專利名稱：測(cè)量方法、載臺(tái)裝置、及曝光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，是關(guān)于用以測(cè)量進(jìn)行物體移動(dòng)的載臺(tái)等可動(dòng)構(gòu)件的位置資訊的測(cè)量技術(shù)
及載臺(tái)技術(shù)、使用該載臺(tái)技術(shù)進(jìn)行物體的曝光的曝光技術(shù)、使用該曝光技術(shù)制造半導(dǎo)體元 件及液晶顯示元件等的元件的元件制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件等的元件(電子元件、微型元件)的微影制程 中，主要是使用步進(jìn)機(jī)等的靜止曝光型(一次曝光型)的投影曝光裝置、以及掃描步進(jìn)機(jī)等 的掃描型的投影曝光裝置(掃描型曝光裝置)等的曝光裝置，以將形成于標(biāo)線片(或光罩 等)的電路圖案通過投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于涂布有光阻的晶圓(或玻璃板等)上。此種 曝光裝置，為了減低所制造的電路圖案的位置歪斜或重疊誤差，以往是使用以頻率穩(wěn)定化 激光為光源的激光干涉儀，來作為用以定位或移動(dòng)晶圓等的載臺(tái)的位置測(cè)量用途。
激光干涉儀中，激光所傳遞的光路上的氣體的折射率，會(huì)依存于該器體的溫度、壓 力、濕度等而變動(dòng)，折射率的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生干涉儀的測(cè)量值的變動(dòng)(干涉儀的搖晃)。因 此，曝光裝置在以往是使用對(duì)干涉儀的測(cè)量光束的光路吹送經(jīng)溫度控制的氣體的送風(fēng)系 統(tǒng)，藉由使該光路的氣體的溫度穩(wěn)定化，來減低干涉儀的搖晃情形。最近，為了進(jìn)一步提高 激光干涉儀的測(cè)量光束的光路上氣體的溫度穩(wěn)定性，也提出了一種使用筒狀外罩等覆蓋該 測(cè)量光束的光路的至少一部分的曝光裝置(參照例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開平5-2883313號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開平8-261718號(hào)公報(bào) 如上所述，在使用激光干涉儀時(shí)，有需要施以防止搖晃的對(duì)策。然而，特別是掃描 型曝光裝置的晶圓載臺(tái)，在測(cè)量對(duì)象的載臺(tái)高速地縱橫移動(dòng)時(shí)，由于會(huì)因載臺(tái)的移動(dòng)導(dǎo)致 氣流不規(guī)則地變動(dòng)，而仍有干涉儀會(huì)搖晃某種程度的問題。 本發(fā)明的狀態(tài)，其目的是提供能減低周圍氣體的折射率變動(dòng)的影響的測(cè)量技術(shù)及 載臺(tái)技術(shù)、能使用該載臺(tái)技術(shù)提高載臺(tái)的定位精度等的曝光技術(shù)、以及使用該曝光技術(shù)的 元件制造技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1測(cè)量方法，是測(cè)量可動(dòng)構(gòu)件相對(duì)既定構(gòu)件的位移資訊，其具有在該 既定構(gòu)件與該可動(dòng)構(gòu)件中的一方設(shè)置標(biāo)尺，在另一方設(shè)置可檢測(cè)該標(biāo)尺的多個(gè)檢測(cè)器的步 驟；以線膨脹系數(shù)較該可動(dòng)構(gòu)件小的支撐構(gòu)件一體支撐設(shè)置于該既定構(gòu)件的該標(biāo)尺或該多 個(gè)檢測(cè)器的步驟；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊的步驟。
本發(fā)明的第2測(cè)量方法，是以多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)設(shè)置于可動(dòng)構(gòu)件的標(biāo)尺，以測(cè)量該 可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊，其具有以支撐構(gòu)件一體支撐該多個(gè)檢測(cè)器的步驟；以及從該多個(gè) 檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊的步驟；該支撐構(gòu)件，是通過前端部可在相 對(duì)基座構(gòu)件沿該標(biāo)尺表面的方向位移的多個(gè)撓曲構(gòu)件，連結(jié)于線膨脹系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的該基座構(gòu)件。 本發(fā)明的載臺(tái)裝置，可將載臺(tái)相對(duì)既定構(gòu)件定位，其具備設(shè)置于該載臺(tái)與該既定 構(gòu)件的一方的標(biāo)尺；設(shè)置于該載臺(tái)與該既定構(gòu)件的另一方，用以檢測(cè)與該標(biāo)尺位置相關(guān)的 資訊的多個(gè)檢測(cè)器；一體支撐設(shè)置于該既定構(gòu)件的該標(biāo)尺或該多個(gè)檢測(cè)器，且線膨脹系數(shù) 較該載臺(tái)小的支撐構(gòu)件；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果求出該載臺(tái)的位移資訊的控制裝置。 本發(fā)明的第1曝光裝置，是對(duì)基板照射曝光用光而在該基板形成既定圖案；其具 有本發(fā)明的載臺(tái)裝置，是藉由該載臺(tái)裝置定位該基板。 本發(fā)明的第2光裝置，是對(duì)可移動(dòng)的載臺(tái)所保持的基板照射曝光用光而在該基板 形成既定圖案，其具備設(shè)置于該載臺(tái)的標(biāo)尺；用以檢測(cè)與該標(biāo)尺位置相關(guān)的資訊的多個(gè) 檢測(cè)器；一體支撐該多個(gè)檢測(cè)器的支撐構(gòu)件；線膨脹系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的基座構(gòu)件；將 該支撐構(gòu)件以可位移于沿該標(biāo)尺表面的方向的狀態(tài)連結(jié)于該基座構(gòu)件的連結(jié)機(jī)構(gòu)；以及從 該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果求出該載臺(tái)的位移資訊的控制裝置；該連結(jié)機(jī)構(gòu)包含多個(gè)撓曲構(gòu) 件，該多個(gè)撓曲構(gòu)件，是連結(jié)該支撐構(gòu)件與該基座構(gòu)件，且前端部可在沿該標(biāo)尺表面的方向 位移。 又，本發(fā)明的元件制造方法，為一種包含微影制程的元件制造方法，其中是在該 微影制程中使用本發(fā)明的曝光裝置。 根據(jù)本發(fā)明，由于是以檢測(cè)器檢測(cè)設(shè)置于可動(dòng)構(gòu)件(或載臺(tái))或既定構(gòu)件的標(biāo)尺 的方式，因此不需如激光干涉儀般設(shè)置與可動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)動(dòng)程相同程度的光路。能減低周 圍氣體的折射率變動(dòng)的影響。又，當(dāng)可動(dòng)構(gòu)件或既定構(gòu)件的標(biāo)尺從一個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)對(duì)象 區(qū)域脫離時(shí)，例如能切換成可檢測(cè)該標(biāo)尺的另一檢測(cè)器來持續(xù)進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)，由于支撐構(gòu) 件的線膨脹系數(shù)較可動(dòng)構(gòu)件或基座構(gòu)件小，因此假使周圍溫度變動(dòng)，也能抑制多個(gè)檢測(cè)器 間或標(biāo)尺內(nèi)的位置關(guān)系的變動(dòng)，縮小切換多個(gè)檢測(cè)器時(shí)的測(cè)量誤差。因此，在曝光裝置的情 形，能提升載臺(tái)的定位精度。


圖l，是顯示第1實(shí)施形態(tài)的曝光裝置概略構(gòu)成的一部分欠缺的圖。
圖2，是顯示圖1的載臺(tái)裝置的俯視圖。
圖3，是顯示圖1的測(cè)量框架21的截面圖。 圖4，是顯示圖1的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， Al^ AL24及位置測(cè)量用編碼器的配置的圖。
圖5(A)，是顯示晶圓載臺(tái)的俯視圖，圖5(B)，是顯示晶圓載臺(tái)的一部分截面的側(cè) 視圖。 圖6(A)，是顯示測(cè)量載臺(tái)的俯視圖，圖6(B)，是顯示測(cè)量載臺(tái)的一部分截面的側(cè) 視圖。 圖7，是顯示第1實(shí)施形態(tài)的曝光裝置的控制系統(tǒng)主要構(gòu)成的方框圖。 圖8(A)及圖8(B)，是用以說明分別包含配置成陣列狀的多個(gè)讀頭的多個(gè)編碼器
對(duì)晶圓臺(tái)在XY平面內(nèi)的位置測(cè)量及讀頭間的測(cè)量值的接續(xù)。 圖9 (A)，是顯示編碼器構(gòu)成一例的圖，圖9 (B)，是顯示使用沿格子RG的周期方向 延伸較長(zhǎng)的截面形狀的激光光束LB來作為檢測(cè)光的情形。
圖IO(A)，是顯示進(jìn)行第一對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的測(cè)量的狀態(tài)的圖，圖IO(B)，是顯示 進(jìn)行第二對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的測(cè)量的狀態(tài)的圖，圖10 (C)，是顯示晶圓的對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的 排列一例的圖。 圖ll，是顯示第1實(shí)施形態(tài)的測(cè)量及曝光動(dòng)作一例的流程圖。
圖12，是顯示第2實(shí)施形態(tài)的曝光裝置概略構(gòu)成的一部分欠缺的圖。
圖13，是顯示第3實(shí)施形態(tài)的曝光裝置概略構(gòu)成的一部分欠缺的圖。
圖14，是圖13的主要部位的放大立體圖。 圖15，是圖13的測(cè)量框架與讀頭座的長(zhǎng)度變化時(shí)的動(dòng)作說明圖。 圖16(A)，是顯示細(xì)長(zhǎng)棒狀構(gòu)件的圖，圖16(B)，是顯示形成有槽部的撓曲構(gòu)件的













圖17，是顯示圖13的變形例的連結(jié)方法的一部分欠缺的立體圖。 圖18，是用以說明微型元件的制程一例的流程圖。 圖19，是顯示其他實(shí)施形態(tài)的曝光裝置主要部位的一部分欠缺的圖, 圖20 ，是沿圖19的AA線的仰視圖。
20 :主控制裝置 26 :讀頭座 39X"39X2 :X標(biāo)尺 62A 62D :讀頭單元 66 :X讀頭 70B，70D :X編碼器
AL1 :第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)
AS :照射區(qū)域 MTB MST :測(cè)量載臺(tái)
W:晶圓 WST :晶
21，21M :測(cè)量框架
32 :嘴單元
39Y"39Y2 :Y標(biāo)尺 64 :Y讀頭 70A，70C :Y編碼器
113 :撓曲構(gòu)件
AL2i AL24 :第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)
R :標(biāo)線片 WTB :晶圓臺(tái)
具體實(shí)施例方式[第1實(shí)施形態(tài)] 以下，根據(jù)圖式說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)一例。 圖1是概略顯示本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100的構(gòu)成。此曝光裝置100，是步進(jìn)掃 描方式的掃描型曝光裝置、亦即所謂掃描機(jī)。如后述般，本實(shí)施形態(tài)中是設(shè)有投影光學(xué)系統(tǒng) PL，以下，將與此投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX平行的方向設(shè)為Z軸方向、將在與該Z軸方向 正交的面內(nèi)標(biāo)線片與晶圓相對(duì)掃描的方向設(shè)為Y軸方向、將與Z軸及Y軸正交的方向設(shè)為 X軸方向，且將繞X軸、Y軸、及Z軸的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為9x、 9y、及9z方向。
曝光裝置IOO，包含照明系統(tǒng)10 ;標(biāo)線片載臺(tái)RST，是保持該照明系統(tǒng)10的曝光 用照明用光(曝光用光)IL所照明的標(biāo)線片R ;投影單元PU，包含用以使從標(biāo)線片R射出的 照明光IL投射于晶圓W上的投影光學(xué)系統(tǒng)PL ;載臺(tái)裝置50，具有晶圓載臺(tái)WST及測(cè)量載臺(tái) MST ;以及上述裝置的控制系統(tǒng)等。在晶圓載臺(tái)WST上裝載有晶圓W。 照明系統(tǒng)IO，例如日本特開2001-313250號(hào)公號(hào)(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)公開第
72003/0025890號(hào)說明書)等所揭示，其包含光源、具有包含光學(xué)積分器(復(fù)眼透鏡、桿狀積 分器(內(nèi)面反射型積分器)、繞射光學(xué)元件等)等的照度均一化光學(xué)系統(tǒng)、標(biāo)線片遮簾等 (均未圖示)的照明光學(xué)系統(tǒng)。照明系統(tǒng)10，是籍由照明光IL，以大致均一的照度來照明 被標(biāo)線片遮簾規(guī)定的標(biāo)線片R上的狹縫狀照明區(qū)域IAR。作為一例，是使用ArF準(zhǔn)分子激 光(波長(zhǎng)193nm)來作為照明光IL。又，例如也能使用KrF準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)247nm) 、F2激 光(波長(zhǎng)157nm)、YAG激光的諧波、固態(tài)激光(半導(dǎo)體激光等)的諧波、或水銀燈的亮線(i 等)等來作為照明光IL。 在前述標(biāo)線片載臺(tái)RTS上例如籍由真空吸附固定有標(biāo)線片R，該標(biāo)線片R是在其圖 案面(下面)形成有電路圖案等。標(biāo)線片載臺(tái)RST，能籍由例如包含線性馬達(dá)等的圖7的標(biāo) 線片載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)11而在XY平面內(nèi)微幅驅(qū)動(dòng)，且能以指定的掃描速度驅(qū)動(dòng)于掃描方向(Y 方向)。 圖1的標(biāo)線片載臺(tái)RST在移動(dòng)面內(nèi)的位置(包含9z方向的旋轉(zhuǎn)資訊)，是藉由 標(biāo)線片干涉儀116通過移動(dòng)鏡15(也可是對(duì)載臺(tái)的端面進(jìn)行鏡面加工后的反射面)例如 0. 5 lnm左右的分析能力隨時(shí)檢測(cè)。標(biāo)線片干涉儀116的測(cè)量值，是傳送至圖7的主控制 裝置20。主控制裝置20，即根據(jù)標(biāo)線片干涉儀116的測(cè)量值算出標(biāo)線片載臺(tái)RST在至少X 方向、Y方向及e z方向的位置，且籍由根據(jù)該計(jì)算結(jié)果控制標(biāo)線片載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)ll，來控 制標(biāo)線片載臺(tái)RST的位置及速度。又，標(biāo)線片干涉儀116也可測(cè)量標(biāo)線片載臺(tái)RST在Z方 向、9x及9y方向的至少一個(gè)的位置資訊。 圖1中，配置于標(biāo)線片載臺(tái)RST下方的投影單元PU，包含鏡筒40 ;以及投影光學(xué) 系統(tǒng)PL，具有由以既定位置關(guān)系保持于該鏡筒40內(nèi)的多個(gè)光學(xué)元件。作為投影光學(xué)系統(tǒng) PL，例如是使用包含沿光軸AX排列的多個(gè)透鏡元件的折射光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL，例 如是兩側(cè)遠(yuǎn)心且具有既定投影倍率13 (例如l/4倍、l/5倍、或l/8倍等)。當(dāng)以來自照明 系統(tǒng)10的照明光IL來照明照明區(qū)域IAR時(shí)，籍由通過標(biāo)線片R的照明光IL，使照明區(qū)域I AR內(nèi)的標(biāo)線片R的電路圖案像通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL形成于表面涂布有光阻(感光劑)的 晶圓W上的曝光區(qū)域IA(與照明區(qū)域IAR共軛)。 此外，曝光裝置100，是進(jìn)行適用液浸法的曝光。此時(shí)，也可使用包含反射鏡與透鏡 的反折射系統(tǒng)來作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL。又，在晶圓W可不僅形成感光層，而也可形成例如用 以保護(hù)晶圓或感光層的保護(hù)膜(頂層涂布膜)等。 又，本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100，由于是進(jìn)行適用液浸法的曝光，因此是設(shè)有構(gòu)成 局部液浸裝置8—部分的嘴單元32，來包圍用以保持前端透鏡191的鏡筒40的下端部周 圍，該前端透鏡191是構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最靠像面?zhèn)?晶圓W側(cè))的光學(xué)元件的透鏡。
