JP2004259870A - Exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板に設けられたアライメントマークを検出し、露光装置の状態を検査する技術が知られている。例えば、レーザー測長系によりステージの位置を測定し、ステージの位置決めを行う露光装置において、予め定められた間隔で複数のアライメントマークが配置された基準基板をステージに載置し、そのアライメントマークの位置を読み取りながらステージを駆動するとともに、レーザー測長系によりステージの位置を測定することにより、レーザー測長系の誤差を検出するものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の技術では、基板に設けられたアライメントマークに基づいて露光装置を検査することから種々の不都合が生じた。例えば、レーザー測長系は、ミラー等の歪み、温度変化、気圧変化等で測定値に誤差が生じるため、高精度な測定を維持するにはレーザー測長系を頻繁に診断する必要がある。一方、上述の技術では、診断のたびに基準基板をステージに載置しなければならず、診断に長い時間を要する。このため、レーザー測長系の精度を高く維持しようとすると、露光装置の生産効率が大きく低下した。
【0004】
そこで、本発明は、露光装置の構成要素のみに基づいて露光装置の状態を検査可能な露光装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0006】
請求項1の発明は、ステージ(2)上の基板(100)とフォトマスク(4)とを位置合わせして前記基板にマスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージに配置された位置認識用マーク(51)と、前記フォトマスクに対する前記ステージの移動量を測定する第1の測定系(6)と、前記位置認識用マークを撮像して前記フォトマスクに対する前記位置認識用マークの位置を測定する第2の測定系(7)と、前記第1及び第2の測定系のうち一方の測定系の測定値を参照しつつ、前記ステージを基準位置から目標位置へ移動させる移動手段(3、9)と、前記第1及び第2の測定系のうち他方の測定系の測定値と、前記目標位置にて前記他方の測定系の測定すべき値とのずれに基づいて、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせに影響する前記露光装置の誤差を検出する検出手段(9)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0007】
請求項1の発明によれば、一方の測定系の測定値を参照して、ステージを基準位置から目標位置に移動する。このため、ステージが目標位置に到達したときに他方の測定系が測定すべき測定値が、基準位置における他方の測定系の測定値と、一方の測定系の測定値に基づいて特定されるステージの移動量とから一義的に定まる。従って、目標位置にて他方の測定系が本来測定すべき値と、他方の測定系の測定値とのずれから、フォトマスクとステージとの位置ずれ、フォトマスクの変形、他方の測定系の測定誤差等のフォトマスクと基板との位置合わせに影響する露光装置の誤差が検出される。例えば、一方の測定系をステージ位置を測定するレーザー測長系とし、他方の測定系を位置認識用マークとフォトマスクのアライメントマークとを撮像してその相対位置を測定する測定系とし、目標位置を位置認識用マークとアライメントマークとが一致する位置とした場合、位置認識用マークとアライメントマークとがずれていれば、フォトマスクが取付位置からずれていることが検出される。
【0008】
請求項1の発明において、前記フォトマスクにはアライメントマーク(52)が設けられ、前記第2の測定系は、前記位置認識用マーク及び前記アライメントマークを撮像して、前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定してもよい。この場合、フォトマスクとステージとの相対位置がより正確に測定される。
【0009】
請求項3の発明は、ステージ(2)上の基板(100)とフォトマスク(4)とを位置合わせして前記基板にマスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージに配置された位置認識用マーク(51)と、前記フォトマスクに配置された基準用のアライメントマーク(52)及び目標用のアライメントマーク(52)と、前記フォトマスクに対するステージの位置を測定する第1の測定系(6)と、前記位置認識用マークと前記アライメントマークとを撮像して前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定する第2の測定系(7)と、前記第1の測定系の測定したステージの位置を参照しつつ、前記位置認識用マークを前記基準用のアライメントマークを基準とした基準位置から前記目標用のアライメントマークを基準とした目標位置に移動させる移動手段(3、9)と、前記フォトマスクと前記ステージとを相対移動させ、前記相対移動後に前記第2の測定系の測定した前記位置認識用マークと前記目標位置とのずれに基づいて、前記ステージと前記フォトマスクとの回転方向のずれ又は前記フォトマスクの変形を検出する検出手段(9)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0010】
請求項3の発明によれば、第1の測定系の測定したステージの位置を参照して、基準位置と目標位置との本来あるべき相対関係に基づいて、基準位置から位置認識用マークを移動させるから、フォトマスクが取付位置から回転方向にずれている場合、又はフォトマスクが変形している場合、位置認識用マークは目標位置からずれる。そのずれを第2の測定系により検出することにより、フォトマスクとステージとの回転方向のずれ、又はフォトマスクの変形が検出される。なお、フォトマスクの変形は、例えば露光の際の温度上昇によって生じるものであり、フォトマスクと基板との位置合せのずれの原因となるものである。
【0011】
請求項3の発明において、前記基準位置は、前記基準用のアライメントマークの位置であり、前記目標位置は、前記目標用のアライメントマークの位置であってもよい。この場合、位置認識用マークと目標用のアライメントマークとのずれを測定すればよいから、フォトマスクとステージとの回転方向のずれ、又はフォトマスクの変形の検出が容易になる。
【0012】
請求項5の発明は、ステージ(2)に向けてレーザー光を照射するとともに、反射したレーザー光を受光してステージ位置を測定するためのレーザー干渉計(20)を含む第1の測定系(6)を備え、前記第1の測定系の測定するステージ位置に基づいて前記ステージ上の基板とフォトマスク(4)とを相対移動させ、前記基板の複数の領域(100a・・・100a)に順次マスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージに配置された位置認識用マーク(51)と、前記位置認識用マークを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系(7)と、前記第1の測定系の測定誤差を検出する検出手段(9)とを備え、前記第1及び第2の測定系は、前記複数の露光領域に対して露光を行う前後においてステージ位置を測定し、前記検出手段は、前記第2の測定系の測定したステージ位置の露光前後間の変化と前記第1の測定系の測定したステージ位置の露光前後間の変化とのずれに基づいて、前記第1の測定系の測定誤差を検出することにより、上述した課題を解決する。
【0013】
レーザー干渉計を利用したステージ位置の測定では、例えば、ステージを高速で移動させると、干渉の計数にエラーが生じる場合がある。請求項5の発明では、露光前後における第1の測定系の測定したステージ位置の変化と第2の測定系の測定したステージ位置の変化とを比較することにより、このようなエラーを検出できる。なお、ステージ位置の変化の比較は、ステージの移動量の比較でもよいし、移動後のステージ位置の比較でもよい。
【0014】
請求項5の発明において、前記位置認識用マークは複数設けられ、前記第2の測定系は、前記露光前の測定では、前記複数の位置認識用マークのうち最初に露光される露光領域に最も近いものを撮像してステージ位置を測定し、前記露光後の測定では、前記複数の位置認識用マークのうち最後に露光される露光領域に最も近いものを撮像してステージ位置を測定してもよい。この場合、位置認識用マークを撮像してから露光を開始するまで、露光を終了してから位置認識用マークを撮像するまでのステージ移動が縮小又は省略されるから、フォトマスクを露光領域間で移動させる間のエラーのみが検出される。なお、露光後に第2の測定系が撮像する位置認識用マークは、露光前と同じものでもよいし、異なるものでもよい。
