JP2011222610A - Alignment method, exposure method, device manufacturing method, and exposure device - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment method for precisely aligning each one of shots S1 to S32 a substrate P with a pattern image of a mask M by obtaining an array of the shots S1 to S32 based on the condition of a temperature distribution on upper surface of a first holding section 26 of a substrate table PT.SOLUTION: By determining the number of shots for assigning sample shots from shots S1 to S32, an array of the sample shots, degree of regression analysis used for calculation of a displacement model about a substrate alignment mark PAM based on a temperature distribution on upper surface of a first holding section 26, and by executing EGA processing, the array of the shots S1 to S32 is estimated. Thereafter, a substrate P is exposed sequentially by aligning each of the estimated shots S1 to S32 with a pattern image of a mask M.

Description

本発明は、デバイスの製造に用いる位置合わせ方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an alignment method, an exposure method and an exposure apparatus used for manufacturing a device, and a device manufacturing method.

マスク又はレチクル（以下「マスク」と総称する）上に形成されたパターンを感光性基板上に転写する、いわゆるリソグラフィ工程において、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上の各ショットに投影する露光装置が使用されている。この種の露光装置としては、感光性基板を２次元的に移動自在な基板ステージ上に保持し、この基板ステージにより感光性基板を歩進（ステッピング）させて、マスクのパターン像を感光性基板上の各ショットに順次露光する動作を繰り返す、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、いわゆるステッパや、感光性基板を保持した基板ステージとマスクとを１次元方向に同期移動（スキャン）させて、マスクのパターン像を感光性基板上の各ショットに順次露光する動作を繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、いわゆるスキャナが多用されている。   In a so-called lithography process in which a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as a “mask”) is transferred onto a photosensitive substrate, the mask pattern is transferred to each shot on the photosensitive substrate via a projection optical system. An exposure apparatus for projecting is used. In this type of exposure apparatus, a photosensitive substrate is held on a two-dimensionally movable substrate stage, and the photosensitive substrate is stepped (stepped) by this substrate stage, whereby a mask pattern image is transferred to the photosensitive substrate. Repeating the operation of sequentially exposing each of the above shots, a step-and-repeat type exposure apparatus, a so-called stepper, a substrate stage holding a photosensitive substrate and a mask are synchronously moved (scanned) in a one-dimensional direction, A step-and-scan type exposure apparatus, a so-called scanner, that repeats the operation of sequentially exposing a mask pattern image to each shot on a photosensitive substrate is often used.

また近年、デバイスのパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。現在主流の露光波長は、ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍ及び、ＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍである。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。   In recent years, further enhancement of the resolution of the projection optical system has been desired in order to cope with further higher integration of device patterns. The resolution of the projection optical system becomes higher as the exposure wavelength used becomes shorter and the numerical aperture of the projection optical system becomes larger. Therefore, the exposure wavelength used in the exposure apparatus has become shorter year by year, and the numerical aperture of the projection optical system has also increased. Currently, the mainstream exposure wavelengths are 248 nm for KrF excimer laser and 193 nm for ArF excimer laser. Also, when performing exposure, the depth of focus (DOF) is important as well as the resolution. The resolution R and the depth of focus δ are each expressed by the following equations.

Ｒ＝ｋ１・λ／NA ・・・（１）
δ＝±ｋ２・λ／NA２ ・・・（２）
ここで、λは露光波長、NAは投影露光系の開口数、ｋ１、ｋ２はプロセス係数である。 R = k1 · λ / NA (1)
δ = ± k2 · λ / NA2 (2)
Here, λ is the exposure wavelength, NA is the numerical aperture of the projection exposure system, and k1 and k2 are process coefficients.

（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが小さくなることが分かる。     From equations (1) and (2), it can be seen that if the exposure wavelength λ is shortened and the numerical aperture NA is increased in order to increase the resolution R, the depth of focus δ decreases.

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足する恐れがある。そこで実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の仮面と基板表との間を純水や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ（ｎは空気中の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものであり、液浸法により高解像度で基板を露光する液浸露光装置が利用されている。   If the depth of focus δ becomes too narrow, it becomes difficult to match the substrate surface with the image plane of the projection optical system, and the focus margin during the exposure operation may be insufficient. Therefore, as a method for substantially shortening the exposure wavelength and increasing the depth of focus, for example, an immersion method disclosed in Patent Document 1 below has been proposed. In this immersion method, the space between the mask of the projection optical system and the substrate surface is filled with a liquid such as pure water or an organic solvent, and the wavelength of exposure light in the liquid is 1 / n (n is in air). The resolution is improved by utilizing the fact that the refractive index is usually about 1.2 to 1.6), and the depth of focus is increased by about n times. An immersion exposure apparatus that performs exposure is used.

上記の露光装置によるリソグラフィ工程を経て製造される半導体デバイスや液晶表示デバイスは、基板上に多数層のデバイスパターン（マスクのパターン）を重ねて形成されるため、２層目以降のデバイスパターンを感光性基板上に投影露光する際には、感光性基板上の既に回路パターンが形成された露光領域であるショットと、これから露光するマスクのパターン像との位置合わせ（アライメント）を精確に行う必要がある。   Semiconductor devices and liquid crystal display devices manufactured through the lithography process using the above exposure apparatus are formed by overlaying multiple layers of device patterns (mask patterns) on the substrate. When performing projection exposure on a photosensitive substrate, it is necessary to accurately align the shot, which is an exposure region where a circuit pattern has already been formed on the photosensitive substrate, with the pattern image of the mask to be exposed from now on. is there.

上記の位置合わせとして例えば、下記特許文献２に開示されているように、基板上において所定の基準温度からの変動による熱変形を補償するために、基板上の温度を測定し、その温度に対して算出した基板の寸法応答を補償するために、基板テーブルに対する標的部分の空間特性が調整される露光装置及びデバイスの製造方法がある。   As the above alignment, for example, as disclosed in Patent Document 2 below, the temperature on the substrate is measured on the substrate in order to compensate for thermal deformation due to a variation from a predetermined reference temperature. In order to compensate for the calculated dimensional response of the substrate, there are exposure apparatus and device manufacturing methods in which the spatial characteristics of the target portion relative to the substrate table are adjusted.

国際公開第９９／４９５０４号International Publication No. 99/49504 特開２００５−２８６３３３号（対応米国特許第７,５６１,２５１号）JP 2005-286333 A (corresponding US Pat. No. 7,561,251)

ところで、液浸法による基板の露光において、露光装置内で漏れた液体（液浸水）に 起因して基板の熱的な変形が生じるため、基板上の各ショットと、マスクのパターン像 との位置合わせ精度が低下するという問題点があった。   By the way, in the exposure of the substrate by the immersion method, the substrate is thermally deformed due to the liquid (immersion water) leaking in the exposure apparatus, so the position of each shot on the substrate and the pattern image of the mask. There was a problem that the alignment accuracy was lowered.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、各ショットとパターン像と の高精度な位置合わせ方法、露光方法、デバイスの製造方法、露光装置を提供すること を目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a highly accurate alignment method, exposure method, device manufacturing method, and exposure apparatus for each shot and pattern image.

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１１に対応付けした以下の構成を採用している。なお、以下の対応付けはあくまで一例であって、本発明の構成が、下記の対応付けに限定されるものではない。   In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 11 shown in the embodiment. The following association is merely an example, and the configuration of the present invention is not limited to the following association.

本発明における第１の態様の位置合わせ方法は、エネルギビームの投影により、基板テーブル上に保持された基板の上面に形成されるパターン像と、基板上面に形成された露光領域との位置合わせ方法で、基板を保持する面を含む基板テーブル上面の温度分布を測定する段階と、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を求めるための条件を温度分布に基づいて決定する段階とを有する方法である。   The alignment method according to the first aspect of the present invention is an alignment method between a pattern image formed on the upper surface of the substrate held on the substrate table and an exposure region formed on the upper surface of the substrate by projecting an energy beam. And measuring the temperature distribution of the upper surface of the substrate table including the surface holding the substrate, measuring alignment marks included in the plurality of exposure regions, and obtaining an arrangement of the plurality of exposure regions formed on the substrate upper surface. Determining the conditions based on the temperature distribution.

第１の態様の位置合わせ方法において、決定する段階は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により基板上面に形成された複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   In the alignment method of the first aspect, the determining step measures alignment marks included in the plurality of exposure regions, and estimates an array of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing from the measurement results. The condition for this may be determined based on the temperature distribution.

第１の態様の位置合わせ方法において、決定する段階は、基板上面に形成された複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分することを温度分布に基づいて決定しても良い。   In the alignment method of the first aspect, the determining step may determine, based on the temperature distribution, that the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of regions with the exposure region as a unit. .

この決定する段階は、区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   The determining step is to measure the alignment mark included in the exposure area in each of the plurality of divided areas, and perform statistical calculation processing from the measurement results to estimate the arrangement of the plurality of exposure areas. May be determined based on the temperature distribution.

第１の態様の位置合わせ方法において、決定する段階は、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を求めるための方法を温度分布に基づいて選択する段階を含んでも良い。   In the alignment method of the first aspect, the determining step may include a step of selecting a method for obtaining an arrangement of a plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on a temperature distribution.

この選択する段階は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により複数の露光領域の配列を推定する方法又は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測していき、複数の露光領域の配列を測定する方法を温度分布に基づいて選択しても良い。   In this selection step, the alignment marks included in the plurality of exposure areas are measured, and the array of the plurality of exposure areas is estimated by statistical calculation processing from the measurement results, or the alignment marks included in the plurality of exposure areas are measured. Accordingly, a method for measuring the arrangement of the plurality of exposure regions may be selected based on the temperature distribution.

この決定する段階は、選択する段階で推定する方法が選択された場合、該推定する方法に用いる条件を温度分布に基づいて決定する段階を含んでも良い。   This determining step may include a step of determining a condition to be used for the estimation method based on the temperature distribution when the estimation method is selected in the selection step.

もしくは、この複数の露光領域の配列を推定する方法は、複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分し、区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の露光領域の配列を推定しても良い。   Alternatively, in the method of estimating the arrangement of the plurality of exposure areas, the plurality of exposure areas are divided into a plurality of areas with the exposure area as a unit, and the plurality of divided areas are included in the exposure areas in the areas. An alignment mark may be measured, and statistical calculation processing may be performed from the measurement result to estimate the arrangement of a plurality of exposure areas.

この、選択する段階で推定する方法が選択された場合、基板上面に形成された複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分することを温度分布に基づいて決定しても良い。   When the estimation method is selected in the selection step, it may be determined based on the temperature distribution that the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of regions with the exposure region as a unit. .

この区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の露光領域の配列を推定するための条件を決定しても良い。   For each of the plurality of divided areas, the alignment mark included in the exposure area in the area is measured, and a condition for estimating the arrangement of the plurality of exposure areas is determined by performing statistical calculation processing from the measurement result. good.

第１の態様の位置合わせ方法において、決定する段階は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により基板上面に形成された複数の露光領域の配列及び形状を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   In the alignment method of the first aspect, the determining step includes measuring alignment marks included in the plurality of exposure regions, and using the measurement results, the arrangement and shape of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing The condition for estimating the value may be determined based on the temperature distribution.

第１の態様の位置合わせ方法において、複数の露光領域の配列を求めるための条件を、計測を実施するアライメントマークの数としても良い。   In the alignment method according to the first aspect, the condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure regions may be the number of alignment marks to be measured.

この、複数の露光領域の配列を求めるための条件は、計測が実施される、１つの露光領域当たりのアライメントマークの数としても良い。   The condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure areas may be the number of alignment marks per one exposure area on which the measurement is performed.

第１の態様の位置合わせ方法において、複数の露光領域の配列を求めるための条件を、少なくとも１つのアライメントマークの計測を実施する露光領域の数としても良い。   In the alignment method of the first aspect, the condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure areas may be the number of exposure areas for measuring at least one alignment mark.

第１の態様の位置合わせ方法において、複数の露光領域の配列を求めるための条件を、アライメントマークの計測が実施される露光領域の基板上面における配置としても良い。   In the alignment method of the first aspect, the condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure areas may be an arrangement on the substrate upper surface of the exposure area where the alignment mark is measured.

第１の態様の位置合わせ方法において、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定する場合に、その条件を、アライメントマークを計測して得られた該計測結果を統計演算処理により回帰分析する次数としても良い。   In the alignment method according to the first aspect, when the condition for estimating the arrangement of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate is determined based on the temperature distribution, the condition is obtained by measuring the alignment mark. The obtained measurement result may be a degree for regression analysis by statistical calculation processing.

本発明における第２の態様の露光方法は、上記、第１の態様の位置合わせ方法を用い、パターン像と露光領域とを位置合わせする段階と、エネルギビームの投影により基板を露光する段階とを有する方法である。   The exposure method according to the second aspect of the present invention includes the step of aligning the pattern image and the exposure region using the alignment method of the first aspect, and the step of exposing the substrate by projecting an energy beam. It is a method to have.

本発明における第３の態様のデバイスの製造方法は、上記、第１の態様の位置合わせ方法を用い、パターン像と露光領域とを位置合わせする段階と、エネルギビームの投影により基板を露光する段階と、露光した基板を現像する段階とを有する方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method, the step of aligning a pattern image and an exposure region using the alignment method of the first aspect, and the step of exposing a substrate by projecting an energy beam. And developing the exposed substrate.

本発明における第４の態様の露光装置は、基板テーブル上に保持され、液体で形成された液浸領域が表面に形成される基板をエネルギビームにより液浸領域を介して露光し、基板上面にアライメントマークを含む露光領域を形成する露光装置において、基板テーブルに設けられ、基板を保持する面を含む基板テーブル上面の温度分布を測定する温度センサと、アライメントマークを計測し、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を求めるための条件を温度分布に基づいて決定する制御装置とにより構成される。   An exposure apparatus according to a fourth aspect of the present invention exposes a substrate, which is held on a substrate table and on which a liquid immersion region formed on a surface is formed, through the liquid immersion region with an energy beam, on the upper surface of the substrate. In an exposure apparatus that forms an exposure region including an alignment mark, a temperature sensor that is provided on the substrate table and measures the temperature distribution on the upper surface of the substrate table including the surface that holds the substrate, and the alignment mark is measured and formed on the upper surface of the substrate. And a control device that determines a condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure regions based on the temperature distribution.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、複数の前記露光領域の配列において、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により基板上面に形成された複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control device measures alignment marks included in the plurality of exposure regions in an array of the plurality of exposure regions, and a plurality of the plurality of marks formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing based on the measurement results The conditions for estimating the arrangement of the exposure areas may be determined based on the temperature distribution.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、基板上面に形成された複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分することを温度分布に基づいて決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control device may determine, based on the temperature distribution, that the plurality of exposure areas formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of areas with the exposure area as a unit.

この制御装置は、区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   This control apparatus measures the alignment marks included in the exposure areas in each of the plurality of divided areas, and sets the conditions for estimating the arrangement of the plurality of exposure areas by performing statistical calculation processing from the measurement results. You may determine based on temperature distribution.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を求めるための方法を温度分布に基づいて選択しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control device may select a method for obtaining an arrangement of a plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution.

この制御装置は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により複数の露光領域の配列を推定する方法又は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測していき複数の露光領域の配列を推定する方法を、温度分布に基づいて選択しても良い。   This control apparatus measures alignment marks included in a plurality of exposure areas, and estimates an alignment of the plurality of exposure areas by statistical calculation processing from the measurement results, or measures alignment marks included in the plurality of exposure areas. A method for estimating the arrangement of a plurality of exposure areas may be selected based on the temperature distribution.

この制御装置は、露光領域の配列を推定する方法を選択した場合、該推定する方法に用いる条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   When the method for estimating the arrangement of exposure areas is selected, the control device may determine the conditions used for the estimation method based on the temperature distribution.

もしくは、複数の露光領域の配列を推定する方法において、基板上面に形成された複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分し、区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理していくことにより複数の露光領域の配列を推定しても良い。   Alternatively, in the method for estimating the arrangement of a plurality of exposure regions, the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of regions with the exposure region as a unit, and each of the plurality of divided regions The alignment mark included in the exposure area may be measured, and statistical calculation processing may be performed from the measurement result to estimate the arrangement of the plurality of exposure areas.

この、露光領域の配列を推定する方法を選択した場合、基板上面に形成された複数の露光領域を、露光領域を単位として複数の領域に区分することを温度分布に基づいて決定しても良い。   When this method for estimating the arrangement of the exposure regions is selected, it may be determined based on the temperature distribution that the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of regions with the exposure region as a unit. .

この区分された複数の領域毎に、領域内の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の露光領域の配列を推定する方法に用いる条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   For each of the plurality of divided areas, the conditions used for the method of measuring the alignment mark included in the exposure area in the area and performing statistical calculation processing from the measurement result to estimate the arrangement of the plurality of exposure areas are the temperature distribution. You may decide based on.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、複数の露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により基板上面に形成された複数の露光領域の配列及び形状を推定するための条件を温度分布に基づいて決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control device measures alignment marks included in the plurality of exposure regions, and estimates the arrangement and shape of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing from the measurement results. The condition for this may be determined based on the temperature distribution.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、計測を実施するアライメントマークの数を、複数の露光領域の配列を求めるための条件として決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control apparatus may determine the number of alignment marks to be measured as a condition for obtaining an arrangement of a plurality of exposure areas.

この制御装置により決定される、計測を実施するアライメントマークの数は、計測を実施する、１つの露光領域当たりのアライメントマークの数としても良い。   The number of alignment marks to be measured, which is determined by this control device, may be the number of alignment marks per one exposure area to be measured.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、少なくとも１つのアライメントマークの計測を実施する露光領域の数を、複数の露光領域の配列を求めるための条件として決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control apparatus may determine the number of exposure areas in which measurement of at least one alignment mark is performed as a condition for obtaining an arrangement of a plurality of exposure areas.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、アライメントマークの計測が実施される露光領域の基板上面における配置を、複数の露光領域の配列を求めるための条件として決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, the control device may determine the arrangement of the exposure area on which the alignment mark is measured on the upper surface of the substrate as a condition for obtaining the arrangement of the plurality of exposure areas.

第４の態様の露光装置において、制御装置は、基板上面に形成された複数の露光領域の配列を推定するための条件を温度分布に基づいて決定する場合に、その条件を、アライメントマークを計測して得られた該計測結果を統計演算処理により回帰分析する次数として決定しても良い。   In the exposure apparatus according to the fourth aspect, when the controller determines a condition for estimating the arrangement of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution, the controller measures the condition. The measurement result obtained in this manner may be determined as the order for regression analysis by statistical calculation processing.

本発明における第５の態様のデバイスの製造方法は、上記、第４の態様の露光装置を用い、エネルギビームの投影により基板を露光する段階と、露光した基板を現像する段階とを有する方法である。   A device manufacturing method according to a fifth aspect of the present invention is a method comprising the steps of exposing a substrate by projecting an energy beam and developing the exposed substrate using the exposure apparatus according to the fourth aspect. is there.

本発明によれば、基板テーブル上面の温度分布に応じた条件で、ショットの配列又は、配列及び形状を求めるため、マスクのパターン像と各ショットとの位置合わせを高精度に実行することができる。   According to the present invention, since the arrangement of shots, or the arrangement and shape thereof are obtained under conditions according to the temperature distribution on the upper surface of the substrate table, alignment between the pattern image of the mask and each shot can be performed with high accuracy. .

第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the exposure apparatus EX which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る基板テーブルＰＴの断面図である。It is sectional drawing of the substrate table PT which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平面図で 、温度センサ２７の配置を表した図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the substrate table PT according to the first embodiment as viewed from above (Z-axis direction), and is a view showing the arrangement of temperature sensors 27. 第１実施形態に係る基準部材４を示す図である。It is a figure which shows the reference member 4 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平面図で 、ショットＳ１〜Ｓ３２を表した図である。It is the schematic plan view which looked at substrate table PT concerning a 1st embodiment from the upper part (Z-axis direction), and is a figure showing shots S1-S32. 第１実施形態に係るショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと基板アライメントマー クＰＡＭの拡大平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view of each shot of shots S1 to S32 and a substrate alignment mark PAM according to the first embodiment. 第１実施形態に係る露光装置ＥＸの基本的な動作の一例を示したフローチャート である。6 is a flowchart showing an example of a basic operation of the exposure apparatus EX according to the first embodiment. 第１実施形態に係る露光装置ＥＸのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する詳細 な動作の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the detailed operation | movement which estimates the arrangement | sequence of shot S1-S32 of the exposure apparatus EX which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る露光装置ＥＸのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する詳細 な動作の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the detailed operation | movement which estimates the arrangement | sequence of shot S1-S32 of the exposure apparatus EX which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平 面図である。It is the schematic plan view which looked at substrate table PT concerning a 2nd embodiment from the upper part (Z-axis direction). マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of a microdevice.

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

また、以下の説明において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しながら説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。   Further, in the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and description will be made with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について説明する。 <First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described.

まず、本実施形態の露光装置ＥＸの構成について図１を用いて説明する。   First, the configuration of the exposure apparatus EX of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１は、本実施形態における露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of an exposure apparatus EX in the present embodiment.