圖1中，嘴單元32具有能供應(yīng)曝光用液體Lq的供應(yīng)口與能回收曝光用液體Lq的 回收口。在該回收口配置有多孔構(gòu)件(網(wǎng)眼)。能與晶圓W表面對(duì)向的嘴單元32的下面， 包含配置成包圍多孔構(gòu)件的下面及用以使照明光IL通過的開口的各平坦面。又，該供應(yīng) 口，是通過形成于嘴單元32內(nèi)部的供應(yīng)流路及供應(yīng)管31A連接于能送出曝光用液體Lq的 液體供應(yīng)裝置186(參照?qǐng)D7)。該回收口，是通過形成于嘴單元32內(nèi)部的回收流路及回收 管31B連接于能回收至少液體Lq的液體回收裝置189(參照?qǐng)D7)。 液體供應(yīng)裝置186，是包含液體槽、加壓泵、溫度控制裝置、以及用以控制液體對(duì)供 應(yīng)管31A的供應(yīng)及停止的流量控制閥等，能送出潔凈且溫度經(jīng)調(diào)整的曝光用液體Lq。液體回收裝置189，是包含液體的槽及吸引泵、以及通過回收管31B控制液體的回收及停止的流 量控制閥等，而能回收曝光用液體Lq。此外，液體槽、加壓(吸引)泵、溫度控制裝置、控制 閥等，曝光裝置100不需全部具備，也能將其至少一部分由設(shè)有曝光裝置100的工廠內(nèi)的設(shè) 備來代替。 圖7的液體供應(yīng)裝置186及液體回收裝置189的動(dòng)作籍由主控制裝置20來控制。 自圖7的液體供應(yīng)裝置186送出的曝光用液體Lq，在流經(jīng)圖1的供應(yīng)管31A及嘴單元32的 供應(yīng)流路后，自該供應(yīng)口供應(yīng)至照明光I L的光路空間。又，藉由驅(qū)動(dòng)圖7的液體回收裝置 189，自該回收口回收的曝光用液體Lq，是在流經(jīng)嘴單元32的回收流路后，通過回收管31B 被液體回收裝置189回收。圖7的主控制裝置20，藉由同時(shí)進(jìn)行供應(yīng)口的液體供應(yīng)動(dòng)作與 嘴單元32的回收口的液體回收動(dòng)作，以液體Lq充滿包含圖1的前端透鏡191與晶圓W間 的照明光IL的光路空間的液浸區(qū)域14(參照?qǐng)D3)，以形成液體Lq的液浸空間。
本實(shí)施形態(tài)中，作為上述曝光用液體Lq，是使用可使ArF準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)193nm 的光)透射的純水。純水，具有在半導(dǎo)體制造工廠等能容易地大量獲得且對(duì)晶圓上的光阻 及光學(xué)透鏡等無(wú)不良影響的優(yōu)點(diǎn)。水對(duì)ArF準(zhǔn)分子激光的折射率n為大致1.44。在該水 中，照明光IL的波長(zhǎng)，被縮短至193nmX 1/n =約134nm，因此可提升解析度。
從上述說明可清楚得知，本實(shí)施形態(tài)的局部液浸裝置8，是包含嘴單元32、液體供 應(yīng)裝置186、液體回收裝置189、液體的供應(yīng)管31A及回收管31B等。此外，局部液浸裝置8 的一部分、例如至少嘴單元32，也可懸吊支撐于用以保持投影單元PU的主框架(包含前述 的鏡筒固定座)，或也可設(shè)置于與主框架不同的框架構(gòu)件。本實(shí)施形態(tài)中，是將嘴單元32設(shè) 置于與投影單元PU獨(dú)立懸吊支撐的測(cè)量框架。此情況下，也可不懸吊支撐投影單元PU。
此外，即使測(cè)量載臺(tái)MST位于圖1的投影單元PU下方時(shí)，也能與上述同樣地將水 充滿于后述測(cè)量臺(tái)與前端透鏡191之間。又，上述說明中，作為一例，雖分別設(shè)有各一個(gè)液 體供應(yīng)管(嘴)與液體回收管(嘴)，但并不限于此，只要在考量與周圍構(gòu)件的關(guān)系下也能 進(jìn)行配置的話，也可采用例如國(guó)際公開第99/49504號(hào)小冊(cè)子所揭示的具有多個(gè)嘴的構(gòu)成。 扼要言之，只要是能將液體供應(yīng)至構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL最下端的光學(xué)構(gòu)件(前端透鏡)191 與晶圓W之間的構(gòu)成，該構(gòu)成可為任意者。例如，本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置，也能適用在揭示 于國(guó)際公開第2004/053955號(hào)小冊(cè)子的液浸機(jī)構(gòu)或歐洲專利公開第1420298號(hào)說明書的液 浸機(jī)構(gòu)等。 回到圖1，載臺(tái)裝置50，具備；晶圓載臺(tái)WST及測(cè)量載臺(tái)MST，是配置于底座12上 方；干涉儀系統(tǒng)118(參照?qǐng)D7)，包含測(cè)量此等載臺(tái)WST、MST的位置資訊的Y軸干涉儀16、 18 ;后述的編碼器系統(tǒng)，是在曝光時(shí)等用以測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位置資訊；以及載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)124(參照?qǐng)D7)，是驅(qū)動(dòng)載臺(tái)WST、MST等。 在晶圓載臺(tái)WST、測(cè)量載臺(tái)MST各自的底面的多處，設(shè)有未圖示的非接觸軸承、例 如真空預(yù)壓型空氣靜壓軸承(以下稱為「空氣墊」)，籍由從此等空氣墊往底座12上面噴出 的加壓空氣的靜壓，使晶圓載臺(tái)WST、測(cè)量載臺(tái)MST通過數(shù)P m程度之間隙以非接觸方式支 撐于底座12的上方。又，載臺(tái)WST、MST，是可藉由圖7的載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)124而獨(dú)立驅(qū)動(dòng)于Y 方向及X方向的二維方向。 進(jìn)一步詳述之，如圖2的俯視圖所示，在地面上，延伸于Y軸方向的一對(duì)Y軸固定 件86，S7隔著底座12分別配置于X軸方向的一側(cè)與另一側(cè)。Y軸固定件86，87例如由內(nèi)
9裝有永久磁石群的磁極單元構(gòu)成，該永久磁石群是由沿Y軸方向以既定間隔且交互配置的 多組N極磁石與S極磁石構(gòu)成。于Y軸固定件86， 87，各兩個(gè)的Y軸可動(dòng)件82， 84及83， 85 是設(shè)置成分別以非接觸方式卡合的狀態(tài)。亦即，合計(jì)四個(gè)的Y軸可動(dòng)件82，84，83，85，是呈 插入于XZ截面為U字型的Y軸固定件86或87的內(nèi)部空間的狀態(tài)，分別通過未圖示空氣墊 例如通過數(shù)P m程度的間隙來以非接觸方式支撐于所對(duì)應(yīng)的Y軸固定件86或87。各Y軸 可動(dòng)件82，84，83，85，例如是由內(nèi)裝有沿Y軸方向相距既定間隔所配置的電樞線圈的電樞 元件單元所構(gòu)成。亦即，本實(shí)施形態(tài)中，是以電樞元件單元所構(gòu)成的Y軸可動(dòng)件82， 84與磁 極單元所構(gòu)成的Y軸固定件86，來分別構(gòu)成移動(dòng)線圈型的Y軸線性馬達(dá)。同樣地，以Y軸可 動(dòng)件83，85與Y軸固定件87，分別構(gòu)成移動(dòng)線圈型的Y軸線性馬達(dá)。以下，將上述四個(gè)Y軸 線性馬達(dá)分別使用與各可動(dòng)件82，84，83，85相同的符號(hào)來適當(dāng)稱為Y軸線性馬達(dá)82、 Y軸 線性馬達(dá)84、 Y軸線性馬達(dá)83及Y軸線性馬達(dá)85。 上述四個(gè)Y軸線性馬達(dá)中，兩個(gè)Y軸線性馬達(dá)82，83的可動(dòng)件82，83，是分別固定 于延伸在X軸方向的X軸固定件80長(zhǎng)邊方向的一端與另一端。又，剩余的兩個(gè)Y軸線性馬 達(dá)84，S5的可動(dòng)件84，85，是固定于延伸在X軸方向的X軸固定件81的一端與另一端。據(jù) 此，X軸固定件80，81，即可藉由各一對(duì)的Y軸線性馬達(dá)82，83，84，85分別沿Y軸被驅(qū)動(dòng)。
各X軸固定件80，81，例如是由分別內(nèi)裝有沿X軸方向相距既定間隔配置的電樞線 圈的電樞元件單元所構(gòu)成。 —X軸固定件81，是設(shè)置成插入形成于載臺(tái)本體91(構(gòu)成晶圓載臺(tái)WST—部分，參 照?qǐng)D1)的未圖示開口的狀態(tài)。在該載臺(tái)本體91的上述開口內(nèi)部例如設(shè)有具永久磁石群的 磁極單元，該永久磁石群是由沿X軸方向以既定間隔且交互配置的多組N極磁石與S極磁 石構(gòu)成。以該磁極單元與X軸固定件81來構(gòu)成用以將載臺(tái)本體91驅(qū)動(dòng)于X軸方向的動(dòng)磁 型X軸線性馬達(dá)。同樣地，另一 X軸固定件80，是設(shè)置成插入形成于載臺(tái)本體92 (構(gòu)成測(cè)量 載臺(tái)MST)的未圖示開口的狀態(tài)。在該載臺(tái)本體92的上述開口內(nèi)部設(shè)有與晶圓載臺(tái)WST側(cè) (載臺(tái)本體91側(cè))同樣的磁極單元。以該磁極單元與X軸固定件80來構(gòu)成用以將測(cè)量載 臺(tái)MST驅(qū)動(dòng)于X軸方向的動(dòng)磁型X軸線性馬達(dá)。 本實(shí)施形態(tài)中，構(gòu)成載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)124的上述各線性馬達(dá)，是由圖7所示的主控制 裝置20來控制。此外，各線性馬達(dá)，并不限定于動(dòng)磁型或移動(dòng)線圈型的任一方，能視需要來 適當(dāng)選擇。此外，籍由稍微改變一對(duì)Y軸線性馬達(dá)84，85(或82，83)分別產(chǎn)生的推力，而能 控制晶圓載臺(tái)WST(或測(cè)量載臺(tái)MST)的偏轉(zhuǎn)(繞e z的方向的旋轉(zhuǎn))。
晶圓載臺(tái)WST，包含前述載臺(tái)本體91 ;以及晶圓臺(tái)WTB，是通過未圖示Z調(diào)平機(jī)構(gòu) (例如音圈馬達(dá)等)裝載于該載臺(tái)本體91上，可相對(duì)載臺(tái)本體91微幅驅(qū)動(dòng)在Z軸方向、ex 方向、以及9y方向。 在晶圓臺(tái)WTB上設(shè)有藉由真空吸附等來保持晶圓W的晶圓保持具(未圖示)。晶 圓保持具雖可與晶圓臺(tái)WTB形成為一體，但本實(shí)施形態(tài)中晶圓保持具與晶圓臺(tái)WTB是分別 構(gòu)成，藉由例如真空吸附等將晶圓保持具固定于晶圓臺(tái)WTB的凹部?jī)?nèi)。又，在晶圓臺(tái)WTB上 面設(shè)有板體(撥液板)28，該板體是與裝載在晶圓保持具上的晶圓表面大致同一面高、其外 形(輪廓)為矩形且在其中央部形成有較晶圓保持具(晶圓的裝載區(qū)域)大一圈的圓形開 口 。板體28，是由低熱膨脹系數(shù)的材料、例如玻璃或陶瓷(首德公司的Zerodur (商品名))、 Al203或TiC等)構(gòu)成，在其表面例如由氟樹脂材料、聚四氟乙烯(鐵氟龍(注冊(cè)商標(biāo)))等氟系樹脂材料、丙烯酸系樹脂材料或硅系樹脂材料等來形成撥液膜。 進(jìn)一步地，如圖5A的晶圓臺(tái)WTB(晶圓載臺(tái)WST)的俯視圖所示，板體28具有用以 包圍圓形開口的外形(輪廓)為矩形的第1撥液區(qū)域28a、以及配置于第1撥液區(qū)域28a周 圍的矩形框狀(環(huán)狀)第2撥液區(qū)域28b。第l撥液區(qū)域28a，例如在進(jìn)行曝光動(dòng)作時(shí)，形 成有從晶圓表面超出的液浸區(qū)域14 (參照?qǐng)D3)的至少一部分，第2撥液區(qū)域28b，是形成有 后述編碼器系統(tǒng)用的標(biāo)尺。此外，板體28的表面的至少一部分也可不與晶圓表面為同一面 高，亦即也可是相異的高度。又，板體28雖可是單一板體，但在本實(shí)施形態(tài)中為多個(gè)板體， 例如組合分別與第1及第2撥液區(qū)域28a， 28b對(duì)應(yīng)的第1及第2撥液板來構(gòu)成。本實(shí)施形 態(tài)中的液體Lq由于是純水，因此是對(duì)撥液區(qū)域28a， 28b例如施有撥水涂層。
此情形下，與照明光IL會(huì)照射于內(nèi)側(cè)的第1撥水板28a相對(duì)地，照明光IL幾乎不 會(huì)照射到外側(cè)的第2撥水板28b?？剂康酱它c(diǎn)，本實(shí)施形態(tài)中是在第l撥水板28a表面施以 對(duì)照明光IL(此時(shí)為真空紫外區(qū)的光)有充分的耐性的撥水涂布膜，而在第2撥水板28b 表面施以對(duì)照明光IL的耐性較第1撥水區(qū)域28a差的撥水涂布膜。 又，由圖5A可清楚得知，在第1撥水區(qū)域28a的+Y方向側(cè)端部的X方向的中央部 形成有長(zhǎng)方形缺口 ，在此缺口與第2撥水區(qū)域28b所包圍的長(zhǎng)方形空間內(nèi)部(缺口內(nèi)部) 埋入有測(cè)量板30。在此測(cè)量板30的長(zhǎng)邊方向中央(晶圓臺(tái)WTB的中心線LL上)形成基準(zhǔn) 標(biāo)記FM，在該基準(zhǔn)標(biāo)記的X方向一側(cè)與另一側(cè)，形成有相對(duì)基準(zhǔn)標(biāo)記中心配置成對(duì)稱的一 對(duì)空間像測(cè)量狹縫圖案(狹縫狀測(cè)量用圖案)SL。各空間像測(cè)量狹縫圖案SL，例如是使用 具有沿Y方向與X方向的邊的L字形狹縫圖案，或分別沿X方向及Y方向延伸的兩個(gè)直線 狀狹縫圖案等。 又，如圖5B所示，收納有送光系統(tǒng)36(由包含物鏡、反射鏡、中繼透鏡等的光學(xué)系 統(tǒng)構(gòu)成)的L字形框體，是以從晶圓臺(tái)WTB貫通載臺(tái)本體91內(nèi)部一部分的狀態(tài)，安裝成一 部分埋入于上述各空間像測(cè)量狹縫圖案SL下方的晶圓載臺(tái)WST內(nèi)部的狀態(tài)。雖省略圖示， 但送光系統(tǒng)36是與上述一對(duì)空間像測(cè)量狹縫圖案SL對(duì)應(yīng)設(shè)置有一對(duì)。送光系統(tǒng)36，是將 透射過空間像測(cè)量狹縫圖案SL的照明光IL沿L字形路徑導(dǎo)引，并朝向Y方向射出。
再者，在第2撥水區(qū)域28b上面，沿其四邊各以既定間距直接形成有多個(gè)格子線 37，38。進(jìn)一步詳言之，在第2撥水區(qū)域28b的X方向兩側(cè)(圖5A中的左右兩側(cè))的區(qū)域 分別形成有Y標(biāo)尺39Y" 39Y2，此Y標(biāo)尺39Y" 39Y2，例如是以延伸于X方向的格子線38以既 定間距沿平行于Y軸的方向(Y方向)而形成的、周期性排列于Y方向的反射型格子(例如 相位型繞射光柵)所構(gòu)成。 同樣地，在第2撥水區(qū)域28b的Y軸方向一側(cè)與另一側(cè)(圖5A中的上下兩側(cè))的 區(qū)域分別形成有X標(biāo)尺39Xp 39X2，此X標(biāo)尺39Xp 39X2，例如是以延伸于Y方向的格子線37 以既定間距沿平行于X軸的方向(X方向)而形成的、周期性排列于X方向的反射型格子 (例如繞射光柵)所構(gòu)成。 上述各標(biāo)尺39Yp 39Y2， 39X" 39X2，，例如是以全像片等來在第2撥水區(qū)域28b表面 作成反射型繞射光柵。此時(shí)，在各標(biāo)尺是以既定間隔(間距)而刻出由窄狹縫或槽等構(gòu)成 的格子來作為標(biāo)度。用于各標(biāo)尺的繞射光柵的種類并不限定，不僅能以機(jī)械方式形成槽等， 例如也可是將干涉紋燒結(jié)于感光性樹脂來加以作成。不過，各標(biāo)尺，例如是以138nm 4ym 間的間距(例如lPm間距)將上述繞射光柵的標(biāo)度刻于薄板狀玻璃來作成。此等標(biāo)尺是被前述撥液膜(撥水膜)覆蓋。此外，圖5A中為了方便表示，格子的間距是圖示成較實(shí)際 間距大許多。此點(diǎn)在其他的圖中也相同。 承上所述，本實(shí)施形態(tài)由于將第2撥水區(qū)域28b本身構(gòu)成標(biāo)尺，因此是使用低熱膨 脹的玻璃板來作為第2撥水區(qū)域28b。然而并不限于此，也可將形成有格子的低熱膨脹的玻 璃板等所構(gòu)成的標(biāo)尺構(gòu)件，藉由例如板彈簧(或真空吸附)等固定于晶圓臺(tái)WTB上面，以避 免其產(chǎn)生局部性的伸縮，此時(shí)，也可將在全面施有同一撥水涂布膜的撥水板代用為板體28。