【0015】
請求項7の発明は、ステージ(2)に向けてレーザー光を照射するとともに、反射したレーザー光を受光してステージ位置を測定するためのレーザー干渉計(20)を含む第1の測定系(6)を備え、前記第1の測定系の測定するステージ位置に基づいてステージ上の基板(100)とフォトマスク(4)とを相対移動させ、前記基板の複数の領域に順次マスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージに配置された複数の位置認識用マーク(51・・・51)と、前記複数の位置認識用マークのそれぞれを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系(7)と、前記第2の測定系により前記複数の位置認識用マークのそれぞれを順次撮像するように前記フォトマスクと前記ステージとを相対移動させる移動手段(3、9)と、前記移動手段による相対移動の際に前記第2の測定系の測定したステージ位置の変化と、前記移動手段による相対移動の際に前記第1の測定系の測定したステージ位置の変化とのずれに基づいて、前記第1の測定系の測定誤差を検出する検出手段(9)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0016】
請求項7の発明によれば、従来のように基準基板をステージに載置することなく、レーザー測長系の診断を行うことができる。従って、露光装置の生産効率を低下させること無く、レーザー測長系の測定精度を高精度に維持できる。
【0017】
請求項7の発明において、複数の基準用マーク(53)が設けられ、前記複数の基準用マーク間の相対位置が特定されている基準基板(101)が前記ステージに載置されたときに、前記複数の位置認識用マークのそれぞれと前記複数の基準用マークのいずれかとの相対位置を測定する測定手段(6、7)と、前記測定した相対位置と、前記特定されている基準用マーク間の相対位置とに基づいて、前記複数の位置認識用マーク間の相対位置を特定する特定手段(9)とを備え、前記第2の測定系は、撮像する位置認識用マークを切り替えた際に、前記特定した位置認識用マーク間の相対位置に基づいて前記ステージの移動量を特定し、ステージ位置を測定してもよい。この場合、基準基板の基準用マークの座標を位置認識用マークに移植したのと同様の効果が得られる。従って、基準基板を用いた場合と同等の精度でレーザー測長系を診断することができる。また、位置認識用マークをステージの適宜な場所に設けても、設けた後にその位置を容易に特定できることから、基準基板を用いてレーザー測長系の診断を行っていた従来の露光装置に請求項7の発明を適用することが容易となる。
【0018】
請求項9の発明は、ステージ(2)に向けてレーザー光を照射するとともに、反射したレーザー光の干渉をカウントして前記ステージの移動量を特定し、その特定した移動量を積算してステージ位置を測定するための複数のレーザー干渉計(20)を含む測定系(6)を備え、前記測定系の測定するステージ位置に基づいて前記ステージ上の基板(100)とフォトマスク(4)とを相対移動させ、前記基板の複数の領域に順次マスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記複数のレーザー干渉計は、同一方向において干渉をそれぞれカウントするように配置され、前記測定系は、前記複数のレーザー干渉計がそれぞれカウントした干渉を前記複数のレーザー干渉計間で比較してカウントミスを検出することにより、上述した課題を解決する。
【0019】
レーザー干渉計を用いた測定系では、ステージの移動量を積算してステージ位置を測定することから、レーザー干渉計にカウントミスが生じた場合、その後に測定されるステージ位置に誤差が残存する。しかし、請求項9の発明によれば、同軸方向の干渉が少なくとも2以上のレーザー干渉計によりカウントされ、その数が比較されることにより、カウントミスが瞬時に検出される。
【0020】
請求項10の発明は、ステージ(2)に向けてレーザー光を照射するとともに、反射したレーザー光の干渉をカウントして前記ステージの移動量を特定し、その特定した移動量を積算してステージ位置を測定するための複数のレーザー干渉計(20)を含む第1の測定系(6)を備え、前記第1の測定系の測定するステージ位置に基づいて前記ステージ上の基板(100)とフォトマスク(4)とを相対移動させ、前記基板の複数の領域に順次マスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージに配置された位置認識用マーク(51)と、前記位置認識用マークを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系(7)とを備え、前記複数のレーザー干渉計は、同一方向において干渉をそれぞれカウントするように配置され、前記第1の測定系は、前記複数のレーザー干渉計がそれぞれカウントした干渉を前記複数のレーザー干渉計間で比較してカウントミスを検出し、カウントミスが検出されたときに、前記第2の測定系の測定するステージ位置に基づいて前記第1の測定系の測定するステージ位置を補正することにより、上述した課題を解決する。
【0021】
レーザー干渉計を用いた測定系では、ステージの移動量を積算してステージ位置を測定することから、レーザー干渉計にカウントミスが生じた場合、その後に測定されるステージ位置に誤差が残存する。しかし、請求項9の発明によれば、同軸方向の干渉が少なくとも2以上のレーザー干渉計によりカウントされ、その数が比較されることにより、カウントミスが瞬時に検出される。そして、第2の測定系の測定するステージ位置に基づいて、レーザー干渉計の測定するステージ位置を補正することにより、その後に測定されるステージ位置に誤差が残存することが防止される。従って、複数の露光領域に順次露光している途中でカウントミスが生じても、位置認識用マークの位置を検出して、第1の測定系により移動量が積算されているステージ位置を正規の位置に戻すことにより、残りの露光領域に対するフォトマスクの位置ずれが防止される。
【0022】
請求項10の発明において、前記位置認識用マークは複数設けられ、前記第2の測定系は、前記カウントミスが検出されたときには、その検出時に前記第2の測定系の最も近くに位置する位置認識用マークを撮像して前記ステージ位置を測定してもよい。この場合、カウントミスを検出した位置から位置認識用マークを撮像可能な位置までのステージの移動が省略又は短縮され、露光装置の生産効率の低下が防止される。
【0023】
請求項12の発明は、ステージ(2)上の基板(100)とフォトマスク(4)とを位置合わせして前記基板にマスクパターンを露光する露光装置(1)において、前記ステージ上に設けられた位置認識用マーク(51)と、前記位置認識用マークを撮像してその位置を測定する測定系(6)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0024】
請求項12の露光装置によれば、位置認識用マークの位置を介してステージの正確な位置が特定される。従って、位置認識用マークの位置に基づくステージ位置と他の測定系の測定したステージ位置とのずれや、位置認識用マークと他のマークとのずれを特定することにより、露光装置の状態を検査することができる。例えば、ステージ位置を測定するレーザー測長系が設けられている場合には、位置認識用マークを撮像して測定したステージ位置と、レーザー測長系により測定したステージ位置とを比較することにより、レーザー測長系の誤差を検出することができる。
【0025】
請求項12の露光装置において、前記フォトマスクにはアライメントマーク(52)が設けられ、前記測定系(6)は、前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定してもよい。この場合、フォトマスクとステージとの相対位置が正確に特定されるから、基板とフォトマスクとの位置合せに影響を及ぼす露光装置の誤差が正確に検出される。
【0026】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の露光装置1の構成を示す側面図、図2は露光装置1の平面図である。露光装置1は、基板100に対して露光を行う装置として構成されている。
【0027】
基板100は、例えば、カラーフィルタやTFT基板等のガラス基板であり、ガラス基板の表面には顔料を分散した感光性樹脂やレジストが薄膜状に成膜されている。基板100は、例えば厚さ1mm、面積4m2に形成されている。図4(c)に示すように、露光装置1では、基板100の6つの露光領域100a…100aに対して露光が行われる。
