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KR20200049538A - Stage apparatus, lithography apparatus, and article manufacturing method - Google Patents

Stage apparatus, lithography apparatus, and article manufacturing method Download PDF

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Publication number
KR20200049538A
KR20200049538A KR1020190128199A KR20190128199A KR20200049538A KR 20200049538 A KR20200049538 A KR 20200049538A KR 1020190128199 A KR1020190128199 A KR 1020190128199A KR 20190128199 A KR20190128199 A KR 20190128199A KR 20200049538 A KR20200049538 A KR 20200049538A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
substrate
control unit
posture
holding
Prior art date
Application number
KR1020190128199A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유스케 시오무라
게이지로오 이마이
유우키 우치다
마사요시 다카야나기
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
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Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

Provided is a favorable technology for controlling a posture of a stage with high precision. A stage apparatus for moving a substrate comprises: a first stage to support the substrate; a second stage including a support mechanism to support the first stage having a rotation angle of which is controlled when the first stage is rotatably mounted; a detecting unit to detect misalignment of the first stage with respect to the second stage; and a control unit to move the second stage before a support force of the support mechanism becomes a threshold value after the support mechanism starts to support the first stage. The control unit estimates a posture error of the second stage due to transformation of the second stage at the processing based on a detection result of the detecting unit, and controls a posture of the second stage for reducing the posture error based on the estimation.

Description

스테이지 장치, 리소그래피 장치, 및 물품 제조 방법{STAGE APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}Stage apparatus, lithographic apparatus, and article manufacturing method {STAGE APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 스테이지 장치, 리소그래피 장치, 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stage apparatus, a lithographic apparatus, and a method of manufacturing an article.

반도체 디바이스 등의 제조에 사용되는 리소그래피 장치에서는, 기판 등을 보유 지지하여 이동시키는 스테이지 장치가 사용된다. 특허문헌 1에는, 기판을 보유 지지하는 θ 테이블과, 해당 θ 테이블이 회전 가능하게 장착된 XY 테이블을 갖는 기판 스테이지(스테이지 장치)가 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기판 스테이지에서는, XY 테이블에 마련된 미러에 광을 조사하여 해당 XY 테이블의 위치를 계측하는 간섭계를 사용하여, XY 테이블의 위치 및 자세가 제어된다.In a lithographic apparatus used for manufacturing semiconductor devices and the like, a stage apparatus for holding and moving a substrate or the like is used. Patent Document 1 discloses a substrate stage (stage apparatus) having a θ table for holding a substrate and an XY table in which the θ table is rotatably mounted. In the substrate stage described in Patent Document 1, the position and posture of the XY table are controlled by using an interferometer that measures the position of the XY table by irradiating light to a mirror provided on the XY table.

일본 특허 공개 소 62-200726호 공보Japanese Patent Publication No. 62-200726

리소그래피 장치에서는, 택트 타임의 개선이 요구되고 있다. 따라서, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 θ 테이블과 XY 테이블을 갖는 기판 스테이지에서는, XY 테이블에 의한 θ 테이블의 보유 지지력이 임계값에 도달하기 전에 XY 테이블을 이동시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이와 같은 제어에서는, XY 테이블과 θ 테이블에 위치 어긋남이 생긴 상태에서 그것들의 상대 위치가 고정되어, XY 테이블이 변형될 수 있기 때문에, XY 테이블의 자세를 고정밀도로 제어하는 것이 곤란해질 수 있다.In a lithographic apparatus, improvement in tact time is desired. Therefore, as described in Patent Document 1, in the substrate stage having the θ table and the XY table, it is preferable to move the XY table before the holding force of the θ table by the XY table reaches a threshold. However, in such control, since the relative positions of the XY table and the θ table are displaced and their XY tables can be deformed, it may be difficult to accurately control the posture of the XY table. .

그래서, 본 발명은 스테이지의 자세를 고정밀도로 제어하기 위해서 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide an advantageous technique for controlling the posture of a stage with high precision.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일측면으로서의 스테이지 장치는, 기판을 이동시키는 스테이지 장치이며, 상기 기판을 보유 지지하는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지가 회전 가능하게 장착됨과 함께, 회전각이 조정된 상기 제1 스테이지를 보유 지지하는 보유 지지 기구를 갖는 이동 가능한 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지에 대한 상기 제1 스테이지의 위치 어긋남을 검출하는 검출부와, 상기 보유 지지 기구에 상기 제1 스테이지의 보유 지지를 개시시킨 후, 상기 보유 지지 기구의 보유 지지력이 임계값에 도달하기 전에 상기 제2 스테이지를 이동시키는 처리를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 검출부에서의 검출 결과에 기초하여, 상기 처리 시의 상기 제2 스테이지의 변형에 기인하는 상기 제2 스테이지의 자세 오차의 추정을 행하고, 상기 추정에 기초하여, 상기 자세 오차를 저감하도록 상기 제2 스테이지의 자세를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a stage device as one aspect of the present invention is a stage device for moving a substrate, a first stage holding the substrate, and the first stage being rotatably mounted, and rotating angle A movable second stage having a holding mechanism for holding the adjusted first stage, a detection unit for detecting a positional deviation of the first stage with respect to the second stage, and the holding mechanism with the first And a control unit for controlling the process of moving the second stage before the holding force of the holding mechanism reaches a threshold value after starting the holding of the stage, wherein the control unit is configured to detect the detection result in the detecting unit. Based on the posture error of the second stage due to the deformation of the second stage during the processing, It is characterized by performing estimation and controlling the posture of the second stage to reduce the posture error based on the estimation.

본 발명의 또 다른 목적 또는 기타의 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.Another object or other aspect of the present invention will be revealed by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따르면, 예를 들어 스테이지의 자세를 고정밀도로 제어하기 위해서 유리한 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an advantageous technique, for example, in order to accurately control the posture of the stage.

도 1은 본 실시 형태의 처리 플로우를 도시하는 도면이다.
도 2는 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 3은 기판 스테이지의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 4는 종래의 처리 플로우를 도시하는 도면이다.
도 5는 기판 스테이지의 개략도이다.
도 6은 기판 스테이지의 개략도이다.
도 7은 기판 스테이지(미러)의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 노광 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 중첩 정밀도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 기준값을 구하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 보정값을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
1 is a diagram showing a processing flow of this embodiment.
2 is a schematic view showing the configuration of an exposure apparatus.
3 is a schematic view showing the configuration of a substrate stage.
4 is a diagram showing a conventional processing flow.
5 is a schematic view of a substrate stage.
6 is a schematic view of a substrate stage.
7 is a view for explaining the deformation of the substrate stage (mirror).
8 is a view for explaining the exposure result.
9 is a view for explaining overlapping precision.
10 is a flowchart showing a method for obtaining a reference value.
11 is a flowchart showing a method for determining a correction value.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 내지 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are assigned to the same members or elements, and overlapping descriptions are omitted.

본 발명에 관한 일 실시 형태의 스테이지 장치, 및 이 스테이지 장치를 포함하는 리소그래피 장치의 구성에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 스테이지 장치가 채용되는 리소그래피 장치는, 예를 들어 액정 표시 디바이스(액정 패널)나 반도체 디바이스를 제조할 때의 리소그래피 공정에 사용되는 것이다. 리소그래피 장치로서는, 예를 들어 기판을 노광하는 노광 장치, 몰드를 사용하여 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치(임프린트 장치, 평탄화 장치) 등을 들 수 있다. 이하에서는, 본 실시 형태의 스테이지 장치를 노광 장치에 채용하는 예에 대해 설명한다.A stage device according to an embodiment of the present invention and a configuration of a lithographic apparatus including the stage device will be described. The lithographic apparatus employing the stage apparatus of the present embodiment is used, for example, in a lithography process when manufacturing a liquid crystal display device (liquid crystal panel) or a semiconductor device. Examples of the lithographic apparatus include an exposure apparatus that exposes a substrate, and a molding apparatus (imprint apparatus, flattening apparatus) that molds a composition on a substrate using a mold. Hereinafter, an example in which the stage device of the present embodiment is employed in an exposure device will be described.

노광 장치는, 원판 M 및 투영 광학계를 통과한 광으로 기판 W(구체적으로는, 기판 W 상에 도포된 레지스트(감광제))를 노광함으로써, 기판 W에 있어서의 복수의 샷 영역의 각각에 원판 M의 패턴을 전사하는 처리(노광 처리)를 행한다. 본 실시 형태의 노광 장치는, 원판 M과 기판 W를 상대적으로 주사하면서 원판 M의 패턴을 기판 W에 전사하는 스텝 앤드 스캔 방식의 노광 장치(스캐너)로 하지만, 스텝·앤드·리피트 방식의 노광 장치(스테퍼)로 해도 된다. 여기서, 원판 M으로서는, 예를 들어 마스크나 레티클 등이 사용되고, 기판 W로서는, 예를 들어 유리 플레이트나 반도체 웨이퍼 등이 사용될 수 있다.The exposure apparatus exposes the substrate M to each of a plurality of shot regions on the substrate W by exposing the substrate W (specifically, a resist (photosensitive agent) applied on the substrate W) with the original M and the light passing through the projection optical system. The process of transferring the pattern of the (exposure process) is performed. The exposure apparatus of this embodiment is a step-and-scan exposure apparatus (scanner) that transfers the pattern of the original plate M to the substrate W while relatively scanning the original plate M and the substrate W, but the exposure apparatus of the step-and-repeat method (Stepper) may be used. Here, as the original plate M, for example, a mask, a reticle, or the like is used, and as the substrate W, for example, a glass plate, a semiconductor wafer, or the like can be used.