露光装置ＥＸは、マスクＭをエネルギビームＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳと、エネルギビームＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、基板Ｐを保持して移動可能な基板テーブルＰＴを含む基板ステージＰＳと、基板テーブルＰＴに設けられた基準部材４上のマスク用基準マークＭＦＭ及び、マスクＭ上のマスクアライメントマーク（不図示）の少なくともどちら一方を検出するマスクアライメント系５と、基板Ｐの基板アライメントマークＰＡＭ及び、基準部材４上の基板用基準マークＰＦＭの少なくともどちらか一方を検出する基板アライメント系６と、基板テーブルＰＴの上面に液体ＬＱで液浸領域ＡＲ２を形成するため、基板テーブルＰＴの表面に液体ＬＱを供給する液体供給機構７と、液体供給機構７から供給された液体ＬＱを回収する液体回収機構８と、露光装置ＥＸの各要素及び全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。   The exposure apparatus EX has an illumination optical system IL that illuminates the mask M with the energy beam EL, a mask stage MS that is movable while holding the mask M, and a pattern image of the mask M that is illuminated with the energy beam EL on the substrate P. Projection optical system PL to project, substrate stage PS including substrate table PT movable while holding substrate P, mask reference mark MFM on reference member 4 provided on substrate table PT, and mask M A mask alignment system 5 that detects at least one of mask alignment marks (not shown), a substrate alignment system that detects at least one of the substrate alignment mark PAM of the substrate P and the substrate reference mark PFM on the reference member 4 6 and the substrate table P in order to form the immersion area AR2 with the liquid LQ on the upper surface of the substrate table PT. A liquid supply mechanism 7 for supplying the liquid LQ to the surface of the liquid, a liquid recovery mechanism 8 for recovering the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 7, and a control device CONT for controlling each element and overall operation of the exposure apparatus EX. It has.

以下、露光装置ＥＸの構成の各要素について説明する。   Hereinafter, each element of the configuration of the exposure apparatus EX will be described.

照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳに支持されているマスクＭをエネルギビームＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからのエネルギビームＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、エネルギビームＥＬによるマスクＭ上の照明領域ＩＲをスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域ＩＲは照明光学系ＩＬにより均一な照度分布のエネルギビームＥＬで照明される 。本実施形態において、照明光学系ＩＬから射出されるエネルギビームＥＬはＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）である。なお、この他にもエネルギビームＥＬは、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などを用いても良い。   The illumination optical system IL illuminates the mask M supported by the mask stage MS with an energy beam EL, and an optical integrator and an optical integrator that make the illuminance of the light emitted from the exposure light source and the exposure light source uniform. A condenser lens for condensing the energy beam EL from the light source, a relay lens system, a variable field stop for setting the illumination region IR on the mask M by the energy beam EL in a slit shape, and the like. The predetermined illumination area IR on the mask M is illuminated with an energy beam EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. In the present embodiment, the energy beam EL emitted from the illumination optical system IL is ArF excimer laser light (wavelength 193 nm). In addition to this, the energy beam EL is emitted from an ultraviolet region emitted from a mercury lamp (g-line, h-line, i-line) and far ultraviolet light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), Alternatively, vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F2 laser light (wavelength 157 nm) may be used.

マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスのパターンが形成されたマスク又はレチクルである。マスクＭは、例えばガラス基板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。また、マスクＭにはマスクＭのアライメントに用いるマスクアライメントマーク（不図示）が形成されている。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることも出来る。   The mask M is a mask or a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The mask M includes a transmission type mask in which a predetermined pattern is formed on a transparent plate such as a glass substrate using a light shielding film such as chromium. Further, a mask alignment mark (not shown) used for alignment of the mask M is formed on the mask M. A reflective mask can also be used as the mask M.

マスクステージＭＳは、リニアモータで構成されるマスクステージ駆動装置ＭＳＤにより駆動され、マスクＭをＸＹ平面とほぼ平行に保持して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に２次元移動可能でθＺ方向に回転可能である。マスクステージＭＳ上に設けられた移動鏡９に対向する位置にマスク側レーザ干渉計２が設置されている。   The mask stage MS is driven by a mask stage driving device MSD composed of a linear motor, holds the mask M substantially parallel to the XY plane, can move two-dimensionally in the X-axis direction and the Y-axis direction, and rotates in the θZ direction. Is possible. The mask side laser interferometer 2 is installed at a position facing the movable mirror 9 provided on the mask stage MS.

マスク側レーザ干渉計２は、移動鏡９に計測光を照射し、その移動鏡９を介した計測光を用いて、マスク側レーザ干渉計２で規定される座標系内にて、マスクステージＭＳのＸＹ平面における位置、及びθＺ方向の回転角をリアルタイムに計測する。   The mask side laser interferometer 2 irradiates the movable mirror 9 with measurement light, and uses the measurement light via the movable mirror 9 in the coordinate system defined by the mask side laser interferometer 2 to mask stage MS. The position on the XY plane and the rotation angle in the θZ direction are measured in real time.

投影光学系ＰＬは、複数の光学素子（不図示）と、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１０と、複数の光学素子（不図示）及び終端光学素子１０を保持する鏡筒ＰＫとで構成される。投影光学系ＰＬは、投影領域ＡＲ１にエネルギビームＥＬを照射し、投影領域ＡＲ１に入るように配置された基板Ｐにおいて、基板Ｐの少なくとも一部に所定の投影倍率でマスクＭのパターン像を投影する。投影光学系ＰＬの投影倍率は、１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでも良い。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。   The projection optical system PL includes a plurality of optical elements (not shown), a terminal optical element 10 closest to the image plane of the projection optical system PL, and a plurality of optical elements (not shown) and a lens barrel that holds the terminal optical element 10. It consists of PK. The projection optical system PL irradiates the projection area AR1 with the energy beam EL, and projects the pattern image of the mask M on at least a part of the substrate P at a predetermined projection magnification on the substrate P arranged to enter the projection area AR1. To do. The projection magnification of the projection optical system PL is a reduction system such as 1/4, 1/5, or 1/8. The projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The optical axis AX of the projection optical system PL is substantially parallel to the Z axis.

なお、投影光学系ＰＬは反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれでも良い。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成しても良い。また、投影光学系ＰＬの終端光学素子１０は、交換可能なように鏡筒ＰＫに対して着脱出来るように設けられている。また、終端光学素子１０は鏡筒ＰＫより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが終端光学素子１０に接触し、金属からなる鏡筒ＰＫへの接触が抑制されるため、鏡筒ＰＫの腐蝕等が防止されるようになっている。なお、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力が大きい場合には、終端光学素子１０を交換可能とするのではなく、その圧力によって終端光学素子１０が動かないように堅固に固定しても良い。   The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image. Further, the terminal optical element 10 of the projection optical system PL is provided so as to be detachable from the lens barrel PK so that it can be replaced. Further, the terminal optical element 10 is exposed from the lens barrel PK, and the liquid LQ in the liquid immersion area AR2 comes into contact with the terminal optical element 10, and contact with the lens barrel PK made of metal is suppressed. Corrosion etc. are prevented. When the pressure of the liquid LQ in the liquid immersion area AR2 is large, the terminal optical element 10 may not be replaceable but may be firmly fixed so that the terminal optical element 10 does not move due to the pressure.

終端光学素子１０は蛍石で形成されている。蛍石は水との親和性が高いので、終端光学素子１０の液体接触面のほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。なお、終端光学素子１０は水との親和性が高い石英であってもよい。なお、終端光学素子１０の液体接触面に親水化（親液化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。   The last optical element 10 is made of fluorite. Since fluorite has a high affinity with water, the liquid LQ can be brought into close contact with almost the entire liquid contact surface of the last optical element 10. The terminal optical element 10 may be quartz having a high affinity for water. Note that the liquid contact surface of the last optical element 10 may be subjected to a hydrophilization (lyophilic process) to further increase the affinity with the liquid LQ.

フォーカス検出系１は、発光部３３ａと受光部３３ｂとを有し、発光部３３ａから基板Ｐ表面（露光面）に斜め方向から検出光を投射し、その反射光を受光部３３ｂで受光する。フォーカス検出系１の構成としては、例えば、特開平８−３７１４９号（対応米国特許第６,１９５,１５４号）に開示されているものを用いることができる。フォーカス検出系１は、基板Ｐ上（基板テーブル上面）に液体ＬＱが無い状態（液浸領域ＡＲ２が形成されていない状態）で、基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）を検出する。また、基板Ｐにおいて、Ｚ方向における位置（フォーカス位置）を数箇所検出することにより、基板ＰのθＸ、θＹを検出する。つまり、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して形成されるマスクＭのパターン像の結像面と基板Ｐの上面とのズレを検出する。なお、フォーカス検出系１は液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に検出光を投射するものであっても良い。 基板ステージＰＳは、基板Ｐを保持して移動可能な基板テーブルＰＴと、基板テーブルＰＴを支持するステージ本体１１と、ステージ本体１１を支持するベース１２とを備えている。リニアモータで構成される基板ステージ駆動装置ＰＳＤにより、基板テーブルＰＴ及びステージ本体１１が駆動される。   The focus detection system 1 has a light emitting unit 33a and a light receiving unit 33b, projects detection light from the light emitting unit 33a onto the surface (exposed surface) of the substrate P from an oblique direction, and receives the reflected light by the light receiving unit 33b. As the configuration of the focus detection system 1, for example, the one disclosed in JP-A-8-37149 (corresponding US Pat. No. 6,195,154) can be used. The focus detection system 1 detects the position (focus position) of the substrate P in the Z-axis direction in a state where there is no liquid LQ on the substrate P (upper surface of the substrate table) (a state where the liquid immersion area AR2 is not formed). In addition, by detecting several positions (focus positions) in the Z direction on the substrate P, θX and θY of the substrate P are detected. That is, a deviation between the image plane of the pattern image of the mask M formed via the projection optical system PL and the liquid LQ and the upper surface of the substrate P is detected. Note that the focus detection system 1 may project detection light onto the surface of the substrate P via the liquid LQ. The substrate stage PS includes a substrate table PT that can move while holding the substrate P, a stage body 11 that supports the substrate table PT, and a base 12 that supports the stage body 11. The substrate table PT and the stage main body 11 are driven by the substrate stage driving device PSD constituted by a linear motor.

ステージ本体１１は、基板ステージ駆動装置ＰＳＤによりＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能となる。つまり、ステージ本体１１に支持されている基板ステージＰＴに保持された基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。   The stage main body 11 can be moved in the X-axis, Y-axis, and θZ directions by the substrate stage driving device PSD. That is, the position in the XY direction of the substrate P held on the substrate stage PT supported by the stage body 11 (the position in the direction substantially parallel to the image plane of the projection optical system PL) is controlled.

基板テーブルＰＴは、基板テーブルＰＴ上に設けられた移動鏡１３と、マスクステージＭＳの位置合わせに用いるマスク用基準マークＭＦＭ及び、基板テーブルＰＴの位置合わせに用いる基板用基準マークＰＦＭが形成された基準部材４と、基板Ｐと基準部材４との周囲を覆うように保持された補助プレート１４とが設けられている。基板テーブルＰＴは、基板ステージ駆動装置ＰＳＤにより基板Ｐを保持しつつステージ本体１１に対して、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能である。すなわち、基板テーブルＰＴは、基板ステージ駆動装置ＰＳＤにより、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺの６つの方向に移動可能である。また、基板テーブルＰＴ上に設けられた移動鏡１３に対向する位置に設置された基板側レーザ干渉計３が設けられている。なお、基板テーブルＰＴとステージ本体１１とを一体的に設けても良い。   The substrate table PT is formed with a mask reference mark MFM used for alignment of the movable mirror 13 provided on the substrate table PT and the mask stage MS, and a substrate reference mark PFM used for alignment of the substrate table PT. A reference member 4 and an auxiliary plate 14 held so as to cover the periphery of the substrate P and the reference member 4 are provided. The substrate table PT is movable in the Z-axis, θX, and θY directions with respect to the stage body 11 while holding the substrate P by the substrate stage driving device PSD. That is, the substrate table PT can be moved in six directions of X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ by the substrate stage driving device PSD. A substrate-side laser interferometer 3 installed at a position facing the movable mirror 13 provided on the substrate table PT is also provided. The substrate table PT and the stage main body 11 may be provided integrally.

基板側レーザ干渉計３は、移動鏡１３に計測光を照射し、その移動鏡１３を介した計測光を用いて、基板側レーザ干渉計３で規定される座標系内にて、基板テーブルＰＴのＸＹ平面における位置、及びθＺ方向の回転角をリアルタイムに計測する。   The substrate side laser interferometer 3 irradiates the movable mirror 13 with measurement light, and uses the measurement light via the movable mirror 13 in the coordinate system defined by the substrate side laser interferometer 3. The position on the XY plane and the rotation angle in the θZ direction are measured in real time.

ここで、基板テーブルＰＴの詳細な構成について図２〜図４を用いて説明する。   Here, a detailed configuration of the substrate table PT will be described with reference to FIGS.

図２は、本実施形態における基板テーブルＰＴの断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the substrate table PT in the present embodiment.

図２に示すように、基板テーブルＰＴは、基材２５と、基板Ｐを吸着保持可能な第１保持部２６と、第１保持部２６の周囲に配置され、補助プレート１４を吸着保持可能な第２保持部２８と、第１保持部２６上面の温度を計測する温度センサ２７と、基材２５上に着脱可能に設置された基準部材４とで構成されている。第１保持部２６及び第２保持部２８のそれぞれは、基板Ｐの裏面及び補助プレート１４の裏面と対向可能な基材２５の上面３４に設けられている。第１保持部２６は、基板Ｐの裏面（下面）と対向し、基板Ｐを保持する。第２保持部２８は、補助プレート１４の裏面（下面）と対向し、補助プレート１４を保持する。基準部材４の詳細な構成については後述する。なお、基板テーブルＰＴ（第２保持部２８）と補助プレート１４とは着脱保持可能となっているが、補助プレート１４は基板テーブルＰＴに固定されてあっても良い。また、基板テーブルＰＴ（基材２５）と基準部材４とは着脱可能になっているが、基準部材４は基板テーブルＰＴに固定されてあっても良い。   As shown in FIG. 2, the substrate table PT is disposed around the base 25, the first holding part 26 that can hold the substrate P by suction, and the first holding part 26, and can hold the auxiliary plate 14 by suction. The second holding unit 28, a temperature sensor 27 that measures the temperature of the upper surface of the first holding unit 26, and the reference member 4 that is detachably installed on the substrate 25. Each of the first holding unit 26 and the second holding unit 28 is provided on the upper surface 34 of the base material 25 that can face the back surface of the substrate P and the back surface of the auxiliary plate 14. The first holding unit 26 faces the back surface (lower surface) of the substrate P and holds the substrate P. The second holding unit 28 faces the back surface (lower surface) of the auxiliary plate 14 and holds the auxiliary plate 14. A detailed configuration of the reference member 4 will be described later. Although the substrate table PT (second holding portion 28) and the auxiliary plate 14 can be attached and detached, the auxiliary plate 14 may be fixed to the substrate table PT. The substrate table PT (base material 25) and the reference member 4 are detachable, but the reference member 4 may be fixed to the substrate table PT.

第１保持部２６は、基材２５の上面３４に配置され、基板Ｐの裏面を支持するピン形状（凸形状）を有した複数の第１支持部２９と、上面３４において第１支持部２９の周囲に配置され、基板Ｐの裏面と対向する環状の上面を有する第１リム部３０と、上面３４において第１リム部３０の内側の上面３４に配置されており、真空システム等を含む吸引装置（不図示）に接続され、気体を吸引する複数の吸引口（不図示）とで構成される。第１リム部３０は、基板Ｐの外形とほぼ同形状の環状に形成されている。第１リム部３０の上面は、基板Ｐの裏面の周縁領域（エッジ領域）と対向する。すなわち、第１保持部２６はピンチャック機構になっており、基板Ｐをリリース可能に、かつ基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように吸着保持する。また、第１保持部２６は、温空調により、基準温度として２３℃に保たれている。なお、第１保持部２６の基準温度は２３℃でなくても良く、装置の構成や露光条件等に応じて変えても良い。   The first holding unit 26 is disposed on the upper surface 34 of the base material 25, and has a plurality of first support units 29 having a pin shape (convex shape) that supports the back surface of the substrate P, and the first support unit 29 on the upper surface 34. And a first rim portion 30 having an annular upper surface facing the back surface of the substrate P, and an upper surface 34 disposed on the inner upper surface 34 of the first rim portion 30 and includes a vacuum system and the like. It is connected to a device (not shown) and is composed of a plurality of suction ports (not shown) for sucking gas. The first rim portion 30 is formed in an annular shape having substantially the same shape as the outer shape of the substrate P. The upper surface of the first rim portion 30 faces the peripheral area (edge area) of the back surface of the substrate P. That is, the first holding unit 26 has a pin chuck mechanism, and sucks and holds the substrate P so that the substrate P can be released and the surface of the substrate P is substantially parallel to the XY plane. Moreover, the 1st holding | maintenance part 26 is maintained at 23 degreeC as reference temperature by thermal air conditioning. The reference temperature of the first holding unit 26 may not be 23 ° C., and may be changed according to the configuration of the apparatus, the exposure conditions, and the like.

第２保持部２８は、基板テーブルＰＴの基材２５の上面３４において、第１リム部３０の周囲に配置されており、補助プレート１４の裏面と対向する環状の上面を有する第２リム部３１と、上面３４において第２リム部３１の周囲に配置され、補助プレート１４の裏面と対向する環状の上面を有する第３リム部３２と、第２リム部３１と第３リム部３２との間の上面３４に配置され、補助プレート１４の裏面を支持するピン形状（凸形状）を有した複数の第２支持部３３と、第２リム部３１と第３リム部３２との間の上面３４に配置されており、真空システム等を含む吸引装置（不図示）に接続され、気体を吸引する複数の吸引口（不図示）とで構成される。第２リム部３１の上面は、補助プレート１４裏面の内縁領域（内側のエッジ領域）と対向する。第３リム部３２の上面は、補助プレート１４の裏面の外縁領域（外側のエッジ領域）と対向する。すなわち、第２保持部２８はピンチャック機構になっており、補助プレート１４をリリース可能に、かつ補助プレート１４の表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように保持する。   The second holding portion 28 is disposed around the first rim portion 30 on the upper surface 34 of the base material 25 of the substrate table PT, and has a second rim portion 31 having an annular upper surface facing the back surface of the auxiliary plate 14. Between the second rim portion 31 and the third rim portion 32. The third rim portion 32 is disposed around the second rim portion 31 on the upper surface 34 and has an annular upper surface facing the back surface of the auxiliary plate 14. A plurality of second support portions 33 having a pin shape (convex shape) for supporting the back surface of the auxiliary plate 14, and an upper surface 34 between the second rim portion 31 and the third rim portion 32. And is connected to a suction device (not shown) including a vacuum system or the like, and includes a plurality of suction ports (not shown) for sucking gas. The upper surface of the second rim portion 31 faces the inner edge region (inner edge region) of the back surface of the auxiliary plate 14. The upper surface of the third rim portion 32 faces the outer edge region (outer edge region) of the back surface of the auxiliary plate 14. That is, the second holding portion 28 has a pin chuck mechanism, and holds the auxiliary plate 14 so that the auxiliary plate 14 can be released and the surface of the auxiliary plate 14 and the XY plane are substantially parallel.

補助プレート１４は、基板Ｐ及び基準部材４を配置可能な開口を有する。第２保持部２８に保持された補助プレート１４は、第１保持部２６に保持された基板Ｐ及び、基材２５の上面３４に設置された基準部材４の周囲に配置され、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合に、補助プレート１４により投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができるように設けられている。補助プレート１４の表面は、液体ＬＱに対して撥液性である。補助プレート１４は、ステンレスの基材Ｔｂと、その基材Ｔｂ上に形成された撥液性材料の膜Ｔｆとで構成される。なお、基材Ｔｂは、ステンレス以外の金属であっても良いし、金属以外のガラスやプラスチックであっても良い。また、補助プレート１４自体が撥液性材料で形成されていても良い。液体ＬＱに対する補助プレート１４の表面の接触角は、例えば９０度以上である。   The auxiliary plate 14 has an opening in which the substrate P and the reference member 4 can be arranged. The auxiliary plate 14 held by the second holding unit 28 is arranged around the substrate P held by the first holding unit 26 and the reference member 4 installed on the upper surface 34 of the base material 25, and the peripheral edge of the substrate P When the vicinity is exposed, the auxiliary plate 14 is provided so that the liquid LQ can be held under the projection optical system PL. The surface of the auxiliary plate 14 is liquid repellent with respect to the liquid LQ. The auxiliary plate 14 includes a stainless steel base Tb and a liquid repellent material film Tf formed on the base Tb. The substrate Tb may be a metal other than stainless steel, or may be a glass or plastic other than a metal. Further, the auxiliary plate 14 itself may be formed of a liquid repellent material. The contact angle of the surface of the auxiliary plate 14 with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more.