【0028】
図1の露光装置1は、基板100を載置するステージ2と、ステージ2をX方向、Y方向(図2参照)及び上下方向に駆動する駆動装置3と、ステージ2の上方に配置されたフォトマスク4と、フォトマスク4をX方向、Y方向、θ方向に駆動する駆動装置5と、ステージ2の位置を測定するレーザー測長系6(第1の測定系)と、フォトマスク4の上方からステージ2上を撮像するカメラ7、7(第2の測定系)と、フォトマスク4を介して基板100に光束を照射するための光源8と、制御装置9とを備えている。なお、露光装置1にはこの他、光源8からの光束をフォトマスク4に導く光学系等が設けられるが、本発明の要旨ではないので説明は省略する。
【0029】
ステージ2の外周側にはマーク部材50・・・50が設けられ、マーク部材50・・・50のそれぞれにはアライメントマーク(位置認識用マーク)51…51が設けられている。マーク部材50は、例えばガラスにより形成され、ステージ2の四隅に接着剤等により接合されている。アライメントマーク51は、例えばマーク部材50の表面にクロム等の薄膜を設けることにより形成されている。
【0030】
フォトマスク4は、図4(b)に示すように、一つの露光領域100aを覆う大きさを有している。フォトマスク4の外周側には、アライメントマーク52、52が設けられている。図1のカメラ7、7はアライメントマーク52、52を撮像可能な位置に設けられ、撮像した画像に基づく映像信号を制御装置9に出力する。駆動装置3及び駆動装置5は、例えば電動モータを含んで構成され、制御装置9によって制御される。制御装置9は、例えばCPU、RAM、ROM、外部記憶装置を備えたコンピューターとして構成されている。
【0031】
レーザー測長系6は、図2に示すように、レーザー干渉計20・・・20と、ステージ2の2辺のそれぞれに亘って延びるフラットミラー21、21とを備えている。レーザー干渉計20・・・20は、X方向、Y方向のそれぞれに各2個ずつ設けられている。レーザー干渉計20は、例えば内部にレーザー(不図示)を備え、レーザー光Lを出力する。レーザー光Lはビームスプリッタ(不図示)により分割され、一方は所定の参照面(不図示)へ、他方はフラットミラー21へ向けて照射される。レーザー干渉計20は、参照面に反射されたレーザー光Lと、フラットミラー21から反射されたレーザー光Lとを受光し、両者の干渉によって生じた明暗の変化をカウントすることにより、ステージ2の移動量を測定する。そして、その移動量を積算することにより、フラットミラー21までの距離を測定する。レーザー干渉計20は計測した距離に応じた信号を制御装置9に出力する。
【0032】
上記の構成を有する露光装置1の動作について説明する。
【0033】
図3は、露光装置1がフォトマスク4のθ方向のずれの検査を行う状況を示している。まず、制御装置9は、カメラ7からの信号に基づいて駆動装置3及び駆動装置5に指示信号を出力し、ステージ2とフォトマスク4とをX方向及びY方向に相対的に移動させることにより、図3(a)に示すように、アライメントマーク51・・・51のいずれか1つ(例えば右上のアライメントマーク51)と、アライメントマーク52、52のいずれか一方(基準用のアライメントマーク、例えば右側のアライメントマーク52)とを位置合わせする。
【0034】
次に制御装置9は、レーザー測長系6からの信号に基づいて、ステージ2をアライメントマーク52、52の間隔だけ左側に移動させるように、駆動装置3に指示信号を出力する。フォトマスク4がθ方向についてずれていない場合には、図3(b)に示すように、ステージ2の移動後、アライメントマーク51と、左側のアライメントマーク52(目標用のアライメントマーク)とは一致する。一方、フォトマスク4がθ方向にずれている場合には、図3(c)に示すように、アライメントマーク51とアライメントマーク52との間にはずれが生じる。
【0035】
制御装置9は、カメラ7からの信号に基づいてアライメントマーク51と、左側のアライメントマーク52とのずれ(ずれ量)を検出することにより、フォトマスク4のθ方向のずれ(ずれ量)を特定する。ずれが検出された場合には、制御装置9は、駆動装置5に指示信号を出力してフォトマスク4を回転させ、θ方向のずれを補正する。
【0036】
なお、露光装置1がフォトマスク9の回転方向のずれを検出する場合を例示したが、同様の動作により、露光装置1はフォトマスク9の変形を検出することができる。例えば、アライメントマーク51と、目標用のアライメントマーク52とのずれに基づいて、アライメントマーク52、52間の距離を特定すれば、フォトマスク9の熱膨張を検出できる。また、連続的に露光した際にフォトマスク9の温度が不均一に変化し、フォトマスク9が台形等に変形することがあるが、アライメントマーク52をフォトマスク9の4隅に設ければ、フォトマスク9の直行度を検出したり、フォトマスク9が台形状に変形している状態を検出することができる。
【0037】
図4は、露光の際のステップ中におけるレーザー測長系の測長エラー(誤差)を露光装置1が検出する状況を示している。図4(a)において、ステージ2には露光前の基板100が載置されている。まず、制御装置9は、カメラ7からの信号に基づいて駆動装置3に指示信号を出力し、ステージ2をX方向及びY方向に移動させ、アライメントマーク51・・・51のいずれか1つ(例えば左上のアライメントマーク51)と、アライメントマーク52、52のいずれか一方(例えば左側のアライメントマーク52)とを位置合わせする。すなわち、基準位置にステージ2を位置合わせする。そして、そのときのレーザー測長系6の測定値を記録する。
【0038】
その後、図4(b)に示すように、制御装置9は、レーザー測長系6からの信号に基づいてステージ2をX方向、Y方向に所定量だけ移動させるとともに、光源8を駆動することにより、露光領域100a・・・100aに対して順次露光を行う。全ての露光領域100a・・・100aに対して露光を行った後、制御装置9は、図4(c)に示すように、カメラ7からの信号に基づいて、アライメントマーク51・・・51のいずれか1つ(例えば右下のアライメントマーク51)と、アライメントマーク52、52のいずれか一方(例えば右側のアライメントマーク52)とを位置合わせする。すなわち、目標位置にステージ2を位置合わせする。
【0039】
制御装置9の外部記憶装置には、図4(a)の状態から図4(c)の状態にステージを移動させたときのステージ2の移動量が予め記憶されている。制御装置9は、その記憶されている移動量と、レーザー測長系6の測定値に基づいて特定した移動量とを比較し、レーザー測長系6の測長エラーを検出する。
【0040】
また、露光の際のステップ中において、図5に示す座標補正処理を制御装置9が実行することにより、レーザー測長系6のエラーを検出してもよい。この処理は、ステップ中において制御装置9によりリアルタイムに実行される。
【0041】
この処理において、制御装置9はレーザー干渉計20のカウントした干渉の明暗の数を同一方向のレーザー干渉計20同士で比較して、カウントミスが発生したか否かを判定する(ステップS1)。カウントミスが発生していないと判定したときは、処理を終了する。カウントミスが発生したと判定したときは、カメラ7からの映像信号に基づいて、フォトマスク9のアライメントマーク52と、アライメントマーク52の最も近くに位置するステージ2のアライメントマーク51とを位置合わせする(ステップS2)。制御装置9は、その位置合せをしたときにレーザー測長系6を介して測定されるべきステージ位置を記憶しており、カウントに基づいてステージ2の移動量を積算して求めていたステージ位置をその記憶していたステージ位置に置き換える(ステップS3)。すなわち、レーザー測長系6を介して測定していたステージの座標系を正規の座標系に戻す。
【0042】
なお、カウントミスが生じると、制御装置9は2つのレーザー干渉計20、20のそれぞれが測定したステージ位置に基づいて、2つの座標系を認識することになる。しかし、カウントミスが生じる確率は低いため、通常カウントミスが生じるのはレーザー干渉計20、20のうちいずれか一方のみであり、他方のレーザー干渉計20に基づく座標系は正規の座標系である。従って、2つの座標系それぞれに基づいてステージ2のアライメントマーク51をサーチすれば、いずれかの座標系に基づいてサーチしたときにアライメントマーク51をカメラ7の視野内に検出することができる。また、双方のレーザー干渉計20、20においてカウントミスが生じた場合には、固定センサーなどで原点補正を行った後にアライメントマーク51を読みに行けば座標補正が可能である。
【0043】
