JP2013054144A - Alignment method, exposure method, method of manufacturing device, and method of manufacturing flat panel display - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment method enabling adoption of a substrate holding member on the assumption that a substrate is removed in the middle of exposing the substrate.SOLUTION: When a plurality of partitioned regions (SA1, SA2 or the like) are formed on a substrate P, the substrate P performs step movement in a plane parallel to a plane of the substrate P each time the partitioned regions are formed on the substrate P. Before and after the step movement, position information on the same detection object part (for example, edge) of the substrate P is detected, for example, using a plurality of sensors 122X, 122X, 122Y. Based on the detection result, the substrate P is positioned to an exposure area 1A when the partitioned regions are formed.

Description

本発明は、位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、特に、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法、該アライメントのための計測を含む露光方法、該露光方法を用いるデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。   The present invention relates to an alignment method, an exposure method, a device manufacturing method, and a flat panel display manufacturing method, and in particular, to align a substrate at a predetermined position when forming a plurality of partitioned regions on the substrate. The present invention relates to a method, an exposure method including measurement for the alignment, a device manufacturing method using the exposure method, and a flat panel display manufacturing method.

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

近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板(矩形のガラス基板)は、そのサイズが大型化する傾向にあり、これに伴い露光装置のステージ装置も大型化し、その重量も増大している。かかるステージの大型化に対処することを目的とした露光装置を、発明者は先に提案した(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, substrates that are exposure objects of exposure apparatuses, particularly substrates for liquid crystal display elements (rectangular glass substrates) tend to increase in size, and accordingly, the stage apparatus of the exposure apparatus also increases in size. Weight has also increased. The inventor previously proposed an exposure apparatus intended to deal with such an increase in the size of the stage (see, for example, Patent Document 1).

露光装置では、表面に感応剤が塗布されたガラスプレート、あるいはウエハなど(以下、基板と総称する)は、基板ステージ上に載置される。しかるに、例えば液晶用のガラス基板は、最新の第10世代では一辺が3メートル以上になるなど一層大型化する傾向にあるため、これを保持する基板ステージのさらなる小型化を実現する新たな装置の開発が望まれていた。   In the exposure apparatus, a glass plate, a wafer or the like (hereinafter collectively referred to as a substrate) having a surface coated with a sensitive agent is placed on a substrate stage. However, for example, the glass substrate for liquid crystal tends to be further increased in size, such as a side of 3 meters or more in the latest 10th generation, and therefore, a new apparatus for realizing further downsizing of the substrate stage for holding the glass substrate. Development was desired.

米国特許出願公開第2010/0018950号明細書US Patent Application Publication No. 2010/0018950

基板ステージのさらなる小型化を実現するための1つの手法として、基板に比べて格段に小さい基板保持面を有する基板ステージの採用が検討されているが、この場合、1枚の基板上の全面に位置する複数の領域を露光する場合、その複数の領域の露光が開始されてから終了するまでの間に、基板を基板ステージから一旦取り外して、再度基板ステージに保持させる動作が必須となる。この場合、基板に対して第2層目以降の露光を行う場合と異なり、第1層目の露光を行う場合には、通常基板上にアライメントマークが存在しないため、露光位置に対する基板の位置合わせが問題となる。本発明は、かかる問題を改善すべくなされたもので、以下のような構成を採用する。   As one method for realizing further downsizing of the substrate stage, the use of a substrate stage having a substrate holding surface that is much smaller than the substrate is being studied. In this case, the entire surface on one substrate is considered. When exposing a plurality of positioned areas, it is essential to remove the substrate from the substrate stage and hold it again on the substrate stage between the start and end of exposure of the plurality of areas. In this case, unlike the case where the second and subsequent layers are exposed to the substrate, when the first layer is exposed, the alignment mark does not normally exist on the substrate, so the substrate is aligned with the exposure position. Is a problem. The present invention has been made to improve such a problem, and employs the following configuration.

本発明の第1の態様によれば、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法が、提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an alignment method for aligning the substrate at a predetermined position in forming a plurality of partitioned areas on the substrate, each time the partitioned areas are formed on the substrate. In addition, the substrate is step-moved in a plane parallel to the surface of the substrate, and before and after the step movement, the position information of the same detection target portion of the substrate is detected, and the position information of the detection target portion Based on the detection result, an alignment method is provided that includes aligning the substrate with respect to a predetermined position when forming the partitioned region.

これによれば、基板のステップ移動を、該基板を保持した保持部材の移動によって行う場合に限らず、基板のみを、その保持部材に対して移動させる場合、すなわち、ステップ移動に際してその保持部材から基板を一旦外す場合であっても、区画領域の形成に際し、支障なく基板を所定位置に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板上のほぼ全面を露光する際に、途中での、基板の取り外しを前提とする基板よりも小さな保持部材の採用が可能になる。   According to this, the step movement of the substrate is not limited to the case where the substrate is moved by the holding member holding the substrate, but only when the substrate is moved relative to the holding member, that is, from the holding member during the step movement. Even when the substrate is once removed, it is possible to accurately align the substrate with a predetermined position without any trouble when forming the partitioned region. Therefore, when exposing almost the entire surface of the substrate, it is possible to employ a holding member that is smaller than the substrate on the premise that the substrate is to be removed.

本発明の第2の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第1層目の露光に際しては、本発明の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第2層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第1の露光方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate with an energy beam to form a plurality of partitioned regions in which a plurality of layer patterns are superimposed on the substrate, wherein the exposure method comprises: In the exposure of the first layer for forming the plurality of partitioned regions, the alignment method of the present invention is used to align the substrate with respect to the exposure position, and the plurality of partitions formed on the substrate. In the exposure of the second and subsequent layers that form the pattern region superimposed on the region, the position of the mark formed on the substrate together with the pattern of each partition region is detected during the exposure before the previous layer. A first exposure method for aligning the substrate with an exposure position is provided.

本発明の第3の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第1層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第2層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第2の露光方法が、提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which a substrate is exposed with an energy beam to form a plurality of partitioned regions in which a plurality of layer patterns are superimposed on the substrate. In the exposure of the first layer for forming the plurality of partitioned regions, the substrate is integrated with a substrate support member that adsorbs and supports at least a part of the outer peripheral edge portion thereof, and is attached to the substrate support member. The position of the substrate is measured by a substrate interferometer system that irradiates a measurement beam to the provided reflecting surface, and the substrate is aligned with the exposure position based on the measurement result, and formed on the substrate. In the second and subsequent exposures that form the pattern area by overlapping the plurality of divided areas, the marks formed on the substrate together with the patterns of the respective divided areas during the exposure before the previous layer are performed. The second exposure method for aligning the substrate relative to the exposure position by detecting a location is provided.

本発明の第4の態様によれば、露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第1方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第1方向の位置で、前記所定面内で前記第1方向に直交する第2方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、前記基板が搬入された前記第1方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む第3の露光方法が、提供される。   According to the fourth aspect of the present invention, the substrate is driven in a first direction within a predetermined plane parallel to the surface of the substrate with respect to the exposure position, and a plurality of processing regions on the substrate are exposed by the energy beam. In the exposure method, the substrate is placed in a second direction orthogonal to the first direction within the predetermined plane at a position in the first direction corresponding to the arrangement of the processing target region on the substrate and the order of processing. Displacing and loading the substrate onto a moving body, and starting measurement for alignment of the substrate with respect to the exposure position at the position in the first direction where the substrate is loaded. A third exposure method is provided.

本発明の第5の態様によれば、上記第1ないし第3の露光方法のいずれかにより基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing a substrate by any one of the first to third exposure methods; and developing the exposed substrate. Is done.

本発明の第6の態様によれば、上記第1ないし第3の露光方法のいずれかにより前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。   According to a sixth aspect of the present invention, exposing a substrate used for a flat panel display as the substrate by any one of the first to third exposure methods, and developing the exposed substrate A method of manufacturing a flat panel display is provided.

第1の実施形態に係る露光装置100の構成を概略的に示す図である。1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus 100 according to a first embodiment. 露光装置100を示す一部省略した平面図である。FIG. 3 is a partially omitted plan view showing the exposure apparatus 100. 図2に示されるアライメント検出系の配置等について説明するための図であって、図2から一部の構成部分をさらに省略した図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the arrangement and the like of the alignment detection system shown in FIG. 2, in which some components are further omitted from FIG. 2. 露光装置100を図1の+X方向から見た側面図(一部省略、一部断面にて示す図)である。FIG. 2 is a side view of the exposure apparatus 100 viewed from the + X direction in FIG. 露光装置100の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an input / output relationship of a main controller that mainly constitutes a control system of exposure apparatus 100. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その1)である。FIG. 10 is a diagram (No. 1) for describing a series of operations for substrate processing performed in exposure apparatus 100. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (No. 3) for describing a series of operations for substrate processing performed in exposure apparatus 100. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その4)である。It is FIG. (4) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その5)である。It is FIG. (5) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その6)である。It is FIG. (6) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その7)である。It is FIG. (7) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その8)である。It is FIG. (8) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その9)である。It is FIG. (9) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その10)である。It is FIG. (10) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その11)である。It is FIG. (11) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その12)である。It is FIG. (12) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その13)である。It is FIG. (13) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その14)である。It is FIG. (14) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その15)である。It is FIG. (15) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その16)である。It is FIG. (16) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その17)である。It is FIG. (17) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その18)である。It is FIG. (18) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その19)である。It is FIG. (19) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その20)である。It is FIG. (20) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その21)である。It is FIG. (21) for demonstrating a series of operation | movement for the board | substrate process performed with the exposure apparatus 100. FIG. 基板支持部材を用いる変形例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification using a board | substrate support member. 第2の実施形態に係る露光装置200を概略的に示す一部省略した平面図である。FIG. 5 is a partially omitted plan view schematically showing an exposure apparatus 200 according to a second embodiment. 図29(A)〜図29(F)は、露光装置200で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その1〜その6)である。FIGS. 29A to 29F are views (No. 1 to No. 6) for explaining a series of operations for substrate processing performed in the exposure apparatus 200. FIG. 図30(A)〜図30(F)は、露光装置200で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その7〜その12)である。FIGS. 30A to 30F are views (No. 7 to No. 12) for describing a series of operations for substrate processing performed in the exposure apparatus 200. 第3の実施形態に係る露光装置300を概略的に示す一部省略した平面図である。FIG. 10 is a partially omitted plan view schematically showing an exposure apparatus 300 according to a third embodiment. 図32(A)〜図32(F)は、露光装置300で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その1〜その6)である。32A to 32F are views (No. 1 to No. 6) for explaining a series of operations for substrate processing performed in the exposure apparatus 300. FIG. 図33(A)〜図33(F)は、露光装置300で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図(その7〜その12)である。33A to 33F are views (No. 7 to No. 12) for describing a series of operations for substrate processing performed in the exposure apparatus 300.

《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図26に基づいて説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1には、第1の実施形態に係る露光装置100の構成が、後述するエア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示され、図2には、露光装置100の一部省略した平面図が示されている。図2は、図1の投影光学系PLより下方の部分(後述する鏡筒定盤より下方の部分)の平面図に相当する。露光装置100は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置(液晶パネル)などの製造に用いられる。露光装置100は、液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とする投影露光装置である。   FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus 100 according to the first embodiment, omitting an air levitation unit group described later, and FIG. 2 omits a part of the exposure apparatus 100. A plan view is shown. 2 corresponds to a plan view of a portion below the projection optical system PL in FIG. 1 (a portion below a lens barrel surface plate described later). The exposure apparatus 100 is used for manufacturing a flat panel display, a liquid crystal display device (liquid crystal panel), and the like, for example. The exposure apparatus 100 is a projection exposure apparatus that uses a rectangular (square) glass substrate P (hereinafter simply referred to as a substrate P) used for a display panel of a liquid crystal display device as an exposure object.

露光装置100は、照明系IOP、マスクMを保持するマスクステージMST、投影光学系PL、マスクステージMST及び投影光学系PLなどが搭載されたボディBD(図1等ではその一部のみが図示されている)、基板Pを保持する微動ステージ26(基板テーブル)を含む基板ステージ装置PST、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクMと基板Pとが投影光学系PLに対してそれぞれ相対走査される方向をX軸方向(X方向)とし、水平面内でこれに直交する方向をY軸方向(Y方向)、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向(Z方向)とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。   The exposure apparatus 100 includes an illumination system IOP, a mask stage MST that holds a mask M, a projection optical system PL, a mask stage MST, a projection optical system PL, and the like mounted on a body BD (only a part thereof is shown in FIG. 1 and the like). A substrate stage apparatus PST including a fine movement stage 26 (substrate table) for holding the substrate P, and a control system thereof. In the following, the direction in which the mask M and the substrate P are relatively scanned with respect to the projection optical system PL at the time of exposure is defined as the X-axis direction (X direction), and the direction orthogonal to this in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction (Y Direction), the direction orthogonal to the X axis and Y axis is the Z axis direction (Z direction), and the rotation (tilt) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θx, θy, and θz directions, respectively. Do.

照明系IOPは、例えば米国特許第6,552,775号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系IOPは、図示しない光源(例えば、水銀ランプ)から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッタ、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光(照明光)ILとしてマスクMに照射する。照明光ILとしては、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)などの光(あるいは、上記i線、g線、h線の合成光)が用いられる。また、照明光ILの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。   The illumination system IOP is configured similarly to the illumination system disclosed in, for example, US Pat. No. 6,552,775. That is, the illumination system IOP emits light emitted from a light source (not shown) (for example, a mercury lamp) through exposure reflectors (not shown), dichroic mirrors, shutters, wavelength selection filters, various lenses, and the like. Irradiation light) is applied to the mask M as IL. As the illumination light IL, for example, light such as i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or the combined light of the i-line, g-line, and h-line is used. Further, the wavelength of the illumination light IL can be appropriately switched by a wavelength selection filter, for example, according to the required resolution.

マスクステージMSTには、回路パターンなどがそのパターン面(図1における下面)に形成されたマスクMが、例えば真空吸着(あるいは静電吸着)により固定されている。マスクステージMSTは、ボディBDの一部を構成する不図示のマスク定盤上に、例えばその底面に固定された不図示のエアベアリングを介して非接触状態で支持されている。マスクステージMSTは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系12(図1では図示せず、図5参照)により、走査方向(X軸方向)に所定のストロークで駆動されるとともに、Y軸方向、及びθz方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージMSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、マスクステージMSTに設けられた(又は形成された)反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含むマスクレーザ干渉計システム(以下、「マスク干渉計システム」という)14により計測される。   A mask M having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (the lower surface in FIG. 1) is fixed to the mask stage MST by, for example, vacuum suction (or electrostatic suction). Mask stage MST is supported in a non-contact state on a mask surface plate (not shown) constituting a part of body BD, for example, via an air bearing (not shown) fixed to the bottom surface thereof. The mask stage MST is driven with a predetermined stroke in the scanning direction (X-axis direction) by a mask stage drive system 12 (not shown in FIG. 1, see FIG. 5) including a linear motor, for example, And are slightly driven appropriately in the θz direction. Position information (including rotation information in the θz direction) of the mask stage MST in the XY plane includes a plurality of laser interferometers that irradiate a measuring beam onto a reflective surface provided (or formed) on the mask stage MST. It is measured by a mask laser interferometer system (hereinafter referred to as “mask interferometer system”) 14.

投影光学系PLは、マスクステージMSTの図1における下方において、ボディBDの一部である鏡筒定盤16に支持されている。投影光学系PLは、例えば米国特許第6,552,775号明細書に開示されている投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系PLは、マスクMのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数の投影光学系(マルチレンズ投影光学系)を含み、Y軸方向を長手方向とする単一の長方形状(帯状)のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系のそれぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系PLの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域IAと呼ぶ。   Projection optical system PL is supported by lens barrel surface plate 16 which is a part of body BD, below mask stage MST in FIG. The projection optical system PL is configured similarly to the projection optical system disclosed in, for example, US Pat. No. 6,552,775. That is, the projection optical system PL includes a plurality of projection optical systems (multi-lens projection optical systems) in which the projection areas of the pattern image of the mask M are arranged in, for example, a staggered pattern, and a single direction whose longitudinal direction is the Y-axis direction. It functions in the same way as a projection optical system having a rectangular (band-like) image field. In the present embodiment, as each of the plurality of projection optical systems, for example, a bilateral telecentric equal magnification system that forms an erect image is used. Hereinafter, a plurality of projection areas arranged in a staggered pattern in the projection optical system PL are collectively referred to as an exposure area IA.

このため、照明系IOPからの照明光ILによってマスクM上の照明領域が照明されると、マスクMを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してその照明領域内のマスクMの回路パターンの投影像(部分正立像)が、投影光学系PLの像面側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布された基板P上の照明領域に共役な照明光ILの照射領域(露光領域)IAに形成される。そして、マスクステージMSTと基板Pを保持する後述する基板ホルダPH(微動ステージ26)との同期駆動によって、照明領域(照明光IL)に対してマスクMを走査方向(X軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対して基板Pを走査方向(X軸方向)に相対移動させることで、基板P上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクMのパターンが転写される。すなわち、露光装置100では、照明系IOP及び投影光学系PLによって基板P上にマスクMのパターンが生成され、照明光ILによる基板P上の感応層(レジスト層)の露光によって基板P上にそのパターンが形成される。   For this reason, when the illumination area on the mask M is illuminated by the illumination light IL from the illumination system IOP, the illumination light IL that has passed through the mask M causes the circuit of the mask M in the illumination area to pass through the projection optical system PL. Irradiation region of illumination light IL conjugate to an illumination region on a substrate P on which a resist (sensitive agent) is coated, on which a projection image (partial upright image) of a pattern is arranged on the image plane side of projection optical system PL (Exposure area) formed in IA. Then, the mask M is relatively moved in the scanning direction (X-axis direction) with respect to the illumination area (illumination light IL) by synchronous driving of the mask stage MST and a substrate holder PH (fine movement stage 26) described later that holds the substrate P. In addition, scanning exposure of one shot area (partition area) on the substrate P is performed by moving the substrate P relative to the exposure area IA (illumination light IL) in the scanning direction (X-axis direction). The pattern of the mask M is transferred to the shot area. That is, in the exposure apparatus 100, the pattern of the mask M is generated on the substrate P by the illumination system IOP and the projection optical system PL, and the sensitive layer (resist layer) on the substrate P is exposed on the substrate P by the illumination light IL. A pattern is formed.

ボディBDは、図1、及び露光装置100を+X方向から見た概略側面図を一部省略して示す図4に示されるように、床面F上にX軸方向に所定距離離間して互いに平行にかつ長手方向をY軸方向として配置された直方体部材から成る一対(2つ)の基板ステージ架台(以下、架台と略記する)18と、一対の架台18上に一対のサイドフレーム20を介して水平に支持された鏡筒定盤16と、不図示のマスク定盤とを備えている。なお、架台18は、2つに限らず、1つでも良いし、3つ以上でも良い。   The body BD is separated from each other by a predetermined distance on the floor F in the X-axis direction, as shown in FIG. 1 and FIG. 4 in which a schematic side view of the exposure apparatus 100 viewed from the + X direction is partially omitted. A pair of (two) substrate stage mounts (hereinafter abbreviated as mounts) 18 composed of rectangular parallelepiped members arranged in parallel and with the longitudinal direction as the Y-axis direction, and a pair of side frames 20 on the pair of mounts 18. And a lens barrel surface plate 16 supported horizontally and a mask surface plate (not shown). The number of the gantry 18 is not limited to two, but may be one or three or more.

各架台18は、複数の防振装置22を介して床面F上に設置されている(図1及び図4参照)。一対のサイドフレーム20は、図2及び図4に示されるように、それぞれの下端が一対の架台18上面のY軸方向の一端部と他端部に接続されている。鏡筒定盤16は、XY平面に平行に配置されたY軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、一対のサイドフレーム20により一対の架台18上でY軸方向の両端部が下方から支持されている。   Each mount 18 is installed on the floor surface F via a plurality of vibration isolators 22 (see FIGS. 1 and 4). As shown in FIGS. 2 and 4, the pair of side frames 20 has lower ends connected to one end and the other end in the Y-axis direction on the upper surfaces of the pair of mounts 18. The lens barrel surface plate 16 is formed of a rectangular parallelepiped member that is arranged in parallel to the XY plane and whose longitudinal direction is the Y-axis direction, and both ends in the Y-axis direction are downward on the pair of mounts 18 by the pair of side frames 20. It is supported from.

基板ステージ装置PSTは、図1に示されるように、粗動ステージ部24、微動ステージ26、及び重量キャンセル装置28等を有している。重量キャンセル装置28は、図1及び図4に示されるように、一対の架台18の上に配置されたXガイド82のXY平面に平行な上面上に配置されている。   As shown in FIG. 1, the substrate stage apparatus PST includes a coarse movement stage section 24, a fine movement stage 26, a weight cancellation apparatus 28, and the like. As shown in FIGS. 1 and 4, the weight cancellation device 28 is disposed on an upper surface parallel to the XY plane of the X guide 82 disposed on the pair of mounts 18.

粗動ステージ部24は、図4に示されるように、2本(一対)のXビーム30A、30Bと、粗動テーブル32と、2本のXビーム30A、30Bのそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。   As shown in FIG. 4, the coarse movement stage unit 24 is configured so that two (a pair) of X beams 30 </ b> A and 30 </ b> B, a coarse movement table 32, and two X beams 30 </ b> A and 30 </ b> B are placed on the floor surface F. And a plurality of legs 34 to support.

Xビーム30A、30Bのそれぞれは、X軸方向に延びるYZ断面が矩形枠状の中空部材から成り、Y軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている(図1〜図4参照)。Xビーム30A、30Bのそれぞれは、図1中でXビーム30Aについて示されるように、長手方向(X軸方向)両端部近傍と中央部との3箇所で、3つの脚部34によって下方から床面F上で、一対の架台18に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部24は、一対の架台18に対して振動的に分離されている。なお、脚部34の配置及び個数は、任意で良い。また、Xビーム30A、30Bは、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。   Each of the X beams 30A and 30B is made of a hollow member having a rectangular frame shape in the YZ section extending in the X-axis direction, and is arranged in parallel with each other at a predetermined interval in the Y-axis direction (see FIGS. 1 to 4). As shown for the X beam 30A in FIG. 1, each of the X beams 30A and 30B has three legs 34 in the vicinity of both ends in the longitudinal direction (X-axis direction) and the central portion. On the surface F, it is supported without contact with the pair of mounts 18. As a result, the coarse movement stage portion 24 is vibrationally separated from the pair of mounts 18. The arrangement and number of legs 34 may be arbitrary. Further, the X beams 30A and 30B are not limited to hollow members, but may be solid members, or may be rod-shaped members having an I-shaped YZ cross section.

Xビーム30A、30Bのそれぞれの上面には、図4に示されるように、X軸方向に延びるXリニアガイド36が、Y軸方向の中央に固定されている。本実施形態では、Xリニアガイド36は、X軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有し、X固定子を兼ねている。なお、Xリニアガイド36とは別に、磁石ユニットを有するX固定子を設けても良い。また、Xリニアガイドを、Xビーム30A、30B上に複数本、例えば2本設けても良い。   As shown in FIG. 4, an X linear guide 36 extending in the X-axis direction is fixed to the upper surface of each of the X beams 30 </ b> A and 30 </ b> B at the center in the Y-axis direction. In the present embodiment, the X linear guide 36 has a magnet unit including a plurality of permanent magnets arranged at predetermined intervals in the X-axis direction, and also serves as an X stator. In addition to the X linear guide 36, an X stator having a magnet unit may be provided. Further, a plurality of, for example, two X linear guides may be provided on the X beams 30A and 30B.

粗動テーブル32は、図4に示されるように、Xビーム30A、30Bの上に配置されている。粗動テーブル32は、中央にZ軸方向に貫通する開口が形成された平面視矩形の板状部材から成る。図4では、粗動テーブル32は、後述する重量キャンセル装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル32の下面には、図4に示されるように、Xビーム30A、30Bのそれぞれに固定されたXリニアガイド36に不図示の気体静圧軸受(例えばエアベアリング)などを介して非接触で(所定の隙間(ギャップ、クリアランス)を介して)係合するスライダ44が複数固定されている。スライダ44は、各Xリニアガイド36に対して、X軸方向に所定間隔で、例えば4個設けられており(図1参照)、粗動テーブル32の下面には、例えば合計8個のスライダ44が固定されている。粗動テーブル32は、Xリニアガイド36とスライダ44とを含む複数のXリニアガイド装置により、X軸方向に直進案内される。   As shown in FIG. 4, the coarse motion table 32 is disposed on the X beams 30A and 30B. The coarse motion table 32 is made of a plate member having a rectangular shape in plan view and having an opening penetrating in the Z-axis direction at the center. In FIG. 4, the coarse motion table 32 is partially shown in a sectional view together with a weight cancellation device 28 described later. As shown in FIG. 4, an X linear guide 36 fixed to each of the X beams 30A and 30B is non-illustrated on the lower surface of the coarse motion table 32 via a gas static pressure bearing (for example, an air bearing) not shown. A plurality of sliders 44 that are engaged by contact (via a predetermined gap (gap, clearance)) are fixed. For example, four sliders 44 are provided at predetermined intervals in the X-axis direction with respect to each X linear guide 36 (see FIG. 1), and a total of eight sliders 44 are provided on the lower surface of the coarse motion table 32, for example. Is fixed. The coarse motion table 32 is guided linearly in the X-axis direction by a plurality of X linear guide devices including an X linear guide 36 and a slider 44.

また、この場合、各スライダ44は、コイルユニットを含み、各スライダ44が有する合計8個のコイルユニットによって、前述のX固定子とともに、粗動テーブル32を、X軸方向に所定のストロークで駆動するXリニアモータ42(図5参照)が構成されている。   Further, in this case, each slider 44 includes a coil unit, and the coarse motion table 32 is driven with a predetermined stroke in the X-axis direction together with the above-described X stator by a total of eight coil units included in each slider 44. An X linear motor 42 (see FIG. 5) is configured.

なお、スライダ44とは別にX可動子を設けても良く、この場合には、スライダ44は、転動体(例えば、複数のボールなど)を含み、各Xリニアガイド36に対してスライド可能に係合しても良い。   An X mover may be provided separately from the slider 44. In this case, the slider 44 includes rolling elements (for example, a plurality of balls) and is slidably engaged with each X linear guide 36. May be combined.

なお、図1〜図4では不図示であるが、Xビーム30A、30Bの所定の一方、例えばXビーム30Aには、X軸方向を周期方向とするXスケールが固定され、粗動テーブル32には、Xスケールを用いて粗動テーブル32のX軸方向に関する位置情報を求めるXリニアエンコーダシステム46(図5参照)を構成するエンコーダヘッドが固定されている。粗動テーブル32のX軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置50(図5参照)により制御される。   Although not shown in FIGS. 1 to 4, an X scale having a periodic direction in the X-axis direction is fixed to a predetermined one of the X beams 30 </ b> A and 30 </ b> B, for example, the X beam 30 </ b> A. The encoder head constituting the X linear encoder system 46 (see FIG. 5) for obtaining the positional information in the X axis direction of the coarse motion table 32 using the X scale is fixed. The position of the coarse movement table 32 in the X-axis direction is controlled by the main controller 50 (see FIG. 5) based on the output of the encoder head.

また、同様に図1ないし図4では不図示であるが、粗動テーブル32には、粗動テーブル32に対する微動ステージ26のX軸及びY軸方向に関する相対移動量(相対変位量)を計測するためのギャップセンサ48A、48B(図5参照)などが取り付けられている。主制御装置50は、ギャップセンサ48A、48Bによって計測される相対移動量が所定の制限値に達した場合に、微動ステージ26及び粗動テーブル32を直ちに停止する。ギャップセンサ48A、48Bに代えて、あるいは加えて、微動ステージ26の粗動テーブル32に対する移動可能量をメカ的に制限するメカストッパ部材を設けても良い。   Similarly, although not shown in FIGS. 1 to 4, the coarse movement table 32 measures the relative movement amount (relative displacement amount) of the fine movement stage 26 with respect to the coarse movement table 32 in the X-axis and Y-axis directions. Gap sensors 48A and 48B (see FIG. 5) for attaching are attached. Main controller 50 immediately stops fine movement stage 26 and coarse movement table 32 when the relative movement amount measured by gap sensors 48A and 48B reaches a predetermined limit value. Instead of or in addition to the gap sensors 48A and 48B, a mechanical stopper member that mechanically limits the movable amount of the fine movement stage 26 with respect to the coarse movement table 32 may be provided.

