JPH09162113A - 直交度測定方法及びステージ装置並びに露光装置 - Google Patents
直交度測定方法及びステージ装置並びに露光装置Info
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- JPH09162113A JPH09162113A JP7339964A JP33996495A JPH09162113A JP H09162113 A JPH09162113 A JP H09162113A JP 7339964 A JP7339964 A JP 7339964A JP 33996495 A JP33996495 A JP 33996495A JP H09162113 A JPH09162113 A JP H09162113A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 特別な装置を用いることなく、移動鏡の直交
度を簡単に測定する。 【解決手段】 Ｙ軸と４５度を成しＸＹ両軸と同一平面
内の第３軸方向（ビームＬＢＯ方向）に沿って基板テー
ブル２６を所定距離Ｌ移動させ、このとき、テーブル２
６のＸ軸方向の位置を計測する干渉計３４Ｘの計測値に
基づいてテーブル２６のＸ軸方向の移動量Ｓを求める。
ここで、移動鏡３０、３２の直交度に誤差が生じていな
ければ、テーブル２６が第３軸方向に沿って所定距離Ｌ
移動する場合、テーブル２６のＸ軸方向の移動量Ｓは、
所定距離Ｌと角度４５度とに基づく幾何学的な関係によ
り定まる移動量Ｓ’と一致する筈であるから、両者の差
が判れば、これに基づいて直交度誤差θを演算できる。
そこで、幾何学的な計算により両移動鏡３０、３２の直
交度のずれ角θを算出する。
度を簡単に測定する。 【解決手段】 Ｙ軸と４５度を成しＸＹ両軸と同一平面
内の第３軸方向（ビームＬＢＯ方向）に沿って基板テー
ブル２６を所定距離Ｌ移動させ、このとき、テーブル２
６のＸ軸方向の位置を計測する干渉計３４Ｘの計測値に
基づいてテーブル２６のＸ軸方向の移動量Ｓを求める。
ここで、移動鏡３０、３２の直交度に誤差が生じていな
ければ、テーブル２６が第３軸方向に沿って所定距離Ｌ
移動する場合、テーブル２６のＸ軸方向の移動量Ｓは、
所定距離Ｌと角度４５度とに基づく幾何学的な関係によ
り定まる移動量Ｓ’と一致する筈であるから、両者の差
が判れば、これに基づいて直交度誤差θを演算できる。
そこで、幾何学的な計算により両移動鏡３０、３２の直
交度のずれ角θを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直交度測定方法及び
ステージ装置並びに露光装置に係り、更に詳しくは、例
えばＸＹステージの位置を測定するＸ、Ｙ両軸の干渉計
用の移動鏡の直交度測定に好適な直交度測定方法及びこ
の直交度測定方法が適用されるステージ装置、並びにこ
のステージ装置を備えた露光装置に関する。本発明は、
特に長スパンでの重ね合わせ誤差を小さくする必要のあ
る液晶用露光装置に適用して好適なものである。
ステージ装置並びに露光装置に係り、更に詳しくは、例
えばＸＹステージの位置を測定するＸ、Ｙ両軸の干渉計
用の移動鏡の直交度測定に好適な直交度測定方法及びこ
の直交度測定方法が適用されるステージ装置、並びにこ
のステージ装置を備えた露光装置に関する。本発明は、
特に長スパンでの重ね合わせ誤差を小さくする必要のあ
る液晶用露光装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液晶用露光装置においては、
例えば、ＸＹステージ上にＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞ
れ延設され相互に直交するＹ移動鏡、Ｘ移動鏡あるい
は、Ｌ字形移動鏡を備え、Ｙ軸用レーザ干渉計、Ｘ軸用
レーザ干渉計からこれらの移動鏡にレーザビームを照射
し、この反射光を受光して各移動鏡位置を測定すること
により、ＸＹステージの座標を算出し、ステップ・アン
ド・リピート方式により露光が行なわれている。しか
し、上記Ｙ移動鏡、Ｘ移動鏡同士あるいはＬ字形移動鏡
の各辺は製造誤差、組立誤差等があるため、厳密な意味
で完全に直交しておらず、直交度誤差が存在する。
例えば、ＸＹステージ上にＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞ
れ延設され相互に直交するＹ移動鏡、Ｘ移動鏡あるい
は、Ｌ字形移動鏡を備え、Ｙ軸用レーザ干渉計、Ｘ軸用
レーザ干渉計からこれらの移動鏡にレーザビームを照射
し、この反射光を受光して各移動鏡位置を測定すること
により、ＸＹステージの座標を算出し、ステップ・アン
ド・リピート方式により露光が行なわれている。しか
し、上記Ｙ移動鏡、Ｘ移動鏡同士あるいはＬ字形移動鏡
の各辺は製造誤差、組立誤差等があるため、厳密な意味
で完全に直交しておらず、直交度誤差が存在する。
【０００３】従って、このような直交度誤差が存在する
移動鏡の位置を基準としてステップ・アンド・リピート
方式の露光を行なえば感光基板（ガラスプレート等）上
に形成されるショット領域の配列が歪んでしまうという
欠点がある。そこで、従来においても、かかる直交度の
誤差を補正するため、一度露光した感光基板を９０度回
転させてＸＹステージ上に置き、再度露光して形成され
たパターンから移動鏡の直交度の誤差（ずれ角）を計測
する手法等を用いて直交度誤差分の補正値を算出してお
き、ステージの移動時に直交度誤差分の補正値をその移
動量にオフセットとして加えることでショット配列の歪
みが生じないようにして露光動作を行なっていた。
移動鏡の位置を基準としてステップ・アンド・リピート
方式の露光を行なえば感光基板（ガラスプレート等）上
に形成されるショット領域の配列が歪んでしまうという
欠点がある。そこで、従来においても、かかる直交度の
誤差を補正するため、一度露光した感光基板を９０度回
転させてＸＹステージ上に置き、再度露光して形成され
たパターンから移動鏡の直交度の誤差（ずれ角）を計測
する手法等を用いて直交度誤差分の補正値を算出してお
き、ステージの移動時に直交度誤差分の補正値をその移
動量にオフセットとして加えることでショット配列の歪
みが生じないようにして露光動作を行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、この種の露光装
置は、定温のクリーンルーム内に設置され、更に露光装
置本体は、クリーンルーム内より一層高精度に温度調整
がなされたチャンバ内に収納され、経年変化により、移
動鏡が変形して干渉計の位置測定精度が変化してしまう
ようなことがないように配慮がなされている。しかし、
メンテナンス時等にクリーンルームの運転が停止される
のに伴って温度制御が停止された為に起こる温度変動
（上昇・下降）や、メンテナンス作業者の作業ミス等種
々の原因により移動鏡の直交度に狂いが生じるおそれを
完全に否定することはできない。そこで、時々直交度の
測定を行なって直交度誤差を確認し、補正値（補正パラ
メータ）を求めてそれを再入力することが必要となる。
置は、定温のクリーンルーム内に設置され、更に露光装
置本体は、クリーンルーム内より一層高精度に温度調整
がなされたチャンバ内に収納され、経年変化により、移
動鏡が変形して干渉計の位置測定精度が変化してしまう
ようなことがないように配慮がなされている。しかし、
メンテナンス時等にクリーンルームの運転が停止される
のに伴って温度制御が停止された為に起こる温度変動
（上昇・下降）や、メンテナンス作業者の作業ミス等種
々の原因により移動鏡の直交度に狂いが生じるおそれを
完全に否定することはできない。そこで、時々直交度の
測定を行なって直交度誤差を確認し、補正値（補正パラ
メータ）を求めてそれを再入力することが必要となる。
【０００５】従来、この直交度誤差を測定する方法とし
て、前述したプレートの２回露光方法の他、石英等膨張
率の小さな材質から成る基準プレート、すなわち殆ど経
時的に変化しない基準プレートを保管しておいて、基準
プレート上のパターンの座標系と現装置により基板上に
露光されるパターンの座標系との誤差を求める方法等で
直交度を測定することが考えられていた。
て、前述したプレートの２回露光方法の他、石英等膨張
率の小さな材質から成る基準プレート、すなわち殆ど経
時的に変化しない基準プレートを保管しておいて、基準
プレート上のパターンの座標系と現装置により基板上に
露光されるパターンの座標系との誤差を求める方法等で
直交度を測定することが考えられていた。
【０００６】しかしながら、上記のいずれの方法も露光
装置単体のみでは直交度測定が不可能であり、専用の測
定装置を用いて手間を掛けて測定する必要があった。
装置単体のみでは直交度測定が不可能であり、専用の測
定装置を用いて手間を掛けて測定する必要があった。
【０００７】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は、特別な測定装置を用いることなく、移