ステップS1においてカウントミスが検出された場合には、直ちにステップ移動を中止することが望ましい。また、ステップS2においてカメラ7によりステージ2のアライメントマーク51を検出可能な位置までステージ2を移動させる際には、低速でステージ移動を行うことが望ましい。このようにすることにより、現在位置を失うことによるステージ2の暴走が防止される。
【0044】
図6及び図7を用いて、レーザー測長系6の測定精度の診断について説明する。図6は、レーザー測長系6の診断に先立って、露光装置1がステージ2のアライメントマーク51・・・51の位置を特定する状況を示している。この位置の特定は、例えば、マーク部材50をステージ2に接合した後に露光装置1において1回行われる。
【0045】
図6(a)に示すように、ステージ2には基準基板101が載置される。基準基板101は、複数のアライメントマーク(基準用マーク)53・・・53を備えている。複数のアライメントマーク53・・・53は、例えば、基準基板101の四隅に設けられている。基準基板101は、例えば、従来、レーザー測長系6の診断に用いられていたものであり、制御装置9は、アライメントマーク53・・・53の位置を記憶している。
【0046】
図6(b)に示すように、制御装置9は、カメラ7からの信号に基づいて、フォトマスク4のアライメントマーク52、52のうち、いずれか1つ(例えば左側のアライメントマーク52)と、ステージ2のアライメントマーク51・・・51のうちいずれか1つ(例えば左上のアライメントマーク51)とを位置合わせするように、ステージ2を移動させる。そして、位置合わせが完了したときにレーザー測長系6が測定したステージ位置を記録する。
【0047】
次に、図6(c)に示すように、制御装置9は、位置合わせしたアライメントマーク51の近傍のアライメントマーク53に対して、フォトマスク4のアライメントマーク52を位置合わせするように、カメラ7からの信号に基づいてステージ2を移動させる。そして、位置合わせが完了したときのレーザー測長系6が測定したステージ位置を記録する。
【0048】
制御装置9は、図6(b)の状態において測定したステージ位置と、図6(c)の状態において測定したステージ位置とに基づいて、アライメントマーク51と、アライメントマーク53との相対位置を特定する。その後、他のアライメントマーク51・・・51、53・・・53に対しても同様に、相対位置を特定する。
【0049】
そして、制御装置9は、予め記憶していたアライメントマーク53・・・53の位置と、特定したアライメントマーク51、53間の相対位置とに基づいて、アライメントマーク51・・・51の位置を特定し、記憶する。
【0050】
図7は、露光装置1がレーザー測長系6の測定精度を診断する状況を示している。この診断は、例えば、複数枚の基板100に対する露光が終了する毎、所定時間経過毎等の適宜な周期で定期的に行われる。
【0051】
図7(a)に示すように、制御装置9は、カメラ7からの信号に基づいて駆動装置3に指示信号を出力し、ステージ2を移動させることにより、アライメントマーク51・・・51のいずれか1つ(例えば左上のアライメントマーク51)と、アライメントマーク52、52のいずれか一方(例えば左側のアライメントマーク52)とを位置合わせする。すなわち、基準位置にステージ2を位置合わせする。そして、そのときのレーザー測長系6の測定値を記録する。
【0052】
次に、制御装置9は、図7(b)に示すように、カメラ7からの信号に基づいて、アライメントマーク51・・・51のいずれか1つ(例えば右上のアライメントマーク51)と、アライメントマーク52とを位置合わせする。すなわち、目標位置にステージ2を位置合わせする。そして、そのときのステージ位置をレーザー測長系6により測定する。
【0053】
制御装置9は、図6において特定したアライメントマーク51・・・51の相対位置に基づいて、図7(a)の位置から図7(b)の位置までステージ2を移動させたときの移動量を特定する。そして、その特定した移動量と、レーザー測長系6の測定値に基づいて特定したステージ2の移動量とのずれ量を検出し、レーザー測長系6の測定誤差を特定する。
【0054】
なお、図7では、ステージ2をX方向に移動させた場合を例示したが、Y方向についても同様に行ってよい。図7のようにステージ2を所定の方向(例えばX方向)に移動させてレーザー測長系6の診断を行う場合、当該方向(X方向)の位置を測定するレーザー干渉計20を診断してもよいし、当該方向と直交する方向(Y方向)の位置を測定するレーザー干渉計20を診断してもよい。アライメントマーク51・・・51の配置、ステージ2の移動方向や移動パターン等は、基準基板を用いてレーザー測長系6の診断を行うものと同様に適宜に設定可能である。
【0055】
図3〜図7に示した露光装置1の動作例において、制御装置9及び駆動手段3は、レーザー測長系6又はカメラ7の測定したステージ位置を参照してステージ2を駆動することにより、移動手段として機能する。また、制御装置9は、レーザー測長系6又はカメラ7の測定したステージ位置等を比較して、レーザー測長系6の誤差やフォトマスク4のずれ等を検出し、検出手段として機能する。図6の動作例において、露光装置1はレーザー測長系6及びカメラ7の双方を用いることにより、ステージ2のアライメントマーク51と基準基板101のアライメントマーク53との相対位置を測定しており、レーザー測長系6及びカメラ7は、位置認識用マークと基準用マークの相対位置を測定する測定手段として機能する。また、図6の動作例において、制御装置9は、アライメントマーク53・・・53間の相対位置に基づいてアライメントマーク51・・・51間の相対位置を特定し、特定手段として機能する。
【0056】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【0057】
フォトマスク4の回転方向のずれの検査(図3参照)では、図3(a)において、ステージ2のアライメントマーク51と、フォトマスク4のアライメントマーク52とを位置合わせしなくともよい。移動前における基準用のアライメントマーク52とアライメントマーク51との相対位置が特定されれば、所定量だけ所定方向にフォトマスク4とステージ2とを相対移動させたときに測定されるべき目標用のアライメントマーク52とアライメントマーク51との相対位置は特定される。この測定されるべき相対位置と、実際に測定された相対位置とのずれに基づいてフォトマスク4の回転方向のずれを検出できる。従って、例えば、アライメントマーク51と、基準用又は目標用のアライメントマーク52とをカメラ7で同時に撮像して相対位置をそれぞれ特定するだけでもよい。
【0058】
ステップ中の測長エラーの検査(図4参照)では、露光前後においてステージ2のアライメントマーク51と、フォトマスク4のアライメントマーク52とを位置合わせしなくともよい。露光前後においてアライメントマーク51とアライメントマーク52との相対位置をそれぞれ特定すれば、露光前後のステージ2の移動方向及び移動量は特定される。従って、例えば、アライメントマーク51と、アライメントマーク52とをカメラ7で同時に撮像して相対位置をそれぞれ特定するだけでもよい。同様に、図5の座標補正処理においても、ステップS2においてアライメントマーク51と、アライメントマーク52とを位置合わせしなくともよい。アライメントマーク51と、アライメントマーク52との相対位置が特定されれば、ステージ位置は特定されるから、アライメントマーク51と、アライメントマーク52とをカメラ7で同時に撮像して相対位置をそれぞれ特定するだけでもよい。
【0059】
図6におけるステージ2のアライメントマーク51と、基準基板101のアライメントマーク53との相対位置の測定では、フォトマスク4のアライメントマーク52をアライメントマーク51及び53に位置合わせしなくともよい。アライメントマーク51とアライメントマーク53との相対位置を特定できればよい。従って、例えば、カメラ7によってアライメントマーク51及び53を同時に撮像し、アライメントマーク51と53との相対位置を直接測定してもよい。
【0060】
アライメントマークの配置、レーザー測長系の配置等、露光装置1の構成は適宜に設定してよい。実施例のレーザー測長系及びレーザー干渉計の構成は一例であり、公知の技術を種々利用してよい。干渉のカウント、そのカウントに基づくステージの移動量の計算、移動量の積算によるステージ位置の特定等の処理は、レーザー干渉計20と制御装置9との間で適宜に分担して実行してよい。
