第1空間K1を負圧にし、基準板50の下面50Bと吸着部60の凸部64とを僅かに吸着した状態で、計測ステージST2を駆動して基準板50を凸部64上で滑らすことで、基準板50を円滑に位置調整することができる。   As shown in the schematic diagram of FIG. 16 (A), the control device CONT uses the first pressure adjusting device 67 to reduce the pressure of the first space K1 formed between the reference plate 50 and the suction portion 60. Under pressure, the lower surface 50B of the reference plate 50 and the convex portion 64 are adsorbed, and the measurement stage ST2 can be driven in this state. For example, when the weight of the reference plate 50 is too light or the friction coefficient of the lower surface 50B of the reference plate 50 is small, when the measurement stage ST2 is driven and the reference plate 50 is slid on the convex portion 64, the reference plate 50 slips too much. Position adjustment may not be performed smoothly. In such a case, the first space K1 is set to a negative pressure so that the reference plate 50 can slide on the convex portion 64, and the lower surface 50B of the reference plate 50 and the convex portion 64 of the suction portion 60 are slightly sucked. In this state, the position of the reference plate 50 can be adjusted smoothly by driving the measurement stage ST2 and sliding the reference plate 50 on the convex portion 64.

逆に、基準板50の重量が重すぎたり、基準板50の下面80Bの摩擦係数が大きく、基準板50が凸部64上で滑り難い場合、図16(B)の模式図に示すように、第1空間K1を僅かに陽圧にすることで、計測ステージST2を駆動して基準板50を凸部64上で円滑に滑らすことができ、基準板50の位置調整を円滑に実行することができる。   Conversely, when the weight of the reference plate 50 is too heavy, or the friction coefficient of the lower surface 80B of the reference plate 50 is large and the reference plate 50 is difficult to slide on the convex portion 64, as shown in the schematic diagram of FIG. By making the first space K1 slightly positive, the measurement stage ST2 can be driven to smoothly slide the reference plate 50 on the convex portion 64, and the position adjustment of the reference plate 50 can be performed smoothly. Can do.

このように、基準板50の状態(下面50Bの摩擦係数及び基準板50の重量の少なくとも一方)に応じて、第1空間K1の圧力を調整することで、凸部64の上面と基準板50の下面50Bとの間で作用する力を調整することができる。   Thus, the upper surface of the convex portion 64 and the reference plate 50 are adjusted by adjusting the pressure of the first space K1 according to the state of the reference plate 50 (at least one of the friction coefficient of the lower surface 50B and the weight of the reference plate 50). It is possible to adjust the force acting between the lower surface 50B.

また、第1空間K1の圧力の調整と、計測ステージST2を駆動するときの加速度の調整とを併用してもよい。例えば基準板50が凸部64上で滑り過ぎる場合、計測ステージST2を駆動するときの加速度を小さくする。一方、基準板50が凸部64上で滑り難い場合、計測ステージST2を駆動するときの加速度を大きくする。   Moreover, you may use together adjustment of the pressure of 1st space K1, and adjustment of the acceleration when driving the measurement stage ST2. For example, when the reference plate 50 slides too much on the convex portion 64, the acceleration when driving the measurement stage ST2 is reduced. On the other hand, when the reference plate 50 is difficult to slide on the convex portion 64, the acceleration when driving the measurement stage ST2 is increased.

なお、上述の実施形態においては、基準板50がθZ方向に回転するように計測ステージST2が駆動されるが、基準板50がX軸方向やY軸方向に滑るように計測ステージST2が駆動されてもよい。更には、計測ステージST2を鉛直方向(Z軸方向)や、傾斜方向に駆動してもよい。   In the above-described embodiment, the measurement stage ST2 is driven so that the reference plate 50 rotates in the θZ direction. However, the measurement stage ST2 is driven so that the reference plate 50 slides in the X-axis direction and the Y-axis direction. May be. Furthermore, the measurement stage ST2 may be driven in the vertical direction (Z-axis direction) or in the tilt direction.

なお、上述の実施形態においては、基準板50は計測ステージST2に対して交換可能に設けられ、計測ステージST2を駆動することによって、計測ステージST2上で基準板50の位置調整を行っているが、基準板50が基板ステージST1上に設けられた構成であってもよい。その場合、基板ステージST1を駆動することによって、基準板50の位置を調整することができる。   In the above-described embodiment, the reference plate 50 is provided to be exchangeable with respect to the measurement stage ST2, and the position of the reference plate 50 is adjusted on the measurement stage ST2 by driving the measurement stage ST2. The reference plate 50 may be provided on the substrate stage ST1. In that case, the position of the reference plate 50 can be adjusted by driving the substrate stage ST1.

なお上述の実施形態においては、制御装置CONTは、制御装置CONTに予め記憶されている基準位置に関する情報に基づいて、基準板50を移動鏡34に対して位置決めしている。一方、例えば使用された基準板50を新たなものを交換する場合においては、使用された基準板50を計測ステージST2から取り外す前に、制御装置CONTがその基準板50上の第2基準マークFM2の中心位置Jとアライメント系ALGの指標マークの中心位置Cとを所定の位置関係に調整し、そのときの計測ステージST2のXY方向の位置を干渉計システム40を使って計測し、その計測ステージST2の位置情報を記憶する。その後、使用された基準板50が計測ステージST2から取り外され、新たな基準板50が吸着部60に載せられる。そして、制御装置CONTは、計測ステージST2の位置を干渉計システム40で検出し、上述の記憶した位置情報に対して計測ステージST2を位置決めし、その位置において、基準板50上の第2基準マークFM2の中心位置Jとアライメント系ALGの指標マークの中心位置Cとが所定の位置関係になるように、計測ステージST2をパルス駆動して、吸着部60上で基準板50を滑らせるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the control device CONT positions the reference plate 50 with respect to the movable mirror 34 based on the information on the reference position stored in advance in the control device CONT. On the other hand, for example, when a new one of the used reference plate 50 is replaced, before the used reference plate 50 is removed from the measurement stage ST2, the control device CONT uses the second reference mark FM2 on the reference plate 50. The center position J of the alignment system A and the center position C of the index mark of the alignment system ALG are adjusted to a predetermined positional relationship, and the position in the XY direction of the measurement stage ST2 at that time is measured using the interferometer system 40, and the measurement stage The position information of ST2 is stored. Thereafter, the used reference plate 50 is removed from the measurement stage ST <b> 2, and a new reference plate 50 is placed on the suction unit 60. Then, the control device CONT detects the position of the measurement stage ST2 with the interferometer system 40, positions the measurement stage ST2 with respect to the stored position information, and at the position, the second reference mark on the reference plate 50 is obtained. The measurement stage ST2 is pulse-driven so that the reference plate 50 is slid on the suction portion 60 so that the center position J of FM2 and the center position C of the index mark of the alignment system ALG are in a predetermined positional relationship. Also good.