動鏡の直交度を簡単に測定することができる直交度測定
方法及びステージ装置を提供することにある。
で、その目的は、特別な測定装置を用いることなく、移
動鏡の直交度を簡単に測定することができる直交度測定
方法及びステージ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定の第１軸及びこれに直交する第２軸に沿って２
次元移動するステージ上に前記第１軸、第２軸にそれぞ
れ直交して配置された第１干渉計用の移動鏡と第２干渉
計用の移動鏡との直交度を測定する直交度測定方法であ
って、前記第１軸及び第２軸の内の一方の軸と既知の角
度αを成し前記両軸と同一平面内の第３軸方向に沿って
前記ステージを所定距離Ｌ移動させる第１工程と；前記
第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向の前記ステージの
位置を計測する前記干渉計の計測値に基づいて前記ステ
ージの距離Ｌの移動による前記他方の軸方向の前記ステ
ージの移動量Ｓを求める第２工程と；前記距離Ｌ、移動
量Ｓと、前記角度αを用いて幾何学的な計算により前記
両移動鏡の直交度のずれ角θを算出する第３工程とを含
む。
は、所定の第１軸及びこれに直交する第２軸に沿って２
次元移動するステージ上に前記第１軸、第２軸にそれぞ
れ直交して配置された第１干渉計用の移動鏡と第２干渉
計用の移動鏡との直交度を測定する直交度測定方法であ
って、前記第１軸及び第２軸の内の一方の軸と既知の角
度αを成し前記両軸と同一平面内の第３軸方向に沿って
前記ステージを所定距離Ｌ移動させる第１工程と；前記
第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向の前記ステージの
位置を計測する前記干渉計の計測値に基づいて前記ステ
ージの距離Ｌの移動による前記他方の軸方向の前記ステ
ージの移動量Ｓを求める第２工程と；前記距離Ｌ、移動
量Ｓと、前記角度αを用いて幾何学的な計算により前記
両移動鏡の直交度のずれ角θを算出する第３工程とを含
む。
【０００９】これによれば、第１軸及び第２軸の内の一
方の軸と既知の角度αを成し両軸と同一平面内の第３軸
方向に沿ってステージを所定距離Ｌ移動させ、このと
き、第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向のステージの
位置を計測する干渉計の計測値に基づいてステージの距
離Ｌの移動による他方の軸方向のステージの移動量Ｓを
求める。ここで、移動鏡の直交度に誤差が生じていなけ
れば、ステージが第３軸方向に沿って所定距離Ｌ移動す
る場合、他方の軸方向のステージの移動量Ｓは、所定距
離Ｌと既知の角度αとに基づく幾何学的な関係（ピタゴ
ラスの定理）により定まる移動量Ｓ’と一致する筈であ
るから、両者の差が判れば、これに基づいて直交度誤差
θを演算できる。そこで、距離Ｌ、移動量Ｓと、角度α
を用いて幾何学的な計算により両移動鏡の直交度のずれ
角θを算出する。これにより、特別な測定装置を用いる
ことなく、移動鏡の直交度を簡単に測定することができ
る。
方の軸と既知の角度αを成し両軸と同一平面内の第３軸
方向に沿ってステージを所定距離Ｌ移動させ、このと
き、第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向のステージの
位置を計測する干渉計の計測値に基づいてステージの距
離Ｌの移動による他方の軸方向のステージの移動量Ｓを
求める。ここで、移動鏡の直交度に誤差が生じていなけ
れば、ステージが第３軸方向に沿って所定距離Ｌ移動す
る場合、他方の軸方向のステージの移動量Ｓは、所定距
離Ｌと既知の角度αとに基づく幾何学的な関係（ピタゴ
ラスの定理）により定まる移動量Ｓ’と一致する筈であ
るから、両者の差が判れば、これに基づいて直交度誤差
θを演算できる。そこで、距離Ｌ、移動量Ｓと、角度α
を用いて幾何学的な計算により両移動鏡の直交度のずれ
角θを算出する。これにより、特別な測定装置を用いる
ことなく、移動鏡の直交度を簡単に測定することができ
る。
【００１０】請求項２に記載の発明は、所定の第１軸及
びこれに直交する第２軸に沿って２次元移動するステー
ジ上に前記第１軸、第２軸にそれぞれ直交して配置され
た第１干渉計用の移動鏡と第２干渉計用の移動鏡との直
交度を測定する直交度測定方法であって、前記第１軸及
び第２軸の内の一方の軸と既知の角度αを成し前記両軸
と同一平面内の第３軸方向に沿って前記ステージを所定
距離Ｌ移動させる第１工程と；前記一方の軸方向のステ
ージの位置を計測する前記干渉計の計測値に基づいて前
記ステージの距離Ｌの移動に伴うヨーイング角φを求め
る第２工程と；前記第１軸及び第２軸の内の他方の軸方
向の前記ステージの位置を計測する前記干渉計の計測値
に基づいて前記ステージの距離Ｌの移動による前記他方
の軸方向の前記ステージの移動量Ｓを求める第３工程
と；前記距離Ｌ、移動量Ｓと、前記角度αを用いて幾何
学的な計算によりヨーイング成分を含む前記両移動鏡の
直交度誤差θを算出する第４工程と；前記第４工程で演
算された直交度誤差θから前記第２工程で求められたヨ
ーイング角φを減じて前記両移動鏡の真の直交度誤差
θ’を求める第５工程とを含む。
びこれに直交する第２軸に沿って２次元移動するステー
ジ上に前記第１軸、第２軸にそれぞれ直交して配置され
た第１干渉計用の移動鏡と第２干渉計用の移動鏡との直
交度を測定する直交度測定方法であって、前記第１軸及
び第２軸の内の一方の軸と既知の角度αを成し前記両軸
と同一平面内の第３軸方向に沿って前記ステージを所定
距離Ｌ移動させる第１工程と；前記一方の軸方向のステ
ージの位置を計測する前記干渉計の計測値に基づいて前
記ステージの距離Ｌの移動に伴うヨーイング角φを求め
る第２工程と；前記第１軸及び第２軸の内の他方の軸方
向の前記ステージの位置を計測する前記干渉計の計測値
に基づいて前記ステージの距離Ｌの移動による前記他方
の軸方向の前記ステージの移動量Ｓを求める第３工程
と；前記距離Ｌ、移動量Ｓと、前記角度αを用いて幾何
学的な計算によりヨーイング成分を含む前記両移動鏡の
直交度誤差θを算出する第４工程と；前記第４工程で演
算された直交度誤差θから前記第２工程で求められたヨ
ーイング角φを減じて前記両移動鏡の真の直交度誤差
θ’を求める第５工程とを含む。
【００１１】これによれば、第１軸及び第２軸の内の一
方の軸と既知の角度αを成し両軸と同一平面内の第３軸
方向に沿ってステージを所定距離Ｌ移動させ、このとき
一方の軸方向のステージの位置を計測する干渉計の計測
値に基づいてステージの距離Ｌの移動に伴うヨーイング
角φを求め、第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向のス
テージの位置を計測する干渉計の計測値に基づいてステ
ージの距離Ｌの移動による他方の軸方向のステージの移
動量Ｓを求める。ここで、ステージの移動の際にヨーイ
ングがなければ、一方の軸方向のステージの移動量は、
距離Ｌと角度αとに基づく幾何学的な関係（ピタゴラス
の定理）により定まる移動量と一致する筈であるから、
両者の差が判れば、これに基づいてヨーイング角φを演
算で求めることができ、また、請求項１の場合と同様に
して他方の軸方向のステージの移動量Ｓに基づいて直交
度誤差θ（この誤差にはヨーイング成分が含まれる）を
求めることができる。そこで、距離Ｌ、移動量Ｓと、角
度αを用いて幾何学的な計算によりヨーイング成分を含
む前記両移動鏡の直交度誤差θを算出し、この算出され
た直交度誤差θからヨーイング角φを減じて両移動鏡の
真の直交度誤差θ’を求める。これにより、特別な測定
装置を用いることなく、ステージの移動の際にヨーイン
グが発生しても移動鏡の直交度を簡単にかつ正確に測定
することができる。
方の軸と既知の角度αを成し両軸と同一平面内の第３軸
方向に沿ってステージを所定距離Ｌ移動させ、このとき
一方の軸方向のステージの位置を計測する干渉計の計測
値に基づいてステージの距離Ｌの移動に伴うヨーイング
角φを求め、第１軸及び第２軸の内の他方の軸方向のス
テージの位置を計測する干渉計の計測値に基づいてステ
ージの距離Ｌの移動による他方の軸方向のステージの移
動量Ｓを求める。ここで、ステージの移動の際にヨーイ
ングがなければ、一方の軸方向のステージの移動量は、
距離Ｌと角度αとに基づく幾何学的な関係（ピタゴラス
の定理）により定まる移動量と一致する筈であるから、
両者の差が判れば、これに基づいてヨーイング角φを演
算で求めることができ、また、請求項１の場合と同様に
して他方の軸方向のステージの移動量Ｓに基づいて直交
度誤差θ（この誤差にはヨーイング成分が含まれる）を
求めることができる。そこで、距離Ｌ、移動量Ｓと、角
度αを用いて幾何学的な計算によりヨーイング成分を含
む前記両移動鏡の直交度誤差θを算出し、この算出され
た直交度誤差θからヨーイング角φを減じて両移動鏡の
真の直交度誤差θ’を求める。これにより、特別な測定
装置を用いることなく、ステージの移動の際にヨーイン