晶圓臺(tái)WTB的-Y端面，-X端面，是分別施以鏡面加工而形成為圖2所示的反射面 17a，17b。干涉儀系統(tǒng)118(參照?qǐng)D7)的Y軸干涉儀16及X軸干涉儀126(參照?qǐng)D2)，是分 別對(duì)此等反射面17a， 17b投射干涉儀光束(測(cè)距光束)，并籍由接收各自的反射光。接著， 干涉儀16及126，測(cè)量各反射面從基準(zhǔn)位置(例如配置于投影單元PU的參照鏡)的位移、 亦即晶圓載臺(tái)WST在XY平面內(nèi)的位置資訊，并將該測(cè)量值供應(yīng)至主控制裝置20。本實(shí)施形 態(tài)中，作為Y軸干涉儀16及X軸干涉儀126，均使用具有多個(gè)光軸的多軸干涉儀，主控制裝 置20，不但能根據(jù)此等Y軸干涉儀16及126的測(cè)量值來測(cè)量晶圓臺(tái)WTB的X， Y位置，也能 測(cè)量9x方向的旋轉(zhuǎn)資訊(縱搖)、9y方向的旋轉(zhuǎn)資訊(橫搖)、以及9z方向的旋轉(zhuǎn)資 訊(偏搖)。 本實(shí)施形態(tài)中，晶圓載臺(tái)WST (晶圓臺(tái)WTB)在XY平面內(nèi)的位置資訊(包含9 z方 向的旋轉(zhuǎn)資訊)，主要是藉由包含上述Y標(biāo)尺、X標(biāo)尺等的后述編碼器系統(tǒng)來測(cè)量，干涉儀 16，126的測(cè)量值是輔助性地用于修正(校正)該編碼器系統(tǒng)的長(zhǎng)期性變動(dòng)(例如因標(biāo)尺隨 時(shí)間的變化等所造成)等。又，Y軸干涉儀16的用途，是為了更換晶圓，而在后述卸載位置 及裝載位置附近測(cè)量晶圓臺(tái)WTB的Y位置等。又，例如在裝載動(dòng)作與對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作的期間、及/ 或曝光動(dòng)作與卸載動(dòng)作的期間中晶圓載臺(tái)WST移動(dòng)，也使用干涉儀系統(tǒng)118的測(cè)量資訊、亦 即在五自由度方向(X軸、Y軸、9x、 9y、 9z方向)的位置資訊的至少一個(gè)。
此外，干涉儀系統(tǒng)118的Y軸干涉儀16、X軸干涉儀126、以及后述的測(cè)量載臺(tái)MST 用的Y軸干涉儀18、X軸干涉儀130，是如圖1中的測(cè)量框架21的俯視圖的圖3所示，通過 支撐構(gòu)件24A， 24C， 24B， 24D支撐于測(cè)量框架21的底面。然而，也可將Y軸干涉儀16， 18及 X軸干涉儀126， 130設(shè)置于保持投影單元PU的主框架，或與如前所述懸吊支撐的投影單元 PU設(shè)置成一體。此等情形下，也可干涉儀16， 18， 126， 130，僅包含用以分離及合成射向載臺(tái) 的測(cè)距光束與射向參照鏡的參照光束的干涉儀光學(xué)系統(tǒng)的部分，接收測(cè)距光束與參照光束 的干涉光的接收器(光電檢測(cè)器)的部分是以未圖示柱架支撐。 此外，本實(shí)施形態(tài)中，晶圓載臺(tái)WST雖包含可在XY平面內(nèi)移動(dòng)自如的載臺(tái)本體91 ， 以及裝載于該載臺(tái)本體91上、可相對(duì)載臺(tái)本體91被微幅驅(qū)動(dòng)于Z方向、9x方向、以及ez 方向的晶圓臺(tái)WTB，但并不限于此，也可采用能在六自由度移動(dòng)的單一載臺(tái)來作為晶圓載臺(tái) WST。又，也可在晶圓臺(tái)WTB設(shè)置由平面鏡構(gòu)成的移動(dòng)鏡來代替反射面17b。再者，配置參照 鏡(基準(zhǔn)面)的位置不限于投影單元PU，也不一定要使用固定鏡來測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位 置資訊。 又，本實(shí)施形態(tài)中，由干涉儀系統(tǒng)118測(cè)量的晶圓載臺(tái)WST的位置資訊，并不用在 后述曝光動(dòng)作或?qū)?zhǔn)動(dòng)作等，而主要是用在編碼器系統(tǒng)的校正動(dòng)作(亦即測(cè)量值的校正) 等，但例如也可將干涉儀系統(tǒng)118的測(cè)量資訊(亦即五自由度方向的位置資訊的至少一個(gè)) 用在例如曝光動(dòng)作及/或?qū)?zhǔn)動(dòng)作等。本實(shí)施形態(tài)中，編碼器系統(tǒng)是測(cè)量晶圓載臺(tái)WST在
12三自由度方向、亦即X方向、Y方向、以及9z方向的位置資訊。因此，在進(jìn)行曝光動(dòng)作等時(shí)， 干涉儀系統(tǒng)118的測(cè)量資訊中，可僅使用與編碼器系統(tǒng)對(duì)晶圓載臺(tái)WST的位置資訊的測(cè)量
方向(x方向、Y方向、以及ez方向)相異的方向，例如在ex方向及/或ey方向的位置
資訊，或除了該相異方向的位置資訊以外，再加上使用與編碼器系統(tǒng)的測(cè)量方向相同方向
(亦即X方向、Y方向、以及9z方向的至少一個(gè))的位置資訊。又，干涉儀系統(tǒng)118也可測(cè) 量晶圓載臺(tái)WST在Z軸方向的位置資訊。此時(shí)，也可在曝光動(dòng)作中使用Z軸方向的位置資 訊。 在圖1的測(cè)量載臺(tái)MST，是在載臺(tái)本體92上固定平板狀測(cè)量臺(tái)MTB而構(gòu)成。在測(cè) 量臺(tái)MTB及載臺(tái)本體92設(shè)有各種測(cè)量用構(gòu)件。作為該測(cè)量用構(gòu)件，例如圖2及圖6A所示， 是采用具有針孔狀受光部的照度不均感測(cè)器94、用以測(cè)量投影光學(xué)系統(tǒng)PL所投影的圖案 空間像(投影像)的空間像測(cè)量器96、以及波面像差測(cè)量器98等。 此外，本實(shí)施形態(tài)中，是進(jìn)行藉由通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL與液體(水)Lq以照明光 IL使晶圓W曝光的液浸曝光，與此對(duì)應(yīng)地，用于使用照明光IL的測(cè)量的上述照度不均感測(cè) 器94 (以及照度監(jiān)測(cè)器)、空間像測(cè)量器96、以及波面像差測(cè)量器98，是通過投影光學(xué)系統(tǒng) PL及水接收照明光IL。如圖6B所示，在測(cè)量載臺(tái)MST的載臺(tái)本體92的-Y方向側(cè)端面固 定有框狀安裝構(gòu)件42。又，在載臺(tái)本體92的-Y方向側(cè)端面，安裝構(gòu)件42開口內(nèi)部的在X 方向的中心位置附近，是以能與前述圖5B的一對(duì)送光系統(tǒng)36對(duì)向的配置固定有一對(duì)受光 系統(tǒng)44。各受光系統(tǒng)44，是由中繼透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)、受光元件(例如光電倍增管等)、以 及收納此等的框體構(gòu)成。由圖5B及圖6B、以及截至目前為止的說明可知，本實(shí)施形態(tài)中，在 晶圓載臺(tái)WST與測(cè)量載臺(tái)MST于Y軸方向接近既定距離以內(nèi)的狀態(tài)(包含接觸狀態(tài))下， 透射過測(cè)量板30的各空間像測(cè)量狹縫圖案SL的照明光IL是被前述各送光系統(tǒng)36導(dǎo)引， 而以各受光系統(tǒng)44的受光元件接收光。亦即，藉由測(cè)量板30、送光系統(tǒng)36、以及受光系統(tǒng) 44，來構(gòu)成與前述日本特開2002-14005號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2002/0041377 號(hào)說明書)、等所揭示的相同的空間像測(cè)量裝置45(參照?qǐng)D7)。 在圖6B的安裝構(gòu)件42上，在X軸方向延伸設(shè)置有由截面矩形的棒狀構(gòu)件構(gòu)成的 作為基準(zhǔn)構(gòu)件的基準(zhǔn)桿(以下簡(jiǎn)稱為「CD桿」)46。此CD桿46，是藉由全動(dòng)態(tài)框構(gòu)造以動(dòng) 態(tài)方式支撐于測(cè)量載臺(tái)MST上。 由于CD桿46為原器(測(cè)量基準(zhǔn))，因此其材料是采用低熱膨脹系數(shù)的光學(xué)玻璃陶 瓷、例如首德公司的Zerodur(商品名)等。此CD桿46的上面(表面)的平坦度設(shè)定得較 高，與所謂基準(zhǔn)平面板相同程度。又，在該CD桿46的長(zhǎng)邊方向一側(cè)與另一側(cè)端部附近，是 如圖6A所示分別形成有以Y方向?yàn)橹芷诜较虻幕鶞?zhǔn)格子(例如繞射光柵)52。此一對(duì)基準(zhǔn) 格子52的形成方式，是隔著既定距離(L)在CD桿46的X軸方向中心、亦即相隔前述中心 線CL配置成對(duì)稱。 又，在該CD桿46上面以圖6A所示的配置形成有多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記M。該多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo) 記M，是以同一間距在Y軸方向形成為三行的排列，各行排列形成為在X方向彼此偏移既定 距離。各基準(zhǔn)標(biāo)記M，例如使用可藉由后述第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)、第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)來檢測(cè)的尺寸的二 維標(biāo)記?；鶞?zhǔn)標(biāo)記M的形狀(構(gòu)成)雖也可與前述圖5A的基準(zhǔn)標(biāo)記FM相異，但本實(shí)施形 態(tài)中基準(zhǔn)標(biāo)記M與基準(zhǔn)標(biāo)記FM是相同構(gòu)成，且也與晶圓W的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相同構(gòu)成。此外，本 實(shí)施形態(tài)中，CD桿46的表面及測(cè)量臺(tái)MTB (也可包含前述測(cè)量用構(gòu)件)的表面均分別以撥液膜(撥水膜)覆蓋。 如圖2所示，測(cè)量臺(tái)MTB的+Y端面、-X端面也形成有與前述晶圓臺(tái)WTB同樣的反 射面19a，19b。干涉儀系統(tǒng)118(參照?qǐng)D7)的Y軸干涉儀18及X軸干涉儀130，是分別對(duì) 此等反射面19a， 19b投射干涉儀光束(測(cè)距光束)，并籍由接收各自的反射光，測(cè)量各反射 面從基準(zhǔn)位置的位移、亦即測(cè)量載臺(tái)MST的位置資訊(例如至少包含X方向及Y方向的位 置資訊與9 z方向的旋轉(zhuǎn)資訊)，并將該測(cè)量值供應(yīng)至主控制裝置20。
此外，如圖2所示，在X軸固定件81及80的X方向的兩端部設(shè)有制動(dòng)器機(jī)構(gòu)48A， 48B。制動(dòng)器機(jī)構(gòu)48A，包含減震器47A，47B，是設(shè)置于X軸固定件81，是例如由油阻尼器 構(gòu)成的緩沖裝置；開口 51A，51B，是設(shè)置于X軸固定件80的減震器47A， 47B的對(duì)向位置；以 及開關(guān)此等開口的開閉器49A， 49B。通過開閉器49A， 49B的開口 51A， 51B的開閉狀態(tài)，是籍 由設(shè)置于開閉器49A，49B附近的開關(guān)感測(cè)器(參照?qǐng)D7) 101來檢測(cè)，該檢測(cè)結(jié)果送至主控 制裝置20。 此處，以制動(dòng)器機(jī)構(gòu)48A為代表說明前述制動(dòng)器機(jī)構(gòu)48A，48B的作用。
圖2中，在開閉器48A處于關(guān)閉開口 51A的狀態(tài)的情形下，當(dāng)X軸固定件81與X 軸固定件80接近時(shí)，也籍由減震器47A與開閉器49A的接觸(抵接)，使X軸固定件80， 81 彼此不能更加接近。另一方面，當(dāng)開閉器49A開啟使開口 51A成為開放狀態(tài)時(shí)，若X軸固定 件81 ， 80彼此接近，即會(huì)使減震器47A的前端部的至少一部分進(jìn)入開口 51A內(nèi)，而能使X軸 固定件80， 81彼此更接近。其結(jié)果，能使晶圓臺(tái)WTB與測(cè)量臺(tái)MTB(CD桿46)彼此接觸(或 使其接近至相距300 ii m左右的距離)。 圖2中，在X軸固定件80的+乂端部設(shè)有間隔偵測(cè)感測(cè)器43八，43(:與撞擊偵測(cè)感 測(cè)器43B， 43D，在X軸固定件81的+Y側(cè)突設(shè)有延伸于Y方向的細(xì)長(zhǎng)板狀構(gòu)件41A。間隔偵 測(cè)感測(cè)器43A，43C，例如由透射型光感測(cè)器(例如LED-光電晶體的元件構(gòu)成的感測(cè)器)構(gòu) 成，使X軸固定件80與X軸固定件81接近，板狀構(gòu)件41A即進(jìn)入間隔偵測(cè)感測(cè)器43A之間， 減少受光量，因此能偵測(cè)到X軸固定件80，81的間隔已小于既定距離。
撞擊偵測(cè)感測(cè)器43B， 43D，是與間隔偵測(cè)感測(cè)器43A， 43C相同的光電感測(cè)器，配置 于其深處。籍由此撞擊偵測(cè)感測(cè)器43B， 43D，在X軸固定件81， 80彼此更接近、使晶圓臺(tái)WTB 與CD桿46 (測(cè)量臺(tái)MTB)接觸的階段時(shí)(或接近至300 y m左右的距離的階段)，由于板狀 構(gòu)件41A的上半部定位于感測(cè)器的元件間，因此主控制裝置20，即藉由檢測(cè)出該感測(cè)器的 受光量為零，偵測(cè)出兩臺(tái)是彼此接觸(或接近至300 y m左右的距離)。
本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOO，雖在圖1中為了避免圖式過于復(fù)雜而予以省略，但實(shí) 際上如圖4所示，是配置有第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1 ，該第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1在通過投影單元PU的中 心(與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX —致，本實(shí)施形態(tài)中也與前述曝光區(qū)域IA的中心一致) 且與Y軸平行的直線LV上，從該光軸往-Y側(cè)相隔既定距離的位置具有檢測(cè)中心。此第一對(duì) 準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，是通過支撐構(gòu)件54固定于測(cè)量框架21(參照?qǐng)D1)。隔著此第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1 的X軸方向一側(cè)與另一側(cè)，分別設(shè)有其檢測(cè)中心相對(duì)該直線LV配置成大致對(duì)稱的第二對(duì)準(zhǔn) 系統(tǒng)AL2pAL22與AL23，AL24。亦即，五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， Al^ AL24的檢測(cè)中心，是在X方 向配置于相異位置，亦即沿X方向配置。 各第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2n(n = 1 4)，如代表顯示的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL24般，是固定于能以 旋轉(zhuǎn)中心0為中心往圖4中的順時(shí)針及逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)既定角度范圍的臂56n(n = 1 4)前端(旋動(dòng)端)。本實(shí)施形態(tài)中，各第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2n的一部分(例如至少包含將對(duì)準(zhǔn)光照 射于檢測(cè)區(qū)域、且將檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象標(biāo)記所產(chǎn)生的光導(dǎo)至受光元件的光學(xué)系統(tǒng))是固定 于臂56n，剩余的一部分則設(shè)置于測(cè)量框架21。第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2"AL22， AL23， AL24能藉由 分別以旋轉(zhuǎn)中心0旋動(dòng)來調(diào)整X位置。亦即，第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2p AL22， AL23， AL24的檢測(cè)區(qū) 域(或檢測(cè)中心)能獨(dú)立移動(dòng)于X軸方向。此外，本實(shí)施形態(tài)中，雖藉由臂的旋動(dòng)來調(diào)整第 二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2"AL22，AL23，AL24的X位置，但并不限于此，也可設(shè)置將第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL215 AL22， AL23， AL24往復(fù)驅(qū)動(dòng)于X方向的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。又，第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL215 AL22， AL23， AL24的 至少一個(gè)也可不僅可移動(dòng)于X方向而也可移動(dòng)于Y方向。此外，由于各第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2n 的一部分是藉由臂56n來移動(dòng)，因此可藉由未圖示感測(cè)器例如干涉儀或編碼器等來測(cè)量固 定于臂56n的一部分的位置資訊。此感測(cè)器可僅測(cè)量第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2n在X方向的位置資 訊，也能使其可測(cè)量其他方向例如Y方向及/或旋轉(zhuǎn)方向(包含9x及9y方向的至少一 方)的位置資訊。 在前述各臂56n上面，設(shè)有由差動(dòng)排氣型的空氣軸承構(gòu)成的真空墊58n(n = 1