【0061】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、一方の測定系の測定値を参照して、ステージを基準位置から目標位置に移動する。このため、ステージが目標位置に到達したときに他方の測定系が測定すべき測定値が、基準位置における他方の測定系の測定値と、一方の測定系の測定値に基づいて特定されるステージの移動量とから一義的に定まる。従って、目標位置にて他方の測定系が本来測定すべき値と、他方の測定系の測定値とのずれから、フォトマスクとステージとの位置ずれ、又は他方の測定系の測定誤差が特定される。例えば、一方の測定系をステージ位置を測定するレーザー測長系とし、他方の測定系を位置認識用マークとフォトマスクのアライメントマークとを撮像してその相対位置を測定する測定系とし、目標位置を位置認識用マークとアライメントマークとが一致する位置とした場合、位置認識用マークとアライメントマークとがずれていれば、フォトマスクが取付位置からずれていることが検出される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の構成を示す側面図。
【図2】図1の露光装置の上面図。
【図3】図1の露光装置におけるフォトマスクのずれの検査の状況を示す図。
【図4】図1の露光装置におけるステップ中の測長エラーの検査の状況を示す図。
【図5】図1の露光装置の制御装置が実行する座標補正処理の手順を示すフローチャート。
【図6】図1の露光装置におけるレーザー測長系の診断の状況を示す図。
【図7】図1の露光装置におけるレーザー測長系の診断の状況を示す図。
【符号の説明】
1 露光装置
2 ステージ
3 駆動手段
4 フォトマスク
6 レーザー測長系
7 カメラ
9 制御装置
51 アライメントマーク
52 アライメントマーク
53 アライメントマーク
100 基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known a technique for detecting an alignment mark provided on a substrate and inspecting a state of an exposure apparatus. For example, in an exposure apparatus that measures the position of a stage using a laser measurement system and positions the stage, a reference substrate on which a plurality of alignment marks are arranged at predetermined intervals is placed on the stage, and the alignment mark There is known an apparatus that drives a stage while reading a position and detects an error of the laser measurement system by measuring the position of the stage using a laser measurement system.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described technique, various inconveniences arise because the exposure apparatus is inspected based on the alignment marks provided on the substrate. For example, in a laser length measurement system, an error occurs in a measured value due to a distortion of a mirror or the like, a change in temperature, a change in atmospheric pressure, or the like. On the other hand, in the above-described technique, the reference substrate must be placed on the stage every time diagnosis is performed, and a long time is required for diagnosis. For this reason, if the precision of the laser length measurement system is to be maintained at a high level, the production efficiency of the exposure apparatus has been greatly reduced.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of inspecting the state of the exposure apparatus based only on the components of the exposure apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0006]
The invention according to
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the stage is moved from the reference position to the target position with reference to the measurement value of one measurement system. Therefore, when the stage reaches the target position, the measurement value to be measured by the other measurement system is specified based on the measurement value of the other measurement system at the reference position and the measurement value of one measurement system. Is uniquely determined from the amount of movement. Therefore, at the target position, the difference between the value originally measured by the other measurement system and the measurement value of the other measurement system indicates the positional deviation between the photomask and the stage, the deformation of the photomask, and the measurement of the other measurement system. An error of the exposure apparatus that affects the alignment between the photomask and the substrate, such as an error, is detected. For example, one measurement system is a laser length measurement system for measuring a stage position, the other measurement system is a measurement system for imaging a position recognition mark and an alignment mark of a photomask and measuring a relative position thereof, and a target position. Is the position where the position recognition mark and the alignment mark match, and if the position recognition mark and the alignment mark are misaligned, it is detected that the photomask is misaligned from the mounting position.