グが発生しても移動鏡の直交度を簡単にかつ正確に測定
することができる。
【００１２】請求項３に記載の発明に係るステージ装置
は、所定の第１軸及びこれに直交する第２軸に沿って２
次元移動するステージと；前記ステージの前記第１軸方
向の位置を計測する第１干渉計と；前記ステージの前記
第２軸方向の位置を計測する第２干渉計と；前記ステー
ジ上に前記第１軸、第２軸にそれぞれ直交して配置され
た第１干渉計用の移動鏡及び第２干渉計用の移動鏡と；
前記両移動鏡の内の所定の一方に形成され、その測定軸
と既知の角度βを成す反射面と；前記反射面に直交する
第３軸方向に沿って測長ビームを照射し、前記反射面か
らの反射光を受光して前記ステージの前記第３軸方向の
位置を計測する第３干渉計と；前記第１及び第２干渉計
の内の一方の干渉計と前記第３干渉計とをモニタしつつ
前記ステージを前記第３軸方向に駆動制御する駆動制御
手段と；前記一方の干渉計の出力、前記第３の干渉計の
出力及び前記角度αに基づいて前記ステージのヨーイン
グ角φを算出する第１の演算手段と；前記第１及び第２
干渉計の内の他方の干渉計の出力、前記第３の干渉計の
出力、前記角度β、及び前記ヨーイング角φを用いて幾
何学的な計算により前記両移動鏡の直交度誤差を算出す
る第２の演算手段とを有する。
は、所定の第１軸及びこれに直交する第２軸に沿って２
次元移動するステージと；前記ステージの前記第１軸方
向の位置を計測する第１干渉計と；前記ステージの前記
第２軸方向の位置を計測する第２干渉計と；前記ステー
ジ上に前記第１軸、第２軸にそれぞれ直交して配置され
た第１干渉計用の移動鏡及び第２干渉計用の移動鏡と；
前記両移動鏡の内の所定の一方に形成され、その測定軸
と既知の角度βを成す反射面と；前記反射面に直交する
第３軸方向に沿って測長ビームを照射し、前記反射面か
らの反射光を受光して前記ステージの前記第３軸方向の
位置を計測する第３干渉計と；前記第１及び第２干渉計
の内の一方の干渉計と前記第３干渉計とをモニタしつつ
前記ステージを前記第３軸方向に駆動制御する駆動制御
手段と；前記一方の干渉計の出力、前記第３の干渉計の
出力及び前記角度αに基づいて前記ステージのヨーイン
グ角φを算出する第１の演算手段と；前記第１及び第２
干渉計の内の他方の干渉計の出力、前記第３の干渉計の
出力、前記角度β、及び前記ヨーイング角φを用いて幾
何学的な計算により前記両移動鏡の直交度誤差を算出す
る第２の演算手段とを有する。
【００１３】これによれば、駆動制御手段により第１及
び第２干渉計の内の一方の干渉計と第３干渉計とをモニ
タしつつステージが第３軸方向に駆動制御されると、第
１の演算手段によって一方の干渉計の出力、第３の干渉
計の出力及び角度βに基づいてステージのヨーイング角
φが算出され、第２の演算手段によって第１及び第２干
渉計の内の他方の干渉計の出力、第３の干渉計の出力、
角度β、及びヨーイング角φを用いて幾何学的な計算に
より両移動鏡の直交度誤差が算出される。この場合の演
算は、請求項２に記載の発明と同様になされる。従っ
て、特別な測定装置を用いることなく、ステージの移動
の際にヨーイングが発生しても移動鏡の直交度を簡単に
かつ正確に測定することができる。
び第２干渉計の内の一方の干渉計と第３干渉計とをモニ
タしつつステージが第３軸方向に駆動制御されると、第
１の演算手段によって一方の干渉計の出力、第３の干渉
計の出力及び角度βに基づいてステージのヨーイング角
φが算出され、第２の演算手段によって第１及び第２干
渉計の内の他方の干渉計の出力、第３の干渉計の出力、
角度β、及びヨーイング角φを用いて幾何学的な計算に
より両移動鏡の直交度誤差が算出される。この場合の演
算は、請求項２に記載の発明と同様になされる。従っ
て、特別な測定装置を用いることなく、ステージの移動
の際にヨーイングが発生しても移動鏡の直交度を簡単に
かつ正確に測定することができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のステージ装置において、前記第３軸が前記第１干渉計
からの測長ビームと第２干渉計からの測長ビームの光路
の交点を通るように設定されていることを特徴とする。
これによれば、特別な測定装置を用いることなく、ステ
ージの移動の際にヨーイングが発生しても移動鏡の直交
度を簡単にかつ正確に測定することができることに加
え、３つの干渉計からのビームが一点で交わるので、各
干渉計の測定値に誤差（アッベ誤差）が含まれず、測定
精度が向上する。
のステージ装置において、前記第３軸が前記第１干渉計
からの測長ビームと第２干渉計からの測長ビームの光路
の交点を通るように設定されていることを特徴とする。
これによれば、特別な測定装置を用いることなく、ステ
ージの移動の際にヨーイングが発生しても移動鏡の直交
度を簡単にかつ正確に測定することができることに加
え、３つの干渉計からのビームが一点で交わるので、各
干渉計の測定値に誤差（アッベ誤差）が含まれず、測定
精度が向上する。
【００１５】請求項５に記載の発明は、マスクのパター
ンを投影光学系を介して感光基板上に転写する露光装置
であって、前記マスク又は感光基板の移動手段として前
記請求項４に記載のステージ装置を具備する。
ンを投影光学系を介して感光基板上に転写する露光装置
であって、前記マスク又は感光基板の移動手段として前
記請求項４に記載のステージ装置を具備する。
【００１６】これによれば、請求項３又は４と同様にし
て移動鏡の直交度誤差を演算し、この直交度誤差の影響
がキャンセルされるような直交度の補正値を演算し、実
際の露光の際には補正値をオフセットとして加えた指令
値に基づいてステージの位置決めを行ないつつ露光を行
なうことにより、ショット配列のゆがみをなくした露光
が実現される。
て移動鏡の直交度誤差を演算し、この直交度誤差の影響
がキャンセルされるような直交度の補正値を演算し、実
際の露光の際には補正値をオフセットとして加えた指令
値に基づいてステージの位置決めを行ないつつ露光を行
なうことにより、ショット配列のゆがみをなくした露光
が実現される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１８】図１には、本発明に係る直交度測定方法を
実施するための一実施例に係るステップ・アンド・リピ
ート方式の露光装置１０の主要部の構成が示されてい
る。この露光装置１０は、マスクとしてのレチクルＲ
と、このレチクルＲに描画されたパターンを感光基板と
しての液晶表示基板用のガラスプレートＰに投影する投
影光学系ＰＬと、前記ガラスプレートＰが搭載されたス
テージ装置４０とを備えている。
実施するための一実施例に係るステップ・アンド・リピ
ート方式の露光装置１０の主要部の構成が示されてい
る。この露光装置１０は、マスクとしてのレチクルＲ
と、このレチクルＲに描画されたパターンを感光基板と
しての液晶表示基板用のガラスプレートＰに投影する投
影光学系ＰＬと、前記ガラスプレートＰが搭載されたス
テージ装置４０とを備えている。
【００１９】ステージ装置４０は、不図示の除振台上に
水平に載置されたベース１２と、このベース１２上をＶ
フラットガイドに沿って第１軸としてのＹ軸方向に移動
可能に設けられたＹステージ１４と、このＹステージ１
４上をＶフラットガイドに沿ってＹ軸に直交する第２軸
としてのＸ軸方向に移動可能に設けられたＸステージ１
６とを備えている。
水平に載置されたベース１２と、このベース１２上をＶ
フラットガイドに沿って第１軸としてのＹ軸方向に移動
可能に設けられたＹステージ１４と、このＹステージ１
４上をＶフラットガイドに沿ってＹ軸に直交する第２軸
としてのＸ軸方向に移動可能に設けられたＸステージ１
６とを備えている。
【００２０】ベース１２のＹ軸方向の一端には送りねじ
１８を介してＹステージ１４を駆動するＹ駆動用モータ
２０が固定され、また、Ｙステージ１４のＸ軸方向の一
端には送りねじ２２を介してＸステージ１６を駆動する
Ｘ駆動用モータ２４が固定されている。モータ２０、２
４は後述する制御装置５０（図１では図示せず、図２参
照）によって制御される。
１８を介してＹステージ１４を駆動するＹ駆動用モータ
２０が固定され、また、Ｙステージ１４のＸ軸方向の一
端には送りねじ２２を介してＸステージ１６を駆動する
Ｘ駆動用モータ２４が固定されている。モータ２０、２
４は後述する制御装置５０（図１では図示せず、図２参
照）によって制御される。
【００２１】Ｘステージ１６上にはステージとしての基
板テーブル２６が搭載されている。この基板テーブル２
６は、実際には不図示の駆動系によってＸＹ平面に直交
するＺ軸方向に沿って上下動及びＺ軸回りに微小駆動さ
れるようになっている。基板テーブル２６上には基板ホ
ルダ２８が載置され、位置決めローラ２９Ａ、２９Ｂに
よって位置決めされており、この基板ホルダ２８上に感
光基板としての前記ガラスプレートＰが吸着保持されて
いる。
板テーブル２６が搭載されている。この基板テーブル２
６は、実際には不図示の駆動系によってＸＹ平面に直交
するＺ軸方向に沿って上下動及びＺ軸回りに微小駆動さ