基板テーブルＰＴにおいて、補助プレート１４の上面と基準部材４の上面とは、ほぼ同一平面内になるように配置されており（ほぼ面一であり）、基板Ｐが第１保持部２６に保持された状態で、補助プレート１４の上面と、基準部材４の上面と、基板Ｐの上面とは、ほぼ面一になる。また、基板Ｐの直径に対して、補助プレート１４の開口（基材Ｔｂの中央に形成された円形開口）の直径は大きくなっており、基板Ｐ上面の外側エッジと補助プレート１４上面の内側エッジとの間にギャップＧが形成されている。ギャップＧの開口幅は、液浸領域ＡＲ２の形成に伴い、液体ＬＱがその液体ＬＱに作用する表面張力によりギャップＧに浸入しないように０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなっており、ギャップＧを形成する基板Ｐの表面と、補助プレート１４の表面とが、液体ＬＱに対して撥液性を有する。   In the substrate table PT, the upper surface of the auxiliary plate 14 and the upper surface of the reference member 4 are disposed so as to be substantially in the same plane (substantially flush), and the substrate P is held by the first holding unit 26. In this state, the upper surface of the auxiliary plate 14, the upper surface of the reference member 4, and the upper surface of the substrate P are substantially flush. In addition, the diameter of the opening of the auxiliary plate 14 (circular opening formed in the center of the base material Tb) is larger than the diameter of the substrate P, and the outer edge of the upper surface of the substrate P and the inner edge of the upper surface of the auxiliary plate 14 A gap G is formed between the two. The opening width of the gap G is 0.1 mm to 1.0 mm so that the liquid LQ does not enter the gap G due to the surface tension acting on the liquid LQ with the formation of the liquid immersion area AR2. The surface of the substrate P to be formed and the surface of the auxiliary plate 14 have liquid repellency with respect to the liquid LQ.

温度センサ２７は、基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面から所定の浅い深さの位置に、第１保持部２６上面の温度を計測可能なように埋設されている。また、図３に示すように、本実施形態の温度センサ２７は、第１保持部２６上面全体の温度を計測可能なように、基板テーブルＰＴに一様に１３個設けられており、１３個の温度センサ２７が第１保持部２６上面における１３箇所の温度を計測する。   The temperature sensor 27 is embedded at a position at a predetermined shallow depth from the upper surface of the first holding part 26 of the substrate table PT so that the temperature of the upper surface of the first holding part 26 can be measured. Further, as shown in FIG. 3, the temperature sensor 27 of the present embodiment is uniformly provided on the substrate table PT so that the temperature of the entire upper surface of the first holding unit 26 can be measured. The temperature sensor 27 measures 13 temperatures on the upper surface of the first holding unit 26.

本実施形態の温度センサ２７は、計測精度の高い白金センサを用いる。なお、白金以外の測温抵抗体を用いた温度センサ２７でも良く、熱電対やサーミスタであっても良い。なお、温度センサ２７の配置は、基板Ｐ保持の際、基板Ｐの裏面が対向する基板テーブルＰＴ上面（第１保持部２６上面）の温度が計測可能なように基板テーブルＰＴにできるだけ一様に埋設されていれば良い。また、温度センサ２７の配置は、一様でなくても、例えば、第１保持部２６上面の外周部における温度の計測分解能を向上させるために、第１保持部２６上面の中心から外周に向かうほど密にセンサを配置しても良い。なお、温度センサ２７の設置場所は、基板Ｐの保持の際、基板Ｐの裏面が対向する基板テーブルＰＴ上面（第１保持部２６上面）の温度が計測可能ならばどこに設置しても良い。例えば、基板テーブルＰＴの裏面に設置しても良い。なお、温度センサ２７の数は１３個に限られるものではなく、第１保持部２６上面における温度分布の計測分解能を向上させるために増やしたり、基板Ｐの大面積化に合わせて増やしても良い。   The temperature sensor 27 of the present embodiment uses a platinum sensor with high measurement accuracy. The temperature sensor 27 using a resistance temperature detector other than platinum may be used, or a thermocouple or thermistor may be used. The temperature sensor 27 is arranged as uniformly as possible on the substrate table PT so that the temperature of the upper surface of the substrate table PT (the upper surface of the first holding unit 26) facing the back surface of the substrate P can be measured when the substrate P is held. It only has to be buried. Further, even if the temperature sensor 27 is not uniformly arranged, for example, in order to improve the temperature measurement resolution at the outer peripheral portion of the upper surface of the first holding unit 26, the center of the upper surface of the first holding unit 26 moves from the center to the outer periphery. You may arrange | position a sensor so closely. The temperature sensor 27 may be installed anywhere as long as the temperature of the upper surface of the substrate table PT (the upper surface of the first holding unit 26) facing the back surface of the substrate P can be measured. For example, you may install in the back surface of substrate table PT. The number of temperature sensors 27 is not limited to 13, but may be increased to improve the measurement resolution of the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 or may be increased in accordance with the increase in the area of the substrate P. .

次に、基板テーブルＰＴに着脱可能に設置された基準部材４の詳細な構成について図３及び図４を用いて説明する。   Next, a detailed configuration of the reference member 4 detachably installed on the substrate table PT will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図３は、本実施形態における基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平面
図で、温度センサ２７の配置を表した図である。 FIG. 3 is a schematic plan view of the substrate table PT according to the present embodiment as viewed from above (Z-axis direction), and is a view showing the arrangement of the temperature sensor 27.

図４は、本実施形態における基準部材４を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the reference member 4 in the present embodiment.

図３に示すように、基準部材４は、補助プレート１４の開口に合わせて設置されており、基板アライメント系６で検出される基板用基準マークＰＦＭと、マスクアライメント系５で検出されるマスク用基準マークＭＦＭとが離れて配置されている。   As shown in FIG. 3, the reference member 4 is installed in accordance with the opening of the auxiliary plate 14. The reference mark PFM for the substrate detected by the substrate alignment system 6 and the mask for the mask detected by the mask alignment system 5. The reference mark MFM is disposed away from the reference mark MFM.

また、図４（a）に示すように、基準部材４の基材１６にはガラス板部材等の光学部材が使用されており、その基材１６上に例えば互いに異なる材料（光反射率の異なる材料）でパターニングすることで基板用基準マークＰＦＭ及びマスク用基準マークＭＦＭが形成されている。そして、基板用基準マークＰＦＭ及びマスク用基準マークＭＦＭは無段差に形成されており、基準部材４の表面はほぼ平坦となっている。したがって、基準部材４の表面は、フォーカス検出系１の基準面としての役割も果たすこともできる。図４（a）のＡ−Ａ矢視断面図である図４（b）に示すように、基準部材４はガラス板部材等からなる基材１６と、その基材１６上にパターニングされた互いに異なる光反射率を有する第１材料１７及び第２材料１８とを有している。   Further, as shown in FIG. 4A, an optical member such as a glass plate member is used for the base material 16 of the reference member 4, and different materials (light reflectivity are different from each other) on the base material 16, for example. The substrate reference mark PFM and the mask reference mark MFM are formed by patterning with the material. The substrate reference mark PFM and the mask reference mark MFM are formed without a step, and the surface of the reference member 4 is substantially flat. Therefore, the surface of the reference member 4 can also serve as a reference surface for the focus detection system 1. As shown in FIG. 4B, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A, the reference member 4 is composed of a base material 16 made of a glass plate member and the like and a pattern formed on the base material 16. It has the 1st material 17 and the 2nd material 18 which have different light reflectivity.

本実施形態においては、第１材料１７は、光反射率の低い酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3） により構成され、第２材料１８は、酸化クロムよりも光反射率の高いクロム（Ｃｒ）により構成されている。そして、十字状に形成された基準マークは酸化クロムにより形成され、その周囲をクロムが取り囲むように配置され、更にその外側の領域に酸化クロムが配置されている。 In the present embodiment, the first material 17 is made of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) having a low light reflectivity, and the second material 18 is made of chromium (Cr) having a light reflectivity higher than that of chromium oxide. Has been. The reference mark formed in a cross shape is formed of chromium oxide, and is disposed so as to surround the periphery of the reference mark. Further, chromium oxide is disposed in a region outside the reference mark.

なお、使用する材料としては上記材料の組み合わせに限定されず、例えば第１材料１７をアルミニウムにより構成し、第２材料１８をクロムにより構成してもよい。また、基準部材４の上面のうち、マスク用基準マークＭＦＭ及び基板用基準マークＰＦＭを含む少なくとも一部の領域は、撥液性を付与する撥液化処理を施されることによって撥液性となっている。撥液化処理としては、例えば撥液性材料を使ったコーティング処理が挙げられる。撥液性材料としては、例えば、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ethercopolymer）やＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）等のフッ素系化合物やシリコン化合物、あるいはアクリル系樹脂やポリエチレン等の合成樹脂が挙げられる。また、表面処理のための薄膜は単層膜であっても良いし、複数の層からなる多層膜であっても良い。   The materials to be used are not limited to the combination of the above materials, and for example, the first material 17 may be made of aluminum and the second material 18 may be made of chromium. In addition, at least a part of the upper surface of the reference member 4 including the mask reference mark MFM and the substrate reference mark PFM becomes liquid repellent by being subjected to a liquid repellent treatment that imparts liquid repellent properties. ing. Examples of the liquid repellent treatment include a coating treatment using a liquid repellent material. Examples of the liquid repellent material include fluorine compounds such as PFA (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylethercopolymer) and PTFE (Polytetrafluoroethylene), silicon compounds, and synthetic resins such as acrylic resins and polyethylene. The thin film for surface treatment may be a single layer film or a multilayer film composed of a plurality of layers.

再び図１に戻り、引き続き、露光装置ＥＸの構成の各要素について説明する。   Returning to FIG. 1 again, each element of the configuration of the exposure apparatus EX will be described.

マスクアライメント系５は、マスクステージＭＳの近傍に設けられている。   The mask alignment system 5 is provided in the vicinity of the mask stage MS.

また、特開平７−１７６４６８号（対応米国特許５,６４６,４１３号）に開示されて いるように、マスクアライメント系５は、エネルギビームＥＬを利用してマスクＭに形成されたマスクアライメントマーク（不図示）及び基板テーブルＰＴに設置された基準部材４のマスク用基準マークＭＦＭを照明し、マスクアライメントマークからの反射像とマスク用基準マークＭＦＭからの反射像とをＣＣＤカメラで撮像する。そして、マスク側レーザ干渉計２で規定される座標系内において、マスク用基準マークＭＦＭに対するマスクアライメントマークの位置ズレ量を計測してマスクＭとマスク用基準マークＭＦＭとの位置合わせを行うＶＲＡ（Video Reticule Alignment）方式が採用されている。   Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-176468 (corresponding US Pat. No. 5,646,413), the mask alignment system 5 uses a mask alignment mark (formed on the mask M using an energy beam EL). The mask reference mark MFM of the reference member 4 placed on the substrate table PT is illuminated, and a reflected image from the mask alignment mark and a reflected image from the mask reference mark MFM are picked up by a CCD camera. Then, in the coordinate system defined by the mask side laser interferometer 2, VRA (which performs alignment between the mask M and the mask reference mark MFM by measuring the amount of displacement of the mask alignment mark with respect to the mask reference mark MFM) Video Reticule Alignment) is used.

なお、その他のマスク用基準マークＭＦＭに対するマスクアライメントマークの位置ズレ量を計測方法として、米国特許６,１５１,１０２号に開示されているように、エネル ギビームＥＬを、マスク上に形成されたマスクアライメントマーク（不図示）の部分に照射し、このマスクアライメントマーク（不図示）の像を、投影光学系ＰＬを介して基板ステージＰＳ上に形成した基準開口マーク（スリット、不図示）に投影する一方、マスクステージＭＳ又は基板ステージＰＳを相対的に移動しながら、マスクアライメントマーク（不図示）の投影像を基準開口マーク（不図示）を介して光電センサにより受光し、マスクアライメントマーク（不図示）の基準開口マーク（不図示）に対する位置を検出してアライメントするＡＩＳ（Aerial Image Sensor）方式を採用しても良い。   In addition, as disclosed in US Pat. No. 6,151,102, an energy beam EL is formed on a mask formed on the mask as a method for measuring the amount of misalignment of the mask alignment mark with respect to another mask reference mark MFM. The portion of the alignment mark (not shown) is irradiated, and an image of the mask alignment mark (not shown) is projected onto a reference aperture mark (slit, not shown) formed on the substrate stage PS via the projection optical system PL. On the other hand, while relatively moving the mask stage MS or the substrate stage PS, a projection image of a mask alignment mark (not shown) is received by a photoelectric sensor through a reference aperture mark (not shown), and the mask alignment mark (not shown) is received. ) AIS (Aerial Image Se) that detects and aligns the position with respect to the reference aperture mark (not shown) nsor) method may be adopted.

基板アライメント系６は、投影光学系ＰＬの先端の近傍に設けられている。   The substrate alignment system 6 is provided in the vicinity of the tip of the projection optical system PL.

また、特開平４−６５６０３号（対応米国特許第５,４９３,４０３号）に開示されて いるように、基板アライメント系６は、基板テーブルＰＴを静止させて、ハロゲンランプからの白色光等の照明光で、基板ＰにおいてマスクＭのパターンが形成された露光領域（ショット）の配列を求めるために用いる基板アライメントマークＰＡＭ、又は基板用基準マークＰＦＭを照明し、それらのマークの像をＣＣＤカメラで撮像して得られる画像情報を画像処理することによってそれらのマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式が採用されている。   Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-65603 (corresponding US Pat. No. 5,493,403), the substrate alignment system 6 stops the substrate table PT so that white light from a halogen lamp or the like is emitted. Illumination light illuminates a substrate alignment mark PAM or a substrate reference mark PFM used to obtain an array of exposure areas (shots) on which the pattern of the mask M is formed on the substrate P, and images of these marks are obtained by a CCD camera. An FIA (Field Image Alignment) method is employed in which image information obtained by imaging is subjected to image processing to measure the positions of those marks.

基板アライメントマークＰＡＭの位置は、基板アライメントマークＰＡＭを基板アライメント系６で検出したときの基板テーブルＰＴを基板側レーザ干渉計３で計測することで、基板側レーザ干渉計３により規定される座標系内において計測される。   The position of the substrate alignment mark PAM is determined by the coordinate system defined by the substrate side laser interferometer 3 by measuring the substrate table PT when the substrate alignment mark PAM is detected by the substrate alignment system 6 with the substrate side laser interferometer 3. It is measured within.

また、基板アライメント系６の終端の光学素子（基板Ｐ、基板ステージＰＳに最も近い光学素子）の周囲には液体ＬＱの付着を防止するように撥液性のカバー（不図示）が設けられている。また、基板アライメント系６の終端の光学素子の表面は撥液性の材料で被膜されており、液体ＬＱの付着が防止されているばかりでなく、終端の光学素子に液体ＬＱが付着しても、容易に拭き取れるようになっている。また、基板アライメント系６の終端の光学素子とその光学素子を保持する金物との間に液体ＬＱの浸入を防止するためのＶリングなどのシール部材が配置されている。マスクＭのパターンが形成された露光領域（ショット）及び基板アライメントマークＰＡＭの詳細については後述する。   A liquid repellent cover (not shown) is provided around the optical element at the end of the substrate alignment system 6 (the optical element closest to the substrate P and the substrate stage PS) to prevent the liquid LQ from adhering. Yes. Further, the surface of the optical element at the end of the substrate alignment system 6 is coated with a liquid repellent material to prevent the liquid LQ from adhering, and even if the liquid LQ adheres to the optical element at the end. It can be easily wiped off. Further, a seal member such as a V-ring for preventing the liquid LQ from entering between the optical element at the end of the substrate alignment system 6 and the hardware holding the optical element is disposed. Details of the exposure region (shot) on which the pattern of the mask M is formed and the substrate alignment mark PAM will be described later.

液体供給機構７は、液浸領域ＡＲ２を形成するために基板テーブルＰＴ上に所定の液体ＬＱを供給するものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給装置１９と、液体供給装置１９に供給管２０を介して接続され、この液体供給装置１９から送出された液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する供給口を有する供給ノズル２１とを備えている。供給ノズル２１は基板Ｐの表面に近接して配置されている。   The liquid supply mechanism 7 supplies a predetermined liquid LQ onto the substrate table PT in order to form the liquid immersion area AR2, and supplies the liquid LQ to the liquid supply device 19 that can deliver the liquid LQ. A supply nozzle 21 connected via a pipe 20 and having a supply port for supplying the liquid LQ delivered from the liquid supply device 19 onto the substrate P is provided. The supply nozzle 21 is disposed close to the surface of the substrate P.

液体供給装置１９は、液体ＬＱを収容するタンク及び加圧ポンプ等を備えており、供給管２０及び供給ノズル２１を介して基板テーブルＰＴ上に液体ＬＱを供給する。また、液体供給装置１９は液体ＬＱの温度調整機構を有しており、液体供給装置１９が収容されるチャンバ内の温度とほぼ同じ温度（例えば２３℃）の液体ＬＱを基板Ｐ上に供給するようになっている。なお、液体ＬＱを供給するためのタンクや加圧ポンプは必ずしも露光装置ＥＸで備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置されている工場などの設備を利用することもできる。   The liquid supply device 19 includes a tank that stores the liquid LQ, a pressure pump, and the like, and supplies the liquid LQ onto the substrate table PT via the supply pipe 20 and the supply nozzle 21. In addition, the liquid supply device 19 has a temperature adjustment mechanism for the liquid LQ, and supplies the liquid LQ having substantially the same temperature (for example, 23 ° C.) as the temperature in the chamber in which the liquid supply device 19 is stored onto the substrate P. It is like that. Note that the tank or pressure pump for supplying the liquid LQ is not necessarily provided in the exposure apparatus EX, and facilities such as a factory in which the exposure apparatus EX is installed can be used.

液体回収機構８は、基板テーブルＰＴ上の液体ＬＱを回収するものであって、基板Ｐの表面に近接して配置された回収ノズル２２と、この回収ノズル２２に回収管２３を介して接続された液体回収装置２４とを備えている。   The liquid recovery mechanism 8 recovers the liquid LQ on the substrate table PT, and is connected to the recovery nozzle 22 disposed close to the surface of the substrate P, and the recovery nozzle 22 via a recovery pipe 23. And a liquid recovery device 24.

液体回収装置２４は、真空ポンプ等の真空系（吸引装置）及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えており、基板テーブルＰＴ上の液体ＬＱを回収ノズル２２及び回収管２３を介して回収する。なお、液体ＬＱを回収するための真空系やタンクは必ずしも露光装置ＥＸで備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置されている工場などの設備を利用することもできる。   The liquid recovery device 24 includes a vacuum system (suction device) such as a vacuum pump and a tank that stores the recovered liquid LQ, and recovers the liquid LQ on the substrate table PT via the recovery nozzle 22 and the recovery pipe 23. To do. Note that the vacuum system and tank for collecting the liquid LQ are not necessarily provided in the exposure apparatus EX, and facilities such as a factory in which the exposure apparatus EX is installed can be used.

制御装置ＣＯＮＴは、上述の露光装置ＥＸの各要素を制御すると共に、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する。
次に、上述の露光装置ＥＸの基本的な動作について説明する。 The control device CONT controls each element of the above-described exposure apparatus EX and controls the overall operation of the exposure apparatus EX.
Next, the basic operation of the above-described exposure apparatus EX will be described.

まず、露光装置ＥＸで１枚目に露光する基板Ｐは、基板テーブルＰＴにロードされ、基板Ｐに形成された全ての露光領域（ショット）の配列が推定された後、所定のアライメントが実行される。そして、基板Ｐ上（基板テーブル上）に形成された液浸領域ＡＲ２を介して、基板Ｐの各露光領域（ショット）と、予めロードされたマスクＭのパターン像とが、順次、位置合わせされ、露光が実行される（露光装置ＥＸの動作の詳細については後述する）。   First, the substrate P to be exposed first by the exposure apparatus EX is loaded on the substrate table PT, and after the arrangement of all exposure regions (shots) formed on the substrate P is estimated, predetermined alignment is performed. The Then, through the immersion area AR2 formed on the substrate P (on the substrate table), each exposure area (shot) of the substrate P and the pattern image of the previously loaded mask M are sequentially aligned. Then, exposure is performed (details of the operation of the exposure apparatus EX will be described later).

ここで、本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、基板テーブルＰＴはギャップＧからの液体ＬＱの浸入を抑制する構成を有しているが、所定のアライメントや基板Ｐの露光の際、基板テーブルＰＴの駆動に伴い、液浸領域ＡＲ２がギャップＧの少なくとも一部に至った場合、ギャップＧから液体ＬＱが浸入する可能性がある。この場合、基板Ｐの表面及び補助プレート１４の表面に供給された液体ＬＱは、液体回収機構８の回収ノズル２２により吸引回収可能であるが、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを回収ノズル２２で吸引回収することは困難である。つまり、２枚目以降の基板Ｐの露光において、ギャップＧから液体ＬＱが浸入し、第１保持部２６（第１支持部２９及び第１リム部３０）に付着した状態で、露光を実行する可能性がある。   Here, in the exposure apparatus EX of the present embodiment, the substrate table PT has a configuration that suppresses the intrusion of the liquid LQ from the gap G. However, during the predetermined alignment or exposure of the substrate P, the substrate table PT When the liquid immersion area AR2 reaches at least a part of the gap G with the driving, the liquid LQ may enter from the gap G. In this case, the liquid LQ supplied to the surface of the substrate P and the surface of the auxiliary plate 14 can be sucked and collected by the recovery nozzle 22 of the liquid recovery mechanism 8, but the liquid LQ that has entered from the gap G is sucked by the recovery nozzle 22. It is difficult to recover. That is, in the exposure of the second and subsequent substrates P, the exposure is executed in a state where the liquid LQ enters from the gap G and adheres to the first holding unit 26 (the first support unit 29 and the first rim unit 30). there is a possibility.