4)。又，臂56n，例如藉由包含馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)n(n = 1 4，參照?qǐng)D7)，可依主控制裝
置20的指示來旋動(dòng)。主控制裝置20在臂56n的旋轉(zhuǎn)調(diào)整后，即使各真空墊58n動(dòng)作以將各
臂56n吸附固定于測(cè)量框架21(參照?qǐng)D1)。藉此，即可維持各臂56n的旋轉(zhuǎn)角度后的狀態(tài)，
亦即維持第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1及4個(gè)第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)A1A AL24的所欲位置關(guān)系。 此外，只要于與測(cè)量框架21的臂56n對(duì)向的部分固定磁性體，也可代替真空墊58
采用電磁石。 本實(shí)施形態(tài)的第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1及4個(gè)第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)A1A AL24，可使用例如 影像處理方式的FIA(Field Image Alignment (場(chǎng)像對(duì)準(zhǔn)))系統(tǒng)，其能將不會(huì)使晶圓上的 光阻感光的寬頻檢測(cè)光束照射于對(duì)象標(biāo)記，并以攝影元件(CCD(電荷耦合裝置)等)拍攝 藉由來自該對(duì)象標(biāo)記的反射光而成像于受光面的對(duì)象標(biāo)記像、以及未圖示的指標(biāo)(設(shè)置于 各對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)的指標(biāo)板上的指標(biāo)圖案)像，并輸出該等的拍攝信號(hào)。來自對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1及 A1A AL24各自的攝影信號(hào)，是供應(yīng)至圖7的主控制裝置20。 此外，作為上述各對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是不限于FIA系統(tǒng)，當(dāng)然也能單獨(dú)或適當(dāng)組合使用能 將同調(diào)檢測(cè)光照射于對(duì)象標(biāo)記以檢測(cè)從此對(duì)象標(biāo)記產(chǎn)生的散射光或繞射光的對(duì)準(zhǔn)感測(cè)器， 或是干涉從該對(duì)象標(biāo)記產(chǎn)生的兩繞射光(例如同階數(shù)的繞射光、或繞射于同方向的繞射 光)來加以檢測(cè)的對(duì)準(zhǔn)感測(cè)器。又，本實(shí)施形態(tài)中由于設(shè)置了五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， A1A AL24，因此能更有效率地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。不過對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的數(shù)目并不限于五個(gè)，也可是兩個(gè)以上且 四個(gè)以下，或六個(gè)以上也可，或也可非為奇數(shù)而為偶數(shù)。又，也可僅使用第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1 。 再者，本實(shí)施形態(tài)中，五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， A1A A1A，雖是通過支撐構(gòu)件54固定于測(cè)量框 架21，但并不限于此，也可固定于用以保持投影單元PU的主框架下面。
本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100，如圖4所示，是以從四方包圍前述嘴單元32周圍的狀 態(tài)配置有編碼器系統(tǒng)的四個(gè)讀頭單元62A 62D。構(gòu)成此等讀頭單元62A 62D的多個(gè)Y 讀頭64及X讀頭66，在圖4是以兩點(diǎn)鏈線所示，通過固定構(gòu)件(未圖示)固定于平板狀測(cè) 量框架21(參照?qǐng)D1)的底面。該固定構(gòu)件，例如包含形成有母螺紋的低膨脹系數(shù)金屬(例 如因鋼等)制的多個(gè)襯套(藉由埋入測(cè)量框架21而通過接著等固定)與用以將讀頭單元 62A 62D的各讀頭64，66的框體固定于對(duì)應(yīng)的襯套的螺栓而構(gòu)成。
測(cè)量框架21的材料，例如是線膨脹系數(shù)分別在±0. 2X 10—7K(±0. 02卯m/K)程度 以內(nèi)的低膨脹玻璃(例如OHARA股份有限公司的CLEARCERAM-ZHS (商品名稱))或低膨脹 玻璃陶瓷(例如首德公司的Zerodur(商品名))。又，測(cè)量框架21的材料，也能使用線膨脹 系數(shù)在±0.5X10—7K(±0. 5卯m/K)程度以內(nèi)的低膨脹玻璃、或線膨脹系數(shù)較因鋼小的超 因鋼等。 與此相關(guān)地，圖1的晶圓載臺(tái)WST的晶圓臺(tái)WTB的裝載板體28的本體部、以及晶 圓載臺(tái)WST的載臺(tái)本體91的材料，是例如線膨脹系數(shù)為0. 1X10—VK(10卯m/K)程度的鐵 (鋼材)或線膨脹系數(shù)為1X10—7K(lppm/K)程度的因鋼等。其結(jié)果，本實(shí)施形態(tài)的測(cè)量框 架21的線膨脹系數(shù)，相比較于晶圓載臺(tái)WST的形成有標(biāo)尺39Yp39Y2，39^39X2的圖5A的 板體28以外的構(gòu)件(晶圓載臺(tái)WST的本體部)的線膨脹系數(shù)，是設(shè)定成小至例如1/2 1/50左右。 再者，如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOO，是設(shè)置于未圖示處理室內(nèi)的地面 FL上。用以導(dǎo)引晶圓載臺(tái)WST的固定座12，是通過例如多個(gè)防振臺(tái)(未圖示)配置于地面 FL上。又，在地面FL上三處固定有包圍固定座12的L字型懸吊構(gòu)件22A， 22B， 22C(參照?qǐng)D 3)，從懸吊構(gòu)件22A，22B，22C的前端部通過防振構(gòu)件23A，23B，23C懸吊支撐測(cè)量框架21。 防振構(gòu)件23A 23C，例如是以空氣彈簧方式、油壓方式、或機(jī)械彈簧方式截?cái)嗾駝?dòng)的構(gòu)件。
圖3中，在Y方向隔著測(cè)量框架21的位置、以及沿測(cè)量框架21的-X方向側(cè)面的 位置構(gòu)成的三處地面上設(shè)置有柱架105A， 105B， 105C。在柱架105A， 105B與測(cè)量框架21之 間分別安裝有用以測(cè)量測(cè)量框架21在X方向的位移的X軸感測(cè)器106XA， 106XB、以及用以 測(cè)量測(cè)量框架21在Z方向的位移的Z軸感測(cè)器106ZA， 106ZB。又，在柱架105C與測(cè)量框架 21之間安裝有用以測(cè)量測(cè)量框架21在Y方向的位移的Y軸感測(cè)器106Y、以及用以測(cè)量測(cè) 量框架21在Z方向的位移的Z軸感測(cè)器106ZC。六軸感測(cè)器106XA， 106XB， 106Y， 106ZA 106ZC，可使用例如干涉儀、靜電容型位移感測(cè)器、或渦流式位移感測(cè)器等。藉由此等六軸感 測(cè)器106XA 106ZC，高精度地以既定取樣板測(cè)量以地面為基準(zhǔn)的測(cè)量框架21在X方向、Y
方向、z方向、ex方向、ey方向、e z方向的位移，測(cè)量值被供應(yīng)至控制部ios。 又，在柱架105A， 105B與測(cè)量框架21之間，分別安裝有使測(cè)量框架21在X方向 位移的X軸致動(dòng)器107XA， 107XB、以及使測(cè)量框架21在Z方向位移的Z軸致動(dòng)器107ZA， 107ZB。再者，在柱架105C與測(cè)量框架21之間，安裝有使測(cè)量框架21在Y方向位移的Y軸 致動(dòng)器107Y、以及使測(cè)量框架21在Z方向位移的Z軸致動(dòng)器107ZC。六軸非接觸方式的致 動(dòng)器107XA， 107XB， 107ZA 107ZC，雖能使用例如音圈馬達(dá)，但除此以外也能使用例如EI線 圈方式等的電磁致動(dòng)器。藉由此等六軸的致動(dòng)器107XA 107ZC，能控制測(cè)量框架21相對(duì) 于地面的六自由度的位移。在圖7的主控制裝置20的控制下，控制部108是在掃描曝光中， 根據(jù)六軸致動(dòng)器107XA 107ZC的測(cè)量值，以伺服方式將六軸致動(dòng)器107XA 107ZC驅(qū)動(dòng) 成測(cè)量框架21相對(duì)于地面的六自由度的位移會(huì)在既定容許范圍內(nèi)。此外，測(cè)量框架21的 位移測(cè)量及位移控制的基準(zhǔn)，也能使用用以支撐投影單元PU的主框架(未圖示)。
圖1中，在曝光裝置100的動(dòng)作時(shí)，是從收納有曝光裝置100的處理室(未圖示) 的天花板的送風(fēng)口 6A，6B沿箭頭7A，7B所示，將高度潔凈化且溫度穩(wěn)定化的氣體(例如干 燥空氣等)通過降流方式以既定流量供應(yīng)。所供應(yīng)的氣體一部分，從設(shè)置于地面FL的回收 口 (未圖示)回收后，經(jīng)由防塵過濾器及溫度控制部再度從送風(fēng)口6A，6B返回處理室內(nèi)。此時(shí)，如圖3所示，是于測(cè)量框架21的包圍投影單元PU的區(qū)域的大致全面在X方向、Y方向 以既定間距形成多個(gè)開口 25，以使氣體能以降流方式在該處理室內(nèi)順利地流動(dòng)。藉此，提升 晶圓載臺(tái)WST上的晶圓W的溫度穩(wěn)定性等。 其次，圖4中，讀頭單元62A，62C，是在投影單元PU的+X側(cè)、-X側(cè)具備多個(gè)(此 處為六個(gè))分別沿X方向以既定間隔配置于通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX且與X軸平行 的直線LH上的Y讀頭64。 Y讀頭64是分別使用前述圖5A的Y標(biāo)尺39Y工或39Y2測(cè)量晶 圓載臺(tái)WST(晶圓臺(tái)WTB)在Y方向的位置(Y位置)。又，讀頭單元62B，62D，是在投影單元 PU的+Y側(cè)、-Y側(cè)具備多個(gè)(此處為七個(gè)及十一個(gè)(不過，圖4的十一個(gè)中與第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) AL1重疊的三個(gè)未圖示))分別沿Y方向以既定間隔配置于通過光軸AX且與X軸平行的直 線LV上的X讀頭66。 X讀頭66是分別使用前述圖5A的X標(biāo)尺39X工或39X2測(cè)量晶圓載臺(tái) WST(晶圓臺(tái)WTB)在X方向的位置(X位置)。 因此，圖4的讀頭單元62A及62C，是分別構(gòu)成使用圖5A的Y標(biāo)尺39Y工及39Y2來 測(cè)量晶圓載臺(tái)WST(晶圓臺(tái)WTB)的Y位置的多眼(此處為六眼)的Y軸線性編碼器(以下 適當(dāng)簡(jiǎn)稱為「Y編碼器」)70A及70C (參照?qǐng)D7) 。 Y編碼器70A， 70C分別具備用以進(jìn)行多個(gè) Y讀頭64的測(cè)量值的切換(詳細(xì)后述)的切換控制部70Aa， 70Ca。此處，讀頭單元62A， 62C 所具備的相鄰Y讀頭64(亦即從Y讀頭64照射的測(cè)量光束)的間隔，是設(shè)定成較Y標(biāo)尺 39Yp39L在X方向的寬度(更正確而言為格子線38的長(zhǎng)度)窄。又，讀頭單元62A， 62C各 自具備的多個(gè)Y讀頭64中位于最內(nèi)側(cè)的Y讀頭64、 X讀頭66，為了盡可能配置于光軸AX， 是在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒40下端部(更正確而言為包圍前端透鏡191的嘴單元32的 橫方向側(cè))固定于測(cè)量框架21。 又，讀頭單元62B及62D，基本上是分別構(gòu)成使用前述X標(biāo)尺39X工及39X2來測(cè)量晶 圓載臺(tái)WST(晶圓臺(tái)WTB)的X位置的多眼(此處為七眼及十一眼)的X軸線性編碼器(以 下適當(dāng)簡(jiǎn)稱為「X編碼器」)70B及70D (參照?qǐng)D7) 。 X編碼器70B， 70D分別具備用以進(jìn)行多 個(gè)X讀頭66的測(cè)量值的切換(詳細(xì)后述)的切換控制部70Ba，70Da。此外，本實(shí)施形態(tài)中， 例如在后述對(duì)準(zhǔn)時(shí)讀頭單元62D所具備的i^一個(gè)X讀頭66中的兩個(gè)X讀頭66，有時(shí)會(huì)同時(shí) 對(duì)向于X標(biāo)尺39Xi及39X2。此時(shí)，是藉由X標(biāo)尺39Xi及39X2與對(duì)向于此的X讀頭66來構(gòu) 成X線性編碼器70B及70D。 讀頭單元62B，62D所具備的相鄰X讀頭66(測(cè)量光束)的間隔，是設(shè)定成較X標(biāo) 尺39&，39X2在Y方向的寬度(更正確而言為格子線37的長(zhǎng)度)窄。 再者，在圖4的第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)A1^的-X偵U、第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL24的+￥偵纟，分別設(shè)有 在平行于X軸的直線(通過第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1的檢測(cè)中心)上且其檢測(cè)點(diǎn)相對(duì)該檢測(cè)中心 配置成大致對(duì)稱的Y讀頭64yi，64y2。 Y讀頭64yi，64y2的間隔，是設(shè)定成大致與前述距離 L(圖6A的基準(zhǔn)格子52在Y方向的間隔)相等。Y讀頭64y"64y2，在晶圓載臺(tái)WST上的晶 圓W中心位于上述直線LV上的圖4所示的狀態(tài)下，是分別與Y標(biāo)尺39Y2， 39^對(duì)向。在進(jìn) 行后述的對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作時(shí)，Y標(biāo)尺39Y2， 39Yi是分別與Y讀頭64yi， 64y2對(duì)向配置，藉由該Y讀頭 64yi，64y2(亦即藉由此等Y讀頭64yi，64y2構(gòu)成的Y編碼器70C，70A)來測(cè)量晶圓載臺(tái)WST 的Y位置(及9z方向的角度)。 又，本實(shí)施形態(tài)中，在進(jìn)行第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的后述基線測(cè)量時(shí)，圖6A的CD桿46的一 對(duì)基準(zhǔn)格子52與Y讀頭64yi，64y2是分別對(duì)向，藉由與Y讀頭64yi，64y2對(duì)向的基準(zhǔn)格子52，以各自的基準(zhǔn)格子52來測(cè)量CD桿46的Y位置。以下，將藉由與基準(zhǔn)格子52分別對(duì)向 的Y讀頭64yi，64y2所構(gòu)成的線性編碼器稱為Y編碼器70E，70F(參照?qǐng)D7)。
上述六個(gè)編碼器70A 70E的測(cè)量值，是供應(yīng)至主控制裝置20，主控制裝置20即 根據(jù)編碼器70A 70D的測(cè)量值控制晶圓臺(tái)WTB在XY平面內(nèi)的位置，并根據(jù)Y編碼器70E， 70F的測(cè)量值控制CD桿46在e z方向的旋轉(zhuǎn)。 如圖4所示，本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOO，設(shè)有與照射系統(tǒng)90a及受光系統(tǒng)90b所 構(gòu)成、例如在日本特開平6-283403號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利第5，448，332號(hào)說明書)等所揭 示者相同的斜入射方式的多點(diǎn)聚焦位置檢測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱為「多點(diǎn)AF系統(tǒng)」)。本實(shí)施 形態(tài)中，作為其一例，是在前述讀頭單元62C的-X端部的-Y側(cè)配置照射系統(tǒng)90a，并以與其 相對(duì)的狀態(tài)在前述讀頭單元62A的+X端部的-Y側(cè)配置受光系統(tǒng)90b。