れるようになっている。基板テーブル２６上には基板ホ
ルダ２８が載置され、位置決めローラ２９Ａ、２９Ｂに
よって位置決めされており、この基板ホルダ２８上に感
光基板としての前記ガラスプレートＰが吸着保持されて
いる。
【００２２】基板テーブル２６上のＹ軸方向の一端には
Ｙ軸干渉計用の移動鏡３０がＸ軸方向に沿って延設さ
れ、この移動鏡３０に対して測長ビームＬＢＹを照射
し、この反射光を受光して移動鏡３０のＹ軸方向の位
置、すなわち基板テーブル２６のＹ軸方向の位置を測定
する第１干渉計としてのＹ軸干渉計３４Ｙが移動鏡３０
に対向して配置されている。また、基板テーブル２６上
のＸ軸方向の一端にはＸ軸干渉計用の移動鏡３２がＹ軸
方向に沿って延設され、この移動鏡３２に対して測長ビ
ームＬＢＸを照射し、この反射光を受光して移動鏡３２
のＸ軸方向の位置、すなわち基板テーブル２６のＸ軸方
向の位置を測定する第２干渉計としてのＸ軸干渉計３４
Ｘが移動鏡３２に対向して配置されている。Ｙ軸干渉計
３４Ｙ、Ｘ軸干渉計３４Ｘの出力信号は制御装置５０
（図１では図示せず、図２参照）に入力されるようにな
っている。
Ｙ軸干渉計用の移動鏡３０がＸ軸方向に沿って延設さ
れ、この移動鏡３０に対して測長ビームＬＢＹを照射
し、この反射光を受光して移動鏡３０のＹ軸方向の位
置、すなわち基板テーブル２６のＹ軸方向の位置を測定
する第１干渉計としてのＹ軸干渉計３４Ｙが移動鏡３０
に対向して配置されている。また、基板テーブル２６上
のＸ軸方向の一端にはＸ軸干渉計用の移動鏡３２がＹ軸
方向に沿って延設され、この移動鏡３２に対して測長ビ
ームＬＢＸを照射し、この反射光を受光して移動鏡３２
のＸ軸方向の位置、すなわち基板テーブル２６のＸ軸方
向の位置を測定する第２干渉計としてのＸ軸干渉計３４
Ｘが移動鏡３２に対向して配置されている。Ｙ軸干渉計
３４Ｙ、Ｘ軸干渉計３４Ｘの出力信号は制御装置５０
（図１では図示せず、図２参照）に入力されるようにな
っている。
【００２３】前記移動鏡３０の一端には、測定軸として
のＹ軸に対して既知の角度β（本実施例ではβ＝４５度
とする（図３（Ａ）参照））を成す反射面３０ａが形成
されており、この反射面３０ａに直交し、かつ測長ビー
ムＬＢＹと測長ビームＬＢＸの延長線の交点、すなわち
Ｙ軸とＸ軸の交点である投影光学系ＰＬの光軸上の点に
交わる第３軸方向の測長ビームＬＢＯ（このＬＢＯの方
向は、Ｙ軸と角度αを成す方向であり、本実施例ではα
＝４５度）を照射し、反射面３０ａからの反射光を受光
して反射面３０ａの第３軸方向の位置、すなわち基板テ
ーブル２６の第３軸方向の位置を計測する第３干渉計と
しての直交度測定用干渉計３６が反射面３０ａに対向し
て配置されている。この直交度測定用干渉計３６の出力
信号も前述した制御装置５０（図１では図示せず、図２
参照）に入力されるようになっている。
のＹ軸に対して既知の角度β（本実施例ではβ＝４５度
とする（図３（Ａ）参照））を成す反射面３０ａが形成
されており、この反射面３０ａに直交し、かつ測長ビー
ムＬＢＹと測長ビームＬＢＸの延長線の交点、すなわち
Ｙ軸とＸ軸の交点である投影光学系ＰＬの光軸上の点に
交わる第３軸方向の測長ビームＬＢＯ（このＬＢＯの方
向は、Ｙ軸と角度αを成す方向であり、本実施例ではα
＝４５度）を照射し、反射面３０ａからの反射光を受光
して反射面３０ａの第３軸方向の位置、すなわち基板テ
ーブル２６の第３軸方向の位置を計測する第３干渉計と
しての直交度測定用干渉計３６が反射面３０ａに対向し
て配置されている。この直交度測定用干渉計３６の出力
信号も前述した制御装置５０（図１では図示せず、図２
参照）に入力されるようになっている。
【００２４】前記基板テーブル２６の上方には、不図示
の本体コラムに保持された前記投影光学系ＰＬが配置さ
れており、この投影光学系ＰＬによってレチクルＲの回
路パターンが表面に感光層が形成されたガラスプレート
Ｐに所定の倍率で投影されるようになっている。
の本体コラムに保持された前記投影光学系ＰＬが配置さ
れており、この投影光学系ＰＬによってレチクルＲの回
路パターンが表面に感光層が形成されたガラスプレート
Ｐに所定の倍率で投影されるようになっている。
【００２５】図２には、露光装置１０の直交度測定に関
連する制御系の構成が示されている。この制御系は、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から成るマイクロコンピュータ
によって構成された制御装置５０を中心に構成されてい
る。この制御装置５０のＲＡＭ内には、前述した角度β
（又はα）、後述する直交度誤差の算出式その他のデー
タが格納されている。また、ＲＯＭ内には、所定の露光
処理プログラム及び後述する移動鏡３０、３２の直交度
測定プログラム等が格納されている。
連する制御系の構成が示されている。この制御系は、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から成るマイクロコンピュータ
によって構成された制御装置５０を中心に構成されてい
る。この制御装置５０のＲＡＭ内には、前述した角度β
（又はα）、後述する直交度誤差の算出式その他のデー
タが格納されている。また、ＲＯＭ内には、所定の露光
処理プログラム及び後述する移動鏡３０、３２の直交度
測定プログラム等が格納されている。
【００２６】次に、上述のようにして構成された露光装
置１０による移動鏡３０、３２の直交度の測定について
説明する。
置１０による移動鏡３０、３２の直交度の測定について
説明する。
【００２７】まず、制御装置５０内のＣＰＵでは、直交
度測定用干渉計３６の出力とＹ軸干渉計の３４Ｙの出力
をモニタしつつ、モータ２０、２４を駆動して基板テー
ブル２６を第３軸方向（測長ビームＬＢＯ方向）に所定
距離、例えばＬ＝√２ｌだけ移動する。ここで、基板テ
ーブル２６が移動する際のヨーイング（Ｚ軸回りの回転
角）が無視できる程小さいものとすると、図３（Ｂ）に
示されるような幾何学的関係から基板テーブル２６はＹ
方向にはｌだけ移動する。また、移動鏡３０と移動鏡３
２とが正確に直交している場合には、基板テーブル２６
はＸ方向にもｌだけ移動し、Ｘ軸干渉計３４Ｘからはこ
の距離ｌに相当する位置変化を示す出力信号（パルス信
号）が制御装置５０に入力される筈である。すなわち、
図３（Ａ）に示されるような状態になる筈である。
度測定用干渉計３６の出力とＹ軸干渉計の３４Ｙの出力
をモニタしつつ、モータ２０、２４を駆動して基板テー
ブル２６を第３軸方向（測長ビームＬＢＯ方向）に所定
距離、例えばＬ＝√２ｌだけ移動する。ここで、基板テ
ーブル２６が移動する際のヨーイング（Ｚ軸回りの回転
角）が無視できる程小さいものとすると、図３（Ｂ）に
示されるような幾何学的関係から基板テーブル２６はＹ
方向にはｌだけ移動する。また、移動鏡３０と移動鏡３
２とが正確に直交している場合には、基板テーブル２６
はＸ方向にもｌだけ移動し、Ｘ軸干渉計３４Ｘからはこ
の距離ｌに相当する位置変化を示す出力信号（パルス信
号）が制御装置５０に入力される筈である。すなわち、
図３（Ａ）に示されるような状態になる筈である。
【００２８】しかしながら、図４（Ａ）に示されるよう
に、移動鏡３０と移動鏡３２とのなす角が直交状態より
θだけ鋭角になっている場合には、図４（Ｂ）に示され
るような幾何学的関係から基板テーブル２６はＸ軸方向
にはｌではなく（ｌ−ｌｔａｎθ）だけ移動することに
なる。
に、移動鏡３０と移動鏡３２とのなす角が直交状態より
θだけ鋭角になっている場合には、図４（Ｂ）に示され
るような幾何学的関係から基板テーブル２６はＸ軸方向
にはｌではなく（ｌ−ｌｔａｎθ）だけ移動することに
なる。
【００２９】従って、Ｘ軸干渉計３４Ｘの出力をＳとす
ると、次式によりＸ軸干渉計の出力Ｓに基づいて直交度
誤差θを算出することができる。
ると、次式によりＸ軸干渉計の出力Ｓに基づいて直交度
誤差θを算出することができる。
【００３０】
【数１】 θ＝ｔａｎ-1｛（ｌ−Ｓ）／ｌ｝ ………（１）
【００３１】但し、上式のθは、移動鏡３０、３２の成
す角が鋭角である場合は正の値、鈍角である場合（図４
（Ｃ）参照）は負の値をとる。
す角が鋭角である場合は正の値、鈍角である場合（図４
（Ｃ）参照）は負の値をとる。
【００３２】そこで、制御装置５０内ＣＰＵでは、上記
の基板テーブル２６の測長ビームＬＢＯ方向の距離Ｌ＝
√２ｌの移動の間に、Ｘ軸干渉計３４Ｘの出力Ｓをモニ
タし、上式（１）に基づいて直交度誤差θを求め、この
直交度誤差θの影響がキャンセルされるような直交度の
補正値を演算し、この補正値をＲＡＭ内に記憶する。
の基板テーブル２６の測長ビームＬＢＯ方向の距離Ｌ＝
√２ｌの移動の間に、Ｘ軸干渉計３４Ｘの出力Ｓをモニ
タし、上式（１）に基づいて直交度誤差θを求め、この
直交度誤差θの影響がキャンセルされるような直交度の
補正値を演算し、この補正値をＲＡＭ内に記憶する。
【００３３】そして、実際の露光の際には、ＲＡＭ内に
記憶された補正値をステッピングのときのＸステージ１
６の制御量、Ｙステージ１４の制御量にオフセットとし