以上説明したように、基準板50を保持部100の吸着部60上に載せて計測ステージST2を駆動して吸着部60上で滑らせるといった簡易な構成で、基準板50の位置を調整することができる。   As described above, the position of the reference plate 50 is adjusted with a simple configuration in which the reference plate 50 is placed on the suction unit 60 of the holding unit 100 and the measurement stage ST2 is driven to slide on the suction unit 60. Can do.

本実施形態における露光装置EXは液浸法を適用した液浸露光装置であり、投影光学系PLの第1光学素子LS1を親液性とし、第1光学素子LS1に対向する部材、すなわち基準板50の上面50Aを含む計測ステージST2の上面82、及び基板Pの上面Paを含む基板ステージST1の上面81を撥液性にすることで、液浸領域LRを所望の状態(形状)に維持し、液体LQの流出や残留などの不具合の発生を防止している。そして本実施形態においては、基準板50にはフッ素系樹脂などの撥液性材料を塗布するといった撥液処理がなされており、これによって基準板50に撥液性を付与している。ところが、基準板50を使った計測動作を行う場合に、基準板50に紫外光である露光光ELが照射されると、基準板50の撥液性が劣化する可能性がある。すなわち、露光光ELの照射により、基準板50の撥液性が経時的に劣化し、所望の撥液性を維持できなくなる可能性がある。そこで、基準板50を新たなものと交換したり、あるいは計測ステージST2から外してメンテナンスを実行するなどの処置を講ずる必要が生じる。また、基準板50は液体LQに接触するため、基準板50に残留した液体LQが気化したときに乾燥残渣(所謂ウォーターマーク)が形成されると、良好な計測処理を実行できなくなるため、乾燥残渣が形成された場合においても、基準板50の交換やメンテナンスを実行する必要が生じる。このように、液浸露光装置EXにおいて、液体LQに接触する物体を撥液処理して撥液性にした場合において、その物体を用いて露光光ELや露光装置EXの状態などを計測するために物体に露光光ELを照射するような場合には、所望の撥液性を維持するために物体を交換する必要が生じる。   The exposure apparatus EX in the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied. The first optical element LS1 of the projection optical system PL is made lyophilic and is a member facing the first optical element LS1, that is, a reference plate. The liquid immersion region LR is maintained in a desired state (shape) by making the upper surface 82 of the measurement stage ST2 including the upper surface 50A of 50 and the upper surface 81 of the substrate stage ST1 including the upper surface Pa of the substrate P liquid-repellent. The occurrence of problems such as the outflow or residual liquid LQ is prevented. In the present embodiment, the reference plate 50 is subjected to a liquid repellent treatment such as applying a liquid repellent material such as a fluorine resin, thereby imparting liquid repellency to the reference plate 50. However, when the measurement operation using the reference plate 50 is performed, if the reference plate 50 is irradiated with the exposure light EL that is ultraviolet light, the liquid repellency of the reference plate 50 may deteriorate. In other words, the exposure of the exposure light EL may deteriorate the liquid repellency of the reference plate 50 over time, and the desired liquid repellency may not be maintained. Therefore, it is necessary to take measures such as replacing the reference plate 50 with a new one, or removing the reference plate 50 from the measurement stage ST2 and performing maintenance. Further, since the reference plate 50 is in contact with the liquid LQ, if a dry residue (a so-called watermark) is formed when the liquid LQ remaining on the reference plate 50 is vaporized, a good measurement process cannot be performed. Even when a residue is formed, the reference plate 50 needs to be replaced or maintained. As described above, in the immersion exposure apparatus EX, when an object in contact with the liquid LQ is made to be liquid repellent by liquid repellency, the state of the exposure light EL or the exposure apparatus EX is measured using the object. When the object is irradiated with the exposure light EL, it is necessary to replace the object in order to maintain desired liquid repellency.

投影光学系PLと基板Pとの間の光路空間を含む露光光ELの光路上に液体LQを満たさないで露光する露光装置においても、基準板50内の第1基準マークFM1、第2基準マークFM2が何らかの理由で傷付いてしまうことがある。このため、液体LQを満たさないで露光する露光装置においても、上述した基準板50の交換は必要となる。   Even in an exposure apparatus that exposes the optical path of the exposure light EL including the optical path space between the projection optical system PL and the substrate P without filling the liquid LQ, the first reference mark FM1 and the second reference mark in the reference plate 50 FM2 may be damaged for some reason. For this reason, even in an exposure apparatus that performs exposure without filling the liquid LQ, the above-described reference plate 50 needs to be replaced.

本実施形態においては、アライメント系ALGで基準板50に設けられた第2基準マークFM2を検出し、その検出結果に基づいて計測ステージST2を駆動して基準板50を吸着部60上で滑らせて基準板50の位置を調整するといった構成で、基準板50の位置調整作業を容易且つ円滑に実行することができる。また、基準板50は吸着部60により吸着保持される構成であるため、作業者による固定作業(例えばボルト等を用いた固定作業)を行うことなく、基準板50を容易且つ円滑に計測ステージST2の保持部100に取り付けることができる。また、基準板50を計測ステージST2より取り外す際には、吸着部60による吸着保持を解除するだけで、簡単に取り外すことができる。   In the present embodiment, the alignment system ALG detects the second reference mark FM2 provided on the reference plate 50, drives the measurement stage ST2 based on the detection result, and slides the reference plate 50 on the suction unit 60. Thus, the position adjustment operation of the reference plate 50 can be performed easily and smoothly. Further, since the reference plate 50 is configured to be sucked and held by the sucking unit 60, the reference plate 50 can be easily and smoothly measured on the measurement stage ST2 without performing a fixing operation (for example, a fixing operation using a bolt or the like) by an operator. It can attach to the holding | maintenance part 100 of this. Moreover, when removing the reference | standard board 50 from measurement stage ST2, it can remove simply by canceling | releasing adsorption | suction holding | maintenance by the adsorption | suction part 60. FIG.