圖4的多點(diǎn)AF系統(tǒng)(90a，90b)的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，是在被檢測(cè)面上沿X方向以既定間 隔配置。本實(shí)施形態(tài)中，例如配置成一行M列(M為檢測(cè)點(diǎn)的總數(shù))或兩行N列(N為檢測(cè) 點(diǎn)總數(shù)的1/2)的矩陣狀。圖4中并未個(gè)別圖示檢測(cè)光束分別照射的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，而是顯示 在照射系統(tǒng)90a及受光系統(tǒng)90b之間延伸于X方向的細(xì)長(zhǎng)檢測(cè)區(qū)域AF。此檢測(cè)區(qū)域AF，由 于其X方向的長(zhǎng)度是設(shè)定成與晶圓W的直徑相同，因此藉由僅沿Y方向掃描晶圓W—次，即 能測(cè)量晶圓W的大致全面的Z方向位置資訊(面位置資訊)。又，該檢測(cè)區(qū)域AF，由于是在 Y方向，配置于前述液浸區(qū)域14(曝光區(qū)域I A)與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(AL1， Al^ AL24)的檢測(cè)區(qū) 域之間，因此能同時(shí)以多點(diǎn)AF系統(tǒng)與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行其檢測(cè)動(dòng)作。多點(diǎn)AF系統(tǒng)雖可設(shè)置于 用以保持投影單元PU的主框架等，但在本實(shí)施形態(tài)中是設(shè)置于前述測(cè)量框架。
此外，多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)雖是以l行M列或2行N列來配置，但行數(shù)及/或列數(shù)并不限于 此。不過，當(dāng)行數(shù)為2以上時(shí)，最好是在行之間使檢測(cè)點(diǎn)在X方向的位置也相異。再者，雖 多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)是沿X方向配置，但并不限于此，也可將多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的全部或一部分配置在Y方 向上的不同位置。 本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOO，是在多點(diǎn)AF系統(tǒng)(90a，90b)的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)中位于兩 端的檢測(cè)點(diǎn)附近、亦即檢測(cè)區(qū)域AF的兩端部附近，以相對(duì)前述直線LV呈對(duì)稱的配置設(shè)有各 一對(duì)的Z位置測(cè)量用面位置感測(cè)器(以下簡(jiǎn)稱為「Z感測(cè)器」)72a， 72b及72c， 72d。此等Z 感測(cè)器72a 72d固定于例如圖3的測(cè)量框架21下面。Z感測(cè)器72a 72d，是使用例如 使用在CD驅(qū)動(dòng)裝置等的光學(xué)讀頭構(gòu)成的光學(xué)式位移感測(cè)器(CD拾取方式的感測(cè)器)，其是 從上方對(duì)晶圓臺(tái)WTB照射光，并接收其反射光來測(cè)量該光的照射點(diǎn)中晶圓臺(tái)WTB表面在與 XY平面正交的Z方向的位置資訊。此外，Z感測(cè)器72a 72d也可設(shè)置于前述投影單元PU 的主框架等。 再者，前述讀頭單元62C，具備隔著X方向的直線LH(連結(jié)多個(gè)Y讀頭64)位于一 側(cè)與另一側(cè)、分別沿平行于直線LH的兩條直線上且以既定間隔配置的多個(gè)(此處為各六 個(gè)，合計(jì)為十二個(gè))Z感測(cè)器74i,j(i = l，2，j = 1，2，…，6)。此時(shí)，成對(duì)的Z感測(cè)器74w、 Z感測(cè)器74^，是相對(duì)上述直線LH配置成對(duì)稱。再者，多對(duì)(此處為六對(duì))的Z感測(cè)器7、 j、 Z感測(cè)器742, j與多個(gè)Y讀頭64，是在X方向交互配置。各Z感測(cè)器74i, j，例如是使用與 前述Z感測(cè)器72a 72d相同的CD拾取方式的感測(cè)器。 此處，位于相對(duì)直線LH成對(duì)稱的位置的各對(duì)Z感測(cè)器7、j， 742,j的間隔，是設(shè)定成 與前述Z感測(cè)器74c，74d的間隔相同的間隔。又，一對(duì)Z感測(cè)器74^，74^，是位于與Z感測(cè)器72a，72b相同的與Y方向平行的直線上。 又，前述讀頭單元62A，具備相對(duì)前述直線LV與上述多個(gè)Z感測(cè)器74i,j配置成對(duì) 稱的多個(gè)、此處為12個(gè)的Z感測(cè)器76p.,(p = 1，2， q = 1，2，…，6)。各Z感測(cè)器76^，例 如是使用與前述Z感測(cè)器72a 72d相同的CD拾取方式的感測(cè)器。又， 一對(duì)Z感測(cè)器76^ 3， 762,3，是位于與Z感測(cè)器72a，72b相同的Y方向的直線上。Z感測(cè)器74^.及76p,q是固定 于測(cè)量框架21的底面。 此外，圖4中是省略測(cè)量載臺(tái)MST的圖示，且顯示保持于該測(cè)量載臺(tái)MST與前端透 鏡191之間的水Lq而形成的液浸區(qū)域14。又，該圖4中，符號(hào)78是顯示局部空調(diào)系統(tǒng)，其 用以將溫度被調(diào)整至既定溫度的干燥空氣沿圖4中所示的白色箭頭通過降流送至多點(diǎn)AF 系統(tǒng)(90a，90b)的光束路附近。又，符號(hào)UP，是顯示供進(jìn)行晶圓在晶圓臺(tái)WTB上的卸載的卸 載位置，符號(hào)LP是顯示供進(jìn)行將晶圓裝載于晶圓臺(tái)WTB上的裝載位置。本實(shí)施形態(tài)中，卸 載位置UP與裝載位置LP是相對(duì)直線LV設(shè)定成對(duì)稱。此外，也能使卸載位置UP與裝載位 置LP為同一位置。 圖7，是顯示曝光裝置100的控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成。此控制系統(tǒng)，是以由用以統(tǒng)籌 裝置整體的微電腦(或工作站)所構(gòu)成的主控制裝置20為中心。此外，圖7中，是將前述 照度不均感測(cè)器94、空間像測(cè)量器96、以及波面像差感測(cè)器98等設(shè)于測(cè)量載臺(tái)MST的各種 感測(cè)器，合稱為感測(cè)器群99。 以上述方式構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100，由于采用如前所述的晶圓臺(tái)WTB 上的X標(biāo)尺、Y標(biāo)尺的配置及如前述的X讀頭、Y測(cè)頭的配置，因此會(huì)如圖8A及圖8B等的 示例所示，晶圓載臺(tái)WST的有效動(dòng)程范圍(亦即本實(shí)施形態(tài)中的為了進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)及曝光動(dòng)作 而移動(dòng)的范圍)中，X標(biāo)尺39Xi，39^與讀頭單元62B，62D(X讀頭66) —定是分別對(duì)向，且 Y標(biāo)尺39Yp39Y2與讀頭單元62A，62C(Y讀頭64)或Y讀頭64yi， 64y2—定是分別對(duì)向。此 外，圖8A及圖8B中，相對(duì)應(yīng)的與X標(biāo)尺或Y標(biāo)尺對(duì)向的讀頭是以圓圈框住表示。
因此，主控制裝置20可在前述晶圓載臺(tái)WST的有效動(dòng)程范圍中，藉由根據(jù)編碼器 70A 70D的至少三個(gè)的測(cè)量值控制構(gòu)成載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)124的各馬達(dá)，來以高精度控制晶 圓載臺(tái)WST在XY平面內(nèi)的位置資訊(包含9 z方向的旋轉(zhuǎn)資訊)。編碼器70A 70D的 測(cè)量值所承受的空氣晃動(dòng)的影響，由于與干涉儀相比較是小到幾乎可忽視，因此起因于空 氣晃動(dòng)的測(cè)量值的短期穩(wěn)定性，是較干涉儀好上許多。此外，本實(shí)施形態(tài)中，是根據(jù)晶圓載 臺(tái)WST的有效動(dòng)程范圍及標(biāo)尺的尺寸(亦即繞射光柵的形成范圍)等來設(shè)定讀頭單元62A， 62B，62C，62D的尺寸(例如讀頭數(shù)目及/或間隔等)。因此，在晶圓載臺(tái)WST的有效動(dòng)程范 圍中，四個(gè)標(biāo)尺39Xp 39X2， 39Y" 39Y2雖均分別與讀頭單元62B， 62D， 62A， 62C對(duì)向，但四個(gè)標(biāo) 尺也可不全部與所對(duì)應(yīng)的讀頭單元對(duì)向。例如X標(biāo)尺39Xp 39X2的一方、及/或Y標(biāo)尺39Yp 39Y2的一方也可從讀頭單元脫離。當(dāng)X標(biāo)尺39Xp 39X2的一方、或Y標(biāo)尺39Y" 39Y2的一方 從讀頭單元脫離時(shí)，由于在晶圓載臺(tái)WST的有效動(dòng)程范圍中三個(gè)標(biāo)尺仍與讀頭單元對(duì)向， 因此能隨時(shí)測(cè)量晶圓載臺(tái)WST在X軸、Y軸、以及9z方向的位置資訊。又，當(dāng)X標(biāo)尺39Xp 39X2的一方、或Y標(biāo)尺39Yp39^的一方從讀頭單元脫離時(shí)，由于在晶圓載臺(tái)WST的有效動(dòng) 程范圍中兩個(gè)標(biāo)尺與讀頭單元對(duì)向，因此雖無(wú)法隨時(shí)測(cè)量晶圓載臺(tái)WST在e z方向的位置 資訊，但卻能隨時(shí)測(cè)量X軸及Y軸的位置資訊。此時(shí)，也可并用藉由干涉儀系統(tǒng)118所測(cè)量 的晶圓載臺(tái)WST在e z方向的位置資訊，來進(jìn)行晶圓載臺(tái)WST的位置控制。
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又，當(dāng)如圖8A中白色箭頭所示將晶圓載臺(tái)WST驅(qū)動(dòng)于X方向時(shí)，用以測(cè)量該晶圓 載臺(tái)WST在Y方向的位置的Y讀頭64，是如該圖中的箭頭ei， e2所示依序切換至相鄰的Y 讀頭64。例如從實(shí)線圓圈框住的Y讀頭64切換至以虛線圓圈框住的Y讀頭64。如此，測(cè) 量值是在此切換的前后，藉由圖7的Y編碼器70A，70C內(nèi)的切換控制部70Aa，70Ca被接續(xù)。 亦即本實(shí)施形態(tài)中，為了能順利地進(jìn)行該Y讀頭64的切換及測(cè)量值的接續(xù)，是如前所述般 將讀頭單元62A， 62C所具備的相鄰Y讀頭64的間隔設(shè)定成較Y標(biāo)尺39Y" 39Y2在X方向的 寬度窄。 又，本實(shí)施形態(tài)中，由于如前所述是將讀頭單元62B，62D所具備的相鄰Y讀頭66 的間隔設(shè)定成較前述X標(biāo)尺39X" 39X2在Y方向的寬度窄，因此與上述同樣地，當(dāng)如圖8B中 白色箭頭所示將晶圓載臺(tái)WST驅(qū)動(dòng)于Y方向時(shí)，用以測(cè)量該晶圓載臺(tái)WST在X方向的位置 的X讀頭66，即依序切換至相鄰的X讀頭66 (例如從實(shí)線圓圈框住的X讀頭66切換至以虛 線圓圈框住的X讀頭66)，測(cè)量值是在此切換的前后，藉由圖7的X編碼器70A，70C內(nèi)的切 換控制部70Ba， 70Da被接續(xù)。 其次，針對(duì)編碼器70A 70F的Y讀頭64及X讀頭66構(gòu)成等，以放大顯示于圖9A 的Y編碼器70A為代表進(jìn)行說明。此圖9A中，是顯示用以將檢測(cè)光(測(cè)量光束)照射于Y 標(biāo)尺39Yi的讀頭單元62A的一個(gè)Y讀頭64。 Y讀頭64，大分為照射系統(tǒng)64a、光學(xué)系統(tǒng)64b、以及受光系統(tǒng)64c的三部分構(gòu)成。 照射系統(tǒng)64a，包含將激光光束LB沿相對(duì)Y軸及Z軸成45°的方向射出的光源(例如半導(dǎo) 體激光LD)，以及配置在該半導(dǎo)體激光LD所射出的激光光束LB的光路上的透鏡Ll。光學(xué) 系統(tǒng)64b，包含其分離面與XZ平面平行的偏振分光器PBS， 一對(duì)反射鏡Rla， Rlb，透鏡L2a， L2b，四分之一波長(zhǎng)板(以下記述為A /4板)WPla， WPlb，以及反射鏡R2a， R2b等。 [ono] 前述受光系統(tǒng)64c包含偏光件(測(cè)光件)及光檢測(cè)器等。該Y編碼器70A的Y讀 頭64中，從半導(dǎo)體激光LD射出的激光光束LB是通過透鏡Ll射入偏振分光器PBS，使其被 偏振分離成兩個(gè)光束1A，LB"透射過偏振分光器PBS的光束!A，通過反射鏡Rla到達(dá)形成 于Y標(biāo)尺39^的反射型繞射光柵RG，在偏振分光器PBS反射的光束LB2則通過反射鏡Rib 到達(dá)反射型繞射光柵RG。此外，此處的「偏振分離」，是指將入射光束分離成P偏振成分與 S偏振成分。 藉由光束IA， LB2的照射而從繞射光柵RG產(chǎn)生的既定次數(shù)的繞射光束、例如1次 繞射光束，是在通過透鏡L2b，L2a而被A /4板WPla，WPlb轉(zhuǎn)換成圓偏光后，在反射鏡R2a， R2b反射而再度通過A/4板WPla， WPlb，沿與返路相同光路的相反方向到達(dá)偏振分光器 PBS。到達(dá)偏振分光器PBS的兩個(gè)光束，其各自的偏振方向相對(duì)原本的方向被旋轉(zhuǎn)了 90度。 因此，先透射過偏振分光器PBS的光束1A的1次繞射光束，是在偏振分光器PBS反射而射 入受光系統(tǒng)64c，先在偏振分光器PBS反射的光束LB2的1次繞射光束，則透射過偏振分光 器PBS后與光束1A的-l次繞射光束成為同軸而射入受光系統(tǒng)64c。接著，上述兩個(gè)±1 次繞射光束，是在受光系統(tǒng)64c內(nèi)部被測(cè)光件整合其偏振方向，而彼此干涉成為干涉光，該 干涉光被光檢測(cè)器檢測(cè)，并轉(zhuǎn)換成與干涉光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。 此外，也可附加例如使IA， LB2分歧及合成的光學(xué)系統(tǒng)等，生成相位與其干涉光差 異90。的干涉光，并對(duì)此干涉光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換生成電器信號(hào)。此時(shí)，藉由使用相位差異90。 的兩相的電氣信號(hào)，能生成將Y標(biāo)尺39^的周期(間距)的1/2進(jìn)而內(nèi)插成例如數(shù)百分之一以上的測(cè)量脈沖，而能提高測(cè)量分析能力。 從上述說明可知，Y編碼器70A中，由于彼此干涉的兩個(gè)光束的光路長(zhǎng)極短且大致 相等，因此幾乎可忽視空氣晃動(dòng)的影響。又，當(dāng)Y標(biāo)尺39YJ亦即晶圓載臺(tái)WST)移動(dòng)于測(cè)量 方向(此時(shí)為Y方向)時(shí)，兩個(gè)光束各自的相位即變化使干涉光的強(qiáng)度變化。該干涉光的 強(qiáng)度變化被受光系統(tǒng)64c檢測(cè)出，與該強(qiáng)度變化相對(duì)應(yīng)的位置資訊即作為Y編碼器70A的 測(cè)量值輸出。其他的編碼器70B，70C，70D等也與編碼器70A為相同構(gòu)成。各編碼器是使用 分析能力為例如O. lnm左右者。此外，如圖9B所示，本實(shí)施形態(tài)的編碼器，可使用橫長(zhǎng)延伸 于格子RG的周期方向的截面形狀的激光光束LB來作為檢測(cè)光。圖9B中，與格子RG相比 較是夸大圖示了光束LB。 以下，參照?qǐng)D11的流程圖說明本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100的用以進(jìn)行晶圓載臺(tái) WST的位置測(cè)量及曝光的動(dòng)作例。首先，圖11的步驟201，是在圖3的測(cè)量框架21安裝X 軸、Y軸的讀頭單元62A 62D的多個(gè)編碼器讀頭(X讀頭66， Y讀頭64)、以及多軸的晶圓 干涉儀的干涉儀系統(tǒng)即Y軸干涉儀16， 18及X軸干涉儀126， 130。 次一步驟202，將測(cè)量框架21從圖3的懸吊構(gòu)件22A 22C通過防振構(gòu)件23A 23C懸吊。其后，將投影單元PU的前端部通過測(cè)量框架21的開口 21a，以安裝包含嘴單元 32的液浸機(jī)構(gòu)。 次一步驟203，將形成有圖5A的X軸、Y軸標(biāo)尺39Xp39X2，39Yp39Y2的板體28設(shè) 置于晶圓臺(tái)WTB上，進(jìn)行晶圓載臺(tái)WST的組裝調(diào)整，且在測(cè)量框架21進(jìn)行圖3所示的六軸 感測(cè)器106XA 106ZC(位移感測(cè)器)及六軸致動(dòng)器107XA 107ZC的安裝。至此為止的 步驟201 203的動(dòng)作，是在例如曝光裝置100的組裝調(diào)整時(shí)在潔凈室內(nèi)執(zhí)行。組裝調(diào)整 結(jié)束后，曝光裝置100是收納于既定的處理室內(nèi)。 其次，在曝光裝置100的動(dòng)作開始時(shí)，圖11的步驟204，開始在收納有曝光裝置的 處理室內(nèi)進(jìn)行潔凈氣體的降流。次一步驟205，是使用圖3的感測(cè)器106XA 106ZC。測(cè)量 測(cè)量框架相對(duì)柱架105A 105C(地面)的六自由度位移，并通過致動(dòng)器107XA 107ZC使 該位移在容許范圍內(nèi)。次一步驟206，是以低速使晶圓載臺(tái)WST移動(dòng)，以X讀頭66、 Y讀頭 64 (編碼器讀頭)與晶圓干涉儀的Y軸干涉儀16及X軸干涉儀126測(cè)量晶圓載臺(tái)WST相對(duì) 測(cè)量框架21 (投影光學(xué)系統(tǒng)PL)的移動(dòng)量，并根據(jù)此測(cè)量結(jié)果進(jìn)行X讀頭66、Y讀頭64 (讀 頭單元62A 62D)的測(cè)量值的校正(calibration)。以下詳細(xì)說明此校正。
