JPH11325832A - 位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置 - Google Patents
位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置Info
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- JPH11325832A JPH11325832A JP10137210A JP13721098A JPH11325832A JP H11325832 A JPH11325832 A JP H11325832A JP 10137210 A JP10137210 A JP 10137210A JP 13721098 A JP13721098 A JP 13721098A JP H11325832 A JPH11325832 A JP H11325832A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動ストロークより短い長さの平面鏡でもＸ
Ｙステージの位置を高精度に測定することができ、低コ
スト化およびステージの高制御性能を実現できる位置測
定方法および位置測定装置並びに露光装置を提供する。 【解決手段】 第１光波干渉計ＬＸの出力に基づいて計
測した第１方向（ｘ方向）に関するステージ８の座標位
置Ｘに応じて、第２方向（ｙ方向）に関するステージの
座標位置Ｙを計測する第２光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ
２）を切り換え、第１方向における計測位置を切り換え
るので、ステージの第１方向の移動ストロークより短い
反射面ＲＹを用いても、第２方向における高精度な位置
測定が可能となる。さらに、反射面の短尺化によって、
装置コストの低減およびステージの移動制御の高性能化
を図ることができる。
Ｙステージの位置を高精度に測定することができ、低コ
スト化およびステージの高制御性能を実現できる位置測
定方法および位置測定装置並びに露光装置を提供する。 【解決手段】 第１光波干渉計ＬＸの出力に基づいて計
測した第１方向（ｘ方向）に関するステージ８の座標位
置Ｘに応じて、第２方向（ｙ方向）に関するステージの
座標位置Ｙを計測する第２光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ
２）を切り換え、第１方向における計測位置を切り換え
るので、ステージの第１方向の移動ストロークより短い
反射面ＲＹを用いても、第２方向における高精度な位置
測定が可能となる。さらに、反射面の短尺化によって、
装置コストの低減およびステージの移動制御の高性能化
を図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面内で二次元移
動するステージの位置測定方法および位置測定装置並び
に露光装置に関し、特に、半導体装置の加工、検査等の
ように極めて高い精度が要求される測定する際に用いて
好適な位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置
に関するものである。
動するステージの位置測定方法および位置測定装置並び
に露光装置に関し、特に、半導体装置の加工、検査等の
ように極めて高い精度が要求される測定する際に用いて
好適な位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＶＬＳＩのパターン転写に用い
られる各種露光装置（ステッパー等）、転写マスクの描
画装置、マスクパターンの位置座標測定装置、あるいは
その他の位置決め装置では、対象物を保持して直交する
二軸（Ｘ、Ｙ軸）方向に精密に移動するＸＹステージが
用いられている。このＸＹステージの座標計測には、例
えば、波長６３３ｎｍで連続発振するＨｅ−Ｎｅの周波
数安定化レーザを光源とした光波干渉計（レーザ干渉
計）が使われている。
られる各種露光装置（ステッパー等）、転写マスクの描
画装置、マスクパターンの位置座標測定装置、あるいは
その他の位置決め装置では、対象物を保持して直交する
二軸（Ｘ、Ｙ軸）方向に精密に移動するＸＹステージが
用いられている。このＸＹステージの座標計測には、例
えば、波長６３３ｎｍで連続発振するＨｅ−Ｎｅの周波
数安定化レーザを光源とした光波干渉計（レーザ干渉
計）が使われている。
【０００３】レーザ干渉計は、本質的に一次元の測定し
かできないため、二次元の座標測定には同一のレーザ干
渉計二組用意する。例えば、図５に示すように、ＸＹス
テージＳには、反射面が互いにほぼ直交する二つの平面
鏡Ｍ１、Ｍ２を固定し、この二つの平面鏡の各々にレー
ザ干渉計Ｋ１、Ｋ２からのビームＢ１、Ｂ２を投射し、
各反射面の垂直方向の距離変化を計測することでＸＹス
テージＳの二次元の座標位置が求められる。二つの平面
鏡の各反射面は、ステージの必要移動ストロークに合わ
せて、ｘ方向、ｙ方向に延在するものとなっている。
かできないため、二次元の座標測定には同一のレーザ干
渉計二組用意する。例えば、図５に示すように、ＸＹス
テージＳには、反射面が互いにほぼ直交する二つの平面
鏡Ｍ１、Ｍ２を固定し、この二つの平面鏡の各々にレー
ザ干渉計Ｋ１、Ｋ２からのビームＢ１、Ｂ２を投射し、
各反射面の垂直方向の距離変化を計測することでＸＹス
テージＳの二次元の座標位置が求められる。二つの平面
鏡の各反射面は、ステージの必要移動ストロークに合わ
せて、ｘ方向、ｙ方向に延在するものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の位置測定手段には、以下のような問題が
存在する。すなわち、従来では、ＸＹステージＳのｘ方
向移動ストロークＬを得ようとすると、ｘ方向に延在す
る平面鏡Ｍ１の長さは、最低Ｌだけ必要になり、それを
取り付けたＸＹステージＳも精度確保のため、大型とな
り、その結果、ステージ固有振動数が下がってしまい、
ＸＹステージの移動を制御する場合には、必要な制御応
答を得ることができなくなってしまう問題があった。ま
た、平面鏡の長さによっては、長くてかつ必要な面精度
の得られているものを製造することが難しく、製造でき
ても非常に高価なものとなってコスト的に不利になると
いう問題があった。
たような従来の位置測定手段には、以下のような問題が
存在する。すなわち、従来では、ＸＹステージＳのｘ方
向移動ストロークＬを得ようとすると、ｘ方向に延在す
る平面鏡Ｍ１の長さは、最低Ｌだけ必要になり、それを
取り付けたＸＹステージＳも精度確保のため、大型とな
り、その結果、ステージ固有振動数が下がってしまい、
ＸＹステージの移動を制御する場合には、必要な制御応
答を得ることができなくなってしまう問題があった。ま
た、平面鏡の長さによっては、長くてかつ必要な面精度
の得られているものを製造することが難しく、製造でき
ても非常に高価なものとなってコスト的に不利になると
いう問題があった。