て加えた指令値をモータ２４、２０に与えて各ショット
の位置決めを行ない、露光を行なう。これにより、移動
鏡３０、３２の直交度誤差の影響がキャンセルされ、シ
ョット配列のゆがみをなくした露光が実現される。
記憶された補正値をステッピングのときのＸステージ１
６の制御量、Ｙステージ１４の制御量にオフセットとし
て加えた指令値をモータ２４、２０に与えて各ショット
の位置決めを行ない、露光を行なう。これにより、移動
鏡３０、３２の直交度誤差の影響がキャンセルされ、シ
ョット配列のゆがみをなくした露光が実現される。
【００３４】なお、上記の説明では、基板テーブル２６
が移動する際に、ヨーイング（Ｚ軸回りの回転角）が無
視できる程小さいものとして説明したが、実際に基板テ
ーブル２６が移動する際には、ヨーイングは無視できな
い程度の大きさを持つ。しかしながら、本実施例では直
交度測定用干渉計３６の出力とＹ軸干渉計３４Ｙの出力
をモニタしつつ、モータ２０、２４を駆動して基板テー
ブル２６を第３軸方向（測長ビームＬＢＯ方向）に所定
距離Ｌ＝√２ｌ移動させるので、この時のＹ軸干渉計３
４Ｙの出力ｌ’と理論上の基板テーブル２６のＹ軸方向
の移動距離ｌとの差Δｌ＝ｌ’−ｌに基づいて、基板テ
ーブル２６のヨーイング角φ（この角度は微小量であ
る）を次式に基づいて求めることができる。
が移動する際に、ヨーイング（Ｚ軸回りの回転角）が無
視できる程小さいものとして説明したが、実際に基板テ
ーブル２６が移動する際には、ヨーイングは無視できな
い程度の大きさを持つ。しかしながら、本実施例では直
交度測定用干渉計３６の出力とＹ軸干渉計３４Ｙの出力
をモニタしつつ、モータ２０、２４を駆動して基板テー
ブル２６を第３軸方向（測長ビームＬＢＯ方向）に所定
距離Ｌ＝√２ｌ移動させるので、この時のＹ軸干渉計３
４Ｙの出力ｌ’と理論上の基板テーブル２６のＹ軸方向
の移動距離ｌとの差Δｌ＝ｌ’−ｌに基づいて、基板テ
ーブル２６のヨーイング角φ（この角度は微小量であ
る）を次式に基づいて求めることができる。
【００３５】
【数２】 ｔａｎφ≒φ＝Δｌ …………（２）
【００３６】従って、制御装置５０内ＣＰＵでは、前記
式（１）に基づいて算出した直交度誤差θ（この誤差に
は、上記ヨーイング成分が含まれる）からヨーイング角
φを減じ、真の直交度誤差θ’を算出し、この直交度誤
差θ’の影響がキャンセルされるような直交度の補正値
を演算してＲＡＭに格納し、この補正値をステッピング
のときのＸステージ１６の制御量、Ｙステージ１４の制
御量にオフセットとして加えた指令値をモータ２４、２
０に与えて各ショットの位置決めを行ない、露光を行な
う。これにより、移動鏡３０、３２の直交度誤差の影響
がキャンセルされ、ショット配列のゆがみをなくした露
光が実現される。
式（１）に基づいて算出した直交度誤差θ（この誤差に
は、上記ヨーイング成分が含まれる）からヨーイング角
φを減じ、真の直交度誤差θ’を算出し、この直交度誤
差θ’の影響がキャンセルされるような直交度の補正値
を演算してＲＡＭに格納し、この補正値をステッピング
のときのＸステージ１６の制御量、Ｙステージ１４の制
御量にオフセットとして加えた指令値をモータ２４、２
０に与えて各ショットの位置決めを行ない、露光を行な
う。これにより、移動鏡３０、３２の直交度誤差の影響
がキャンセルされ、ショット配列のゆがみをなくした露
光が実現される。
【００３７】ここで、実際の装置では、例えばロットの
交換の度毎、あるいは２０枚、１００枚等所定枚数のプ
レートの露光が終了した度毎、あるいは１日に１回、電
源投入時、光源（例えば水銀ランプ）の交換の度毎等、
所望のタイミングで上述したような直交度の測定及び補
正値の演算を繰り返し行なうような制御アルゴリズムを
予め作成しておけば、オペレータが何等の操作（電源の
投入を除く）をすることなく、装置自身により自動的に
移動鏡３０、３２の直交度のキャリブレーションが行な
われる。なお、直交度の測定及び補正値の演算の繰り返
しの頻度が高い程、干渉計３４Ｘ、３４Ｙに基づく基板
テーブル２６の位置制御精度は全体として高精度になる
が、この反面、頻度が高い程スループットが低下するの
で、両者の兼ね合いを考え、実情に応じて直交度の測定
及び補正値の演算のタイミングを設定することが望まし
い。いずれにしても、少なくともクリーンルームの運転
停止時と装置のメンテナンス時等、装置が長時間停止さ
れる場合には、上記の直交度の測定及び補正値の演算を
行なうようにすることが望ましい。
交換の度毎、あるいは２０枚、１００枚等所定枚数のプ
レートの露光が終了した度毎、あるいは１日に１回、電
源投入時、光源（例えば水銀ランプ）の交換の度毎等、
所望のタイミングで上述したような直交度の測定及び補
正値の演算を繰り返し行なうような制御アルゴリズムを
予め作成しておけば、オペレータが何等の操作（電源の
投入を除く）をすることなく、装置自身により自動的に
移動鏡３０、３２の直交度のキャリブレーションが行な
われる。なお、直交度の測定及び補正値の演算の繰り返
しの頻度が高い程、干渉計３４Ｘ、３４Ｙに基づく基板
テーブル２６の位置制御精度は全体として高精度になる
が、この反面、頻度が高い程スループットが低下するの
で、両者の兼ね合いを考え、実情に応じて直交度の測定
及び補正値の演算のタイミングを設定することが望まし
い。いずれにしても、少なくともクリーンルームの運転
停止時と装置のメンテナンス時等、装置が長時間停止さ
れる場合には、上記の直交度の測定及び補正値の演算を
行なうようにすることが望ましい。
【００３８】これまでの説明から明らかなように、本実
施例では、制御装置５０の機能により、駆動制御手段、
第１の演算手段、第２の演算手段が実現されている。
施例では、制御装置５０の機能により、駆動制御手段、
第１の演算手段、第２の演算手段が実現されている。
【００３９】以上説明したように、本実施例によると、
露光装置１０自身で簡便に干渉計移動鏡３０、３２の直
交度誤差を計測し、補正値を算出するので、装置の精度
の維持管理を容易に行なうことができ、結果的にデバイ
スの性能の向上が期待できる。
露光装置１０自身で簡便に干渉計移動鏡３０、３２の直
交度誤差を計測し、補正値を算出するので、装置の精度
の維持管理を容易に行なうことができ、結果的にデバイ
スの性能の向上が期待できる。
【００４０】なお、上記実施例においては、移動鏡３０
にＹ軸となす角βが４５度の反射面３０ａを形成する場
合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではな
く、βは任意の角度でよい。この場合の第３軸方向の基
板テーブル２６の移動距離をＬとすると、次式により直
交度誤差θを求めることができる。
にＹ軸となす角βが４５度の反射面３０ａを形成する場
合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではな
く、βは任意の角度でよい。この場合の第３軸方向の基
板テーブル２６の移動距離をＬとすると、次式により直
交度誤差θを求めることができる。
【００４１】
【数３】 θ＝ｔａｎ-1｛（Ｌｃｏｓβ−Ｓ）／Ｌｓｉｎβ｝ ………（３）
【００４２】但し、上式のθは、移動鏡３０、３２の成
す角が鋭角である場合は正の値、鈍角である場合は負の
値をとるものとする。
す角が鋭角である場合は正の値、鈍角である場合は負の
値をとるものとする。
【００４３】あるいは、角度αの代わりにＹ軸と測長ビ
ームＬＢＯの成す角αを用いて、次式によって直交度誤
差θを求めても良い。
ームＬＢＯの成す角αを用いて、次式によって直交度誤
差θを求めても良い。
【００４４】
【数４】 θ＝ｔａｎ-1｛（Ｌｓｉｎα−Ｓ）／Ｌｃｏｓα｝ ………（４）
【００４５】また、この場合のヨーイング角φの演算
は、Ｙ軸干渉計３４Ｙの出力をＬy とすると、次の式
（５）又は式（６）に基づいて行なわれる。
は、Ｙ軸干渉計３４Ｙの出力をＬy とすると、次の式
（５）又は式（６）に基づいて行なわれる。
【００４６】
【数５】 ｔａｎφ≒φ＝Δｌ＝Ｌy −Ｌｓｉｎβ …………（５） ｔａｎφ≒φ＝Δｌ＝Ｌy −Ｌｃｏｓα …………（６）
【００４７】また、上記実施例では、干渉計３６から出
射される測長ビームＬＢＯの光路（第３軸）がＹ軸干渉
計３４Ｙからの測長ビームＬＢＹとＸ軸干渉計３４Ｘか
らの測長ビームＬＢＸの光路の交点を通るように設定さ
れている場合を例示したが、このようにしたのは、上述
した直交度誤差の演算の前提となる計測の精度が高い
（いわゆるアッベ誤差が含まれない）というメリットが
あるためにこのようにしたものである。しかしながら、
本発明がこれに限定されるものではなく、測長ビームＬ
ＢＯの光路が測長ビームＬＢＹと測長ビームＬＢＸとの
交点を通らない場合にも、本発明方法による移動鏡の直
交度測定は適用可能である。
射される測長ビームＬＢＯの光路（第３軸）がＹ軸干渉
計３４Ｙからの測長ビームＬＢＹとＸ軸干渉計３４Ｘか
らの測長ビームＬＢＸの光路の交点を通るように設定さ
れている場合を例示したが、このようにしたのは、上述