[노광 장치의 구성에 대해서][About the configuration of the exposure device]

도 2는, 본 실시 형태의 노광 장치(10)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(10)는, 예를 들어 조명 광학계(1)와, 얼라인먼트 검출부(2)와, 원판 스테이지(3)와, 투영 광학계(4)와, 기판 스테이지(5)(스테이지 장치)와, 제어부(9)를 포함할 수 있다. 제어부(9)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성됨과 함께, 장치 내의 각 부에 전기적으로 접속되고, 장치 전체의 동작을 통괄하여 제어한다(즉, 기판 W의 노광 처리를 제어한다).2 is a schematic diagram showing the configuration of the exposure apparatus 10 of the present embodiment. The exposure apparatus 10 includes, for example, an illumination optical system 1, an alignment detection unit 2, a disc stage 3, a projection optical system 4, a substrate stage 5 (stage apparatus), and a control unit (9). The control unit 9 is configured by, for example, a computer having a CPU, memory, or the like, and is electrically connected to each unit in the device, and controls the overall operation of the device (i.e., exposure processing of the substrate W) Control).

조명 광학계(1)는, 예를 들어 고압 수은 램프 등의 광원(도시하지 않음)으로부터 발해진 광을 받아, 슬릿형(예를 들어 원호형)으로 정형된 조명광으로 원판 M의 일부를 조명한다. 원판 스테이지(3)는, 원판 M을 보유 지지하고, 적어도 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 투영 광학계(4)는, 원판 M에 형성된 패턴 중, 조명 광학계(1)에 의해 조명된 일부의 상을, 기판 스테이지(5)에 의해 보유 지지된 기판 W에 투영한다. 기판 스테이지(5)는, 기판 W를 보유 지지하고, 제진대(8)에 의해 지지된 정반(6) 위를, 예를 들어 X, Y, Z, ωX(Roll), ωY(Pitch), ωZ(Yaw)의 6축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 원판 스테이지(3)에 의해 보유 지지된 원판 M, 및 기판 스테이지(5)에 의해 보유 지지된 기판 W는, 투영 광학계(4)를 통하여 광학적으로 공액인 위치(투영 광학계(4)의 물체면 및 상면)에 각각 배치된다. 제어부(9)는, 원판 스테이지(3)와 기판 스테이지(5)를 투영 광학계(4)의 투영 배율에 따른 속도비로 상대적으로 동기 주사(예를 들어 X 방향)함으로써, 원판 M의 패턴을 기판 위에 전사할 수 있다.The illumination optical system 1 receives light emitted from a light source (not shown), such as a high-pressure mercury lamp, for example, and illuminates a part of the original plate M with illumination light shaped in a slit shape (for example, arc shape). The disc stage 3 holds the disc M and is configured to be movable at least in the X and Y directions. The projection optical system 4 projects, among the patterns formed on the original plate M, a part of the image illuminated by the illumination optical system 1 onto the substrate W held by the substrate stage 5. The substrate stage 5 holds the substrate W, and on the platen 6 supported by the vibration isolator 8, for example, X, Y, Z, ωX (Roll), ωY (Pitch), ωZ It can be configured to be movable in the 6-axis direction of (Yaw). The original plate M held by the original stage 3 and the substrate W held by the substrate stage 5 are optically conjugated through the projection optical system 4 (the object surface of the projection optical system 4 and Each). The control unit 9 relatively synchronously scans the disk stage 3 and the substrate stage 5 at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system 4 (for example, in the X direction), so that the pattern of the disk M is placed on the substrate. Can be transferred.

여기서, 노광 장치(10)에는, 기판 스테이지(5)의 위치 및 자세를 계측하는 계측부(7)가 마련될 수 있다. 계측부(7)는, 예를 들어 기판 스테이지(5)에 마련된 미러(72)에 광속(레이저광)을 조사하고, 미러(72)로부터의 반사광에 의해 기판 스테이지(5)(미러(72))까지의 거리를 계측하는 레이저 간섭계(71)를 포함할 수 있다. 이와 같은 레이저 간섭계(71)는, 기판 스테이지(5)(미러(72))의 복수 개소의 위치(상기 복수 개소까지의 거리)를 계측할 수 있도록 복수 마련된다. 이에 의해, 계측부(7)는, 기판 스테이지(5)의 위치 및 자세를 계측할(구할) 수 있다. 제어부(9)는, 계측부(7)에서의 계측 결과에 기초하여, 기판 스테이지(5)의 위치 및 자세를 제어하여, 기판 W의 이동을 제어할 수 있다.Here, the exposure apparatus 10 may be provided with a measurement unit 7 for measuring the position and posture of the substrate stage 5. The measurement unit 7 irradiates, for example, a light beam (laser light) on the mirror 72 provided on the substrate stage 5, and the substrate stage 5 (mirror 72) by the reflected light from the mirror 72 It may include a laser interferometer 71 to measure the distance to. A plurality of such laser interferometers 71 are provided so as to measure the positions (distances to the plurality of locations) of a plurality of locations on the substrate stage 5 (mirror 72). Thereby, the measurement part 7 can measure (require) the position and posture of the board | substrate stage 5. The control unit 9 can control the movement of the substrate W by controlling the position and posture of the substrate stage 5 on the basis of the measurement result in the measurement unit 7.

또한, 얼라인먼트 검출부(2)(얼라인먼트 스코프)는, 예를 들어 촬상 소자 및 광학 소자를 갖고, 기판 W에 마련된 마크의 위치를 원판 M 및 투영 광학계(4)를 통하여 검출된다. 노광 장치(10)에서는, 이 얼라인먼트 검출부(2)를 사용하여, 기판 W에 있어서의 복수의 샷 영역의 배열 정보를 구하는 얼라인먼트 처리(글로벌 얼라인먼트)가 행하여진다. 구체적으로는, 제어부(9)는, 기판 W의 노광 처리를 개시하기 전에, 기판 W에 있어서의 대표적인 몇몇의 샷 영역(샘플 샷 영역)에 마련된 마크의 위치를, 기판 스테이지(5)(기판 W)를 스텝 이동시키면서, 얼라인먼트 검출부(2)에 검출시킨다. 그리고, 얼라인먼트 검출부(2)에서 얻어진 검출값에 대해 통계 처리를 행함으로써, 복수의 샷 영역의 배열 정보를 구할 수 있다.Further, the alignment detection unit 2 (alignment scope) has, for example, an imaging element and an optical element, and the position of the mark provided on the substrate W is detected through the original plate M and the projection optical system 4. In the exposure apparatus 10, alignment processing (global alignment) is performed by using the alignment detection unit 2 to obtain arrangement information of a plurality of shot areas on the substrate W. Specifically, before starting the exposure process of the substrate W, the control unit 9 determines the positions of the marks provided in some representative shot regions (sample shot regions) of the substrate W, the substrate stage 5 (substrate W ) Is detected by the alignment detection unit 2 while stepping. Then, by performing statistical processing on the detection values obtained by the alignment detection unit 2, it is possible to obtain the array information of a plurality of shot areas.

[기판 스테이지의 구성][Composition of substrate stage]

다음에, 기판 스테이지(5)(스테이지 장치)의 구체적인 구성에 대해 설명한다. 도 3은, 기판 스테이지(5)의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 3의 (a)는, 기판 스테이지(5)를 상방(Z 방향)으로부터 본 도면이며, 도 3의 (b)는 기판 스테이지(5)를 측방(Y 방향)으로부터 본 도면이다. 기판 스테이지(5)는, 기판 W를 보유 지지하는 조θ 스테이지(51)(제1 스테이지)와, 조θ 스테이지(51)가 회전 가능하게 장착됨과 함께, 6축 방향으로 이동 가능한 XY 스테이지(52)(제2 스테이지)를 포함할 수 있다. 또한, 기판 스테이지(5)는, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남(조θ 스테이지(51)과 XY 스테이지(52)의 상대 위치)을 검출하는 검출부(53)를 포함할 수 있다.Next, a specific configuration of the substrate stage 5 (stage device) will be described. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the substrate stage 5. Fig. 3 (a) is a view of the substrate stage 5 seen from above (Z direction), and Fig. 3 (b) is a view of the substrate stage 5 seen from the side (Y direction). The board | substrate stage 5 is the XY stage 52 which can move in the 6-axis direction, with the jaw θ stage 51 (first stage) holding the substrate W and the jaw θ stage 51 rotatably mounted. ) (Second stage). Moreover, the board | substrate stage 5 has the detection part 53 which detects the position shift of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 (relative position of the jaw θ stage 51 and the XY stage 52). It can contain.