ここで、説明は前後するが、微動ステージ26について説明する。微動ステージ26は、図1及び図4から分かるように、平面視矩形の板状(又は箱形)部材から成り、その上面に基板ホルダPH(以下、ホルダと略記する)が搭載されている。ホルダPHは、図2からわかるように、X軸方向の長さが基板Pと同等であり、Y軸方向の幅(長さ)は基板Pの約1/3である。ホルダPHは、基板Pの一部(ここでは、基板PのY軸方向に関する約1/3の部分)を、例えば真空吸着(又は静電吸着)により吸着保持するとともに、加圧気体(例えば高圧空気)を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板Pの一部(基板Pの約1/3)を下方から非接触(浮上)支持することができる。ホルダPHによる基板Pに対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とにホルダPHを切り替え接続するホルダ吸排気切替装置51(図5参照)を介して、主制御装置50によって行われる。   Here, although the description is mixed, the fine movement stage 26 will be described. As can be seen from FIGS. 1 and 4, fine movement stage 26 is made of a plate-shaped (or box-shaped) member having a rectangular shape in plan view, and a substrate holder PH (hereinafter abbreviated as a holder) is mounted on the upper surface thereof. As can be seen from FIG. 2, the holder PH has a length in the X-axis direction equivalent to that of the substrate P, and a width (length) in the Y-axis direction is about 1/3 of the substrate P. The holder PH adsorbs and holds a part of the substrate P (here, about one third of the substrate P in the Y-axis direction) by, for example, vacuum adsorption (or electrostatic adsorption), and a pressurized gas (for example, high pressure) Air) is ejected upward, and a part of the substrate P (about 1/3 of the substrate P) can be supported non-contacting (floating) from below by the ejection pressure. Switching between high-pressure air ejection and vacuum adsorption to the substrate P by the holder PH is performed via a holder intake / exhaust switching device 51 (see FIG. 5) that switches and connects the holder PH to a vacuum pump and a high-pressure air source (not shown). This is performed by the main controller 50.

微動ステージ26は、複数のボイスコイルモータ(あるいはリニアモータ)を含む微動ステージ駆動系52(図5参照)により、粗動テーブル32上で6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向)に微少駆動される。   The fine movement stage 26 is moved in a direction of six degrees of freedom (X axis, Y axis, Z axis, θx) on the coarse movement table 32 by a fine movement stage drive system 52 (see FIG. 5) including a plurality of voice coil motors (or linear motors). , Θy, and θz).

詳述すると、図1に示されるように、粗動テーブル32の+X側の端部の上面には、支持部材33を介して固定子56が設けられ、これに対向して、微動ステージ26の+X側の側面には、固定子56とともにXボイスコイルモータ54Xを構成する可動子58が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のXボイスコイルモータ54Xが、Y軸方向に所定距離離間して一対設けられている。   More specifically, as shown in FIG. 1, a stator 56 is provided on the upper surface of the + X side end of the coarse movement table 32 via a support member 33. A mover 58 that constitutes the X voice coil motor 54X together with the stator 56 is fixed to the side surface on the + X side. Here, in practice, a pair of X voice coil motors 54X having the same configuration is provided at a predetermined distance in the Y-axis direction.

また、不図示ではあるが、粗動テーブル32の+Y側の端部の上面には、支持部材を介してYボイスコイルモータの固定子が設けられ、これに対向して、微動ステージ26の+Y側の側面には、Yボイスコイルモータの可動子が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のYボイスコイルモータ(以下、便宜上Yボイスコイルモータ54Yと表記する)が、X軸方向に所定距離離間して一対設けられている。   Although not shown, a Y voice coil motor stator is provided on the upper surface of the + Y side end of the coarse movement table 32 via a support member, and the + Y of the fine movement stage 26 is opposed to the stator. The mover of the Y voice coil motor is fixed to the side surface. Here, in practice, a pair of Y voice coil motors having the same configuration (hereinafter referred to as Y voice coil motor 54Y for convenience) are provided at a predetermined distance in the X-axis direction.

微動ステージ26は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xを用いて後述する重量キャンセル装置28を介して粗動テーブル32に同期駆動(粗動テーブル32と同方向に同速度で駆動)されることにより、粗動テーブル32と共にX軸方向に所定のストロークで移動し、一対のYボイスコイルモータ54Yを用いて、駆動されることにより、粗動テーブル32に対しY軸方向にも微少ストロークで移動する。   The fine movement stage 26 is synchronously driven by the main control device 50 to the coarse movement table 32 using a pair of X voice coil motors 54X, which will be described later, and driven at the same speed in the same direction as the coarse movement table 32. ) To move along with the coarse motion table 32 in the X-axis direction with a predetermined stroke, and when driven using a pair of Y voice coil motors 54Y, the coarse motion table 32 is also moved in the Y-axis direction. Move with a small stroke.

また、微動ステージ26は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xのそれぞれ、又は一対のYボイスコイルモータ54Yのそれぞれに、互いに逆方向の駆動力が発生させられることにより、粗動テーブル32に対しθz方向に移動する。   Further, the fine movement stage 26 causes the coarse movement by causing the main controller 50 to generate driving forces in opposite directions to each of the pair of X voice coil motors 54X or each of the pair of Y voice coil motors 54Y. It moves in the θz direction with respect to the table 32.

本実施形態では、上述したXリニアモータ42と、微動ステージ駆動系52の各一対のXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yと、によって、微動ステージ26は、投影光学系PL(図1参照)に対し、X軸方向に長ストロークで移動(粗動)可能、かつX軸、Y軸及びθz方向の3自由度方向に微少移動(微動)可能となっている。   In the present embodiment, the fine movement stage 26 is configured by the above-described X linear motor 42 and the pair of X voice coil motor 54X and Y voice coil motor 54Y of the fine movement stage drive system 52 so that the projection optical system PL (see FIG. 1). ) Can be moved (coarse movement) with a long stroke in the X-axis direction, and can be slightly moved (fine movement) in three degrees of freedom in the X-axis, Y-axis, and θz directions.

また、微動ステージ駆動系52は、図1に示されるように、微動ステージ26を残りの3自由度方向(θx、θy、及びZ軸の各方向)に微少駆動するための複数、例えば4つのZボイスコイルモータ54Zを有している。複数のZボイスコイルモータ54Zのそれぞれは、粗動テーブル32上面に固定された固定子59と、微動ステージ26の下面に固定された可動子57とから成り、微動ステージ26の下面の四隅部に対応する箇所に配置されている(図1では、4つのZボイスコイルモータ54Zのうち2つのみが示され、他の2つは図示省略。また、図4では4つのZボイスコイルモータ54Zのうち1つのみが示され、他の3つは図示省略)。上記各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Zの固定子は、粗動テーブル32にすべて取付けられている。各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Zは、ムービングマグネット型、ムービングコイル型のいずれでも良い。なお、微動ステージ26の位置を計測する位置計測系については、後述する。   Further, as shown in FIG. 1, the fine movement stage drive system 52 has a plurality of, for example, four, fine movement stages 26 for finely driving the fine movement stage 26 in the remaining three degrees of freedom (each direction of θx, θy, and Z axis). A Z voice coil motor 54Z is provided. Each of the plurality of Z voice coil motors 54 </ b> Z includes a stator 59 fixed to the upper surface of the coarse movement table 32 and a mover 57 fixed to the lower surface of the fine movement stage 26. (In FIG. 1, only two of the four Z voice coil motors 54Z are shown, and the other two are not shown. In FIG. 4, the four Z voice coil motors 54Z are arranged. Only one of them is shown, and the other three are not shown). The stators of the voice coil motors 54X, 54Y, 54Z are all attached to the coarse motion table 32. Each voice coil motor 54X, 54Y, 54Z may be either a moving magnet type or a moving coil type. A position measurement system for measuring the position of fine movement stage 26 will be described later.

Xビーム30Aの+Y側、及びXビーム30Bの−Y側には、図4に示されるように、一対のフレーム110A、110Bのそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A、110Bのそれぞれの上面には、エア浮上ユニット群84A、84Bが設置されている。   On the + Y side of the X beam 30A and the -Y side of the X beam 30B, as shown in FIG. 4, each of the pair of frames 110A and 110B is installed on the floor surface F so as not to contact the gantry 18. ing. Air levitation unit groups 84A and 84B are installed on the upper surfaces of the pair of frames 110A and 110B, respectively.

エア浮上ユニット群84A、84Bは、図2及び図4に示されるように、ホルダPHのY軸方向の両側に配置されている。エア浮上ユニット群84A、84Bのそれぞれは、図2に示されるように、Y軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅と同等で、X軸方向の長さが、ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向に所定の間隔で、Y軸方向にわずかの隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域IAの中心とエア浮上ユニット群84A、84Bの中心とのX位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニットの上面はホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, the air levitation unit groups 84 </ b> A and 84 </ b> B are disposed on both sides of the holder PH in the Y-axis direction. As shown in FIG. 2, each of the air levitation unit groups 84A and 84B has the same width in the Y-axis direction as the width in the Y-axis direction of the substrate P, and the length in the X-axis direction causes the holder PH to scan and move. In a rectangular region having a length substantially equal to the moving range at the time, a plurality of air levitation units are dispersedly arranged at a predetermined interval in the X-axis direction with a slight gap in the Y-axis direction. . The X positions of the center of the exposure area IA and the centers of the air levitation unit groups 84A and 84B substantially coincide. The upper surface of each air levitation unit is set to be equal to or somewhat lower than the upper surface of the holder PH.

エア浮上ユニット群84A、84Bをそれぞれ構成する各エア浮上ユニットの支持面(上面)は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニットは、気体供給装置85(図5参照)からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板Pの一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図5に示される主制御装置50によって制御される。ここで、図5では、作図の便宜上、単一の気体供給装置85が図示されているが、これに限らず、各エア浮上ユニットに対して個別に高圧空気を供給するエア浮上ユニットと同数の気体供給装置を用いても良いし、あるいは、複数のエア浮上ユニットにそれぞれ接続された2つ以上の気体供給装置を用いても良い。図5では、これらの全てを代表して、単一の気体供給装置85が示されている。いずれにしても、主制御装置50によって、気体供給装置85からの各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフが個別に制御される。   The support surface (upper surface) of each air levitation unit constituting each of the air levitation unit groups 84A and 84B has a thrust type air bearing structure having a porous body or a plurality of mechanically minute holes. Each air levitation unit can float and support a part of the substrate P by supplying pressurized gas (for example, high-pressure air) from a gas supply device 85 (see FIG. 5). On / off of the supply of high-pressure air to each air levitation unit is controlled by the main controller 50 shown in FIG. Here, in FIG. 5, a single gas supply device 85 is illustrated for the convenience of drawing. However, the number is not limited to this, and the same number of air levitation units that supply high-pressure air individually to each air levitation unit. A gas supply device may be used, or two or more gas supply devices respectively connected to a plurality of air levitation units may be used. In FIG. 5, the single gas supply apparatus 85 is shown on behalf of all of these. In any case, on / off of the supply of high-pressure air from the gas supply device 85 to each air levitation unit is individually controlled by the main controller 50.

上述の説明から明らかなように、本実施形態では、ホルダPHとホルダPHの両側(±Y側)のエア浮上ユニット群84A、84Bの少なくとも一方とによって基板Pの全体を浮上支持することができる。また、ホルダPHの片側(+Y側又は−Y側)のエア浮上ユニット群84A又は84Bによっても基板Pの全体を浮上支持することができる。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the entire substrate P can be supported by being floated by the holder PH and at least one of the air floating unit groups 84A and 84B on both sides (± Y side) of the holder PH. . Further, the entire substrate P can be levitated and supported by the air levitation unit group 84A or 84B on one side (+ Y side or -Y side) of the holder PH.

なお、エア浮上ユニット群84A、84Bは、それぞれ、上記のY軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅と同等で、X軸方向の長さが、ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図2の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。   The air levitation unit groups 84A and 84B each have the same width in the Y-axis direction as that of the substrate P in the Y-axis direction and the length in the X-axis direction when the holder PH is moved by scanning. As long as it has a total support area that is almost the same as a rectangular area that is almost the same length as the range, it can be replaced with a single large air levitation unit. Unlike the case of 2, it may be distributed in the rectangular area.

エア浮上ユニット群84A、84Bのそれぞれを構成する複数のエア浮上ユニットが配置された上記矩形領域内には、図2に示されるように、複数、例えば3つの基板Yステップ送り装置88と、1つの基板Xステップ送り装置91とが、露光領域IAの中心(投影光学系PLの中心)を通るX軸に関して、非対称に配置されている。基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれは、エア浮上ユニットと干渉することなく、上記矩形領域内に配置されている。ここで、基板Yステップ送り装置88の数は、2つでも良いし、4つ以上でも良い。   In the rectangular area where a plurality of air levitation units constituting each of the air levitation unit groups 84A and 84B are arranged, as shown in FIG. Two substrate X step feeding devices 91 are disposed asymmetrically with respect to the X axis passing through the center of the exposure area IA (the center of the projection optical system PL). Each of the substrate Y step feeding device 88 and the substrate X step feeding device 91 is arranged in the rectangular area without interfering with the air floating unit. Here, the number of substrate Y step feeding devices 88 may be two, or four or more.

基板Yステップ送り装置88は、基板Pを保持(例えば吸着)してY軸方向に移動させるための装置であり、平面視で、エア浮上ユニット群84A、88Bのそれぞれの内部にX軸方向に所定の間隔で3つ配置されている。各基板Yステップ送り装置88は、フレーム110A又は110B上に支持部材89をそれぞれ介して固定されている(図4参照)。   The substrate Y step feeding device 88 is a device for holding (for example, sucking) the substrate P and moving it in the Y-axis direction. In the plan view, the substrate Y step feeding device 88 is arranged in the X-axis direction inside each of the air levitation unit groups 84A and 88B. Three are arranged at predetermined intervals. Each substrate Y step feeding device 88 is fixed on a frame 110A or 110B via a support member 89 (see FIG. 4).

各基板Yステップ送り装置88は、−Y側の1つを取り上げて図4に示されるように、基板Pの裏面を吸着してY軸方向に移動する可動部88aとフレーム110A又は110Bに固定された固定部88bと、を備えている。可動部88aは、一例として可動部88aに設けられた可動子と固定部88bに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置90(図4では不図示、図5参照)によって、フレーム110A又は110Bに対してY軸方向に駆動される。基板Yステップ送り装置88には、可動部88aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置92(図4では不図示、図5参照)が設けられている。なお、駆動装置90は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。   Each substrate Y step feeding device 88 picks up one of the −Y sides and, as shown in FIG. 4, attracts the back surface of the substrate P and is fixed to the movable portion 88a that moves in the Y-axis direction and the frame 110A or 110B. Fixed portion 88b. As an example, the movable portion 88a is driven by a driving device 90 (not shown in FIG. 4, refer to FIG. 5) configured by a linear motor including a mover provided in the movable portion 88a and a stator provided in the fixed portion 88b. , Driven in the Y-axis direction with respect to the frame 110A or 110B. The substrate Y step feeding device 88 is provided with a position reading device 92 (not shown in FIG. 4, refer to FIG. 5) such as an encoder for measuring the position of the movable portion 88a. The drive device 90 is not limited to a linear motor, and may be configured by a drive mechanism that uses a rotary motor using a ball screw or a belt as a drive source.

各基板Yステップ送り装置88の可動部88aのY軸方向の移動ストロークは基板PのY軸方向の長さの約2/3(幾分短い)である。   The movement stroke in the Y-axis direction of the movable portion 88a of each substrate Y step feeding device 88 is about 2/3 (somewhat short) of the length of the substrate P in the Y-axis direction.

また、各基板Yステップ送り装置88の可動部88a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置90によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部88aが、基板Pを吸着してY軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Yステップ送り装置88と可動部88aとを区別することなく用いる。   Further, since the movable portion 88a (substrate adsorption surface) of each substrate Y step feeding device 88 needs to adsorb the back surface of the substrate P or release the adsorption and separate it from the substrate P, the drive device 90 performs Z It is configured so that it can be driven minutely in the axial direction. Actually, the movable portion 88a adsorbs the substrate P and moves in the Y-axis direction. However, in the following description, the substrate Y step feeding device 88 and the movable portion 88a Are used without distinction.

基板Xステップ送り装置91は、基板Pを保持(例えば吸着)してX軸方向に移動させるための装置であり、平面視でエア浮上ユニット群84A、88Bの内部に各1つ配置されている。各基板Xステップ送り装置91は、フレーム110A又は110B上に支持部材93をそれぞれ介して固定されている(図4参照)。   The substrate X step feeding device 91 is a device for holding (for example, adsorbing) the substrate P and moving it in the X-axis direction, and one substrate X step feeding device 91 is disposed in each of the air levitation unit groups 84A and 88B in plan view. . Each substrate X step feeding device 91 is fixed on a frame 110A or 110B via a support member 93 (see FIG. 4).

各基板Xステップ送り装置91は、図4に示されるように、基板Pの裏面を吸着してX軸方向に移動する可動部91aとフレーム110A又は110Bに固定された固定部91bと、を備えている。可動部91aは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置95(図4では不図示、図5参照)によって、フレーム110A又は110Bに対してX軸方向に駆動される。基板Xステップ送り装置91には、可動部91aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置97(図4では不図示、図5参照)が設けられている。なお、駆動装置95は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。   As shown in FIG. 4, each substrate X step feeding device 91 includes a movable portion 91a that sucks the back surface of the substrate P and moves in the X-axis direction, and a fixed portion 91b fixed to the frame 110A or 110B. ing. The movable portion 91a is driven in the X-axis direction with respect to the frame 110A or 110B by a drive device 95 (not shown in FIG. 4, see FIG. 5) configured by, for example, a linear motor. The substrate X step feeding device 91 is provided with a position reading device 97 (not shown in FIG. 4, see FIG. 5) such as an encoder for measuring the position of the movable portion 91a. The drive device 95 is not limited to a linear motor, and may be configured by a drive mechanism that uses a rotary motor using a ball screw or a belt as a drive source.

各基板Xステップ送り装置91の可動部91aのX軸方向の移動ストロークは基板PのX軸方向の長さの約2倍である。各固定部91bの+X側の端部は、エア浮上ユニット群84A、84Bから、+X側に所定長さ張り出している。   The movement stroke in the X-axis direction of the movable portion 91a of each substrate X step feeding device 91 is about twice the length of the substrate P in the X-axis direction. The + X side end of each fixing portion 91b protrudes from the air levitation unit group 84A, 84B to the + X side by a predetermined length.

また、各基板Xステップ送り装置91の可動部91a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置95によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部91aが、基板Pを吸着してX軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Xステップ送り装置91と可動部91aとを区別することなく用いる。   Further, since the movable portion 91a (substrate adsorption surface) of each substrate X step feeding device 91 needs to adsorb the back surface of the substrate P or release the adsorption to separate it from the substrate P, the drive device 95 performs Z It is configured so that it can be driven minutely in the axial direction. Actually, the movable portion 91a adsorbs the substrate P and moves in the X-axis direction. However, in the following, the substrate X step feeding device 91 and the movable portion 91a Are used without distinction.

なお、上記説明では、基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれの可動部は、基板Pとの分離、接触を行なう必要があるため、Z軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部(基板吸着面)による基板Pの吸着及び基板Pとの分離のために、微動ステージ26がZ軸方向に移動しても良い。   In the above description, since the movable parts of the substrate Y step feeding device 88 and the substrate X step feeding device 91 need to be separated from and contacted with the substrate P, they can also move in the Z-axis direction. However, the present invention is not limited to this, and the fine movement stage 26 may move in the Z-axis direction for the adsorption of the substrate P by the movable portion (substrate adsorption surface) and the separation from the substrate P.

重量キャンセル装置28は、図1及び図4に示されるように、Z軸方向に延びる柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置28は、後述するレベリング装置と称される装置を介して微動ステージ26を下方から支持している。重量キャンセル装置28は、粗動テーブル32の開口内に配置されており、その上半部が粗動テーブル32より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル32より下方に露出している。   As shown in FIGS. 1 and 4, the weight canceling device 28 is composed of a columnar member extending in the Z-axis direction, and is also referred to as a core column. The weight canceling device 28 supports the fine movement stage 26 from below via a device called a leveling device described later. The weight canceling device 28 is disposed in the opening of the coarse motion table 32, and its upper half is exposed above the coarse motion table 32 and its lower half is exposed below the coarse motion table 32. .

重量キャンセル装置28は、図4に示されるように、筐体64、空気ばね66及びZスライダ68などを有する。筐体64は、+Z側が開口した有底の筒状部材から成る。筐体64の下面には、軸受面が−Z側を向いた複数のエアベアリング(以下、ベースパッドと呼ぶ)70が取り付けられている。空気ばね66は、筐体64の内部に収容されている。空気ばね66には、外部から加圧気体(例えば高圧空気)が供給される。Zスライダ68は、Z軸方向に延びる、例えば高さの低い円柱状の部材から成り、筐体64内に挿入され、空気ばね66上に載置されている。Zスライダ68にはZ軸方向以外の方向の運動を規制するためのガイド(不図示)が設けられている。ガイドとしては、例えばエアベアリング、又は平行板ばねなどが用いられる。平行板ばねは、例えば、Zスライダ68の上端部と下端部とに放射状に配置され、Zスライダ68と筐体64とを接続する上下各3枚(合計6枚)のXY平面に平行な厚さの薄いばね鋼板などから成る板ばねによって構成される。平行板ばねを用いることにより(板ばねの撓み量でストロークが決まるので、エアベアリングでガイドを構成する場合のように長いストロークには対応できないが)、Zスライダ68は、Z軸方向に短い、すなわち背の高さが低い構造にすることができる。また、筐体64の周囲には、図1及び図4に示されるように、複数の腕(フィーラと呼ばれる)71が放射状に配置されて固定されている。そして、各フィーラ71の先端部上面には微動ステージ26の下面に取り付けられた複数の光反射型センサ(レベリングセンサとも呼ばれる)74のそれぞれで用いられるターゲット板72が設置されている。光反射型センサ74は、実際には、一直線上にない3箇所以上に配置されている。これらの複数の光反射型センサ74によって、微動ステージ26のZ軸方向の位置、及びチルト量(θx及びθy方向の回転量)を計測するZチルト計測系76(図5参照)が構成されている。なお、図4では図面の錯綜を避けるために光反射型センサ74は1つのみ示されている。   As shown in FIG. 4, the weight cancellation device 28 includes a housing 64, an air spring 66, a Z slider 68, and the like. The housing 64 is formed of a bottomed cylindrical member that is open on the + Z side. A plurality of air bearings (hereinafter referred to as “base pads”) 70 whose bearing surfaces face the −Z side are attached to the lower surface of the housing 64. The air spring 66 is housed inside the housing 64. Pressurized gas (for example, high-pressure air) is supplied to the air spring 66 from the outside. The Z slider 68 is made of, for example, a low-profile columnar member extending in the Z-axis direction, is inserted into the housing 64, and is placed on the air spring 66. The Z slider 68 is provided with a guide (not shown) for restricting movement in directions other than the Z-axis direction. For example, an air bearing or a parallel leaf spring is used as the guide. For example, the parallel leaf springs are arranged radially at the upper end and the lower end of the Z slider 68, and have a thickness parallel to the XY plane of the upper and lower three sheets (6 in total) connecting the Z slider 68 and the housing 64. It is constituted by a leaf spring made of a thin spring steel plate or the like. By using a parallel leaf spring (because the stroke is determined by the amount of deflection of the leaf spring, it is not possible to handle a long stroke as in the case of forming a guide with an air bearing), the Z slider 68 is short in the Z-axis direction. That is, a structure with a low height can be obtained. Further, as shown in FIGS. 1 and 4, a plurality of arms (referred to as “feelers”) 71 are radially arranged and fixed around the housing 64. A target plate 72 used in each of a plurality of light reflection sensors (also referred to as leveling sensors) 74 attached to the lower surface of the fine movement stage 26 is installed on the upper surface of the tip of each feeler 71. The light reflection sensors 74 are actually arranged at three or more places that are not on a straight line. A plurality of these light reflection sensors 74 constitute a Z tilt measurement system 76 (see FIG. 5) that measures the position of the fine movement stage 26 in the Z-axis direction and the tilt amount (rotation amount in the θx and θy directions). Yes. In FIG. 4, only one light reflection sensor 74 is shown in order to avoid complication of the drawing.

レベリング装置78は、微動ステージ26をZスライダ68上でチルト自在(XY平面に対してθx及びθy方向に揺動自在)に支持する装置である。レベリング装置78は、図4中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体を有している。   The leveling device 78 is a device that supports the fine movement stage 26 so as to be tiltable on the Z slider 68 (swingable in the θx and θy directions with respect to the XY plane). The leveling device 78 has a spherical bearing or a pseudo spherical bearing structure schematically shown as a spherical member in FIG.

この場合、レベリング装置78は、例えば上面が(球面の上半部)が微動ステージ26に固定されており、Zスライダ68の上面にレベリング装置78のθx方向及びθy方向の回転(傾斜)を許容する凹部が形成されているものとすることができる。あるいは、この反対に、レベリング装置78は、例えば下面(球面の下半部)がZスライダ68に固定され、レベリング装置78に対する微動ステージ26のθx方向及びθy方向の傾斜を許容する凹部が、微動ステージ26に形成されているものとすることもできる。いずれにしても、レベリング装置78は、Zスライダ68に下方から支持され、微動ステージ26の水平面内の軸(例えばX軸とY軸)回りの微少角度範囲内での傾動を許容する。   In this case, the leveling device 78 has, for example, an upper surface (the upper half of the spherical surface) fixed to the fine movement stage 26, and allows the rotation (tilt) of the leveling device 78 in the θx and θy directions on the upper surface of the Z slider 68. The recessed part to be formed can be formed. Alternatively, the leveling device 78 has a lower surface (lower half of the spherical surface) fixed to the Z slider 68, for example, and a recess that allows the fine movement stage 26 to tilt in the θx direction and the θy direction with respect to the leveling device 78 is finely moved. It may be formed on the stage 26. In any case, the leveling device 78 is supported by the Z slider 68 from below and allows the fine movement stage 26 to tilt within a minute angle range around an axis (for example, the X axis and the Y axis) in the horizontal plane.

重量キャンセル装置28は、空気ばね66が発生する重力方向上向きの力により、Zスライダ68、及びレベリング装置78を介して微動ステージ26を含む系の重量(重力方向下向きの力)を打ち消す(キャンセルする)ことにより、上述した複数のZボイスコイルモータ54Zの負荷を軽減する。   The weight canceling device 28 cancels (cancels) the weight of the system including the fine movement stage 26 (downward force in the gravity direction) via the Z slider 68 and the leveling device 78 by the upward force in the gravity direction generated by the air spring 66. This reduces the load on the plurality of Z voice coil motors 54Z described above.

重量キャンセル装置28は、一対の連結装置80を介して粗動テーブル32に接続されている(図1参照)。一対の連結装置80のZ位置は、重量キャンセル装置28のZ軸方向に関する重心位置とほぼ一致している。各連結装置80は、XY平面に平行な厚さの薄い鋼板などを含み、フレクシャ装置とも称される。一対の連結装置80のそれぞれは、重量キャンセル装置28の+X側と−X側とに互いに対峙して配置されている。各連結装置80は、重量キャンセル装置28の筐体64と粗動テーブル32との間に、X軸に平行に配置され、両者を連結している。従って、重量キャンセル装置28、重量キャンセル装置28にレベリング装置78を介して支持された上部構成部分(微動ステージ26及びホルダPH等)は、一対の連結装置80のいずれかを介して粗動テーブル32に牽引されることにより、粗動テーブル32と一体的にX軸方向に移動する。この際、重量キャンセル装置28には、そのZ軸方向に関する重心位置を含むXY平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向(X軸)に直交する軸(Y軸)周りのモーメント(ピッチングモーメント)が作用しない。   The weight canceling device 28 is connected to the coarse motion table 32 via a pair of connecting devices 80 (see FIG. 1). The Z position of the pair of coupling devices 80 substantially coincides with the position of the center of gravity of the weight cancellation device 28 in the Z-axis direction. Each coupling device 80 includes a thin steel plate having a thickness parallel to the XY plane, and is also referred to as a flexure device. Each of the pair of connecting devices 80 is disposed opposite to the + X side and the −X side of the weight cancellation device 28. Each connecting device 80 is disposed between the casing 64 of the weight canceling device 28 and the coarse motion table 32 in parallel to the X axis, and connects the two. Accordingly, the weight canceling device 28 and the upper constituent parts (the fine motion stage 26 and the holder PH) supported by the weight canceling device 28 via the leveling device 78 are connected to the coarse motion table 32 via one of the pair of connecting devices 80. As a result of being pulled by the movement table 32, it moves integrally with the coarse movement table 32 in the X-axis direction. At this time, since the traction force acts on the weight cancellation device 28 in a plane parallel to the XY plane including the center of gravity position in the Z-axis direction, the moment around the axis (Y-axis) orthogonal to the moving direction (X-axis). (Pitching moment) does not work.