した直交度誤差の演算の前提となる計測の精度が高い
（いわゆるアッベ誤差が含まれない）というメリットが
あるためにこのようにしたものである。しかしながら、
本発明がこれに限定されるものではなく、測長ビームＬ
ＢＯの光路が測長ビームＬＢＹと測長ビームＬＢＸとの
交点を通らない場合にも、本発明方法による移動鏡の直
交度測定は適用可能である。
【００４８】なお、直交度測定用干渉計３６は測定時の
み作動し、通常露光時は非作動状態にする設定にしても
よく、このようにした場合には、消費電力の低減その他
の利点がある。
み作動し、通常露光時は非作動状態にする設定にしても
よく、このようにした場合には、消費電力の低減その他
の利点がある。
【００４９】また、上記実施例においては、２本の直線
状移動鏡が干渉計用移動鏡として用いられる場合を例示
したが、本発明がこれに限定されるものではなく、Ｌ字
形ミラーを採用したステージにおいても、角度が変化し
にくい部位、具体的にはＬ字の角部と反対側に斜めの反
射面を作っておけば、本発明を同様にして適用すること
ができる。
状移動鏡が干渉計用移動鏡として用いられる場合を例示
したが、本発明がこれに限定されるものではなく、Ｌ字
形ミラーを採用したステージにおいても、角度が変化し
にくい部位、具体的にはＬ字の角部と反対側に斜めの反
射面を作っておけば、本発明を同様にして適用すること
ができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
別な測定装置を用いることなく、移動鏡の直交度を簡単
に測定することができるという従来にない優れた効果が
ある。
別な測定装置を用いることなく、移動鏡の直交度を簡単
に測定することができるという従来にない優れた効果が
ある。
【図１】一実施例に係る露光装置の主要部の構成を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図２】図１の装置の直交度測定に関連する制御系の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】移動鏡の直交度の測定方法を説明するための図
であって、（Ａ）は移動鏡の直交度に誤差がない理想的
な場合の移動鏡の位置変化を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に
対応する基板テーブルの移動状態を示す模式図である。
であって、（Ａ）は移動鏡の直交度に誤差がない理想的
な場合の移動鏡の位置変化を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に
対応する基板テーブルの移動状態を示す模式図である。
【図４】移動鏡の直交度の測定方法を説明するための図
であって、（Ａ）は移動鏡の直交度に誤差θがある場合
の移動鏡の位置変化を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に対応す
る基板テーブルの移動状態を示す模式図、（Ｃ）は移動
鏡の成す角が鈍角である場合の基板テーブルの移動状態
を示す模式図である。
であって、（Ａ）は移動鏡の直交度に誤差θがある場合
の移動鏡の位置変化を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に対応す
る基板テーブルの移動状態を示す模式図、（Ｃ）は移動
鏡の成す角が鈍角である場合の基板テーブルの移動状態
を示す模式図である。
２６ 基板テーブル（ステージ） ３０ 移動鏡（第１干渉計用の移動鏡） ３０ａ 反射面 ３２ 移動鏡（第２干渉計用の移動鏡） ３４Ｙ Ｙ軸干渉計（第１干渉計） ３４Ｘ Ｘ軸干渉計（第２干渉計） ４０ ステージ装置 ５０ 制御装置（駆動制御手段、第１の演算手段、第２
の演算手段）
の演算手段）
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の第１軸及びこれに直交する第２軸
に沿って２次元移動するステージ上に前記第１軸、第２
軸にそれぞれ直交して配置された第１干渉計用の移動鏡
と第２干渉計用の移動鏡との直交度を測定する直交度測
定方法であって、 前記第１軸及び第２軸の内の一方の軸と既知の角度αを
成し前記両軸と同一平面内の第３軸方向に沿って前記ス
テージを所定距離Ｌ移動させる第１工程と；前記第１軸
及び第２軸の内の他方の軸方向の前記ステージの位置を
計測する前記干渉計の計測値に基づいて前記ステージの
距離Ｌの移動による前記他方の軸方向の前記ステージの
移動量Ｓを求める第２工程と；前記距離Ｌ、移動量Ｓ
と、前記角度αを用いて幾何学的な計算により前記両移
動鏡の直交度のずれ角θを算出する第３工程とを含む直
交度測定方法。 - 【請求項２】 所定の第１軸及びこれに直交する第２軸
に沿って２次元移動するステージ上に前記第１軸、第２
軸にそれぞれ直交して配置された第１干渉計用の移動鏡
と第２干渉計用の移動鏡との直交度を測定する直交度測
定方法であって、 前記第１軸及び第２軸の内の一方の軸と既知の角度αを
成し前記両軸と同一平面内の第３軸方向に沿って前記ス
テージを所定距離Ｌ移動させる第１工程と；前記一方の
軸方向のステージの位置を計測する前記干渉計の計測値
に基づいて前記ステージの距離Ｌの移動に伴うヨーイン
グ角φを求める第２工程と；前記第１軸及び第２軸の内
の他方の軸方向の前記ステージの位置を計測する前記干
渉計の計測値に基づいて前記ステージの距離Ｌの移動に
よる前記他方の軸方向の前記ステージの移動量Ｓを求め
る第３工程と；前記距離Ｌ、移動量Ｓと、前記角度αを
用いて幾何学的な計算によりヨーイング成分を含む前記
両移動鏡の直交度誤差θを算出する第４工程と；前記第
４工程で演算された直交度誤差θから前記第２工程で求
められたヨーイング角φを減じて前記両移動鏡の真の直
交度誤差θ’を求める第５工程とを含む直交度測定方
法。 - 【請求項３】 所定の第１軸及びこれに直交する第２軸
に沿って２次元移動するステージと；前記ステージの前
記第１軸方向の位置を計測する第１干渉計と；前記ステ
ージの前記第２軸方向の位置を計測する第２干渉計と；
前記ステージ上に前記第１軸、第２軸にそれぞれ直交し
て配置された第１干渉計用の移動鏡及び第２干渉計用の
移動鏡と；前記両移動鏡の内の所定の一方に形成され、
その測定軸と既知の角度βを成す反射面と；前記反射面
に直交する第３軸方向に沿って測長ビームを照射し、前
記反射面からの反射光を受光して前記ステージの前記第
３軸方向の位置を計測する第３干渉計と；前記第１及び
第２干渉計の内の一方の干渉計と前記第３干渉計とをモ
ニタしつつ前記ステージを前記第３軸方向に駆動制御す
る駆動制御手段と；前記一方の干渉計の出力、前記第３
の干渉計の出力及び前記角度βに基づいて前記ステージ
のヨーイング角φを算出する第１の演算手段と；前記第
１及び第２干渉計の内の他方の干渉計の出力、前記第３
の干渉計の出力、前記角度β、及び前記ヨーイング角φ
を用いて幾何学的な計算により前記両移動鏡の直交度誤
差を算出する第２の演算手段とを有するステージ装置。 - 【請求項４】前記第３軸が前記第１干渉計からの測長ビ
ームと第２干渉計からの測長ビームの光路の交点を通る
ように設定されていることを特徴とする請求項３に記載
のステージ装置。 - 【請求項５】マスクのパターンを投影光学系を介して感
光基板上に転写する露光装置であって、 前記マスク又は感光基板の移動手段として前記請求項３
又は４に記載のステージ装置を具備する露光装置。
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| JP7339964A JPH09162113A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 直交度測定方法及びステージ装置並びに露光装置 |
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| KR1019960055517A KR100289274B1 (ko) | 1995-12-04 | 1996-11-20 | 직교도 측정방법과 스테이지 장치 및 노광장치 |
| US09/310,959 US6134007A (en) | 1995-12-04 | 1999-05-13 | Method for measuring orthogonality having a third interferometer which is not orthogonal |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100291226B1 (ko) * | 1998-04-27 | 2001-05-15 | 가네꼬 히사시 | 환경 영향없이 웨이퍼 스테이지의 위치를 정확하게 결정하기위한 레이저 간섭 계측 시스템 및 그 시스템에서 사용되는 방법 |
| JP2003534541A (ja) * | 2000-05-19 | 2003-11-18 | ザイゴ コーポレイション | インサイチュミラー特徴付け |