【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、移動ストロークより短い長さの平面鏡でも
ＸＹステージの位置を高精度に測定することができ、低
コスト化およびステージの高制御性能を実現できる位置
測定方法および位置測定装置並びに露光装置を提供する
ことを目的とする。
れたもので、移動ストロークより短い長さの平面鏡でも
ＸＹステージの位置を高精度に測定することができ、低
コスト化およびステージの高制御性能を実現できる位置
測定方法および位置測定装置並びに露光装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応
付けした以下の構成を採用している。請求項１記載の位
置測定方法は、第１方向（ｘ方向）から入射する光を逆
方向に反射するようにステージ（８）に設けられる第１
反射体（ＭＸ）と第１方向に直交する第２方向（ｙ方
向）から入射する光を第１方向に沿った反射面（ＲＹ）
で逆方向に反射するようにステージに設けられる第２反
射体（ＭＹ）とに、それぞれレーザビーム（ＢＸ、ＢＹ
１、ＢＹ２）を照射する第１光波干渉計（ＬＸ）と第２
光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ２）との出力に基づいてステ
ージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を測定する方法であって、複
数の前記第２光波干渉計から前記第２反射体の反射面に
対して前記第１方向に互いに離間させた位置に複数のレ
ーザビームをそれぞれ照射し、前記第１光波干渉計の出
力に基づいて計測した前記第１方向に関する前記ステー
ジの座標位置（Ｘ）に応じて、第２方向に関するステー
ジの座標位置を計測する第２光波干渉計を切り換え、第
１方向における計測位置を切り換える技術が採用され
る。
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応
付けした以下の構成を採用している。請求項１記載の位
置測定方法は、第１方向（ｘ方向）から入射する光を逆
方向に反射するようにステージ（８）に設けられる第１
反射体（ＭＸ）と第１方向に直交する第２方向（ｙ方
向）から入射する光を第１方向に沿った反射面（ＲＹ）
で逆方向に反射するようにステージに設けられる第２反
射体（ＭＹ）とに、それぞれレーザビーム（ＢＸ、ＢＹ
１、ＢＹ２）を照射する第１光波干渉計（ＬＸ）と第２
光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ２）との出力に基づいてステ
ージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を測定する方法であって、複
数の前記第２光波干渉計から前記第２反射体の反射面に
対して前記第１方向に互いに離間させた位置に複数のレ
ーザビームをそれぞれ照射し、前記第１光波干渉計の出
力に基づいて計測した前記第１方向に関する前記ステー
ジの座標位置（Ｘ）に応じて、第２方向に関するステー
ジの座標位置を計測する第２光波干渉計を切り換え、第
１方向における計測位置を切り換える技術が採用され
る。
【０００７】また、請求項５記載の位置測定装置は、第
１方向（ｘ方向）から入射する光を逆方向に反射するよ
うにステージ（８）に設けられる第１反射体（ＭＸ）に
レーザビーム（ＢＸ）を照射する第１光波干渉計（Ｌ
Ｘ）と、前記第１方向に直交する第２方向（ｙ方向）か
ら入射する光を第１方向に沿った反射面（ＲＹ）で逆方
向に反射するようにステージに設けられる第２反射体
（ＭＹ）にレーザビーム（ＢＹ１、ＢＹ２）を照射する
第２光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ２）と、前記第１および
第２光波干渉計の出力に基づいて前記第１および第２方
向に関する前記ステージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を算出す
る演算器（１２）とを備え、前記第２光波干渉計は、前
記第２反射体の反射面に対して前記第１方向に互いに離
間させた位置に複数のレーザビームをそれぞれ照射する
ように複数配設され、前記演算器は、前記第１光波干渉
計の出力に基づいて算出した前記第１方向に関する前記
ステージの座標位置に応じて、前記第２方向に関するス
テージの座標位置の算出に用いる前記第２光波干渉計を
切り換え、第１方向における計測位置を切り換えるよう
に設定されている技術が採用される。
１方向（ｘ方向）から入射する光を逆方向に反射するよ
うにステージ（８）に設けられる第１反射体（ＭＸ）に
レーザビーム（ＢＸ）を照射する第１光波干渉計（Ｌ
Ｘ）と、前記第１方向に直交する第２方向（ｙ方向）か
ら入射する光を第１方向に沿った反射面（ＲＹ）で逆方
向に反射するようにステージに設けられる第２反射体
（ＭＹ）にレーザビーム（ＢＹ１、ＢＹ２）を照射する
第２光波干渉計（ＬＹ１、ＬＹ２）と、前記第１および
第２光波干渉計の出力に基づいて前記第１および第２方
向に関する前記ステージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を算出す
る演算器（１２）とを備え、前記第２光波干渉計は、前
記第２反射体の反射面に対して前記第１方向に互いに離
間させた位置に複数のレーザビームをそれぞれ照射する
ように複数配設され、前記演算器は、前記第１光波干渉
計の出力に基づいて算出した前記第１方向に関する前記
ステージの座標位置に応じて、前記第２方向に関するス
テージの座標位置の算出に用いる前記第２光波干渉計を
切り換え、第１方向における計測位置を切り換えるよう
に設定されている技術が採用される。
【０００８】この位置測定方法および位置測定装置で
は、第１光波干渉計（ＬＸ）の出力に基づいて計測した
第１方向（ｘ方向）に関するステージ（８）の座標位置
（Ｘ）に応じて、第２方向（ｙ方向）に関するステージ
の座標位置（Ｙ）を計測する第２光波干渉計（ＬＹ１、
ＬＹ２）を切り換え、第１方向における計測位置を切り
換えるので、ステージの第１方向の移動ストロークより
短い反射面（ＲＹ）を用いても、第２方向における高精
度な位置測定が可能となる。さらに、反射面の短尺化に
よって、装置コストの低減およびステージの移動制御の
高性能化を図ることができる。
は、第１光波干渉計（ＬＸ）の出力に基づいて計測した
第１方向（ｘ方向）に関するステージ（８）の座標位置
（Ｘ）に応じて、第２方向（ｙ方向）に関するステージ
の座標位置（Ｙ）を計測する第２光波干渉計（ＬＹ１、
ＬＹ２）を切り換え、第１方向における計測位置を切り
換えるので、ステージの第１方向の移動ストロークより
短い反射面（ＲＹ）を用いても、第２方向における高精
度な位置測定が可能となる。さらに、反射面の短尺化に
よって、装置コストの低減およびステージの移動制御の
高性能化を図ることができる。
【０００９】請求項６記載の露光装置では、マスク
（Ｒ）を保持するマスクステージ（７）と前記マスクの