조θ 스테이지(51)는, 예를 들어 진공 흡착 등에 의해 기판 W를 보유 지지하는 기판 척(51a)과, XY 스테이지(52)에 대해 회전 가능하게 안내하는 조θ 가이드(51b)를 포함할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 조θ 가이드(51b)는, XY 스테이지(52)에 대해 조θ 스테이지(51)(기판 척(51a))를 회전 구동하는 구동 기구로서의 기능을 가질 수 있다. 또한, 이와 같이 조θ 스테이지(51)를 마련하는 이유로서는, XY 스테이지(52)에서는 ωZ(Yaw) 방향으로의 기판 W의 구동량을 크게 할 수 없기 때문이다. 즉, 조θ 스테이지(51)를 마련함으로써, ωZ(Yaw) 방향에 있어서의 기판 W의 회전각의 보정을 충분히 행하는 것이 가능해진다.The jaw θ stage 51 may include, for example, a substrate chuck 51a that holds the substrate W by vacuum adsorption or the like, and a jaw θ guide 51b that rotatably guides the XY stage 52. have. In this embodiment, the jaw θ guide 51b can have a function as a driving mechanism for rotationally driving the jaw θ stage 51 (substrate chuck 51a) with respect to the XY stage 52. In addition, the reason for providing the crude θ stage 51 in this way is that the driving amount of the substrate W in the ωZ (Yaw) direction cannot be increased in the XY stage 52. That is, by providing the jaw θ stage 51, it becomes possible to sufficiently correct the rotation angle of the substrate W in the ωZ (Yaw) direction.

XY 스테이지(52)는, 예를 들어 천장판(52a)과, X 스테이지(52b)와, 구동 기구(52c)와, 보유 지지 기구(52d)를 포함할 수 있다. 천장판(52a)은, 조θ 스테이지(51)가 회전 가능하게 장착됨과 함께, 계측부(7)(레이저 간섭계(71))로부터의 광을 반사하는 미러(72)가 장착된다. X 스테이지(52b)는, 천장판(52a)을 지지함과 함께, 정반(6) 위를 X 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 즉, X 스테이지(52b)에 의해, 기판 W를 X 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, X 스테이지(52b)는, 도시하지 않은 Y 스테이지 위에 탑재될 수 있다. 상기 Y 스테이지는, X 스테이지(52b)를 지지함과 함께, 정반(6) 위를 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 즉, X 스테이지(52b)와 Y 스테이지에 의해, 기판 W를 XY 방향으로 이동시킬 수 있다.The XY stage 52 may include, for example, a ceiling plate 52a, an X stage 52b, a driving mechanism 52c, and a holding mechanism 52d. The ceiling plate 52a is mounted with a rotatable θ stage 51 rotatably, and a mirror 72 that reflects light from the measurement unit 7 (laser interferometer 71) is mounted. The X stage 52b is configured to support the ceiling plate 52a and to be movable in the X direction on the platen 6. That is, the substrate W can be moved in the X direction by the X stage 52b. Here, the X stage 52b may be mounted on a Y stage (not shown). The Y stage is configured to support the X stage 52b and to be movable on the platen 6 in the Y direction. That is, the substrate W can be moved in the XY direction by the X stage 52b and the Y stage.

구동 기구(52c)는, 천장판(52a)과 X 스테이지(52b) 사이에 배치된 복수의 액추에이터를 포함하고, 각 액추에이터에 의해 천장판(52a)을 Z 방향으로 구동하여, 천장판(52a)과 X 스테이지(52b)의 간격을 변경한다. 이에 의해, Z, ωX(Roll), ωY(Pitch) 방향에 있어서의 천장판(52a)의 위치 및 자세를 조정하여, 기판 W의 위치 및 자세를 제어할 수 있다. 또한, 보유 지지 기구(52d)는, 천장판(52a)에 마련되고, 예를 들어 진공 흡착력 등의 보유 지지력에 의해 조θ 스테이지(51)를 유지 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 조θ 스테이지(51)에 의해 ωZ(Yaw) 방향에 있어서의 기판 W의 회전각을 조정(보정)할 때에는, 보유 지지 기구(52d)로부터 압축 공기를 분출시켜서(즉 정압으로 하여), 천장판(52a)에 대해 조θ 스테이지(51)를 부상시킨다. 한편, 조θ 스테이지(51)의 회전각이 조정되어, 기판 W(XY 스테이지(52))를 이동시킬 때에는, 보유 지지 기구(52d)에 보유 지지력을 발생시켜(즉 부압으로 하여), 조θ 스테이지(51)를 보유 지지시킴으로써, 조θ 스테이지(51)와 XY 스테이지(52)의 상대 위치를 고정한다.The drive mechanism 52c includes a plurality of actuators disposed between the ceiling plate 52a and the X stage 52b, and drives the ceiling plate 52a in the Z direction by each actuator, so that the ceiling plate 52a and the X stage are driven. The interval of 52b is changed. Thereby, the position and attitude of the top plate 52a in the Z, ωX (Roll), and ωY (Pitch) directions can be adjusted to control the position and attitude of the substrate W. Further, the holding mechanism 52d is provided on the ceiling plate 52a, and is configured to be capable of holding the jaw stage 51 by a holding force such as, for example, a vacuum adsorption force. Specifically, when the rotation angle of the substrate W in the ωZ (Yaw) direction is adjusted (corrected) by the jaw θ stage 51, compressed air is blown out from the holding mechanism 52d (that is, at a constant pressure). ), The jaw θ stage 51 is floated with respect to the ceiling plate 52a. On the other hand, when the rotation angle of the jaw θ stage 51 is adjusted and the substrate W (XY stage 52) is moved, a holding force is generated in the holding mechanism 52d (that is, negative pressure), so that the jaw θ is adjusted. By holding the stage 51, the relative positions of the jaw θ stage 51 and the XY stage 52 are fixed.

여기서, 천장판(52a)에는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기판 스테이지(5)의 X 방향의 위치를 계측하기 위한 미러(72x)와, 기판 스테이지(5)의 Y 방향의 위치를 계측하기 위한 미러(72y)가 마련될 수 있다. 미러(72x)에는, 예를 들어 계측부(7)의 레이저 간섭계(71x)로부터 복수의 광속이 조사되고, 미러(72y)에는, 예를 들어 계측부(7)의 레이저 간섭계(71y)로부터 복수의 광속이 조사된다. 이와 같이 복수의 광속을 사용함으로써, 계측부(7)는, X, Y 방향에 있어서의 천장판(52a)의 위치, ωX(Roll), ωY(Pitch), ωZ(Yaw) 방향에 있어서의 천장판(52a)의 자세를 계측할 수 있다. 또한, 계측부(7)는, Z 방향에 있어서의 천장판(52a)의 위치를 계측하기 위한 레이저 간섭계(71z)를 더 포함할 수 있다.Here, in the ceiling plate 52a, as shown in Fig. 3 (a), the mirror 72x for measuring the position of the substrate stage 5 in the X direction, and the position of the substrate stage 5 in the Y direction A mirror 72y for measuring the may be provided. The mirror 72x is irradiated with a plurality of light beams, for example, from the laser interferometer 71x of the measurement unit 7, and the mirror 72y is irradiated with a plurality of light beams, for example, from the laser interferometer 71y of the measurement unit 7 This is investigated. By using a plurality of luminous fluxes in this way, the measurement unit 7 can position the top plate 52a in the X and Y directions, and the top plate 52a in the ωX (Roll), ωY (Pitch), and ωZ (Yaw) directions. ) Can be measured. In addition, the measurement unit 7 may further include a laser interferometer 71z for measuring the position of the ceiling plate 52a in the Z direction.

[종래의 얼라인먼트 처리][Conventional alignment processing]

반도체 디바이스나 액정 패널 등의 제조에서는, 노광 장치(10) 등의 리소그래피 장치를 사용하여, 기판 W에 있어서의 복수의 샷 영역의 각각에 대해, 복수의 패턴을 전사하는 공정이 행하여질 수 있다. 이 때, 층마다의 위치가 어긋나면, 제품으로서의 원하는 기능이 얻어지지 않게 되기 때문에, 복수의 층을 기판 W 위에 고정밀도로 중첩하는 것이 중요하다. 따라서, 노광 장치(10)에서는, 2층째 이후의 기판 노광 시에, 마스크 M의 마크(얼라인먼트 마크)와 기판 W의 마크(얼라인먼트 마크)의 상대 위치를 계측하고, 그 계측 결과에 기초하여 마스크 M과 기판 W의 위치 정렬을 행한다. 마스크 M의 마크와 기판 W의 마크의 상대 위치는, 얼라인먼트 검출부(2)에 의해 마스크 M 및 투영 광학계(4)를 통하여 기판 W를 관찰하여 얻어진 화상으로부터 계측될 수 있다.In the manufacture of a semiconductor device, a liquid crystal panel, or the like, a process of transferring a plurality of patterns to each of the plurality of shot regions on the substrate W may be performed using a lithographic apparatus such as the exposure apparatus 10. At this time, if the position of each layer is shifted, since a desired function as a product cannot be obtained, it is important to superimpose a plurality of layers on the substrate W with high precision. Therefore, in the exposure apparatus 10, the relative position of the mark (alignment mark) of the mask M and the mark (alignment mark) of the substrate W is measured at the time of exposure of the substrate after the second layer and the mask M based on the measurement result. And the substrate W are aligned. The relative position of the mark of the mask M and the mark of the substrate W can be measured from the image obtained by observing the substrate W through the mask M and the projection optical system 4 by the alignment detection unit 2.