ところで、基準板50の位置調整後、基準板50を吸着部60に吸着した後において、基準板50の外側面50C(上面50A)と凹部51の内側面51C(上面82)との間には所定のギャップG2が形成される。基準板50の上面80Aや外側面80C、あるいは計測ステージST2の上面82や凹部51の内側面51Cは撥液処理されているため、計測ステージST2の上面82に液体LQを供給したときにおいても、ギャップG2に液体LQが浸入することが防止されている。また、基準板50を吸着部60で真空吸着保持した場合、第1周壁部61の上面と基準板50の下面50Bとが密着するとともに、第2周壁部62の上面と基準板50の下面50Bとが密着するため、仮にギャップG2を介して第2空間K2に液体LQが浸入しても、第1空間K1に液体LQが浸入することは防止されている。しかしながら、基準板50を吸着部60で吸着保持するために第1空間K1を負圧にした場合において、図17(A)に示すように、仮に第2周壁部62の上面と基準板50の下面50Bとの間の隙間が形成された場合、第2空間K2の気体が第1空間K1に流入して第2空間K2が負圧化され、それに伴って基準板50の上面50Aや計測ステージST2の上面82に存在する液体LQがギャップG2を介して第2空間K2に浸入し、第1空間K1に流入する可能性がある。   By the way, after the position adjustment of the reference plate 50 and after the reference plate 50 is adsorbed to the adsorbing portion 60, the gap between the outer side surface 50C (upper surface 50A) of the reference plate 50 and the inner side surface 51C (upper surface 82) of the recess 51 is reduced. A predetermined gap G2 is formed. Since the upper surface 80A and the outer surface 80C of the reference plate 50, or the upper surface 82 of the measurement stage ST2 and the inner surface 51C of the recess 51 are liquid-repellent, even when the liquid LQ is supplied to the upper surface 82 of the measurement stage ST2, The liquid LQ is prevented from entering the gap G2. When the reference plate 50 is vacuum-sucked and held by the suction portion 60, the upper surface of the first peripheral wall portion 61 and the lower surface 50B of the reference plate 50 are in close contact with each other, and the upper surface of the second peripheral wall portion 62 and the lower surface 50B of the reference plate 50 are used. Therefore, even if the liquid LQ enters the second space K2 through the gap G2, the liquid LQ is prevented from entering the first space K1. However, when the first space K1 is set to a negative pressure in order to suck and hold the reference plate 50 by the suction portion 60, the upper surface of the second peripheral wall portion 62 and the reference plate 50 are temporarily arranged as shown in FIG. When a gap is formed between the lower surface 50B and the gas in the second space K2 flows into the first space K1, the second space K2 is made negative, and accordingly the upper surface 50A of the reference plate 50 and the measurement stage There is a possibility that the liquid LQ existing on the upper surface 82 of ST2 enters the second space K2 via the gap G2 and flows into the first space K1.

そのような場合には、図17(B)に示すように、制御装置CONTは、基準板50の位置を調整する際や、基準板50の位置を調整し、基準板50を吸着部60で吸着保持した後、第2圧力調整装置77を使って、第1空間K1に液体LQが浸入しないように、第2空間K2の圧力を調整する。具体的には、制御装置CONTは、第2圧力調整装置77を使って、第2空間K2を僅かに陽圧化する。これにより、基準板50の上面50Aや計測ステージST2の上面82に存在する液体LQがギャップG2を介して第2空間K2に浸入することを阻止することができる。したがって、第1空間K1に液体LQが浸入することを防止することができる。なお、制御装置CONTは、第2圧力調整装置77を使って第2空間K2を僅かに陽圧化する際、第2空間K2の気体がギャップG2を介して、基準板50の上面50Aや計測ステージST2の上面82に存在する液体LQに流入しない程度に、すなわち液体LQ中に気泡などが生成されない程度に、第2空間K2の圧力を調整する。   In such a case, as shown in FIG. 17B, the control device CONT adjusts the position of the reference plate 50 or adjusts the position of the reference plate 50, and the reference plate 50 is moved by the suction unit 60. After adsorbing and holding, the pressure in the second space K2 is adjusted using the second pressure adjusting device 77 so that the liquid LQ does not enter the first space K1. Specifically, the control device CONT uses the second pressure adjusting device 77 to slightly positively pressure the second space K2. Thereby, the liquid LQ existing on the upper surface 50A of the reference plate 50 and the upper surface 82 of the measurement stage ST2 can be prevented from entering the second space K2 via the gap G2. Therefore, it is possible to prevent the liquid LQ from entering the first space K1. Note that when the control device CONT uses the second pressure adjusting device 77 to slightly increase the positive pressure in the second space K2, the gas in the second space K2 passes through the gap G2 and the upper surface 50A of the reference plate 50 and the measurement. The pressure in the second space K2 is adjusted so that it does not flow into the liquid LQ present on the upper surface 82 of the stage ST2, that is, bubbles are not generated in the liquid LQ.