パターンが転写される基板（Ｗ）を保持する基板ステー
ジ（８）との少なくとも一方に請求項５記載の位置測定
装置（１０）が設けられ、該位置測定装置で得られた前
記ステージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を用いて前記マスクの
パターンに対する前記基板の露光位置を調整するアライ
メント・コントローラ（１２）が設けられている技術が
採用される。
（Ｒ）を保持するマスクステージ（７）と前記マスクの
パターンが転写される基板（Ｗ）を保持する基板ステー
ジ（８）との少なくとも一方に請求項５記載の位置測定
装置（１０）が設けられ、該位置測定装置で得られた前
記ステージの座標位置（Ｘ、Ｙ）を用いて前記マスクの
パターンに対する前記基板の露光位置を調整するアライ
メント・コントローラ（１２）が設けられている技術が
採用される。
【００１０】この露光装置（１）では、アライメント・
コントローラ（１２）が、前記位置測定装置（１０）で
得られたステージ（８）の座標位置（Ｘ、Ｙ）を用い
て、マスク（Ｒ）のパターンに対する基板（Ｗ）の露光
位置を調整するので、高精度な位置決めによって正確に
露光処理が行われる。
コントローラ（１２）が、前記位置測定装置（１０）で
得られたステージ（８）の座標位置（Ｘ、Ｙ）を用い
て、マスク（Ｒ）のパターンに対する基板（Ｗ）の露光
位置を調整するので、高精度な位置決めによって正確に
露光処理が行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の位置測定方法およ
び位置測定装置並びに露光装置の実施の形態を、図１な
いし図４を参照して説明する。ここでは、位置測定装置
を、レチクルとウエハとを同期移動してレチクルのパタ
ーンを露光する走査型の露光装置において、所定の処理
（露光処理）を施される物体であるウエハを保持するウ
エハステージに設ける場合の例を用いて説明する。な
お、ウエハステージが移動するほぼ直交する方向をｘ方
向（第１方向）およびｙ方向（第２方向）とする。
び位置測定装置並びに露光装置の実施の形態を、図１な
いし図４を参照して説明する。ここでは、位置測定装置
を、レチクルとウエハとを同期移動してレチクルのパタ
ーンを露光する走査型の露光装置において、所定の処理
（露光処理）を施される物体であるウエハを保持するウ
エハステージに設ける場合の例を用いて説明する。な
お、ウエハステージが移動するほぼ直交する方向をｘ方
向（第１方向）およびｙ方向（第２方向）とする。
【００１２】図２において、符号１は、露光装置であ
る。露光装置１は、防振台２，２によって防振された定
盤３の上に載置された露光装置本体４と、該露光装置本
体４を取り囲むチャンバ５とを備えるものである。露光
装置本体４には、照明光学系６と投影光学系ＰＬとが設
けられている。
る。露光装置１は、防振台２，２によって防振された定
盤３の上に載置された露光装置本体４と、該露光装置本
体４を取り囲むチャンバ５とを備えるものである。露光
装置本体４には、照明光学系６と投影光学系ＰＬとが設
けられている。
【００１３】照明光学系６は、オプチカルインテグレー
タ（フライアイレンズ、またはロッド・インテグレー
タ）、可変視野絞り（レチクル・ブラインド）、および
その瞳面上での露光光（例えば二次光源）の形状や大き
さを規定する開口絞りなどを含み、露光光をレチクル・
ブラインドによって規定されるレチクル（マスク）Ｒ上
の照明領域に照明するものである。投影光学系ＰＬは、
照明光学系６によって照明されたレチクルＲのパターン
像をウエハ（基板）Ｗの上記区画領域に１／４または１
／５に縮小して順次投影するものである。
タ（フライアイレンズ、またはロッド・インテグレー
タ）、可変視野絞り（レチクル・ブラインド）、および
その瞳面上での露光光（例えば二次光源）の形状や大き
さを規定する開口絞りなどを含み、露光光をレチクル・
ブラインドによって規定されるレチクル（マスク）Ｒ上
の照明領域に照明するものである。投影光学系ＰＬは、
照明光学系６によって照明されたレチクルＲのパターン
像をウエハ（基板）Ｗの上記区画領域に１／４または１
／５に縮小して順次投影するものである。
【００１４】レチクルＲは、投影光学系ＰＬの光軸と垂
直な面内で図示しないモータによって二次元移動するレ
チクルステージ（マスクステージ）７上に保持されてい
る。ウエハＷは、ウエハステージ（基板ステージ）８に
保持されている。ウエハステージ８には、図１に示すよ
うに、該ウエハステージ８をｘ方向に移動させるモータ
９Ｘと、ウエハステージ８をｙ方向に移動させるモータ
９Ｙとがそれぞれ設けられている。
直な面内で図示しないモータによって二次元移動するレ
チクルステージ（マスクステージ）７上に保持されてい
る。ウエハＷは、ウエハステージ（基板ステージ）８に
保持されている。ウエハステージ８には、図１に示すよ
うに、該ウエハステージ８をｘ方向に移動させるモータ
９Ｘと、ウエハステージ８をｙ方向に移動させるモータ
９Ｙとがそれぞれ設けられている。
【００１５】また、ウエハステージ８の互いに直交する
端縁には、平面鏡である移動鏡（第１反射体）ＭＸおよ
び移動鏡（第２反射体）ＭＹがウエハステージ８上に固
定されている。移動鏡ＭＸは、その反射面ＲＸがｙ方向
に沿って延在するように設けられている。移動鏡ＭＹ
は、その反射面ＲＹがｘ方向に沿って延在するように設
けられている。
端縁には、平面鏡である移動鏡（第１反射体）ＭＸおよ
び移動鏡（第２反射体）ＭＹがウエハステージ８上に固
定されている。移動鏡ＭＸは、その反射面ＲＸがｙ方向
に沿って延在するように設けられている。移動鏡ＭＹ
は、その反射面ＲＹがｘ方向に沿って延在するように設
けられている。
【００１６】ウエハステージ８は、ｘ方向の長さが従来
のものの半分、すなわち前述した従来のウエハステージ
が長さＬであったのに対し、本実施形態のウエハステー
ジ８は、長さＬ／２に設定されている。これに伴って、
前記移動鏡ＭＹの反射面ＲＹも長さＬ／２に設定されて
いる。また、ウエハステージ８には、位置測定装置１０
が設けられている。
のものの半分、すなわち前述した従来のウエハステージ
が長さＬであったのに対し、本実施形態のウエハステー
ジ８は、長さＬ／２に設定されている。これに伴って、
前記移動鏡ＭＹの反射面ＲＹも長さＬ／２に設定されて
いる。また、ウエハステージ８には、位置測定装置１０
が設けられている。
【００１７】位置測定装置１０は、ｘ方向およびｙ方向
に関するウエハステージ８の座標位置を測定するもので
あって、レーザ干渉計（光波干渉計）１１およびアライ
メント・コントローラ１２を備えた構成とされている。
レーザ干渉計１１は、干渉計ＬＸ（第１光学干渉計）と
一対の干渉計（第２光学干渉計）ＬＹ１、ＬＹ２とから
構成されている。
に関するウエハステージ８の座標位置を測定するもので
あって、レーザ干渉計（光波干渉計）１１およびアライ
メント・コントローラ１２を備えた構成とされている。
レーザ干渉計１１は、干渉計ＬＸ（第１光学干渉計）と
一対の干渉計（第２光学干渉計）ＬＹ１、ＬＹ２とから