이와 같은 마크 계측은, 상술한 바와 같이, 기판 W에 있어서의 대표적인 몇몇의 샷 영역(샘플 샷 영역)에 대해 행해지고, 그 계측 결과로부터, 기판 W에 있어서의 복수의 샷 영역의 배열 정보가 구해진다. 상기 배열 정보를 구하는 처리는 「얼라인먼트 처리」라고도 불린다. 얼라인먼트 처리에서 구해진 배열 정보와 이상적인 배열 정보(예를 들어 설계 정보)를 비교함으로써, 기판 W에 있어서의 복수의 샷 영역이, 이상의 배열에 비해 배율 성분이나 회전 성분을 갖고 배열되어 있음을 계산할 수 있다. 이 계산 결과에 기초하여, 기판 스테이지(5)의 자세 및 회전을 제어하거나, 주사 노광 시에 있어서의 투영 광학계(4)의 투영 배율, 원판 스테이지(3) 및 기판 스테이지(5)의 주사 속도를 제어하거나 함으로써, 중첩 정밀도를 허용 범위에 들어가게 할 수 있다.As described above, such mark measurement is performed on some representative shot areas (sample shot areas) on the substrate W, and the arrangement information of the plurality of shot areas on the substrate W is obtained from the measurement results. . The processing for obtaining the arrangement information is also called "alignment processing". By comparing the arrangement information obtained in the alignment process with ideal arrangement information (for example, design information), it can be calculated that a plurality of shot regions on the substrate W are arranged with a magnification component or a rotation component compared to the above arrangement. . Based on the calculation results, the posture and rotation of the substrate stage 5 are controlled, or the projection magnification of the projection optical system 4 at the time of scanning exposure, the scanning speed of the original stage 3 and the substrate stage 5 are adjusted. By controlling it, the overlapping precision can be made within an allowable range.

다음에, 상술한 노광 장치(10)에서 행하여질 수 있는 종래의 처리 플로우에 대해 설명한다. 도 4는, 종래의 처리 플로우를 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 흐름도의 각 공정은, 제어부(9)에 의해 행하여질 수 있다. 또한, 도 5는, 도 4의 흐름도 공정을 설명하기 위한 도면이며, 기판 스테이지(5)를 상방으로부터 보았을 때의 개략도(상측 도면)와, 기판 스테이지(5)를 측방으로부터 보았을 때의 개략도(하측 도면)가 도시되어 있다.Next, a conventional processing flow that can be performed in the above-described exposure apparatus 10 will be described. 4 is a diagram showing a conventional processing flow. Each process of the flowchart shown in FIG. 4 can be performed by the control unit 9. In addition, FIG. 5 is a diagram for explaining the flowchart process of FIG. 4, and is a schematic view when the substrate stage 5 is viewed from above (top view) and a schematic view when the substrate stage 5 is viewed from the side (bottom) Drawings).

S201에서는, 제어부(9)는, 첫번째 샘플 샷 영역을, 얼라인먼트 검출부(2)에 의한 검출 위치(얼라인먼트 위치)에 배치하도록, XY 스테이지(52)를 이동시킨다. S202에서는, 제어부(9)는, 첫번째 샘플 샷 영역의 마크 계측(프리화상 계측)을 얼라인먼트 검출부(2)에 실행시킨다(도 5의 (a) 참조). 이에 의해, 기판 W의 러프한(대략의) 회전 성분을 얻을 수 있다. S203에서는, 제어부(9)는, S202의 마크 계측에서 얻어진 기판 W의 회전 성분이 보정되도록, 조θ 스테이지(51)의 회전각을 조정한다(도 5의 (b) 참조). 이 S201 내지 S203의 공정에서는, 제어부(9)는, XY 스테이지(52)의 보유 지지 기구(52d)로부터 압축 공기를 분출시켜서(즉 정압으로 해서), 조θ 스테이지(51)를 XY 스테이지(52)로부터 부상시킨 상태로 한다.In S201, the control unit 9 moves the XY stage 52 to arrange the first sample shot area at the detection position (alignment position) by the alignment detection unit 2. In S202, the control unit 9 causes the alignment detection unit 2 to perform mark measurement (pre-image measurement) of the first sample shot area (see Fig. 5 (a)). Thereby, a rough (approximately) rotating component of the substrate W can be obtained. In S203, the control unit 9 adjusts the rotation angle of the jaw θ stage 51 so that the rotational component of the substrate W obtained in the mark measurement of S202 is corrected (see Fig. 5B). In the steps of S201 to S203, the control unit 9 ejects compressed air from the holding mechanism 52d of the XY stage 52 (that is, at a constant pressure), and sets the jatheta stage 51 to the XY stage 52. ).

S204에서는, 제어부(9)는, 보유 지지 기구(52d)에 보유 지지력을 발생시켜서(즉 부압으로 하여), 보유 지지 기구(52d)에 의한 조θ 스테이지(51)의 보유 지지를 개시한다. S205에서는, 제어부(9)는, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제1 임계값에 달했는지 여부를 판정한다. 제1 임계값은, XY 스테이지(52)(보유 지지 기구(52d)) 위에 착좌한 상태의 조θ 스테이지(51)가, XY 스테이지(52)에 대해 위치 어긋남이 발생하지 않는 것으로 판정되는 보유 지지력의 값이다. 즉, 제1 임계값은, 얼라인먼트 검출부(2)에 의한 마크 계측을 고정밀도로 행할 수 있을 정도로 조θ 스테이지(51)가 XY 스테이지(52)에 고정될 때의 보유 지지력의 값일 수 있다. 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력은, 예를 들어 진공 흡착력을 검출하는 압력 센서 등을 사용하여 검출될 수 있다. S206에서는, 제어부(9)는, 첫번째 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)을 얼라인먼트 검출부(2)에 실행시킨다(도 5의 (c) 참조).In S204, the control unit 9 generates a holding force to the holding mechanism 52d (that is, a negative pressure), and starts holding the jaw stage 51 by the holding mechanism 52d. In S205, the control unit 9 determines whether or not the holding force of the holding mechanism 52d has reached the first threshold. The 1st threshold value is the holding | maintenance force with which the jaw θ stage 51 in the state seated on the XY stage 52 (holding mechanism 52d) does not generate | occur | produce with respect to the XY stage 52. Is the value of That is, the first threshold value may be a value of the holding force when the jaw θ stage 51 is fixed to the XY stage 52 so that mark measurement by the alignment detection unit 2 can be performed with high precision. The holding force of the holding mechanism 52d can be detected using, for example, a pressure sensor or the like that detects a vacuum adsorption force. In S206, the control unit 9 causes the alignment detection unit 2 to perform mark measurement (fine image measurement) in the first sample shot area (see Fig. 5 (c)).

S207에서는, 제어부(9)는, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 달했는지 여부를 판정한다. 제2 임계값은, XY 스테이지(52)를 이동시켜도, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남을 허용 범위에 들어가게 할 수 있는(즉, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치를 고정할 수 있는) 보유 지지력의 값으로 설정될 수 있다. S208에서는, 제어부(9)는, 두번째 샘플 샷 영역을 얼라인먼트 위치에 배치하도록, XY 스테이지(52)를 이동시킨다(스텝 이동시킨다). S209에서는, 제어부(9)는, 두번째 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)을 얼라인먼트 검출부(2)에 실행시킨다(도 5의 (d) 참조).In S207, the control unit 9 determines whether or not the holding force of the holding mechanism 52d has reached the second threshold. The second threshold value is such that even if the XY stage 52 is moved, the positional shift of the jaw θ stage 51 relative to the XY stage 52 can fall within an allowable range (ie, the jaw for the XY stage 52). θ can be set to the value of the holding force (which can fix the position of the stage 51). In S208, the control unit 9 moves the XY stage 52 so as to arrange the second sample shot area at the alignment position (step movement). In S209, the control unit 9 causes the alignment detection unit 2 to perform mark measurement (fine image measurement) in the second sample shot area (see Fig. 5 (d)).

S210에서는, 제어부(9)는, 모든 샘플 샷 영역에 대해 마크 계측(파인 화상 계측)을 행했는지 여부를 판정한다. 마크 계측을 행하지 않은 샘플 샷 영역이 있는 경우에는, 상기 샘플 샷 영역에 대해 S208 내지 S209의 공정을 행한다. 한편, 모든 샘플 샷 영역에 대해 마크 계측(파인 화상 계측)을 행한 경우에는 S211로 진행한다. S211에서는, 제어부(9)는, 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)에서의 계측 결과에 대해 통계 처리를 행함으로써, 기판 W의 배율 성분 및 회전 성분의 보정값을 구한다(복수의 샷 영역의 배열 정보를 구해도 된다). S212에서는, 제어부(9)는, S211에서 구해진 보정값을 반영하면서, 각 샷 영역의 노광 처리를 행한다.In S210, the control unit 9 determines whether mark measurement (fine image measurement) has been performed on all sample shot areas. When there is a sample shot area in which mark measurement has not been performed, steps S208 to S209 are performed on the sample shot area. On the other hand, when mark measurement (fine image measurement) is performed for all sample shot areas, the process proceeds to S211. In S211, the control unit 9 obtains a correction value for the magnification component and the rotational component of the substrate W by performing statistical processing on the measurement result in the mark measurement (fine image measurement) of the sample shot area (multiple shot area) You may obtain the array information of). In S212, the control unit 9 performs exposure processing of each shot area while reflecting the correction value obtained in S211.