亦即，編碼器的標(biāo)尺，會(huì)隨著使用時(shí)間的經(jīng)過因熱膨脹等其他原因?qū)е吕@射光柵 變形，或繞射光柵的間距會(huì)產(chǎn)生部分或整體變化，欠缺機(jī)械式的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。因此，由于其 測(cè)量值所含的誤差會(huì)隨著使用時(shí)間的經(jīng)過而變大，因此需要進(jìn)行修正。此時(shí)，只要藉由圖2 的Y軸干涉儀16及X軸干涉儀126，即能在無(wú)阿貝(Abbe)誤差的狀態(tài)下測(cè)量晶圓臺(tái)WTB的 Y位置及X位置。 因此，即以可忽視Y軸干涉儀16的測(cè)量值因干涉儀搖晃而導(dǎo)致的短期變動(dòng)的程度 的低速并將X軸干涉儀126的測(cè)量值固定于既定值，且根據(jù)Y軸干涉儀16及圖4的Z感測(cè) 器74^， 742,4， 76u， 762,3的測(cè)量值， 一邊將縱搖量、橫搖量、以及偏搖量均維持于零， 一邊將 晶圓載臺(tái)WST移動(dòng)于+Y方向，直到例如Y標(biāo)尺39Y"39Y2的另一端(-Y側(cè)的一端)與各自 對(duì)應(yīng)的讀頭單元62A，62C—致為止(在前述的有效動(dòng)程范圍內(nèi))。在此移動(dòng)中，主控制裝置 20是以既定取樣間隔擷取圖7的Y線性編碼器70A， 70C的測(cè)量值及Y軸干涉儀16的測(cè)量值，并根據(jù)該擷取的測(cè)量值求出Y線性編碼器70A， 70C的測(cè)量值與Y軸干涉儀16的測(cè)量值 的關(guān)系。并根據(jù)此關(guān)是修正Y線性編碼器70A，70C(讀頭單元62A，62C)的測(cè)量值的誤差。
同樣地，可使用X軸干涉儀126修正X線性編碼器70B， 70D (讀頭單元62B， 62D) 的測(cè)量值的誤差。其次，步驟207中，是一邊切換多個(gè)X軸、Y軸讀頭單元62A 62D的Y讀頭64、X 讀頭66(編碼器讀頭)的測(cè)量值測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的座標(biāo)位置，一邊控制晶圓載臺(tái)WST的 位置及速度進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)及晶圓曝光。其后，在步驟208進(jìn)行標(biāo)線片更換等次一步驟的動(dòng)作。
具體而言，使用圖10A 圖IOC簡(jiǎn)單地說明以本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100進(jìn)行的 步驟207的晶圓對(duì)準(zhǔn)。 此處，是說明將以圖IOC所示的配置(照射圖)將形成有多個(gè)照射區(qū)域的晶圓W 上的已著色的十六個(gè)照射區(qū)域AS設(shè)為對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域時(shí)的動(dòng)作。此外，圖IOA，圖10B中，是 省略測(cè)量載臺(tái)MST的圖式。 此時(shí)，預(yù)先以圖4的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)ALl、AL2i AL24測(cè)量圖6A的測(cè)量載臺(tái)MST側(cè)的CD 桿46上的對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記M的座標(biāo)，藉此求出對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1、 AL2i AL24的基線量(檢測(cè) 中心的座標(biāo)與圖1的標(biāo)線片R的圖案像的基準(zhǔn)位置的位置關(guān)系)并儲(chǔ)存于圖7的對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算 系統(tǒng)20a。又，其前提為，第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)Al^ AL24已配合對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的配置而事前 調(diào)整了其X方向的位置。 首先，主控制裝置20是將晶圓W中心已定位于裝載位置LP的晶圓載臺(tái)WST朝向 圖IOA中的左斜上方移動(dòng)，并將其定位于晶圓W中心位于直線LV上的既定位置(后述的對(duì) 準(zhǔn)開始位置)。此時(shí)的晶圓載臺(tái)WST的移動(dòng)，是由主控制裝置20根據(jù)X編碼器70D的測(cè)量 值及Y軸干涉儀16的測(cè)量值來驅(qū)動(dòng)載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)124的各馬達(dá)，藉此來進(jìn)行。在定位于對(duì) 準(zhǔn)開始位置的狀態(tài)下，裝載有晶圓W的晶圓臺(tái)WTB在XY平面內(nèi)的位置(包含9z旋轉(zhuǎn))的 控制，是根據(jù)分別對(duì)向于圖4的X標(biāo)尺39&，39&的讀頭單元62D所具備的兩個(gè)讀頭66的 測(cè)量值、以及分別對(duì)向于Y標(biāo)尺39Y" 39Y2的Y讀頭64y2， 64yi (四個(gè)編碼器)的測(cè)量值來進(jìn) 行。 其次，主控制裝置20根據(jù)上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值使晶圓載臺(tái)WST往+Y方向 移動(dòng)既定距離使其定位于圖10A所示的位置，使用第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL22， AL23同時(shí)且個(gè)別檢測(cè)出附設(shè)于三個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(參照?qǐng)D10A中的星 標(biāo)記)，再將上述三個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，AL2^AL23的檢測(cè)結(jié)果與進(jìn)行該檢測(cè)時(shí)的上述四個(gè)編碼 器的測(cè)量值以彼此相關(guān)聯(lián)的方式供應(yīng)至對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a。此外，此時(shí)未檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的兩 端的第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL2pAL24，也可不對(duì)晶圓臺(tái)WTB(或晶圓)照射檢測(cè)光或也可照射。又， 本實(shí)施形態(tài)的晶圓對(duì)準(zhǔn)，是設(shè)定晶圓載臺(tái)WST在其X方向的位置，以使第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1配 置于晶圓臺(tái)WTB的中心線上，此第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1即檢測(cè)位于晶圓的中心線上的對(duì)準(zhǔn)照射 區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。此外，雖也可將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成于晶圓W上的各照射區(qū)域內(nèi)部，但本實(shí)施形 態(tài)中是將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成于各照射區(qū)域外部、亦即區(qū)劃出晶圓W的多個(gè)照射區(qū)域的區(qū)塊界線 (劃線)上。 其次，主控制裝置20根據(jù)上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值使晶圓載臺(tái)WST往+Y方向移 動(dòng)既定距離，使其定位于能使用五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，A1A A1A同時(shí)且個(gè)別檢測(cè)出附設(shè)于晶 圓W上的五個(gè)第二對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，再將上述五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，A1^
22A1A的檢測(cè)結(jié)果與進(jìn)行該檢測(cè)時(shí)的上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值以彼此相關(guān)聯(lián)的方式供應(yīng)至 對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a。 其次，主控制裝置20根據(jù)上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值使晶圓載臺(tái)WST往+Y方向移 動(dòng)既定距離，使其定位于能使用五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，A1A A1A同時(shí)且個(gè)別檢測(cè)出附設(shè)于晶 圓W上的五個(gè)第三對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，再使用五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)ALl， Al^ AL24，同時(shí)且個(gè)別檢測(cè)出五個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(參照?qǐng)D10B中的星標(biāo)記)，并將上述五個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) AL1， A1A AL24的檢測(cè)結(jié)果與進(jìn)行該檢測(cè)時(shí)的上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值以彼此相關(guān)聯(lián)的 方式供應(yīng)至對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a。 其次，主控制裝置20根據(jù)上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值使晶圓載臺(tái)WST往+Y方向移 動(dòng)既定距離，使其定位于能使用第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1，第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL22， AL23同時(shí)且個(gè)別檢 測(cè)出附設(shè)于晶圓W上的三個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，再使用上述三個(gè)對(duì)準(zhǔn) 系統(tǒng)ALl， AL22， AL23，同時(shí)且個(gè)別檢測(cè)出三個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，并將上述三個(gè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， AL22， AL23的檢測(cè)結(jié)果與進(jìn)行該檢測(cè)時(shí)的上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值以彼此相關(guān)聯(lián)的方式供應(yīng)至 對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a。 接著，對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a使用以上述方式獲得的合計(jì)十六個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測(cè)結(jié)果 與所對(duì)應(yīng)的上述四個(gè)編碼器的測(cè)量值、以及第一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1、第二對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)A12n的基線， 通過例如日本特開昭61-44429號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利第4， 780， 617號(hào)說明書)等所揭示 的EGA方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，算出上述四個(gè)編碼器(四個(gè)讀頭單元)的測(cè)量軸所規(guī)定的載臺(tái) 座標(biāo)系統(tǒng)(例如以投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸為原點(diǎn)的XY座標(biāo)系統(tǒng))上晶圓W上的所有照射 區(qū)域的排列。 如此，本實(shí)施形態(tài)中，藉由使晶圓載臺(tái)WST往+Y方向移動(dòng)，且將晶圓載臺(tái)WST定位 在該移動(dòng)路徑上的四處，與以單一對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)依序檢測(cè)十六處的對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的情況等 相比較，即能以更短時(shí)間獲得對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在合計(jì)十六處的對(duì)準(zhǔn)照射區(qū)域AS的位置資訊。在此 情形下，尤其例如就對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)ALl ， AL22， AL23來看可輕易得知，此等對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)ALl ， AL22， AL23 是與上述晶圓載臺(tái)WST的移動(dòng)動(dòng)作連動(dòng)，而分別檢測(cè)出依序配置于檢測(cè)區(qū)域(例如相當(dāng)于 檢測(cè)光的照射區(qū)域)內(nèi)的沿Y軸方向排列的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。因此，在進(jìn)行上述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的 測(cè)量時(shí)，即不須使晶圓載臺(tái)WST移動(dòng)于X方向，因此能有效率地執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)。
其次，在主控制裝置20的控制下，根據(jù)從對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算系統(tǒng)20a供應(yīng)的排列座標(biāo)，使用 讀頭單元26A 62D (編碼器70A 70D)的測(cè)量值驅(qū)動(dòng)晶圓載臺(tái)WST，且以液浸方式及步進(jìn) 掃描方式將標(biāo)線片R的圖案像曝光于晶圓W上的所有照射區(qū)域。