ギャップＧから浸入した液体ＬＱが第１保持部２６に付着し、残留すると、残留した液体ＬＱが気化することにより、第１保持部２６の上面で温度変化が生じる。温度変化が生じた基板テーブルＰＴで、一定の温度に温調されてロードされてきた１枚目以降の基板Ｐを保持すると、第１保持部２６と基板Ｐとの接触により、第１保持部２６上面で生じた温度変化が基板Ｐに影響し、基板Ｐに熱変形が生じる。基板Ｐに熱変形が生じると、基板Ｐに形成されている露光領域（ショット）の配列が変位する。この変位により、基板Ｐの露光領域（ショット）の配列を推定する精確性が低下するため、基板Ｐの露光の際、各露光領域（各ショット）とマスクＭのパターン像との位置合わせの精度が低下する場合がある。   When the liquid LQ that has entered from the gap G adheres to the first holding unit 26 and remains, the remaining liquid LQ is vaporized, and a temperature change occurs on the upper surface of the first holding unit 26. When the first and subsequent substrates P that have been temperature-controlled and loaded are held on the substrate table PT in which the temperature has changed, the first holding unit is brought into contact with the first holding unit 26 and the substrate P by contact. 26 A temperature change generated on the upper surface affects the substrate P, and the substrate P is thermally deformed. When thermal deformation occurs in the substrate P, the arrangement of exposure regions (shots) formed on the substrate P is displaced. This displacement reduces the accuracy of estimating the arrangement of the exposure areas (shots) on the substrate P. Therefore, when the substrate P is exposed, the alignment accuracy between each exposure area (each shot) and the pattern image of the mask M is reduced. May decrease.

そこで、本実施形態の露光装置ＥＸでは、２枚目以降の基板Ｐの露光で、露光領域（ショット）の配列を推定する動作において、基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面の温度分布を計測し、その温度分布に基づいて露光領域（ショット）の配列を推定するための条件が決定され、基板Ｐの露光領域（ショット）の配列が推定される。   Therefore, in the exposure apparatus EX of the present embodiment, the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 of the substrate table PT is measured in the operation of estimating the exposure region (shot) arrangement in the exposure of the second and subsequent substrates P. Then, a condition for estimating the arrangement of the exposure areas (shots) is determined based on the temperature distribution, and the arrangement of the exposure areas (shots) of the substrate P is estimated.

ここで、露光装置ＥＸの動作の詳細な説明に先立ち、基板Ｐの構成について図５及び図６を用いて説明する。   Here, prior to detailed description of the operation of the exposure apparatus EX, the configuration of the substrate P will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

図５は、本実施形態における基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平
面図で、ショットＳ１〜Ｓ３２を表した図である。 FIG. 5 is a schematic plan view of the substrate table PT according to the present embodiment as viewed from above (Z-axis direction), and shows shots S1 to S32.

図６は、本実施形態におけるショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと基板アライメントマークＰＡＭの拡大平面図である。   FIG. 6 is an enlarged plan view of the shots S1 to S32 and the substrate alignment mark PAM in this embodiment.

基板Ｐは、シリコンウエハの基材Ｗと、基材Ｗ上に、エネルギビームＥＬの投影により形成された露光領域であるショットＳ１〜Ｓ３２と、基材Ｗ及びショットＳ１〜Ｓ３２の上面に形成された感光膜Ｒｇとで構成されている。基板Ｐの表面は、液体ＬＱに対して撥液性である。また、基板Ｐの表面は感光膜Ｒｇの表面を含む。感光膜Ｒｇは、液体ＬＱに対して撥液性である。液体ＬＱに対する基板Ｐの表面の接触角は、例えば９０度以上である。   The substrate P is formed on the base material W of the silicon wafer, the shots S1 to S32 that are exposure regions formed on the base material W by projection of the energy beam EL, and the upper surfaces of the base material W and the shots S1 to S32. And a photosensitive film Rg. The surface of the substrate P is liquid repellent with respect to the liquid LQ. Further, the surface of the substrate P includes the surface of the photosensitive film Rg. The photosensitive film Rg is liquid repellent with respect to the liquid LQ. The contact angle of the surface of the substrate P with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more.

なお、基材Ｗはシリコン以外の半導体ウエハであっても良い。また、基板Ｐの表面が、感光膜Ｒｇを覆う保護膜で形成されても良い。保護膜は、トップコートと呼ばれる膜であり、感光膜Ｒｇを液体ＬＱから保護する。   The substrate W may be a semiconductor wafer other than silicon. Further, the surface of the substrate P may be formed with a protective film covering the photosensitive film Rg. The protective film is a film called a top coat and protects the photosensitive film Rg from the liquid LQ.

基板Ｐの基材Ｗ上には、エネルギビームＥＬの投影によりマスクＭのパターンが形成された露光領域である複数のショットＳ１〜Ｓ３２がマトリクス状に配列している。   On the base material W of the substrate P, a plurality of shots S <b> 1 to S <b> 32 that are exposure regions where a pattern of the mask M is formed by projection of the energy beam EL are arranged in a matrix.

ショットＳ１〜Ｓ３２は、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットに、ショットＳ１〜Ｓ３２の位置合わせに用いる基板アライメントマークＰＡＭと、図６（a）に示すように、半導体デバイスの製造時にデバイスの主となる回路網が形成される領域であるデバイスパターン領域１５とを有している。   The shots S1 to S32 are the main devices in manufacturing the semiconductor device as shown in FIG. 6A and the substrate alignment mark PAM used for the alignment of the shots S1 to S32 in each of the shots S1 to S32. And a device pattern region 15 which is a region where a circuit network is formed.

基板アライメントマークＰＡＭは、図６（a）に示すように、ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれるデバイスパターン領域１５の対角線上に４個形成されている。なお、基板アライメントマークＰＡＭの配置は、一直線上に４個の基板アライメントマークＰＡＭが並ばないようにすれば、図６（a）の配置でなくても良い。なお、基板アライメントマークＰＡＭの数は、４個でなくても良く、一直線上に並ばないように３個としても良い。なお、本実施形態では基板アライメントマークＰＡＭは、ショットＳ１〜Ｓ３２の内部において、デバイスパターン領域１５の外部に含まれているが、デバイスパターン領域１５の内部に含まれていても良い。基板アライメントマークＰＡＭの形状は、図６（b）に示すように十字型であり、基板側レーザ干渉計３で規定される２次元座標系上のＸ方向及びＹ方向に同時に位置合わせできる。また、このような２次元のマークは、図６（ｃ）に示すようにＸ方向へのライン・アンド・スペースパターンとＹ方向へのライン・アンド・スペースパターンを並列に並べても良く、Ｌ字、Ｔ字、又はハの字であっても良い。また、Ｘ方向又はＹ方向のどちらかが位置合わせできる１次元のマークとして、Ｘ方向又はＹ方向に配列したライン・アンド・スペースパターンを並べても良い。   As shown in FIG. 6A, four substrate alignment marks PAM are formed on the diagonal line of the device pattern region 15 included in the shots S1 to S32. The arrangement of the substrate alignment marks PAM may not be the arrangement shown in FIG. 6A as long as the four substrate alignment marks PAM are not arranged on a straight line. The number of substrate alignment marks PAM may not be four, but may be three so as not to be aligned on a straight line. In the present embodiment, the substrate alignment mark PAM is included outside the device pattern region 15 inside the shots S1 to S32, but may be included inside the device pattern region 15. The shape of the substrate alignment mark PAM is a cross shape as shown in FIG. 6B, and can be simultaneously aligned in the X direction and the Y direction on the two-dimensional coordinate system defined by the substrate side laser interferometer 3. In addition, as shown in FIG. 6C, such a two-dimensional mark may be formed by arranging a line and space pattern in the X direction and a line and space pattern in the Y direction in parallel. , T-shaped or C-shaped. Further, as a one-dimensional mark that can be aligned in either the X direction or the Y direction, a line and space pattern arranged in the X direction or the Y direction may be arranged.

以下、２枚目以降の基板Ｐの露光における、露光装置ＥＸの動作の詳細について図７を用いて説明する。   Hereinafter, details of the operation of the exposure apparatus EX in the exposure of the second and subsequent substrates P will be described with reference to FIG.

図７は、本実施形態における露光装置ＥＸの基本的な動作の一例を示したフローチャ
ートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a basic operation of the exposure apparatus EX in the present embodiment.

まず、温調プレート（不図示）に載置され、２３℃に温調された基板Ｐが、ロボットアーム（不図示）を含む搬送装置の駆動により、基板ステージＰＴ（第１保持部２６）にロード（吸着保持）される（ステップ１０１）。なお、基板Ｐが温調プレートに載置され、温調されるときの温度は２３℃でなくても良く、装置の構成や露光条件等に応じて変えても良い。   First, a substrate P placed on a temperature control plate (not shown) and temperature-controlled at 23 ° C. is driven onto a substrate stage PT (first holding unit 26) by driving a transfer device including a robot arm (not shown). It is loaded (adsorbed and held) (step 101). Note that the temperature when the substrate P is placed on the temperature control plate and is temperature controlled may not be 23 ° C., and may be changed according to the configuration of the apparatus, the exposure conditions, and the like.

ステップ１０１でロードされた基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２のうち、少なくとも２つのショットが指定される。そして、それらのショットに含まれる基板アライメントマークＰＡＭが基板アライメント系６で検出され、基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測される。続いて、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された設計上の基板アライメントマークＰＡＭの位置に対し、上記で計測された基板アライメントマークＰＡＭの位置誤差が算出され、その誤差が補正される（ステップ１０２）。この補正は、後のステップ１０３に備えた所謂、サーチアライメントである。   At least two shots among the shots S1 to S32 of the substrate P loaded in step 101 are designated. Then, the substrate alignment mark PAM included in these shots is detected by the substrate alignment system 6, and the position of the substrate alignment mark PAM is measured. Subsequently, the position error of the substrate alignment mark PAM measured as described above is calculated with respect to the position of the designed substrate alignment mark PAM stored in advance in the control device CONT, and the error is corrected (step 102). This correction is a so-called search alignment provided in the later step 103.

続いて、制御装置ＣＯＮＴにより、予め温度センサ２７で計測された基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面の温度分布に基づいて、特開昭６１−４４４２９号（対応米国特許第４,７８０,６１７号）に開示されているＥＧＡ（Enhanced Global Alignment）処理 が実行され、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される。より詳しくは、制御装置ＣＯＮＴにより、予め温度センサ２７で計測された第１保持部２６上面の温度分布に応じてＥＧＡの処理条件が決定され、その条件でＥＧＡ処理が実行され、統計演算処理により基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される（ステップ１０３）。本ステップ１０３で基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する動作の詳細については後述する。   Subsequently, based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding part 26 of the substrate table PT measured in advance by the temperature sensor 27 by the control device CONT, Japanese Patent Laid-Open No. 61-44429 (corresponding US Pat. No. 4,780,617). EGA (Enhanced Global Alignment) processing disclosed in the No.) is executed, and the arrangement of the shots S1 to S32 on the substrate P is estimated. More specifically, EGA processing conditions are determined according to the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 measured in advance by the temperature sensor 27 by the control device CONT, and the EGA processing is executed under those conditions. The arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P is estimated (step 103). Details of the operation of estimating the arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P in step 103 will be described later.


また、本ステップ１０３にて基板ステージＰＴが駆動されている際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が順次、計測されていく。この計測結果は、基板Ｐの露光の際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせに用いられる。
Further, when the substrate stage PT is driven in this step 103, the position (focus position) and posture (θX, θY) in the Z direction of each shot included in the shots S1 to S32 of the substrate P are sequentially measured. To go. This measurement result is used for alignment of each shot included in the shots S1 to S32 of the substrate P and the pattern image of the mask M when the substrate P is exposed.

なお、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）を計測は、ステップ１０３のＥＧＡ処理と同時でなくても良く、他の動作と同時に実行されても良い。例えば、ステップ１０２の基板Ｐのサーチアライメントの際に同時に実行されても良い。また、露光装置ＥＸの動作と動作の間に実行されても良く、例えば、ステップ１０２で実行される基板Ｐのサーチアライメントとステップ１０３で実行されるＥＧＡ処理との間に実行されても良い。   Note that the measurement of the position (focus position) and posture (θX, θY) in the Z direction of each shot of S1 to S32 may not be performed simultaneously with the EGA processing in step 103, and may be performed simultaneously with other operations. Also good. For example, it may be executed simultaneously with the search alignment of the substrate P in step 102. Further, it may be executed between operations of the exposure apparatus EX. For example, it may be executed between the search alignment of the substrate P executed in step 102 and the EGA process executed in step 103.

なお、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が計測されても良い。この場合、基板Ｐがロードされてから基板ＰのＺ位置が計測され始めるまでの間（ステップ１０１とステップ１０３の間）に液浸領域ＡＲ２が形成される。液浸領域ＡＲ２の形成に関しては後述する。   Note that the position (focus position) and posture (θX, θY) in the Z direction of each of the shots S1 to S32 may be measured via the liquid LQ in the liquid immersion area AR2. In this case, the liquid immersion area AR2 is formed after the substrate P is loaded and before the Z position of the substrate P starts to be measured (between step 101 and step 103). The formation of the liquid immersion area AR2 will be described later.

なお、基板ＰのＺ位置の計測は、ショットＳ１〜Ｓ３２の一部のショットに実施されるだけでも良い。なお、基板ＰのＺ位置の計測は、ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれるショット毎に実施されなくても良く、基板Ｐの全体に設定され、ショット毎よりも高密度な計測点のＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が計測されても良い。   Note that the measurement of the Z position of the substrate P may be performed only on some of the shots S1 to S32. Note that the measurement of the Z position of the substrate P may not be performed for each shot included in the shots S1 to S32, and the position in the Z direction of the measurement points set on the entire substrate P and having a higher density than each shot. (Focus position) and posture (θX, θY) may be measured.

これより、マスクＭのパターン像と基板アライメント系６との間隔であるベースライン量を算出するため、基板Ｐ及びマスクＭのアライメントを実行していく。   Thus, the alignment of the substrate P and the mask M is executed in order to calculate the baseline amount that is the distance between the pattern image of the mask M and the substrate alignment system 6.

まず、基板アライメント系６で基板テーブルＰＴ上面に設置された基準部材４の基板用基準マークＰＦＭが検出され、基板アライメント系６と基板用基準マークＰＦＭとの位置関係が計測される（ステップ１０４）。   First, the substrate reference mark PFM of the reference member 4 placed on the upper surface of the substrate table PT is detected by the substrate alignment system 6, and the positional relationship between the substrate alignment system 6 and the substrate reference mark PFM is measured (step 104). .

なお、本実施形態において、基板用基準マークＰＦＭは液体ＬＱを介さないで基板アライメント系６で検出されるが、基板用基準マークＰＦＭが液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して基板アライメント系６で検出され、基板アライメント系６と基板用基準マークＰＦＭとの位置関係が計測されても良い。この場合、本ステップ１０４の前に基板Ｐがロードされ、液浸領域ＡＲ２が形成される。   In this embodiment, the substrate reference mark PFM is detected by the substrate alignment system 6 without the liquid LQ, but the substrate reference mark PFM is detected by the substrate alignment system 6 via the liquid LQ in the liquid immersion area AR2. The positional relationship between the substrate alignment system 6 and the substrate reference mark PFM may be measured. In this case, the substrate P is loaded before this step 104, and the liquid immersion area AR2 is formed.

次に、液浸領域ＡＲ２が形成される。液浸領域ＡＲ２は、液体供給機構７の駆動により、基板テーブルＰＴ上への液体供給動作が開始されると共に、液体回収機構８の駆動により、基板テーブルＰＴ上からの液体回収動作が開始されることで投影光学系ＰＬと基板テーブルＰＴとの間に形成される（ステップ１０５）。この時、液体供給装置１９による基板テーブルＰＴ上への単位時間あたりの液体供給量が制御されると共に、液体回収装置２４による単位時間あたりの液体回収量が制御される。   Next, the liquid immersion area AR2 is formed. In the liquid immersion area AR2, a liquid supply operation onto the substrate table PT is started by driving the liquid supply mechanism 7, and a liquid recovery operation from above the substrate table PT is started by driving the liquid recovery mechanism 8. Thus, the projection optical system PL and the substrate table PT are formed (step 105). At this time, the liquid supply amount per unit time onto the substrate table PT by the liquid supply device 19 is controlled, and the liquid recovery amount per unit time by the liquid recovery device 24 is controlled.

続いて、マスクステージＭＳにロードされたマスクＭのアライメントが実行される（ステップ１０６）。   Subsequently, alignment of the mask M loaded on the mask stage MS is executed (step 106).

より具体的には、マスクＭに形成されたマスクアライメントマーク（不図示）が、マスクアライメント系５で検出され、マスクＭの位置が計測される。そして、この計測結果に基づいて、基板テーブルＰＴ上面に設けられた基準部材４のマスク用基準マークＭＦＭとマスクアライメントマークとが、ステップ１０５で形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して同時にマスクアライメント系５で検出され、マスクアライメントマークとマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係、つまり、マスクＭのパターン像とマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係が計測される。   More specifically, a mask alignment mark (not shown) formed on the mask M is detected by the mask alignment system 5 and the position of the mask M is measured. Based on the measurement result, the mask reference mark MFM and the mask alignment mark of the reference member 4 provided on the upper surface of the substrate table PT are used as the liquid LQ and the projection optical system in the liquid immersion area AR2 formed in step 105. Simultaneously detected by the mask alignment system 5 via PL, the positional relationship between the mask alignment mark and the mask reference mark MFM, that is, the positional relationship between the pattern image of the mask M and the mask reference mark MFM is measured.

なお、本実施形態において、マスクアライメントマーク（不図示）とマスク用基準マークＭＦＭとが同時に液体ＬＱを介してマスクアライメント系５で検出されるが、マスクアライメントマーク（不図示）とマスク用基準マークＭＦＭとが同時に液体ＬＱを介さずにマスクアライメント系５で検出され、マスクアライメントマークとマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係、つまり、マスクＭのパターン像とマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係が計測されても良い。   In this embodiment, the mask alignment mark (not shown) and the mask reference mark MFM are simultaneously detected by the mask alignment system 5 via the liquid LQ, but the mask alignment mark (not shown) and the mask reference mark are not detected. The MFM is simultaneously detected by the mask alignment system 5 without passing through the liquid LQ, and the positional relationship between the mask alignment mark and the mask reference mark MFM, that is, the positional relationship between the pattern image of the mask M and the mask reference mark MFM. It may be measured.

そして、ステップ１０４で計測された、基板アライメント系６と基板用基準マークＰＦＭとの位置関係と、ステップ１０６で計測された、マスクＭのパターン像とマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係と、予め制御装置ＣＯＮＴに記憶されているマスク用基準マークＭＦＭと基板用基準マークＰＦＭとの位置関係とにより、マスクＭのパターン像と基板アライメント系６との間隔であるベースライン量が算出される（ステップ１０７）。つまりこの計測により、ステップ１０４にて基板アライメント系６で計測した基板アライメントマークＰＡＭの位置は既知であるから、マスクＭのパターン像を基準とした基板アライメントマークＰＡＭ（ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショット）の位置がわかる。このベースライン量は、基板Ｐの露光の際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせに用いられる。   Then, the positional relationship between the substrate alignment system 6 and the substrate reference mark PFM measured in step 104, the positional relationship between the pattern image of the mask M and the mask reference mark MFM measured in step 106, Based on the positional relationship between the mask reference mark MFM and the substrate reference mark PFM stored in the control device CONT, a baseline amount that is an interval between the pattern image of the mask M and the substrate alignment system 6 is calculated (step). 107). That is, by this measurement, the position of the substrate alignment mark PAM measured by the substrate alignment system 6 in step 104 is known, so that the substrate alignment mark PAM (each of the shots S1 to S32 included in the shots S1 to S32) is based on the pattern image of the mask M. The position of the shot). This baseline amount is used for alignment of each shot included in the shots S1 to S32 of the substrate P and the pattern image of the mask M when the substrate P is exposed.

なお、米国特許第５，２４３，１９５号に開示されているように、ステップ１０４で計測した基板アライメント系６と基板用基準マークＰＦＭとの位置関係と、ステップ１０６で計測したマスクＭのパターン像とマスク用基準マークＭＦＭとの位置関係とを同時に実行しても良い。この動作を実行する場合、基板用基準マークＰＦＭとマスク用基準マークＭＦＭとを、予め設定されたマスクＭのパターン像と基板アライメント系６との設計上の間隔（つまり、設計上のベースライン量）をもった位置関係で基準部材４に配置する。   As disclosed in US Pat. No. 5,243,195, the positional relationship between the substrate alignment system 6 and the substrate reference mark PFM measured in step 104 and the pattern image of the mask M measured in step 106. And the positional relationship between the mask reference mark MFM and the mask reference mark MFM may be executed simultaneously. When this operation is executed, the reference mark PFM for the substrate and the reference mark MFM for the mask are set to a design interval between the pattern image of the mask M set in advance and the substrate alignment system 6 (that is, the design baseline amount). ) Are arranged on the reference member 4 in a positional relationship.

最後に、ステップ１０３で推定されたショットＳ１〜Ｓ３２の配列と、同ステップ１０３と同時に計測されたショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）と、ステップ１０７で計測された基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）とに基づいて、順次、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットがマスクＭのパターン像に合わせられ、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２を介して露光されていく（ステップ１０８）。   Finally, the arrangement of the shots S1 to S32 estimated in step 103, the position (focus position) and the posture (θX, θY) in the Z direction of each shot of the shots S1 to S32 measured simultaneously with the step 103, Based on the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M measured in step 107, the shots S1 to S32 of the substrate P are sequentially aligned with the pattern image of the mask M. Then, the substrate P is exposed through the liquid immersion area AR2 (step 108).