あるいは、図17(C)に示すように、第2圧力調整装置77を設けずに、供給口75に流路78の一端部を接続するとともに他端部を大気空間K3に接続することによって、第2空間K2と大気空間K3とを流路78を介して接続し、第2空間K2を大気開放するようにしてもよい。こうすることにより、仮に第2周壁部62の上面と基準板50の下面50Bとの間に隙間が形成されても、第2空間K2が負圧化されることを抑制し、第2空間K2の圧力をほぼ大気圧に維持することができる。したがって、基準板50の上面50A及び計測ステージST2の上面82側の空間(すなわちギャップG2の上側の空間)と、第2空間K2(すなわちギャップG2の下側の空間)との間に大きな圧力差が生じることを抑制することができるため、基準板50の上面50Aや計測ステージST2の上面82に存在する液体LQがギャップG2を介して第2空間K2に浸入することを抑制することができる。したがって、第1空間K1に液体LQが流入することを防止することができる。   Alternatively, as shown in FIG. 17C, without providing the second pressure adjusting device 77, by connecting one end of the flow path 78 to the supply port 75 and connecting the other end to the atmospheric space K3, The second space K2 and the atmospheric space K3 may be connected via the flow path 78 to open the second space K2 to the atmosphere. By doing so, even if a gap is formed between the upper surface of the second peripheral wall portion 62 and the lower surface 50B of the reference plate 50, the second space K2 is suppressed from becoming negative pressure, and the second space K2 Can be maintained at approximately atmospheric pressure. Therefore, a large pressure difference between the space on the upper surface 50A of the reference plate 50 and the upper surface 82 side of the measurement stage ST2 (that is, the space above the gap G2) and the second space K2 (that is, the space below the gap G2). Therefore, the liquid LQ present on the upper surface 50A of the reference plate 50 and the upper surface 82 of the measurement stage ST2 can be prevented from entering the second space K2 via the gap G2. Therefore, it is possible to prevent the liquid LQ from flowing into the first space K1.

<露光方法>
次に、上記構成の露光装置EXにおける基板ステージST1と計測ステージST2との並行処理動作の一例について説明する。図18、図19は、基板ステージST1と計測ステージST2との並行処理動作を説明するための平面図である。
<Exposure method>
Next, an example of the parallel processing operation of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 in the exposure apparatus EX having the above configuration will be described. 18 and 19 are plan views for explaining the parallel processing operation of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2.

図18(A)は、基板ステージST1上に保持された基板P(ここでは例えば1ロットの最後の基板とする)に対するステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われている状態を示す平面図である。図18(A)に示すように、投影光学系PLの下方(−Z方向)に基板ステージST1が配置されており、計測ステージST2は基板ステージST1と衝突(接触)しない−Y方向の所定の待機位置にて待機している。制御装置CONTは、予め行われている例えばエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)等の基板アライメントの結果及び最新のアライメント系ALGのベースライン量の計測結果等に基づいて、基板P上の各ショット領域の露光のための走査開始位置へ基板ステージST1を移動するショット間移動動作と、各ショット領域に対してマスクMに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返しながら、基板Pの露光処理を行う。基板Pの露光中には、第1光学素子LS1と基板Pとの間に液体LQが満たされ、基板P上に液浸領域LRが形成される。また、制御装置CONTは、基板Pの露光中あるいは露光前に、フォーカス・レベリング検出系30を用いて基板Pの上面Paの面位置情報を検出し、その検出結果に基づいて、投影光学系PL及び液体LQを介して形成される像面と基板Pの上面Paとの位置関係を調整しつつ、露光する。   FIG. 18A is a plan view showing a state in which step-and-scan exposure is performed on a substrate P (here, for example, the last substrate in one lot) held on the substrate stage ST1. is there. As shown in FIG. 18A, the substrate stage ST1 is disposed below the projection optical system PL (−Z direction), and the measurement stage ST2 does not collide (contact) with the substrate stage ST1. Waiting at the standby position. The control device CONT performs each shot region on the substrate P based on the result of substrate alignment such as enhanced global alignment (EGA) performed in advance and the measurement result of the baseline amount of the latest alignment system ALG. While repeating the inter-shot moving operation of moving the substrate stage ST1 to the scanning start position for the exposure of the substrate and the scanning exposure operation of transferring the pattern formed on the mask M to each shot region by the scanning exposure method, P exposure processing is performed. During the exposure of the substrate P, the liquid LQ is filled between the first optical element LS1 and the substrate P, and an immersion region LR is formed on the substrate P. Further, the control device CONT detects the surface position information of the upper surface Pa of the substrate P using the focus / leveling detection system 30 during or before the exposure of the substrate P, and based on the detection result, the projection optical system PL The exposure is performed while adjusting the positional relationship between the image plane formed via the liquid LQ and the upper surface Pa of the substrate P.

基板ステージST1上に保持されている基板Pに対する露光が終了すると、制御装置CONTは、Y軸干渉計43の検出値に基づいて計測ステージST2に設けられている計測ステージ駆動装置SD2の駆動を制御して、計測ステージST2を図18(B)に示す位置まで移動し、計測ステージST2の+Y側面と基板ステージST1の−Y側面とを接触させる。なお、ここでは、計測ステージST2の+Y側面と基板ステージST1の−Y側面とを接触させる場合を例にして説明するが、干渉系41、43の検出値をモニタし、計測ステージST2の+Y側面と基板ステージST1の−Y側面との間に僅かな隙間(ギャップ)を設け、計測ステージST2の+Y側面と基板ステージST1の−Y側面とを非接触状態としてもよい。ここで、計測ステージST2の+Y側面と基板ステージST1の−Y側面との間に設けられるギャップは、ギャップ上に液体LQが供給されても、表面張力により漏出しない程度の値(例えば300μm程度)に設定される。また、図18に示す例では、計測ステージST2と基板ステージST1とが接触するまでは計測ステージST2のX軸方向の位置が検出されないが、この状態のときの計測ステージST2のX軸方向の位置を検出する補助的なレーザ干渉計を備えることが望ましい。   When the exposure on the substrate P held on the substrate stage ST1 is completed, the control device CONT controls the driving of the measurement stage drive device SD2 provided in the measurement stage ST2 based on the detection value of the Y-axis interferometer 43. Then, the measurement stage ST2 is moved to the position shown in FIG. 18B, and the + Y side surface of the measurement stage ST2 and the −Y side surface of the substrate stage ST1 are brought into contact with each other. Here, the case where the + Y side surface of the measurement stage ST2 and the −Y side surface of the substrate stage ST1 are brought into contact with each other will be described as an example. However, the detection values of the interference systems 41 and 43 are monitored, and the + Y side surface of the measurement stage ST2 A slight gap (gap) may be provided between the −Y side surface of the substrate stage ST1 and the + Y side surface of the measurement stage ST2 and the −Y side surface of the substrate stage ST1 may be in a non-contact state. Here, the gap provided between the + Y side surface of the measurement stage ST2 and the −Y side surface of the substrate stage ST1 is a value that does not leak due to surface tension even when the liquid LQ is supplied onto the gap (for example, about 300 μm). Set to In the example shown in FIG. 18, the position of the measurement stage ST2 in the X-axis direction is not detected until the measurement stage ST2 and the substrate stage ST1 come into contact with each other, but the position of the measurement stage ST2 in this state in the X-axis direction is not detected. It is desirable to provide an auxiliary laser interferometer that detects.