上述の如く、本実施形態では、粗動テーブル32、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及びホルダPH等を含んで、基板Pと一体でX軸方向に移動する移動体(以下、適宜、基板ステージ(26、28、32、PH)と表記する)が構成されている。   As described above, in the present embodiment, the moving body (hereinafter referred to as a substrate as appropriate) including the coarse movement table 32, the weight canceling device 28, the fine movement stage 26, the holder PH, and the like and moving in the X-axis direction integrally with the substrate P. Stages (denoted as 26, 28, 32, PH) are configured.

なお、レベリング装置78、連結装置80を含み、本実施形態の重量キャンセル装置28の詳細な構成については、その一例が、例えば米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示されている(但し、本実施形態では、重量キャンセル装置28がY軸方向に移動しないので、Y軸方向の連結装置は不要である)。上記米国特許出願公開明細書では、Zスライダ68の上面にシーリングパッドと呼ばれるエアベアリングが設けられ、該シーリングパッドによって、レベリング装置が下方から非接触で支持されている。本実施形態においても、かかる構成を採用しても勿論構わない。   An example of the detailed configuration of the weight cancellation device 28 of the present embodiment including the leveling device 78 and the coupling device 80 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0018950 (however, In this embodiment, since the weight cancellation device 28 does not move in the Y-axis direction, a connecting device in the Y-axis direction is unnecessary). In the above U.S. Patent Application Publication, an air bearing called a sealing pad is provided on the upper surface of the Z slider 68, and the leveling device is supported in a non-contact manner from below by the sealing pad. Of course, this configuration may also be adopted in this embodiment.

Xガイド82は、図1、図2及び図4に示されるように、X軸方向を長手方向とする直方体形状をしている。Xガイド82は、上述した一対の架台18の上面(+Z側面)に、一対の架台18を横断するように配置して固定されている。Xガイド82の長手方向(X軸方向)の寸法は、X軸方向に所定間隔で配置された一対の架台18のそれぞれのX軸方向寸法と、一対の架台18間の隙間のX軸方向寸法との和よりも幾分長く(ほぼ同等に)設定されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the X guide 82 has a rectangular parallelepiped shape with the X axis direction as the longitudinal direction. The X guide 82 is disposed and fixed on the upper surfaces (+ Z side surfaces) of the pair of mounts 18 described above so as to cross the pair of mounts 18. The length in the longitudinal direction (X-axis direction) of the X guide 82 is the X-axis direction dimension of each of the pair of mounts 18 arranged at predetermined intervals in the X-axis direction and the X-axis direction dimension of the gap between the pair of mounts 18. It is set somewhat longer (almost equal) than the sum of

Xガイド82の上面(+Z側の面)は、XY平面に平行で平坦度が非常に高く仕上げられている。Xガイド82上には、図1及び図4に示されるように、重量キャンセル装置28が搭載され、ベースパッド70を介して浮上支持(非接触状態で支持)されている。Xガイド82の上面は、水平面(XY平面)とほぼ平行となるように調整されており、重量キャンセル装置28が移動する際のガイド面として機能する。Xガイド82の長手方向の寸法は、重量キャンセル装置28(すなわち粗動テーブル32)のX軸方向の移動可能量よりも幾分長く設定されている。Xガイド82の上面の幅方向寸法(Y軸方向寸法)は、複数のベースパッド70全ての軸受面と対向可能な寸法に設定されている(図4参照)。Xガイド82の材質、及び製造方法は特に限定されないが、例えば、鋳鉄などの鋳造により形成される場合、石材(例えば、斑レイ岩)により形成される場合、セラミックス、あるいはCFRP(Carbon Fiver Reinforced Plastics)材などにより形成される場合などがある。また、Xガイド82は、中実の部材、又は内部にリブをもつ中空の部材であってその形状が直方体の部材により形成されている。なお、Xガイド82は直方体部材に限らず、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。   The upper surface (the surface on the + Z side) of the X guide 82 is parallel to the XY plane and finished with a very high flatness. As shown in FIGS. 1 and 4, a weight canceling device 28 is mounted on the X guide 82 and supported to float (supported in a non-contact state) via a base pad 70. The upper surface of the X guide 82 is adjusted to be substantially parallel to the horizontal plane (XY plane), and functions as a guide surface when the weight cancellation device 28 moves. The longitudinal dimension of the X guide 82 is set to be somewhat longer than the movable amount of the weight canceling device 28 (that is, the coarse motion table 32) in the X axis direction. The width direction dimension (Y-axis direction dimension) of the upper surface of the X guide 82 is set to a dimension that can face all the bearing surfaces of the plurality of base pads 70 (see FIG. 4). The material and manufacturing method of the X guide 82 are not particularly limited. For example, when the X guide 82 is formed by casting, such as cast iron, when it is formed by stone (for example, gabbro), ceramics, or CFRP (Carbon Fiver Reinforced Plastics) ) It may be formed of materials. The X guide 82 is a solid member or a hollow member having a rib inside, and the shape thereof is formed by a rectangular parallelepiped member. The X guide 82 is not limited to a rectangular parallelepiped member, but may be a rod-shaped member having an I-shaped YZ cross section.

図1及び図2に示されるように、微動ステージ26のY軸方向の両側面のX軸方向中央付近には、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介してX軸に直交する反射面を有する平面ミラー(あるいはコーナーキューブ)から成る一対のX移動鏡94Xが取り付けられている。一対のX移動鏡94Xは、ホルダPHの−X側端面よりも+X側で基板Pの上面(表面)よりも低い位置、具体的にはホルダPHの下面より僅かに低い位置に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fine movement stage 26 has reflection surfaces orthogonal to the X-axis in the vicinity of the center in the X-axis direction on both sides in the Y-axis direction via movable mirror support parts (not shown). A pair of X movable mirrors 94X made up of plane mirrors (or corner cubes) are attached. The pair of X movable mirrors 94X is provided at a position lower than the upper surface (front surface) of the substrate P on the + X side than the −X side end surface of the holder PH, specifically, a position slightly lower than the lower surface of the holder PH. .

微動ステージ26の−Y側の側面には、図4に示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、Y軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るY移動鏡94Yが固定されている。微動ステージ26(ホルダPH)のXY平面内の位置情報は、一対のX移動鏡94X、及びY移動鏡94Yを用いるレーザ干渉計システム(以下、基板ステージ干渉計システムと呼ぶ)98(図5参照)によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、基板ステージ干渉計システム98は、図2及び図5に示されるように、一対のX移動鏡94Xに対応する一対のXレーザ干渉計(以下、X干渉計と略記する)98X、98X、及びY移動鏡94Yに対応する一対のYレーザ干渉計(以下、Y干渉計と略記する)98Y、98Yを備えている。X干渉計98X、98X、及びY干渉計98Y、98Yの計測結果は、主制御装置50に供給されている(図5参照)。 As shown in FIG. 4, on the side surface on the −Y side of fine movement stage 26, Y movable mirror 94Y composed of a long plane mirror having a reflecting surface orthogonal to the Y axis via a mirror holding part (not shown). Is fixed. Position information in the XY plane of fine movement stage 26 (holder PH) is a laser interferometer system (hereinafter referred to as a substrate stage interferometer system) 98 using a pair of X moving mirror 94X and Y moving mirror 94Y (see FIG. 5). ), For example, is always detected with a resolution of about 0.5 to 1 nm. Actually, the substrate stage interferometer system 98 includes a pair of X laser interferometers (hereinafter abbreviated as X interferometers) corresponding to the pair of X movable mirrors 94X as shown in FIGS. 98X 1 , 98X 2 , and a pair of Y laser interferometers (hereinafter abbreviated as Y interferometers) 98Y 1 and 98Y 2 corresponding to the Y moving mirror 94Y are provided. The measurement results of the X interferometers 98X 1 and 98X 2 and the Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 are supplied to the main controller 50 (see FIG. 5).

一対のX干渉計98X、98Xのそれぞれは、図4に示されるように、−X側の架台18にそれぞれの一端部(下端部)が固定された+X方向から見てL字の形状を有するフレーム(X干渉計フレーム)102A、102Bの他端(上端)に個別に固定されている。ここで、フレーム102A、102Bとして、L字状のものが用いられているので、フレーム102A、102Bと、前述のフレーム110A、110B、及びX軸方向に移動する粗動テーブル32との干渉を避けることができる。 As shown in FIG. 4, each of the pair of X interferometers 98X 1 and 98X 2 has an L-shape when viewed from the + X direction in which one end portion (lower end portion) is fixed to the −X side frame 18. Are individually fixed to the other ends (upper ends) of the frames (X interferometer frames) 102A and 102B. Here, since L-shaped frames are used as the frames 102A and 102B, avoid interference between the frames 102A and 102B and the above-described frames 110A and 110B and the coarse motion table 32 moving in the X-axis direction. be able to.

また、一対のX干渉計98X、98Xは、一対のX移動鏡94Xに対向して、基板Pの上面よりも低い位置でY軸方向に関してホルダPHとエア浮上ユニット群84A又は84Bとの隙間に収まる位置に配置されている。これにより、本実施形態に係る基板ステージ装置PSTでは、一対のX干渉計98X、98Xは、ホルダPHのX軸方向移動範囲外の位置に設置する場合に比べて、−X側の架台18から近い位置に配置することが可能となっている。 The pair of X interferometers 98X 1 and 98X 2 are opposed to the pair of X moving mirrors 94X, and are positioned between the holder PH and the air levitation unit group 84A or 84B in the Y axis direction at a position lower than the upper surface of the substrate P. It is arranged at a position that fits in the gap. Thereby, in the substrate stage apparatus PST according to the present embodiment, the pair of X interferometers 98X 1 and 98X 2 is a base on the −X side as compared with the case where the pair of X interferometers 98X 1 and 98X 2 is installed outside the X axis direction movement range of the holder PH. It can be arranged at a position close to 18.

また、X干渉計98X、98Xのうちの所定の一方、例えばX干渉計98Xとしては、図1に示されるように、Z軸方向に離間した2本の干渉計ビーム(計測ビーム)をX移動鏡94Xに照射する多軸干渉計が用いられている。この理由については後述する。 Further, a predetermined one of the X interferometers 98X 1 and 98X 2 , for example, the X interferometer 98X 2, as shown in FIG. 1, two interferometer beams (measurement beams) separated in the Z-axis direction. Is used to irradiate the X moving mirror 94X. The reason for this will be described later.

なお、X干渉計としては、一対のX移動鏡94Xのそれぞれに個別に干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対のX干渉計98X、98Xに限らず、一対のX移動鏡94Xのそれぞれに照射される少なくとも各1本の計測ビームを含む複数の計測ビームを射出する多軸干渉計を用いることもできる。 The X interferometer is not limited to the pair of X interferometers 98X 1 and 98X 2 that individually irradiate the interferometer beam (measurement beam) to each of the pair of X movable mirrors 94X. It is also possible to use a multi-axis interferometer that emits a plurality of measurement beams including at least one measurement beam irradiated to each.

一対のY干渉計98Y、98Yは、図2に示されるように、エア浮上ユニット群84Bを構成する最もホルダPHに近い第1の列のエア浮上ユニット列と、これに隣接する第2列のエア浮上ユニット列との間で、かつ第1列のエア浮上ユニット列を構成するX軸方向中心近傍に位置する、隣接するエア浮上ユニット相互間の2箇所の隙間に対向する位置に配置されている。この2箇所の隙間は、露光領域IAの中心を通るY軸に関して対称な隙間である。一対のY干渉計98Y、98Yは、図4に示されるように、前述のフレーム110Bの上面に設置された支持部材104の上面にY移動鏡94Yに対向して、かつエア浮上ユニット群84Bを構成するエア浮上ユニットとは分離されて(非接触で)固定されている。本実施形態では、一対のY干渉計98Y、98Yから、上述の2箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム(測長ビーム)がY移動鏡94Yに照射されるようになっている。 As shown in FIG. 2, the pair of Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 includes an air levitation unit row in the first row closest to the holder PH that constitutes the air levitation unit group 84B, and a second adjacent to the air levitation unit row. Arranged at a position facing two gaps between adjacent air levitation units between the air levitation unit rows in the row and in the vicinity of the center in the X-axis direction constituting the first air levitation unit row Has been. These two gaps are symmetrical with respect to the Y axis passing through the center of the exposure area IA. As shown in FIG. 4, the pair of Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 are arranged on the upper surface of the support member 104 installed on the upper surface of the frame 110B, facing the Y moving mirror 94Y, and an air floating unit group. The air levitation unit constituting 84B is separated and fixed (without contact). In the present embodiment, the Y moving mirror 94Y is irradiated with the measurement beam (length measurement beam) from the pair of Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 through the above-mentioned two gaps.

Y干渉計としては、Y移動鏡94Yに個別に干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対のY干渉計98Y、98Yに限らず、Y移動鏡94Yに2本の計測ビームを照射する多軸干渉計を用いることもできる。 The Y interferometer is not limited to the pair of Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 that individually irradiate the Y moving mirror 94Y with the interferometer beam (measurement beam), and the Y moving mirror 94Y is irradiated with two measurement beams. A multi-axis interferometer can also be used.

本実施形態では、X干渉計98X、98Xは、Z軸方向に関して基板Pの表面(露光の際には、この面が投影光学系PLの像面に一致するように、基板Pのフォーカス・レベリング制御が行われる)よりも低い位置にあるため、X位置の計測結果にX軸方向の移動時の微動ステージ26の姿勢変化(ピッチング)によるアッベ誤差が含まれる。主制御装置50は、前述の多軸干渉計から成るX干渉計98Xによって微動ステージ26のピッチング量を検出し、その検出結果に基づいて、X干渉計98X、98XによるX位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしている。すなわち、かかるアッベ誤差の補正のため、X干渉計98Xとして、Z軸方向に離間した2本干渉計ビーム(計測ビーム)をX移動鏡94Xに照射する、すなわち微動ステージ26のピッチング量を検出可能な多軸干渉計が用いられている。 In the present embodiment, the X interferometers 98X 1 and 98X 2 are arranged such that the surface of the substrate P in the Z-axis direction (the focus of the substrate P is such that this surface coincides with the image plane of the projection optical system PL during exposure). Since the position is lower than the position where leveling control is performed), the X position measurement result includes an Abbe error due to the attitude change (pitching) of the fine movement stage 26 when moving in the X-axis direction. The main controller 50 detects the pitching amount of the fine movement stage 26 by X interferometer 98x 2 consisting of multi-axis interferometer described above, based on the detection result, the measurement of the X-position by X interferometer 98x 1, 98x 2 The Abbe error included in the result is corrected. That is, such for Abbe error correction, as X interferometer 98x 2, irradiates two interferometer beams spaced in the Z-axis direction (measurement beam) to the X movable mirror 94X, i.e. detecting the pitching amount of the fine movement stage 26 Possible multi-axis interferometers are used.

また、微動ステージ26のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報は、前述したZチルト計測系76(微動ステージ26の下面に固定された一直線上にない3箇所以上の光反射型センサ74)により、前述のフィーラ71先端のターゲット板72を用いて求められる。Zチルト計測系76を含み、上述した微動ステージ26の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示されている。従って、X干渉計98X、98Xとして微動ステージ26のピッチング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合などには、主制御装置50は、Zチルト計測系76によって求められた、微動ステージ26のθx方向に関する位置情報(ピッチング量)に基づいて、X干渉計98X、98XによるX位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。 Further, the positional information regarding the θx, θy, and the Z-axis direction of the fine movement stage 26 is the Z tilt measurement system 76 described above (three or more light reflection sensors 74 that are not on a straight line fixed to the lower surface of the fine movement stage 26). Thus, it is obtained using the target plate 72 at the tip of the feeler 71 described above. The configuration of the position measurement system of the fine movement stage 26 including the Z tilt measurement system 76 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0018950. Accordingly, when using an interferometer that does not detect the pitching amount of the fine movement stage 26 as the X interferometers 98X 1 and 98X 2 , the main controller 50 determines the fine movement stage 26 determined by the Z tilt measurement system 76. The Abbe error included in the measurement result of the X position by the X interferometers 98X 1 and 98X 2 may be corrected based on the position information (pitching amount) in the θx direction.

この他、微動ステージ26単体のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測せず、投影光学系PLと一体とみなせる微動ステージ26上方の部材(ボディの一部、例えば鏡筒定盤16)に固定された不図示の射入射方式の多点焦点位置検出系(フォーカスセンサ)により、上方から直接基板Pのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測するのみでも良い。勿論、基板Pと微動ステージ26とのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測しても良い。   In addition to this, a member (a part of the body, for example, the lens barrel surface plate 16) above the fine movement stage 26 that can be regarded as being integral with the projection optical system PL without measuring positional information regarding the θx, θy, and Z-axis directions of the fine movement stage 26 alone. The position information regarding the θx, θy, and Z-axis directions of the substrate P may be directly measured from above by a not-illustrated multi-point focus position detection system (focus sensor) fixed to (). Of course, position information regarding θx, θy, and the Z-axis direction between the substrate P and the fine movement stage 26 may be measured.

ホルダPHの上方に位置する鏡筒定盤16の下端部には、図1及び図2、並びに図2の一部を取り出した図3に示されるように、複数、例えば8つのアライメント検出系AL1〜AL8が設けられている。8つのアライメント検出系AL1〜AL8は、それぞれの検出視野(検出領域)が図3に黒丸にて模式的に示されるように、例えば、Y軸方向、X軸方向をそれぞれ行方向、列方向として、2行4列で、投影光学系PLの+X側と−X側とに4個ずつ配置されている。この場合、−Y側の第1行にアライメント検出系AL1〜AL4が属し、+Y側の第2行にアライメント検出系AL5〜AL8が属する。また、第i列には、それぞれアライメント検出系ALiとAL(i+4)(i=1、2、3、4)とが属している(図3参照)。   As shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 3 from which a part of FIG. 2 is taken out, a plurality of, for example, eight alignment detection systems AL1 are provided at the lower end of the lens barrel surface plate 16 located above the holder PH. ~ AL8 is provided. The eight alignment detection systems AL1 to AL8 have, for example, the Y-axis direction and the X-axis direction as the row direction and the column direction, respectively, as indicated by the black circles in FIG. In two rows and four columns, four each are arranged on the + X side and the −X side of the projection optical system PL. In this case, alignment detection systems AL1 to AL4 belong to the first row on the -Y side, and alignment detection systems AL5 to AL8 belong to the second row on the + Y side. In addition, the alignment detection systems ALi and AL (i + 4) (i = 1, 2, 3, 4) belong to the i-th column (see FIG. 3).

ホルダPHは微動ステージ26のX軸方向の移動によって、8個のアライメント検出系AL1〜AL8の下を通過できるようになっている。アライメント検出系AL1〜AL8のうちの少なくとも一部は、基板P上のパターン領域の配置(ショット数、面取り数)に応じて、そのXY方向の位置を変更できるようになっていても良い。   The holder PH can pass under the eight alignment detection systems AL1 to AL8 by the movement of the fine movement stage 26 in the X-axis direction. At least a part of the alignment detection systems AL1 to AL8 may be configured to change the position in the XY direction according to the arrangement (number of shots, number of chamfers) of the pattern area on the substrate P.

アライメント検出系AL1〜AL8のそれぞれは、例えば、CCDカメラを備える顕微鏡を有しており、予め基板Pの所定の位置に設けられたマークが顕微鏡の視野内に入ると画像処理によってアライメント計測が実行され、マークの位置情報(XY平面内の位置ずれ情報)が、基板ステージ装置PSTの可動部の位置を制御する主制御装置50に送られるようになっている。   Each of the alignment detection systems AL1 to AL8 has, for example, a microscope equipped with a CCD camera. When a mark previously provided at a predetermined position on the substrate P enters the field of view of the microscope, alignment measurement is performed by image processing. The mark position information (position displacement information in the XY plane) is sent to the main controller 50 that controls the position of the movable part of the substrate stage apparatus PST.

図5には、露光装置100の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置50の入出力関係を示すブロック図が示されている。図5では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置50は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置100の構成各部を統括制御する。   FIG. 5 is a block diagram showing the input / output relationship of the main control device 50 that centrally configures the control system of the exposure apparatus 100 and controls the various components. In FIG. 5, each component related to the substrate stage system is shown. The main controller 50 includes a workstation (or a microcomputer) and the like, and comprehensively controls each part of the exposure apparatus 100.

次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Pに対して第1層目以降の露光を行う場合について、図6〜図26に基づいて説明する。なお、図6〜図26において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。   Next, a series of operations for substrate processing performed by the exposure apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above will be described. Here, as an example, a case where the first and subsequent layers of the substrate P are exposed will be described with reference to FIGS. The exposure area IA shown in FIGS. 6 to 26 is an illumination area where the illumination light IL is irradiated through the projection optical system PL during exposure, and is not actually formed except during exposure. Is always shown in order to clarify the positional relationship between the substrate P and the projection optical system PL.

まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PST上への基板Pの搬入(投入)が行なわれる。基板Pには、露光に先立って、例えばタイトラーによって、一例として図2に示されるように、複数、例えばX軸方向に4つ、Y軸方向に4つ、合計16個のマークM11、M12、……、M44が、マーキングされている(設けられている)。これらのマークは、マークMj1、Mj2、Mj3、Mj4、Mj+1 1、Mj+1 2、Mj+1 3、Mj+1 4(j=1、2、3)の位置関係が、アライメント検出系AL1、AL2、AL3、AL4、AL5、AL6、AL7、AL8の検出視野(以下、視野と略記する)の水平面内での位置関係に対応する配置で基板P上にマーキングされている。従って、j行とj+1行の合計8つのマークを、8つのアライメント検出系AL1〜AL8で同時にかつ個別に検出可能である。 First, under the management of the main controller 50, the mask M is loaded onto the mask stage MST by a mask transfer device (mask loader) (not shown), and the substrate stage device PST is loaded by a substrate carry-in device (not shown). The substrate P is loaded (introduced) upward. Prior to exposure, a plurality of, for example, four marks in the X-axis direction and four in the Y-axis direction, for example, a total of 16 marks M 11 , M are formed on the substrate P by, for example, a titler prior to exposure, as shown in FIG. 12 ,..., M 44 are marked (provided). These marks are marks M j1 , M j2 , M j3 , M j4 , M j + 1 1 , M j + 1 2 , M j + 1 3 , M j + 1 4 (j = 1, 2, 3). On the substrate P in an arrangement corresponding to the positional relationship in the horizontal plane of the detection visual field (hereinafter abbreviated as visual field) of the alignment detection systems AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6, AL7, AL8. It is marked. Accordingly, a total of eight marks in the j and j + 1 rows can be detected simultaneously and individually by the eight alignment detection systems AL1 to AL8.

主制御装置50は、図6に示されるように、基板搬入装置によって−Y側のエア浮上ユニット群84Bの上方に搬入された基板Pを、エア浮上ユニット群84Bを用いて浮上支持しつつ、−Y側の基板Xステップ送り装置91を用いて吸着保持して、図6中に黒塗り矢印で示されるように、−X方向に搬送する。   As shown in FIG. 6, the main controller 50 floats and supports the substrate P carried above the −Y side air floating unit group 84B by the substrate carry-in device using the air floating unit group 84B. The substrate is sucked and held by using the substrate X step feeding device 91 on the −Y side, and is conveyed in the −X direction as indicated by the black arrow in FIG.

次に、主制御装置50は、エア浮上ユニット群84Bによって浮上支持された基板Pを−Y側の最も+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて吸着保持するとともに、その基板Pに対する基板Xステップ送り装置91による吸着を解除する。そして、主制御装置50は、基板Pを、基板Yステップ送り装置88を用いて、図6中に破線の矢印で示されるように+Y方向に搬送する。   Next, the main controller 50 sucks and holds the substrate P levitated and supported by the air levitation unit group 84 </ b> B using the −Y side most + X side substrate Y step feeding device 88, and the substrate X with respect to the substrate P The suction by the step feeding device 91 is released. Then, main controller 50 transports substrate P in the + Y direction as shown by the dashed arrow in FIG.

これにより、基板Pは、図7に示されるように、ホルダPHとホルダPHの−Y側のエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置される。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Bの一部により基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。このとき、基板P上の少なくとも2つのマークが、いずれかのアライメント検出系の視野に入るように、かつホルダPH上にくるように、基板Pが、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置される。図7では、マークM33、M34、M43、M44の4つが、それぞれ、アライメント検出系AL1、AL2、AL5、AL6の視野内に入っている。 Thereby, as shown in FIG. 7, the substrate P is placed across the holder PH and a part of the air floating unit group 84B on the −Y side of the holder PH. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to suction. As a result, a part of the substrate P (about 3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84B). 3) is in a state where it is supported by levitation. At this time, the substrate P is part of the holder PH and part of the air levitation unit group 84B so that at least two marks on the substrate P are in the field of view of any alignment detection system and on the holder PH. It is placed across. In FIG. 7, four marks M 33 , M 34 , M 43 , and M 44 are in the visual field of alignment detection systems AL1, AL2, AL5, and AL6, respectively.

上記のホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除され、基板Yステップ送り装置88(可動部88a)は、図8に示される−Y側の移動限界位置である待機位置に戻されている。このとき、基板Xステップ送り装置91(可動部91a)も、主制御装置50によって、図8に示される−Y側の移動限界位置である待機位置に戻されている。   Immediately after the start of the suction operation of the substrate P by the holder PH, the main controller 50 releases the suction of the substrate P by the substrate Y step feeding device 88, and the substrate Y step feeding device 88 (movable portion 88a) It is returned to the standby position which is the movement limit position on the -Y side shown in FIG. At this time, the substrate X step feeding device 91 (movable portion 91a) is also returned to the standby position, which is the movement limit position on the -Y side shown in FIG.

その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26(ホルダPH)の位置が求められる。ここで、投影光学系PLに対する微動ステージ26のアライメント計測は、微動ステージ26に設けられた不図示の基準指標をアライメント検出系ALによって計測するものであり、前記アライメント検出系とは別のアライメント検出系を用いても良い。   Thereafter, the position of fine movement stage 26 (holder PH) relative to projection optical system PL is obtained by main controller 50 by the same alignment measurement method as in the prior art. Here, the alignment measurement of the fine movement stage 26 with respect to the projection optical system PL is a measurement of a reference index (not shown) provided on the fine movement stage 26 by the alignment detection system AL, and alignment detection different from the alignment detection system. A system may be used.

そして、主制御装置50は、上記の計測(投影光学系PLに対する微動ステージ26のアライメント計測等)の結果に基づいて、粗動テーブル32を介して微動ステージ26を駆動して基板P上の少なくとも2つのマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ(この場合、マークM33、M34、M43、M44の4つを、それぞれ、アライメント検出系AL1、AL2、AL5、AL6の検出系の視野内に移動させ)、投影光学系PLに対する基板Pのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板P上の第1番目の領域の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32を駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。このとき、微動ステージ26(ホルダPH)の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図8には、このようにして、基板P上の第1番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。 Then, main controller 50 drives fine movement stage 26 via coarse movement table 32 based on the result of the above measurement (such as alignment measurement of fine movement stage 26 with respect to projection optical system PL), and at least on substrate P. Two marks are moved into the field of view of one of the alignment detection systems (in this case, the four marks M 33 , M 34 , M 43 , and M 44 are transferred to the alignment detection systems AL1, AL2, AL5, and AL6, respectively. The position is moved into the field of view of the detection system), the alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is performed, and the scan start position for the exposure of the first region on the substrate P is obtained based on the result. Here, since the scan for exposure includes an acceleration section and a deceleration section before and after the constant speed movement section during scanning exposure, the scan start position is strictly an acceleration start position. Then, main controller 50 drives coarse movement table 32 and finely moves fine movement stage 26 to position substrate P at its scan start position (acceleration start position). At this time, precise fine positioning drive in the X-axis, Y-axis, and θz directions (or 6-degree-of-freedom directions) is performed on the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 (holder PH). FIG. 8 shows a state immediately after the substrate P is positioned at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the first region on the substrate P in this way.