| JP2005522683A (ja) * | 2002-04-09 | 2005-07-28 | ザイゴ コーポレイション | ステージ・ミラーのマッピングのための方法および装置 |
| KR100957190B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2010-05-11 | (주)피에조테크놀리지 | 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치 |
| CN115112053A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 洛阳瑄宇光电科技有限公司 | 一种精确测量离轴镜离轴角的装置和方法 |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09162113A (ja) * | 1995-12-04 | 1997-06-20 | Nikon Corp | 直交度測定方法及びステージ装置並びに露光装置 |
| US20030145353A1 (en) * | 1997-05-07 | 2003-07-31 | Lightner Jonathan E. | Starch biosynthetic enzymes |
| JP3413122B2 (ja) * | 1998-05-21 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置及びこれを用いた露光装置並びにデバイス製造方法 |
| US6888638B1 (en) | 1999-05-05 | 2005-05-03 | Zygo Corporation | Interferometry system having a dynamic beam steering assembly for measuring angle and distance |
| WO2002073122A2 (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | Zygo Corporation | Cyclic error reduction in average interferometric position measurements |
| US7019843B2 (en) | 2001-05-10 | 2006-03-28 | Zygo Corporation | Method and apparatus for stage mirror mapping |
| US6700665B2 (en) | 2001-08-20 | 2004-03-02 | Zygo Corporation | Interferometric apparatus for measuring the topography of mirrors in situ and providing error correction signals therefor |
| US6847452B2 (en) * | 2001-08-02 | 2005-01-25 | Zygo Corporation | Passive zero shear interferometers |
| EP1419361A1 (en) * | 2001-08-23 | 2004-05-19 | Zygo Corporation | Dynamic interferometric controlling direction of input beam |
| US6912054B2 (en) * | 2001-08-28 | 2005-06-28 | Zygo Corporation | Interferometric stage system |
| AU2002360461A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-17 | Zygo Corporation | Compensating for effects of non-isotropics gas mixtures in interferometers |
| US7030994B2 (en) * | 2002-02-12 | 2006-04-18 | Zygo Corporation | Method and apparatus to measure fiber optic pickup errors in interferometry systems |
| US6906784B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-06-14 | Zygo Corporation | Spatial filtering in interferometry |
| AU2003234413A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-11 | Zygo Corporation | Compensation for geometric effects of beam misalignments in plane mirror interferometers |
| JP4547257B2 (ja) | 2002-07-08 | 2010-09-22 | ザイゴ コーポレーション | 干渉計システムにおける周期誤差の補正 |
| US7616322B2 (en) * | 2002-07-08 | 2009-11-10 | Zygo Corporation | Cyclic error compensation in interferometry systems |
| US7428685B2 (en) * | 2002-07-08 | 2008-09-23 | Zygo Corporation | Cyclic error compensation in interferometry systems |
| US7262860B2 (en) * | 2002-07-29 | 2007-08-28 | Zygo Corporation | Compensation for errors in off-axis interferometric measurements |
| US7274462B2 (en) * | 2002-09-09 | 2007-09-25 | Zygo Corporation | In SITU measurement and compensation of errors due to imperfections in interferometer optics in displacement measuring interferometry systems |
| US7321432B2 (en) * | 2002-09-09 | 2008-01-22 | Zygo Corporation | Measurement and compensation of errors in interferometers |
| AU2003298613A1 (en) * | 2002-11-04 | 2004-06-07 | Zygo Corporation | Compensation of refractivity perturbations in an intererometer path |
| US7075619B2 (en) * | 2002-12-12 | 2006-07-11 | Zygo Corporation | In-process correction of stage mirror deformations during a photolithography exposure cycle |
| US7327465B2 (en) * | 2003-06-19 | 2008-02-05 | Zygo Corporation | Compensation for effects of beam misalignments in interferometer metrology systems |
| WO2004113826A2 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-29 | Zygo Corporation | Compensation for imperfections in a measurement object and for beam misalignments in plane mirror interferometers |
| US7180603B2 (en) * | 2003-06-26 | 2007-02-20 | Zygo Corporation | Reduction of thermal non-cyclic error effects in interferometers |