[택트 타임의 개선][Improvement of tact time]

노광 장치(10)에서는, 택트 타임(스루풋)을 개선시킬 것이 요구되고 있다. 상술한 종래의 얼라인먼트 처리에서는, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 달할 때까지의 대기 시간(S207)이 택트 타임을 저하시키는 하나의 요인이어서, 상기 대기 시간을 저감시키면 택트 타임을 개선할 수 있다. 그러나, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하기 전에 XY 스테이지(52)를 이동시켜 버리면, XY 스테이지(52)의 가감속에 의해 조θ 스테이지(51)가 XY 스테이지(52)에 대해 위치 어긋남을 일으킬 수 있다(도 6의 (b) 참조). 그리고, 그러한 위치 어긋남이 생긴 상태에서 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하면, XY 스테이지(52)에 변형(탄성 변형)이 생길 수 있다(도 6의 (c) 참조). 또한, 도 6은, 기판 스테이지(5)의 상태 천이를 도시하는 도면이며, 도 6의 (a)는, 보유 지지 기구(52d)에 의한 조θ 스테이지(51)의 보유 지지를 개시하기 전의 상태를 나타내고 있다.In the exposure apparatus 10, it is desired to improve the tact time (throughput). In the above-described conventional alignment process, the waiting time (S207) until the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold value is one factor that decreases the tact time. Time can be improved. However, if the XY stage 52 is moved before the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold value, the jaw θ stage 51 is moved to the XY stage 52 by acceleration / deceleration of the XY stage 52. ) May cause positional displacement (see FIG. 6 (b)). Then, when the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold value in the state where such a position shift occurs, deformation (elastic deformation) may occur in the XY stage 52 (see FIG. 6 (c)). ). 6 is a diagram showing the state transition of the substrate stage 5, and FIG. 6 (a) is a state before starting the holding of the jaw θ stage 51 by the holding mechanism 52d. Is shown.

예를 들어, 종래의 얼라인먼트 처리의 시퀀스에서는, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달한 상태에서 XY 스테이지(52)를 이동시킨다. 그 때문에, 조θ 스테이지(51)와 보유 지지 기구(52d)의 정지 마찰력이 충분히 작용하여, XY 스테이지(52)를 가감속시켜도, XY 스테이지(52)에 대해 조θ 스테이지(51)가 위치 어긋남을 일으키기 어렵다. 한편, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하기 전에 XY 스테이지(52)를 이동시키면, 보유 지지 기구(52d)의 정지 마찰력으로는 조θ 스테이지(51)을 완전히 보유 지지할 수 없게 된다. 그 결과, 일부의 힘이 조θ 가이드(51b)를 지나 XY 스테이지(52)의 천장판(52a)에 전달되어, 천장판(52a)이 변형(탄성 변형)을 일으킨다. 또한, 이 힘은, XY 스테이지(52)의 가감속 중에만 발생하기 때문에, 가감속이 종료된 때에 조θ 스테이지(51)가 부상한 상태이면, 천장판(52a)의 변형은 해방된다.For example, in the sequence of the conventional alignment process, the XY stage 52 is moved while the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold. Therefore, even if the static frictional force between the jaw θ stage 51 and the holding mechanism 52d acts sufficiently and the XY stage 52 is accelerated or decelerated, the jaw θ stage 51 is displaced relative to the XY stage 52. It is difficult to cause. On the other hand, if the XY stage 52 is moved before the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold, the jaw stage 51 is fully supported by the static frictional force of the holding mechanism 52d. It cannot be done. As a result, some force is transmitted to the ceiling plate 52a of the XY stage 52 through the jaw θ guide 51b, and the ceiling plate 52a causes deformation (elastic deformation). In addition, since this force is generated only during acceleration / deceleration of the XY stage 52, if the jaw θ stage 51 floats when the acceleration / deceleration is finished, the deformation of the ceiling plate 52a is released.

그러나, 실제로는, XY 스테이지(52)의 천장판(52a)이 변형을 일으킨 상태에서 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하고, 조θ 스테이지(51)가 보유 지지 기구(52d)에 의해 보유 지지되기 때문에, 천장판(52a)의 변형이 해방되지 않고 잔존되어 버린다. 천장판(52a)에는 미러(72)가 고정되어 있기 때문에, 천장판(52a)의 변형은, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이 미러(72)를 경사지게 하거나, 도 7의 우측 도면에 도시하는 바와 같이 미러(72)를 만곡시키거나 할 수 있다. 그 때문에, 계측부(7)(레이저 간섭계(71))의 계측 결과에 기초하여 XY 스테이지(52)의 자세를 제어하면, XY 스테이지(52)의 변형에 기인한 XY 스테이지(52)의 자세 오차가 생길 수 있다.However, in reality, the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold while the ceiling plate 52a of the XY stage 52 deforms, and the jaw θ stage 51 holds the holding mechanism ( Since it is held by 52d), the deformation of the ceiling plate 52a is not released but remains. Since the mirror 72 is fixed to the top plate 52a, the deformation of the top plate 52a causes the mirror 72 to be inclined as shown in Fig. 6 (c) or shown in the right figure of Fig. 7 As described above, the mirror 72 can be curved. Therefore, if the attitude of the XY stage 52 is controlled based on the measurement result of the measurement unit 7 (laser interferometer 71), the attitude error of the XY stage 52 due to the deformation of the XY stage 52 is reduced. Can occur.

예를 들어, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이 미러(72)가 경사져 있는 경우, 계측부(7)(레이저 간섭계(71))의 계측 결과에 기초하여, 미러(72)의 경사를 보정하도록 XY 스테이지(52)의 자세가 제어된다. 그 때문에, XY 스테이지(52)의 자세 오차로서, 도 6의 (d)에 도시하는 바와 같이 XY 스테이지(52)(천장판(52a))가 기울고, 그것에 수반하여, 디포커스가 발생할 수 있다. 또한, 도 7의 우측 도면에 도시하는 바와 같이 미러(72)가 만곡되어 있는 경우, 얼라인먼트 처리 시에 있어서, 계측부(7)(레이저 간섭계(71))의 계측 결과에 기초하여 행해지는 샘플 샷 영역간의 스텝 이동의 제어에 오차가 생긴다. 그 때문에, 상기 스텝 이동 시에도 XY 스테이지의 자세 오차가 생기고, 상기 얼라인먼트 처리에서 얻어진 배열 정보에 있어서, 미러(72)의 만곡을 모방한 변형이 발생할 수 있다. 즉, 이와 같은 배열 정보를 사용하여 노광 처리를 행하면, 도 8의 우측 도면에 도시하는 바와 같이, 노광 결과에 있어서도, 미러(72)의 만곡을 모방한 변형이 발생하여, 중첩 정밀도가 저하될 수 있다. 또한, 이와 같은 미러(72)의 변형·만곡은, 얼라인먼트 처리 중에 발생하기 때문에, 그 어긋남 성분이 검출되지 않고, 도 9에 나타낸 바와 같은 형상으로 중첩 정밀도가 저하될 수 있다.For example, when the mirror 72 is inclined as shown in Fig. 6C, the inclination of the mirror 72 is corrected based on the measurement results of the measurement unit 7 (laser interferometer 71). The attitude of the XY stage 52 is controlled to do so. Therefore, as a posture error of the XY stage 52, as shown in Fig. 6D, the XY stage 52 (ceiling plate 52a) tilts, and as a result, defocus may occur. Moreover, as shown in the right figure of FIG. 7, when the mirror 72 is curved, between the sample shot areas performed based on the measurement result of the measurement unit 7 (laser interferometer 71) during alignment processing An error occurs in the control of the step movement. Therefore, even when the step is moved, a posture error of the XY stage occurs, and in the array information obtained in the alignment process, deformation that mimics the curvature of the mirror 72 may occur. That is, if exposure processing is performed using such arrangement information, as shown in the right figure of FIG. 8, even in the exposure result, deformation that mimics the curvature of the mirror 72 occurs, and the overlapping accuracy may be lowered. have. In addition, since such deformation and curvature of the mirror 72 occurs during the alignment process, the misalignment component is not detected, and the overlapping accuracy may be reduced to the shape shown in FIG. 9.