構成されている。
【００１８】干渉計ＬＸおよび干渉計ＬＹ１、ＬＹ２
は、Ｈｅ−ＮｅレーザビームＢＸ、ＢＹ１、ＢＹ２を用
いたプレーンミラー干渉計であって、ウエハステージ８
のｘ方向およびＹ方向の位置を検出するものである。図
１に示すように、移動鏡ＭＸの反射面ＲＸには、干渉計
ＬＸからのビームＢＸが垂直に投射されている。また、
移動鏡ＭＹの反射面ＲＹには、干渉計ＬＹ１、ＬＹ２か
らの測定用ビームＢＹ１、ＢＹ２が垂直に投射されてい
る。
は、Ｈｅ−ＮｅレーザビームＢＸ、ＢＹ１、ＢＹ２を用
いたプレーンミラー干渉計であって、ウエハステージ８
のｘ方向およびＹ方向の位置を検出するものである。図
１に示すように、移動鏡ＭＸの反射面ＲＸには、干渉計
ＬＸからのビームＢＸが垂直に投射されている。また、
移動鏡ＭＹの反射面ＲＹには、干渉計ＬＹ１、ＬＹ２か
らの測定用ビームＢＹ１、ＢＹ２が垂直に投射されてい
る。
【００１９】測定用ビームＢＹ１、ＢＹ２の間隔は、少
なくとも反射面ＲＹの長さＬ／２より狭く設定されると
ともに、一つの領域を走査露光する際に移動するストロ
ークより長く設定されている。すなわち、干渉計ＬＹ１
と干渉計ＬＹ２とは、互いにｘ方向に離間した別々の計
測位置においてウエハステージ８のｙ方向の座標位置を
それぞれ計測している。
なくとも反射面ＲＹの長さＬ／２より狭く設定されると
ともに、一つの領域を走査露光する際に移動するストロ
ークより長く設定されている。すなわち、干渉計ＬＹ１
と干渉計ＬＹ２とは、互いにｘ方向に離間した別々の計
測位置においてウエハステージ８のｙ方向の座標位置を
それぞれ計測している。
【００２０】一方、アライメント・コントローラ（演算
器）１２は、レチクルＲのパターンに対してウエハＷの
露光位置を調整するものであって、干渉計ＬＸおよび干
渉計ＬＹ１、ＬＹ２からの出力に基づいて、ウエハステ
ージ８の座標位置等を算出するとともに、その座標位置
および目標位置の指令に基づいて、フィードフォワード
あるいはフィードバック演算を行い、ウエハステージ８
のモータ９Ｘ、９Ｙを駆動する指令を出力するものであ
る。したがって、モータ９Ｘ、９Ｙは、制御器の指令に
基づいて、走査露光時にｘ方向に沿ってウエハステージ
８をレチクルステージ７と同期駆動させる駆動装置とし
て機能する。
器）１２は、レチクルＲのパターンに対してウエハＷの
露光位置を調整するものであって、干渉計ＬＸおよび干
渉計ＬＹ１、ＬＹ２からの出力に基づいて、ウエハステ
ージ８の座標位置等を算出するとともに、その座標位置
および目標位置の指令に基づいて、フィードフォワード
あるいはフィードバック演算を行い、ウエハステージ８
のモータ９Ｘ、９Ｙを駆動する指令を出力するものであ
る。したがって、モータ９Ｘ、９Ｙは、制御器の指令に
基づいて、走査露光時にｘ方向に沿ってウエハステージ
８をレチクルステージ７と同期駆動させる駆動装置とし
て機能する。
【００２１】アライメント・コントローラ１２は、図３
に示すように、ｘ方向およびＹ方向の位置指令（Ｘ位置
指令、Ｙ位置指令）およびｘ方向およびＹ方向の座標位
置（座標位置Ｘ、座標位置Ｙ）に基づいて、動作中ＰＩ
Ｄ制御等一般によく知られたサーボ演算を行いモータ９
Ｘ、９Ｙに駆動信号（Ｘ駆動信号、Ｙ駆動信号）を送る
Ｘサーボ演算部１２ＸおよびＹサーボ演算部１２Ｙと、
干渉計ＬＹ１で得られた座標位置Ｙ１と干渉計ＬＹ２で
得られた座標位置Ｙ２との切り換え演算を行って座標位
置ＹをＹサーボ演算部１２Ｙに入力するＹ１・Ｙ２切り
換え演算部１２ＹＹとを備えている。なお、指令位置の
微分等を用いたフィードフォワード演算が付加されてい
ても構わない。
に示すように、ｘ方向およびＹ方向の位置指令（Ｘ位置
指令、Ｙ位置指令）およびｘ方向およびＹ方向の座標位
置（座標位置Ｘ、座標位置Ｙ）に基づいて、動作中ＰＩ
Ｄ制御等一般によく知られたサーボ演算を行いモータ９
Ｘ、９Ｙに駆動信号（Ｘ駆動信号、Ｙ駆動信号）を送る
Ｘサーボ演算部１２ＸおよびＹサーボ演算部１２Ｙと、
干渉計ＬＹ１で得られた座標位置Ｙ１と干渉計ＬＹ２で
得られた座標位置Ｙ２との切り換え演算を行って座標位
置ＹをＹサーボ演算部１２Ｙに入力するＹ１・Ｙ２切り
換え演算部１２ＹＹとを備えている。なお、指令位置の
微分等を用いたフィードフォワード演算が付加されてい
ても構わない。
【００２２】前記Ｙ１・Ｙ２切り換え演算部１２ＹＹ
は、干渉計ＬＸの出力に基づいて算出したｘ方向に関す
るウエハステージ８の座標位置に応じて、ｙ方向に関す
るウエハステージ８の座標位置の算出に用いる干渉計Ｌ
Ｙ１と干渉計ＬＹ２とを切り換え、ｘ方向における計測
位置を切り換えるように設定されている。この切り換え
の有無は、ｘ方向におけるウエハステージ８の移動方向
の切り換えに応じて行われるとともに、切り換えを行う
際には、後述する一定の切り換え処理を行うように設定
されている。
は、干渉計ＬＸの出力に基づいて算出したｘ方向に関す
るウエハステージ８の座標位置に応じて、ｙ方向に関す
るウエハステージ８の座標位置の算出に用いる干渉計Ｌ
Ｙ１と干渉計ＬＹ２とを切り換え、ｘ方向における計測
位置を切り換えるように設定されている。この切り換え
の有無は、ｘ方向におけるウエハステージ８の移動方向
の切り換えに応じて行われるとともに、切り換えを行う
際には、後述する一定の切り換え処理を行うように設定
されている。
【００２３】なお、投影光学系ＰＬのフィールド外に
は、ウエハＷ上のアライメントマーク（不図示）や基準
マーク板の位置検出を行うオフ・アキシス方式のウエハ
アライメント系（不図示）が固定されている。
は、ウエハＷ上のアライメントマーク（不図示）や基準
マーク板の位置検出を行うオフ・アキシス方式のウエハ
アライメント系（不図示）が固定されている。
【００２４】次に、上記の干渉計ＬＸおよび干渉計ＬＹ
１、ＬＹ２を有する位置測定装置１０を用いて、ウエハ
ステージ８の座標位置を測定する手順を説明する。ここ
では、ウエハステージ８をｘ方向に移動させながらウエ
ハステージ８のｙ方向の位置を計測する場合の例を用い
て説明する。すなわち、ウエハステージ８が、図４に示
すように、ストローク中央より図中の点線矢印で示すｘ
方向への移動（図中の左側から右側への移動）、すなわ
ち、図４の（ａ）に示すように、干渉計ＬＹ１による座
標位置Ｙ１のみ得られるＹ１計測領域から、図４の
（ｂ）に示すように、干渉計ＬＹ１、ＬＹ２による座標
位置Ｙ１、Ｙ２の両方が得られるＹ１・Ｙ２計測領域を
経て、図４の（ｃ）に示すように、干渉計ＬＹ２による
座標位置Ｙ２のみ得られるＹ２計測領域へ移動する際の
切り換え処理について説明する。
１、ＬＹ２を有する位置測定装置１０を用いて、ウエハ
ステージ８の座標位置を測定する手順を説明する。ここ
では、ウエハステージ８をｘ方向に移動させながらウエ
ハステージ８のｙ方向の位置を計測する場合の例を用い
て説明する。すなわち、ウエハステージ８が、図４に示
すように、ストローク中央より図中の点線矢印で示すｘ
方向への移動（図中の左側から右側への移動）、すなわ
ち、図４の（ａ）に示すように、干渉計ＬＹ１による座