その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる   After that, a step-and-scan exposure operation is performed.

ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。基板Pは、スキャン動作時には、X軸方向に、所定の加速時間加速され、その後所定時間等速駆動され(この等速駆動中に露光(スキャン露光)が行われ)、その後加速時間と同じ時間だけ減速される(以下、この基板Pの一連の動作をXスキャン動作と呼ぶ)。また、基板は、ステップ動作時(ショット領域間移動時)には、X軸又はY軸方向に適宜駆動される(以下、それぞれXステップ動作、Yステップ動作と呼ぶ)。本実施形態では、後述する各ショット領域SAn(n=1、2、3、4、5、6)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/3である。   In the step-and-scan type exposure operation, a plurality of regions on the substrate P are sequentially exposed. During the scanning operation, the substrate P is accelerated in the X-axis direction for a predetermined acceleration time, and then driven at a constant speed for a predetermined time (exposure (scan exposure) is performed during this constant speed driving), and then the same time as the acceleration time. (Hereinafter, a series of operations of the substrate P is referred to as an X scan operation). Further, the substrate is appropriately driven in the X-axis or Y-axis direction during the step operation (moving between shot areas) (hereinafter referred to as X-step operation and Y-step operation, respectively). In the present embodiment, the maximum exposure width (width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6) described later is about 3 of the substrate P.

具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。   Specifically, the exposure operation is performed as follows.

図8の状態から、基板ステージ(26、28、32、PH)は、図8中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板PのXスキャン動作が行われる。このとき、マスクM(マスクステージMST)が基板P(微動ステージ26)と同期して−X方向へ駆動されており、第1番目の領域(露光対象領域)が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、第1番目の領域に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ26(ホルダPH)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板Pに照明光ILが照射されることで行われる。   From the state of FIG. 8, the substrate stage (26, 28, 32, PH) is driven in the −X direction as indicated by the white arrow in FIG. At this time, the mask M (mask stage MST) is driven in the −X direction in synchronization with the substrate P (fine movement stage 26), and the first region (exposure target region) is the mask M formed by the projection optical system PL. In this case, scanning exposure is performed on the first area. The scanning exposure is performed by irradiating the substrate P with the illumination light IL through the mask M and the projection optical system PL while the fine movement stage 26 (holder PH) is moving in the −X direction at a constant speed.

上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、微動ステージ26に搭載されたホルダPHに基板Pの一部(基板P全体の約1/3)を吸着固定させ、エア浮上ユニット群84B上に基板Pの一部(基板P全体の約2/3)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(26、28、32、PH)を駆動する。この際、主制御装置50は、Xリニアエンコーダシステム46の計測結果に基づいて、Xリニアモータ42を介して粗動テーブル32をX軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム98、Zチルト計測系76の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52(各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Z)を駆動する。これにより、基板Pは微動ステージ26と一体となって、重量キャンセル装置28の上に浮上支持された状態で、粗動テーブル32に牽引されてX軸方向に移動するとともに、粗動テーブル32からの相対駆動によって、X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向(6自由度方向)に関して精密に位置制御される。また、主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、微動ステージ26(ホルダPH)と同期して、マスク干渉計システム14の計測結果に基づいて、マスクMを保持するマスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動するとともに、Y軸方向及びθz方向に微小駆動する。図9には、第1番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板Pの一部を保持する基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA1が形成されている。   During the above-described X scan operation, main controller 50 adsorbs and fixes a part of substrate P (about 1/3 of the entire substrate P) to holder PH mounted on fine movement stage 26 and places it on air floating unit group 84B. The substrate stage (26, 28, 32, PH) is driven in a state where a part of the substrate P (about 2/3 of the entire substrate P) is levitated and supported. At this time, the main controller 50 drives the coarse movement table 32 in the X-axis direction via the X linear motor 42 based on the measurement result of the X linear encoder system 46, and the substrate stage interferometer system 98, Z tilt Based on the measurement result of measurement system 76, fine movement stage drive system 52 (each voice coil motor 54X, 54Y, 54Z) is driven. Thereby, the substrate P is integrated with the fine movement stage 26 and is lifted and supported on the weight canceling device 28 and is pulled by the coarse movement table 32 to move in the X-axis direction. With relative driving, the position is precisely controlled in each of the X-axis, Y-axis, Z-axis, θx, θy, and θz directions (6 degrees of freedom direction). Further, in the X-scan operation, main controller 50 synchronizes with fine movement stage 26 (holder PH), and sets mask stage MST holding mask M in the X-axis direction based on the measurement result of mask interferometer system 14. And is finely driven in the Y-axis direction and the θz direction. FIG. 9 shows a state in which the scanning exposure for the first region is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) holding a part of the substrate P is stopped. By this exposure, a shot area SA1 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、主制御装置50が、−Y側でかつX軸方向の真ん中に位置する基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって、図9に示される状態にある基板P裏面を吸着保持し、その基板Pに対するホルダPHの吸着を解除した後、ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84Bによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図9中に黒塗り矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを+Y方向へ搬送することによって行われる。これにより、ホルダPHに対して基板Pのみが+Y方向に移動し、図10に示されるように、基板Pは、ショット領域SA1に−Y側で隣接する未露光の第2番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Next, a Y-step operation for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed. The Y step operation of the substrate P is performed by the main controller 50 in the state shown in FIG. 9 by the substrate Y step feeding device 88 (movable part 88a) located on the −Y side and in the middle of the X axis direction. The state in which the back surface of the P is sucked and held, the suction of the holder PH to the substrate P is released, and then the substrate P is levitated by the exhaust of high pressure air from the holder PH and the subsequent high pressure air exhaust by the air levitation unit group 84B Then, as shown by the black arrow in FIG. 9, the substrate P is fed by the substrate Y step feeding device 88 in the + Y direction. As a result, only the substrate P moves in the + Y direction with respect to the holder PH. As shown in FIG. 10, the substrate P is exposed to the unexposed second region (exposure) adjacent to the shot region SA1 on the −Y side. (Target area) (and the area adjacent to the + X side) are opposed to the holder PH, and are placed across the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. It becomes. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次のショット領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板PのXステップ動作が行われる(図10中の白抜き矢印参照)。基板PのXステップ動作は、主制御装置50が、Xスキャン動作と同様の状態で基板ステージ(26、28、32、PH)を駆動して(但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで)行なう。   Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of a mark for the next shot area provided in advance on the substrate P is performed. In this alignment measurement, the X step operation of the substrate P is performed as necessary so that the mark to be measured is positioned within the detection visual field of the alignment detection system (see the white arrow in FIG. 10). In the X step operation of the substrate P, the main controller 50 drives the substrate stage (26, 28, 32, PH) in the same state as the X scan operation (however, the positional deviation during movement is as strict as the scan operation). Do not regulate).

アライメント計測では、主制御装置50は、図11に示されるように、アライメント検出系AL3、AL4、AL7、AL8を、それぞれ用いて、マークM23、M24、M33、M34を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系AL1、AL2で位置が検出されたマークM33、M34が含まれており、かつその2つのマークM33、M34が、アライメント検出系AL1、AL2との位置関係が既知の別のアライメント検出系AL7、AL8で検出される。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第2番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In alignment measurement, as shown in FIG. 11, main controller 50 uses marks M 23 , M 24 , M 33 , and M 34 simultaneously using alignment detection systems AL3, AL4, AL7, and AL8, respectively. Detect individually. Here, a portion of the plurality of marks to be measured, prior to alignment detection system AL1, marks M 33 whose position is detected by AL2, includes a M 34, and the two marks M 33, M 34 Are detected by other alignment detection systems AL7 and AL8 whose positional relationship with the alignment detection systems AL1 and AL2 is known. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the second region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P上の第2番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への位置決め、及び微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図12には、このようにして、ホルダPH(微動ステージ26)が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。   Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 determines the scan start position (acceleration start) for exposure of the second region on the substrate P based on the result. To the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 is performed in the X axis, the Y axis, and the θz direction (or the direction of 6 degrees of freedom). FIG. 12 shows a state in which the holder PH (fine movement stage 26) is positioned at the scan start position in this way.

そして、主制御装置50は、図12中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図13には、第2番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA2が形成されている。   The main controller 50 then accelerates the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) in the + X direction, as indicated by white arrows in FIG. Then, scan exposure is performed in the same manner as described above. FIG. 13 shows a state in which the scanning exposure for the second region is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA2 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、主制御装置50が、−Y側でかつ最も+X方向に位置する基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって、図13に示される状態にある基板P裏面を吸着保持し、その基板Pに対するホルダPHの吸着を解除した後、ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84B及び84Aによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図13及び図14中に黒塗り矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを+Y方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記−Y側の基板Yステップ送り装置88のストロークが短い場合には、主制御装置50は、+Y側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板Pの送りを引き継ぐようにしても良い(図15中の黒塗り矢印参照)。この引き継ぎに備えて、主制御装置50は、+Y側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)を、予め−Y方向に駆動してホルダPHの近傍で待機させておいても良い(図13、図14参照)。   Next, a Y-step operation for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed. This Y step operation of the substrate P is performed by the main controller 50 on the back side of the substrate P in the state shown in FIG. 13 by the substrate Y step feeding device 88 (movable portion 88a) positioned on the −Y side and in the + X direction. Is released and the substrate P is lifted by releasing high-pressure air from the holder PH and continuing high-pressure air exhaust by the air levitation unit groups 84B and 84A. Thus, as shown by black arrows in FIGS. 13 and 14, the substrate P is transferred by the substrate Y step feeding device 88 in the + Y direction. At this time, when the stroke of the −Y side substrate Y step feeding device 88 is short, the main controller 50 may take over the feeding of the substrate P using the + Y side substrate Y step feeding device 88. Good (see black arrow in FIG. 15). In preparation for this takeover, the main controller 50 may drive the + Y-side substrate Y step feeding device 88 (movable portion 88a) in the −Y direction in advance and wait in the vicinity of the holder PH (see FIG. 13, see FIG.

上記の基板PのYステップ動作により、ホルダPHに対して基板Pのみが+Y方向に移動し、図15に示されるように、基板Pは、ショット領域SA2に−Y側で隣接する未露光の第3番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とによって浮上支持されている。   By the Y step operation of the substrate P, only the substrate P moves in the + Y direction with respect to the holder PH. As shown in FIG. 15, the substrate P is unexposed adjacent to the shot area SA2 on the −Y side. The third region (exposure target region) (and the region adjacent to the + X side) faces the holder PH, and is placed across the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A. . At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A.

そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). As a result, a part of the substrate P (about 1/3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84A). 3) is in a state where it is supported by levitation.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板PのXステップ動作が行われる。   Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of a mark for the next region provided in advance on the substrate P is performed. In this alignment measurement, the X step operation of the substrate P is performed as necessary so that the mark to be measured is positioned within the detection visual field of the alignment detection system.

アライメント計測では、主制御装置50は、図15に示されるように、アライメント検出系AL1、AL2、AL5、AL6を、それぞれ用いて、マークM13、M14、M23、M24を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系AL3、AL4で位置が検出されたマークM23、M24が含まれており、かつその2つのマークM23、M24が、アライメント検出系AL3、AL4との位置関係が既知の別のアライメント検出系AL5、AL6で検出される。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第3番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In alignment measurement, as shown in FIG. 15, main controller 50 uses marks M 13 , M 14 , M 23 , and M 24 simultaneously using alignment detection systems AL1, AL2, AL5, and AL6, respectively. Detect individually. Here, a portion of the plurality of marks to be measured, prior to alignment detection system AL3, positions are included marks M 23, M 24 detected by AL4, and the two marks M 23, M 24 Are detected by the other alignment detection systems AL5 and AL6 whose positional relationship with the alignment detection systems AL3 and AL4 is known. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the third region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P上の第1番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への位置決めが行われ、図15中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図16には、第3番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA3が形成されている。   Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 determines the scan start position (the acceleration start) for the exposure of the first region on the substrate P based on the result. Position), and as shown by the white arrow in FIG. 15, the −X direction of the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) Acceleration is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. FIG. 16 shows a state in which the scanning exposure for the third region is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA3 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板Pを、図16中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板PのXステップ動作を行うが、その途中で、図17に示されるように、アライメント検出系AL1、AL2、AL3、AL4、AL5、AL6、AL7、AL8の検出視野内に、それぞれマークM11、M12、M13、M14、M21、M22、M23、M24を位置決めし、そのうちの例えば4つのマーク、例えばマークM13、M21、M22、M23を、アライメント検出系AL3、AL5、AL6、AL7を用いて、同時にかつ個別に検出する。この場合、ショット領域SA3の露光後、基板Pは、ホルダPHから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板PがホルダPHから外されると、その次の基板のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、上記のアライメント計測で、マークM21、M22を含む複数のマークの位置を検出している。また、この場合、併せて、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系AL1、AL5で位置が検出されたマークM13、M23を含め、かつその2つのマークM13、M23を、アライメント検出系AL1、AL5との位置関係が既知の別のアライメント検出系AL3、AL7で検出している。従って、仮に、ショット領域SA3の露光後に、一旦、基板PをホルダPHから取り外したとしても、支障なく、第4番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 Next, in preparation for acceleration for the next exposure, main controller 50 performs the X step operation of substrate P that slightly drives substrate P in the + X direction, as indicated by the white arrow in FIG. In the middle, as shown in FIG. 17, marks M 11 , M 12 , M 13 , M 3, M 8 , AL 8, AL 5, AL 6, AL 7, AL 8 are detected in the detection field of view. M 14 , M 21 , M 22 , M 23 , M 24 are positioned, and for example, four marks, for example, marks M 13 , M 21 , M 22 , M 23 are aligned with alignment detection systems AL3, AL5, AL6, AL7. To detect simultaneously and individually. In this case, since the substrate P is not detached from the holder PH after the exposure of the shot area SA3, the substrate may be positioned for the next exposure based on the previous alignment result. However, once the substrate P is once removed from the holder PH, alignment of the next substrate becomes difficult. Therefore, in order to prevent such a situation from occurring, the positions of a plurality of marks including the marks M 21 and M 22 are detected by the alignment measurement described above. In this case, in addition, the marks M 13 and M 23 whose positions have been previously detected by the alignment detection systems AL1 and AL5 are included in some of the plurality of marks to be measured, and the two marks M 13 , the M 23, the positional relationship between the alignment detection system AL1, AL5 is detected at a known different alignment detection system AL3, AL7. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH after exposure of the shot area SA3, new alignment measurement for exposure of the fourth area can be performed with high accuracy without any trouble.

主制御装置50は、上記のアライメントの結果に基づいて、ホルダPH(微動ステージ26)を、第4番目の露光のための加速開始位置に位置決めして、Xステップを終える。主制御装置50は、基板PのXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。   Based on the alignment result, main controller 50 positions holder PH (fine movement stage 26) at the acceleration start position for the fourth exposure, and ends the X step. Main controller 50 returns mask stage MST to the acceleration start position in parallel with the X-step operation of substrate P.

そして、主制御装置50は、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図18には、基板P上の第4番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA4が形成されている。   Then, main controller 50 starts acceleration in the −X direction of substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and mask M (mask stage MST), and scan exposure in the same manner as described above. To do. FIG. 18 shows a state where the scanning exposure for the fourth region on the substrate P is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA4 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、主制御装置50が、+Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって、図18に示される状態にある基板Pの裏面を吸着保持し、その基板Pに対するホルダPHの吸着を解除した後、ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84Aによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図18中に黒塗り矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを−Y方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記+Y側の基板Yステップ送り装置88のストロークが短い場合には、主制御装置50は、−Y側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板Pの送りを引き継ぐようにしても良い(図19中の黒塗り矢印参照)。この引き継ぎに備えて、主制御装置50は、+Y側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)を、予め−Y方向に駆動してホルダPHの近傍で待機させておいても良い(図18参照)。これにより、ホルダPHに対して基板Pのみが−Y方向に移動し、図19に示されるように、基板P上のショット領域SA2と該ショット領域SA2に+X側で隣接する第5番目の領域とがホルダPHに対向し、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Next, a Y-step operation for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed. In the Y step operation of the substrate P, the main controller 50 moves the back surface of the substrate P in the state shown in FIG. 18 by the + Y side and the most -X side substrate Y step feeding device 88 (movable part 88a). In the state where the substrate P is lifted and held by releasing the suction of the holder PH to the substrate P, and then the substrate P is floated by exhausting the high-pressure air from the holder PH and continuing high-pressure air exhaust by the air levitation unit group 84A. As indicated by a black arrow in FIG. 18, the substrate P is transferred by the substrate Y step feeding device 88 in the −Y direction. At this time, if the stroke of the + Y side substrate Y step feeding device 88 is short, the main controller 50 may take over the feeding of the substrate P using the −Y side substrate Y step feeding device 88. Good (see black arrow in FIG. 19). In preparation for this takeover, the main controller 50 may drive the + Y-side substrate Y step feeding device 88 (movable portion 88a) in the −Y direction in advance and wait in the vicinity of the holder PH (see FIG. 18). As a result, only the substrate P moves in the −Y direction with respect to the holder PH, and as shown in FIG. 19, the fifth region adjacent to the shot region SA2 on the substrate P and the shot region SA2 on the + X side. Faces the holder PH, and the substrate P is placed across the holder PH, part of the air levitation unit group 84A, and part of the air levitation unit group 84B. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じてXステップ動作が行われる。   Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of a mark for the next region provided in advance on the substrate P is performed. In this alignment measurement, an X-step operation is performed as necessary so that the alignment mark to be measured is positioned within the detection visual field of the alignment detection system.

アライメント計測では、主制御装置50は、図20に示されるように、アライメント検出系AL3、AL4、AL7、AL8を、それぞれ用いて、マークM21、M22、M31、M32を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系AL5、AL6で位置が検出されたマークM21、M22が含まれており、かつその2つのマークM21、M22が、アライメント検出系AL5、AL6との位置関係が既知の別のアライメント検出系AL3、AL4で検出される。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第5番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In alignment measurement, as shown in FIG. 20, main controller 50 uses marks M 21 , M 22 , M 31 , and M 32 simultaneously using alignment detection systems AL3, AL4, AL7, and AL8, respectively. Detect individually. Here, a portion of the plurality of marks to be measured, a mark position alignment detection system AL5, AL6 previously is detected M21, M22 are included, and the two marks M 21, M 22 is, It is detected by another alignment detection system AL3, AL4 whose positional relationship with the alignment detection systems AL5, AL6 is known. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the fifth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。   Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 determines, based on the result, the X-axis, Y-axis, and θz directions (or the z-axis direction relative to the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 (or Precise fine positioning drive in the direction of 6 degrees of freedom is performed.

次いで、主制御装置50により、図20中に白抜き矢印で示されるように、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様のスキャン露光が行われる。図21には、基板P上の第5番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA5が形成されている。   Next, as indicated by a white arrow in FIG. 20, the main controller 50 starts acceleration in the + X direction of the substrate P and the mask M, and scan exposure similar to that described above is performed. FIG. 21 shows a state in which the scan exposure for the fifth region on the substrate P is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA5 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、基板Pの最後の未露光領域をホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作に際し、主制御装置50は、図21に示される状態にある基板Pの裏面を−Y側でかつX軸方向の真ん中に位置する基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって吸着保持し、その基板Pに対するホルダPHの吸着を解除した後、ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84A及び84Bによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図21中に黒塗り矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを−Y方向へ搬送する。これにより、ホルダPHに対して基板PのみがY軸方向に移動する(図22参照)。   Next, a Y-step operation for moving the last unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed. In the Y step operation of the substrate P, the main controller 50 moves the substrate Y step feeding device 88 (movable part) in which the back surface of the substrate P in the state shown in FIG. 88a), the substrate PH is lifted by releasing high-pressure air from the holder PH and continuing high-pressure air exhausting by the air levitation unit groups 84A and 84B. In this state, the substrate P is transported in the −Y direction by the substrate Y step feeding device 88 as indicated by a black arrow in FIG. Thereby, only the board | substrate P moves to a Y-axis direction with respect to the holder PH (refer FIG. 22).

基板Yステップ送り装置88によって−Y方向へ駆動され、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域SA1が、ホルダPH上に移動した基板Pは、その一部(基板P全体の約1/3)がホルダPHによる吸着によって再びホルダPHに固定され、一部(基板P全体の残りの約2/3)がエア浮上ユニット群84Bの一部により浮上支持される。そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板PのXステップ動作が行われる(図22中の白抜き矢印参照)。   The substrate P, which is driven in the −Y direction by the substrate Y step feeding device 88 and the last unexposed shot region and the shot region SA1 adjacent thereto moved onto the holder PH, is a part of the substrate P (the entire substrate P). About 1/3) is fixed to the holder PH again by suction by the holder PH, and a part (the remaining about 2/3 of the entire substrate P) is levitated and supported by a part of the air levitation unit group 84B. Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of a mark for the next region provided in advance on the substrate P is performed. In this alignment measurement, the X-step operation of the substrate P described above is performed as necessary so that the measurement target mark is positioned within the detection visual field of the alignment detection system (see the white arrow in FIG. 22).

アライメント計測では、主制御装置50は、図23に示されるように、アライメント検出系AL1、AL2、AL5、AL6を、それぞれ用いて、マークM31、M32、M41、M42を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系AL7、AL8で位置が検出されたマークM31、M32が含まれており、かつその2つのマークM31、M32が、アライメント検出系AL7、AL8との位置関係が既知の別のアライメント検出系AL1、AL2で検出される。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第6番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In alignment measurement, as shown in FIG. 23, main controller 50 uses marks M 31 , M 32 , M 41 , and M 42 simultaneously using alignment detection systems AL1, AL2, AL5, and AL6, respectively. Detect individually. Here, a portion of the plurality of marks to be measured, includes a mark M 31, M 32 to the position in alignment detection system AL7, AL8 above is detected, and the two marks M 31, M 32 Are detected by other alignment detection systems AL1 and AL2 whose positional relationship with the alignment detection systems AL7 and AL8 is known. Therefore, even when the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the sixth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P上の第6番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への位置決め(微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決めを含む)が行われ、図24中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にスキャン露光が行われる。図25には、基板P上の第6番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA6が形成されている。   Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 determines, based on the result, the scan start position (acceleration start) for the exposure of the sixth region on the substrate P. 24) (including precise fine positioning in the X-axis, Y-axis, and θz directions (or 6-degree-of-freedom directions) with respect to the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26). As shown in FIG. 2, acceleration in the −X direction of the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. . FIG. 25 shows a state in which the scan exposure for the sixth region on the substrate P is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA6 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

一方、上記の基板Pの新たなアライメント計測が開始される直前に、図23に示されるように、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Pがエア浮上ユニット群84A上に搬入(投入)されている。このとき、+Y側の基板Xステップ送り装置91の可動部91aは、+X側の移動限界位置の近傍の位置、すなわち新たに投入される基板Pの下方の位置に移動してその位置で待機している。   On the other hand, immediately before the new alignment measurement of the substrate P is started, as shown in FIG. 23, a new substrate P is carried (introduced) onto the air levitation unit group 84A by a substrate carry-in device (not shown). ing. At this time, the movable portion 91a of the + Y side substrate X step feeding device 91 moves to a position near the + X side movement limit position, that is, a position below the newly loaded substrate P, and waits at that position. ing.

そして、上記のショット領域SA6に対する露光と並行して、新しく投入された基板Pが、主制御装置50によって、−Y側の基板Xステップ送り装置91で吸着保持されて−X側に搬送される(図24参照)。   In parallel with the exposure for the shot area SA6, the newly introduced substrate P is sucked and held by the main controller 50 at the −Y side substrate X step feeding device 91 and conveyed to the −X side. (See FIG. 24).

一方、すべてのショット領域SA1〜SA6に対する露光が終わった基板Pは、主制御装置50により、−Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて、図25中に点線の白抜き矢印で示されるように−Y側に搬送され、ホルダPH上から完全に退避してエア浮上ユニット群84Bの上に運ばれる(図26参照)。これとほぼ同時に、新たに投入された基板Pは、主制御装置50により、+Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて、図25及び図26中に点線の黒塗り矢印で示されるように−Y側に搬送され、−Y側の一部(1/3の部分)がホルダPH上に位置させられ、ホルダPHによってその一部が吸着される(固定される)(図26参照)。   On the other hand, the substrate P for which all the shot areas SA1 to SA6 have been exposed is indicated by a dotted line in FIG. 25 by the main controller 50 using the substrate Y step feeding device 88 on the -Y side and the most -X side. As indicated by the white arrow, it is conveyed to the -Y side, completely retracted from the holder PH, and carried onto the air levitation unit group 84B (see FIG. 26). At almost the same time, the newly introduced substrate P is blacked out by the main controller 50 using the + Y side and the most -X side substrate Y step feed device 88 in FIG. 25 and FIG. As indicated by the arrow, it is conveyed to the -Y side, a part (1/3 part) on the -Y side is positioned on the holder PH, and a part thereof is adsorbed (fixed) by the holder PH. (See FIG. 26).

エア浮上ユニット群84Bの上に運ばれた露光済みの基板Pは、主制御装置50によって、−Y側の基板Xステップ送り装置91を用いて、図26中に黒塗り矢印で示されるように、+X方向に搬送され、不図示の基板搬出装置によって+X方向に搬出される。   The exposed substrate P carried on the air levitation unit group 84 </ b> B is used by the main controller 50 using the −Y side substrate X step feeder 91 as shown by the black arrow in FIG. 26. , In the + X direction, and unloaded in the + X direction by a substrate unloading device (not shown).

上記の露光済みの基板Pの搬出と並行して、ホルダPHに一部が固定された基板Pに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域(最も−Y側でかつ+X側の領域)に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第1枚目の基板Pに対する露光の際と同様の手順で、第2枚目の基板P上の残りの領域に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作、並びに第3枚目以降の基板に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作が繰り返される。   In parallel with the unloading of the exposed substrate P, the substrate P partially fixed to the holder PH is subjected to the same alignment operation as described above, and then + X between the substrate P and the mask M. The acceleration in the direction is started, and scan exposure is performed on the first area (the area on the most -Y side and + X side) in the same manner as described above. Thereafter, in the same procedure as the exposure for the first substrate P described above, the alignment (X step, Y step) for the remaining region on the second substrate P, the exposure operation, etc. Operations such as alignment (X step, Y step) and exposure with respect to the third and subsequent substrates are repeated.

ただし、第2枚目の基板Pについては、前述の第1枚目の基板で4番目に露光が行われた基板上の最も−Y側でかつ+X側の領域が最初に露光される上記の説明からもわかるように、本実施形態では、1枚目(奇数枚目)の基板Pと2枚目(偶数枚目)の基板Pではショット領域の露光順が異なっている。1枚目(奇数枚目)の基板Pでは、露光順はショット領域SA1、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6であるのに対し、2枚目(偶数枚目)の基板Pでは、露光順はショット領域SA4、SA5、SA6、SA1、SA2、SA3の順となる。また、この場合、1枚目(奇数枚目)の基板Pは、−Y側からホルダPHに搬入され、ホルダPHから−Y側に搬出される。一方、2枚目(偶数枚目)の基板Pは、+Y側からホルダPHに搬入され、ホルダPHから+Y側に搬出される。但し、露光の順番、及びホルダPHに対する基板Pの搬出入方向は、これに限られるものではない。   However, for the second substrate P, the region on the most -Y side and + X side on the substrate that has been exposed fourth on the first substrate is exposed first. As can be seen from the description, in this embodiment, the exposure order of the shot areas is different between the first (odd-numbered) substrate P and the second (even-numbered) substrate P. In the first (odd-numbered) substrate P, the exposure order is the shot areas SA1, SA2, SA3, SA4, SA5, and SA6, whereas in the second (even-numbered) substrate P, the exposure order. Are in the order of shot areas SA4, SA5, SA6, SA1, SA2, and SA3. In this case, the first (odd-numbered) substrate P is carried into the holder PH from the -Y side and is carried out from the holder PH to the -Y side. On the other hand, the second (even-numbered) substrate P is carried into the holder PH from the + Y side, and is carried out from the holder PH to the + Y side. However, the order of exposure and the loading / unloading direction of the substrate P with respect to the holder PH are not limited to this.