以下、本実施形態におけるステップ１０３でショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する動作の詳細について図８を用いて説明する。   Hereinafter, details of the operation of estimating the arrangement of the shots S1 to S32 in step 103 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図８は、本実施形態における露光装置ＥＸのＥＧＡ処理の詳細な動作の一例を示した
フローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of detailed operation of the EGA process of the exposure apparatus EX in the present embodiment.

図８に示すように、ステップ１０２で基板Ｐのサーチアライメントが実行された後に、基板テーブルＰＴに一様に設けられた１３個の温度センサ２７で、基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面における１３箇所の温度が計測され、得られた計測結果が第１保持部２６上面の温度分布として制御装置ＣＯＮＴに記憶される（ステップＡ−１）。続いて、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度分布と、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された所定の温度範囲とが比較され、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたかどうかが判断される（ステップＡ−２）。   As shown in FIG. 8, after the search alignment of the substrate P is executed in step 102, the 13 temperature sensors 27 uniformly provided on the substrate table PT are used on the upper surface of the first holding part 26 of the substrate table PT. The temperature of 13 places is measured, and the obtained measurement result is stored in the control device CONT as the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 (step A-1). Subsequently, the control device CONT compares the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 with a predetermined temperature range stored in advance in the control device CONT, and the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 falls within the predetermined temperature range. It is determined whether or not it has been exceeded (step A-2).

ここで、所定の温度範囲とは、基板テーブルＰＴの第１保持部２６の基準温度２３℃に対して±０．０３℃の温度変化を考慮した温度範囲（２２．９７℃〜２３．０３℃）である。この温度範囲は、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像とを位置合わせしたときの誤差の３σが３ｎｍ以下となることに基づいて決定されている。   Here, the predetermined temperature range is a temperature range (22.97 ° C. to 23.03 ° C.) considering a temperature change of ± 0.03 ° C. with respect to the reference temperature 23 ° C. of the first holding part 26 of the substrate table PT. ). This temperature range is determined based on the fact that the error 3σ when the shots S1 to S32 of the substrate P and the pattern image of the mask M are aligned is 3 nm or less.

この後、ショットＳ１〜Ｓ３２から所定の数のショットがサンプルショットに指定（後述）されるが、本実施形態のように、ステップＡ−１の第１保持部２６上面における温度分布の計測が、ショットＳ１〜Ｓ３２のサンプルショットへの指定の直前に実施されることにより、計測された温度分布の経時的な変化が少なくなり、第１保持部２６上面の温度分布に応じたＥＧＡの処理条件の決定が適切に実行されるため、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列の推定精度が増す。つまり、ショットＳ１〜Ｓ３２の実際の配列とショットＳ１〜Ｓ３２の推定された配列との誤差がより少なくなる。   Thereafter, a predetermined number of shots from the shots S1 to S32 are designated as sample shots (described later). As in the present embodiment, the measurement of the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 in step A-1 is performed. When the shots S1 to S32 are executed immediately before designation as sample shots, a change in the measured temperature distribution over time is reduced, and the processing conditions of the EGA corresponding to the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 are reduced. Since the determination is appropriately performed, the estimation accuracy of the arrangement of the shots S1 to S32 is increased. That is, the error between the actual arrangement of the shots S1 to S32 and the estimated arrangement of the shots S1 to S32 is reduced.

次に、ステップＡ−２において、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたと判断された場合、制御装置ＣＯＮＴにより、基板Ｐの全体において密にサンプルショットが配置されるように、ショットＳ１〜Ｓ３２から所定の数のショットがサンプルショットに指定される（ステップＡ−３）。より詳しくは、基板Ｐの全体において密にサンプルショットが配置されるように、ショットＳ１〜Ｓ３２から市松模様状に、Ｓ１・Ｓ３・Ｓ６・Ｓ８・Ｓ１０・Ｓ１２・Ｓ１４・Ｓ１６・Ｓ１８・Ｓ２０・Ｓ２２・Ｓ２４・Ｓ２６・Ｓ２８・Ｓ２９・Ｓ３１（図５参照）の１６個のショットがサンプルショットに指定される。   Next, in step A-2, when it is determined that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds the predetermined temperature range, the control device CONT causes the sample shots to be densely arranged on the entire substrate P. A predetermined number of shots from the shots S1 to S32 are designated as sample shots (step A-3). More specifically, the shots S1 to S32 are arranged in a checkered pattern so that the sample shots are densely arranged on the entire substrate P. S1, S3, S6, S8, S10, S12, S14, S16, S18, S20, Sixteen shots S22, S24, S26, S28, S29, and S31 (see FIG. 5) are designated as sample shots.

そして、特開２００４−２６５９５７号（対応米国公開２００６／００４０１９１号）に開示されているように、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが高次の回帰分析で算出される（ステップＡ−４）。より詳しくは、指定されたサンプルショットに含まれる一つの基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測され、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する、計測位置の変位について、最小二乗法等の統計演算を用いて高次の回帰分析が実行され、変位に関する非線形モデルが算出される。これにより、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される。   Then, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-265957 (corresponding to US Publication 2006/0040191), a displacement model of the substrate alignment mark PAM is calculated by high-order regression analysis (step A-4). More specifically, the position of one substrate alignment mark PAM included in a specified sample shot is measured, and the minimum displacement of the measurement position with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM stored in advance in the control device CONT is measured. A high-order regression analysis is performed using a statistical calculation such as a square method, and a nonlinear model related to displacement is calculated. Thereby, the arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P is estimated.

本実施形態において、制御装置ＣＯＮＴにより回帰分析される次数は５次である。この算出過程において、高次の回帰分析が実行される際、基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する実測した位置の変位に関する誤差パラメータが算定されるが、その誤差パラメータは、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向のオフセット成分、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向の倍率成分、ショットＳ１〜Ｓ３２の回転、ショットＳ１〜Ｓ３２の直交度の線形誤差成分に加え、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向におけるＣ字歪成分やショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向における台形成分等の非線形誤差成分である。   In this embodiment, the order subjected to regression analysis by the control device CONT is the fifth order. In this calculation process, when a high-order regression analysis is executed, an error parameter related to the displacement of the actually measured position with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM is calculated. The error parameter is calculated for the shots S1 to S32. In addition to the offset components in the X and Y directions, the magnification components in the X and Y directions of the shots S1 to S32, the rotation of the shots S1 to S32, and the linear error component of the orthogonality of the shots S1 to S32, the X of the shots S1 to S32 This is a non-linear error component such as a C-shaped distortion component in the direction and the Y direction and a trapezoid formation in the X direction and the Y direction of the shots S1 to S32.

また、ステップ１０３と同様に、本ステップＡ−４で基板ステージＰＴが駆動されている際、基板Ｐの全てのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が順次、計測されていく。   Similarly to step 103, when the substrate stage PT is driven in step A-4, the position (focus position) and posture in the Z direction of each shot included in all the shots S1 to S32 of the substrate P ( θX, θY) are sequentially measured.

一方、ステップＡ−２において、第１保持部２６の温度が所定の温度範囲を超えないと判断された場合、まず、制御装置ＣＯＮＴにより、基板Ｐの全体において一様にサンプルショットが配置されるように、ショットＳ１〜Ｓ３２から所定の数のショットがサンプルショットに指定され（ステップＡ−５）、より詳しくは、基板Ｐの全体において一様にサンプルショットが配置されるように、ショットＳ１〜Ｓ３２から基板Ｐの中心に対する同心円の円周上の８個のショット（Ｓ７・Ｓ８・Ｓ１２・Ｓ１５・Ｓ１８・Ｓ２１・Ｓ２５・Ｓ２６、図５参照）がサンプルショットに指定される。   On the other hand, when it is determined in step A-2 that the temperature of the first holding unit 26 does not exceed the predetermined temperature range, first, sample shots are uniformly arranged on the entire substrate P by the controller CONT. As described above, a predetermined number of shots are designated as sample shots from the shots S1 to S32 (step A-5). More specifically, the shots S1 to S1 are arranged so that the sample shots are uniformly arranged on the entire substrate P. From S32, eight shots (S7, S8, S12, S15, S18, S21, S25, and S26, see FIG. 5) on the circumference of a concentric circle with respect to the center of the substrate P are designated as sample shots.

続いて、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが１次の回帰分析で算出される（ステップＡ−６）。より詳しくは、指定されたサンプルショットに含まれる一つの基板アライメントマークＰＡＭの位置が順次、計測され、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する、計測位置の変位について、最小二乗法等の統計演算を用いて１次の回帰分析が実行され、変位に関する線形モデルが算出される。これにより、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される。   Subsequently, a displacement model of the substrate alignment mark PAM is calculated by a first-order regression analysis (step A-6). More specifically, the position of one substrate alignment mark PAM included in a designated sample shot is sequentially measured, and the displacement of the measurement position with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM stored in advance in the control device CONT. First-order regression analysis is performed using a statistical operation such as a least square method, and a linear model related to displacement is calculated. Thereby, the arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P is estimated.

なお、この算出過程において、１次の回帰分析が実行される際、基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する実測した位置の変位に関する誤差パラメータが算定されるが、その誤差パラメータは、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向のオフセット成分、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向の倍率成分、ショットＳ１〜Ｓ３２の回転、ショットＳ１〜Ｓ３２の直交度の線形誤差成分である。また、ステップ１０３と同様に、本ステップＡ−６で基板ステージＰＴが駆動されている際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が順次、計測されていく。   In this calculation process, when the first-order regression analysis is executed, an error parameter related to the displacement of the actually measured position with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM is calculated. These are offset components in the X and Y directions of S32, magnification components in the X and Y directions of the shots S1 to S32, rotation of the shots S1 to S32, and linear error components of the orthogonality of the shots S1 to S32. Similarly to step 103, when the substrate stage PT is driven in step A-6, the position (focus position) and posture (θX, θY) is sequentially measured.

その後、図７で説明したように、ステップ１０４〜ステップ１０７を経て、液浸領域ＡＲ２が形成され、基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）が算出される。そして最後に、ステップ１０８と同様に、ステップＡ−４又はＡ−６で推定されたショットＳ１〜Ｓ３２の配列と、同ステップＡ−４又はＡ−６で計測されたショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）と、ステップ１０７で計測された基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）とに基づいて、順次、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットがマスクＭのパターン像に合わせられ、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２を介して露光されていく。   Thereafter, as described with reference to FIG. 7, the liquid immersion area AR <b> 2 is formed through steps 104 to 107, and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M is calculated. Finally, as in step 108, the shots S1 to S32 estimated in step A-4 or A-6 and the shots S1 to S32 measured in step A-4 or A-6 are shown. Sequentially in the Z direction based on the position (focus position) and orientation (θX, θY) in the Z direction and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M measured in step 107. Each of the P shots S1 to S32 is aligned with the pattern image of the mask M, and the substrate P is exposed through the liquid immersion area AR2.

本実施形態において、ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせを行う過程で、露光装置ＥＸの制御装置ＣＯＮＴは、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件として、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定するショットの数と、サンプルショットの配置と、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数とを、第１保持部２６上面の温度に基づいて決定する。   In the present embodiment, in the process of aligning each shot included in the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M, the control device CONT of the exposure apparatus EX obtains a condition for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32. As the temperature of the upper surface of the first holding unit 26, the number of shots to be designated as sample shots from the shots S1 to S32, the arrangement of the sample shots, and the order of regression analysis used for calculating the displacement model of the substrate alignment mark PAM Determine based on.

なお、ステップＡ−１の第１保持部２６上面の温度分布の計測は、なるべくショットＳ１〜Ｓ３２から所定のショットがサンプルショットへ指定される直前に実施されることが望ましいが、例えば、ステップ１０１の基板Ｐのロード後で、ステップ１０１とステップ１０２の間で実行されても良い。   Note that the measurement of the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 in step A-1 is preferably performed immediately before a predetermined shot is designated as a sample shot from the shots S1 to S32. It may be executed between step 101 and step 102 after loading the substrate P.

あるいは、ステップＡ−１の温度分布の計測は、基板Ｐのロード前に実行されても良い。基板Ｐのロード前に第１保持部２６上面の温度分布を計測することによって、例えば、大量の液体ＬＱが第１保持部２６に付着し、気化することにより大きな温度変化が生じた場合、基板Ｐをロードする前に第１保持部２６で生じた温度変化を計測することができるため、第１保持部２６に生じた温度変化を緩和させる乾燥時間等を設けることができる。   Alternatively, the measurement of the temperature distribution in step A-1 may be performed before loading the substrate P. By measuring the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 before loading the substrate P, for example, when a large amount of liquid LQ adheres to the first holding unit 26 and is vaporized, a large temperature change occurs. Since the temperature change generated in the first holding unit 26 can be measured before P is loaded, a drying time or the like for relaxing the temperature change generated in the first holding unit 26 can be provided.


あるいは、ステップＡ−１の温度分布の計測は、ショットＳ１〜Ｓ３２のサンプルショットへの指定の前であれば、各ステップの動作と同時に実行されても良い。例えば、ステップ１０２で基板Ｐのサーチアライメントが実施されている最中に、第１保持部２６の温度分布の測定が実行されても良い。これにより、温度分布の計測が効率良く実行される。
Alternatively, the measurement of the temperature distribution in step A-1 may be performed simultaneously with the operation of each step as long as it is prior to the designation of the shots S1 to S32 as the sample shot. For example, measurement of the temperature distribution of the first holding unit 26 may be performed while the search alignment of the substrate P is being performed in step 102. Thereby, the measurement of temperature distribution is performed efficiently.


あるいは、ステップＡ−１の温度分布の計測は、同ステップＡ−１の一回に限らず、何回実行されても良い。例えば、基板Ｐがロードされる前（ステップ１０１の前）と、基板Ｐのサーチアライメントの前（ステップ１０１とステップ１０２の間）と、ステップＡ−１とにおいて３回実行し、その平均値を第１保持部２６上面の温度分布としても良い。
Alternatively, the measurement of the temperature distribution in step A-1 is not limited to one time in step A-1, and may be executed any number of times. For example, before the substrate P is loaded (before step 101), before the substrate P search alignment (between step 101 and step 102), and step A-1, three times are executed, and the average value is calculated. The temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 may be used.

なお、ステップＡ−２において、第１保持部２６上面の温度分布と、予め記憶された温度範囲との比較を行うが、この温度範囲は、２２．９７℃〜２３．０３℃でなくても良く、第１保持部２６の基準温度に対して許容される温度変化（±０．０３℃）は、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との重ね合わせ精度や露光条件、装置の構成等に応じて変えても良い。   In Step A-2, the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 is compared with the temperature range stored in advance, but this temperature range may not be 22.97 ° C. to 23.03 ° C. The temperature change (± 0.03 ° C.) allowed with respect to the reference temperature of the first holding unit 26 is good because the overlay accuracy between the shots S1 to S32 of the substrate P and the pattern image of the mask M is You may change according to exposure conditions, the structure of an apparatus, etc.

なお、制御装置ＣＯＮＴにより、ステップＡ−２で第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたと判断された場合において、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットは、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えないと判断された場合において、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットに対して、数が多く、基板Ｐの全体においてより密にサンプルショットが配置されるようにすれば良い。例えば、ステップＡ−３において、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットは市松模様状でなくても良く、ショットＳ１〜Ｓ３２の全てのショットがサンプルショットに指定されても良い。   When the controller CONT determines that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds the predetermined temperature range in step A-2, the shots designated as the sample shots from the shots S1 to S32 are the first shots. When it is determined that the temperature of the upper surface of the holding unit 26 does not exceed the predetermined temperature range, the number of shots designated as the sample shots from the shots S1 to S32 is large, and the sample is denser on the entire substrate P. What is necessary is just to arrange a shot. For example, in step A-3, the shots designated as sample shots from shots S1 to S32 may not be checkered, and all the shots S1 to S32 may be designated as sample shots.

なお、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたと判断された場合、ステップＡ−４において、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数は５次でなくても良い。例えば、制御装置ＣＯＮＴにより、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された所定の温度範囲に対し、第１保持部２６上面の温度が超えた量に基づいて回帰分析の次数が決定されても良く、所定の温度範囲から超えた量の大きさに比例した次数で回帰分析されても良い。   When the control device CONT determines that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 has exceeded a predetermined temperature range, the order of the regression analysis used for calculating the displacement model of the substrate alignment mark PAM in step A-4 is It may not be fifth order. For example, the order of the regression analysis may be determined by the control device CONT on the basis of the amount by which the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds the predetermined temperature range stored in advance in the control device CONT. Regression analysis may be performed with an order proportional to the magnitude of the amount exceeding the temperature range.

なお、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えないと判断された場合、ステップＡ−５において、サンプルショットに指定されるショットの数は８個としたが、露光される基板Ｐの大面積化に伴い、サンプルショットに指定されるショットの数が増やされても良い。また、サンプルショットの配置は、基板Ｐに一様に配置されていれば、基板Ｐ上の中心に対する同心円の円周上でなくても良い。   When the control device CONT determines that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 does not exceed the predetermined temperature range, the number of shots designated as sample shots is eight in step A-5. As the area of the substrate P to be exposed increases, the number of shots designated as sample shots may be increased. Further, the sample shots may not be arranged on the circumference of the concentric circle with respect to the center on the substrate P as long as the sample shots are uniformly arranged on the substrate P.

なお、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットの数が変えられずにサンプルショットの配置が変えられても良い。例えば、ステップＡ−５において、ショットＳ１〜Ｓ３２から基板Ｐ上の中心に対する同心円の円周上の８個のショット（Ｓ７・Ｓ８・Ｓ１２・Ｓ１５・Ｓ１８・Ｓ２１・Ｓ２５・Ｓ２６、図５参照）がサンプルショットに指定されるとしたが、サンプルショットが基板Ｐに一様に配置されていれば、ショットＳ１〜Ｓ３２からＳ７・Ｓ９・Ｓ１３・Ｓ１５・Ｓ１９・Ｓ２１・Ｓ２５・Ｓ２７（図５参照）の８個のショットがサンプルショットに指定されても良い。   Note that the arrangement of the sample shots may be changed by the control device CONT without changing the number of shots designated as the sample shots from the shots S1 to S32 based on the temperature of the upper surface of the first holding unit 26. For example, in step A-5, eight shots on the circumference of concentric circles from the shots S1 to S32 to the center on the substrate P (S7, S8, S12, S15, S18, S21, S25, S26, see FIG. 5). Is designated as the sample shot, but if the sample shot is uniformly arranged on the substrate P, the shots S1 to S32 to S7, S9, S13, S15, S19, S21, S25, and S27 (see FIG. 5). 8 shots) may be designated as sample shots.

なお、ステップＡ−４及びステップＡ−６においてＥＧＡ処理を実行する際、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数は１つとしたが、第１保持部２６の温度分布に応じて、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数を決定しても良い。例えば、ステップＡ−６のように第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えない場合は、計測される基板アライメントマークＰＡＭの数は１つとし、ステップＡ−４のように所定の温度範囲を超えた場合は、計測される基板アライメントマークＰＡＭの数を２つとしても良い。計測される基板アライメントマークＰＡＭが２つの場合、例えば、各サンプルショットで、２つの基板アライメントマークＰＡＭと、その２つの基板アライメントマークＰＡＭの設計値とのそれぞれの変位の平均値が算出され、その平均値について最小二乗法等の統計演算が実行されても良い。これにより、第１保持部２６上面の温度分布が所定の温度範囲を超えたとしても、より高精度にショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定することが出来る。   Note that when the EGA process is executed in Step A-4 and Step A-6, the number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot is one, but depending on the temperature distribution of the first holding unit 26, The number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot may be determined. For example, when the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 does not exceed a predetermined temperature range as in step A-6, the number of substrate alignment marks PAM to be measured is one, and predetermined as in step A-4. When the temperature range is exceeded, the number of substrate alignment marks PAM to be measured may be two. When two substrate alignment marks PAM are measured, for example, in each sample shot, the average value of the displacement of each of the two substrate alignment marks PAM and the design values of the two substrate alignment marks PAM is calculated. A statistical operation such as a least square method may be performed on the average value. Thereby, even if the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range, the arrangement of the shots S1 to S32 can be estimated with higher accuracy.

また、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えた場合は、超えた量に応じて計測される基板アライメントマークＰＡＭの数を増やしても良い。   In addition, when the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range, the number of substrate alignment marks PAM to be measured may be increased according to the excess amount.

この各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数は、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件として、上述した配列を求めるための他の条件である、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットの数と、サンプルショットの配置と、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数と組み合わせて用いることが可能である。   The number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot is changed from the shots S1 to S32, which is another condition for obtaining the above-described arrangement, as a condition for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32. The number of designated shots, the arrangement of sample shots, and the order of regression analysis used to calculate the displacement model of the substrate alignment mark PAM can be used in combination.

なお、以上の露光装置ＥＸの動作において、上述のショットＳ１〜Ｓ３２の配列のみを推定するＥＧＡ処理に変えて、米国特許第６,２７８,９５７号に開示されているように、ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットの配列と形状とを推定する動作を実行しても良い。   In the above operation of the exposure apparatus EX, the shots S1 to S32 are disclosed as disclosed in US Pat. No. 6,278,957, instead of the above-described EGA process that estimates only the arrangement of the shots S1 to S32. An operation of estimating the arrangement and shape of each shot included in the image may be executed.