標位置Ｙ１のみ得られるＹ１計測領域から、図４の
（ｂ）に示すように、干渉計ＬＹ１、ＬＹ２による座標
位置Ｙ１、Ｙ２の両方が得られるＹ１・Ｙ２計測領域を
経て、図４の（ｃ）に示すように、干渉計ＬＹ２による
座標位置Ｙ２のみ得られるＹ２計測領域へ移動する際の
切り換え処理について説明する。
【００２５】なお、アライメント・コントローラ１２
は、予めウエハステージ８の既知の位置、例えば、スト
ローク中央に設置された原点リセットセンサ（図示せ
ず）を用いて、干渉計ＬＸ、ＬＹ１、ＬＹ２のリセット
を行う、いわゆるイニシャライズ動作を実行しているも
のとする。
は、予めウエハステージ８の既知の位置、例えば、スト
ローク中央に設置された原点リセットセンサ（図示せ
ず）を用いて、干渉計ＬＸ、ＬＹ１、ＬＹ２のリセット
を行う、いわゆるイニシャライズ動作を実行しているも
のとする。
【００２６】また、Ｙ１・Ｙ２切り換え演算部１２ＹＹ
は、干渉計ＬＸにより得られるＸ方向の座標位置Ｘによ
り、上記の各計測領域のどの領域にウエハステージ８が
位置しているかを常に認識しているとともに、Ｘ方向の
位置指令（Ｘ位置指令）により、ウエハステージ８が上
記矢印方向の正逆のどちらの方向に移動しているかを常
に認識している。
は、干渉計ＬＸにより得られるＸ方向の座標位置Ｘによ
り、上記の各計測領域のどの領域にウエハステージ８が
位置しているかを常に認識しているとともに、Ｘ方向の
位置指令（Ｘ位置指令）により、ウエハステージ８が上
記矢印方向の正逆のどちらの方向に移動しているかを常
に認識している。
【００２７】まず、ウエハステージ８が、図４の（ａ）
に示すように、ｘ方向の正方向（図中の点線矢印方向）
移動をスタートした場合、Ｙ１計測領域であることを認
識したＹ１・Ｙ２切り換え演算部１２ＹＹが、干渉計Ｌ
Ｙ１による座標位置Ｙ１をウエハステージ８のｙ方向の
座標位置Ｙとして出力する。
に示すように、ｘ方向の正方向（図中の点線矢印方向）
移動をスタートした場合、Ｙ１計測領域であることを認
識したＹ１・Ｙ２切り換え演算部１２ＹＹが、干渉計Ｌ
Ｙ１による座標位置Ｙ１をウエハステージ８のｙ方向の
座標位置Ｙとして出力する。
【００２８】次に、ウエハステージ８が、図４の（ｂ）
に示すように、Ｙ１・Ｙ２計測領域に入ったら直ちに干
渉計ＬＹ２で得られる座標位置Ｙ２を干渉計ＬＹ１で得
られる座標位置Ｙ１と同じ計測値にプリセットする。通
常、干渉計計測位置には、計測位置によって異なる位
相、振幅の空気ゆらぎ誤差が含まれるため、干渉計ＬＹ
２のプリセット後、一定時間における座標位置の差（Ｙ
２−Ｙ１）の平均値△Ｙを計算する。
に示すように、Ｙ１・Ｙ２計測領域に入ったら直ちに干
渉計ＬＹ２で得られる座標位置Ｙ２を干渉計ＬＹ１で得
られる座標位置Ｙ１と同じ計測値にプリセットする。通
常、干渉計計測位置には、計測位置によって異なる位
相、振幅の空気ゆらぎ誤差が含まれるため、干渉計ＬＹ
２のプリセット後、一定時間における座標位置の差（Ｙ
２−Ｙ１）の平均値△Ｙを計算する。
【００２９】この計算後、干渉計ＬＹ２による座標位置
Ｙ２の値を、（Ｙ１＋△Ｙ）の値で再度プリセットす
る。この後、ウエハステージ８の座標位置Ｙを、座標位
置Ｙ１から座標位置（Ｙ１＋△Ｙ）の値を持つ座標位置
Ｙ２へそのまま切り換えると、計測位置の不連続性によ
る振動あるいは不安定現象が発生するため、一定の切り
換え時間Ｔで次の演算を行った後に、座標位置Ｙ２へと
切り換える。
Ｙ２の値を、（Ｙ１＋△Ｙ）の値で再度プリセットす
る。この後、ウエハステージ８の座標位置Ｙを、座標位
置Ｙ１から座標位置（Ｙ１＋△Ｙ）の値を持つ座標位置
Ｙ２へそのまま切り換えると、計測位置の不連続性によ
る振動あるいは不安定現象が発生するため、一定の切り
換え時間Ｔで次の演算を行った後に、座標位置Ｙ２へと
切り換える。
【００３０】すなわち、以下の式により上記演算を行
う。 Ｙ＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）ｔ／Ｔ （０≦ｔ／Ｔ≦
１） Ｙ：ウエハステージのｙ方向の座標位置 Ｙ１：干渉計ＬＹ１による座標位置 Ｙ２：干渉計ＬＹ２による座標位置 ｔ：切り換え時刻 Ｔ：切り換え時間
う。 Ｙ＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）ｔ／Ｔ （０≦ｔ／Ｔ≦
１） Ｙ：ウエハステージのｙ方向の座標位置 Ｙ１：干渉計ＬＹ１による座標位置 Ｙ２：干渉計ＬＹ２による座標位置 ｔ：切り換え時刻 Ｔ：切り換え時間
【００３１】この演算により、切り換え時刻ｔ＝０の
時、ｔ／Ｔ＝０であるから、Ｙ＝Ｙ１となり、また、切
り換え時刻ｔ＝Ｔの時、ｔ／Ｔ＝１であるから、Ｙ＝Ｙ
２となる。すなわち、切り換え時間Ｔにおけるｙ方向の
ウエハステージ８の座標位置Ｙを、切り換え前に用いた
干渉計ＬＹ１の出力に基づいた座標位置Ｙ１から切り換
え後に用いる干渉計Ｙ２の出力に基づいた座標位置Ｙ２
に、時刻に応じて漸次近づけた値とするので、座標位置
Ｙ１から座標位置Ｙ２への切り換えがスムーズに行われ
る。
時、ｔ／Ｔ＝０であるから、Ｙ＝Ｙ１となり、また、切
り換え時刻ｔ＝Ｔの時、ｔ／Ｔ＝１であるから、Ｙ＝Ｙ
２となる。すなわち、切り換え時間Ｔにおけるｙ方向の
ウエハステージ８の座標位置Ｙを、切り換え前に用いた
干渉計ＬＹ１の出力に基づいた座標位置Ｙ１から切り換
え後に用いる干渉計Ｙ２の出力に基づいた座標位置Ｙ２
に、時刻に応じて漸次近づけた値とするので、座標位置
Ｙ１から座標位置Ｙ２への切り換えがスムーズに行われ
る。
【００３２】この後、ウエハステージ８が、図４の
（ｃ）に示すように、Ｙ２計測領域へ入っても、座標位
置Ｙ２へ切り換え済みであるので、この領域内では、座
標位置Ｙ２を座標位置Ｙとして出力するのみでよい。
（ｃ）に示すように、Ｙ２計測領域へ入っても、座標位
置Ｙ２へ切り換え済みであるので、この領域内では、座
標位置Ｙ２を座標位置Ｙとして出力するのみでよい。
【００３３】一方、ウエハステージ８が、上記移動と逆
の方向に移動する動作、すなわち、図４中の右側から左
側に移動するときも、上記と同様の動作で、座標位置Ｙ
２から座標位置Ｙ１への切り換えを行えばよい。
の方向に移動する動作、すなわち、図４中の右側から左
側に移動するときも、上記と同様の動作で、座標位置Ｙ
２から座標位置Ｙ１への切り換えを行えばよい。
【００３４】ところで、ウエハステージ８の移動が、Ｙ
１（またはＹ２）計測領域から始まって、Ｙ１・Ｙ２計
測領域で停止、再びＹ１（またはＹ２）計測領域に逆戻
りする場合、ｘ方向の位置指令によってこの様な動作が
予めわかっている場合は、切り換え誤差の発生を最小限
に抑えるため、上記切り換え処理を行わないアルゴリズ
ムにすることが好ましい。
１（またはＹ２）計測領域から始まって、Ｙ１・Ｙ２計
測領域で停止、再びＹ１（またはＹ２）計測領域に逆戻
りする場合、ｘ方向の位置指令によってこの様な動作が
予めわかっている場合は、切り換え誤差の発生を最小限
に抑えるため、上記切り換え処理を行わないアルゴリズ
ムにすることが好ましい。