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置100によると、主制御装置50は、基板P上にショット領域を形成する度毎に、基板PをXY平面内でステップ移動(Yステップ又はXステップ)し、該ステップ移動の前後で、基板P上の同一のマーク(マーキングされたマーク)を少なくとも2つ含む複数のマークの位置情報をアライメント検出系AL1〜AL8の一部を用いて検出し、それらのマークの位置情報の検出結果、すなわちアライメント計測の結果に基づいて、基板P上の被処理領域の露光(ショット領域の形成)の際に、基板Pを露光位置(露光領域IA)に対して位置合わせする。このため、基板PをホルダPHと一体でX軸方向に移動する基板PのXステップ動作を行う場合のみならず、基板Yステップ送り装置88を用いて基板Pのみを、ホルダPHに対してY軸方向に移動させるYステップ動作を行う場合、すなわち、ステップ移動に際してホルダPHから基板Pを一旦外す場合であっても、ショット領域の形成に際し、支障なく基板Pを露光位置(露光領域IA)に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板P上のほぼ全面を露光する際に、途中における基板Pの取り外しを前提とする、基板Pよりも小さな保持面を有するホルダPHを採用しても特に支障は生じない。   As described above, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the main controller 50 moves the substrate P in the XY plane stepwise (Y step or X) every time a shot region is formed on the substrate P. Step position), and before and after the step movement, position information of a plurality of marks including at least two identical marks (marked marks) on the substrate P is detected using a part of the alignment detection systems AL1 to AL8. Based on the detection result of the position information of these marks, that is, the result of the alignment measurement, the substrate P is brought to the exposure position (exposure area IA) when the processing area on the substrate P is exposed (formation of the shot area). Align with respect to. For this reason, not only when performing the X step operation of the substrate P that moves the substrate P integrally with the holder PH in the X-axis direction, only the substrate P is transferred to the holder PH by using the substrate Y step feeding device 88. When performing a Y step operation for moving in the axial direction, that is, when the substrate P is once removed from the holder PH during the step movement, the substrate P can be moved to the exposure position (exposure area IA) without any trouble when forming the shot area. On the other hand, it is possible to align with high accuracy. Therefore, when exposing almost the entire surface of the substrate P, there is no particular problem even if a holder PH having a holding surface smaller than the substrate P, which is premised on removal of the substrate P in the middle, is employed.

また、本実施形態に係る露光装置100によると、微動ステージ26に搭載されたホルダPHが、基板Pの被露光面(被処理面)と反対側の面の一部を保持する。すなわち、ホルダPHの基板保持面は、基板Pよりも小さく、具体的には、約1/3に設定されている。このため、主制御装置50の指示に基づき、基板Yステップ送り装置88が、基板Pを微動ステージ26(ホルダPH)から搬出する際に、基板PはY軸方向に変位するようにXY平面内で搬送されるが、その際、基板Yステップ送り装置88は、基板PのY軸方向のサイズ(幅又は長さ)よりも小さい距離、すなわち基板PのY軸方向のサイズの約1/3であるホルダPHのY軸方向の幅と同一距離だけ基板PをY軸方向に変位させるだけで、基板Pの搬出が終了する(例えば図25、図26参照)。このように、本実施形態では、基板Pの搬出の際の基板の移動距離(搬出距離)が基板のサイズよりも小さいので、基板の搬出時間を、従来に比べて短縮することが可能になる。   Further, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the holder PH mounted on the fine movement stage 26 holds a part of the surface of the substrate P opposite to the exposure surface (processing surface). That is, the substrate holding surface of the holder PH is smaller than the substrate P, specifically, is set to about 1/3. Therefore, based on the instruction from the main controller 50, when the substrate Y step feeding device 88 carries the substrate P out of the fine movement stage 26 (holder PH), the substrate P is moved in the XY plane so as to be displaced in the Y axis direction. In this case, the substrate Y step feeding device 88 is a distance smaller than the size (width or length) of the substrate P in the Y-axis direction, that is, about 1/3 of the size of the substrate P in the Y-axis direction. By simply displacing the substrate P in the Y-axis direction by the same distance as the width of the holder PH in the Y-axis direction, the unloading of the substrate P is completed (see, for example, FIGS. 25 and 26). Thus, in this embodiment, since the movement distance (carrying distance) of the board | substrate at the time of carrying out the board | substrate P is smaller than the size of a board | substrate, it becomes possible to shorten board | substrate carrying-out time compared with the past. .

また、本実施形態に係る露光装置100によると、基板P上の最終ショット領域に対するスキャン露光が終了した時点で微動ステージ26(ホルダPH)があるX軸方向の位置で、Y軸方向の一側に露光済みの基板PをスライドさせてホルダPH上から搬出(退避)し、これと並行して(ほぼ同時に)Y軸方向の他側から露光前の基板PをスライドさせてホルダPH上に搬入(投入)することが可能になる(図25及び図26参照)。   Further, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the fine movement stage 26 (holder PH) is located at one position in the X-axis direction at the time when the scanning exposure for the final shot area on the substrate P is completed, and one side in the Y-axis direction. Then, the exposed substrate P is slid and carried out (retracted) from the holder PH, and in parallel (almost simultaneously), the substrate P before exposure is slid from the other side in the Y-axis direction and carried onto the holder PH. (See FIG. 25 and FIG. 26).

また、露光前の基板Pを微動ステージ26(ホルダPH)に搬入する際にも、基板PはY軸方向に変位するように、主制御装置50の指示に基づき、基板Yステップ送り装置88によってXY平面内で搬送されるが、その際、基板Yステップ送り装置88は、基板PのY軸方向のサイズ(幅又は長さ)よりも小さい距離、すなわちホルダPHのY軸方向の幅(基板PのY軸方向のサイズの約1/3)と同一距離だけ基板PをY軸方向に変位させるだけで、基板Pの搬入が終了する。従って、基板の搬出時間に加えて、基板の搬入時間をも従来に比べて短縮することが可能なり、結果的に基板の交換時間を短縮することが可能になる。   Further, when the substrate P before exposure is carried into the fine movement stage 26 (holder PH), the substrate P is moved by the substrate Y step feeding device 88 based on the instruction of the main controller 50 so that the substrate P is displaced in the Y-axis direction. The substrate Y step feeding device 88 is transported in the XY plane at that time, and the substrate Y step feeding device 88 has a distance smaller than the size (width or length) of the substrate P in the Y axis direction, that is, the width of the holder PH in the Y axis direction (substrate). The loading of the substrate P is completed simply by displacing the substrate P in the Y-axis direction by the same distance as about 1/3 of the size of P in the Y-axis direction. Therefore, in addition to the substrate carry-out time, the substrate carry-in time can be shortened compared to the conventional case, and as a result, the substrate exchange time can be shortened.

また、露光装置100では、主制御装置50により、基板P上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダPHのX軸方向の位置で、基板PのホルダPH上からのY軸方向一側へのスライド搬出が行われる。また、主制御装置50により、基板P上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダPHのX軸方向の位置で、基板PのホルダPH上へのY軸方向他側からのスライド搬入が行われる。さらに、主制御装置50により、そのスライド搬入された基板PのX軸方向の位置で、基板Pの露光位置に対する位置合わせのための計測、すなわち前述のマークの計測が開始される。すなわち、基板Pの搬入後にマークの計測に用いられるアライメント検出系が、基板P上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じて、最短の時間でアライメント計測が開始されるように定められている。   In the exposure apparatus 100, the main controller 50 controls the Y axis from the holder PH of the substrate P at the position in the X axis direction of the holder PH according to the arrangement of the shot areas to be formed on the substrate P and the order of exposure. Slide out in one direction is performed. Further, the main controller 50 determines the position of the shot region to be formed on the substrate P and the position of the holder PH in the X-axis direction according to the exposure order from the other side in the Y-axis direction on the holder PH of the substrate P. Slide loading is performed. Further, the main controller 50 starts measurement for alignment with respect to the exposure position of the substrate P at the position in the X-axis direction of the substrate P loaded in the slide, that is, measurement of the aforementioned mark. That is, the alignment detection system used for mark measurement after the substrate P is carried in is determined so that the alignment measurement is started in the shortest time according to the arrangement of the shot areas to be formed on the substrate P and the exposure order. ing.

従って、本実施形態に係る露光装置100によると、従来の基板交換の際のように、ホルダPHは決められた基板交換位置(例えば、+X方向の移動限界位置近傍の位置)へ移動する必要がなく、これにより、基板交換時間を一層短縮することができる。これに加え、その基板交換が行われるホルダPHの位置に拘らず、常に最短の時間でアライメント計測を開始することができ、この点においてもスループットの向上を図ることが可能になる。   Therefore, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the holder PH needs to move to a predetermined substrate replacement position (for example, a position near the movement limit position in the + X direction) as in the conventional substrate replacement. Thus, the substrate replacement time can be further shortened. In addition, the alignment measurement can always be started in the shortest time regardless of the position of the holder PH where the substrate is exchanged, and in this respect also, the throughput can be improved.

また、上記実施形態では、1枚目(奇数枚目)の基板Pは、−Y側からホルダPHに搬入され、ホルダPHから−Y側に搬出される。一方、2枚目(偶数枚目)の基板Pは、+Y側からホルダPHに搬入され、ホルダPHから+Y側に搬出される。これにより、奇数枚目の基板P及び偶数枚目の基板Pのいずれにおいても、最短の時間でホルダPHからの基板Pの搬出が可能になる。   In the above embodiment, the first (odd-numbered) substrate P is carried into the holder PH from the -Y side and carried out from the holder PH to the -Y side. On the other hand, the second (even-numbered) substrate P is carried into the holder PH from the + Y side, and is carried out from the holder PH to the + Y side. As a result, it is possible to carry out the substrate P from the holder PH in the shortest time for both the odd-numbered substrates P and the even-numbered substrates P.

ここで、上記実施形態中の説明では、露光済みの基板PのホルダPHからの搬出方向が、奇数枚目の基板と偶数枚目の基板とで、反対方向になる場合について例示したが、基板上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順によっては、偶数枚目の基板及び奇数枚目の基板両方で、基板はホルダPH上から−Y方向(又は+Y方向)に搬出されることは当然にあり得る。すなわち、本実施形態では、主制御装置50は、基板の交換時間が最短となるように、基板P上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダPHのX軸方向の位置で、基板P上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じた方向に基板Pを搬出する。従って、基板上に形成すべきショット領域(被処理領域)の配置と処理の順番とに拘らず、常に一定のX位置で、同じ方向に搬出する場合に比べて、基板交換時間の短縮が可能である。   Here, in the description of the above embodiment, the case where the exposed substrate P is carried out from the holder PH in the opposite direction between the odd-numbered substrate and the even-numbered substrate is exemplified. Depending on the arrangement of the shot regions to be formed and the order of exposure, the substrate may be unloaded from the holder PH in the −Y direction (or + Y direction) on both the even and odd substrates. Of course this is possible. That is, in the present embodiment, the main controller 50 determines the position of the shot region to be formed on the substrate P and the position of the holder PH in the X-axis direction according to the exposure order so that the substrate replacement time is minimized. Then, the substrate P is unloaded in a direction corresponding to the arrangement of shot areas to be formed on the substrate P and the order of exposure. Therefore, regardless of the arrangement of shot areas (processed areas) to be formed on the substrate and the order of processing, the substrate replacement time can be shortened compared to the case of always carrying out at the constant X position in the same direction. It is.

露光装置100では、上述した第1層目の露光の際に、基板P上のショット領域毎に、マスクのパターンとともにアライメントマークが転写される。このため、露光装置100において、基板Pに対して第2層目以降の露光を行う場合には、それらのアライメントマークを用いて、従来と同様のアライメント計測が行われ、その計測結果に基づいて、露光の際の基板Pの位置制御(Xスキャン、Xステップ及びYステップを含む)が行われることになる。   In the exposure apparatus 100, the alignment mark is transferred together with the mask pattern for each shot region on the substrate P during the exposure of the first layer. For this reason, in the exposure apparatus 100, when performing exposure on the substrate P from the second layer onward, the alignment measurement similar to the conventional one is performed using those alignment marks, and based on the measurement result. Then, the position control of the substrate P during the exposure (including the X scan, the X step, and the Y step) is performed.

また、本実施形態に係る露光装置100では、基板Pが載置され、その基板Pの平坦度を確保した状態で吸着保持するホルダPHの基板保持面(基板載置面)は従来のホルダの約1/3の面積で足りるので、ホルダPHを小型、軽量化することが可能になる。また、軽量化されたホルダPHを支持する微動ステージ26も小型、軽量化され、各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Zによる微動ステージ26の高速、高加減速駆動、及び位置制御性の向上が可能となる。また、ホルダPHは小型化されることによって、その基板保持部の平面度の加工時間が短縮され、加工精度が向上する。また、本実施形態では、微動ステージ26はY軸方向に関してステップ移動は行なわず、粗動テーブル32に牽引されてX軸方向に長ストロークで移動し、粗動テーブル32に対して6自由度方向に微少駆動される。従って、粗動テーブル32は、ラフな駆動精度で足り、その構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。また、基板PのYステップ動作に際しては、基板Yステップ送り装置88により、基板PのみをY軸方向へラフな精度でステップ移動させる。従って、基板Yステップ送り装置88の構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。   In the exposure apparatus 100 according to this embodiment, the substrate holding surface (substrate mounting surface) of the holder PH on which the substrate P is placed and sucked and held in a state where the flatness of the substrate P is ensured is a conventional holder. Since the area of about 1/3 is sufficient, the holder PH can be reduced in size and weight. Further, the fine movement stage 26 that supports the lighter holder PH is also reduced in size and weight, and the high speed, high acceleration / deceleration drive, and position controllability of the fine movement stage 26 by the voice coil motors 54X, 54Y, and 54Z can be improved. It becomes. Further, by reducing the size of the holder PH, the processing time for flatness of the substrate holding portion is shortened, and the processing accuracy is improved. In the present embodiment, the fine movement stage 26 does not move stepwise in the Y-axis direction, is pulled by the coarse movement table 32 and moves with a long stroke in the X-axis direction, and has six degrees of freedom with respect to the coarse movement table 32. Is driven slightly. Therefore, the coarse motion table 32 only needs rough driving accuracy, and the structure thereof is simple, and can be reduced in size, weight, and cost. Further, during the Y step operation of the substrate P, the substrate Y step feeding device 88 moves only the substrate P in the Y-axis direction with rough accuracy. Therefore, the structure of the substrate Y step feeding device 88 may be simple, and can be reduced in size, weight, and cost.

また、本実施形態に係る露光装置100が備える基板ステージ装置PSTは、基板Pにクロススキャン方向(Y軸方向)に複数のショット領域を配置する多面取りレイアウトに有効である。   Further, the substrate stage apparatus PST provided in the exposure apparatus 100 according to the present embodiment is effective for a multi-planar layout in which a plurality of shot areas are arranged on the substrate P in the cross scan direction (Y-axis direction).

また、ホルダPHのY軸方向両側のエア浮上ユニット群84A、84Bの支持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズと同等に限らず、それより大きくても良いし、僅かに小さくても良い。   Further, the size in the Y-axis direction of the support surfaces of the air levitation unit groups 84A and 84B on both sides in the Y-axis direction of the holder PH is not limited to the size in the Y-axis direction of the substrate P, and may be larger than that. It may be slightly smaller.

なお、上記実施形態では、露光後にショット領域が形成される領域以外の部分にアライメント検出系AL1〜AL8の視野の配置に対応して基板Pのアライメントに用いられるマークが形成されている場合について例示したが、これに限らず、例えば複数のアライメント検出系の視野が固定である場合には、複数のショット領域が形成される領域の外周部に、その複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置で、タイトラーによりマークを形成するようにしても良い。あるいは、基板Pの裏面に、複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置でマークを設けても良い。この場合、複数のアライメント検出系は、例えばホルダPHの内部に設けられる。   In the above-described embodiment, a case where marks used for alignment of the substrate P are formed in a portion other than a region where a shot region is formed after exposure corresponding to the arrangement of the visual fields of the alignment detection systems AL1 to AL8 is illustrated. However, the present invention is not limited to this. For example, when the field of view of a plurality of alignment detection systems is fixed, the plurality of alignment detection systems can detect the outer periphery of a region where a plurality of shot regions are formed. In the arrangement, the mark may be formed by a titler. Alternatively, marks may be provided on the back surface of the substrate P in an arrangement that allows detection with a plurality of alignment detection systems. In this case, the plurality of alignment detection systems are provided, for example, inside the holder PH.

また、上記実施形態では、基板Pの回転に起因するアライメント誤差の発生を防止するため、基板Pのステッピングの前後で、少なくとも2つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出する場合について例示したが、これに限らず、例えば基板Pの回転が殆ど生じない、あるいは基板Pの回転が無視できる場合などには、基板Pのステッピングの前後で、少なくとも1つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出しても良い。   Further, in the above embodiment, in order to prevent the occurrence of alignment errors due to the rotation of the substrate P, at least two identical marks are detected by different alignment detection systems with known positional relationships before and after the stepping of the substrate P. However, the present invention is not limited to this. For example, when the rotation of the substrate P hardly occurs or the rotation of the substrate P can be ignored, at least one same mark is placed before and after the stepping of the substrate P. It may be detected by a different alignment detection system having a known relationship.

なお、上記実施形態において、重量キャンセル装置(心柱)が、微動ステージと一体型である場合について説明したが、これに限らず、微動ステージとは分離したものであっても良い。レベリングセンサのターゲット用のフィーラはなくても良い。また、レベリング機構と重量キャンセル機構部は上下逆配置でも良い。このように、重量キャンセル装置の構造は、前述の実施形態に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the case where the weight canceling device (the core column) is integrated with the fine movement stage is described. However, the present invention is not limited to this and may be separated from the fine movement stage. There is no need for a target feeler for the leveling sensor. Further, the leveling mechanism and the weight cancellation mechanism may be arranged upside down. Thus, the structure of the weight cancellation device is not limited to the above-described embodiment.

《変形例》
上記実施形態の露光装置において、基板Pを一体的に保持するとともにエア浮上ユニットによって基板Pと一体的に浮上させることができる枠状の基板支持部材を用いても良い。一例として、第1の実施形態に係る露光装置100と同様の構成の露光装置に、この基板支持部材を適用した場合について、図27に基づいて説明する。
<Modification>
In the exposure apparatus of the above embodiment, a frame-like substrate support member that can hold the substrate P integrally and can be floated integrally with the substrate P by an air floating unit may be used. As an example, a case where this substrate support member is applied to an exposure apparatus having the same configuration as the exposure apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

基板支持部材69は、図27に示されるように、平面視で矩形(ほぼ正方形状)の輪郭を有し、中央部にZ軸方向に貫通する平面視矩形の開口部を有する、厚さ方向寸法が小さい(薄い)枠状部材から成る。基板支持部材69は、X軸方向を長手方向とするXY平面に平行な平板状の部材であるX枠部材61xを、Y軸方向に所定間隔で一対有し、一対のX枠部材61xは、+X側、−X側の端部のそれぞれにおいて、Y軸方向を長手方向とするXY平面に平行な平板状の部材であるY枠部材61yにより接続されている。一対のX枠部材61x、及び一対のY枠部材61yのそれぞれは、例えばGFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)などの繊維強化合成樹脂材料、あるいはセラミックスなどにより形成することが、剛性の確保、及び軽量化の観点から好ましい。   As shown in FIG. 27, the substrate support member 69 has a rectangular (substantially square) outline in plan view, and has a rectangular opening in plan view penetrating in the Z-axis direction at the center. It consists of a frame-shaped member with small dimensions (thin). The substrate support member 69 has a pair of X frame members 61x, which are flat members parallel to the XY plane with the X axis direction as the longitudinal direction, at a predetermined interval in the Y axis direction. Each of the + X side and −X side ends is connected by a Y frame member 61y which is a flat plate member parallel to the XY plane whose longitudinal direction is the Y-axis direction. Each of the pair of X frame members 61x and the pair of Y frame members 61y is made of, for example, a fiber reinforced synthetic resin material such as GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics), or ceramics to ensure rigidity and reduce weight. From the viewpoint of

−Y側のX枠部材61xの上面には、−Y側の面に反射面を有する平面ミラーから成るY移動鏡194Yが固定されている。また、−X側のY枠部材61yの上面には、−X側の面に反射面を有する平面ミラーから成るX移動鏡194Xが固定されている。この場合、ホルダPH及び微動ステージ26のいずれにも、X移動鏡、Y移動鏡を設けなくても良い。   On the upper surface of the −Y side X frame member 61x, a Y movable mirror 194Y composed of a plane mirror having a reflective surface on the −Y side surface is fixed. Further, an X movable mirror 194X composed of a plane mirror having a reflecting surface on the −X side surface is fixed to the upper surface of the −X side Y frame member 61y. In this case, neither the holder PH nor the fine movement stage 26 may be provided with the X moving mirror and the Y moving mirror.

基板支持部材69(すなわち基板P)のXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、X移動鏡194Xの反射面に測長ビームを照射する一対のX干渉計98X、98X、及びY移動鏡194Yの反射面に測長ビームを照射する一対のY干渉計98Y、98Yを含む前述の基板ステージ干渉計システム98により、例えば0.5nm程度の分解能で常時検出される。この変形例では、Y干渉計98Y、98Yは、エア浮上ユニット群84Bの−Y側のサイドフレーム20に取り付けられ、前述の第1の実施形態のY干渉計の光路より上方の空間を通ってY移動鏡194YにY軸に平行な測長ビームを照射する。 Position information (including rotation information in the θz direction) of the substrate support member 69 (that is, the substrate P) in the XY plane is a pair of X interferometers 98X 1 and 98X that irradiate a measuring beam onto the reflection surface of the X movable mirror 194X. 2 and the above-described substrate stage interferometer system 98 including a pair of Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 that irradiate a measuring beam onto the reflecting surface of the Y moving mirror 194Y, and is always detected with a resolution of about 0.5 nm, for example. The In this modification, the Y interferometers 98Y 1 and 98Y 2 are attached to the side frame 20 on the −Y side of the air levitation unit group 84B, and the space above the optical path of the Y interferometer of the first embodiment is used. Then, a length measuring beam parallel to the Y axis is irradiated onto the Y moving mirror 194Y.

なお、X干渉計、Y干渉計は、それぞれ基板支持部材69の移動可能範囲内で、少なくとも一つの測長ビームが対応する移動鏡に照射されるように、その台数及び/または測長ビームの光軸の数、又は間隔が設定される。従って、各干渉計の台数(光軸数)は2台に限定されず、基板支持部材の移動ストロークによっては、例えば1台(1軸)のみ、あるいは3台(3軸)以上であっても良い。   Note that the number of X interferometers and / or Y interferometers is such that at least one length measuring beam is irradiated to the corresponding movable mirror within the movable range of the substrate support member 69. The number of optical axes or the interval is set. Therefore, the number of interferometers (number of optical axes) is not limited to two, and depending on the movement stroke of the substrate support member, for example, only one (one axis), or three (three axes) or more good.

基板支持部材69は、基板Pの端部(外周縁部)を下方から真空吸着保持する複数、例えば4つの保持ユニット65を有している。4つの保持ユニット65は、一対のX枠部材61xのそれぞれの互いに対向する対向面に2つずつ、X軸方向に離間して取り付けられている。なお、保持ユニットの数及び配置は、これに限られず、例えば基板の大きさ、撓み易さなどに応じて適宜追加しても良い。また、保持ユニットは、Y枠部材に取り付けられても良い。保持ユニット65は、例えばその上面に基板Pを真空吸着により吸着するための吸着パッドが設けられた断面L字状の基板載置部材と、該基板載置部材をX枠部材61xに接続する平行板ばねとを有し、基板載置部材が、X枠部材61xに対してX軸方向、及びY軸方向に関しては、平行板ばねの剛性によりその位置が拘束され、かつ板バネの弾性により、θx方向に回転することなくZ軸方向に変位(上下動)する構成になっている。かかる保持ユニット65及びこれを備えた基板支持部材69と同様の構成の基板保持枠については、例えば米国特許出願公開第2011/0042874号明細書に詳細に開示されている。   The substrate support member 69 has a plurality of, for example, four holding units 65 that hold the end portion (outer peripheral edge portion) of the substrate P by vacuum suction from below. The four holding units 65 are attached to the opposing surfaces of each of the pair of X frame members 61x so as to be separated from each other in the X axis direction. Note that the number and arrangement of the holding units are not limited to this, and may be appropriately added according to the size of the substrate, the ease of bending, and the like. The holding unit may be attached to the Y frame member. The holding unit 65 has, for example, an L-shaped substrate mounting member provided with a suction pad for vacuum suction of the substrate P on its upper surface, and a parallel connecting the substrate mounting member to the X frame member 61x. A plate spring, the position of the substrate mounting member with respect to the X frame member 61x in the X-axis direction and the Y-axis direction is constrained by the rigidity of the parallel leaf springs, and the elasticity of the leaf springs It is configured to be displaced (moved up and down) in the Z-axis direction without rotating in the θx direction. A substrate holding frame having the same configuration as the holding unit 65 and the substrate support member 69 provided with the holding unit 65 is disclosed in detail in, for example, US Patent Application Publication No. 2011/0042874.

図27の変形例では、基板PのXステップ若しくはYステップ動作、又は基板Pの基板ステージ装置PSTに対する搬出入に際しては、主制御装置50は、基板Xステップ送り装置91の可動部91a又は基板Yステップ送り装置88の可動部88aによって、基板支持部材69のいずれかのX枠部材61x又はいずれかのY枠部材61yを、吸着保持しても良いし、基板Pを吸着保持しても良い。   In the modification of FIG. 27, when the substrate P is moved in and out of the substrate stage apparatus PST, the main controller 50 moves the movable part 91a or the substrate Y of the substrate X step feed apparatus 91. Any X frame member 61x or any Y frame member 61y of the substrate support member 69 may be sucked and held, or the substrate P may be sucked and held by the movable portion 88a of the step feeding device 88.

図27の変形例では、基板Pの位置を、基板支持部材69に固定されたX移動鏡194X、Y移動鏡194Yを介して基板ステージ干渉計システム98によって、計測することができるので、この変形例に係る露光装置を用いて、基板Pに対する第1層目の露光を行う場合であっても、基板ステージ干渉計システム98によって計測される基板Pの位置情報に基づいて、設計値に従って、基板Pの各ショット領域の露光のための加速開始位置への位置決めを十分な精度で行うことが可能になる。従って、この変形例によると、基板Pに対する第1層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Pにマークを形成する必要がない。   In the modification of FIG. 27, the position of the substrate P can be measured by the substrate stage interferometer system 98 via the X moving mirror 194X and the Y moving mirror 194Y fixed to the substrate supporting member 69. Even when the exposure of the first layer on the substrate P is performed by using the exposure apparatus according to the example, the substrate according to the design value based on the position information of the substrate P measured by the substrate stage interferometer system 98 Positioning to the acceleration start position for exposure of each shot area of P can be performed with sufficient accuracy. Therefore, according to this modification, it is not necessary to previously form a mark on the substrate P using a titler or the like when the first layer is exposed to the substrate P.

なお、基板支持部材69のY枠部材61y、X枠部材61xに、X移動鏡94X、Y移動鏡94Yの反射面に相当する反射面を形成することができるのであれば、必ずしもX移動鏡94X、Y移動鏡94Yを設ける必要はない。この場合には、その分、基板支持部材69を軽量化することができる。   In addition, if the reflective surface equivalent to the reflective surface of X movable mirror 94X and Y movable mirror 94Y can be formed in Y frame member 61y and X frame member 61x of substrate support member 69, X movable mirror 94X is not necessarily required. It is not necessary to provide the Y moving mirror 94Y. In this case, the substrate support member 69 can be reduced in weight accordingly.