次いで、制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とのY軸方向の位置関係を保持しつつ、両ステージST1、ST2を+Y方向に一緒に移動する。制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを一緒に移動することにより、投影光学系PLの第1光学素子LS1と基板Pとの間に保持されていた液体LQの液浸領域LRを、基板P、基板ステージST1上、及び計測ステージST2上の順に移動することができる。なお、上記の移動中、基板ステージST1と計測ステージST2とは相互に接触する位置関係を維持している。   Next, the control apparatus CONT moves both stages ST1 and ST2 together in the + Y direction while maintaining the positional relationship between the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 in the Y-axis direction. The control device CONT moves the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 together to move the liquid immersion area LR of the liquid LQ held between the first optical element LS1 of the projection optical system PL and the substrate P. The substrate P, the substrate stage ST1, and the measurement stage ST2 can be moved in this order. During the above movement, the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 maintain the positional relationship in contact with each other.

図19(A)は、基板ステージST1及び計測ステージST2の+Y方向への移動中において、液体LQの液浸領域LRが基板ステージST1上及び計測ステージST2上に同時に存在するときの状態、すなわち、基板ステージST1上から計測ステージST2上に液体LQが移動される直前の状態を示す図である。制御装置CONTは、図19(A)に示す状態から、更に基板ステージST1と計測ステージST2とを+Y方向に一緒に所定距離だけ移動することにより、図19(B)に示すように、液体LQの液浸領域LRを計測ステージST2上に移動することができる。この状態においては、液体LQは、投影光学系PLの第1光学素子LS1と計測ステージST2との間に保持されている。これに先だって、制御装置CONTは、X軸干渉計42からの干渉計ビームが計測ステージST2の反射面34Xに照射されるようになった何れかの時点で、X軸干渉計42のリセットを実行する。   FIG. 19A shows a state when the immersion region LR of the liquid LQ is simultaneously present on the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 during the movement of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 in the + Y direction, that is, It is a figure which shows the state immediately before the liquid LQ is moved on the measurement stage ST2 from the substrate stage ST1. The control device CONT further moves the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 together in the + Y direction by a predetermined distance from the state shown in FIG. 19A, so that the liquid LQ as shown in FIG. The liquid immersion region LR can be moved onto the measurement stage ST2. In this state, the liquid LQ is held between the first optical element LS1 of the projection optical system PL and the measurement stage ST2. Prior to this, the control device CONT resets the X-axis interferometer 42 at any time when the interferometer beam from the X-axis interferometer 42 is irradiated on the reflecting surface 34X of the measurement stage ST2. To do.

次いで、制御装置CONTは、基板ステージST1の位置をX軸干渉計42s及びY軸干渉計41sの検出値に基づいて管理しつつ、基板ステージ駆動装置SD1の駆動を制御して、所定のローディングポジションに基板ステージST1を移動するとともに、露光済みの基板Pと新たな基板P(ここでは次のロットの最初の基板)との交換を行う。これと並行して、制御装置CONTは、計測ステージST2を用いた所定の計測を必要に応じて実行する。この計測としては、例えばマスクステージMST上のマスク交換後に行われるアライメント系ALGのベースライン量の計測が一例として挙げられる。   Next, the control device CONT manages the position of the substrate stage ST1 based on the detection values of the X-axis interferometer 42s and the Y-axis interferometer 41s, and controls the drive of the substrate stage drive device SD1 to obtain a predetermined loading position. Then, the substrate stage ST1 is moved, and the exposed substrate P is replaced with a new substrate P (here, the first substrate of the next lot). In parallel with this, the control device CONT performs predetermined measurement using the measurement stage ST2 as necessary. As this measurement, for example, the measurement of the baseline amount of the alignment system ALG performed after the mask exchange on the mask stage MST is given as an example.

図20は、ベースライン量の計測時における基板ステージST1と計測ステージST2との位置関係を示す平面図である。基板ステージST1がローディングポジションに配置されているときには、図20(A)に示すように、Y軸用干渉計41からのビームが計測ステージST2に設けられた反射面34Ysに投射される。このため、制御装置CONTがX軸干渉計42及びY軸干渉計41の検出値をモニタしつつ、計測ステージST2に設けられている計測ステージ駆動装置SD2の駆動を制御して基準板50を投影光学系PLの下方に位置決めする。基準板50が位置決めされる具体的な位置は、図20(A)に示すように、投影光学系PLによってマスクMに形成されたマスクアライメントマークの像が投影される位置又はその近傍に、第1基準マークFM11、FM12(図3参照)のそれぞれが配置される位置である。ここで、Y軸干渉計43からのビームも計測ステージST2に設けられた反射面34Yに投射されるが、Y軸用干渉計41とY軸干渉計43とのスケーリング誤差によりベースライン量の誤差が生じるのを避けるため、基板ステージST1のY軸方向の位置を検出するY軸用干渉計41を用いて計測ステージST2のY軸方向の位置を検出している。   FIG. 20 is a plan view showing the positional relationship between the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 when measuring the baseline amount. When the substrate stage ST1 is disposed at the loading position, as shown in FIG. 20A, the beam from the Y-axis interferometer 41 is projected onto the reflecting surface 34Ys provided on the measurement stage ST2. Therefore, the control device CONT monitors the detection values of the X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 41, and controls the drive of the measurement stage drive device SD2 provided in the measurement stage ST2 to project the reference plate 50. Position below the optical system PL. As shown in FIG. 20A, the specific position where the reference plate 50 is positioned is the first position at or near the position where the image of the mask alignment mark formed on the mask M by the projection optical system PL is projected. 1 is a position where each of the fiducial marks FM11 and FM12 (see FIG. 3) is arranged. Here, the beam from the Y-axis interferometer 43 is also projected onto the reflecting surface 34Y provided on the measurement stage ST2, but the baseline amount error is caused by the scaling error between the Y-axis interferometer 41 and the Y-axis interferometer 43. In order to avoid this, the Y-axis interferometer 41 that detects the position of the substrate stage ST1 in the Y-axis direction is used to detect the position of the measurement stage ST2 in the Y-axis direction.