【００３５】なお、切り換え位置、切り換えの際の干渉
計プリセットを行う位置および空気ゆらぎの平均化計算
を行う領域は、切り換え処理における再現性の向上のた
め、常に同じに設定している。
計プリセットを行う位置および空気ゆらぎの平均化計算
を行う領域は、切り換え処理における再現性の向上のた
め、常に同じに設定している。
【００３６】このようにして上記切り換え処理を行うこ
とにより、ウエハステージ８をｘ方向に移動ストローク
Ｌ以上移動させることができる。すなわち、このウエハ
ステージ８の移動を介して、ウエハＷをステップ・アン
ド・スキャン方式で移動させて、照明光学系６の露光光
で照明されたレチクルＲのパターンの像を投影光学系Ｐ
Ｌを介してウエハＷに逐次投影転写する露光処理を行
う。
とにより、ウエハステージ８をｘ方向に移動ストローク
Ｌ以上移動させることができる。すなわち、このウエハ
ステージ８の移動を介して、ウエハＷをステップ・アン
ド・スキャン方式で移動させて、照明光学系６の露光光
で照明されたレチクルＲのパターンの像を投影光学系Ｐ
Ｌを介してウエハＷに逐次投影転写する露光処理を行
う。
【００３７】なお、走査露光中に干渉計Ｙ１、Ｙ２の切
り換えが行われないように、ｘ方向の移動鏡ＭＹの反射
面ＲＹの長さ（Ｌ／２）と一対のレーザビームＢＹ１，
ＢＹ２の間隔とが定められている。すなわち、一つの領
域の走査露光中にウエハステージ８が上記切り換えの位
置に来ないように設定され、切り換えによる露光への影
響を極力抑えるため、次の領域の走査露光を行う直前で
切り換えが行われるように設定されている。
り換えが行われないように、ｘ方向の移動鏡ＭＹの反射
面ＲＹの長さ（Ｌ／２）と一対のレーザビームＢＹ１，
ＢＹ２の間隔とが定められている。すなわち、一つの領
域の走査露光中にウエハステージ８が上記切り換えの位
置に来ないように設定され、切り換えによる露光への影
響を極力抑えるため、次の領域の走査露光を行う直前で
切り換えが行われるように設定されている。
【００３８】本実施の形態の位置測定方法および位置測
定装置並びに露光装置では、干渉計ＬＸの出力に基づい
て計測したｘ方向に関するウエハステージ８の座標位置
Ｘに応じて、ｙ方向に関するウエハステージ８の座標位
置を計測する干渉計ＬＹ１と干渉計ＬＹ２を切り換え、
ｘ方向における計測位置を切り換えるので、ウエハステ
ージ８のｘ方向の移動ストロークＬより短い反射面ＲＹ
を用いても、ｙ方向における高精度な位置測定が可能と
なる。これによって、レチクルＲのパターン転写時にウ
エハＷの露光位置を高精度に調整することができ、良好
な重ね合わせ精度を得ることができる。さらに、反射面
ＲＹの短尺化によって、装置コストの低減およびウエハ
ステージ８の移動制御の高性能化を図ることができる。
定装置並びに露光装置では、干渉計ＬＸの出力に基づい
て計測したｘ方向に関するウエハステージ８の座標位置
Ｘに応じて、ｙ方向に関するウエハステージ８の座標位
置を計測する干渉計ＬＹ１と干渉計ＬＹ２を切り換え、
ｘ方向における計測位置を切り換えるので、ウエハステ
ージ８のｘ方向の移動ストロークＬより短い反射面ＲＹ
を用いても、ｙ方向における高精度な位置測定が可能と
なる。これによって、レチクルＲのパターン転写時にウ
エハＷの露光位置を高精度に調整することができ、良好
な重ね合わせ精度を得ることができる。さらに、反射面
ＲＹの短尺化によって、装置コストの低減およびウエハ
ステージ８の移動制御の高性能化を図ることができる。
【００３９】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。 （１）ウエハステージ８のｙ方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計ＬＹ１、ＬＹ２を設けたが、ｘ方向
についても同様に複数の干渉計を設置して、切り換え処
理を行って計測しても構わない。 （２）ウエハステージ８のｙ方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計ＬＹ１、ＬＹ２を設けたが、３以上
の複数の干渉計を設置しても構わない。この場合、ウエ
ハステージのｘ方向の座標位置に応じて、順次干渉計の
切り換え処理が行われる。
含むものである。 （１）ウエハステージ８のｙ方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計ＬＹ１、ＬＹ２を設けたが、ｘ方向
についても同様に複数の干渉計を設置して、切り換え処
理を行って計測しても構わない。 （２）ウエハステージ８のｙ方向の座標位置を計測する
ために一対の干渉計ＬＹ１、ＬＹ２を設けたが、３以上
の複数の干渉計を設置しても構わない。この場合、ウエ
ハステージのｘ方向の座標位置に応じて、順次干渉計の
切り換え処理が行われる。
【００４０】（３）上記アライメント・コントローラ１
２において、別個に検出された移動鏡ＭＸ、ＭＹの反射
面ＲＸ、ＲＹのひずみ等を考慮して座標補正を行う処理
を付加しても構わない。 （４）上記の露光装置１においては、露光処理対象の物
体をウエハとする構成としたが、これに限られず、例え
ばレチクルや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板
であってもよい。また、位置測定装置を露光装置に設け
る構成としたが、マスクやウエハ等のパターンの座標位
置を高精度に計測する測定装置にも適用可能である。
２において、別個に検出された移動鏡ＭＸ、ＭＹの反射
面ＲＸ、ＲＹのひずみ等を考慮して座標補正を行う処理
を付加しても構わない。 （４）上記の露光装置１においては、露光処理対象の物
体をウエハとする構成としたが、これに限られず、例え
ばレチクルや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板
であってもよい。また、位置測定装置を露光装置に設け
る構成としたが、マスクやウエハ等のパターンの座標位
置を高精度に計測する測定装置にも適用可能である。
【００４１】（５）ウエハステージ８に位置測定装置１
０を設ける構成としたが、これに限定されるものではな
く、レチクルステージ７に設ける構成や、両ステージ
７，８に設ける構成であってもよい。 （６）Ｘ方向の座標位置を測定するために反射面ＲＸを
有する移動鏡ＭＸをウエハステージ８に設けたが、ｘ方
向から入射するレーザビームＢＸを逆方向に反射するよ
うにステージに設けられるものであれば、他の反射体で
も構わない。例えば、コーナーキューブを反射体として
設けてもよい。
０を設ける構成としたが、これに限定されるものではな
く、レチクルステージ７に設ける構成や、両ステージ
７，８に設ける構成であってもよい。 （６）Ｘ方向の座標位置を測定するために反射面ＲＸを
有する移動鏡ＭＸをウエハステージ８に設けたが、ｘ方
向から入射するレーザビームＢＸを逆方向に反射するよ
うにステージに設けられるものであれば、他の反射体で
も構わない。例えば、コーナーキューブを反射体として
設けてもよい。
【００４２】（７）露光装置としては、本実施形態のよ
うなレチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲ
のパターンを露光するステップ・アンド・スキャン方式
（走査型）の露光装置でも、レチクルＲとウエハＷとを
静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、ウエハ
Ｗを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピー
ト型の露光装置にも適用することができる。露光装置の
種類としては、半導体製造用の露光装置に限定されるこ
となく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子
パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッ
ドを製造するための露光装置にも広く適用できる。ま
た、投影光学系ＰＬを用いることなく、レチクルＲとウ
エハＷとを密接させてレチクルＲのパターンを露光する
プロキシミティ露光装置にも適用することができる。
うなレチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲ
のパターンを露光するステップ・アンド・スキャン方式
（走査型）の露光装置でも、レチクルＲとウエハＷとを
静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、ウエハ
Ｗを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピー
ト型の露光装置にも適用することができる。露光装置の
種類としては、半導体製造用の露光装置に限定されるこ
となく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子
パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッ
ドを製造するための露光装置にも広く適用できる。ま
た、投影光学系ＰＬを用いることなく、レチクルＲとウ
エハＷとを密接させてレチクルＲのパターンを露光する
プロキシミティ露光装置にも適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の位置測定方法および請求項５記載
の位置測定装置では、第１光波干渉計の出力に基づいて
計測した第１方向に関するステージの座標位置に応じ
て、第２方向に関するステージの座標位置を計測する第
２光波干渉計を切り換え、第１方向における計測位置を
切り換えるので、ステージの第１方向の移動ストローク
より短い反射面を用いても、第２方向における高精度な
位置測定を実現することができる。また、この位置測定
方法および位置測定装置を用いてステージ制御を行う場
合、移動ストロークに対して反射面が短くできるため、
ステージの可動部を小さく設定することも可能となり、
ステージ固有振動数を高くでき、その結果、位置決め精
度や追従性等の優れたステージ制御性能を得ることがで
きる。さらに、反射面の短尺化によって、反射面が比較
的製造容易となり、コストダウンを図ることもできる。
の位置測定装置では、第１光波干渉計の出力に基づいて
計測した第１方向に関するステージの座標位置に応じ
て、第２方向に関するステージの座標位置を計測する第
２光波干渉計を切り換え、第１方向における計測位置を
切り換えるので、ステージの第１方向の移動ストローク
より短い反射面を用いても、第２方向における高精度な
位置測定を実現することができる。また、この位置測定
方法および位置測定装置を用いてステージ制御を行う場
合、移動ストロークに対して反射面が短くできるため、
ステージの可動部を小さく設定することも可能となり、
ステージ固有振動数を高くでき、その結果、位置決め精
度や追従性等の優れたステージ制御性能を得ることがで
きる。さらに、反射面の短尺化によって、反射面が比較
的製造容易となり、コストダウンを図ることもできる。
【００４４】（２）請求項２記載の位置測定方法では、
第２光波干渉計を切り換える際に所定の切り換え時間を
設け、該切り換え時間における第２方向に関するステー
ジの座標位置の計測値を、切り換え前に用いた第２光波
干渉計の出力に基づいた計測値から切り換え後に用いる
第２光波干渉計の出力に基づいた計測値に、時刻に応じ
て漸次近づけた値とするので、瞬間的な大きな変動を防
ぐことができ、スムーズな切り換えが可能となる。
第２光波干渉計を切り換える際に所定の切り換え時間を
設け、該切り換え時間における第２方向に関するステー
ジの座標位置の計測値を、切り換え前に用いた第２光波
干渉計の出力に基づいた計測値から切り換え後に用いる
第２光波干渉計の出力に基づいた計測値に、時刻に応じ
て漸次近づけた値とするので、瞬間的な大きな変動を防
ぐことができ、スムーズな切り換えが可能となる。
【００４５】（３）請求項３記載の位置測定方法では、
第２光波干渉計の切り換えが第１方向に関するステージ
の移動方向の切り換えに応じて行われるので、例えば、
ステージが第２光波干渉計の切り換え位置に達していて
も、上記移動方向の切り換えが行われる場合には、第２
光波干渉計の切り換えを行わないことにより、該切り換
えによる計測誤差の発生を防止することができる。
第２光波干渉計の切り換えが第１方向に関するステージ
の移動方向の切り換えに応じて行われるので、例えば、
ステージが第２光波干渉計の切り換え位置に達していて
も、上記移動方向の切り換えが行われる場合には、第２
光波干渉計の切り換えを行わないことにより、該切り換
えによる計測誤差の発生を防止することができる。
【００４６】（４）請求項４記載の位置測定方法では、
第２光波干渉計の切り換えが常に一定の第１方向に関す
るステージの座標位置で行われるので、切り換え時の位
置的環境が同一であるため、計測位置の切り換え再現性
を向上させることができる。
第２光波干渉計の切り換えが常に一定の第１方向に関す
るステージの座標位置で行われるので、切り換え時の位
置的環境が同一であるため、計測位置の切り換え再現性
を向上させることができる。
【００４７】（５）請求項６記載の露光装置では、アラ
イメント・コントローラが前記位置測定装置で得られた
ステージの座標位置を用いて、マスクのパターンに対す
る基板の露光位置を調整するので、高精度な位置決めに
よって正確に露光処理を行うことができる。
イメント・コントローラが前記位置測定装置で得られた
ステージの座標位置を用いて、マスクのパターンに対す
る基板の露光位置を調整するので、高精度な位置決めに
よって正確に露光処理を行うことができる。
【００４８】（６）請求項７記載の露光装置では、走査
露光中に第２光波干渉計の切り換えが行われないよう
に、第１方向に関する第２反射体の反射面の長さと複数
のレーザビームの間隔とが定められているので、計測位
置の切り換えによる影響が走査露光の最中に生じず、高
精度な走査露光が実現可能となる。
露光中に第２光波干渉計の切り換えが行われないよう