[본 실시 형태의 얼라인먼트 처리][Alignment processing of this embodiment]

본 실시 형태의 노광 장치(10)(제어부(9))는, 택트 타임을 개선시키기 위하여, 보유 지지 기구(52d)에 조θ 스테이지(51)의 보유 지지를 개시시킨 후, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하기 전에 XY 스테이지(52)를 이동시키는 처리를 행한다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 또한, 상기 처리 시의 XY 스테이지(52)의 변형에 기인하는 XY 스테이지(52)의 자세 오차의 추정을 행하고, 상기 추정에 기초하여, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 저감하도록 XY 스테이지(52)의 자세를 제어한다. 이하에, 본 실시 형태의 처리 플로우에 대해 설명한다.In order to improve the tact time, the exposure apparatus 10 (control unit 9) of this embodiment starts holding of the jaw θ stage 51 to the holding mechanism 52d, and then holds the holding mechanism 52d ) Is performed to move the XY stage 52 before the holding force of the second reaches the second threshold value. In addition, in this embodiment, the posture error of the XY stage 52 due to the deformation of the XY stage 52 during the above processing is estimated, and based on the estimation, the posture error of the XY stage 52 The posture of the XY stage 52 is controlled to reduce. The processing flow of this embodiment will be described below.

도 1은, 본 실시 형태의 처리 플로우를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 흐름도의 각 공정은, 제어부(9)에 의해 행하여질 수 있다. 또한, S101 내지 S105는, 도 4에 도시하는 흐름도의 S201 내지 S205와 동일 공정이기 때문에, 여기에서의 설명을 생략한다.1 is a diagram showing a processing flow of the present embodiment. Each step of the flowchart shown in FIG. 1 can be performed by the control unit 9. In addition, since S101 to S105 are the same steps as S201 to S205 in the flowchart shown in FIG. 4, description thereof is omitted here.

S106에서는, 제어부(9)는, 첫번째 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)을 얼라인먼트 검출부(2)에 실행시킨다. S107에서는, 제어부(9)는, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남을 검출부(53)에 검출시킨다(이하, 「위치 어긋남 검출」이라고 칭하는 경우가 있음). S106 내지 S107의 공정은, XY 스테이지(52)를 이동시키기 전이기 때문에, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남은 생기지 않는다. 따라서, S106에 있어서의 마크 계측의 결과 및 S107에서의 위치 어긋남 검출의 결과는, 후속 마크 계측의 결과 및 위치 어긋남 검출의 결과 기준이 될 수 있다.In S106, the control unit 9 causes the alignment detection unit 2 to perform mark measurement (fine image measurement) in the first sample shot area. In S107, the control unit 9 detects the positional shift of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 to the detection unit 53 (hereinafter sometimes referred to as "positional shift detection"). Since the steps of S106 to S107 are before moving the XY stage 52, the position shift of the jaw stage 51 relative to the XY stage 52 does not occur. Therefore, the result of mark measurement in S106 and the result of position misalignment detection in S107 can serve as a reference for the result of subsequent mark measurement and the result of position misalignment detection.

S108에서는, 제어부(9)는, 두번째 샘플 샷 영역을 얼라인먼트 위치에 배치하도록, XY 스테이지(52)를 이동시킨다(스텝 이동시킨다). S109에서는, 제어부(9)는, 두번째 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)을 얼라인먼트 검출부(2)에 실행시킨다. S110에서는, 제어부(9)는, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남을 검출부(53)에 검출시킨다. S111에서는, 제어부(9)는, 모든 샘플 샷 영역에 대해 마크 계측(파인 화상 계측) 및 위치 어긋남 검출을 행했는지 여부를 판정한다. 마크 계측 및 위치 어긋남 검출을 행하지 않은 샘플 샷 영역이 있는 경우에는, 상기 샘플 샷 영역에 대해 S108 내지 S110을 행한다. 한편, 모든 샘플 샷 영역에 대해 마크 계측 및 위치 어긋남 검출을 행한 경우에는 S112로 진행한다.In S108, the control unit 9 moves the XY stage 52 so as to arrange the second sample shot area at the alignment position (step movement). In S109, the control unit 9 causes the alignment detection unit 2 to perform mark measurement (fine image measurement) in the second sample shot area. In S110, the control unit 9 detects the position shift of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 to the detection unit 53. In S111, the control unit 9 determines whether mark measurement (fine image measurement) and position misalignment detection have been performed for all sample shot areas. When there is a sample shot area in which mark measurement and position misalignment detection are not performed, S108 to S110 are performed on the sample shot area. On the other hand, when mark measurement and position misalignment detection are performed for all sample shot areas, the process proceeds to S112.

S112에서는, 제어부(9)는, 샘플 샷 영역의 마크 계측(파인 화상 계측)에서의 계측 결과에 대해 통계 처리를 행함으로써, 기판 W의 배율 성분 및 회전 성분의 보정값을 구한다(복수의 샷 영역의 배열 정보를 구해도 된다). S113에서는, 제어부(9)는, 샘플 샷 영역의 위치 어긋남 검출에 의한 검출 결과에 기초하여, 각 샷 영역에서의 XY 스테이지(52)(기판 스테이지(5))의 자세 오차를 추정(산출)한다. 그리고, 상기 추정에 기초하여, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 저감하기 위한 보정값을 구한다. S114에서는, 제어부(9)는, S112에서 구한 기판 W의 배율 성분 및 회전 성분의 보정값을 반영하면서, 또한, S113에서 구한 보정값에 기초하여 XY 스테이지(52)의 자세를 제어하면서, 각 샷 영역의 노광 처리를 행한다.In S112, the control unit 9 obtains a correction value for the magnification component and the rotation component of the substrate W by performing statistical processing on the measurement result in the mark measurement (fine image measurement) of the sample shot area (multiple shot area) You may obtain the array information of). In S113, the control unit 9 estimates (calculates) the posture error of the XY stage 52 (substrate stage 5) in each shot region based on the detection result by detecting the displacement of the sample shot region. . Then, based on the estimation, a correction value for reducing the posture error of the XY stage 52 is obtained. In S114, the control unit 9 reflects the correction values of the magnification component and the rotational component of the substrate W obtained in S112, and while controlling the posture of the XY stage 52 based on the correction values obtained in S113, each shot The area is exposed.

여기서, XY 스테이지(52)(천장판(52a))의 변형은, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남에 의한 조θ 가이드(51b)의 응력 상태의 변화가 원인이다. 그 때문에, XY 스테이지(52)(천장판(52a))의 변형량과 XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남양에는 상관이 있다. 미러(72x, 72y)의 직경 및/또는 굴곡은, XY 스테이지(52)(천장판(52a))의 변형이 원인이기 때문에, 미러(72x, 72y)의 경사 및 굴곡은, XY 스테이지(52)(천장판(52a))의 변형과 상관이 있다. 따라서, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남양은, 미러(72x, 72y)의 경사량 및 굴곡량과 상관이 있다. 따라서, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남양으로부터, 미러(72x, 72y)의 경사량 및 굴곡량, XY 스테이지(52)(천장판(52a))의 변형량을 추정(산출)할 수 있다. 또한, 그 추정값에 기초하여, 주사 노광 시의 XY 스테이지(52)의 자세를 보정할 수 있다.Here, the deformation of the XY stage 52 (ceiling plate 52a) is caused by a change in the stress state of the jaw θ guide 51b due to the misalignment of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52. Therefore, the amount of deformation of the XY stage 52 (ceiling plate 52a) and the amount of displacement of the jaw stage 51 relative to the XY stage 52 are correlated. Since the diameters and / or bends of the mirrors 72x, 72y are caused by deformation of the XY stage 52 (ceiling plate 52a), the inclinations and bends of the mirrors 72x, 72y are XY stages 52 ( It is correlated with the deformation of the ceiling plate 52a. Therefore, the amount of displacement of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 is correlated with the amount of inclination and the amount of bending of the mirrors 72x and 72y. Accordingly, from the amount of displacement of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52, the amount of inclination and bending of the mirrors 72x and 72y, and the amount of deformation of the XY stage 52 (ceiling plate 52a) are estimated ( Calculation). Further, based on the estimated value, the posture of the XY stage 52 during scanning exposure can be corrected.

[XY 스테이지의 자세 오차의 추정][Estimate of attitude error of XY stage]

다음에, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 추정하는 방법, 즉, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 저감하기 위한 보정값을 구하는 방법(도 1의 S113)에 대해 설명한다. XY 스테이지(52)의 자세 오차는, XY 스테이지(52)에 대해 조θ 스테이지(51)에 임의(소정)의 위치 어긋남을 발생시켰을 때의 XY 스테이지(52)의 자세의 오차 성분을 나타내는 정보를 기준값으로서 구하여, 상기 기준값에 계수를 곱함으로써 추정된다.Next, a method of estimating the attitude error of the XY stage 52, that is, a method of obtaining a correction value for reducing the attitude error of the XY stage 52 (S113 in FIG. 1) will be described. The attitude error of the XY stage 52 represents information indicating the error component of the attitude of the XY stage 52 when an arbitrary (predetermined) positional shift occurs in the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52. It is estimated as a reference value and multiplied by a coefficient.