この動作では、まず、制御装置ＣＯＮＴにより、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットが指定され、サンプルショットに形成された少なくとも３つの基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測される。次に、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する、計測した基板アライメントマークＰＡＭの位置の変位に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットの形状に関する誤差パラメータ（ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットの回転、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットの直交度、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットのＸ方向及びＹ方向の倍率成分）と、配列特性に関する誤差パラメータ（ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向のオフセット成分、ショットＳ１〜Ｓ３２のＸ方向及びＹ方向の倍率成分、ショットＳ１〜Ｓ３２の回転、ショットＳ１〜Ｓ３２の直交度）とが、最小二乗法等による統計演算で算出され、算出された誤差パラメータに基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状が推定される。   In this operation, first, a sample shot is designated from the shots S1 to S32 by the control device CONT, and the positions of at least three substrate alignment marks PAM formed on the sample shot are measured. Next, based on the displacement of the measured position of the substrate alignment mark PAM with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM stored in advance in the control device CONT, an error parameter (shot) for each of the shots S1 to S32 is shot. Rotation of each shot of S1 to S32, orthogonality of each shot of shots S1 to S32, magnification components in the X direction and Y direction of each shot of shots S1 to S32), and error parameters related to array characteristics (shots of S1 to S32) The offset component in the X direction and the Y direction, the magnification component in the X direction and the Y direction of the shots S1 to S32, the rotation of the shots S1 to S32, and the orthogonality of the shots S1 to S32) are calculated by statistical calculation such as the least square method. And based on the calculated error parameter, the arrangement of shots S1 to S32 and Jo is estimated.

以上の動作には、上述したショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件である、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定されるショットの数と、サンプルショットの配置と、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数と、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数とが適用される。   In the above operation, the number of shots designated as the sample shots from the shots S1 to S32, the arrangement of the sample shots, and the displacement of the substrate alignment mark PAM, which are the conditions for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32 described above. The order of regression analysis used for calculation of the model and the number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot are applied.

そして、上述の露光装置ＥＸの動作（ステップＡ−１〜Ａ−６）と同様に、第１保持部２６上面の温度分布に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状を推定するための条件が決定されて、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状の推定が実行される。   And conditions for estimating the arrangement and shape of the shots S1 to S32 based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26, similarly to the operation of the exposure apparatus EX described above (steps A-1 to A-6). Is determined, and the arrangement and shape of the shots S1 to S32 are estimated.

以上の動作が実行されることにより、ステップ１０３でショットＳ１〜Ｓ３２の配列のみを推定する動作に加えショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットの形状も推定するため、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせをより高精度に実施することが可能となる。   By executing the above operation, in addition to the operation of estimating only the arrangement of the shots S1 to S32 in step 103, the shape of each shot of the shots S1 to S32 is also estimated. It becomes possible to perform alignment with the pattern image of M with higher accuracy.

以上、説明した本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、予め、ＥＧＡ処理前に温度センサ２７を用いて、基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面の温度分布を計測し、その温度分布に基づいて、上述したＥＧＡの処理条件を決定し、ＥＧＡ処理を実行してショットＳ１〜Ｓ３２の配列、又はショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状を推定することで、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせを高精度に実行することができ、液体ＬＱの影響による基板Ｐの露光精度の低下を抑制することが出来る。   As described above, in the exposure apparatus EX of the present embodiment described above, the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 of the substrate table PT is measured in advance using the temperature sensor 27 before the EGA processing, and based on the temperature distribution, By determining the above-described EGA processing conditions and executing the EGA processing to estimate the arrangement of the shots S1 to S32 or the arrangement and shape of the shots S1 to S32, each shot of the shots S1 to S32 and the mask M Position alignment with the pattern image can be performed with high accuracy, and a decrease in exposure accuracy of the substrate P due to the influence of the liquid LQ can be suppressed.

また、以上の露光装置ＥＸの動作により、第１保持部２６上面の温度分布に基づいたＥＧＡ処理を実行することが可能なため、基板Ｐが熱的に変形し、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列が変位しても、ＥＧＡ処理を繰り返す必要性がない。より詳しくは、一度のＥＧＡ処理ではショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定することが出来ず、ＥＧＡ処理で得られたショットＳ１〜Ｓ３２の配列情報に基づいて、再度、ＥＧＡ処理を実行する必要性が無いため、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせで時間をロスすることがなく、基板Ｐを露光するスループットの低下を抑制することが出来る。   Further, since the EGA process based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 can be performed by the operation of the exposure apparatus EX described above, the substrate P is thermally deformed, and the arrangement of the shots S1 to S32 is changed. Even if it is displaced, there is no need to repeat the EGA process. More specifically, the arrangement of the shots S1 to S32 cannot be estimated by a single EGA process, and it is necessary to execute the EGA process again based on the arrangement information of the shots S1 to S32 obtained by the EGA process. Therefore, time is not lost in alignment between the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M, and a decrease in throughput of exposing the substrate P can be suppressed.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。   In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

以下、本実施形態の露光装置ＥＸのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する動作（ステップ１０３、図７参照）における詳細について図９及び図１０を用いて説明する。   Hereinafter, details of the operation (step 103, see FIG. 7) for estimating the arrangement of the shots S1 to S32 of the exposure apparatus EX of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

なお、本実施形態の露光装置ＥＸの動作において、基板Ｐのロードからサーチアライメント（ステップ１０１〜ステップ１０２、図７参照）は第１実施形態と同様である。   In the operation of the exposure apparatus EX of the present embodiment, the search alignment from the loading of the substrate P (steps 101 to 102, see FIG. 7) is the same as that of the first embodiment.

図９は、本実施形態に係る露光装置ＥＸのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する詳
細な動作の一例を示したフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of a detailed operation for estimating the arrangement of shots S1 to S32 of the exposure apparatus EX according to the present embodiment.

図９に示すように、ステップ１０２で基板Ｐのサーチアライメントが実施された後に、まず、１３個の温度センサ２７で第１保持部２６上面における１３箇所の温度が計測されて得られた計測結果に基づき、制御装置ＣＯＮＴにより、各温度センサ２７間の温度勾配が算出され、第１保持部２６上面の温度分布が算定される。（ステップＢ−１）。続いて、ステップＡ−２（図８参照）と同様に、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度分布と、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された所定の温度範囲とが比較され、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたかどうかが判断される（ステップＢ−２）。   As shown in FIG. 9, after the search alignment of the substrate P is performed in step 102, first, the measurement results obtained by measuring the temperature at 13 locations on the upper surface of the first holding unit 26 with the 13 temperature sensors 27. Based on the above, the temperature gradient between the temperature sensors 27 is calculated by the control device CONT, and the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 is calculated. (Step B-1). Subsequently, as in step A-2 (see FIG. 8), the control device CONT compares the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 with a predetermined temperature range stored in advance in the control device CONT. It is determined whether or not the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range (step B-2).

次に、ステップＢ−２において、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたと判断された場合について説明する。   Next, a case where it is determined in step B-2 that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 has exceeded a predetermined temperature range will be described.

ここで、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えたと判断された場合のショットＳ１〜Ｓ３２について図１０を用いて簡単に説明する。   Here, shots S1 to S32 when it is determined that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 has exceeded a predetermined temperature range will be briefly described with reference to FIG.

図１０は、本実施形態における基板テーブルＰＴを上方（Ｚ軸方向）から見た概略平
面図である。 FIG. 10 is a schematic plan view of the substrate table PT according to the present embodiment as viewed from above (Z-axis direction).

図１０に示すように、基板Ｐの裏面に接した第１保持部２６上面には、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えた領域５０が存在し、基板Ｐには、所定の温度範囲を超えた領域５０に対応した基板Ｐの所定の領域に少なくとも一部が含まれるショット（Ｓ１４〜Ｓ１９・Ｓ２６〜Ｓ３０）が存在する。   As shown in FIG. 10, a region 50 in which the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range exists on the upper surface of the first holding unit 26 in contact with the back surface of the substrate P. There are shots (S14 to S19 and S26 to S30) in which at least a part is included in a predetermined region of the substrate P corresponding to the region 50 exceeding the predetermined temperature range.

ステップＢ−２において、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を越えたと判断された場合、制御装置ＣＯＮＴにより、所定の温度範囲を超えた領域５０に対応した基板Ｐの所定の領域に少なくとも一部が含まれるショットで構成される温度変動領域１００と、ショットＳ１〜Ｓ３２からこのショットを除いたショットで構成される温度安定領域２００とに区分される（ステップＢ−３）。   In Step B-2, when it is determined that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds the predetermined temperature range, the control device CONT determines the predetermined region of the substrate P corresponding to the region 50 exceeding the predetermined temperature range. Are divided into a temperature fluctuation region 100 composed of shots including at least a part thereof and a temperature stable region 200 composed of shots obtained by removing this shot from the shots S1 to S32 (step B-3).

続いて、ステップＢ−３において区分されたそれぞれの領域において、一様にサンプルショットが配置されるように、それぞれの領域を構成しているショットから、構成しているショットの数に応じて所定の数のショットがサンプルショットに指定される（ステップＢ−４）。より詳しくは、制御装置ＣＯＮＴにより、それぞれの領域において一様にサンプルショットが配置されるように、温度変動領域１００では、Ｓ１８・Ｓ２６・Ｓ２８の３個のショットがサンプルショットに指定され、一方、温度安定領域２００では、Ｓ２・Ｓ６・Ｓ１０・Ｓ１３・Ｓ２２・Ｓ２４の６個のショットがサンプルショットに指定される（図１０参照）。   Subsequently, in order to arrange the sample shots uniformly in each area divided in step B-3, a predetermined number is selected from the shots constituting each area according to the number of shots constituting the area. Are designated as sample shots (step B-4). More specifically, in the temperature variation region 100, three shots S18, S26, and S28 are designated as sample shots so that the sample shots are uniformly arranged in each region by the control device CONT. In the temperature stable region 200, six shots S2, S6, S10, S13, S22, and S24 are designated as sample shots (see FIG. 10).

そして、それぞれの領域において、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが１次の回帰分析で算出される（ステップＢ−５）。より詳しくは、基板Ｐの温度変動領域１００と温度安定領域２００のそれぞれの領域において、ステップＢ−４で指定されたショット（サンプルショット）の位置が計測され、それぞれの領域を構成しているショットの配列が推定される。この時、それぞれの領域において、ステップＢ−４で指定されたショット（サンプルショット）の基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測されてから、ステップＢ−５でそれぞれの領域を構成するショットの配列が推定されるまでの動作はステップＡ−６（図８参照）と同様であり、この動作がステップＢ−３で区分された全ての領域において実行される。これにより、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定されたことになる。また、ステップ１０３（図７参照）と同様に、本ステップＢ−５で基板ステージＰＴが駆動されている際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が順次、計測されていく。   Then, in each region, a displacement model of the substrate alignment mark PAM is calculated by primary regression analysis (step B-5). More specifically, the positions of the shots (sample shots) designated in step B-4 are measured in each of the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200 of the substrate P, and the shots constituting the respective regions. Is estimated. At this time, after the position of the substrate alignment mark PAM of the shot (sample shot) designated in step B-4 is measured in each region, the arrangement of shots constituting each region is estimated in step B-5. The operation up to this point is the same as in step A-6 (see FIG. 8), and this operation is executed in all the regions divided in step B-3. Thereby, the arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P is estimated. Similarly to step 103 (see FIG. 7), when the substrate stage PT is driven in step B-5, the position (focus position) of each shot included in the shots S1 to S32 of the substrate P in the Z direction. And the posture (θX, θY) are sequentially measured.

そして、ステップ１０４〜ステップ１０７（図７参照）を経て、液浸領域ＡＲ２が形成され、基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）が算出される。最後に、ステップ１０８（図７参照）と同様に、ステップＢ−５で推定されたショットＳ１〜Ｓ３２の配列と、同ステップＢ−５と同時に計測されたショットＳ１〜Ｓ３２毎のＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）と、ステップ１０７で計測された基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）とに基づいて、順次、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットがマスクＭのパターン像に合わせられ、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２を介して露光されていく。   Then, through steps 104 to 107 (see FIG. 7), the liquid immersion area AR2 is formed, and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M is calculated. Finally, as in step 108 (see FIG. 7), the arrangement of the shots S1 to S32 estimated in step B-5 and the position in the Z direction for each shot S1 to S32 measured simultaneously with the step B-5. Based on the (focus position) and orientation (θX, θY) and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M measured in step 107, the shots S1 to S1 of the substrate P are sequentially applied. Each shot of S32 is aligned with the pattern image of the mask M, and the substrate P is exposed through the liquid immersion area AR2.

なお、図１０では、温度変動領域１００と温度安定領域２００とが１つずつある場合について説明したが、本実施形態において、ステップＢ−３で、ショットＳ１〜Ｓ３２が、複数の温度変動領域１００と温度安定領域２００とで区分される可能性がある。   In addition, although FIG. 10 demonstrated the case where there was one temperature fluctuation area | region 100 and one temperature stable area | region 200, in this embodiment, shot S1-S32 is a plurality of temperature fluctuation area | region 100 in step B-3. And the temperature stable region 200 may be classified.

一方で、ステップＢ−２において、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えないと判断された場合、ステップＡ−５（図８参照）と同様に、制御装置ＣＯＮＴにより、基板Ｐの全体において一様にサンプルショットが配置されるように、ショットＳ１〜Ｓ３２から所定の数がサンプルショットに指定され（ステップＢ−６）、ステップＡ−６（図８参照）と同様に、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが１次の回帰分析で算出されて、基板ＰのサンプルショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される（ステップＢ−７）。すなわち、ショットＳ１〜Ｓ３２から基板Ｐ上における同心円の円周上の８個のショットがサンプルショットに指定され、指定されたサンプルショットの基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測され、その位置に基づいて、統計演算処理により基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定される。また、ステップ１０３（図７参照）と同様に、本ステップＢ−７で基板ステージＰＴが駆動されている際、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）が、順次、計測されていく。   On the other hand, when it is determined in step B-2 that the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 does not exceed the predetermined temperature range, the substrate is controlled by the control device CONT as in step A-5 (see FIG. 8). A predetermined number is designated as sample shots from the shots S1 to S32 so that the sample shots are uniformly arranged in the whole of P (step B-6), and in the same manner as in step A-6 (see FIG. 8), The displacement model of the substrate alignment mark PAM is calculated by the first-order regression analysis, and the arrangement of the sample shots S1 to S32 on the substrate P is estimated (step B-7). That is, eight shots on the circumference of the concentric circle on the substrate P from the shots S1 to S32 are designated as sample shots, and the positions of the substrate alignment marks PAM of the designated sample shots are measured. Based on the positions, The array of shots S1 to S32 of the substrate P is estimated by statistical calculation processing. Similarly to step 103 (see FIG. 7), when the substrate stage PT is driven in step B-7, the position (focus position) of each shot in the shots S1 to S32 of the substrate P in the Z direction. And postures (θX, θY) are sequentially measured.

そして、ステップ１０４〜ステップ１０７（図７参照）を経て、液浸領域ＡＲ２が形成され、基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）が算出される。最後に、ステップ１０８と同様に、ステップＢ−７で推定されたショットＳ１〜Ｓ３２の配列と、同ステップＢ−７と同時に計測されたショットＳ１〜Ｓ３２毎のＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢（θＸ、θＹ）と、ステップ１０７で計測された基板アライメント系６とマスクＭのパターン像との間隔（ベースライン量）と、に基づいて、順次、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットがマスクＭのパターン像に合わせられ、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２を介して露光されていく。   Then, through steps 104 to 107 (see FIG. 7), the liquid immersion area AR2 is formed, and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M is calculated. Finally, as in step 108, the arrangement of the shots S1 to S32 estimated in step B-7, the position (focus position) in the Z direction for each shot S1 to S32 measured simultaneously with the step B-7, and Based on the posture (θX, θY) and the interval (baseline amount) between the substrate alignment system 6 and the pattern image of the mask M measured in Step 107, each shot of the shots S1 to S32 of the substrate P is sequentially performed. Are aligned with the pattern image of the mask M, and the substrate P is exposed through the liquid immersion area AR2.

本実施形態において、ショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせを行う過程で、露光装置ＥＸの制御装置ＣＯＮＴは、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件として、ショットＳ１〜Ｓ３２の温度変動領域１００及び温度安定領域２００への区分と、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定するショットの数と、サンプルショットの配置とを第１保持部２６上面の温度分布に基づいて決定する。   In the present embodiment, in the process of aligning each shot included in the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M, the control device CONT of the exposure apparatus EX obtains a condition for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32. As the temperature of the upper surface of the first holding unit 26, the division of the shots S1 to S32 into the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200, the number of shots designated as shots from the shots S1 to S32, and the arrangement of the sample shots Determine based on distribution.

なお、温度変動領域１００と温度安定領域２００のそれぞれの領域に一様にサンプルショットが配置されていれば、それぞれの領域の中心に対する同心円の円周上のショットがサンプルショットに指定されても良い。   If sample shots are uniformly arranged in each of the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200, a shot on the circumference of a concentric circle with respect to the center of each region may be designated as the sample shot. .

なお、各領域を構成するショットからサンプルショットに指定されるショットの数は、温度変動領域１００では３つ、温度安定領域２００では６つとしているが、温度変動領域１００において、所定の温度範囲を超えた量に基づいて、より密にサンプルショットが配置されるようにサンプルショットに指定されるショットの数を増やしても良い。一方で、所定の温度範囲を超えない場合でも、第１保持部２６の基準温度（２３℃）からの温度変化量に基づいて、温度変動領域２００でサンプルショットに指定されるショットの数を増減させても良い。   The number of shots designated as sample shots from the shots constituting each region is three in the temperature variation region 100 and six in the temperature stable region 200. In the temperature variation region 100, a predetermined temperature range is set. The number of shots designated as sample shots may be increased so that the sample shots are arranged more densely based on the surplus amount. On the other hand, even when the predetermined temperature range is not exceeded, the number of shots designated as sample shots in the temperature variation region 200 is increased or decreased based on the temperature change amount from the reference temperature (23 ° C.) of the first holding unit 26. You may let them.

なお、本実施形態において、ステップＢ−２で、第１保持部２６上面の温度が、所定の温度範囲を超えた場合、ショットＳ１〜Ｓ３２が、温度変動領域１００と温度安定領域２００との２種類の領域に区分されるとしたが、ショットＳ１〜Ｓ３２は上記２種類の領域で区分されなくても良く、例えば、第１保持部２６上面の温度が所定の温度範囲を超えた量に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２が区分される領域の種類を増やしても良い。また、ステップＢ−２で、第１保持部２６上面の温度が、所定の温度範囲を超えない場合、第１保持部２６の基準温度（２３℃）からの温度変化量に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２が上述のように複数の領域で区分されても良い。   In the present embodiment, when the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range in Step B-2, the shots S1 to S32 are two of the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200. Although the shots S1 to S32 do not have to be divided into the above two types of regions, for example, based on an amount by which the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 exceeds a predetermined temperature range. Thus, the types of areas into which the shots S1 to S32 are divided may be increased. In step B-2, if the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 does not exceed the predetermined temperature range, the shot S1 is based on the amount of temperature change from the reference temperature (23 ° C.) of the first holding unit 26. To S32 may be divided into a plurality of regions as described above.

なお、本実施形態では、ステップＢ−７にて温度変動領域１００及び温度安定領域２００のそれぞれの領域でＥＧＡ処理が実行される際、それぞれの領域では、ステップＡ−６（図８参照）と同様に、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが１次の回帰分析で算出されるが、第１保持部２６上面の温度分布に基づいて、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数を決定しても良い。   In the present embodiment, when the EGA processing is executed in each of the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200 in Step B-7, in each region, Step A-6 (see FIG. 8) Similarly, the displacement model of the substrate alignment mark PAM is calculated by the first-order regression analysis. Based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26, the order of the regression analysis used to calculate the displacement model of the substrate alignment mark PAM. May be determined.

より詳しくは、それぞれの領域に対応する第１保持部２６上面の所定領域の温度分布のムラの大きさに基づいて、それぞれの領域で、ステップＡ−４（図８参照）と同様に、サンプルショットに含まれる一つの基板アライメントマークＰＡＭの位置が計測され、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶された基板アライメントマークＰＡＭの設計上の位置に対する、計測された基板アライメントマークＰＡＭの位置の変位について、最小二乗法等の統計演算を用いて高次の回帰分析が実行され、変位に関する非線形モデルが算出されても良いし、温度変動領域１００においてのみ、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルが高次の回帰分析で算出されても良い。   More specifically, based on the size of the temperature distribution unevenness in the predetermined region on the upper surface of the first holding unit 26 corresponding to each region, the sample in each region is the same as in step A-4 (see FIG. 8). The position of one substrate alignment mark PAM included in the shot is measured, and the displacement of the measured position of the substrate alignment mark PAM with respect to the design position of the substrate alignment mark PAM stored in advance in the control device CONT is at least two. High-order regression analysis may be performed using statistical calculation such as multiplication, and a non-linear model related to displacement may be calculated. Only in the temperature fluctuation region 100, the displacement model of the substrate alignment mark PAM may be calculated by high-order regression analysis. It may be calculated.

この基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数は、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件として、上述した配列を求めるための他の条件である、ショットＳ１〜Ｓ３２の温度変動領域１００及び温度安定領域２００への区分と、サンプルショットに指定するショットの数と、サンプルショットの配置と組み合わせて用いることが可能である。   The order of the regression analysis used for calculating the displacement model of the substrate alignment mark PAM is the temperature for the shots S1 to S32, which is another condition for obtaining the above-described arrangement as a condition for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32. It can be used in combination with the division into the fluctuation region 100 and the temperature stable region 200, the number of shots designated as sample shots, and the arrangement of sample shots.