に、第１方向に関する第２反射体の反射面の長さと複数
のレーザビームの間隔とが定められているので、計測位
置の切り換えによる影響が走査露光の最中に生じず、高
精度な走査露光が実現可能となる。
【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、露光
装置における位置測定装置を説明するための概略構成図
である。
装置における位置測定装置を説明するための概略構成図
である。
【図２】 本発明の実施の形態を示す図であって、チャ
ンバー内に露光装置本体が配置された正断面図である。
ンバー内に露光装置本体が配置された正断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態を示す図であって、アラ
イメント・コントローラを説明するための制御ブロック
図である。
イメント・コントローラを説明するための制御ブロック
図である。
【図４】 本発明の実施の形態を示す図であって、ウエ
ハステージの位置測定方法を工程順に示す説明図であ
る。
ハステージの位置測定方法を工程順に示す説明図であ
る。
【図５】 本発明の従来例を示す図であって、ステージ
の位置測定手段を説明するための概略構成図である。
の位置測定手段を説明するための概略構成図である。
Ｒ レチクル（マスク） Ｗ ウエハ（基板） ７ レチクルステージ（マスクステージ） ８ ウエハステージ（基板ステージ） １０ 位置測定装置 １１ レーザ干渉計（第１、第２光波干渉計） １２ アライメント・コントローラ ＢＸ、ＢＹ１、ＢＹ２ Ｈｅ−Ｎｅレーザビーム ＭＸ 移動鏡（第１反射体） ＭＹ 移動鏡（第２反射体） ＲＸ 反射面 ＲＹ 反射面 ＬＸ、ＬＹ１、ＬＹ２ 干渉計（第１光波干渉計、第２
光波干渉計）
光波干渉計）
Claims (7)
- 【請求項１】 第１方向から入射する光を逆方向に反射
するようにステージに設けられる第１反射体と第１方向
に直交する第２方向から入射する光を第１方向に沿った
反射面で逆方向に反射するようにステージに設けられる
第２反射体とに、それぞれレーザビームを照射する第１
光波干渉計と第２光波干渉計との出力に基づいてステー
ジの座標位置を測定する方法であって、 複数の前記第２光波干渉計から前記第２反射体の反射面
に対して前記第１方向に互いに離間させた位置に複数の
レーザビームをそれぞれ照射し、 前記第１光波干渉計の出力に基づいて計測した前記第１
方向に関する前記ステージの座標位置に応じて、第２方
向に関するステージの座標位置を計測する第２光波干渉
計を切り換え、第１方向における計測位置を切り換える
ことを特徴とする位置測定方法。 - 【請求項２】 前記第２光波干渉計を切り換える際に所
定の切り換え時間を設け、 該切り換え時間における前記第２方向に関する前記ステ
ージの座標位置の計測値を、切り換え前に用いた第２光
波干渉計の出力に基づいた計測値から切り換え後に用い
る第２光波干渉計の出力に基づいた計測値に、時刻に応
じて漸次近づけた値とすることを特徴とする請求項１記
載の位置測定方法。 - 【請求項３】 前記第２光波干渉計の切り換えは、さら
に前記第１方向に関する前記ステージの移動方向の切り
換えに応じて行われることを特徴とする請求項１または
２記載の位置測定方法。 - 【請求項４】 前記第２光波干渉計の切り換えは、常に
一定の前記第１方向に関する前記ステージの座標位置で
行われることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の位置測定方法。 - 【請求項５】 第１方向から入射する光を逆方向に反射
するようにステージに設けられる第１反射体にレーザビ
ームを照射する第１光波干渉計と、 前記第１方向に直交する第２方向から入射する光を第１
方向に沿った反射面で逆方向に反射するようにステージ
に設けられる第２反射体にレーザビームを照射する第２
光波干渉計と、 前記第１および第２光波干渉計の出力に基づいて前記第
１および第２方向に関する前記ステージの座標位置を算
出する演算器とを備え、 前記第２光波干渉計は、前記第２反射体の反射面に対し
て前記第１方向に互いに離間させた位置に複数のレーザ
ビームをそれぞれ照射するように複数配設され、 前記演算器は、前記第１光波干渉計の出力に基づいて算
出した前記第１方向に関する前記ステージの座標位置に
応じて、前記第２方向に関するステージの座標位置の算
出に用いる前記第２光波干渉計を切り換え、第１方向に
おける計測位置を切り換えるように設定されていること
を特徴とする位置測定装置。 - 【請求項６】 マスクを保持するマスクステージと前記
マスクのパターンが転写される基板を保持する基板ステ
ージとの少なくとも一方に請求項５記載の位置測定装置
が設けられ、 該位置測定装置で得られた前記ステージの座標位置を用
いて前記マスクのパターンに対する前記基板の露光位置
を調整するアライメント・コントローラが設けられてい
ることを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 前記マスクのパターンによって前記基板
上の１つの領域を走査露光するために、前記第１方向に
沿って前記マスクステージと前記基板ステージとを同期
駆動する駆動装置を更に備え、前記走査露光中に前記第
２光波干渉計の切り換えが行われないように、前記第１
方向に関する前記第２反射体の反射面の長さと前記複数
のレーザビームの間隔とが定められていることを特徴と
する請求項６記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137210A JPH11325832A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137210A JPH11325832A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11325832A true JPH11325832A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15193373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137210A Withdrawn JPH11325832A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 位置測定方法および位置測定装置並びに露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11325832A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-05-19 JP JP10137210A patent/JPH11325832A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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