基準板50の位置決めが完了すると、制御装置CONTは、投影光学系PLの第1光学素子LS1と基準板50とを対向させた状態で、照明光学系ILにより露光光ELをマスクアライメントマークに照射し、マスクアライメントマークの像を投影光学系PL及び液体LQを介して第1基準マークFM11、FM12上又はその近傍に投影する。このときも、投影光学系PLの第1光学素子LS1と基準板50との間には液体LQが満たされている。第1基準マークFM11、FM12を透過した光束は、図5に示す空間像計測器55が備える集光レンズ56で集光され、光ファイバ57を介して不図示の光電変換素子に導かれて受光される。このとき、光電変換素子から制御装置CONTにマスクアライメントマークと第1基準マークFM11、FM12の重なり具合に応じた信号強度を有する検出信号が出力される。制御装置CONTは、X軸干渉計42及びY軸干渉計41の検出値をモニタしつつ計測ステージST2をXY面内で微動させ、空間像計測器55に設けられた光電変換素子の検出信号の変化とX軸干渉計42及びY軸干渉計41の検出結果とに基づいて、干渉計システム40によって規定される座標系内における投影光学系PLの投影中心を求める。これにより、投影光学系PLにより投影される投影像と基板ステージST1との位置関係が求められる。このように、制御装置CONTは、基準板50、空間像計測器55、干渉計システム40等を用いて、露光装置EXの状態として、投影光学系PLにより投影される投影像と基板ステージST1との位置関係を求める。   When the positioning of the reference plate 50 is completed, the control device CONT irradiates the mask alignment mark with the exposure light EL by the illumination optical system IL in a state where the first optical element LS1 of the projection optical system PL and the reference plate 50 are opposed to each other. Then, the image of the mask alignment mark is projected on or near the first reference marks FM11 and FM12 via the projection optical system PL and the liquid LQ. Also at this time, the liquid LQ is filled between the first optical element LS1 of the projection optical system PL and the reference plate 50. The light beams that have passed through the first fiducial marks FM11 and FM12 are collected by a condensing lens 56 provided in the aerial image measuring device 55 shown in FIG. 5, and are guided to a photoelectric conversion element (not shown) via an optical fiber 57 to receive light. Is done. At this time, a detection signal having a signal intensity corresponding to the degree of overlap between the mask alignment mark and the first reference marks FM11 and FM12 is output from the photoelectric conversion element to the control device CONT. The control device CONT finely moves the measurement stage ST2 in the XY plane while monitoring the detection values of the X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 41, and detects the detection signal of the photoelectric conversion element provided in the aerial image measuring device 55. Based on the change and the detection results of the X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 41, the projection center of the projection optical system PL in the coordinate system defined by the interferometer system 40 is obtained. Thereby, the positional relationship between the projection image projected by the projection optical system PL and the substrate stage ST1 is obtained. As described above, the control apparatus CONT uses the reference plate 50, the aerial image measuring instrument 55, the interferometer system 40, and the like as the state of the exposure apparatus EX, and the projection image projected by the projection optical system PL and the substrate stage ST1. Find the positional relationship.

次に、制御装置CONTはX軸干渉計42及びY軸干渉計41の検出値をモニタしつつ、計測ステージ駆動装置SD2の駆動を制御して、計測ステージST2に設けられている基準板50をアライメント系ALGの下方に位置決めする。ここで、基準板50が位置決めされる具体的な位置は、図20(B)に示すように、基準板50に形成された第2基準マークFM2がアライメント系ALGの検出領域(検出視野)に配置される位置である。基準板50の位置決めが完了すると、アライメント系ALGで第2基準マークFM2の位置を検出し、制御装置CONTはアライメント系ALGの検出結果とX軸干渉計42及びY軸干渉計41の検出結果とに基づいて、干渉計システム40によって規定される座標系内におけるアライメント系ALGの検出中心(検出基準)を求める。次いで、制御装置CONTは、以上により求められた、干渉計システム40によって規定される座標系内における投影光学系PLの投影中心とアライメント系ALGの検出中心とに基づいて、ベースライン量を算出し、得られたベースライン量を記憶する。このように、制御装置CONTは、基準板50、アライメント系ALG、干渉計システム40等を用いて、露光装置EXの状態として、ベースライン量を求める。   Next, the control device CONT monitors the detection values of the X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 41, and controls the driving of the measurement stage drive device SD2, so that the reference plate 50 provided on the measurement stage ST2 is adjusted. Position below the alignment system ALG. Here, as shown in FIG. 20B, the specific position where the reference plate 50 is positioned is that the second reference mark FM2 formed on the reference plate 50 is in the detection region (detection field) of the alignment system ALG. It is the position to be placed. When the positioning of the reference plate 50 is completed, the position of the second reference mark FM2 is detected by the alignment system ALG, and the control device CONT detects the detection result of the alignment system ALG and the detection results of the X-axis interferometer 42 and the Y-axis interferometer 41. Based on the above, the detection center (detection reference) of the alignment system ALG in the coordinate system defined by the interferometer system 40 is obtained. Next, the control device CONT calculates the baseline amount based on the projection center of the projection optical system PL and the detection center of the alignment system ALG in the coordinate system defined by the interferometer system 40 obtained as described above. , Memorize the obtained baseline amount. As described above, the control device CONT uses the reference plate 50, the alignment system ALG, the interferometer system 40, and the like to obtain the baseline amount as the state of the exposure apparatus EX.