なお、第１実施形態で前述した、第１保持部２６上面の温度分布に基づいた、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数の決定は、本第２実施形態についても、ＥＧＡの処理条件として適用可能である。この場合、例えば、温度変動領域１００に対応する第１保持部２６上面の所定領域における温度分布のムラの大きさに基づいて、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数を増減させても良い。   The determination of the number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 described above in the first embodiment is the same as that in the second embodiment. Applicable as processing conditions. In this case, for example, the number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot is increased or decreased based on the size of the temperature distribution unevenness in a predetermined region on the upper surface of the first holding unit 26 corresponding to the temperature variation region 100. Also good.

この各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数はＥＧＡの処理条件として、上述した他の処理条件である、ショットＳ１〜Ｓ３２の温度変動領域１００及び温度安定領域２００への区分と、サンプルショットに指定するショットの数と、サンプルショットの配置と、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数と組み合わせて用いることが可能である。   The number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot is the other processing conditions described above as the EGA processing conditions, that is, the division of the shots S1 to S32 into the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200, and the sample The number of shots designated as shots, the arrangement of sample shots, and the order of regression analysis used for calculating the displacement model of the substrate alignment mark PAM can be used in combination.

なお、第１実施形態で前述した露光装置ＥＸの動作と同様に、以上、第２実施形態の露光装置ＥＸの動作においても、上述のショットＳ１〜Ｓ３２の配列のみを推定するＥＧＡ処理に変えて、米国特許第６,２７８,９５７号に開示されているように、ショットＳ１ 〜Ｓ３２に含まれる各ショットの配列と形状とを推定する動作を実行しても良い。   Similar to the operation of the exposure apparatus EX described in the first embodiment, the operation of the exposure apparatus EX of the second embodiment is changed to the EGA process that estimates only the arrangement of the shots S1 to S32. As disclosed in US Pat. No. 6,278,957, an operation of estimating the arrangement and shape of each shot included in the shots S1 to S32 may be executed.

以上の動作には、上述したショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件である、ショットＳ１〜Ｓ３２の温度変動領域１００及び温度安定領域２００への区分と、ショットＳ１〜Ｓ３２からサンプルショットに指定するショットの数と、サンプルショットの配置と、基板アライメントマークＰＡＭの変位モデルの算出に用いる回帰分析の次数と、各サンプルショットで計測される基板アライメントマークＰＡＭの数とが適用される。   In the above operation, the conditions for obtaining the above-described arrangement of the shots S1 to S32, the division of the shots S1 to S32 into the temperature fluctuation region 100 and the temperature stable region 200, and the designation from the shots S1 to S32 as the sample shots The number of shots to be performed, the arrangement of sample shots, the order of regression analysis used to calculate the displacement model of the substrate alignment mark PAM, and the number of substrate alignment marks PAM measured in each sample shot are applied.

そして、上述の露光装置ＥＸの動作（ステップＢ−１〜Ｂ−７）と同様に、第１保持部２６上面の温度分布に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状を推定するための条件が決定されて、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状の推定が実行される。   The conditions for estimating the arrangement and shape of the shots S1 to S32 based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 are the same as the operation of the exposure apparatus EX (steps B-1 to B-7). Is determined, and the arrangement and shape of the shots S1 to S32 are estimated.

以上、説明した本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、予め、ＥＧＡ処理前に温度センサ２７を用いて、基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面の温度分布を計測し、計測した温度分布に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２を温度変動領域１００及び温度安定領域２００に区分し、それぞれの領域で、計測した温度分布に基づいて上記のＥＧＡ処理条件を決定し、ＥＧＡ処理を実行するため、第１保持部２６上面の温度分布が所定の温度範囲を超えた場合において、より精確にショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定することが可能となり、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせをより高精度に実行することができ、液体ＬＱの影響による基板Ｐの露光精度の低下を抑制することが出来る。   As described above, in the exposure apparatus EX of the present embodiment described above, the temperature distribution of the upper surface of the first holding unit 26 of the substrate table PT is measured in advance using the temperature sensor 27 before the EGA processing, and based on the measured temperature distribution. The shots S1 to S32 are divided into a temperature fluctuation region 100 and a temperature stable region 200. In each region, the above EGA processing conditions are determined based on the measured temperature distribution, and the EGA processing is executed. When the temperature distribution on the upper surface of the part 26 exceeds a predetermined temperature range, it is possible to estimate the arrangement of the shots S1 to S32 more accurately, and each shot of the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M Positioning can be performed with higher accuracy, and a decrease in exposure accuracy of the substrate P due to the influence of the liquid LQ can be suppressed.

また、以上の露光装置ＥＸの動作により、第１保持部２６上面の温度分布に基づいたＥＧＡ処理を実行することが可能なため、基板Ｐが熱的に変形し、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列が変位しても、ＥＧＡ処理を繰り返す必要性がない。より詳しくは、一度のＥＧＡ処理ではショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定することが出来ず、ＥＧＡ処理で得られたショットＳ１〜Ｓ３２の配列情報に基づいて、再度、ＥＧＡ処理を実行する必要性が無いため、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせで時間をロスすることがなく、基板Ｐを露光するスループットの低下を抑制することが出来る。   Further, since the EGA process based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 can be performed by the operation of the exposure apparatus EX described above, the substrate P is thermally deformed, and the arrangement of the shots S1 to S32 is changed. Even if it is displaced, there is no need to repeat the EGA process. More specifically, the arrangement of the shots S1 to S32 cannot be estimated by a single EGA process, and it is necessary to execute the EGA process again based on the arrangement information of the shots S1 to S32 obtained by the EGA process. Therefore, time is not lost in alignment between the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M, and a decrease in throughput of exposing the substrate P can be suppressed.

なお、上述の各実施形態における露光装置ＥＸの動作において、ステップ１０３で基板テーブルＰＴの第１保持部２６上面の温度分布に基づいてＥＧＡの処理条件を決定し、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定する前に、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の基板アライメントマークＰＡＭの位置を計測し、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を測定するダイ・バイ・ダイ方式又は、統計演算処理によりショットＳ１〜Ｓ３２の配列を推定するＥＧＡ処理のどちらの方法を利用して基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるかを、第１保持部２６上面における温度分布のムラが主因となる基板Ｐの歪み量に応じて選択しても良い。   In the operation of the exposure apparatus EX in each of the above-described embodiments, in step 103, the EGA processing conditions are determined based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26 of the substrate table PT, and the shots S1 to S32 of the substrate P are determined. Before estimating the arrangement, the positions of the substrate alignment marks PAM of the shots S1 to S32 of the substrate P are measured, and the shots S1 to S32 are measured by a statistical method by a die-by-die method that measures the arrangement of the shots S1 to S32. Which of the EGA processing methods for estimating the arrangement of the substrates P is used to determine the arrangement of the shots S1 to S32 of the substrate P depends on the distortion amount of the substrate P mainly due to uneven temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26. You may choose according to it.

この動作では、制御装置ＣＯＮＴにより、第１保持部２６上面の温度分布に基づいて、基板Ｐの歪み量が算出され、この歪み量が、露光装置の性能や露光条件に応じて予め設定された基板Ｐの歪み量の閾値を超えた場合、ダイ・バイ・ダイ方式が選択され、算出された歪み量が閾値を超えない場合、ＥＧＡ処理方式が選択される。この動作は、例えば、ステップＡ−１とステップＡ−２との間（図８参照）や、ステップＢ−１とステップＢ−２との間（図９参照）に実行される。   In this operation, the control device CONT calculates the amount of distortion of the substrate P based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26, and this amount of distortion is preset according to the performance of the exposure apparatus and the exposure conditions. When the threshold value of the distortion amount of the substrate P is exceeded, the die-by-die method is selected, and when the calculated distortion amount does not exceed the threshold value, the EGA processing method is selected. This operation is executed, for example, between step A-1 and step A-2 (see FIG. 8) or between step B-1 and step B-2 (see FIG. 9).

この選択において制御装置ＣＯＮＴにより、ダイ・バイ・ダイ方式が選択された場合、その後、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットの基板アライメントマークＰＡＭの位置が順次、計測され、その計測結果に基づいて基板Ｐが露光される。   In this selection, when the die-by-die method is selected by the control device CONT, the position of the substrate alignment mark PAM of each shot included in the shots S1 to S32 of the substrate P is sequentially measured, and the measurement result The substrate P is exposed based on the above.

一方、ＥＧＡ処理方式が選択された場合は、上述の各実施形態と同様に、ＥＧＡの処理条件において、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件が第１保持部２６上面の温度に応じて決定され、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列が推定された後、この配列に基づいて、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットがマスクＭのパターン像に合わせられ、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２を介して露光されていく。   On the other hand, when the EGA processing method is selected, in the EGA processing conditions, the conditions for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32 depend on the temperature of the upper surface of the first holding unit 26 when the EGA processing method is selected. After being determined and the arrangement of the shots S1 to S32 is estimated, each shot of the shots S1 to S32 is aligned with the pattern image of the mask M based on this arrangement, and the substrate P is exposed through the immersion area AR2. To go.

つまり、以上の動作ではショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件として、ショットの配列を推定する方法（ＥＧＡ処理方式）とショットの配列を測定する方法（ダイ・バイ・ダイ方式）の選択と、この選択でショットの配列を測定する方法が選択された場合、上述のＥＧＡの処理条件とが、それぞれ、第１保持部２６上面の温度分布に基づいて決定する。   That is, in the above operation, as a condition for obtaining the arrangement of the shots S1 to S32, selection of a method of estimating the arrangement of shots (EGA processing method) and a method of measuring the arrangement of shots (die-by-die method) When a method for measuring the arrangement of shots is selected in this selection, the above-described EGA processing conditions are determined based on the temperature distribution on the upper surface of the first holding unit 26, respectively.

なお、以上の動作において、ＥＧＡ処理方式が選択された場合、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列のみを推定するＥＧＡ処理に変えて、各実施形態で上述したショットＳ１〜Ｓ３２に含まれる各ショットの配列と形状とを推定する動作（米国特許第６,２７８,９５７号）を実行することが可能である。   In the above operation, when the EGA processing method is selected, instead of the EGA processing that estimates only the arrangement of the shots S1 to S32, the arrangement of the shots included in the shots S1 to S32 described above in each embodiment An operation to estimate the shape (US Pat. No. 6,278,957) can be performed.

以上の動作が実行されることにより、第１保持部２６上面で生じた温度変化が大きく、その温度変化が基板Ｐに影響し、ＥＧＡ処理によるショットＳ１〜Ｓ３２の配列の推定が不可能なほど基板Ｐに大きな熱的変形が発生した場合であっても、より精確にショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めることが可能となり、ショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像との位置合わせを高精度に実行することができ、液体ＬＱの影響による基板Ｐの露光精度の低下を抑制することが可能となる。   By performing the above operation, the temperature change generated on the upper surface of the first holding unit 26 is large, the temperature change affects the substrate P, and it is impossible to estimate the arrangement of the shots S1 to S32 by the EGA process. Even when a large thermal deformation occurs in the substrate P, it becomes possible to determine the arrangement of the shots S1 to S32 more accurately, and the alignment of each shot of the shots S1 to S32 and the pattern image of the mask M Can be executed with high accuracy, and a reduction in exposure accuracy of the substrate P due to the influence of the liquid LQ can be suppressed.

なお、露光装置ＥＸでは、２枚目以降の基板Ｐの露光において、上述のショットＳ１〜Ｓ３２の配列を求めるための条件又は、ショットＳ１〜Ｓ３２の配列及び形状を求めるための条件を第１保持部２６上面の温度分布に基づいて決定したが、これらの動作は、１枚目の基板Ｐの露光においても適用可能である。   In the exposure apparatus EX, in the exposure of the second and subsequent substrates P, the conditions for obtaining the above-described arrangement of the shots S1 to S32 or the conditions for obtaining the arrangement and shape of the shots S1 to S32 are first held. Although determined based on the temperature distribution on the upper surface of the unit 26, these operations can also be applied to the exposure of the first substrate P.

なお、上述の各実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子１０の射出側（像面側）の光路空間を液体ＬＱで満たしているが、国際公開２００４／０１９１２８号（対応米国特許第７,３６２,５０８号）に開示されているように、終端光学素子１０の入射 側（物体面側）の光路空間も液体ＬＱで満たす投影光学系を採用することも出来る。また、露光対象の基板Ｐの表面全体が液体ＬＱで覆われる液浸露光装置にも適用出来る。   In each of the above-described embodiments, the projection optical system PL fills the optical path space on the exit side (image plane side) of the last optical element 10 with the liquid LQ, but International Publication No. 2004/019128 (corresponding US Patent No. As disclosed in Japanese Patent No. 7,362,508), a projection optical system in which the optical path space on the incident side (object plane side) of the last optical element 10 is also filled with the liquid LQ can be employed. Further, the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus in which the entire surface of the substrate P to be exposed is covered with the liquid LQ.

なお、上述の実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系、あるいは基板の表面を形成する感光材（フォトレジスト）の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子など）を形成してもよい。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。   In addition, although the liquid LQ of the above-mentioned embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. The liquid LQ is preferably a liquid LQ that is transmissive to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the projection optical system or a photosensitive material (photoresist) film that forms the surface of the substrate. For example, as the liquid LQ, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, cedar oil, or the like can be used. A liquid LQ having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used. Furthermore, an optical element (such as a terminal optical element) of the projection optical system PL that is in contact with the liquid LQ may be formed of a material having a refractive index higher than that of quartz and fluorite (for example, 1.6 or more). In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as the liquid LQ.

また、例えば露光光ＥＬがＦ2レーザ光である場合、このＦ2レーザ光は水を透過しな いので、液体ＬＱとしてはＦ2レーザ光を透過可能なもの、例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることができる。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。 For example, when the exposure light EL is F 2 laser light, the F 2 laser light does not transmit water, so that the liquid LQ can transmit F 2 laser light, for example, perfluorinated polyether. A fluorine-based fluid such as (PFPE) or fluorine-based oil can be used. In this case, the lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure having a small polarity including fluorine, for example, at a portion in contact with the liquid LQ.

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

なお、露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを、液体ＬＱを介して走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の液浸スキャナの他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを、液体ＬＱを介して一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の液浸ステッパにも適用することが出来る。   As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type immersion scanner that scans and exposes the pattern of the mask M through the liquid LQ by moving the mask M and the substrate P synchronously, The present invention can also be applied to a step-and-repeat type immersion stepper in which the pattern of the mask M is collectively exposed via the liquid LQ while the substrate P is stationary, and the substrate P is sequentially moved stepwise.

また、基板Ｐの熱変形は、液体ＬＱの影響に限らず、例えば、基板Ｐの温調の際に生じる温度ムラ等によっても生じる。したがって、上述の各実施形態において、露光装置ＥＸとして、液体ＬＱを介さずに、マスクＭのパターンを基板Ｐに露光していく、スキャナ及びステッパにも適用することが出来る。これにより、液体ＬＱを介さず、マスクＭのパターンを基板Ｐに露光していくスキャナ及びステッパにおいても、基板ＰのショットＳ１〜Ｓ３２の各ショットと、マスクＭのパターン像とを順次、高精度に位置合わせし、基板Ｐを露光することが出来る。   Further, the thermal deformation of the substrate P is not limited to the influence of the liquid LQ, and is also caused by, for example, temperature unevenness that occurs when the temperature of the substrate P is controlled. Therefore, in each of the above-described embodiments, the exposure apparatus EX can be applied to a scanner and a stepper that expose the pattern of the mask M onto the substrate P without using the liquid LQ. Thereby, even in the scanner and the stepper that exposes the pattern of the mask M onto the substrate P without using the liquid LQ, each shot of the shots S1 to S32 of the substrate P and the pattern image of the mask M are sequentially and highly accurate. And the substrate P can be exposed.

また、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用出来る。   In the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system with the first pattern and the substrate P substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially overlapped and transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.

更に、例えば特表２００４−５１９８５０号（対応米国特許６,６１１,３１６号）に 開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することが出来る。   Furthermore, as disclosed in, for example, Japanese translations of PCT publication No. 2004-51850 (corresponding US Pat. No. 6,611,316), two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, The present invention can also be applied to an exposure apparatus that double exposes one shot area on a substrate almost simultaneously by scanning exposure. The present invention can also be applied to a proximity type exposure apparatus, mirror projection aligner, and the like.

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号（対応米国特許第６,４００,４４１号）、国際公開９８／２８６６５号、米国特許６,３４１,００７号、米国特許６,４００,４４１号、米国特許６,５４９,２６９号、及び米国特許６,５９０,６３４号、
米国特許６,２０８,４０７号、米国特許６,２６２,７９６号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用出来る。この場合、上述の各実施形態において、温度センサ２７を、それぞれの基板ステージに設けても良いし、複数の基板ステージのうち、所定の数のステージに設けても良い。また、上述の各 実施形態において、基準部材４の少なくとも一部を、それぞれの基板ステージに設けても良いし、複数の基板ステージのうち、所定の数のステージに設けても良い。 Further, the present invention relates to JP-A-10-163099 (corresponding US Pat. No. 6,400,441), WO 98/28665, US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,441, U.S. Patent 6,549,269, and U.S. Patent 6,590,634,
The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,208,407 and US Pat. No. 6,262,796. In this case, in each of the above-described embodiments, the temperature sensor 27 may be provided on each substrate stage, or may be provided on a predetermined number of stages among a plurality of substrate stages. In each of the above embodiments, at least a part of the reference member 4 may be provided on each substrate stage, or may be provided on a predetermined number of stages among a plurality of substrate stages.

更に、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２号）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６,８９７,９６３号）等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することが出来る。計測ステージが終端光学素子１０の射出面と対向する位置に配置されることによって、終端光学素子１０は、計測ステージとの間で液浸空間を形成することができる。この場合、上述の各実施形態において、温度センサ２７を、それぞれの基板ステージと計測ステージに設けても良いし、これら複数のステージのうち、所定の数のステージに設けても良い。また、上述の各実施形態において、基準部材４の少なくとも一部を、それぞれの基板ステージと計測ステージに設けても良いし、これら複数のステージのうち、所定の数のステージに設けても良い。   Further, as disclosed in, for example, JP-A-11-135400 (corresponding international publication 1999/23692), JP-A-2000-164504 (corresponding US Pat. No. 6,897,963), etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus including a holding substrate stage and a reference member on which a reference mark is formed and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a plurality of substrate stages and measurement stages. By disposing the measurement stage at a position facing the exit surface of the terminal optical element 10, the terminal optical element 10 can form an immersion space with the measurement stage. In this case, in each of the above-described embodiments, the temperature sensor 27 may be provided on each substrate stage and measurement stage, or may be provided on a predetermined number of stages among the plurality of stages. In each of the above-described embodiments, at least a part of the reference member 4 may be provided on each substrate stage and measurement stage, or may be provided on a predetermined number of stages among the plurality of stages.

なお、露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用出来る。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P. An exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an imaging element (CCD), micromachine, MEMS, DNA chip, or an exposure apparatus for manufacturing a reticle or mask can be widely applied.

なお、上述の各実施形態においては、基板ステージ駆動装置ＰＳＤ及びマスクステージ駆動装置ＭＳＤにリニアモータを用いたが、このリニアモータは、エアベアリングを用いたエア浮上型及びローレンツ力又はリアクタンス力を用いた磁気浮上方のどちらを用いても良い。また、基板ステージＰＳとマスクステージＭＳは、ガイドに沿って移動するタイプでも良く、ガイドを設けないガイドレスタイプであっても良い。   In each of the above embodiments, the linear motor is used for the substrate stage driving device PSD and the mask stage driving device MSD. However, this linear motor uses an air floating type using an air bearing and a Lorentz force or reactance force. Any of the above magnetic levitation may be used. The substrate stage PS and the mask stage MS may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.

また、基板ステージ駆動装置ＰＳＤ及びマスクステージ駆動装置ＭＳＤには、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により基板ステージ駆動装置ＰＳＤ及びマスクステージ駆動装置ＭＳＤの各ステージを駆動する平面モータを用いても良い。   Further, the substrate stage driving device PSD and the mask stage driving device MSD have a magnet unit in which magnets are arranged two-dimensionally and an armature unit in which coils are arranged two-dimensionally so as to face each other by electromagnetic force. A planar motor that drives each stage of the mask stage driving apparatus MSD may be used.

なお、基板ステージの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号（対応米国特許第５,５２８,１１８号）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしても良い。   Note that the reaction force generated by the movement of the substrate stage is not transmitted to the projection optical system PL, as described in JP-A-8-166475 (corresponding US Pat. No. 5,528,118). The member may be used to mechanically escape to the floor (ground).

なお、マスクステージの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号（対応米国特許第５,８７４,８２０号）に記載されてい るように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしても良い。   Note that the reaction force generated by the movement of the mask stage is not transmitted to the projection optical system PL, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-330224 (corresponding US Pat. No. 5,874,820). The member may be used to mechanically escape to the floor (ground).