[0008]
The invention according to
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus (1) for aligning a substrate (100) on a stage (2) with a photomask (4) and exposing the substrate to a mask pattern, the exposure device being arranged on the stage. A first measurement system for measuring a position recognition mark (51), a reference alignment mark (52) and a target alignment mark (52) arranged on the photomask, and a stage position with respect to the photomask. (6) a second measurement system (7) for imaging the position recognition mark and the alignment mark to measure a relative position between the position recognition mark and the alignment mark, and the first measurement While referring to the position of the stage measured by the system, the position recognition mark is moved from a reference position based on the reference alignment mark to the target alignment. Moving means (3, 9) for moving the photomask and the stage relative to a target position based on the mark, and the position recognition mark measured by the second measurement system after the relative movement. The above-mentioned object is achieved by providing a detection unit (9) for detecting a rotational direction shift between the stage and the photomask or a deformation of the photomask based on a shift from the target position.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the position recognition mark is moved from the reference position based on the original relative relationship between the reference position and the target position with reference to the position of the stage measured by the first measurement system. Therefore, when the photomask is displaced in the rotation direction from the mounting position, or when the photomask is deformed, the position recognition mark deviates from the target position. By detecting the shift by the second measurement system, a shift in the rotation direction between the photomask and the stage or a deformation of the photomask is detected. Note that the deformation of the photomask is caused, for example, by a rise in temperature at the time of exposure, and causes misalignment between the photomask and the substrate.
[0011]
In the invention according to
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first measurement system including a laser interferometer (20) for irradiating a laser beam toward a stage (2) and receiving a reflected laser beam to measure a stage position. 6), the substrate on the stage and the photomask (4) are relatively moved on the basis of the stage position measured by the first measurement system, and are moved to a plurality of regions (100a... 100a) of the substrate. In an exposure apparatus (1) for exposing a mask pattern sequentially, a position recognition mark (51) arranged on the stage and a second measurement system (7) for imaging the position recognition mark and measuring a stage position. And a detecting means (9) for detecting a measurement error of the first measurement system, wherein the first and second measurement systems adjust a stage position before and after performing exposure on the plurality of exposure regions. Measurement The detecting means is configured to determine, based on a difference between a change in the stage position measured by the second measurement system before and after exposure and a change in the stage position measured by the first measurement system before and after exposure, the The above-described problem is solved by detecting a measurement error of the first measurement system.
[0013]
In the measurement of the stage position using a laser interferometer, for example, if the stage is moved at a high speed, an error may occur in counting the interference. According to the fifth aspect of the present invention, such an error can be detected by comparing a change in the stage position measured by the first measurement system before and after the exposure with a change in the stage position measured by the second measurement system. The comparison of the change in the stage position may be a comparison of the amount of movement of the stage or a comparison of the stage position after the movement.
[0014]
In the invention of
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a first measurement system including a laser interferometer (20) for irradiating a laser beam toward a stage (2) and receiving a reflected laser beam to measure a stage position. 6), the substrate (100) and the photomask (4) on the stage are relatively moved based on the stage position measured by the first measurement system, and a mask pattern is sequentially exposed on a plurality of regions of the substrate. In the exposure apparatus (1), a plurality of position recognition marks (51... 51) arranged on the stage and a plurality of position recognition marks are imaged to measure a stage position. Moving means (3, 9) for relatively moving the photomask and the stage so as to sequentially image each of the plurality of position recognition marks by the measuring system (7) and the second measuring system; A change in the stage position measured by the second measurement system during the relative movement by the moving means, and a change in the stage position measured by the first measurement system during the relative movement by the moving means. The above-mentioned problem is solved by providing a detection unit (9) for detecting a measurement error of the first measurement system based on the deviation.
[0016]
According to the seventh aspect of the invention, it is possible to diagnose the laser length measurement system without placing the reference substrate on the stage as in the related art. Therefore, the measurement accuracy of the laser measuring system can be maintained at a high accuracy without reducing the production efficiency of the exposure apparatus.
[0017]
In the invention according to
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, a laser beam is irradiated toward the stage (2), the interference of the reflected laser beam is counted, the movement amount of the stage is specified, and the specified movement amount is integrated. A measurement system (6) including a plurality of laser interferometers (20) for measuring a position; a substrate (100) and a photomask (4) on the stage based on a stage position measured by the measurement system; , The laser interferometers are arranged so as to respectively count interference in the same direction, and the measurement system is arranged in the exposure apparatus (1) for exposing a mask pattern sequentially to a plurality of regions of the substrate. By comparing the interferences counted by the plurality of laser interferometers among the plurality of laser interferometers and detecting a count error, the above-described problem is solved. Resolve.
[0019]
In a measurement system using a laser interferometer, since the stage position is measured by integrating the amount of movement of the stage, if a count error occurs in the laser interferometer, an error remains in the stage position measured thereafter. However, according to the ninth aspect of the invention, coaxial interference is counted by at least two or more laser interferometers, and the numbers are compared, whereby a count error is instantaneously detected.
[0020]
According to a tenth aspect of the present invention, the laser beam is emitted toward the stage (2), the interference of the reflected laser beam is counted, the amount of movement of the stage is specified, and the specified amount of movement is integrated. A first measurement system (6) including a plurality of laser interferometers (20) for measuring a position; a substrate (100) on the stage based on a stage position measured by the first measurement system; In an exposure apparatus (1) for relatively moving a photomask (4) and sequentially exposing a mask pattern on a plurality of regions of the substrate, a position recognition mark (51) disposed on the stage; A second measurement system (7) for measuring a stage position by imaging a mark, wherein the plurality of laser interferometers are arranged so as to count interference in the same direction, respectively. The first measurement system compares the interferences counted by the plurality of laser interferometers among the plurality of laser interferometers to detect a count error, and when the count error is detected, performs the second measurement. The above-described problem is solved by correcting the stage position measured by the first measurement system based on the stage position measured by the system.
[0021]
In a measurement system using a laser interferometer, since the stage position is measured by integrating the amount of movement of the stage, if a count error occurs in the laser interferometer, an error remains in the stage position measured thereafter. However, according to the ninth aspect of the invention, coaxial interference is counted by at least two or more laser interferometers, and the numbers are compared, whereby a count error is instantaneously detected. Then, by correcting the stage position measured by the laser interferometer based on the stage position measured by the second measurement system, an error is prevented from remaining in the stage position measured thereafter. Therefore, even if a count error occurs during the sequential exposure of a plurality of exposure regions, the position of the position recognition mark is detected, and the stage position where the movement amount is integrated by the first measurement system is set to the regular position. By returning to the position, the position shift of the photomask with respect to the remaining exposure region is prevented.
[0022]
11. The invention according to claim 10, wherein a plurality of the position recognition marks are provided, and the second measurement system detects the count error when the count error is detected, the position being closest to the second measurement system. The stage position may be measured by imaging a recognition mark. In this case, the movement of the stage from the position where the count error is detected to the position where the position recognition mark can be imaged is omitted or shortened, thereby preventing a decrease in the production efficiency of the exposure apparatus.
[0023]
An exposure apparatus (1) for aligning a substrate (100) on a stage (2) with a photomask (4) and exposing the substrate to a mask pattern is provided on the stage. The above-mentioned problem is solved by providing a position recognition mark (51) and a measurement system (6) for imaging the position recognition mark and measuring the position.
[0024]
According to the exposure apparatus of the twelfth aspect, the accurate position of the stage is specified via the position of the position recognition mark. Therefore, the state of the exposure apparatus can be inspected by specifying the deviation between the stage position based on the position of the position recognition mark and the stage position measured by another measurement system and the deviation between the position recognition mark and other marks. can do. For example, when a laser length measurement system for measuring the stage position is provided, by comparing the stage position measured by imaging the position recognition mark and the stage position measured by the laser length measurement system, An error in the laser length measurement system can be detected.