なお、制御装置CONTは、上記のアライメント系ALGのベースライン量の計測とともに、マスクM上に形成された複数のマスクアライメントマークと、これに対応して形成された計6個の第1基準マークFM1とを用いて、少なくとも2対の第1基準マークFM1と対応するマスクアライメントマークとの相対位置を、マスクステージMST及び基板ステージST1の少なくとも一方をY軸方向にステップ移動させつつ、マスクアライメント系RAa、RAbを用いて計測する、所謂マスクアライメントを行う。この場合、マスクアライメント系RAa、RAbを用いたマークの検出は、投影光学系PL及び液体LQを介して行われる。   The control unit CONT measures the baseline amount of the alignment system ALG, a plurality of mask alignment marks formed on the mask M, and a total of six first reference marks formed corresponding to the mask alignment marks. Using the FM1, the mask alignment system moves the relative position between at least two pairs of the first reference mark FM1 and the corresponding mask alignment mark by stepping at least one of the mask stage MST and the substrate stage ST1 in the Y-axis direction. So-called mask alignment, which is measured using RAa and RAb, is performed. In this case, the mark detection using the mask alignment systems RAa and RAb is performed via the projection optical system PL and the liquid LQ.

以上の基板ステージST1上の基板Pの交換作業及び計測ステージST2を用いた計測作業が終了すると、制御装置CONTは、計測ステージST2と基板ステージST1とを接触させ、その状態を維持させつつXY面内で駆動し、基板ステージST1を投影光学系PLの直下に戻す。この移動中も、制御装置CONTは、X軸干渉計42からのビームが基板ステージST1の反射面33Xに照射されるようになった何れかの時点でX軸干渉計42のリセットを実行する。なお、計測ステージST2と基板ステージST1とが接触した状態になると、Y軸干渉計41からのビームは基板ステージST1の反射面33Yに投射される。そして、基板ステージST1側では、交換後の基板Pに対して基板アライメント、即ちアライメント系ALGによる交換後の基板P上のアライメントマークの検出を行い、EGA演算を行って基板P上の複数のショット領域の位置座標を算出する。   When the replacement operation of the substrate P on the substrate stage ST1 and the measurement operation using the measurement stage ST2 are completed, the control device CONT brings the measurement stage ST2 and the substrate stage ST1 into contact with each other and maintains the state of the XY plane. To return the substrate stage ST1 to a position immediately below the projection optical system PL. Even during this movement, the control device CONT resets the X-axis interferometer 42 at any time when the beam from the X-axis interferometer 42 is irradiated onto the reflecting surface 33X of the substrate stage ST1. Note that when the measurement stage ST2 and the substrate stage ST1 come into contact with each other, the beam from the Y-axis interferometer 41 is projected onto the reflecting surface 33Y of the substrate stage ST1. On the substrate stage ST1 side, substrate alignment is performed on the substrate P after replacement, that is, the alignment mark on the substrate P after replacement is detected by the alignment system ALG, and EGA calculation is performed to perform a plurality of shots on the substrate P. The position coordinates of the area are calculated.

その後、制御装置CONTは、先ほどとは逆に基板ステージST1と計測ステージST2とのY軸方向の位置関係を維持しつつ、基板ステージST1及び計測ステージST2を−Y方向に一緒に移動して、基板ステージST1(基板P)を投影光学系PLの下方に移動させた後に、計測ステージST2を所定の位置に退避させる。そして、制御装置CONTは、上記と同様に新たな基板Pに対してステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、基板P上の複数のショット領域にマスクMのパターンを順次転写させる。   Thereafter, the control device CONT moves the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 together in the −Y direction while maintaining the positional relationship in the Y-axis direction between the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 in the opposite direction. After moving the substrate stage ST1 (substrate P) below the projection optical system PL, the measurement stage ST2 is retracted to a predetermined position. Then, the controller CONT performs a step-and-scan exposure operation on the new substrate P in the same manner as described above, and sequentially transfers the pattern of the mask M to a plurality of shot areas on the substrate P.

なお、上記の説明では、計測動作として、ベースライン計測を行う場合について説明したが、これに限らず、制御装置CONTは、基板ステージST1側で基板Pの交換を行っている間に、計測ステージST2に設けられた基準板50及びその基準板50の下に設けられた空間像計測器55を用いて、露光装置EXの状態として、空間像計測を行うことができる。そして、制御装置CONTは、空間像計測器55の計測結果をその後行われる基板Pの露光に反映させるようにしても良い。あるいは制御装置CONTは、計測ステージST2に設けられた波面収差計測器159を用いて波面収差計測を行い、又は露光検出器162を用いて照度計測、照度むら計測等を行い、その計測結果をその後行われる基板Pの露光に反映させるようにしても良い。具体的には、例えば計測結果に基づいて、特開昭60−78454号公報、特開平11−195602号公報、国際公開2003/65428号公報に開示されているような結像特性調整装置により投影光学系PLの光学特性を調整することができる。   In the above description, the case where the baseline measurement is performed as the measurement operation has been described. However, the present invention is not limited to this, and the control device CONT performs the measurement stage while exchanging the substrate P on the substrate stage ST1 side. Using the reference plate 50 provided in ST2 and the aerial image measuring instrument 55 provided under the reference plate 50, the aerial image measurement can be performed as the state of the exposure apparatus EX. Then, the control device CONT may reflect the measurement result of the aerial image measuring instrument 55 on the subsequent exposure of the substrate P. Alternatively, the control device CONT performs wavefront aberration measurement using the wavefront aberration measuring device 159 provided on the measurement stage ST2, or performs illuminance measurement, illuminance unevenness measurement, and the like using the exposure detector 162, and then outputs the measurement results thereafter. You may make it reflect in exposure of the board | substrate P performed. Specifically, for example, based on the measurement result, the image is projected by an imaging characteristic adjusting device as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-78454, 11-195602, and 2003/65428. The optical characteristics of the optical system PL can be adjusted.

なお、上述の実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ELの光源がFレーザである場合、このFレーザ光は水を透過しないので、液体LQとしてはFレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。 The liquid LQ in the above-described embodiment is water, but it may be a liquid other than water. For example, when the light source of the exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser light does not transmit water. Therefore, the liquid LQ may be, for example, a fluorinated fluid such as perfluorinated polyether (PFPE) or fluorinated oil that can transmit F 2 laser light.