먼저, 기준값을 구하는 방법에 대해, 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 10은, 기준값을 구하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 10에 도시하는 흐름도의 각 공정은, 제어부(9)에 의해 행하여질 수 있다. 또한, 전제로서, XY 스테이지(52)(천장판(52a))와 조θ 스테이지(51) 사이에 위치 어긋남이 생기지 않은 상태에서 장치가 조정되어 있고, 이 상태에 있어서의 미러(72x, 72y)의 형상, 및 조θ 스테이지(51)의 상면의 Z 변위(평면도)는 기지인 것으로 한다.First, a method of obtaining a reference value will be described with reference to FIG. 10. 10 is a flowchart showing a method for obtaining a reference value. Each process of the flowchart shown in FIG. 10 can be performed by the control unit 9. Further, as a premise, the device is adjusted in a state in which no positional displacement occurs between the XY stage 52 (ceiling plate 52a) and the jaw θ stage 51, and the mirrors 72x and 72y in this state are It is assumed that the shape and the Z displacement (planar view) of the upper surface of the jaw θ stage 51 are known.

S301에서는, 제어부(9)는, XY 스테이지(52)에 대해 조θ 스테이지(51)에 임의의 위치 어긋남이 생기도록 XY 스테이지(52)를 구동하고, 그 상태에서 보유 지지 기구(52d)에 조θ 스테이지를 보유 지지시킨다. S302에서는, 제어부(9)는, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남을 검출부(53)에 검출시킨다. S303에서는, 제어부(9)는, 미러(72x, 72y)의 형상을 계측한다. 미러(72)의 형상 계측은, 예를 들어 바 미러 벤트 계측의 기능을 사용하여 행하여질 수 있다. 바 미러 벤트 계측이란, 계측 대상의 미러 연신 방향을 따라서 XY 스테이지(52)를 이동시키면서, 2개의 간섭계를 사용하여 상기 미러의 위치를 계측해 가는 방법이다. 이에 의해, 미러의 구부러짐이나 굴곡을 계측할 수 있다.In S301, the control unit 9 drives the XY stage 52 so that an arbitrary position shift occurs in the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52, and in this state, tightens the holding mechanism 52d. The θ stage is held. In S302, the control unit 9 detects the position shift of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 to the detection unit 53. In S303, the control unit 9 measures the shape of the mirrors 72x and 72y. The shape measurement of the mirror 72 can be performed, for example, using the function of bar mirror vent measurement. Bar mirror vent measurement is a method of measuring the position of the mirror using two interferometers while moving the XY stage 52 along the mirror stretching direction of the measurement target. Thereby, the curvature and curvature of a mirror can be measured.

S304에서는, 제어부(9)는, 정반(6) 위에 있어서의 복수의 위치에 XY 스테이지(52)를 이동시켜서, 각 위치에 있어서 조θ 스테이지(51)의 상면의 Z 변위(평면도)를 계측한다. 상기 Z 변위는, 예를 들어 파면 센서를 장치 내에 마련해 두고, 그 파면 센서를 사용하여 계측할 수 있다. S305에서는, 제어부(9)는, S302 내지 S304에서 얻어진 값을 각각 기준 위치 어긋남양, 기준 미러 변형량, 기준 Z 변위량으로서 기억한다. 이에 의해, 제어부(9)는, 기준 위치 어긋남양에 대한 XY 스테이지(52)의 자세의 오차 성분(기준 미러 변형량, 기준 Z 변위량)을 나타내는 정보를 얻을 수 있다.In S304, the control unit 9 moves the XY stage 52 to a plurality of positions on the platen 6, and measures the Z displacement (plan view) of the upper surface of the jaw θ stage 51 at each position. . The Z displacement can be measured, for example, by providing a wavefront sensor in the device and using the wavefront sensor. In S305, the control unit 9 stores the values obtained in S302 to S304 as a reference position shift amount, a reference mirror deformation amount, and a reference Z displacement amount, respectively. Thereby, the control unit 9 can obtain information indicating an error component (reference mirror deformation amount, reference Z displacement amount) of the posture of the XY stage 52 with respect to the amount of reference position shift.

다음에, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 추정하고, 그 보정값을 결정하는 방법에 대해, 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 11은, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 저감하기 위한 보정값을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 11에 도시하는 흐름도의 각 공정은, 제어부(9)에 의해 행하여질 수 있다.Next, a method of estimating the attitude error of the XY stage 52 and determining the correction value will be described with reference to FIG. 11. 11 is a flowchart showing a method of determining a correction value for reducing the posture error of the XY stage 52. Each process of the flowchart shown in FIG. 11 can be performed by the control unit 9.

S401에서는, 제어부(9)는, 도 1에 도시하는 흐름도에 있어서 검출부(53)에서 검출된 XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남(위치 어긋남 방향/양)을 취득한다. 예를 들어, 제어부는, S107에서의 위치 어긋남 검출의 결과와 S110에서의 위치 어긋남 검출의 결과의 차분을, XY 스테이지(52)에 대한 조θ 스테이지(51)의 위치 어긋남 방향/양으로 하여 구해도 된다. S402에서는, 제어부(9)는, S401에서 취득한 위치 어긋남양과, 도 10에 도시하는 흐름도에서 얻어진 기준 위치 어긋남양(임의의 위치 어긋남)의 비율을 산출한다.In S401, the control unit 9 acquires the position shift (position shift direction / amount) of the jaw θ stage 51 with respect to the XY stage 52 detected by the detection unit 53 in the flowchart shown in FIG. 1. . For example, the control unit may calculate the difference between the result of the position shift detection in S107 and the result of the position shift detection in S110 as the direction / amount of the position shift of the jatheta stage 51 with respect to the XY stage 52. do. In S402, the control unit 9 calculates the ratio of the amount of positional deviation acquired in S401 and the amount of reference positional deviation (arbitrary positional deviation) obtained in the flowchart shown in FIG. 10.

S403에서는, 제어부(9)는, S401에서 얻어진 위치 어긋남 방향/양을, XY 스테이지(52)의 자세 오차로서 추정하고, 그 보정값 a를 구한다. 예를 들어, XY 스테이지(52)(천장판(52a))와 조θ 스테이지(51) 사이에, 검출부(53)로서 3군데에 변위계를 설치한다. 변위계의 계측 방향의 일례로서는, X 방향: 2군데, Y 방향: 1개소로해도 되지만, X 방향과 Y 방향의 개수를 바꾸어도 된다. 조θ 스테이지(51)는 XYθ 방향에 관하여 강체라고 가정하면, 3군데의 변위계의 계측 결과로부터 XY 스테이지(52)에 있어서의 임의의 점에 있어서의 위치 어긋남을 논리적으로 계산할 수 있다. 구체적으로는, 변위계의 설치 개소의 좌표는 미리 알고 있기 때문에, 이동 전의 벡터와 이동 후의 벡터에 있어서 외적이 동일하다는 조건 하에서 상기 위치 어긋남을 계산할 수 있다.In S403, the control unit 9 estimates the position shift direction / amount obtained in S401 as the posture error of the XY stage 52, and obtains the correction value a. For example, between the XY stage 52 (ceiling plate 52a) and the jaw θ stage 51, a displacement meter is provided at three locations as the detection unit 53. As an example of the measurement direction of the displacement meter, the X direction: two places, and the Y direction: one place may be used, but the number of the X direction and the Y direction may be changed. Assuming that the rough θ stage 51 is a rigid body in the XYθ direction, it is possible to logically calculate the positional deviation at any point in the XY stage 52 from the measurement results of the three displacement meters. Specifically, since the coordinates of the position of the displacement meter are known in advance, the positional shift can be calculated under the condition that the cross product is the same in the vector before and after the movement.

S404에서는, 제어부(9)는, 도 10에 도시하는 흐름도에서 얻어진 기준 미러 변형량에, S402에서 산출한 비율을 계수로서 곱함으로써, 미러 굴곡에 의한 XY 스테이지의 자세 오차(오버레이 변화)를 추정하고, 그 보정값 b를 구한다. 예를 들어, 위치 어긋남이 A일 때의 바 미러 벤트 계측 결과를 사전에 취득하여 장치에 기억시켜 두고, 위치 어긋남이 B일 때의 바 미러의 굴곡량을, 「위치 어긋남이 A일 때의 바 미러 벤트 계측 결과」에 「B/A」를 곱함으로써 계산할 수 있다.In S404, the control unit 9 estimates the posture error (overlay change) of the XY stage due to mirror bending by multiplying the reference mirror deformation amount obtained in the flowchart shown in FIG. 10 by the ratio calculated in S402 as a coefficient, The correction value b is obtained. For example, the result of measurement of the bar mirror vent when the position shift is A is previously acquired and stored in the device, and the amount of bending of the bar mirror when the position shift is B is set as "the bar when the position shift is A. It can be calculated by multiplying "B / A" by the mirror vent measurement result ".