[0025]
13. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the photomask is provided with an alignment mark (52), and the measurement system (6) may measure a relative position between the position recognition mark and the alignment mark. In this case, since the relative position between the photomask and the stage is accurately specified, an error of the exposure apparatus that affects the alignment between the substrate and the photomask is accurately detected.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
50 are provided on the outer peripheral side of the
[0030]
The
[0031]
As shown in FIG. 2, the
[0032]
The operation of the
[0033]
FIG. 3 shows a situation in which the
[0034]
Next, the
[0035]
The
[0036]
Although the case where the
[0037]
FIG. 4 shows a situation in which the
[0038]
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the
[0039]
The amount of movement of the
[0040]
Further, during the exposure step, the
[0041]
In this process, the
[0042]
When a count error occurs, the
[0043]
If a count error is detected in step S1, it is desirable to immediately stop the step movement. When the
[0044]
The diagnosis of the measurement accuracy of the laser
[0045]
As shown in FIG. 6A, the
[0046]
As shown in FIG. 6B, based on a signal from the
[0047]
Next, as shown in FIG. 6C, the
[0048]
[0049]
The
[0050]
FIG. 7 shows a situation where the
[0051]
As shown in FIG. 7A, the
[0052]
Next, as shown in FIG. 7B, the
[0053]
The
[0054]
Although FIG. 7 illustrates a case where the
[0055]
In the operation example of the
[0056]
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various forms as long as the technical idea of the present invention is substantially the same.
[0057]
In the inspection of the rotational deviation of the photomask 4 (see FIG. 3), the
[0058]
In the inspection for the length measurement error during the step (see FIG. 4), it is not necessary to align the
[0059]
In the measurement of the relative position between the
[0060]
The configuration of the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the stage is moved from the reference position to the target position with reference to the measurement value of one measurement system. Therefore, when the stage reaches the target position, the measurement value to be measured by the other measurement system is specified based on the measurement value of the other measurement system at the reference position and the measurement value of one measurement system. Is uniquely determined from the amount of movement. Therefore, from the difference between the value that should be measured by the other measurement system at the target position and the measurement value of the other measurement system, the positional deviation between the photomask and the stage or the measurement error of the other measurement system is specified. You. For example, one measurement system is a laser length measurement system for measuring a stage position, the other measurement system is a measurement system for imaging a position recognition mark and an alignment mark of a photomask and measuring a relative position thereof, and a target position. Is the position where the position recognition mark and the alignment mark match, and if the position recognition mark and the alignment mark are misaligned, it is detected that the photomask is misaligned from the mounting position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the exposure apparatus of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a situation of inspection of a shift of a photomask in the exposure apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a state of inspection for a length measurement error during a step in the exposure apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of a coordinate correction process performed by a control device of the exposure apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing a state of diagnosis of a laser length measurement system in the exposure apparatus of FIG.
FIG. 7 is a view showing a state of diagnosis of a laser length measuring system in the exposure apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Exposure equipment
2 stage
3 driving means
4 Photomask
6 Laser measurement system
7 Camera
9 Control device
51 Alignment mark
52 Alignment mark
53 Alignment mark
100 substrates
Claims (13)
前記ステージに配置された位置認識用マークと、
前記フォトマスクに対する前記ステージの位置を測定する第1の測定系と、
前記位置認識用マークを撮像して前記フォトマスクに対する前記位置認識用マークの位置を測定する第2の測定系と、
前記第1及び第2の測定系のうち一方の測定系の測定値を参照しつつ、前記ステージを基準位置から目標位置へ移動させる移動手段と、
前記第1及び第2の測定系のうち他方の測定系の測定値と、前記目標位置にて前記他方の測定系の測定すべき値とのずれに基づいて、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせに影響する前記露光装置の誤差を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for aligning a substrate and a photomask on a stage and exposing a mask pattern on the substrate,
A position recognition mark arranged on the stage,
A first measurement system for measuring a position of the stage with respect to the photomask;
A second measurement system that images the position recognition mark and measures the position of the position recognition mark with respect to the photomask;
Moving means for moving the stage from a reference position to a target position while referring to a measurement value of one of the first and second measurement systems;
Based on a difference between a measured value of the other measurement system of the first and second measurement systems and a value to be measured by the other measurement system at the target position, the photomask and the substrate are Detecting means for detecting an error of the exposure apparatus affecting the alignment,
An exposure apparatus comprising:
前記第2の測定系は、前記位置認識用マーク及び前記アライメントマークを撮像して、前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。An alignment mark is provided on the photomask,
2. The exposure according to claim 1, wherein the second measurement system captures an image of the position recognition mark and the alignment mark, and measures a relative position between the position recognition mark and the alignment mark. apparatus.
前記ステージに配置された位置認識用マークと、
前記フォトマスクに配置された基準用のアライメントマーク及び目標用のアライメントマークと、
前記フォトマスクに対するステージの位置を測定する第1の測定系と、
前記位置認識用マークと前記アライメントマークとを撮像して前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定する第2の測定系と、
前記第1の測定系の測定したステージの位置を参照しつつ、前記位置認識用マークを前記基準用のアライメントマークを基準とした基準位置から前記目標用のアライメントマークを基準とした目標位置に移動させるように、前記フォトマスクと前記ステージとを相対移動させる移動手段と、
前記相対移動後に前記第2の測定系の測定した前記位置認識用マークと前記目標位置とのずれに基づいて、前記ステージと前記フォトマスクとの回転方向のずれ又は前記フォトマスクの変形を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for aligning a substrate and a photomask on a stage and exposing a mask pattern on the substrate,
A position recognition mark arranged on the stage,
A reference alignment mark and a target alignment mark arranged on the photomask,
A first measurement system for measuring the position of the stage with respect to the photomask;
A second measurement system that images the position recognition mark and the alignment mark and measures a relative position between the position recognition mark and the alignment mark;
Moving the position recognition mark from a reference position based on the reference alignment mark to a target position based on the target alignment mark while referring to the position of the stage measured by the first measurement system. Moving means for relatively moving the photomask and the stage,
Based on a deviation between the position recognition mark measured by the second measurement system and the target position after the relative movement, a deviation in a rotation direction between the stage and the photomask or a deformation of the photomask is detected. Detecting means;
An exposure apparatus comprising:
前記ステージに配置された位置認識用マークと、
前記位置認識用マークを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系と、
前記第1の測定系の測定誤差を検出する検出手段と、
を備え、
前記第1及び第2の測定系は、前記複数の露光領域に対して露光を行う前後においてステージ位置を測定し、
前記検出手段は、前記第2の測定系の測定したステージ位置の露光前後間の変化と前記第1の測定系の測定したステージ位置の露光前後間の変化とのずれに基づいて、前記第1の測定系の測定誤差を検出することを特徴とする露光装置。A first measuring system including a laser interferometer for irradiating a laser beam toward the stage and receiving the reflected laser beam and measuring the stage position, wherein the first measuring system measures the stage position; An exposure apparatus that relatively moves a substrate and a photomask on the stage based on the mask pattern, and sequentially exposes a mask pattern to a plurality of regions of the substrate.