本實(shí)施形態(tài)的作用效果如下所述。 (1)圖1的曝光裝置100的測(cè)量方法，是以多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64檢測(cè)設(shè)置 于晶圓載臺(tái)WST (可動(dòng)構(gòu)件)的標(biāo)尺39Xp 39X2及39Yp 39Y2，以測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位移資 訊的測(cè)量方法，其具有步驟201，是將多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64以測(cè)量框架21支撐的步 驟，該測(cè)量框架21的線膨脹系數(shù)較除了晶圓載臺(tái)WST的形成有標(biāo)尺39^等的板體28以外 的本體部的線膨脹系數(shù)??；以及步驟207，是從多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64的檢測(cè)結(jié)果測(cè)量 晶圓載臺(tái)WST的位移資訊。 又，曝光裝置IOO，是對(duì)保持在可移動(dòng)的晶圓載臺(tái)WST的晶圓W照射照明光IL(曝 光用光)以在晶圓W形成既定圖案的曝光裝置，其具備該標(biāo)尺39^，39^等；檢測(cè)該標(biāo)尺的位置資訊的多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64 ;將多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64 —體支撐的測(cè)量 框架21 ;以及從多個(gè)X讀頭66及Y讀頭64的檢測(cè)結(jié)果求出晶圓載臺(tái)WST的位移資訊的編 碼器70A 70D內(nèi)的切換控制部70Aa 70Da。 承上所述，由于是以X讀頭66、Y讀頭64檢測(cè)設(shè)置于晶圓載臺(tái)WST的標(biāo)尺的方式， 因此無(wú)須如激光干涉儀般設(shè)置與可動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)動(dòng)程相同長(zhǎng)度的光路，即可減低周圍氣體 的折射率變動(dòng)的影響。又，當(dāng)標(biāo)尺39X工自一個(gè)X讀頭66的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域脫離時(shí)，可切換至 能檢測(cè)該標(biāo)尺39^的其他X讀頭66并續(xù)行測(cè)量。此時(shí)，測(cè)量框架21的線膨脹系數(shù)較晶圓 載臺(tái)WST的本體部小，即使周圍溫度變動(dòng)，也可抑制多個(gè)X讀頭66間的位置關(guān)系的變動(dòng)，縮 小切換多個(gè)X讀頭66時(shí)的測(cè)量誤差。因此可提升晶圓載臺(tái)WST的定位精度、以及曝光裝置 的重疊精度等。 (2)又，測(cè)量框架21是由線膨脹系數(shù)較因鋼小的材料形成。因此，即使在測(cè)量框架 21產(chǎn)生某程度的溫度變化，也能將測(cè)量誤差維持得較小。此外，測(cè)量框架21，也可藉由將多 個(gè)塊體以螺絲固定等連結(jié)而成。 (3)又，具備一步驟202，是使測(cè)量框架21對(duì)地面、進(jìn)而對(duì)具有晶圓載臺(tái)WST的導(dǎo) 引面的固定座12，通過防振構(gòu)件23A 23C以在振動(dòng)上分離的方式支撐。因此，不會(huì)有因驅(qū) 動(dòng)晶圓載臺(tái)WST時(shí)的振動(dòng)的影響產(chǎn)生X讀頭66及Y讀頭64的測(cè)量誤差。
(4)又，具備一步驟205，是使用圖3的感測(cè)器106XA 106ZC及致動(dòng)器107XA 107ZC，抑制測(cè)量框架21對(duì)地面、進(jìn)而對(duì)具有晶圓載臺(tái)WST的導(dǎo)引面的固定座12的位移。因 此，即使通過防振構(gòu)件支撐測(cè)量框架21，仍可穩(wěn)定維持X讀頭66及Y讀頭，提升測(cè)量精度。
(5)又，具備一步驟206，是在測(cè)量框架21設(shè)置晶圓干涉儀的至少一部分的光學(xué)構(gòu) 件即X軸干涉儀16、X軸干涉儀126，藉由Y軸干涉儀16、X軸干涉儀126測(cè)量晶圓載臺(tái)WST 相對(duì)于測(cè)量框架21(投影光學(xué)系統(tǒng)PL)的位移。因此，能藉由Y軸干涉儀16、X軸干涉儀 126的測(cè)量值進(jìn)行Y讀頭64及X讀頭66的測(cè)量值的校正等。 (6)又，標(biāo)尺39^，39^是繞射光柵狀的周期圖案，X讀頭66及Y讀頭64，是對(duì)該 周期圖案照射檢測(cè)光并接收自該周期圖案產(chǎn)生的多個(gè)繞射光(l次繞射光)的干涉光。因 此，不但可藉由X讀頭66及Y讀頭64使用短光路而減小搖晃的影響，也能以激光干涉儀水 準(zhǔn)的分析能力(精度)測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位移。 此外，也能使用包含周期磁性標(biāo)尺(以微小節(jié)距形成有極性反轉(zhuǎn)的發(fā)磁體)與讀 取該磁性標(biāo)尺的磁頭的磁氣式線性編碼器等，來作為編碼器70A 70D。
[第2實(shí)施形態(tài)] 以下，參照?qǐng)D12說明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)，并非以測(cè)量框架直接 支撐圖1的X讀頭66等，而是以卡合于測(cè)量框架的構(gòu)件來支撐。圖12中，對(duì)與圖l對(duì)應(yīng)的 部分賦予同一或類似的符號(hào)，省略或簡(jiǎn)化其詳細(xì)說明。 圖12，是顯示本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOOA。圖12中，是代替圖1的測(cè)量框架21， 而將平板狀的測(cè)量框架21M透過防振構(gòu)件23A， 23B等懸吊支撐于懸吊構(gòu)件22A， 22B等。又， 在測(cè)量框架21M的底面真空吸附保持有平板狀的編碼器讀頭用座(以下稱為讀頭座)26。 在測(cè)量框架21M與讀頭座26，以在XY平面內(nèi)為大致相同位置關(guān)系的方式，形成有供以降流 供應(yīng)的氣體通過的多個(gè)開口 (未圖示)。又，在測(cè)量框架21M與讀頭座26，分別形成有使投 影單元PU的下端部通過的開口 21Ma及26a。
再者，構(gòu)成圖4的讀頭單元62B， 26D的多個(gè)X讀頭66及構(gòu)成圖4的讀頭單元62A， 26C的多個(gè)Y讀頭64(圖12中未圖示)是藉由固定構(gòu)件(未圖示)固定于讀頭座26的底 面。在讀頭座26的底面，也固定Y軸干涉儀16，18及圖2的X軸干涉儀126,130。此外， 圖4的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， Al^ AL24的全部也可以測(cè)量框架21M支撐，在讀頭座26頁(yè)可設(shè)置 使對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， AL2i AL24的前端部通過的開口 。又，也能將對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)AL1， Al^ AL24 的至少前端部的光學(xué)系統(tǒng)以讀頭座26支撐。 又，在圖12的晶圓載臺(tái)WST的板體28頁(yè)與圖5同樣地形成有X標(biāo)尺39&，39&及 Y標(biāo)尺39Yp39^。圖12的讀頭座26的底面的X讀頭66及Y讀頭64(未圖示)也是檢測(cè) X標(biāo)尺39X"39X2及Y標(biāo)尺39Yp39Y2的位置資訊、進(jìn)而檢測(cè)晶圓載臺(tái)WST(晶圓臺(tái)WTB)的 位置資訊。 圖12中，讀頭座26，是由線膨脹系數(shù)較晶圓載臺(tái)WST的板體28 (形成有圖5A的標(biāo) 尺39^39&，39Yp39Y》以外的構(gòu)件(晶圓載臺(tái)WST的本體部)的線膨脹系數(shù)小的材料形 成，亦即由極小線膨脹系數(shù)的材料形成。讀頭座26的材料是與圖1的測(cè)量框架21相同的 低膨脹玻璃或低膨脹玻璃陶瓷。由于讀頭座26較小，厚度為測(cè)量框架21M的數(shù)分之一左右 的形狀，因此能使用低膨脹玻璃或低膨脹玻璃陶瓷容易地形成讀頭座26。
再者，圖12的測(cè)量框架21M，是由線膨脹系數(shù)較讀頭座26大且較一般鐵等金屬小 的材料、例如線膨脹系數(shù)為1X10—e/K左右的因鋼形成。藉由使用上述材料，而可容易地一 體形成大型的測(cè)量框架21M。又，在測(cè)量框架21M，也與圖3的測(cè)量框架21同樣地設(shè)有六軸 的感測(cè)器106XA 106ZC以及六軸致動(dòng)器107XA 107ZC，藉此，能進(jìn)行使相對(duì)地面的位移 在容許范圍內(nèi)的控制。 又，在測(cè)量框架21M的底面的多處設(shè)有真空墊111A，111B，真空墊111A，111B等是 通過配管112A，112B等連接于包含空氣壓縮機(jī)及真空泵的吸附裝置110。藉由來自吸附裝 置110的加壓及負(fù)壓，使讀頭座26在測(cè)量框架21M的底面，隔著厚度數(shù)P m左右的空氣層G 藉由真空預(yù)壓型空氣靜壓軸承方式保持成能在XY平面(本實(shí)施形態(tài)中為大致水平面)內(nèi) 順利地移動(dòng)。 不過，為了防止讀頭座26的位置逐漸變化，讀頭座26是以能在測(cè)量的基準(zhǔn)位置藉 由螺栓109A旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)連結(jié)于測(cè)量框架21M。進(jìn)一步地，讀頭座26，是在其基準(zhǔn)位置與投 影光學(xué)系統(tǒng)PL大致對(duì)稱的位置，以能通過形成于讀頭座26的長(zhǎng)孔藉由螺栓109B相對(duì)移動(dòng) 于連結(jié)螺栓109A， 109B的直線的方向的狀態(tài)連結(jié)于測(cè)量框架21M。其他構(gòu)成則與圖1的第 1實(shí)施形態(tài)相同。 根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，除了第1實(shí)施形態(tài)以外尚可發(fā)揮以下的作用效果。
(1)本實(shí)施形態(tài)中，是以與圖11的步驟201對(duì)應(yīng)的步驟，在讀頭座26的底面安裝 多個(gè)X讀頭66等及Y軸干涉儀16， 18等。接著，該讀頭座26，是以能沿晶圓載臺(tái)WST的板 體28 (X標(biāo)尺39^， 39X2等)表面的方向位移的狀態(tài)，通過真空墊lllA， 111B等連結(jié)于線膨 脹系數(shù)較讀頭座26大的測(cè)量框架21M(基座構(gòu)件)。 因此，能分別以低膨脹系數(shù)的材料容易地形成測(cè)量框架21M及讀頭座26。再者，因 測(cè)量框架21M及讀頭座26的線膨脹系數(shù)的的差異，而可假設(shè)出因稍微的溫度變化使兩者長(zhǎng) 度產(chǎn)生差異的情形。在此情形下，由于讀頭座26能以螺栓109A為中心沿板體28(測(cè)量框 架21M)順利地位移，因此讀頭座26能因雙金屬效果而不會(huì)扭曲。因此，能隨時(shí)以高精度藉由X讀頭66等進(jìn)行晶圓載臺(tái)WST的位置測(cè)量。 (2)又，讀頭座26是以在螺栓109A的位置(既定的基準(zhǔn)位置)不會(huì)相對(duì)位移的狀 態(tài)通過真空墊lllA， 111B等(氣體軸承)連結(jié)于測(cè)量框架21M。因此，讀頭座26的位置不 會(huì)逐漸變化。 (3)又，讀頭座26是以可在連結(jié)螺栓109A， 109B的方向位移的方式連結(jié)于測(cè)量框 架21M。因此，讀頭座26不會(huì)逐漸旋轉(zhuǎn)。 此外，也能代替螺栓而使用板彈簧等將讀頭座26以能位移的狀態(tài)連結(jié)于測(cè)量框 架21M。[第3實(shí)施形態(tài)] 以下，參照?qǐng)D13-圖15說明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)，并非如圖12的 實(shí)施形態(tài)般將讀頭座26通過氣體軸承連結(jié)于測(cè)量框架21M，而是通過更簡(jiǎn)單的撓曲機(jī)構(gòu)來 連結(jié)。圖13-圖15中，對(duì)與圖12對(duì)應(yīng)的部分賦予相同符號(hào)，省略其詳細(xì)說明。
圖13是顯示本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置IOOB。圖13中，固定有X讀頭66等的讀頭 座26，是通過在X方向、Y方向以大致既定間隔配置的多個(gè)棒狀撓曲構(gòu)件113，以能在沿板 體28(形成有圖5(A)的X標(biāo)尺39&，39X2等)表面的方向位移的狀態(tài)連結(jié)于測(cè)量框架21M 的底面。換言之，多個(gè)棒狀撓曲構(gòu)件113的前端部(讀頭座26側(cè)的端部)，是可在彈性變形 的范圍內(nèi)在沿X標(biāo)尺39^ ， 39X2等的方向位移。 圖14是顯示圖13的測(cè)量框架21M及讀頭座26—部分的放大立體圖。如圖14所 示，撓曲構(gòu)件113，是在兩端部形成有圓周狀的缺口部(槽部)113a，113b，而能在兩端部容 易變形的棒狀構(gòu)件。又，在測(cè)量框架21M及讀頭座26形成有供以降流供應(yīng)的氣體通過的多 個(gè)開口 25M及25。其他構(gòu)成則與圖12的實(shí)施形態(tài)相同。 本實(shí)施形態(tài)中，并非使用真空吸附機(jī)構(gòu)之類復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，而是使用簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的撓 曲構(gòu)件113將測(cè)量框架21M與讀頭座26以能吸收因線膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的變形的狀態(tài)連 結(jié)。又，讀頭座26的線膨脹系數(shù)較測(cè)量框架21M小。此時(shí)可假設(shè)出下列情形，即因兩者的 線膨脹系數(shù)的差異，從圖15A的狀態(tài)因溫度變化而成為如圖15B所示，測(cè)量框架21M較讀頭 座26更延伸的情形。即使在此情形下，也能藉由多個(gè)撓曲構(gòu)件113的彈性變形，將讀頭座 26的變形(進(jìn)而為多個(gè)X讀頭66等的位置關(guān)系的變化)抑制于最小限度。因此，即使是切 換圖13的X讀頭66等的測(cè)量值，也能高精度地測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位置資訊。
又，由于測(cè)量框架21M的線膨脹系數(shù)較讀頭座26大，因此能使用如因鋼等容易形 成大型構(gòu)件的材料，因此制造容易。此外，本第3實(shí)施形態(tài)中，晶圓載臺(tái)WST本體部的線膨 脹系數(shù)，可是與讀頭座26的線膨脹系數(shù)相同程度或其以下。 此外，本實(shí)施形態(tài)中，也可取代撓曲構(gòu)件113，而使用圖16A的細(xì)長(zhǎng)棒狀構(gòu)件(簡(jiǎn)單 構(gòu)造的撓曲構(gòu)件)114、或圖16B所示的在兩端部形成有沿圖13的X方向的槽部115a及沿 Y方向的槽部115b的撓曲構(gòu)件115等。 又，也可如圖17的俯視圖所示，藉由配置成于X方向挾持投影單元PU的多個(gè)大致 平行于YZ平面的板彈簧131、配置成在Y方向挾持投影單元PU的多個(gè)大致平行于XZ平面 的板彈簧132、以及大致均等地配置于除此以外的部分的撓曲構(gòu)件113來連結(jié)測(cè)量框架21M 與讀頭座26。藉此，能將讀頭座26更穩(wěn)定地連結(jié)于測(cè)量框架21M。 此外，上述實(shí)施形態(tài)中，是在晶圓載臺(tái)WST側(cè)固定標(biāo)尺39Xi， 39Y工，在測(cè)量框架21等
26固定編碼器的讀頭64，66。然而，如圖19的另一實(shí)施形態(tài)所示，也能在晶圓載臺(tái)WST側(cè)固定 編碼器的讀頭64，66，在測(cè)量框架21S固定X標(biāo)尺39AX1，39AX2等。 亦即，圖19的曝光裝置100C中，投影單元PU (投影光學(xué)系統(tǒng)PL)的鏡筒的突緣部 40F是保持于主框架(未圖示)，在突緣部40F的底面固定有中央形成有供投影單元PU通 過的開口的平板狀測(cè)量框架21S。測(cè)量框架21S是與上述測(cè)量框架21同樣地由線膨脹系 數(shù)小的材料形成。在測(cè)量框架21S的底面，以在Y方向夾著投影單元PU的方式，配置有在 X方向形成有既定間距的格子的一對(duì)矩形平板狀X標(biāo)尺39AX1， 39AX2。