基板支持部材は、基板Pに対する第1層目の露光の際にのみ用いても良いし、第2層目以降の露光の際にも用いるようにしても良い。前者の場合、第2層目以降の露光に際しては、基板ステージ干渉計システム98によって、微動ステージ26の位置を計測する必要があるので、例えば前述したコーナーキューブから成る一対のX移動鏡94X、及び長尺鏡から成るY移動鏡94Yを、前述した第1の実施形態と同様の位置に取り付けておく必要がある。また、この場合に、基板ステージ干渉計システム98を、第1層目の露光の際の基板支持部材96(基板P)及び第2層目の露光の際の微動ステージ26の位置情報の計測に兼用しても良いが、これに限らず、基板支持部材96(基板P)の位置を計測する基板干渉計システムを、基板ステージ干渉計システム98とは別に設けても良い。   The substrate support member may be used only when the first layer is exposed to the substrate P, or may be used when the second and subsequent layers are exposed. In the former case, since the position of the fine movement stage 26 needs to be measured by the substrate stage interferometer system 98 during the exposure of the second and subsequent layers, for example, the pair of X movable mirrors 94X composed of the above-described corner cubes, and It is necessary to attach the Y movable mirror 94Y made of a long mirror at the same position as in the first embodiment. In this case, the substrate stage interferometer system 98 is used to measure positional information of the substrate support member 96 (substrate P) at the time of exposure of the first layer and the fine movement stage 26 at the time of exposure of the second layer. Although not limited to this, a substrate interferometer system that measures the position of the substrate support member 96 (substrate P) may be provided separately from the substrate stage interferometer system 98.

なお、基板支持部材として、枠状の部材に限らず、枠の一部が欠けたような形状の基板支持部材を用いても良い。例えば上記米国特許出願公開第2011/0042874号明細書の第8の実施形態中に開示されているような平面視U字状の基板保持枠を用いても良い。また、基板のスキャン露光時の動作に悪影響を与えない構成であれば、基板支持部材69のXY平面内の駆動、例えばX軸方向の長ストローク駆動をアシストする駆動機構を新たに設けても良い。   The substrate support member is not limited to a frame-shaped member, and a substrate support member having a shape in which a part of the frame is missing may be used. For example, a U-shaped substrate holding frame as disclosed in the eighth embodiment of the above-mentioned US Patent Application Publication No. 2011/0042874 may be used. In addition, a drive mechanism that assists driving in the XY plane of the substrate support member 69, for example, long stroke driving in the X-axis direction, may be newly provided as long as the configuration does not adversely affect the operation during scanning exposure of the substrate. .

《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態について、図28〜図30(F)に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。本第2の実施形態に係る露光装置は、第1層目の露光に際しての基板Pの位置合わせに関連する構成部分が前述の第1の実施形態に係る露光装置100と相違するが、その他の部分については、第1の実施形態と同様である。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment will be described based on FIG. 28 to FIG. Here, the same or similar components as those in the first embodiment described above are denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. The exposure apparatus according to the second embodiment is different from the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above in the components related to the alignment of the substrate P during the exposure of the first layer. About the part, it is the same as that of 1st Embodiment.

図28には、本第2の実施形態に係る露光装置200の平面図が、簡略化して示されている。この図28では、エア浮上ユニット群84A、84B、ホルダPH、露光領域IA、及び後述するエッジセンサ以外の部分の図示は省略されている。   FIG. 28 is a simplified plan view of the exposure apparatus 200 according to the second embodiment. In FIG. 28, illustrations of portions other than the air levitation unit groups 84A and 84B, the holder PH, the exposure area IA, and an edge sensor described later are omitted.

露光装置200は、前述の第1の実施形態に係る露光装置100と同様の構成部分に加えて、図28に示される、一対のX位置計測用のエッジセンサ(以下、Xセンサと略記する)122X、122Xと、3つのY位置計測用のエッジセンサ(以下、Yセンサと略記する)122Y、122Y、122Yとを備えている。 In addition to the same components as those of exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above, exposure apparatus 200 has a pair of edge sensors for X position measurement (hereinafter abbreviated as X sensors) shown in FIG. 122X 1 , 122X 2 and three edge sensors for Y position measurement (hereinafter abbreviated as Y sensors) 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 are provided.

一対のXセンサ122X、122Xは、ホルダPHに設けられている。一対のXセンサ122X、122Xのそれぞれは、ホルダPHの内部にY軸方向を長手方向として配置されたY軸方向を周期方向とする格子を有するスケール120Xに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるY軸方向の位置(Y位置)を計測する一対のエンコーダヘッド(不図示)の+Z側の面に一体的に固定されている。Xセンサ122X及びXセンサ122Xのそれぞれは、ホルダPHによる基板Pの吸着を妨げず、かつエンコーダヘッドと一体でY軸方向に移動可能となるようにホルダPHに取り付けられている。本実施形態では、一対のXセンサ122X、122Xは、基板Pの−X側のエッジのX位置(ホルダPHに対する基板PのX位置)及びθz方向の回転を検出するのに用いられる。Xセンサ122X、122Xのそれぞれが固定された一対のエンコーダヘッドの計測値は、例えば基板Pのθz方向の回転を検出する際に用いられる。 The pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 are provided on the holder PH. Each of the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 irradiates a measurement beam to a scale 120X having a grating having a Y-axis direction as a periodic direction and arranged in the holder PH with the Y-axis direction as a longitudinal direction. Thus, they are integrally fixed to the + Z side surfaces of a pair of encoder heads (not shown) that measure the position in the Y-axis direction (Y position) at the irradiation point of each measurement beam. The X each sensor 122X 1 and X sensor 122X 2, does not interfere with the adsorption of the substrate P by the holder PH, and are attached to the holder PH so as to be movable in the Y-axis direction integrally with the encoder head. In the present embodiment, the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 are used to detect the X position of the −X side edge of the substrate P (the X position of the substrate P with respect to the holder PH) and the rotation in the θz direction. The measurement values of the pair of encoder heads to which the X sensors 122X 1 and 122X 2 are fixed are used, for example, when detecting the rotation of the substrate P in the θz direction.

Yセンサ122Y、122Y、122Yは、エア浮上ユニット群84B上方の鏡筒定盤16の下面に設けられている。Yセンサ122Y、122Y、122Yのそれぞれは、鏡筒定盤16に取り付けられ、Y軸方向を周期方向とする格子を有しY軸方向を長手方向とする不図示のスケールに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるY軸方向の位置を計測する3つのエンコーダヘッドの−Z側の面に個別に固定されている。Yセンサ122Y、122Y、122Yのそれぞれは、それぞれY軸方向を長手方向とするYガイド121a、121b、121cに沿ってエンコーダヘッドと一体で移動可能である。Yガイド121a、121b、121cのそれぞれは、例えばリニアモータによってY軸方向に駆動される。本実施形態では、Yセンサ122Y、122Y、122Yのそれぞれは、基板Pの−Y側のエッジのY位置を検出するのに用いられる。 The Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 are provided on the lower surface of the lens barrel surface plate 16 above the air levitation unit group 84B. Each of the Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 is attached to the lens barrel surface plate 16 and has a lattice having the Y-axis direction as a periodic direction and a scale (not shown) having the Y-axis direction as a longitudinal direction. The measurement beams are individually irradiated and fixed to the −Z side surfaces of the three encoder heads that measure the positions in the Y-axis direction at the irradiation points of the measurement beams. Each of the Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 can move integrally with the encoder head along Y guides 121a, 121b, 121c whose longitudinal direction is the Y-axis direction. Each of the Y guides 121a, 121b, and 121c is driven in the Y-axis direction by, for example, a linear motor. In the present embodiment, each of the Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 is used to detect the Y position of the −Y side edge of the substrate P.

一対のXセンサ122X、122X及び3つのYセンサ122Y、122Y、122Yの計測結果は、主制御装置50に供給されている。また、Xセンサ122X、122X及び3つのYセンサ122Y、122Y、122Yのそれぞれが固定された5つのエンコーダヘッドの計測結果も、主制御装置50に供給されている。主制御装置50は、Xセンサ122X、122Xによる計測結果と、これらが固定された一対のエンコーダヘッドの計測結果とに基づいて、一対のXセンサ122X、122Xのそれぞれの検出点における基板Pの計測対象エッジ(−X側のエッジ)のX位置、及びθz回転を求め、Yセンサ122Y、122Y、122Yのそれぞれの検出点における基板Pの計測対象エッジ(−Y側のエッジ)のY位置を求める。 The measurement results of the pair of X sensors 122X 1 , 122X 2 and the three Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 are supplied to the main controller 50. The measurement results of the five encoder heads to which the X sensors 122X 1 , 122X 2 and the three Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 are fixed are also supplied to the main controller 50. The main controller 50 includes a measurement result by the X sensor 122X 1, 122X 2, they are based on the measurement result of the pair of the encoder head fixed, at each of the detection points of the pair of X sensors 122X 1, 122X 2 The X position and the θz rotation of the measurement target edge (−X side edge) of the substrate P are obtained, and the measurement target edge (−Y side) of the substrate P at each detection point of the Y sensors 122Y 1 , 122Y 2 , 122Y 3 is obtained. Edge) Y position is obtained.

本第2の実施形態に係る露光装置200では、基板Pに対する第1層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第1の実施形態と相違するが、その他については、第1の実施形態に係る露光装置100と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Pに対して第1層目の露光を行う場合について、図29(A)〜図30(F)に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図29(A)〜図30(F)において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図29(A)〜図30(F)においては、エア浮上ユニット群84A、84Bは、一部省略して示されている。   In the exposure apparatus 200 according to the second embodiment, the substrate alignment method at the time of exposure of the first layer to the substrate P is different from that of the first embodiment described above. The same operation is performed in the same procedure as the exposure apparatus 100 according to the embodiment. In the following, the case where the first layer exposure is performed on the substrate P will be described based on FIGS. 29A to 30F and with reference to other drawings as appropriate, focusing on the differences. To do. Note that the exposure area IA shown in FIGS. 29A to 30F is an illumination area where the illumination light IL is irradiated through the projection optical system PL at the time of exposure. Although not formed, it is always shown in order to clarify the positional relationship between the substrate P and the projection optical system PL. In FIGS. 29A to 30F, the air levitation unit groups 84A and 84B are partially omitted.

ここでは、基板Pに、図28に示される6つのショット領域SA1〜SA6を形成する場合について、説明する。   Here, the case where the six shot areas SA1 to SA6 shown in FIG.

まず、前述と同様に、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PST上への基板Pの搬入(投入)が行われ、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置される(図29(A)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Bの一部により基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。このとき、図29(A)に示されるように、一対のXセンサ122X、122Xは、基板Pの第1番目の領域(ショット領域SA1が形成される領域)のY軸方向の一端と他端に対応する、−X側のエッジの位置に、主制御装置50によって設定されている。ここで、Xセンサ122X、122Xの間隔は、Yステップ時における基板Pの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。 First, as described above, under the control of the main controller 50, the mask M is loaded onto the mask stage MST by a mask transfer device (mask loader) (not shown), and the substrate carry-in device (not shown) is used. Then, the substrate P is carried (injected) onto the substrate stage apparatus PST, and the substrate P is placed across the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B (see FIG. 29A). . At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to suction. As a result, a part of the substrate P (about 3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84B). 3) is in a state where it is supported by levitation. At this time, as shown in FIG. 29A, the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 is connected to one end in the Y-axis direction of the first region of the substrate P (region where the shot region SA1 is formed). It is set by the main controller 50 at the position of the −X side edge corresponding to the other end. Here, the interval between the X sensors 122X 1 and 122X 2 is set to be substantially the same distance as the moving distance of the substrate P during the Y step.

その後、主制御装置50は、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26(ホルダPH)の位置を求める。次いで、主制御装置50は、一対のXセンサ122X、122Xを用いて、基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置及びθz回転を計測するとともに、最も+X側のYセンサ122Yを用いて、基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測する、投影光学系PLに対する基板Pのアライメント計測を行う。そして、主制御装置50は、上記各エッジ位置の計測結果と投影光学系PLに対する微動ステージ26のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル32を駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。このとき、微動ステージ26(ホルダPH)の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図29(A)には、このようにして、基板P上の第1番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。 Thereafter, main controller 50 obtains the position of fine movement stage 26 (holder PH) with respect to projection optical system PL by the same alignment measurement method as in the prior art. Next, the main controller 50 uses the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 to measure the X position and θz rotation at two positions on the −X side edge of the substrate P, and the most + X side Y sensor 122Y. 1 is used to measure the alignment of the substrate P with respect to the projection optical system PL, which measures the Y position of the −Y side edge of the substrate P. Then, main controller 50 drives coarse movement table 32 and finely moves fine movement stage 26 based on the measurement result of each edge position and the result of alignment measurement of fine movement stage 26 with respect to projection optical system PL. Then, the substrate P is positioned at the scan start position (acceleration start position). At this time, precise fine positioning drive in the X-axis, Y-axis, and θz directions (or 6-degree-of-freedom directions) is performed on the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 (holder PH). FIG. 29A shows a state immediately after the substrate P is positioned at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the first region on the substrate P in this way. .

その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第2の実施形態では、後述する各ショット領域SAn(n=1、2、3、4、5、6)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/3である。   Thereafter, a step-and-scan exposure operation is performed. In the step-and-scan type exposure operation, a plurality of regions on the substrate P are sequentially exposed. In the second embodiment, the maximum exposure width (width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6) described later is about 1/3 of the substrate P. .

図29(A)の状態から、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)とが、図29(A)中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、前述と同様に、基板PのXスキャン動作が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA1が形成される(図29(B)参照)。   From the state of FIG. 29A, the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) are indicated by white arrows in FIG. 29A. , Driven in the −X direction, and the X scan operation of the substrate P is performed as described above. By this exposure, a shot area SA1 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 29B).

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるための+Y方向のYステップ動作が、前述の第1の実施形態と同様に行われる。これにより、基板Pは、ショット領域SA1に−Y側で隣接する未露光の第2番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる(図29(C)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Next, the Y step operation in the + Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed in the same manner as in the first embodiment. As a result, the substrate P has an unexposed second area (exposure target area) adjacent to the shot area SA1 on the −Y side (and an area adjacent to the + X side) opposed to the holder PH. And part of the air levitation unit group 84A and part of the air levitation unit group 84B (see FIG. 29C). At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、主制御装置50は、一対のXセンサ122X、122Xを用いて、基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置及びθz回転を計測するとともに、最も+X側のYセンサ122Yを用いて、基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測する。 The main controller 50 measures the X position and θz rotation of the two positions on the −X side edge of the substrate P using the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 , and the most + X side Y sensor 122Y. 1 is used to measure the Y position of the edge on the −Y side of the substrate P.

上記の3つのエッジセンサを用いた投影光学系PLに対する基板Pの位置計測(アライメント計測)では、主制御装置50は、先に前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に一方のエッジセンサ122Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のエッジセンサ122Xを用いて計測する。従って、主制御装置50は、基板Pの−X側のエッジ上の同一計測対象位置(計測点)のX軸方向の位置の変化(変位)量を、計測することができる。また、主制御装置50は、先に前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したエッジセンサ122Yを用いて、基板Pの同一のエッジのY位置を計測する。すなわち、主制御装置50は、基板Pの−Y側のエッジのY軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第2番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In the position measurement (alignment measurement) of the substrate P with respect to the projection optical system PL using the three edge sensors described above, the main control device 50 first has one of the exposures before the exposure of the previous shot area (in this case, the shot area SA1). substantially the same position as the position on the edge of the -X side of the substrate P measured by using the edge sensor 122X 2 (measurement point) is measured using the other edge sensor 122X 1. Therefore, the main controller 50 can measure the amount of change (displacement) in the X-axis direction of the same measurement target position (measurement point) on the −X side edge of the substrate P. The main control unit 50, previously before the shot area (in this case, the shot area SA1) using an edge sensor 122Y 1 of measuring the Y position of the -Y side of the edge of the substrate P before the exposure of the substrate P The Y position of the same edge is measured. That is, main controller 50 measures the amount of displacement in the Y-axis direction of the −Y side edge of substrate P. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the second region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、この計測結果に基づいて、基板P上の第2番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決め、及び微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動を行う。図29(C)には、このようにして、基板P(ホルダPH(微動ステージ26))が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。   When the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 determines the scan start position (acceleration for exposure of the second region on the substrate P based on the measurement result. Positioning of the substrate P to the start position) and precise fine positioning drive in the X-axis, Y-axis and θz directions (or 6-degree-of-freedom directions) with respect to the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 are performed. FIG. 29C shows a state in which the substrate P (holder PH (fine movement stage 26)) is positioned at the scan start position in this manner.

そして、主制御装置50は、図29(C)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA2が形成される(図29(D)参照)。   Then, main controller 50 determines + X between substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and mask M (mask stage MST), as indicated by a hollow arrow in FIG. Direction acceleration is started and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA2 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 29D).

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるための+Y方向のYステップ動作が前述と同様に行われる。これにより、図29(E)に示されるように、基板Pは、ショット領域SA2に−Y側で隣接する未露光の第3番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Next, the Y step operation in the + Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed in the same manner as described above. As a result, as shown in FIG. 29E, the substrate P is adjacent to the shot area SA2 on the −Y side on the unexposed third area (exposure target area) (and on the + X side). The region) faces the holder PH, and is placed across the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). As a result, a part of the substrate P (about 1/3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84A). 3) is in a state where it is supported by levitation.

そして、主制御装置50は、一対のXセンサ122X、122Xを用いて、基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置を計測するとともに、Yセンサ122Yを用いて、基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ122Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のエッジセンサ122Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したエッジセンサ122Yを用いて、基板Pの同一のエッジのY位置を計測する。このため、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第3番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 The main controller 50 measures the two X positions of the −X side edge of the substrate P using the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 and uses the Y sensor 122Y 1 to measure the substrate P. Measure the Y position of the −Y side edge. In this case, in the same manner as described above, substantially the same position as the position on the edge of the -X side of one of the edge sensors 122X substrate P measured by using the 2 prior to exposure before the shot area (measurement point), while edge sensor 122X 1 measured using the previous shot area (in this case, the shot area SA1) using an edge sensor 122Y 1 of measuring the Y position of the -Y side of the edge of the substrate P before the exposure of the substrate P Measure the Y position of the same edge. For this reason, although the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the third region can be accurately performed without any trouble.

そして、主制御装置50により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板P上の第3番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決めが行われ、図29(E)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図29(F)には、基板P上の第3番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA3が形成されている。   The main controller 50 positions the substrate P at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the third region on the substrate P based on the alignment measurement result. 29 (E), the acceleration in the −X direction of the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) is started, as indicated by the white arrow. Scan exposure is performed in the same manner as described above. FIG. 29F shows a state in which the scan exposure for the third region on the substrate P is completed and the substrate P (substrate stages (26, 28, 32, PH)) is stopped. By this exposure, a shot area SA3 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板Pを、図29(F)中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板PのXステップ動作を行うが、その際に、図29(F)に示されるように、Yセンサ122Yと122Yとによる同時計測を行なって、先にショット領域SA3の形成に先立って、基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したYセンサ122Yの計測値と、次の領域の露光に先立って基板Pの−Y側のエッジのY位置の計測に用いられるYセンサ122Yの計測値との関係を求める(Yセンサ122Y、122Y間のキャリブレーションを行う)。このキャリブレーションに際しては、基板Pの回転がほぼ零になるように調整することが望ましい。この場合、ショット領域SA3の露光後、基板Pは、ホルダPHから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板PがホルダPHから外されると、基板のその次のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、Yセンサ122Yと122Yとによる同時計測及びYセンサ122Y、122Y間のキャリブレーションを行っている。従って、仮に、ショット領域SA3の露光後に、一旦、基板PをホルダPHから取り外したとしても、支障なく、第4番目の領域の露光のための新たなアライメント計測(投影光学系PLに対する基板Pの位置計測)を精度良く行うことができる。なお、基板P上のショット領域の配置によっては、Xステップに際して、Yセンサ122Yと122Yとによる同時計測が困難な場合も考えられる。かかる場合には、基板の移動に伴って、Yセンサ122Yと122Yとによる同時計測、及びこれに続く、Yセンサ122Yと122Yとによる同時計測を行って、両方の同時計測結果に基づいて、Yセンサ122Y、122Y間のキャリブレーションを行っても良い。 Next, in preparation for acceleration for the next exposure, main controller 50 drives substrate P slightly in the + X direction as indicated by a white arrow in FIG. 29F. While performing the step operation. in this case, as shown in FIG. 29 (F), by performing simultaneous measurement by the Y sensor 122Y 1 and 122Y 3, previously prior to the formation of shot areas SA3, the substrate P the measurement values of the Y sensor 122Y 1 of measuring the Y position of the -Y side edge, the measurement of the Y sensor 122Y 3 used for measuring the Y position of the -Y side edge of the substrate P before the exposure of the next region A relationship with the value is obtained (calibration between the Y sensors 122Y 1 and 122Y 3 is performed). In the calibration, it is desirable to adjust so that the rotation of the substrate P becomes almost zero. In this case, since the substrate P is not detached from the holder PH after the exposure of the shot area SA3, the substrate may be positioned for the next exposure based on the previous alignment result. However, once the substrate P is then removed from the holder PH, subsequent alignment of the substrate becomes difficult. Therefore, simultaneous measurement by the Y sensors 122Y 1 and 122Y 3 and calibration between the Y sensors 122Y 1 and 122Y 3 are performed so that such a situation does not occur. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH after the exposure of the shot area SA3, a new alignment measurement (exposure of the substrate P with respect to the projection optical system PL) for exposure of the fourth area is possible without any problem. Position measurement) can be performed with high accuracy. Incidentally, depending on the arrangement of the shot areas on the substrate P, when X step, if simultaneous measurement is difficult also contemplated by the Y sensor 122Y 1 and 122Y 3. In such a case, with the movement of the substrate, simultaneous measurement by the Y sensor 122Y 1 and 122Y 2, and subsequent to this, by performing simultaneous measurement by the Y sensor 122Y 2 and 122Y 3, both at the same time the measurement result of the Based on this, calibration between the Y sensors 122Y 1 and 122Y 3 may be performed.

主制御装置50は、上記の計測結果に基づいて、基板P(ホルダPH(微動ステージ26))を、第4番目の領域の露光のための加速開始位置に位置決めして、Xステップを終える。図30(A)には、ホルダPH(微動ステージ26)が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。主制御装置50は、基板PのXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。   Based on the measurement result, main controller 50 positions substrate P (holder PH (fine movement stage 26)) at the acceleration start position for exposure in the fourth region, and ends the X step. FIG. 30A shows a state where the holder PH (fine movement stage 26) is positioned at the scan start position. Main controller 50 returns mask stage MST to the acceleration start position in parallel with the X-step operation of substrate P.

そして、主制御装置50は、図30(A)中の白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA4が形成される(図30(B)参照)。   Then, as indicated by the white arrow in FIG. 30A, main controller 50 determines whether the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and mask M (mask stage MST) are negative. Acceleration in the X direction is started and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA4 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 30B).

次に、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるための−Y方向のYステップ動作が、前述と同様に、行われる。これにより、基板Pは、ショット領域SA2と該ショット領域SA2に+X側で隣接する第5番目の領域とがホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる(図30(C)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。   Next, a Y-step operation in the −Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed as described above. Thereby, the substrate P has the shot area SA2 and the fifth area adjacent to the shot area SA2 on the + X side facing the holder PH, and the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and the air levitation unit group. 84B is placed across a part of 84B (see FIG. 30C). At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、主制御装置50は、一対のXセンサ122X、122Xを用いて、基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置を計測するとともに、Yセンサ122Yを用いて、基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ122Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のエッジセンサ122Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したエッジセンサ122Yを用いて、基板Pの同一のエッジのY位置を計測する。このため、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第5番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 The main controller 50 measures the two X positions of the −X side edge of the substrate P using the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 and uses the Y sensor 122Y 3 to measure the substrate P. Measure the Y position of the −Y side edge. Also in this case, as described above, the position (measurement point) substantially the same as the position on the −X side edge of the substrate P measured by using one edge sensor 122X1 before the exposure of the previous shot area, edge sensors 122X 2 measured using the previous shot area (in this case, the shot area SA1) using an edge sensor 122Y 3 of measuring the Y position of the -Y side of the edge of the substrate P before the exposure of the substrate P Measure the Y position of the same edge. For this reason, although the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the fifth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、主制御装置50により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板P上の第5番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決めが行われ、図30(C)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA5が形成される(図30(D)参照)。   The main controller 50 positions the substrate P at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the fifth region on the substrate P based on the alignment measurement result. As indicated by the white arrow in 30 (C), acceleration of the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) in the −X direction is started, Scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA5 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 30D).

次に、基板Pの最後の未露光領域をホルダPH上へ移動させるための−Y方向のYステップ動作が、前述と同様に行われる。これにより、基板Pは、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域SA1が、ホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる(図30(E)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Bの一部によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。そして、主制御装置50により、一対のXセンサ122X、122Xを用いた基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置の計測及びθz方向の回転、並びにYセンサ122Yを用いた基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測が、行われる。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ122Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のエッジセンサ122Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したエッジセンサ122Yを用いて、基板Pの同一のエッジのY位置を計測する。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第6番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 Next, the Y step operation in the −Y direction for moving the last unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed in the same manner as described above. As a result, the substrate P was placed with the last unexposed shot area and the adjacent shot area SA1 facing the holder PH and straddling the holder PH and part of the air levitation unit group 84B. A state is reached (see FIG. 30E). At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining about 2/2 of the whole substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84B). 3) is in a state where it is supported by levitation. Then, the main controller 50 uses the pair of X sensors 122X 1 and 122X 2 to measure the X position of the two positions on the −X side edge of the substrate P, the rotation in the θz direction, and the Y sensor 122Y 3 . The Y position of the edge on the −Y side of the substrate P is measured. Also in this case, as described above, the position (measurement point) substantially the same as the position on the −X side edge of the substrate P measured by using one edge sensor 122X1 before the exposure of the previous shot area, edge sensors 122X 2 measured using the previous shot area (in this case, the shot area SA1) using an edge sensor 122Y 3 of measuring the Y position of the -Y side of the edge of the substrate P before the exposure of the substrate P Measure the Y position of the same edge. Therefore, even when the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the sixth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、主制御装置50により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板P上の第6番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決め(微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決めを含む)が行われ、図30(E)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA6が形成される(図30(F)参照)。   Then, the main controller 50 positions the substrate P at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the sixth region on the substrate P based on the alignment measurement result (of the fine movement stage 26). As shown by the white arrow in FIG. 30 (E), the coarse movement table 32 is subjected to precise positioning in the X-axis, Y-axis, and θz directions (or 6-degree-of-freedom directions). The acceleration in the −X direction of P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and mask M (mask stage MST) is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA6 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 30F).

一方、上記の基板Pの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Pがエア浮上ユニット群84A上に搬入(投入)され、上記のショット領域SA6に対する露光と並行して、新しく投入された基板Pが、搬送される。一方、すべてのショット領域SA1〜SA6に対する露光が終わった基板Pは、主制御装置50により、ホルダPH上からエア浮上ユニット群84Bの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって+X方向に搬出される。   On the other hand, immediately before the new alignment measurement of the substrate P is started, a new substrate P is loaded (introduced) onto the air levitation unit group 84A by a substrate carry-in device (not shown), and exposure to the shot area SA6 is performed. In parallel, the newly loaded substrate P is transported. On the other hand, the substrate P that has been exposed to all the shot areas SA1 to SA6 is carried by the main controller 50 from the holder PH onto the air levitation unit group 84B, and unloaded in the + X direction by a substrate unloader (not shown). Is done.

上記の露光済みの基板Pのエア浮上ユニット群84Bの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Pは、主制御装置50により、−Y側の一部(1/3の部分)がホルダPH上に位置させられ、ホルダPHによってその一部が吸着される(固定される)。そして、上記の露光済みの基板Pの搬出と並行して、ホルダPHに一部が固定された基板Pに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域(最も−Y側でかつ+X側の領域)に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第1枚目の基板Pに対する露光の際と同様の手順で、第2枚目の基板P上の残りの領域に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作、並びに第3枚目以降の基板に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作が繰り返される。   Substantially simultaneously with the slide conveyance of the exposed substrate P onto the air levitation unit group 84B, the newly loaded substrate P is transferred by the main controller 50 to a part on the -Y side (part 1/3). ) Is positioned on the holder PH, and a part thereof is adsorbed (fixed) by the holder PH. Then, in parallel with carrying out the exposed substrate P, the substrate P partially fixed to the holder PH is subjected to the same alignment operation as described above, and then the substrate P, the mask M, The acceleration in the + X direction is started, and scan exposure is performed on the first area (the area on the most -Y side and + X side) in the same manner as described above. Thereafter, in the same procedure as the exposure for the first substrate P described above, the alignment (X step, Y step) for the remaining region on the second substrate P, the exposure operation, etc. Operations such as alignment (X step, Y step) and exposure with respect to the third and subsequent substrates are repeated.