なお、上述の各実施形態においては、マスク側レーザ干渉計２及び基板側レーザ干渉計３を用いてマスクステージＭＳ及び基板テーブルＰＴの各位置を計測するものとしたが、これに限らず、例えば、マスクステージＭＳ及び基板テーブルＰＴに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、マスク側レーザ干渉計２及び基板側レーザ干渉計３の少なくともどちらか一方とエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、マスク側レーザ干渉計２及び基板側レーザ干渉計３の少なくともどちらか一方の計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、マスク側レーザ干渉計２及び基板側レーザ干渉計３の少なくともどちらか一方とエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしても良い。   In each of the above-described embodiments, the mask-side laser interferometer 2 and the substrate-side laser interferometer 3 are used to measure the positions of the mask stage MS and the substrate table PT. An encoder system that detects a scale (diffraction grating) provided on the mask stage MS and the substrate table PT may be used. In this case, a hybrid system including at least one of the mask side laser interferometer 2 and the substrate side laser interferometer 3 and the encoder system is used, and at least one of the mask side laser interferometer 2 and the substrate side laser interferometer 3 is used. It is preferable to calibrate the measurement result of the encoder system using one measurement result. Further, the position control of the stage may be performed by switching between at least one of the mask side laser interferometer 2 and the substrate side laser interferometer 3 and the encoder system or using both.

なお、上述の各実施形態では、エネルギビームＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いているが、例えば、国際公開第１９９９／４６８３５号（対応米国特許第７,０２３,６１０号）に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでも良い。   In each of the above-described embodiments, an ArF excimer laser is used as a light source device that generates ArF excimer laser light as the energy beam EL. For example, International Publication No. 1999/46835 (corresponding US Pat. No. 7,023). , 610), including a solid-state laser light source such as a DFB semiconductor laser or a fiber laser, an optical amplifying unit having a fiber amplifier, a wavelength converting unit, and the like, and outputs a pulsed light having a wavelength of 193 nm. A wave generator may be used. Furthermore, in the above-described embodiment, each illumination area and the projection area described above are rectangular, but other shapes such as an arc shape may be used.

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。   In each of the above-described embodiments, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, a variable shaping mask (an electronic mask, an active mask, or an image) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. (Also called a generator) may be used. The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator). The variable shaping mask is not limited to DMD, and a non-light emitting image display element described below may be used instead of DMD. Here, the non-light-emitting image display element is an element that spatially modulates the amplitude (intensity), phase, or polarization state of light traveling in a predetermined direction, and a transmissive liquid crystal modulator is a transmissive liquid crystal modulator. An electrochromic display (ECD) etc. are mentioned as an example other than a display element (LCD: Liquid Crystal Display). In addition to the DMD described above, the reflective spatial light modulator includes a reflective mirror array, a reflective liquid crystal display element, an electrophoretic display (EPD), electronic paper (or electronic ink), and a light diffraction type. An example is a light valve (Grating Light Valve).

また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。   Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element. In this case, an illumination system is unnecessary. Here, as a self-luminous image display element, for example, CRT (Cathode Ray Tube), inorganic EL display, organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), LED display, LD display, field emission display (FED: Field Emission) Display), plasma display (PDP: Plasma Display Panel), and the like. In addition, as a self-luminous image display element included in the pattern forming apparatus, a solid light source chip having a plurality of light emitting points, a solid light source chip array in which a plurality of chips are arranged in an array, or a plurality of light emitting points on a single substrate A built-in type or the like may be used to form a pattern by electrically controlling the solid-state light source chip. The solid light source element may be inorganic or organic.

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、エネルギビームＥＬはレンズ等の光学部材を介して基板Ｐに照射され、そのような光学部材と基板Ｐとの間の所定空間に液浸空間が形成される。   In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example. However, the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the energy beam EL is irradiated onto the substrate P through an optical member such as a lens, and liquid is applied to a predetermined space between the optical member and the substrate P. An immersion space is formed.

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。   For example, as disclosed in International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line-and-space pattern on a substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied.

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. In addition, as long as permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１１に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ３０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ３０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ３０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ３０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）３０５、検査ステップ３０６等を経て製造される。   As shown in FIG. 11, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 301 for designing a function / performance of the microdevice, a step 302 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a substrate of the device. Substrate processing step 304 including substrate processing (exposure processing) including exposing the substrate with exposure light using a mask pattern and developing the exposed substrate according to the above-described embodiment. The device is manufactured through a device assembly step (including processing processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process) 305, an inspection step 306, and the like.

なお、上述の各実施形態の要件は適宜組み合わせることが出来る。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した露光装置等の全ての公開公報、及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as it is permitted by law, all of the publications such as the exposure apparatus cited in each of the above-described embodiments and the disclosure of US patents are incorporated as part of the description of the text.

Ｍ：マスク、ＰＬ：投影光学系、ＡＲ２：液浸領域、ＬＱ：液体、Ｇ：ギャップ、
５：マスクアライメント系、６：基板アライメント系、２６：第１保持部、
２７：温度センサ 、４：基準部材、ＭＦＭ：マスク用基準マーク、
ＰＦＭ：基板用基準マーク、Ｐ：基板、Ｓ１〜Ｓ３２：ショット、
ＰＡＭ：基板アライメントマーク、５０：所定の温度範囲を超えた領域、
１００：温度変動領域、２００：温度安定領域 M: mask, PL: projection optical system, AR2: immersion area, LQ: liquid, G: gap,
5: Mask alignment system, 6: Substrate alignment system, 26: First holding unit,
27: temperature sensor, 4: reference member, MFM: reference mark for mask,
PFM: substrate reference mark, P: substrate, S1 to S32: shot,
PAM: substrate alignment mark, 50: area exceeding a predetermined temperature range,
100: temperature fluctuation region, 200: temperature stable region

Claims (35)

エネルギビームの投影により、基板テーブル上に保持された基板の上面に形成されるパ ターン像と、前記基板上面に形成された露光領域との位置合わせ方法において、
前記基板を保持する面を含む前記基板テーブル上面の温度分布を測定する段階と、
複数の前記露光領域に含まれるアライメントマークを計測し、前記基板上面に形成され た複数の前記露光領域の配列を求めるための条件を前記温度分布に基づいて決定する段 階と、
を有することを特徴とする位置合わせ方法。 In a method of aligning a pattern image formed on an upper surface of a substrate held on a substrate table by projection of an energy beam and an exposure region formed on the upper surface of the substrate,
Measuring the temperature distribution on the upper surface of the substrate table including the surface holding the substrate;
Measuring alignment marks included in a plurality of the exposure areas, and determining a condition for determining an arrangement of the plurality of exposure areas formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution;
An alignment method comprising: 請求項１記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、複数の前記露光領域に 含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により前記基 板上面に形成された複数の前記露光領域の配列を推定するための条件を決定することを 含む位置合わせ方法。   2. The alignment method according to claim 1, wherein the determining includes measuring the alignment marks included in a plurality of the exposure regions, and using the measurement results, a plurality of the plurality of the plurality of the alignment marks formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing. An alignment method comprising determining a condition for estimating an arrangement of exposure areas. 請求項１記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、前記基板上面に形成さ れた複数の前記露光領域を、前記露光領域を単位として複数の領域に区分することを前 記温度分布に基づいて決定することを特徴とする位置合わせ方法。   The alignment method according to claim 1, wherein the determining includes dividing the plurality of exposure areas formed on the upper surface of the substrate into a plurality of areas by using the exposure area as a unit. An alignment method characterized in that it is determined based on the method. 請求項３記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、区分された複数の領域 毎に、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測 結果から統計演算処理して複数の前記露光領域の配列を推定するための条件を決定する ことを特徴とする位置合わせ方法。   4. The alignment method according to claim 3, wherein the determining step measures the alignment mark included in the exposure area in the area for each of a plurality of divided areas, and performs statistical calculation processing from the measurement result. And determining a condition for estimating an array of a plurality of the exposure areas. 請求項１記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、前記基板上面に形成さ れた複数の前記露光領域の配列を求めるための方法を前記温度分布に基づいて選択する 段階を含むことを特徴とする位置合わせ方法。   The alignment method according to claim 1, wherein the determining includes selecting a method for obtaining an arrangement of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution. Feature alignment method. 請求項５記載の位置合わせ方法において、前記選択する段階は、複数の前記露光領域に 含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により複数の 前記露光領域の配列を推定する方法又は、複数の前記露光領域に含まれる前記アライメ ントマークを計測していき、複数の前記露光領域の配列を測定する方法を、前記温度分 布に基づいて選択することを特徴とする位置合わせ方法。   The alignment method according to claim 5, wherein the selecting step includes measuring the alignment marks included in the plurality of exposure regions and estimating an array of the plurality of exposure regions by statistical calculation processing from the measurement result. Alternatively, the alignment method includes measuring the alignment marks included in the plurality of exposure areas, and selecting a method for measuring the arrangement of the plurality of exposure areas based on the temperature distribution. 請求項６記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、前記選択する段階で前 記推定する方法が選択された場合、該推定する方法に用いる条件を前記温度分布に基づ いて決定する段階を含むことを特徴とする位置合わせ方法。   7. The registration method according to claim 6, wherein, in the step of determining, when the estimation method is selected in the selection step, a condition used for the estimation method is determined based on the temperature distribution. A registration method characterized by comprising: 請求項６記載の位置合わせ方法において、複数の前記露光領域の配列を推定する方法は 、複数の前記露光領域を、前記露光領域を単位として複数の領域に区分し、区分された 複数の前記領域毎に、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記アライメントマークを 計測し、該計測結果から統計演算処理して複数の前記露光領域の配列を推定することを 特徴とする位置合わせ方法。   The alignment method according to claim 6, wherein the method of estimating an array of a plurality of exposure regions is configured by dividing the plurality of exposure regions into a plurality of regions using the exposure region as a unit, and dividing the plurality of regions The alignment method comprising: measuring the alignment mark included in the exposure area in the area and estimating a sequence of the plurality of exposure areas by performing statistical calculation processing from the measurement result. 請求項８記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、前記選択する段階で前 記推定する方法が選択された場合、前記基板上面に形成された複数の前記露光領域を、 前記露光領域を単位として複数の領域に区分することを前記温度分布に基づいて決定す ることを特徴とする位置合わせ方法。   9. The alignment method according to claim 8, wherein in the determining step, when the estimating method is selected in the selecting step, the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are defined as the exposure region. A positioning method characterized in that the division into a plurality of regions as a unit is determined based on the temperature distribution. 請求項９記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、区分された複数の領域 毎に、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測 結果から統計演算処理して複数の前記露光領域の配列を推定するための条件を決定する ことを特徴とする位置合わせ方法。   10. The alignment method according to claim 9, wherein in the determining step, the alignment mark included in the exposure region in the region is measured for each of a plurality of divided regions, and statistical calculation processing is performed from the measurement result. And determining a condition for estimating an array of a plurality of the exposure areas. 請求項１記載の位置合わせ方法において、前記決定する段階は、複数の前記露光領域に 含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により前記基 板上面に形成された複数の前記露光領域の配列及び形状を推定するための条件を前記温 度分布に基づいて決定することを特徴とする位置合わせ方法。   2. The alignment method according to claim 1, wherein the determining includes measuring the alignment marks included in a plurality of the exposure regions, and using the measurement results, a plurality of the plurality of the plurality of the alignment marks formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing. An alignment method characterized in that conditions for estimating the arrangement and shape of exposure areas are determined based on the temperature distribution. 請求項１、２、４、７又は１１に記載の位置合わせ方法において、前記条件は、計測を 実施する前記アライメントマークの数であることを特徴とする位置合わせ方法。   12. The alignment method according to claim 1, 2, 4, 7, or 11, wherein the condition is the number of alignment marks to be measured. 請求項１２記載の位置合わせ方法において、前記条件は、計測が実施される、１つの前 記露光領域当たりの前記アライメントマークの数であることを特徴とする位置合わせ方 法。   13. The alignment method according to claim 12, wherein the condition is the number of the alignment marks per one exposure area on which the measurement is performed. 請求項１、２、４、７又は１１に記載の位置合わせ方法において、前記条件は、少なく とも１つの前記アライメントマークの計測を実施する前記露光領域の数であることを特 徴とする位置合わせ方法。   The alignment method according to claim 1, 2, 4, 7, or 11, wherein the condition is the number of the exposure areas in which at least one alignment mark is measured. Method. 請求項１、２、４、７又は１１に記載の位置合わせ方法において、前記条件は、前記ア ライメントマークの計測が実施される前記露光領域の前記基板上面における配置である ことを特徴とする位置合わせ方法。   12. The alignment method according to claim 1, wherein the condition is an arrangement on the upper surface of the substrate of the exposure region where the alignment mark is measured. How to match. 請求項２、４、７又は１１に記載の位置合わせ方法において、前記条件は、前記アライ メントマークを計測して得られた該計測結果を、統計演算処理により回帰分析する次数 であることを特徴とする位置合わせ方法。   12. The alignment method according to claim 2, 4, 7, or 11, wherein the condition is an order for regression analysis of the measurement result obtained by measuring the alignment mark by statistical calculation processing. The alignment method. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、前記パターン像と前 記露光領域とを位置合わせする段階と、
前記エネルギビームの投影により前記基板を露光する段階と、
を有することを特徴とする露光方法。 Using the alignment method according to any one of claims 1 to 16, aligning the pattern image and the exposure area,
Exposing the substrate by projection of the energy beam;
An exposure method comprising: 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、前記パターン像と前 記露光領域とを位置合わせする段階と、
前記エネルギビームの投影により前記基板を露光する段階と、
露光した前記基板を現像する段階と、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 Using the alignment method according to any one of claims 1 to 16, aligning the pattern image and the exposure area,
Exposing the substrate by projection of the energy beam;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method characterized by comprising: 基板テーブル上に保持され、液体で形成された液浸領域が表面に形成される基板をエネ ルギビームにより前記液浸領域を介して露光し、前記基板上面にアライメントマークを 含む露光領域を形成する露光装置において、
前記基板テーブルに設けられ、前記基板を保持する面を含む前記基板テーブル上面の 温度分布を測定する温度センサと、
前記アライメントマークを計測し、前記基板上面に形成された複数の前記露光領域の 配列を求めるための条件を前記温度分布に基づいて決定する制御装置と、
を有することを特徴とする露光装置。 Exposure is performed by exposing a substrate, which is held on a substrate table and having a liquid immersion area formed of liquid on the surface, through the liquid immersion area by an energy beam, and forming an exposure area including an alignment mark on the upper surface of the substrate. In the device
A temperature sensor provided on the substrate table for measuring a temperature distribution on the upper surface of the substrate table including a surface for holding the substrate;
A control device for measuring the alignment mark and determining a condition for obtaining an array of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution;
An exposure apparatus comprising: 請求項１９記載の露光装置において、前記制御装置は、複数の前記露光領域に含まれる 前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により前記基板上に形 成された複数の前記露光領域の配列を推定するための条件を前記温度分布に基づいて決 定することを特徴とする露光装置。   20. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the control device measures the alignment marks included in the plurality of exposure regions, and uses the measurement results to form the plurality of exposure regions formed on the substrate by statistical calculation processing. An exposure apparatus characterized in that a condition for estimating the arrangement is determined based on the temperature distribution. 請求項１９記載の露光装置において、前記制御装置は、前記基板上面に形成された複数 の前記露光領域を、前記露光領域を単位として複数の領域に区分することを前記温度分 布に基づいて決定することを特徴とする露光装置。   20. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the control device determines based on the temperature distribution that the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate are divided into a plurality of regions with the exposure region as a unit. An exposure apparatus characterized by: 請求項２１記載の露光装置において、前記制御装置は、区分された複数の前記領域毎に 、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測結果 から統計演算処理して複数の前記露光領域の配列を推定するための条件を前記温度分布 に基づいて決定することを特徴とする露光装置。   22. The exposure apparatus according to claim 21, wherein the control device measures the alignment mark included in the exposure region in the region for each of the plurality of divided regions, and performs a statistical calculation process from the measurement result. An exposure apparatus, wherein a condition for estimating an array of a plurality of exposure areas is determined based on the temperature distribution. 請求項１９記載の露光装置において、前記制御装置は、前記基板上面に形成された複数 の前記露光領域の配列を求めるための方法を前記温度分布に基づいて選択することを特 徴とする露光装置。   20. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the control device selects a method for obtaining an arrangement of the plurality of exposure regions formed on the upper surface of the substrate based on the temperature distribution. . 請求項２３記載の露光装置において、前記制御装置は、複数の前記露光領域に含まれる 前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により複数の前記露光 領域の配列を推定する方法又は、複数の前記露光領域に含まれる前記アライメントマー クを計測していき複数の前記露光領域の配列を推定する方法を、前記温度分布に基づい て選択することを特徴とする露光装置。   24. The exposure apparatus according to claim 23, wherein the control device measures the alignment marks included in a plurality of the exposure regions, and estimates an array of the plurality of exposure regions by statistical calculation processing from the measurement results, An exposure apparatus, wherein a method for measuring an alignment mark included in a plurality of exposure areas and estimating an array of the plurality of exposure areas is selected based on the temperature distribution. 請求項２４記載の露光装置において、前記制御装置は、前記露光領域の配列を推定する 方法を選択した場合、該推定する方法に用いる条件を前記温度分布に基づいて決定する ことを特徴とする露光装置。   25. The exposure apparatus according to claim 24, wherein the control device determines a condition to be used for the estimation method based on the temperature distribution when the method for estimating the arrangement of the exposure regions is selected. apparatus. 請求項２４記載の露光装置において、複数の前記露光領域の配列を推定する方法は、前 記基板上面に形成された複数の前記露光領域を、前記露光領域を単位として複数の領域 に区分し、区分された複数の前記領域毎に、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記 アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理していくことにより複数の 前記露 光領域の配列を推定することを特徴とする露光装置。   25. The exposure apparatus according to claim 24, wherein the method for estimating an arrangement of a plurality of exposure areas divides the plurality of exposure areas formed on the upper surface of the substrate into a plurality of areas in units of the exposure areas, For each of the plurality of divided areas, the alignment mark included in the exposure area in the area is measured, and statistical calculation processing is performed from the measurement result to estimate the arrangement of the plurality of exposure areas. An exposure apparatus characterized by that. 請求項２６記載の露光装置において、前記制御装置は、前記露光領域の配列を推定する 方法を選択した場合、前記基板上面に形成された複数の前記露光領域を、前記露光領域 を単位として複数の領域に区分することを前記温度分布に基づいて決定することを特徴 とする露光装置。   27. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the control device selects a plurality of exposure areas formed on the upper surface of the substrate in units of the exposure areas when the method for estimating the arrangement of the exposure areas is selected. An exposure apparatus that determines to divide into regions based on the temperature distribution. 請求項２７記載の露光装置において、前記制御装置は、区分された複数の前記領域毎に 、前記領域内の前記露光領域に含まれる前記アライメントマークを計測し、該計測結果 から統計演算処理して複数の前記露光領域の配列を推定する方法に用いる条件を前記温 度分布に基づいて決定することを特徴とする露光装置。   28. The exposure apparatus according to claim 27, wherein the control device measures the alignment mark included in the exposure region in the region for each of the plurality of divided regions, and performs statistical calculation processing from the measurement result. An exposure apparatus characterized in that a condition used in a method for estimating an array of a plurality of exposure areas is determined based on the temperature distribution. 請求項１９記載の露光装置において、前記制御装置は、複数の前記露光領域に含まれる 前記アライメントマークを計測し、該計測結果から統計演算処理により前記基板上面に 形成された複数の前記露光領域の配列及び形状を推定するための条件を前記温度分布に 基づいて決定することを特徴とする露光装置。   20. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the control device measures the alignment marks included in a plurality of the exposure regions, and calculates a plurality of the exposure regions formed on the upper surface of the substrate by statistical calculation processing based on the measurement results. An exposure apparatus characterized in that conditions for estimating an array and a shape are determined based on the temperature distribution. 請求項１９、２０、２２、２５又は２８に記載の露光装置において、前記制御装置は、 計測を実施する前記アライメントマークの数を前記条件として決定することを特徴とす る露光装置。   30. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the controller determines the number of alignment marks to be measured as the condition. 請求項３０記載の露光装置において、前記制御装置は、計測が実施される、１つの前記 露光領域当たりの前記アライメントマークの数を前記条件として決定することを特徴と する露光装置。   31. The exposure apparatus according to claim 30, wherein the controller determines, as the condition, the number of the alignment marks per one exposure area on which measurement is performed. 請求項１９、２０、２２、２５又は２８に記載の露光装置において、前記制御装置は、 少なくとも１つの前記アライメントマークの計測を実施する前記露光領域の数を前記条 件として決定することを特徴とする露光装置。   29. The exposure apparatus according to claim 19, 20, 22, 25 or 28, wherein the control device determines the number of the exposure areas in which measurement of at least one of the alignment marks is performed as the condition. Exposure equipment to do. 請求項１９、２０、２２、２５又は２８に記載の露光装置において、前記制御装置は、 前記アライメントマークの計測が実施される前記露光領域の前記基板上面における配置 を前記条件として決定することを特徴とする露光装置。   29. The exposure apparatus according to claim 19, 20, 22, 25, or 28, wherein the controller determines, as the condition, an arrangement of the exposure area where the alignment mark is measured on the substrate upper surface. An exposure apparatus. 請求項２０、２２、２５又は２８に記載の露光装置において、前記制御装置は、前記ア ライメントマークを計測して得られた該計測結果を統計演算処理により回帰分析する次 数を前記条件として決定することを特徴とする露光装置。   29. The exposure apparatus according to claim 20, 22, 25, or 28, wherein the control device determines, as the condition, an order for performing regression analysis of the measurement result obtained by measuring the alignment mark by statistical calculation processing. An exposure apparatus characterized by: 請求項１９〜３４のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記エネルギビームの投 影により前記基板を露光する段階と、
露光した前記基板を現像する段階と、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 Using the exposure apparatus according to any one of claims 19 to 34 to expose the substrate by projecting the energy beam;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method characterized by comprising:
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