又，如沿圖19的AA線的底面圖的圖20所示，在測(cè)量框架21S的底面，以在X方 向夾著投影單元PU的方式，配置有于Y方向形成有既定間距的格子的一對(duì)Y標(biāo)尺39AY1， 39AY2。 X標(biāo)尺39AX1， 39AX2及Y標(biāo)尺39AY1， 39AY2分別以大致相同形狀的平板狀保護(hù)玻 璃132A，132B，132C，132D覆蓋。此等保護(hù)玻璃132A 132D，是藉由多個(gè)安裝構(gòu)件133及 134，以能使標(biāo)尺39AX1，39AX2，39AY1，39AY2因熱變形而移動(dòng)程度的彈壓力保持于測(cè)量框 架21S。再者，以通過投影單元PU的光軸AX(曝光中心)且平行于X軸及Y軸的直線為L(zhǎng)H 及LV，沿直線LH將真空墊111G， 111H設(shè)置于Y標(biāo)尺39AY1， 39AY2上，沿直線LV將真空墊 111E，111F設(shè)置于X標(biāo)尺39AX1，39AX2上。 真空墊111E-111H，分別通過測(cè)量框架21S內(nèi)的通氣孔及圖19的配管112E， 112F等連接于包含真空泵的吸附裝置110A。在曝光時(shí)，是從吸附裝置110A通過真空墊 111E-111H將標(biāo)尺39AX1，39AX2，39AY1，39AY2吸附于測(cè)量框架21S偵U。藉此，標(biāo)尺39AX1， 39AX2，39AY1，39AY2被真空墊111E-111H固定，而能在不從曝光中心脫離的狀態(tài)下，以投影 單元PU為基準(zhǔn)進(jìn)行高精度的位置測(cè)量。此外，也可取代真空墊111E-111H，而設(shè)置能將測(cè)量 框架21S與標(biāo)尺39AX1， 39AX2， 39AY1， 39AY2機(jī)械式地固定的裝置(例如第2實(shí)施形態(tài)中的 螺栓)。 又，例如，第3實(shí)施形態(tài)中，也可如圖14-16所示之例，將標(biāo)尺39AX1 ， 39AX2， 39AY1 ， 39AY2通過撓曲機(jī)構(gòu)來連結(jié)。 又，固定有在Y方向夾著晶圓載臺(tái)WST的載臺(tái)本體91的一對(duì)延伸于Y方向的檢 測(cè)框架135A，135B，固定有在X方向夾著本體部91的一對(duì)延伸于X方向的檢測(cè)框架135C， 135D(135D未圖示)，在檢測(cè)框架135A，135B以既定間隔固定有檢測(cè)X標(biāo)尺39AX1，39AX2的 多個(gè)X讀頭66，在檢測(cè)框架135C，135D以既定間隔固定有檢測(cè)Y標(biāo)尺39AY1，39AY2的多個(gè) Y讀頭64。即使在晶圓載臺(tái)WST移動(dòng)于X方向、Y方向時(shí)，也可藉由切換此等多個(gè)X讀頭66 及Y讀頭64檢測(cè)標(biāo)尺39AX1，39AX2，39AY1，39AY2，以高精度地測(cè)量晶圓載臺(tái)WST的位置。 此外，檢測(cè)框架135A-135D，最好是由超因鋼等線膨脹系數(shù)極小的材料形成。
此外，使用上述實(shí)施形態(tài)的曝光裝置制造半導(dǎo)體元件等的微型元件時(shí)，微型元件 例如能經(jīng)由圖18所示的制程制造，此制程即進(jìn)行微型元件的功能、性能設(shè)計(jì)的步驟221、 根據(jù)此設(shè)計(jì)步驟制作光罩(標(biāo)線片)的步驟222、制造元件基材的基板的步驟223、包含藉 由前述實(shí)施形態(tài)的曝光裝置100(投影曝光裝置)將標(biāo)線片的圖案曝光于基板的步驟、使 已曝光的基板顯影的步驟、以及已顯影基板的加熱(CURE)及蝕刻步驟等的基板處理步驟 224、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟等的加工程序)225、以及檢查步驟 226等。 換言之，此元件制造方法，是在包含微影制程的元件制造方法中，在該微影制程中使用上述實(shí)施形態(tài)的曝光裝置。此時(shí)，即使使晶圓載臺(tái)高速移動(dòng)，也不受干涉儀的搖晃的影 響，且即使產(chǎn)生某程度的溫度變動(dòng)仍能藉由編碼器高精度地測(cè)量晶圓載臺(tái)的位置，因此能 提升重疊精度等的曝光精度，將元件以高精度、高產(chǎn)能量產(chǎn)。 又，本發(fā)明除了上述步進(jìn)掃描方式的掃描曝光型的投影曝光裝置(掃描機(jī))以外， 也能適用于步進(jìn)重復(fù)方式的投影曝光裝置(步進(jìn)機(jī)等)或工作機(jī)械等。再者，本發(fā)明也同 樣能適用于液浸型曝光裝置以外的干式曝光型曝光裝置。 又，本發(fā)明并不限于半導(dǎo)體元件制造用的曝光裝置，也可適用于例如用來制造包 含液晶顯示元件或等離子體顯示器等的顯示器的將元件圖案轉(zhuǎn)印于玻璃板上的曝光裝置， 用來制造薄膜磁頭的將元件圖案轉(zhuǎn)印于陶瓷晶圓上的曝光裝置，以及制造攝影元件(CCD 等)、有機(jī)EL、微型機(jī)器、MEMS(Microelectromechanical Systems)及DNA晶片等的曝光裝 置。又，除了制造半導(dǎo)體元件等微型元件以外，為了制造用于光曝光裝置、EUV(極遠(yuǎn)紫外 線)曝光裝置的光罩，也能將本發(fā)明適用于用以將電路圖案轉(zhuǎn)印至玻璃基板或硅晶圓等的 曝光裝置。 如上述，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可取得 各種構(gòu)成。 又，包含說明書、申請(qǐng)專利范圍、圖式、以及摘要在內(nèi)的2007年7月18日提出日本 專利申請(qǐng)第2007-187649的所有的揭示內(nèi)容，是直接完全地引用而置入于本申請(qǐng)。
權(quán)利要求
一種測(cè)量方法，是測(cè)量可動(dòng)構(gòu)件相對(duì)既定構(gòu)件的位移資訊，其特征在于其具有在該既定構(gòu)件與該可動(dòng)構(gòu)件中的一方設(shè)置標(biāo)尺，在另一方設(shè)置可檢測(cè)該標(biāo)尺的多個(gè)檢測(cè)器的步驟；以線膨脹系數(shù)較該可動(dòng)構(gòu)件小的支撐構(gòu)件一體支撐設(shè)置于該既定構(gòu)件的該標(biāo)尺或該多個(gè)檢測(cè)器的步驟；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該支撐構(gòu)件的線膨脹系數(shù)較因鋼小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該既定構(gòu)件具有線膨脹系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的基座構(gòu)件；且具有將該支撐構(gòu)件以可位移于沿該標(biāo)尺表面的方向的狀態(tài)連結(jié)于該基座構(gòu)件的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該支撐構(gòu)件，是在既定基準(zhǔn)位置不相對(duì)位移的狀態(tài)通過氣體軸承連結(jié)于該基座構(gòu)件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該支撐構(gòu)件，是以能在第1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、且能在第2點(diǎn)在連結(jié)該第1點(diǎn)與該第2點(diǎn)的方向位移的方式連結(jié)于該基座構(gòu)件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該標(biāo)尺包含被該支撐構(gòu)件支撐的多個(gè)標(biāo)尺部；該多個(gè)標(biāo)尺部，分別具有相對(duì)該既定構(gòu)件為靜止的固定點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該支撐構(gòu)件，是通過前端部可在沿該標(biāo)尺表面的方向位移的多個(gè)撓曲構(gòu)件連結(jié)于該基座構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該撓曲構(gòu)件是棒狀構(gòu)件或在棒狀構(gòu)件一部分形成有槽部的構(gòu)件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，具有使該支撐構(gòu)件相對(duì)具有該可動(dòng)構(gòu)件的導(dǎo)引面的導(dǎo)引構(gòu)件在振動(dòng)上分離而支撐的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，具有抑制該支撐構(gòu)件相對(duì)該導(dǎo)引構(gòu)件位移的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，在該支撐構(gòu)件設(shè)置干涉儀的至少一部分光學(xué)構(gòu)件；且具有藉由該干涉儀測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件相對(duì)該支撐構(gòu)件的位移資訊的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，是在該支撐構(gòu)件設(shè)置用以流通氣體的多個(gè)開口；且具有從該支撐構(gòu)件上方向該可動(dòng)構(gòu)件以降流方式通過該開口噴吹氣體的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于其中，該標(biāo)尺包含繞射光柵狀的周期圖案；該檢測(cè)器，是接收對(duì)該周期圖案照射檢測(cè)光而自該周期圖案產(chǎn)生的多個(gè)繞射光的干涉光。
14. 一種測(cè)量方法，其特征在于，是以多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)設(shè)置于可動(dòng)構(gòu)件的標(biāo)尺，以測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊，其具有以支撐構(gòu)件一體支撐該多個(gè)檢測(cè)器的步驟；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果測(cè)量該可動(dòng)構(gòu)件的位移資訊的步驟；該支撐構(gòu)件，是通過前端部可在相對(duì)基座構(gòu)件沿該標(biāo)尺表面的方向位移的多個(gè)撓曲構(gòu) 件，連結(jié)于線膨脹系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的該基座構(gòu)件。
15. —種載臺(tái)裝置，其特征在于，可將載臺(tái)相對(duì)既定構(gòu)件定位，其具備 設(shè)置于該載臺(tái)與該既定構(gòu)件的一方的標(biāo)尺；設(shè)置于該載臺(tái)與該既定構(gòu)件的另一方，用以檢測(cè)與該標(biāo)尺位置相關(guān)的資訊的多個(gè)檢測(cè)器；一體支撐設(shè)置于該既定構(gòu)件的該標(biāo)尺或該多個(gè)檢測(cè)器，且線膨脹系數(shù)較該載臺(tái)小的支 撐構(gòu)件；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果求出該載臺(tái)的位移資訊的控制裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該支撐構(gòu)件的線膨脹系數(shù)較 因鋼小。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該既定構(gòu)件具有線膨脹 系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的基座構(gòu)件；且具備連結(jié)機(jī)構(gòu)，是將該支撐構(gòu)件以可位移于沿該標(biāo)尺表面的方向的狀態(tài)連結(jié)于該基 座構(gòu)件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該連結(jié)機(jī)構(gòu)，包含連結(jié)構(gòu)件， 是將該支撐構(gòu)件以在既定基準(zhǔn)位置不相對(duì)位移的方式連結(jié)于該基座構(gòu)件；以及氣體軸承， 是使氣體介于該支撐構(gòu)件與該基座構(gòu)件之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該連結(jié)機(jī)構(gòu)，包含第1構(gòu)件， 是將該支撐構(gòu)件與該基座構(gòu)件連結(jié)成能在第1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，以及第2構(gòu)件，是將該支撐構(gòu)件與該 基座構(gòu)件連結(jié)成能在第2點(diǎn)位移于連結(jié)該第1點(diǎn)與該第2點(diǎn)的方向。
20. 如申請(qǐng)專利范圍第15或16項(xiàng)的載臺(tái)裝置，其中，該標(biāo)尺包含被該支撐構(gòu)件支撐的 多個(gè)標(biāo)尺部；該多個(gè)標(biāo)尺部，分別具有相對(duì)該既定構(gòu)件為靜止的固定點(diǎn)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該連結(jié)機(jī)構(gòu)包含多個(gè)撓曲構(gòu) 件，該多個(gè)撓曲構(gòu)件，是連結(jié)該支撐構(gòu)件與該基座構(gòu)件，且前端部可在沿該標(biāo)尺表面的方向 位移。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該撓曲構(gòu)件是棒狀構(gòu)件或在 棒狀構(gòu)件一部分形成有槽部的構(gòu)件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其具備具有該載臺(tái) 移動(dòng)時(shí)的導(dǎo)引面的導(dǎo)引構(gòu)件；以及使該支撐構(gòu)件相對(duì)導(dǎo)引構(gòu)件在振動(dòng)上分離而支撐的防振構(gòu)件。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其具備測(cè)量該支撐構(gòu)件相對(duì)該導(dǎo) 引構(gòu)件的位移的位移感測(cè)器；以及根據(jù)該位移感測(cè)器的測(cè)量資訊控制該支撐構(gòu)件相對(duì)該導(dǎo)引構(gòu)件的位移的致動(dòng)器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15至24中任一項(xiàng)所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其具備測(cè)量該載臺(tái)相 對(duì)該支撐構(gòu)件的位移的干涉儀；該干涉儀的至少一部分光學(xué)構(gòu)件是設(shè)置于該支撐構(gòu)件。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15至25中任一項(xiàng)所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該載臺(tái)裝置，是 設(shè)置在以降流供應(yīng)氣體的環(huán)境下；在該支撐構(gòu)件設(shè)有用以流通該氣體的多個(gè)開口 。
27. 根據(jù)權(quán)利要求15至26中任一項(xiàng)所述的載臺(tái)裝置，其特征在于其中，該標(biāo)尺包含繞 射光柵狀的周期圖案；該檢測(cè)器，是接收對(duì)該周期圖案照射檢測(cè)光而自該周期圖案產(chǎn)生的多個(gè)繞射光的干涉光。
28. —種曝光裝置，其特征在于，是對(duì)基板照射曝光用光而在該基板形成既定圖案； 其具有根據(jù)權(quán)利要求15至27所述的載臺(tái)裝置，是藉由該載臺(tái)裝置定位該基板。
29. —種曝光裝置，其特征在于，是對(duì)可移動(dòng)的載臺(tái)所保持的基板照射曝光用光而在該 基板形成既定圖案，其具備設(shè)置于該載臺(tái)的標(biāo)尺；用以檢測(cè)與該標(biāo)尺位置相關(guān)的資訊的多個(gè)檢測(cè)器； 一體支撐該多個(gè)檢測(cè)器的支撐構(gòu)件； 線膨脹系數(shù)較該支撐構(gòu)件大的基座構(gòu)件；將該支撐構(gòu)件以可位移于沿該標(biāo)尺表面的方向的狀態(tài)連結(jié)于該基座構(gòu)件的連結(jié)機(jī)構(gòu)；以及從該多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果求出該載臺(tái)的位移資訊的控制裝置；該連結(jié)機(jī)構(gòu)包含多個(gè)撓曲構(gòu)件，該多個(gè)撓曲構(gòu)件，是連結(jié)該支撐構(gòu)件與該基座構(gòu)件，且 前端部可在沿該標(biāo)尺表面的方向位移。
30. —種包含微影制程工藝的元件制造方法，其特征在于其中 是在該微影工藝制程中使用根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的曝光裝置。
全文摘要
一能減低周圍氣體的折射率變動(dòng)的影響、以提高載臺(tái)的定位精度等的曝光裝置。一種曝光裝置，是通過投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)對(duì)晶圓載臺(tái)(WST)上的晶圓(W)照射曝光用照明光，而在晶圓(W)形成既定圖案。該曝光裝置具備設(shè)置于晶圓載臺(tái)(WST)的標(biāo)尺；用以檢測(cè)該標(biāo)尺的位置資訊的多個(gè)X讀頭(66)；一體支撐多個(gè)X讀頭(66)，且線膨脹系數(shù)較晶圓載臺(tái)(WST)的本體部小的測(cè)量框架(21)；從多個(gè)X讀頭(66)的檢測(cè)結(jié)果求出晶圓載臺(tái)(WST)的位移資訊的控制裝置。
文檔編號(hào)H01L21/027GK101755188SQ20088002509
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
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