以上説明したように、本第2の実施形態に係る露光装置200によると、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置200によると、基板Pに対する第1層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Pにマークを形成する必要がない。   As described above, the exposure apparatus 200 according to the second embodiment can obtain the same effects as those of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above. In addition, according to the exposure apparatus 200, it is not necessary to form a mark on the substrate P using a titler or the like in advance when the first layer is exposed to the substrate P.

なお、上記第2の実施形態では、Xセンサ122X、122XがホルダPHに設けられている場合について例示したが、ホルダPHに設けない場合には、例えば、上述のYセンサ122Y〜122Yと同様の構成の一対のXセンサを微動ステージ26の外部に設けても良い。 Incidentally, in the second embodiment, the X sensor 122X 1, 122X 2 has been illustrated for the case provided in the holder PH, if not provided in the holder PH, for example, the aforementioned Y sensor 122Y 1 ~122Y 3 may be provided outside the fine movement stage 26.

《第3の実施形態》
次に、第3の実施形態に係る露光装置300について、図31〜図33(F)に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。本第3の実施形態に係る露光装置は、第1層目の露光に際しての基板Pの位置合わせに関連する構成部分が前述の第1の実施形態に係る露光装置100と相違するが、その他の部分については、第1の実施形態と同様である。
<< Third Embodiment >>
Next, the exposure apparatus 300 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated based on FIGS. 31-33 (F). Here, the same or similar components as those in the first embodiment described above are denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. The exposure apparatus according to the third embodiment is different from the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above, except for the components related to the alignment of the substrate P during the exposure of the first layer. About the part, it is the same as that of 1st Embodiment.

図31には、本第3の実施形態に係る露光装置300の平面図が、簡略化して示されている。この図31では、エア浮上ユニット群84A、84B、ホルダPH、露光領域IA、及び後述する検出ユニット、並びに干渉計以外の部分の図示は省略されている。   FIG. 31 shows a simplified plan view of an exposure apparatus 300 according to the third embodiment. In FIG. 31, illustrations of portions other than the air levitation unit groups 84A and 84B, the holder PH, the exposure area IA, the detection unit described later, and the interferometer are omitted.

露光装置300は、前述の第1の実施形態に係る露光装置100と同様の構成部分に加えて、図31に示される、一対のX位置計測用の検出ユニット(以下、X検出ユニットと略記する)124X、124Xと、3つのY位置計測用の検出ユニット(以下、Y検出ユニットと略記する)124Y、124Y、124Yとを備えている。 In addition to the same components as those of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment, the exposure apparatus 300 includes a pair of X position measurement detection units (hereinafter abbreviated as X detection units) shown in FIG. ) 124X 1 , 124X 2 , and three Y position measurement detection units (hereinafter abbreviated as Y detection units) 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 .

一対のX検出ユニット124X、124Xのそれぞれは、XZ断面L字状の部材から成り、ホルダPHの内部にX軸方向を長手方向として配置されたガイド126a、126bに沿って移動可能になっている。一対のX検出ユニット124X、124Xのそれぞれは、ホルダPHによる基板Pの吸着を妨げず、かつX軸方向に移動可能となるようにホルダPH上に取り付けられ、例えばリニアモータによってホルダPH上でX軸方向に駆動される。 Each of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 is made of a member having an L-shaped XZ cross section, and is movable along guides 126a and 126b arranged in the holder PH with the X-axis direction as a longitudinal direction. ing. Each of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 is mounted on the holder PH so as not to interfere with the adsorption of the substrate P by the holder PH and is movable in the X-axis direction. Is driven in the X-axis direction.

一対のX検出ユニット124X、124Xのそれぞれは、−X側の面に反射面が設けられ、基板Pの−X側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能である。この場合、X検出ユニット124X、124Xのそれぞれは、主制御装置50によって、基板Pに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。一対のX検出ユニット124X、124Xのそれぞれは、基板Pの裏面に対向する面に段部が設けられており、この段部の存在により、その反射面と基板PとのX軸方向の位置関係が一定になるように基板Pに吸着固定される。 Each of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 is provided with a reflective surface on the −X side surface, and can be adsorbed and fixed to the side surface and the back surface of the −X side end of the substrate P. In this case, each of the X detection units 124X 1 and 124X 2 is attracted to the substrate P and released, that is, attached and detached by the main control device 50. Each of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 is provided with a stepped portion on the surface facing the back surface of the substrate P, and the presence of this stepped portion causes the reflecting surface and the substrate P to extend in the X-axis direction. It is fixed to the substrate P by suction so that the positional relationship is constant.

本第3の実施形態に係る露光装置300では、一対のX検出ユニット124X、124Xのそれぞれに計測ビームを照射して、基板PのX位置を計測する一対のX干渉計130X、130Xが設けられている。X干渉計130X、130Xは、X軸に平行な計測ビームをX検出ユニット124X、124Xのそれぞれの反射面における基板Pの側面(端面)とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Pの上面とのZ軸方向の間隔ΔZは、小さいほど望ましく、例えば1mm以下であることが望ましい。ΔZが1mmを超える場合には、X干渉計130X、130Xの少なくとも一方は、X検出ユニット124X又は124Xのピッチング(θy回転)を計測可能な多軸干渉計を用いることが望ましい。 In the exposure apparatus 300 according to the third embodiment, a pair of X interferometers 130X 1 and 130X that measure the X position of the substrate P by irradiating each of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 with a measurement beam. 2 is provided. The X interferometers 130X 1 and 130X 2 irradiate a measurement beam parallel to the X axis to a position substantially the same height as the side surface (end surface) of the substrate P on the reflection surface of each of the X detection units 124X 1 and 124X 2 . The smaller the distance ΔZ in the Z-axis direction between the measurement beam and the upper surface of the substrate P, the more desirable, for example, 1 mm or less. When ΔZ exceeds 1 mm, it is desirable that at least one of the X interferometers 130X 1 and 130X 2 is a multi-axis interferometer capable of measuring the pitching (θy rotation) of the X detection unit 124X 1 or 124X 2 .

Y検出ユニット124Y、124Y、124Yは、エア浮上ユニット群84B上方の鏡筒定盤16の下面に設けられている。Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれは、YZ断面U字状の部材から成り、鏡筒定盤16に取り付けられたY軸方向を長手方向とするガイド121a、121b、121cに沿って移動可能である。Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれは、基板Pの−Y側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能なYZ断面L字状の吸着部をその下端部に有し、−Y側の面に反射面が設けられている。この場合、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれは、主制御装置50によって、基板Pに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれは、例えばリニアモータによってY軸方向に駆動される。 The Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 are provided on the lower surface of the lens barrel surface plate 16 above the air floating unit group 84B. Each of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 is made of a member having a U-shaped YZ cross section, and is attached to guides 121a, 121b, and 121c that are attached to the lens barrel surface plate 16 and have the Y-axis direction as a longitudinal direction. Can be moved. Each of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 has a YZ cross-section L-shaped suction portion that can be suction-fixed to the side surface and the back surface of the −Y side end portion of the substrate P at its lower end portion. A reflecting surface is provided on the surface on the Y side. In this case, each of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 is suctioned to the substrate P and released, that is, attached and detached by the main controller 50. Each of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 is driven in the Y-axis direction by a linear motor, for example.

Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれは、Y軸方向に関してその反射面と基板Pとの位置関係が一定になるように基板Pに吸着固定される。 Each of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 is adsorbed and fixed to the substrate P so that the positional relationship between the reflecting surface and the substrate P is constant in the Y-axis direction.

本第3の実施形態に係る露光装置300では、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれに計測ビームを照射して、基板PのY位置を計測する3つのY干渉計130Y、130Y、130Yが設けられている。Y干渉計130Y、130Y、130Yは、エア浮上ユニット群84Bの上方の空間を通ってY軸に平行な計測ビームをY検出ユニット124Y、124Y、124Yのそれぞれの反射面における基板Pの側面(端面)とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Pの上面とのZ軸方向の間隔は、小さいほど望ましく、例えば1mm以下であることが望ましい。ここで、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yの移動が妨げられるおそれがある場合には、エア浮上ユニット群84Bの上面の一部にY検出ユニット124Y、124Y、124Yの移動経路に沿って凹部(不図示)が形成される。 In the exposure apparatus 300 according to the third embodiment, three Y interferometers 130Y 1 that measure the Y position of the substrate P by irradiating the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 with measurement beams, respectively. 130Y 2 and 130Y 3 are provided. Y interferometers 130Y 1 , 130Y 2 , and 130Y 3 pass measurement beams parallel to the Y axis through the space above air levitation unit group 84B on the reflection surfaces of Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 , respectively. Irradiation is performed at a position substantially the same height as the side surface (end surface) of the substrate P. The smaller the distance in the Z-axis direction between the measurement beam and the upper surface of the substrate P, the more desirable, for example, 1 mm or less. Here, when there is a risk that the movement of the Y detection unit 124Y 1, 124Y 2, 124Y 3 is prevented, the movement of the Y detection unit 124Y 1, 124Y 2, 124Y 3 a part of the upper surface of the air floating unit group 84B A recess (not shown) is formed along the path.

一対のX干渉計130X、130X及び3つのY干渉計130Y、130Y、130Yの計測結果は、主制御装置50に供給されている。主制御装置50は、X干渉計130X、130Xによる計測結果に基づいて、一対のX干渉計130X、130Xのそれぞれの計測ビームの照射点における基板PのX位置、及び基板Pのθz回転を求め、Y干渉計130Y、130Y、130Yのそれぞれの計測結果に基づいて、それぞれの計測ビームの照射点における基板PのY位置を求める。 The measurement results of the pair of X interferometers 130X 1 and 130X 2 and the three Y interferometers 130Y 1 , 130Y 2 , and 130Y 3 are supplied to the main controller 50. Based on the measurement results of X interferometers 130X 1 and 130X 2 , main controller 50 determines the X position of substrate P at the measurement beam irradiation point of each of the pair of X interferometers 130X 1 and 130X 2 , and The θz rotation is obtained, and the Y position of the substrate P at the irradiation point of each measurement beam is obtained based on the measurement results of the Y interferometers 130Y 1 , 130Y 2 , and 130Y 3 .

本第3の実施形態に係る露光装置300では、基板Pに対する第1層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第1の実施形態と相違するが、その他については、第1の実施形態に係る露光装置100と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Pに対して第1層目の露光を行う場合について、図32(A)〜図33(F)に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図32(A)〜図33(F)において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図32(A)〜図33(F)において、エア浮上ユニット群84A、84Bは、一部が省略して示されている。   In the exposure apparatus 300 according to the third embodiment, the alignment method of the substrate when the first layer is exposed to the substrate P is different from that of the first embodiment described above. The same operation is performed in the same procedure as the exposure apparatus 100 according to the embodiment. In the following, the case where the first layer exposure is performed on the substrate P will be described based on FIG. 32A to FIG. 33F with reference to other drawings as appropriate, focusing on the differences. To do. Note that the exposure area IA shown in FIGS. 32A to 33F is an illumination area where the illumination light IL is irradiated through the projection optical system PL at the time of exposure. Although not formed, it is always shown in order to clarify the positional relationship between the substrate P and the projection optical system PL. 32A to 33F, the air levitation unit groups 84A and 84B are partially omitted.

ここでは、基板Pに、図31に示される6つのショット領域SA1〜SA6を形成する場合について、説明する。   Here, the case where the six shot areas SA1 to SA6 shown in FIG. 31 are formed on the substrate P will be described.

まず、前述と同様に、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PST上への基板Pの搬入(投入)が行われ、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置される(図32(A)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Bの一部により基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。このとき、図32(A)に示されるように、一対のX検出ユニット124X、124Xは、主制御装置50によって、基板Pの第1番目の領域(ショット領域SA1が形成される領域)のY軸方向の一端と他端に対応する、−X側のエッジの位置に取り付けられている。また、最も+X側のY検出ユニット124Yは、主制御装置50によって、基板Pの−Y側の端部に取り付けられている。 First, as described above, under the control of the main controller 50, the mask M is loaded onto the mask stage MST by a mask transfer device (mask loader) (not shown), and the substrate carry-in device (not shown) is used. Then, the substrate P is carried (injected) onto the substrate stage apparatus PST, and the substrate P is placed across the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B (see FIG. 32A). . At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to suction. As a result, a part of the substrate P (about 3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84B). 3) is in a state where it is supported by levitation. At this time, as shown in FIG. 32A, the pair of X detection units 124X 1 , 124X 2 is controlled by the main controller 50 in the first region of the substrate P (region where the shot region SA1 is formed). Are attached to the positions of the −X side edges corresponding to one end and the other end in the Y-axis direction. The + X side Y detection unit 124 </ b> Y 1 is attached to the −Y side end of the substrate P by the main controller 50.

その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26(ホルダPH)の位置が求められる。   Thereafter, the position of fine movement stage 26 (holder PH) relative to projection optical system PL is obtained by main controller 50 by the same alignment measurement method as in the prior art.

そして、主制御装置50は、一対のX干渉計130X、130Xを用いて、X検出ユニット124X、124XのX位置、すなわち基板Pの−X側の端面の2箇所のX位置及びθz回転を計測するとともに、最も+X側のY干渉計130Yを用いて、Y検出ユニット124YのY位置、すなわち基板Pの(−Y側の端面の)Y位置を計測する(図32(A)参照)。このとき、X干渉計130X、130Xの間隔は、Yステップ時における基板Pの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。 Then, main controller 50 uses a pair of X interferometers 130X 1, 130X 2, X position of the X detection unit 124x 1, 124x 2, i.e. the X position of the two positions of end faces of the -X side of the substrate P and with measuring the θz rotation, with Y interferometer 130Y 1 the most + X side, Y position of the Y detection unit 124Y 1, i.e. (the end surface on the -Y side) of the substrate P to measure the Y position (FIG. 32 ( A)). At this time, the interval between the X interferometers 130X 1 and 130X 2 is set to be substantially the same distance as the moving distance of the substrate P during the Y step.

そして、主制御装置50は、上記基板PのXY平面内の3自由度方向の位置の計測結果と投影光学系PLに対する微動ステージ26のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル32を駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。この位置決めは、まず、Y検出ユニット124Yが基板Pに取り付けられている状態で、Y干渉計130Yの計測結果に基づいて微動ステージ26(ホルダPH)の粗動テーブル32に対する、Y軸方方向の位置決めがなされ、その後基板Pに対する吸着が解除された後、微動ステージ26(ホルダPH)の粗動テーブル32に対する、X軸及びθz方向(あるいはX軸、θz、Z軸、θx、θyの各方向)の精密な微少位置決めが行われる。以下では、説明を省略するが、本第3の実施形態では、後述するスキャン露光時など、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yの全てが基板Pに取り付けられていないとき、すなわちY干渉計130Y、130Y、130Yのいずれによっても基板PのY位置が計測できないときの基板PのY位置の計測は、基板PがホルダPHに吸着されているときには、前述の基板ステージ干渉計システム98のY干渉計98Y、98Yによって行われる。 Then, main controller 50 drives coarse movement table 32 based on the measurement result of the position of substrate P in the XY plane in the three-degree-of-freedom direction and the result of alignment measurement of fine movement stage 26 with respect to projection optical system PL. At the same time, the fine movement stage 26 is finely driven to position the substrate P at the scan start position (acceleration start position). This positioning, first, in a state where the Y detection unit 124Y 1 is attached to the substrate P, for coarse table 32 of the fine movement stage 26 (holder PH) on the basis of the measurement results Y interferometer 130Y 1, Y-axis direction After the direction is positioned and the suction to the substrate P is released, the X-axis and θz directions (or the X-axis, θz, Z-axis, θx, θy) with respect to the coarse movement table 32 of the fine movement stage 26 (holder PH) Precise micro positioning in each direction) is performed. In the following description, in the third embodiment, when all of the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 are not attached to the substrate P, such as during scan exposure described later, that is, Y interference. The measurement of the Y position of the substrate P when the Y position of the substrate P cannot be measured by any of the totals 130Y 1 , 130Y 2 , and 130Y 3 is performed when the substrate P is adsorbed to the holder PH. Performed by Y interferometers 98Y 1 , 98Y 2 of system 98.

図32(A)には、上述のようにして、基板P上の第1番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。   FIG. 32A shows a state immediately after the substrate P is positioned at the scan start position (acceleration start position) for exposure of the first region on the substrate P as described above. Yes.

その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第3の実施形態では、各ショット領域SAn(n=1、2、3、4、5、6)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/3である。   Thereafter, in a step-and-scan exposure operation in which a step-and-scan exposure operation is performed, a plurality of regions on the substrate P are sequentially exposed. In the third embodiment, the maximum exposure width (width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6) is about 3 of the substrate P.

図32(A)の状態から、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)とが、図32(A)中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、前述と同様に、基板Pのスキャン露光が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA1が形成される(図32(B)参照)。本第3の実施形態では、スキャン露光中の基板PのX位置及びθz回転の制御は、主制御装置50によって、X干渉計130X、130Xの計測結果、及び/又は基板ステージ干渉計システム98のX干渉計98X、98Xの計測結果に基づいて行われる。 From the state of FIG. 32A, the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) are indicated by white arrows in FIG. , Driven in the −X direction, the substrate P is subjected to scan exposure in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA1 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 32B). In the third embodiment, the X position and θz rotation of the substrate P during scan exposure are controlled by the main controller 50 by the measurement results of the X interferometers 130X 1 and 130X 2 and / or the substrate stage interferometer system. This is performed based on the measurement results of 98 X interferometers 98X 1 and 98X 2 .

次に、主制御装置50によって、X検出ユニット124X、124Xが基板Pから取り外され、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるためのた+Y方向のYステップ動作が、前述の第1の実施形態と同様に基板Yステップ送り装置88を用いて行われる(図32(B)中の白抜き矢印参照)。主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを、基板Pの−Y側の端部に取り付け、Yステップ動作中、そのY位置の変化をY干渉計130Yを用いてモニタしつつ、基板Pを+Y方向に駆動する。これにより、基板Pは、ショット領域SA1に−Y側で隣接する未露光の第2番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる(図32(C)参照)。すなわち、このようにして、基板PのYステップ及びY位置のラフな位置決めが行われる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。 Next, the main controller 50 removes the X detection units 124X 1 and 124X 2 from the substrate P, and the Y step operation in the + Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed as described above. This is performed using the substrate Y step feeding device 88 as in the first embodiment (see the white arrow in FIG. 32B). The main control unit 50, the Y detection unit 124Y 1, attached to the end portion of the -Y side of the substrate P, during the Y step operation, while monitoring the change in the Y position using the Y interferometer 130Y 1, the substrate P Is driven in the + Y direction. As a result, the substrate P has an unexposed second area (exposure target area) adjacent to the shot area SA1 on the −Y side (and an area adjacent to the + X side) opposed to the holder PH. And part of the air levitation unit group 84A and part of the air levitation unit group 84B (see FIG. 32C). That is, in this way, rough positioning of the Y step and the Y position of the substrate P is performed. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、主制御装置50は、一対のX検出ユニット124X、124Xを基板Pの−X側の端部の2箇所に取り付け、X干渉計130X、130Xを用いてX検出ユニット124X、124XのX位置(基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置)及びθz回転を計測するとともに、Y干渉計130Yを用いて基板PのY位置を計測する。 Then, main controller 50 attaches a pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 to two positions on the −X side end of substrate P, and uses X interferometers 130X 1 and 130X 2 to detect X detection unit 124X 1. , with measures the and θz rotation (X two positions on the -X side edge of the substrate P) X position of 124x 2, measure the Y position of the substrate P by using the Y interferometer 130Y 1.

上記の3つの干渉計130X、130X、及び130Yを用いた投影光学系PLに対する基板Pの位置計測(アライメント計測)では、主制御装置50は、先に前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に一方のX干渉計130Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のX干渉計130Xを用いて計測する。従って、主制御装置50は、基板Pの−X側のエッジ上の同一計測対象位置(計測点)のX軸方向の位置の変化(変位)量を、計測することができる。また、主制御装置50は、先に前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板PのY位置を計測したY干渉計130Yを用いて、基板PのY位置を計測する。すなわち、主制御装置50は、基板PのY軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第2番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 In the position measurement (alignment measurement) of the substrate P with respect to the projection optical system PL using the above three interferometers 130X 1 , 130X 2 , and 130Y 1 , the main controller 50 first determines the previous shot area (in this case, the shot). substantially the same position as the position on the -X side edge of the substrate P measured using one of the X interferometer 130X 2 before the exposure area SA1) (measurement points), with the other of X interferometer 130X 1 To measure. Therefore, the main controller 50 can measure the amount of change (displacement) in the X-axis direction of the same measurement target position (measurement point) on the −X side edge of the substrate P. The main control unit 50, previously before the shot area (in this case, the shot area SA1) using Y interferometer 130Y 1 of measuring the Y position of the substrate P before exposure, to measure the Y position of the substrate P . That is, main controller 50 measures the displacement amount of substrate P in the Y-axis direction. Therefore, even if the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the second region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板P上の第2番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への位置決め、及び微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、Y軸、X軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決めを行う。図32(C)には、このようにして、ホルダPH(微動ステージ26)が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。   When the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 performs exposure of the second region on the substrate P in the same procedure as described above based on the alignment measurement result. Positioning to the scan start position (acceleration start position) for fine movement and precise fine positioning of the fine movement stage 26 with respect to the coarse movement table 32 in the Y-axis, X-axis, and θz directions (or directions of six degrees of freedom). FIG. 32C shows a state where the holder PH (fine movement stage 26) is positioned at the scan start position in this way.

そして、主制御装置50は、図32(C)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA2が形成される(図32(D)参照)。   Then, main controller 50 determines + X between substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and mask M (mask stage MST), as indicated by a hollow arrow in FIG. Direction acceleration is started and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA2 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 32D).

次に、主制御装置50によって、X検出ユニット124X、124Xが基板Pから取り外され、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるための+Y方向のYステップ動作が前述と同様に行われる(図32(D)中の白抜き矢印参照)。主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを、基板Pの−Y側の端部に取り付け、Yステップ動作中、そのY位置の変化をY干渉計130Yを用いてモニタしつつ、基板Pを+Y方向に駆動する。これにより、図32(E)に示されるように、基板Pは、ショット領域SA2に−Y側で隣接する未露光の第3番目の領域(露光対象領域)(及びこれに+X側で隣接する領域)がホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。 Next, the main controller 50 removes the X detection units 124X 1 and 124X 2 from the substrate P, and the Y step operation in the + Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is the same as described above. Is performed (see the white arrow in FIG. 32D). The main control unit 50, the Y detection unit 124Y 1, attached to the end portion of the -Y side of the substrate P, during the Y step operation, while monitoring the change in the Y position using the Y interferometer 130Y 1, the substrate P Is driven in the + Y direction. Accordingly, as shown in FIG. 32E, the substrate P is adjacent to the shot area SA2 on the −Y side, which is adjacent to the unexposed third area (exposure target area) (and to the + X side). The region) faces the holder PH, and is placed across the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84A. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). As a result, a part of the substrate P (about 1/3 of the entire substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining approximately 2/2 of the entire substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84A). 3) is in a state where it is supported by levitation.

そして、主制御装置50は、一対のX検出ユニット124X、124Xを基板Pの−X側の端部の2箇所にそれぞれ取り付け、X干渉計130X、130Xを用いてX検出ユニット124X、124XのX位置(基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置)及びθz回転を計測するとともに、Y干渉計130Yを用いて基板PのY位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のX干渉計130Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のX干渉計130Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA2)の露光前に基板PのY位置を計測したY干渉計130Yを用いて、基板PのY位置を計測する。このため、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第3番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 Then, main controller 50 attaches a pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 to two positions on the −X side end of substrate P, respectively, and uses X interferometers 130X 1 and 130X 2 to detect X detection unit 124X. 1 and X position of 124X 2 ( two X positions on the −X side edge of the substrate P) and θz rotation are measured, and the Y position of the substrate P is measured using the Y interferometer 130Y 1 . In this case, in the same manner as described above, substantially the same position as the position on the edge of the -X side of the substrate P measured using one of the X interferometer 130X 2 prior to exposure before the shot area (measurement point), measured using the other of X interferometers 130X 1, before shot area (in this case, the shot area SA2) using Y interferometer 130Y 1 of measuring the Y position of the substrate P before exposure, Y position of the substrate P Measure. For this reason, although the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the third region can be accurately performed without any trouble.

そして、基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板P上の第3番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決めが行われ、図32(E)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図32(F)には、基板P上の第3番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26、28、32、PH)が停止した状態が示されている。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA3が形成されている。   When the new alignment measurement of the substrate P is completed, the main controller 50 starts scanning for exposure of the third region on the substrate P in the same procedure as described above based on the alignment measurement result. The substrate P is positioned at the position (acceleration start position), and the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M are indicated by the white arrows in FIG. The acceleration in the −X direction with (mask stage MST) is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. FIG. 32 (F) shows a state in which the scan exposure for the third region on the substrate P is completed and the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped. By this exposure, a shot area SA3 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P.

次に、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板Pを、図32(F)中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板PのXステップ動作を行う。このXステップ動作に先立って、主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを、基板Pから取り外す。この場合、ショット領域SA3の露光後、基板Pは、ホルダPHから外されていないので、主制御装置50は、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行うことができる。基板PのXステップ動作は、その位置決めのために行われる。主制御装置50は、X干渉計130X、130Xの計測値に基づいて、基板PのX位置とともにθz回転をモニタしつつ、上記の基板PのXステップ動作を行う。 Next, in preparation for acceleration for the next exposure, main controller 50 drives substrate P slightly in the + X direction as indicated by a white arrow in FIG. Step operation is performed. Prior to the X-step operation, the main controller 50, the Y detection unit 124Y 3, removed from the substrate P. In this case, since the substrate P is not detached from the holder PH after the exposure of the shot area SA3, the main controller 50 can position the substrate for the next exposure based on the previous alignment result. . The X-step operation of the substrate P is performed for its positioning. Main controller 50 performs the above-described X-step operation of substrate P while monitoring the θz rotation together with the X position of substrate P based on the measured values of X interferometers 130X 1 and 130X 2 .

主制御装置50は、基板PのXステップ後、図33(A)に示されるように、Y検出ユニット124Yを基板Pの−Y側の端部に取り付けた状態で、Y干渉計130Yを用いて基板PのY位置を計測し、基板PのY位置の微調整を行う。これにより、基板Pの第4番目の領域の露光のための加速開始位置への位置決めが終了する。図33(A)には、基板P(ホルダPH(微動ステージ26))が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。この場合、主制御装置50は、上述の基板PのXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。ここで、本第3の実施形態では、一対のX検出ユニット124X、124X及びY検出ユニット124Y〜124Yのいずれか、例えばY検出ユニット124Yを基板Pに取り付け、X干渉計130X、130Xを用いて、X検出ユニット124X、124XのX位置を検出するとともに、Y干渉計130Yを用いてY検出ユニット124YのY位置を検出することで、基板Pの基準位置、例えば基板中心のX、Y、θz方向の位置を求めることができる。従って、ショット領域SA3の露光後、基板Pは、ホルダPHから仮に取り外しても支障なく、第4番目の露光のための加速開始位置へ基板Pを位置決めすることができる。 The main controller 50, after X steps the substrate P, as shown in FIG. 33 (A), the Y detection unit 124Y 3 in a state attached to an end portion of the -Y side of the substrate P, Y interferometer 130Y 3 Is used to measure the Y position of the substrate P and finely adjust the Y position of the substrate P. Thereby, the positioning to the acceleration start position for the exposure of the fourth region of the substrate P is completed. FIG. 33A shows a state where the substrate P (holder PH (fine movement stage 26)) is positioned at the scan start position. In this case, main controller 50 returns mask stage MST to the acceleration start position in parallel with the X-step operation of substrate P described above. Here, in the third embodiment, any one of the pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 and the Y detection units 124Y 1 to 124Y 3 , for example, the Y detection unit 124Y 3 is attached to the substrate P, and the X interferometer 130X 1 , 130 X 2 is used to detect the X position of the X detection units 124 X 1 , 124 X 2 , and the Y position of the Y detection unit 124 Y 3 is detected using the Y interferometer 130 Y 3. The position, for example, the position of the substrate center in the X, Y, and θz directions can be obtained. Therefore, after the exposure of the shot area SA3, the substrate P can be positioned at the acceleration start position for the fourth exposure without any problem even if the substrate P is temporarily removed from the holder PH.