| WO2005045529A2 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-19 | Zygo Corporation | Characterization and compensation of errors in multi-axis interferometry system |
| US7379190B2 (en) * | 2004-01-05 | 2008-05-27 | Zygo Corporation | Stage alignment in lithography tools |
| WO2005067579A2 (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-28 | Zygo Corporation | Multi-axis interferometers and methods and systems using multi-axis interferometers |
| US7310152B2 (en) * | 2004-03-03 | 2007-12-18 | Zygo Corporation | Interferometer assemblies having reduced cyclic errors and system using the interferometer assemblies |
| US7280224B2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-10-09 | Zygo Corporation | Interferometry systems and methods of using interferometry systems |
| US7375823B2 (en) * | 2004-04-22 | 2008-05-20 | Zygo Corporation | Interferometry systems and methods of using interferometry systems |
| WO2006014406A2 (en) | 2004-06-30 | 2006-02-09 | Zygo Corporation | Interferometric optical assemblies and systems including interferometric optical assemblies |
| WO2006041984A2 (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Zygo Corporation | Error correction in interferometry systems |
| US7433049B2 (en) * | 2005-03-18 | 2008-10-07 | Zygo Corporation | Multi-axis interferometer with procedure and data processing for mirror mapping |
| US7512452B2 (en) * | 2005-06-13 | 2009-03-31 | Mauro George E | Positioning system for eliminating lost motion effect |
| US7576868B2 (en) * | 2007-06-08 | 2009-08-18 | Zygo Corporation | Cyclic error compensation in interferometry systems |
| CN102540738B (zh) * | 2010-12-16 | 2015-02-11 | 上海微电子装备有限公司 | 一种光束间不平行角度的补偿方法 |
| US9080865B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-07-14 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Orthogonality compensation method for length measurement device and length measurement device using same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4311390A (en) * | 1979-02-27 | 1982-01-19 | Optimetrix Corporation | Interferometrically controlled stage with precisely orthogonal axes of motion |
| US4742286A (en) * | 1985-10-29 | 1988-05-03 | Micro-Stage, Inc. | Gas bearing X-Y-θ stage assembly |
| US4676649A (en) * | 1985-11-27 | 1987-06-30 | Compact Spindle Bearing Corp. | Multi-axis gas bearing stage assembly |
| US5523843A (en) * | 1990-07-09 | 1996-06-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting system |
| JP2646412B2 (ja) * | 1992-02-18 | 1997-08-27 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JPH07260472A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Nikon Corp | ステージ装置の直交度測定方法 |
| JPH09162113A (ja) * | 1995-12-04 | 1997-06-20 | Nikon Corp | 直交度測定方法及びステージ装置並びに露光装置 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP7339964A patent/JPH09162113A/ja active Pending
-
1996
- 1996-11-20 US US08/754,012 patent/US5995225A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-20 KR KR1019960055517A patent/KR100289274B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-13 US US09/310,959 patent/US6134007A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100291226B1 (ko) * | 1998-04-27 | 2001-05-15 | 가네꼬 히사시 | 환경 영향없이 웨이퍼 스테이지의 위치를 정확하게 결정하기위한 레이저 간섭 계측 시스템 및 그 시스템에서 사용되는 방법 |
| JP2003534541A (ja) * | 2000-05-19 | 2003-11-18 | ザイゴ コーポレイション | インサイチュミラー特徴付け |
| JP4824248B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2011-11-30 | ザイゴ コーポレイション | インサイチュミラー特徴付け |
| JP2005522683A (ja) * | 2002-04-09 | 2005-07-28 | ザイゴ コーポレイション | ステージ・ミラーのマッピングのための方法および装置 |
| KR100957190B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2010-05-11 | (주)피에조테크놀리지 | 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치 |
| CN115112053A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 洛阳瑄宇光电科技有限公司 | 一种精确测量离轴镜离轴角的装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100289274B1 (ko) | 2001-09-17 |
| US5995225A (en) | 1999-11-30 |
| US6134007A (en) | 2000-10-17 |
| KR970051941A (ko) | 1997-07-29 |
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