A position recognition mark arranged on the stage,
A second measurement system that images the position recognition mark and measures the stage position;
Detecting means for detecting a measurement error of the first measurement system;
With
The first and second measurement systems measure a stage position before and after performing exposure on the plurality of exposure regions,
The detecting unit is configured to determine the first position based on a difference between a change in a stage position measured by the second measurement system before and after exposure and a change in a stage position measured by the first measurement system before and after exposure. An exposure apparatus for detecting a measurement error of the measurement system.
前記第2の測定系は、前記露光前の測定では、前記複数の位置認識用マークのうち最初に露光される露光領域に最も近いものを撮像してステージ位置を測定し、前記露光後の測定では、前記複数の位置認識用マークのうち最後に露光される露光領域に最も近いものを撮像してステージ位置を測定することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。A plurality of the position recognition marks are provided,
In the measurement before the exposure, the second measurement system measures a stage position by imaging an image of the plurality of position recognition marks closest to an exposure area to be exposed first, and measures the position after the exposure. 6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein among the plurality of position recognition marks, a stage closest to an exposure area to be exposed last is imaged to measure a stage position.
前記ステージに配置された複数の位置認識用マークと、
前記複数の位置認識用マークのそれぞれを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系と、
前記第2の測定系により前記複数の位置認識用マークのそれぞれを順次撮像するように前記フォトマスクと前記ステージとを相対移動させる移動手段と、
前記移動手段による相対移動の際に前記第2の測定系の測定したステージ位置の変化と、前記移動手段による相対移動の際に前記第1の測定系の測定したステージ位置の変化とのずれに基づいて、前記第1の測定系の測定誤差を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。A first measuring system including a laser interferometer for irradiating a laser beam toward the stage and receiving the reflected laser beam and measuring the stage position, wherein the first measuring system measures the stage position; An exposure apparatus that relatively moves a substrate and a photomask on a stage based on the mask pattern, and sequentially exposes a mask pattern to a plurality of regions of the substrate.
A plurality of position recognition marks arranged on the stage,
A second measurement system that images each of the plurality of position recognition marks and measures a stage position;
Moving means for relatively moving the photomask and the stage so as to sequentially image each of the plurality of position recognition marks by the second measurement system;
The difference between the change in the stage position measured by the second measuring system during the relative movement by the moving means and the change in the stage position measured by the first measuring system during the relative movement by the moving means is determined. Detection means for detecting a measurement error of the first measurement system,
An exposure apparatus comprising:
前記測定した相対位置と、前記特定されている基準用マーク間の相対位置とに基づいて、前記複数の位置認識用マーク間の相対位置を特定する特定手段と、
を備え、
前記第2の測定系は、撮像する位置認識用マークを切り替えた際に、前記特定した位置認識用マーク間の相対位置に基づいて前記ステージの移動量を特定し、ステージ位置を測定することを特徴とする請求項7に記載の露光装置。A plurality of reference marks are provided, and when the reference substrate on which the relative position between the plurality of reference marks is specified is placed on the stage, each of the plurality of position recognition marks and the plurality of Measuring means for measuring a relative position with respect to any of the reference marks,
Based on the measured relative position and the relative position between the specified reference marks, specifying means for specifying the relative position between the plurality of position recognition marks,
With
The second measurement system, when switching a position recognition mark to be imaged, specifies a movement amount of the stage based on a relative position between the specified position recognition marks, and measures a stage position. The exposure apparatus according to claim 7, wherein
前記複数のレーザー干渉計は、同一方向において干渉をそれぞれカウントするように配置され、
前記測定系は、前記複数のレーザー干渉計がそれぞれカウントした干渉を前記複数のレーザー干渉計間で比較してカウントミスを検出することを特徴とする露光装置。A plurality of laser interferences for irradiating the laser beam toward the stage, counting the interference of the reflected laser beam, specifying the movement amount of the stage, and integrating the specified movement amount to measure the stage position. An exposure apparatus that includes a measurement system including a meter, and relatively moves a substrate and a photomask on the stage based on a stage position to be measured by the measurement system, and sequentially exposes a mask pattern to a plurality of regions of the substrate.
The plurality of laser interferometers are arranged to respectively count interference in the same direction,
An exposure apparatus, wherein the measurement system detects interference by comparing the interferences counted by the plurality of laser interferometers among the plurality of laser interferometers.
前記ステージに配置された位置認識用マークと、
前記位置認識用マークを撮像してステージ位置を測定する第2の測定系と、
を備え、
前記複数のレーザー干渉計は、同一方向において干渉をそれぞれカウントするように配置され、
前記第1の測定系は、前記複数のレーザー干渉計がそれぞれカウントした干渉を前記複数のレーザー干渉計間で比較してカウントミスを検出し、カウントミスが検出されたときに、前記第2の測定系の測定するステージ位置に基づいて前記第1の測定系の測定するステージ位置を補正することを特徴とする露光装置。A plurality of laser interferences for irradiating the laser beam toward the stage, counting the interference of the reflected laser beam, specifying the movement amount of the stage, and integrating the specified movement amount to measure the stage position. A first measurement system including a scale, wherein the substrate and the photomask on the stage are relatively moved based on a stage position measured by the first measurement system, and a mask pattern is sequentially formed on a plurality of regions of the substrate. In an exposure apparatus for exposing,
A position recognition mark arranged on the stage,
A second measurement system that images the position recognition mark and measures the stage position;
With
The plurality of laser interferometers are arranged to respectively count interference in the same direction,
The first measurement system compares the interferences counted by the plurality of laser interferometers between the plurality of laser interferometers to detect a count error, and when the count error is detected, An exposure apparatus, wherein a stage position measured by the first measurement system is corrected based on a stage position measured by the measurement system.
前記第2の測定系は、前記カウントミスが検出されたときには、その検出時に前記第2の測定系の最も近くに位置する位置認識用マークを撮像して前記ステージ位置を測定することを特徴とする請求項10に記載の露光装置。A plurality of the position recognition marks are provided,
The second measurement system, when the count error is detected, captures a position recognition mark closest to the second measurement system at the time of detection and measures the stage position. The exposure apparatus according to claim 10, wherein
前記ステージ上に設けられた位置認識用マークと、
前記位置認識用マークを撮像してその位置を測定する測定系と、
を備えることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for aligning a substrate and a photomask on a stage and exposing a mask pattern on the substrate,
A position recognition mark provided on the stage,
A measurement system for imaging the position recognition mark and measuring its position,
An exposure apparatus comprising:
前記測定系は、前記位置認識用マークと前記アライメントマークとの相対位置を測定することを特徴とする請求項12に記載の露光装置。An alignment mark is provided on the photomask,
13. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the measurement system measures a relative position between the position recognition mark and the alignment mark.
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