そして、主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを基板Pから取り外し、図33(A)中の白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA4が形成される(図33(B)参照)。 Then, main controller 50, remove the Y detection unit 124Y 3 from the substrate P, as shown by a white arrow in FIG. 33 (A), the substrate P (substrate stage (26,28,32, PH)) Acceleration in the −X direction with the mask M (mask stage MST) is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA4 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 33B).

次に、主制御装置50によって、X検出ユニット124X、124Xが基板Pから取り外され、基板Pの未露光領域をホルダPH上へ移動させるための−Y方向のYステップ動作が、前述と同様に、行われる(図33(B)中の白抜き矢印参照)。主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを、基板Pの−Y側の端部に取り付け、Yステップ動作中、そのY位置の変化をY干渉計130Yを用いてモニタしつつ、基板Pを−Y方向に駆動する。これにより、基板P上のショット領域SA2と該ショット領域SA2に+X側で隣接する第5番目の領域とがホルダPHに対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる(図33(C)参照)。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Aの一部とエア浮上ユニット群84Bの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。 Next, the main controller 50 removes the X detection units 124X 1 and 124X 2 from the substrate P, and the Y step operation in the −Y direction for moving the unexposed area of the substrate P onto the holder PH is as described above. The same is done (see the white arrow in FIG. 33B). The main control unit 50, the Y detection unit 124Y 3, attached to the end portion of the -Y side of the substrate P, during the Y step operation, while monitoring the change in the Y position using the Y interferometer 130Y 3, the substrate P Is driven in the -Y direction. Accordingly, the shot area SA2 on the substrate P and the fifth area adjacent to the shot area SA2 on the + X side face the holder PH, and the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and the air levitation unit group 84B is placed across a part of 84B (see FIG. 33C). At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH, a part of the air levitation unit group 84A, and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P is formed by a part of the air levitation unit group 84A and a part of the air levitation unit group 84B. (The remaining approximately 2/3 of the entire substrate P) is supported in a floating state.

そして、主制御装置50は、一対のX検出ユニット124X、124Xを基板Pの−X側の端部の2箇所にそれぞれ取り付け、X干渉計130X、130Xを用いてX検出ユニット124X、124XのX位置(基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置)及びθz回転を計測するとともに、Y干渉計130Yを用いて基板PのY位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ122Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のエッジセンサ122Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA1)の露光前に基板Pの−Y側のエッジのY位置を計測したエッジセンサ122Yを用いて、基板Pの同一のエッジのY位置を計測する。このため、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第5番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 Then, main controller 50 attaches a pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 to two positions on the −X side end of substrate P, respectively, and uses X interferometers 130X 1 and 130X 2 to detect X detection unit 124X. 1 and X position of 124X 2 ( two X positions on the −X side edge of the substrate P) and θz rotation are measured, and the Y position of the substrate P is measured using the Y interferometer 130Y 1 . Also in this case, as described above, the position (measurement point) substantially the same as the position on the −X side edge of the substrate P measured by using one edge sensor 122X1 before the exposure of the previous shot area, edge sensors 122X 2 measured using the previous shot area (in this case, the shot area SA1) using an edge sensor 122Y 3 of measuring the Y position of the -Y side of the edge of the substrate P before the exposure of the substrate P Measure the Y position of the same edge. For this reason, although the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the fifth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板P上の第5番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決めが行われ、図30(C)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA5が形成される(図33(D)参照)。   When the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the main controller 50 exposes the fifth region on the substrate P in the same procedure as described above based on the alignment measurement result. The substrate P is positioned at the scan start position (acceleration start position) for the substrate P, and as shown by the white arrow in FIG. 30C, the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH) )) And the mask M (mask stage MST) are accelerated in the −X direction, and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA5 where the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 33D).

次に、主制御装置50によって、X検出ユニット124X、124Xが基板Pから取り外され、基板Pの最後の未露光領域をホルダPH上へ移動させるための−Y方向のYステップ動作が、前述と同様に行われる(図33(D)中の白抜き矢印参照)。主制御装置50は、Y検出ユニット124Yを、基板Pの−Y側の端部に取り付け、Yステップ動作中、そのY位置の変化をY干渉計130Yを用いてモニタしつつ、基板Pを−Y方向に駆動する。これにより、図33(E)に示されるように、基板Pは、最後の未露光領域、及びこれに隣接するショット領域SA1が、ホルダPH上に対向し、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、ホルダPHとエア浮上ユニット群84Bの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50によりホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Bの一部によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。 Next, the main controller 50 removes the X detection units 124X 1 and 124X 2 from the substrate P, and a Y step operation in the −Y direction for moving the last unexposed area of the substrate P onto the holder PH is performed. This is performed in the same manner as described above (see the white arrow in FIG. 33D). The main control unit 50, the Y detection unit 124Y 3, attached to the end portion of the -Y side of the substrate P, during the Y step operation, while monitoring the change in the Y position using the Y interferometer 130Y 3, the substrate P Is driven in the -Y direction. Thus, as shown in FIG. 33E, the substrate P has the last unexposed area and the shot area SA1 adjacent thereto facing the holder PH, and the holder PH and the air levitation unit group 84B. It is in a state of being placed across a part. At this time, the substrate P is levitated and supported by the holder PH and a part of the air levitation unit group 84B. Then, the main controller 50 switches the holder PH from exhaust to intake (suction). Thereby, a part of the substrate P (about 1/3 of the whole substrate P) is sucked and fixed by the holder PH, and a part of the substrate P (the remaining about 2/2 of the whole substrate P is absorbed by a part of the air floating unit group 84B). 3) is in a state where it is supported by levitation.

そして、主制御装置50は、一対のX検出ユニット124X、124Xを基板Pの−X側の端部の2箇所にそれぞれ取り付け、X干渉計130X、130Xを用いてX検出ユニット124X、124XのX位置(基板Pの−X側のエッジの2箇所のX位置)、及び基板Pのθz回転を計測するとともに、Y干渉計130Yを用いて基板PのY位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のX干渉計130Xを用いて計測した基板Pの−X側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置(計測点)を、他方のX干渉計130Xを用いて計測し、前ショット領域(この場合、ショット領域SA5)の露光前に基板PのY位置を計測したY干渉計130Yを用いて、基板PのY位置を計測する。従って、一旦、基板PをホルダPHから取り外したにも拘らず、支障なく、第6番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。 Then, main controller 50 attaches a pair of X detection units 124X 1 and 124X 2 to two positions on the −X side end of substrate P, respectively, and uses X interferometers 130X 1 and 130X 2 to detect X detection unit 124X. 1, X position of 124x 2 (2 places of the X position of the -X side edge of the substrate P), and with measuring the θz rotation of the substrate P, measure the Y position of the substrate P by using the Y interferometer 130Y 3 To do. In this case as well, as described above, a position (measurement point) substantially the same as the position on the −X side edge of the substrate P measured using one X interferometer 130X1 before the exposure of the previous shot area is measured using the other of X interferometer 130X 2, before the shot area (in this case, the shot area SA5) using Y interferometer 130Y 3 of measuring the Y position of the substrate P before exposure, Y position of the substrate P Measure. Therefore, even when the substrate P is once removed from the holder PH, new alignment measurement for exposure of the sixth region can be performed with high accuracy without any trouble.

そして、基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板P上の第6番目の領域の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)への基板Pの位置決めが行われ、図33(E)中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26、28、32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板P上には感応層が露光されたショット領域SA6が形成される(図32(F)参照)。   When the new alignment measurement of the substrate P is completed, the main controller 50 starts scanning for exposure of the sixth region on the substrate P in the same procedure as described above based on the alignment measurement result. Positioning of the substrate P at the position (acceleration start position) is performed, and the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M are indicated by the white arrows in FIG. The acceleration in the −X direction with (mask stage MST) is started, and scan exposure is performed in the same manner as described above. By this exposure, a shot area SA6 in which the sensitive layer is exposed is formed on the substrate P (see FIG. 32F).

一方、上記の基板Pの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Pがエア浮上ユニット群84A上に搬入(投入)され、上記のショット領域SA6に対する露光と並行して、新しく投入された基板Pが、搬送される。一方、すべてのショット領域SA1〜SA6に対する露光が終わった基板Pは、主制御装置50により、ホルダPH上からエア浮上ユニット群84Bの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって+X方向に搬出される。   On the other hand, immediately before the new alignment measurement of the substrate P is started, a new substrate P is loaded (introduced) onto the air levitation unit group 84A by a substrate carry-in device (not shown), and exposure to the shot area SA6 is performed. In parallel, the newly loaded substrate P is transported. On the other hand, the substrate P that has been exposed to all the shot areas SA1 to SA6 is carried by the main controller 50 from the holder PH onto the air levitation unit group 84B, and unloaded in the + X direction by a substrate unloader (not shown). Is done.

上記の露光済みの基板Pのエア浮上ユニット群84Bの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Pは、主制御装置50により、−Y側の一部(1/3の部分)がホルダPH上に位置させられ、ホルダPHによってその一部が吸着される(固定される)。そして、上記の露光済みの基板Pの搬出と並行して、ホルダPHに一部が固定された基板Pに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域(最も−Y側でかつ+X側の領域)に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第1枚目の基板Pに対する露光の際と同様の手順で、第2枚目の基板P上の残りの領域に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作、並びに第3枚目以降の基板に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作が繰り返される。   Substantially simultaneously with the slide conveyance of the exposed substrate P onto the air levitation unit group 84B, the newly loaded substrate P is transferred by the main controller 50 to a part on the -Y side (part 1/3). ) Is positioned on the holder PH, and a part thereof is adsorbed (fixed) by the holder PH. Then, in parallel with carrying out the exposed substrate P, the substrate P partially fixed to the holder PH is subjected to the same alignment operation as described above, and then the substrate P, the mask M, The acceleration in the + X direction is started, and scan exposure is performed on the first area (the area on the most -Y side and + X side) in the same manner as described above. Thereafter, in the same procedure as the exposure for the first substrate P described above, the alignment (X step, Y step) for the remaining region on the second substrate P, the exposure operation, etc. Operations such as alignment (X step, Y step) and exposure with respect to the third and subsequent substrates are repeated.

以上説明したように、本第3の実施形態に係る露光装置300によると、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置300によると、基板Pに対する第1層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Pにマークを形成する必要がない。   As described above, the exposure apparatus 300 according to the third embodiment can obtain the same effects as those of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above. In addition, according to the exposure apparatus 300, it is not necessary to form a mark on the substrate P using a titler or the like in advance when the first layer is exposed to the substrate P.

なお、上記第3の実施形態では、X検出ユニット124X、124Xが、ホルダPHに設けられている場合について例示したが、ホルダPHに設けない場合には、例えば、上述のY検出ユニット124Y〜124Yと同様の構成の一対のY検出ユニットを微動ステージ26の外部に設けても良い。 In the third embodiment, the case where the X detection units 124X 1 and 124X 2 are provided in the holder PH is illustrated. However, in the case where the X is not provided in the holder PH, for example, the Y detection unit 124Y described above is used. a pair of Y detection unit having the same constitution as 1 ~124Y 3 may be provided outside of the fine moving stage 26.

また、上記第3の実施形態では、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yは、エア浮上ユニット群84B上方の鏡筒定盤16の下面に設けられるものとしたが、これに限らず、一方のエア浮上ユニット群84Bの一部にガイド121a、121b、121cが配置可能な空隙を設け、その空隙内にガイド121a、121b、121c等とともに、Y検出ユニット124Y、124Y、124Yを配置しても良い。 In the third embodiment, the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , and 124Y 3 are provided on the lower surface of the lens barrel surface plate 16 above the air levitation unit group 84B. A space in which the guides 121a, 121b, 121c can be arranged is provided in a part of one air levitation unit group 84B, and the Y detection units 124Y 1 , 124Y 2 , 124Y 3 are installed in the space together with the guides 121a, 121b, 121c, etc. It may be arranged.

また、上記第3の実施形態では、X干渉計130X、130X及びY干渉計130Y〜130Yのそれぞれを用いて、X検出ユニット124X、124X及びY検出ユニット124Y〜124Yの位置を検出する場合について例示した。しかし、これに限らず、少なくとも1つの検出ユニットの位置をエンコーダで計測しても良い。 In the third embodiment, the X detection units 124X 1 and 124X 2 and the Y detection units 124Y 1 to 124Y 3 are used by using the X interferometers 130X 1 and 130X 2 and the Y interferometers 130Y 1 to 130Y 3 , respectively. The case of detecting the position of is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the position of at least one detection unit may be measured by an encoder.

なお、上記各実施形態では、ホルダPHの基板保持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズの1/3に限らず、1/2、1/4等であっても良く、要は、ホルダPHの基板保持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズよりある程度以上小さければ良い。実際には、基板P上に形成されるショット領域のサイズと同等に(僅かに大きく)設定される。   In each of the above embodiments, the size of the substrate holding surface of the holder PH in the Y-axis direction is not limited to 1/3 of the size of the substrate P in the Y-axis direction, and may be 1/2, 1/4, or the like. In short, the size of the substrate holding surface of the holder PH in the Y-axis direction may be smaller than the size of the substrate P in the Y-axis direction to some extent. Actually, it is set to be the same (slightly larger) as the size of the shot area formed on the substrate P.

なお、上記各実施形態では、ホルダPHのY軸方向の一側と他側に、粗動テーブル32及び微動ステージ26等と分離して配置されたフレーム上にエア浮上ユニット群84A、84Bが設置される場合について説明したが、エア浮上ユニット群84A、84Bのうち少なくとも一方を、粗動テーブル32上に搭載してX軸方向に可動な構成としても良いし、あるいは粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニット群を搭載して、X軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニット群が搭載された粗動テーブル32又は粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、エア浮上ユニット群の内部に配置された前述の基板Yステップ送り装置88を設けても良い。   In each of the above embodiments, the air levitation unit groups 84A and 84B are installed on the frame arranged separately from the coarse movement table 32, the fine movement stage 26, and the like, on one side and the other side of the holder PH in the Y-axis direction. However, at least one of the air levitation unit groups 84A and 84B may be mounted on the coarse motion table 32 so as to be movable in the X-axis direction, or follow the coarse motion table. Another moving body that moves may be provided, and an air levitation unit group may be mounted on the other moving body so as to be movable in the X-axis direction. In this case, the above-described substrate Y step feeding device 88 disposed inside the air levitation unit group on the coarse movement table 32 on which the air levitation unit group is mounted or another moving body that moves following the coarse movement table. May be provided.

なお、上記各実施形態では、基板Pの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット群84A、84Bを用いる場合について説明したが、これに限らず、コロ又はボール等を用いた接触型の転がり軸受を備えた基板の垂れ下がり防止装置を、上記各実施形態のエア浮上ユニットの少なくとも一部と入れ替えても良い。基板Pの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット、転がり軸受以外の軸受部材を備えた基板の垂れ下がり防止装置を用いても良い。   In each of the above embodiments, the case where the air levitation unit groups 84A and 84B are used for the purpose of preventing the substrate P from being bent is described. However, the present invention is not limited to this, and a contact-type rolling bearing using a roller or a ball is used. The apparatus for preventing the substrate from hanging down may be replaced with at least a part of the air levitation unit of each of the above embodiments. For the purpose of preventing the substrate P from being bent, a substrate drooping prevention device including a bearing member other than the air floating unit and the rolling bearing may be used.

また、上記各実施形態では、微動ステージ26にホルダPHが搭載された場合について説明したが、これに限らず、微動ステージの素材としてセラミックスなどを用いる場合には、その上部にエッチング加工等を施して、基板を保持する上記ホルダPHと同等の機能を有する保持部を微動ステージと一体で構成しても良い。   In each of the above embodiments, the case where the holder PH is mounted on the fine movement stage 26 has been described. However, the present invention is not limited to this, and when ceramics or the like is used as the material of the fine movement stage, an etching process or the like is performed on the upper part. In addition, a holding unit having a function equivalent to that of the holder PH for holding the substrate may be configured integrally with the fine movement stage.

また、上記各実施形態が共通に備えている構成部分にも、露光装置が必ずしも備えていなくても良いものもある。例えば、重量キャンセル装置は、必須ではない。この場合、ホルダを移動させるための移動ステージが必要になるが、その移動ステージは、いわゆる粗微動ステージであっても良いし、単独の6DOFステージであっても良い。要は、移動ステージは、ホルダをXY平面内で(少なくともX軸方向に)駆動できれば良く、6自由度方向に駆動可能でれば、一層望ましい。   In addition, some of the components provided in common in each of the above embodiments may not necessarily be provided in the exposure apparatus. For example, a weight cancellation device is not essential. In this case, a moving stage for moving the holder is required, but the moving stage may be a so-called coarse / fine moving stage or a single 6DOF stage. In short, the moving stage only needs to be able to drive the holder in the XY plane (at least in the X-axis direction), and it is more desirable if it can be driven in the direction of six degrees of freedom.

なお、上記各実施形態では、露光装置が、基板Pのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置、さらには投影光学系を用いないプロキシミティ方式の露光装置にも、上記各実施形態は適用が可能である。   In each of the above-described embodiments, the case where the exposure apparatus is a projection exposure apparatus that performs scanning exposure with a step-and-scan operation of the substrate P has been described. However, the present invention is not limited to this, and the step-and-stitch method The above-described embodiments can also be applied to a proximity exposure apparatus that does not use a projection optical system.

また、上記各実施形態の露光装置では、照明光は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ(波長:355nm、266nm)などを使用しても良い。 In the exposure apparatus of each of the above embodiments, the illumination light is ultraviolet light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). It may be. As the illumination light, for example, a single wavelength laser beam oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium). In addition, harmonics converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used. A solid laser (wavelength: 355 nm, 266 nm) or the like may be used.

また、上記各実施形態では、投影光学系PLが、複数の投影光学系(投影光学ユニット)を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの数はこれに限らず、1つ以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。   In each of the above-described embodiments, the case where the projection optical system PL is a multi-lens projection optical system including a plurality of projection optical systems (projection optical units) has been described. Not limited to one or more. The projection optical system is not limited to a multi-lens type projection optical system, and may be a projection optical system using an Offner type large mirror, for example.

また、上記各実施形態では投影光学系PLとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。   In each of the above-described embodiments, the case where the projection optical system PL has the same magnification is described. However, the present invention is not limited to this, and the projection optical system may be either a reduction system or an enlargement system.

なお、上記各実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク)、例えば、非発光型画像表示素子(空間光変調器とも呼ばれる)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を用いる可変成形マスクを用いても良い。   In each of the above embodiments, a light transmissive mask in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive mask substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, an electronic mask (variable molding mask) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, for example, Alternatively, a variable shaping mask using DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (also referred to as a spatial light modulator) may be used.

なお、上記各実施形態に係る露光装置は、サイズ(外径、対角線、一辺の少なくとも1つを含む)が500mm以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ(FPD)用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。これは、基板の大型化に対応すべく本発明がなされているからである。   The exposure apparatus according to each of the above embodiments is a substrate having a size (including at least one of an outer diameter, a diagonal line, and one side) of 500 mm or more, for example, a large substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display element. It is particularly effective to apply to an exposure apparatus that performs exposure. This is because the present invention has been made to cope with an increase in the size of the substrate.

また、上記各実施形態に係る露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造することができる。まず、パターン像を感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程で上記各実施形態の露光装置を用いて、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。このパターン形成工程が複数回繰り返されることで、基板上には複数層のパターンが重ね合わせて形成される。第1層目の露光及び第2層目以降の露光のそれぞれに際してのアライメントは、前述の如く行われる。その後、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、及びモジュール組立工程等を経ることによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。   In addition, a liquid crystal display element as a micro device can be manufactured using the exposure apparatus according to each of the above embodiments. First, a so-called photolithography process is performed in which a pattern image is formed on a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). A predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate using the exposure apparatus of each of the above embodiments in this photolithography process. Thereafter, the exposed substrate is subjected to various processes such as a developing process, an etching process, and a resist stripping process, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate. By repeating this pattern formation step a plurality of times, a plurality of layers of patterns are superimposed on the substrate. The alignment in each of the first layer exposure and the second and subsequent layer exposures is performed as described above. Thereafter, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained through a color filter forming process, a cell assembling process, a module assembling process, and the like.

本発明の位置合わせ方法は、基板に対して第1層目の露光を行う際の基板の位置合わせに適している。また、本発明の露光方法は、基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法は、液晶表示素子等の製造に適している。   The alignment method of the present invention is suitable for alignment of the substrate when the first layer is exposed to the substrate. The exposure method of the present invention is suitable for forming a plurality of partitioned regions in which a plurality of layer patterns are superimposed on a substrate. The device manufacturing method and the flat panel display manufacturing method of the present invention are suitable for manufacturing liquid crystal display elements and the like.

69…基板支持部材、98…基板ステージ干渉計システム、122X、122X…Xセンサ、122Y〜122Y…Yセンサ、124X、124X…X検出ユニット、124Y〜124Y…Y検出ユニット、130X、130X…X干渉計、130Y〜130Y…Y干渉計、P…基板、SA1〜SA6…ショット領域、M11〜M44…マーク、AL1〜AL8…アライメント検出系、IL…照明光。 69 ... Substrate support member, 98 ... Substrate stage interferometer system, 122X 1 , 122X 2 ... X sensor, 122Y 1 to 122Y 3 ... Y sensor, 124X 1 , 124X 2 ... X detection unit, 124Y 1 to 124Y 3 ... Y detection unit, 130X 1, 130X 2 ... X interferometer, 130Y 1 ~130Y 3 ... Y interferometer, P ... substrate, SA1 to SA6 ... shot area, M 11 ~M 44 ... mark, AL1~AL8 ... alignment detection system, IL ... illumination light.

Claims (15)

基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、
前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、
前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法。
In forming a plurality of partitioned areas on a substrate, an alignment method for aligning the substrate at a predetermined position,
Each time a partition area is formed on the substrate, the substrate is moved stepwise in a plane parallel to the surface of the substrate, and position information of the same detection target portion of the substrate is detected before and after the step movement. To do
An alignment method comprising: aligning the substrate with respect to a predetermined position when forming the partition region based on a detection result of position information of the detection target portion.
前記ステップ移動前の前記検出対象部の位置情報の検出は、前記区画領域の形成前に行われる請求項1に記載の位置合わせ方法。   The position alignment method according to claim 1, wherein the position information of the detection target part before the step movement is detected before the partition area is formed. 前記検出対象部は、前記区画領域に先立って前記基板上に形成されたマークであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、位置関係が既知の複数のマーク検出系のそれぞれで前記マークを検出することを含む請求項1又は2に記載の位置合わせ方法。   The detection target portion is a mark formed on the substrate prior to the partition region, and detection of positional information of the detection target portion before and after step movement of the substrate is performed by a plurality of known positional relationships. The alignment method according to claim 1, further comprising detecting the mark with each of mark detection systems. 前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記複数のマーク検出系で、同一のマークを検出することを含む請求項3に記載の位置合わせ方法。   The position alignment method according to claim 3, wherein the detection of the position information of the detection target portion before and after the step movement of the substrate includes detecting the same mark by the plurality of mark detection systems. 前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、同一のエッジ検出系を用いて前記エッジの位置を検出することを含む請求項1又は2に記載の位置合わせ方法。   The detection target portion is an edge of the substrate, and the detection of the position information of the detection target portion before and after step movement of the substrate is performed by detecting the position of the edge using the same edge detection system. The alignment method according to claim 1 or 2 including. 前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、複数のエッジ検出系を用いて同一のエッジの異なる位置を検出することと、複数のエッジ検出系の検出結果同士をキャリブレーションすることとを含む請求項1又は2に記載の位置合わせ方法。   The detection target part is an edge of the substrate, and the detection of the position information of the detection target part before and after step movement of the substrate detects different positions of the same edge using a plurality of edge detection systems. And a calibration method of detection results of a plurality of edge detection systems. 前記検出対象部は、前記基板に着脱される検出ユニットであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記基板に取り付けられた検出ユニットの位置を位置検出系を用いて検出することを含む請求項1に記載の位置合わせ方法。   The detection target unit is a detection unit that is attached to and detached from the substrate, and detection of position information of the detection target unit before and after step movement of the substrate is performed by detecting the position of the detection unit attached to the substrate. The alignment method according to claim 1, comprising detecting using a system. エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、
前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第1層目の露光に際しては、請求項1〜7のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第2層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
An exposure method for exposing a substrate with an energy beam to form a plurality of partitioned regions in which a plurality of patterns are superimposed on the substrate,
In the first layer exposure for forming the plurality of partitioned regions on the substrate, the position of the substrate with respect to the exposure position using the alignment method according to any one of claims 1 to 7. Together
In the exposure of the second and subsequent layers that form the pattern region by superimposing the plurality of partition regions formed on the substrate, the pattern is formed on the substrate together with the pattern of each partition region during the exposure before the previous layer. An exposure method for aligning the substrate with respect to the exposure position by detecting the position of the mark.
エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第1層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第2層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
An exposure method for exposing a substrate with an energy beam to form a plurality of partitioned regions in which a plurality of layers of patterns are superimposed on the substrate, wherein the plurality of partitioned regions are formed on the substrate. In the exposure of the first layer, the substrate is integrated with a substrate support member that adsorbs and supports at least a part of the outer peripheral edge of the substrate, and irradiates a measurement surface onto a reflective surface provided on the substrate support member. The substrate interferometer system measures the position of the substrate, and based on the measurement result, aligns the substrate with the exposure position,
Marks formed on the substrate together with the pattern of the partition area at the time of the exposure before the previous layer in the exposure after the second layer that forms the pattern area overlapping the plurality of partition areas formed on the substrate An exposure method for aligning the substrate with respect to the exposure position by detecting the position of the substrate.
露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第1方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、
前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第1方向の位置で、前記所定面内で前記第1方向に直交する第2方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、
前記基板が搬入された前記第1方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む露光方法。
An exposure method for driving a substrate in a first direction within a predetermined plane parallel to the surface of the substrate with respect to an exposure position and exposing a plurality of processing regions on the substrate with an energy beam,
Displace the substrate in the second direction perpendicular to the first direction within the predetermined plane at the position in the first direction according to the arrangement of the region to be processed on the substrate and the order of processing, and move it on the moving body. Carrying in the substrate;
And starting measurement for alignment of the substrate with respect to the exposure position at the position in the first direction where the substrate is carried.
前記基板を搬入することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第2方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上に前記基板を搬入する請求項10に記載の露光方法。   In carrying in the substrate, the substrate is moved onto the movable body by displacing the substrate in one direction of the second direction in accordance with the arrangement of processing regions on the substrate and the order of processing. Item 11. The exposure method according to Item 10. 前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第1方向の位置で、前記第2方向に基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出することを、さらに含む請求項10又は11に記載の露光方法。   The method further includes displacing the substrate in the second direction at a position in the first direction according to the arrangement of the processing target region on the substrate and the order of processing, and unloading the substrate from the movable body. The exposure method according to claim 10 or 11. 前記搬出することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第2方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出する請求項12に記載の露光方法。   13. The unloading includes displacing the substrate in one direction of the second direction according to the arrangement of processing target regions on the substrate and the order of processing, and unloading the substrate from the movable body. An exposure method according to 1. 請求項8〜13のいずれか一項に記載の露光方法により基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the substrate by the exposure method according to any one of claims 8 to 13,
Developing the exposed substrate. A device manufacturing method.
請求項8〜13のいずれか一項に記載の露光方法により前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
Exposing a substrate used for a flat panel display as the substrate by the exposure method according to any one of claims 8 to 13,
Developing the exposed substrate. A method of manufacturing a flat panel display.
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