なお、上述の実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   As the substrate P in the above-described embodiment, not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。   As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.

また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。   Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.

また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。   The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163099, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-214783, and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-505958.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.

本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   The exposure apparatus EX according to the embodiment of the present application is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図21に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ204、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)205、検査ステップ206等を経て製造される。   As shown in FIG. 21, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device. Manufacturing step 203, exposure processing step 204 for exposing the mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus EX of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, packaging process) 205, inspection step 206, etc. It is manufactured after.

露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of exposure apparatus. 基板ステージ及び計測ステージを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a substrate stage and a measurement stage. 計測ステージを上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the measurement stage from the upper part. 基準マークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a reference mark. 基準板及び空間像計測器を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows a reference | standard board and an aerial image measuring device. 基準板を保持する保持部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the holding | maintenance part holding a reference | standard board. 基準板を保持する保持部を示す平面図である。It is a top view which shows the holding | maintenance part holding a reference | standard board. 調整方法の第1実施形態を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating 1st Embodiment of the adjustment method. 調整方法の第1実施形態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating 1st Embodiment of the adjustment method. 基準板を保持部上で滑らせる動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which slides a reference | standard board on a holding | maintenance part. マーク検出系を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a mark detection system. マーク検出系に設けられた指標板を示す図である。It is a figure which shows the parameter | index plate provided in the mark detection system. マーク検出系による検出結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection result by a mark detection system. 基準板の位置を調整する動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the operation | movement which adjusts the position of a reference | standard board. 調整方法の第1実施形態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating 1st Embodiment of the adjustment method. 調整方法の第2実施形態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating 2nd Embodiment of the adjustment method. 基準板と保持部との間で形成される空間の圧力を調整する動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the operation | movement which adjusts the pressure of the space formed between a reference | standard board and a holding | maintenance part. 露光方法の一実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the exposure method. 露光方法の一実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the exposure method. 露光方法の一実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the exposure method. マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart figure for demonstrating an example of the manufacturing process of a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

1…液浸装置、34…移動鏡、40…干渉計システム(検出装置)、50…基準板(物体)、54…ガイド部材、55…空間像計測器(検出装置)、60…吸着部(保持部)、100…保持部、ALG…アライメント系(検出装置、マーク検出系)、CONT…制御装置、EX…露光装置。FM1…第1基準マーク、FM2…第2基準マーク、K1…第1空間、K2…第2空間、LQ…液体、SD1…基板ステージ駆動装置、SD2…計測ステージ駆動装置、ST1…基板ステージ(第1ステージ)、ST2…計測ステージ(第2ステージ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid immersion device, 34 ... Moving mirror, 40 ... Interferometer system (detection device), 50 ... Reference | standard board (object), 54 ... Guide member, 55 ... Aerial image measuring device (detection device), 60 ... Adsorption part ( Holding unit), 100 ... Holding unit, ALG ... Alignment system (detection device, mark detection system), CONT ... Control device, EX ... Exposure device. FM1 ... first reference mark, FM2 ... second reference mark, K1 ... first space, K2 ... second space, LQ ... liquid, SD1 ... substrate stage driving device, SD2 ... measurement stage driving device, ST1 ... substrate stage (first) 1 stage), ST2 ... Measurement stage (2nd stage)

Claims (10)

物体の位置を調整する調整方法において、
前記物体を移動可能なステージの保持部に搬送し、
前記ステージを駆動して前記物体を前記保持部上で滑らせて前記物体の位置を調整することを特徴とする調整方法。
In an adjustment method for adjusting the position of an object,
Transport the object to a movable stage holder,
An adjustment method comprising adjusting the position of the object by driving the stage and sliding the object on the holding unit.
前記物体に設けられたマークを検出し、
当該検出結果に基づいて前記ステージの駆動を制御することを特徴とする請求項1記載の調整方法。
Detecting a mark provided on the object;
The adjustment method according to claim 1, wherein the driving of the stage is controlled based on the detection result.
前記物体の位置調整後に前記保持部にて前記物体を吸着することを特徴とする請求項1又は2記載の調整方法。   The adjustment method according to claim 1, wherein the object is sucked by the holding unit after the position of the object is adjusted. ガイド部材により前記物体の滑り移動をガイドすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の調整方法。   The adjustment method according to claim 1, wherein the sliding movement of the object is guided by a guide member. 前記物体の位置を調整する際に、前記物体と前記保持部との間で形成される空間の圧力を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の調整方法。   5. The adjustment method according to claim 1, wherein when adjusting the position of the object, a pressure in a space formed between the object and the holding unit is adjusted. 前記物体の少なくとも一部には撥液処理がなされていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の調整方法。   The adjustment method according to claim 1, wherein at least a part of the object is subjected to a liquid repellent treatment. 液体を介して基板にパターンを露光する露光装置において、
前記基板を保持して移動する第1ステージと、
前記基板とは異なる物体を移動する第2ステージと、
前記第2ステージにおいて前記物体を位置決めする際に、前記第2ステージを駆動して前記物体を滑らす制御装置とを備えたことを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a pattern onto a substrate via a liquid,
A first stage that holds and moves the substrate;
A second stage for moving an object different from the substrate;
An exposure apparatus comprising: a control device that drives the second stage to slide the object when positioning the object on the second stage.
前記物体を用いて前記露光装置の状態を検出する検出装置を備えたことを特徴とする請求項7記載の露光装置。   8. The exposure apparatus according to claim 7, further comprising a detection device that detects the state of the exposure apparatus using the object. 前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出系を備え、
前記制御装置は前記マーク検出系の検出結果に基づいて前記ステージを駆動することを特徴とする請求項7又は8記載の露光装置。
A mark detection system for detecting a mark provided on the object;
9. The exposure apparatus according to claim 7, wherein the control device drives the stage based on a detection result of the mark detection system.
前記第2ステージに設けられた移動鏡と協働して前記第2ステージの位置を検出する干渉計を備え、
前記制御装置は前記移動鏡に対して前記物体の位置決めをすることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項記載の露光装置。
An interferometer for detecting the position of the second stage in cooperation with a movable mirror provided on the second stage;
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the control device positions the object with respect to the movable mirror.
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