S405에서는, 제어부(9)는, 도 10에 도시하는 흐름도에서 얻어진 기준 Z 변위량에, S402에서 산출한 비율을 계수로서 곱함으로써, 미러 경사에 의한 XY 스테이지의 자세 오차(Z 변위)를 추정하고, 그 보정값 c를 구한다. S406에서는, 제어부(9)는, S403 내지 S405에서 구한 보정값의 합(a+b+c)을 구하여, 그 보정값의 합을, 노광 시에 XY 스테이지(52)의 자세 오차를 보정하기 위한 보정값으로서 설정한다.In S405, the control unit 9 estimates the attitude error (Z displacement) of the XY stage due to the mirror inclination by multiplying the reference Z displacement amount obtained in the flowchart shown in FIG. 10 by the ratio calculated in S402 as a coefficient, The correction value c is obtained. In S406, the control unit 9 calculates the sum (a + b + c) of the correction values obtained in S403 to S405, and calculates the sum of the correction values to correct the posture error of the XY stage 52 during exposure. Set as the correction value.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 노광 장치(10)는, 보유 지지 기구(52d)에 조θ 스테이지(51)의 보유 지지를 개시시킨 후, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하기 전에 XY 스테이지(52)를 이동시키는 처리를 행한다. 그리고, 상기 처리 시의 XY 스테이지(52)의 변형에 기인하는 XY 스테이지(52)의 자세 오차의 추정을 행하고, 상기 추정에 기초하여, XY 스테이지(52)의 자세 오차를 저감하도록 XY 스테이지(52)의 자세를 제어한다. 이와 같은 제어에 의해, 택트 타임을 개선할 수 있음과 함께, XY 스테이지(52)의 변형에 기인하는 노광 성능(예를 들어 중첩 정밀도)의 저하를 보상하고, 얼라인먼트 처리 및 노광 처리의 시퀀스 자유도를 향상시킬 수 있다.As described above, in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, after the holding of the jaw stage 51 by the holding mechanism 52d is started, the holding force of the holding mechanism 52d is the second threshold. A process of moving the XY stage 52 is performed before reaching the value. Then, the attitude error of the XY stage 52 due to the deformation of the XY stage 52 at the time of processing is estimated, and based on the estimation, the XY stage 52 reduces the attitude error of the XY stage 52. ) To control the posture. By such control, the tact time can be improved, and the degradation of the exposure performance (for example, overlapping precision) due to deformation of the XY stage 52 is compensated, and the sequence degrees of freedom of alignment processing and exposure processing are compensated. Can be improved.

여기서, 본 실시 형태의 변형예로서, 예를 들어 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달한 후에 XY 스테이지를 이동시키는 제1 모드와, 보유 지지 기구(52d)의 보유 지지력이 제2 임계값에 도달하기 전에 XY 스테이지를 이동시키는 제2 모드를 선택 가능하게 구성되어도 된다. 제1 모드는, 도 4에 도시하는 처리 플로우를 실행하는 모드이며, 중첩 정밀도(얼라인먼트 정밀도)를 우선하는 모드이다. 한편, 제2 모드는, 도 1에 도시하는 처리 플로우를 실행하는 모드이며, 택트 타임의 개선을 우선하는 모드이다. 이와 같은 모드 선택은, 노광 장치(10)에 마련된 유저 인터페이스를 통하여 행하여질 수 있다.Here, as a modification of the present embodiment, for example, the first mode in which the XY stage is moved after the holding force of the holding mechanism 52d reaches the second threshold, and the holding force of the holding mechanism 52d The second mode in which the XY stage is moved before the second threshold value is reached may be configured to be selectable. The first mode is a mode for executing the processing flow shown in Fig. 4, and is a mode that gives priority to the overlapping precision (alignment precision). On the other hand, the second mode is a mode for executing the processing flow shown in Fig. 1, and is a mode giving priority to improvement of the tact time. Such mode selection can be performed through the user interface provided in the exposure apparatus 10.

<물품의 제조 방법의 실시 형태><Embodiment of the manufacturing method of the article>

본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 기판에 도포된 감광제에 상기 노광 장치를 사용하여 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정에서 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상(가공)하는 공정을 포함한다. 또한, 이와 같은 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.The method for manufacturing an article according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The manufacturing method of the article of this embodiment is a process of forming a latent image pattern using the above exposure apparatus on a photosensitive agent applied to a substrate (step of exposing a substrate), and developing (processing) a substrate on which a latent image pattern is formed in this process It includes the process to do. In addition, such a manufacturing method includes other well-known processes (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of performance, quality, productivity, and production cost of the article, compared to the conventional method.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않음은 물론, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

1: 조명 광학계
2: 얼라인먼트 검출부
3: 원판 스테이지
4: 상기 광학계
5: 기판 스테이지
51: 조θ 스테이지
52: XY 스테이지
52a: 천장판
52d: 보유 지지 기구
53: 검출부
1: illumination optical system
2: Alignment detection unit
3: Disc stage
4: the optical system
5: substrate stage
51: Joe θ stage
52: XY stage
52a: Ceiling panel
52d: holding mechanism
53: detection unit

Claims (9)

기판을 이동시키는 스테이지 장치이며,
상기 기판을 보유 지지하는 제1 스테이지와,
상기 제1 스테이지가 회전 가능하게 장착됨과 함께, 회전각이 조정된 상기 제1 스테이지를 보유 지지하는 보유 지지 기구를 갖는 이동 가능한 제2 스테이지와,
상기 제2 스테이지에 대한 상기 제1 스테이지의 위치 어긋남을 검출하는 검출부와,
상기 보유 지지 기구에 상기 제1 스테이지의 보유 지지를 개시시킨 후, 상기 보유 지지 기구의 보유 지지력이 임계값에 도달하기 전에 상기 제2 스테이지를 이동시키는 처리를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 검출부에서의 검출 결과에 기초하여, 상기 처리 시의 상기 제2 스테이지의 변형에 기인하는 상기 제2 스테이지의 자세 오차의 추정을 행하고, 상기 추정에 기초하여, 상기 자세 오차를 저감하도록 상기 제2 스테이지의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
It is a stage device for moving a substrate,
A first stage for holding the substrate,
A movable second stage having a holding mechanism for holding the first stage in which the rotation angle is adjusted while the first stage is rotatably mounted;
A detection unit for detecting a positional deviation of the first stage with respect to the second stage;
After starting the holding of the first stage to the holding mechanism, a control unit controlling processing to move the second stage before the holding force of the holding mechanism reaches a threshold value
Including,
The control unit estimates the attitude error of the second stage due to the deformation of the second stage during the processing based on the detection result by the detection unit, and reduces the attitude error based on the estimation. The stage device, characterized in that to control the posture of the second stage.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 스테이지에 대해 상기 제1 스테이지에 임의의 위치 어긋남을 생기게 했을 때의 상기 제2 스테이지의 자세의 오차 성분을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 자세 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The posture error according to claim 1, wherein the control unit determines the posture error based on information indicating an error component of the posture of the second stage when an arbitrary position shift occurs in the first stage with respect to the second stage. A stage device characterized by estimating. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 정보에 기초하여, 상기 검출부에서 검출된 상기 위치 어긋남과 상기 임의의 위치 어긋남의 비율을 상기 오차 성분에 곱함으로써 상기 자세 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The stage according to claim 2, wherein the control unit estimates the posture error based on the information by multiplying the ratio of the position shift detected by the detection unit and the arbitrary position shift by the error component. Device. 제1항에 있어서, 상기 임계값은, 상기 제2 스테이지를 이동시켜도, 상기 제2 스테이지에 대한 상기 제1 스테이지의 위치 어긋남을 허용 범위에 들어가게 할 수 있는 보유 지지력의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The method according to claim 1, wherein the threshold value is set to a value of a holding force capable of causing the positional displacement of the first stage relative to the second stage to fall within an allowable range even when the second stage is moved. Stage device to do. 제1항에 있어서, 상기 스테이지 장치는, 상기 보유 지지 기구의 보유 지지력이 상기 임계값에 도달한 후에 상기 제2 스테이지를 이동시키는 제1 모드와, 상기 보유 지지 기구의 보유 지지력이 상기 임계값에 도달하기 전에 상기 제2 스테이지를 이동시키는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The method of claim 1, wherein the stage device comprises: a first mode in which the second stage is moved after the holding force of the holding mechanism reaches the threshold, and the holding force of the holding mechanism is set to the threshold value. And a second mode of moving the second stage before reaching. 제1항에 있어서, 상기 제2 스테이지에 있어서의 복수 개소의 위치를 계측하는 계측부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 계측부에서의 계측 결과에 기초하여 상기 제2 스테이지의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
The method according to claim 1, further comprising a measurement unit for measuring the positions of a plurality of locations in the second stage,
The control unit controls the posture of the second stage based on a measurement result from the measurement unit.
제1항에 있어서, 상기 검출부는, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The stage device according to claim 1, wherein the detection unit is disposed between the first stage and the second stage. 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며,
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 스테이지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
A lithographic apparatus that forms a pattern on a substrate,
A lithographic apparatus comprising the stage apparatus according to any one of claims 1 to 7.
제8항에 기재된 리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 형성 공정과,
상기 형성 공정에서 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 가공 공정을 포함하고,
상기 가공 공정에서 가공된 상기 기판으로 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.
A forming process for forming a pattern on a substrate using the lithographic apparatus according to claim 8,
And a processing step of processing the substrate on which the pattern is formed in the formation step.
An article manufacturing method characterized by manufacturing an article with the substrate processed in the processing step.
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