專利名稱：曝光裝置以及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是西健爾等人于1999年6月29日遞交的、申請?zhí)枮?7181117.2、發(fā)明名稱為“曝光裝置以及曝光方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及用光、電子束和其它帶電粒子束曝光感應(yīng)基片的曝光裝置，更詳細地說涉及為了在光刻工序中制造半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件等，將被形成在制造所使用的掩模上的圖形的像通過投影光學(xué)系統(tǒng)投影在感應(yīng)基片上的曝光裝置以及曝光方法，特別涉及用2個基片載片臺使2個基片同時進行曝光和定位的適宜的曝光裝置以及曝光方法。
以往，在使用光刻工序制造半導(dǎo)體元件或者液晶顯示元件等的情況下，使用各種曝光裝置，而現(xiàn)在，一般使用將光掩模或者分劃板(以下，統(tǒng)稱為“分劃板”)的圖形的像，通過投影光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)印在表面上涂有光刻膠等的感光材料的晶片或者玻璃板等的基片(以下，適宜稱為“感光基片”)上的投影曝光裝置。近年來，作為該投影曝光裝置，一種將感應(yīng)基片搭載在可在2維自由移動的基片載片臺上，通過該基片載片臺使感應(yīng)基片步進，重復(fù)使分劃板的圖形的像在感應(yīng)基片上的各拍照區(qū)域上順序曝光的動作，所謂步進掃描方式的縮小投影曝光裝置(所謂的分步器)成為主流。
最近，比較多地使用了在該分步器等的靜止型曝光裝置上加以改良的步進掃描方式的投影曝光裝置(例如記載于與美國專利第5,646,413號對應(yīng)的特開平7-176468號公報上的掃描型曝光裝置)。該步進掃描方式的投影曝光裝置，具有①與分步器相比因為可以用更小的光學(xué)系統(tǒng)曝光大的范圍，因此在投影光學(xué)系統(tǒng)的制造容易的同時，通過靠大范圍曝光使拍照區(qū)域數(shù)減少就可以期待高生產(chǎn)率，②對于投影光學(xué)系統(tǒng)由于相對掃描分劃板以及晶片因而具有平均化效果，可以期待改善失真和焦深等的優(yōu)點。進而，隨著半導(dǎo)體元件的集成度隨著從16M(兆)到64M的DRAM，甚至將來的256M、1G時代的同步提高，因為必須大范圍掃描，所以代替分步器，掃描型投影曝光裝置將要成為主流。
在這種投影曝光裝置中，在曝光之前需要高精度地進行分劃板和晶片的對位(定位)。為了進行這一定位，在晶片上設(shè)置有在前面的光刻工序中形成(曝光轉(zhuǎn)印)的位置檢測用標記(定位標記)，通過檢測這一定位標記的位置，就可以檢測出晶片(或者晶片上的電路圖形)的正確位置。
作為檢測定位標記的定位顯微鏡，大致分為通過投影透鏡進行標記檢測的正中心軸方式的顯微鏡，和不通過投影透鏡進行標記檢測的偏離中心軸方式的顯微鏡，但在將要成為今后的主流的使用準分子激光器的投影曝光裝置中，偏離方式的定位顯微鏡最適合。這是因為，由于投影透鏡對于曝光光束正在進行色差的修正，因此在正中心軸方式的顯微鏡的情況下，定位光不能聚光，或者即使聚光也會因色差引起非常大的誤差，而與此相反，偏離中心軸方式的定位顯微鏡，由于和投影透鏡分開設(shè)置，因此可以不考慮這種色差進行自由的光學(xué)設(shè)計，以及可以使用各種定位系統(tǒng)的緣故。例如，也可以使用相位差顯微鏡和微分干擾顯微鏡等。
當使用該掃描型投影曝光裝置曝光感應(yīng)基片的情況下，例如，如在對應(yīng)于美國專利第5,448,332號的特開平6-283403號公報上所記載的那樣，對于曝光范圍將被設(shè)置在掃描方向的前面的1列全部的檢測點作為樣本點，預(yù)先在曝光前全部測量該樣本點中的聚焦位置，進行平均化處理和濾波處理，估算相位延遲在曝光時通過開啟控制自動調(diào)焦以及自動矯正機構(gòu)。而后，同時從上述1列的各樣本點中的聚焦位置的測量值中用最小二乘近似法求非掃描方向的傾斜，通過開啟控制進行非掃描方向的矯正控制，實施所謂的完全預(yù)測量控制法。
這種投影曝光裝置，由于主要作為大量生產(chǎn)半導(dǎo)體元件等的機器使用，因此必然要求可以在一定時間內(nèi)曝光處理很多個晶片的處理能力，即要求提高生產(chǎn)率。
與此有關(guān)，在上述的步進掃描方式的投影曝光裝置的情況下，在曝光大的范圍的情況下如上所述，因為在晶片內(nèi)曝光的拍照數(shù)少因此估計生產(chǎn)率提高，但由于曝光是在分劃板和晶片的同步等速移動中進行，因此在該等速移動區(qū)域的前后需要加減速度區(qū)域，在曝光和分步器的拍照尺寸同等大小的拍照時，有可能因分步器而降低生產(chǎn)率。
在這種投影曝光裝置中的處理流程大致如下。
①首先，使用晶片裝片器進行將晶片加載在晶片臺上的晶片加載工序。
②接著，實施用搜索定位機構(gòu)進行檢出晶片的大致位置的搜索定位工序。該搜索定位工序，具體地說，例如，以晶片的外型為基準，或者通過檢測晶片上的搜索定位標志進行。
③進行正確求出晶片上的各拍照區(qū)域的位置的精確定位工序。該精確定位工序，一般使用EGA(增強型圖形適配器)方式，該方式，選擇晶片內(nèi)的多個樣本拍照，順序測量被附設(shè)在該樣本拍照中的定位標志(晶片標志)的位置，根據(jù)該測量結(jié)果和拍照陣列的設(shè)計值，由所謂的最小二乘法等進行統(tǒng)計運算，求晶片上的全部拍照陣列數(shù)據(jù)(參照對應(yīng)美國專利第4,780,617號的特開昭61-44429號等)，可以用高生產(chǎn)率以比較高的精度求各拍照區(qū)域的坐標位置。
④根據(jù)用上述的EGA方式等求得的各拍照區(qū)域的坐標位置和預(yù)先預(yù)測出的基準線數(shù)量，一邊在曝光位置上順序確定晶片上的各拍照區(qū)域的位置，一邊通過投影光學(xué)系統(tǒng)實施將分劃板的圖形的像轉(zhuǎn)印到晶片上的曝光工序。
⑤實施使用裝片器卸載被曝光處理后的晶片臺上的晶片的晶片卸載工序。該晶片卸載工序，和進行曝光處理的晶片的上述①的晶片加載工序同時進行。即，由①和⑤構(gòu)成晶片交換工序。
這樣，在以往的投影曝光裝置中，可以用1個晶片載片臺反復(fù)進行如晶片交換→搜索定位→精確定位→曝光→晶片交換…那樣的大體4個動作。
另外，這種投影曝光裝置的生產(chǎn)率THOR[片/小時]，在將上述的晶片交換時間設(shè)為T1，搜索定位時間設(shè)為T2，精確定位時間設(shè)為T3，曝光時間設(shè)為T4的情況下，可以用如下式(1)表示。
THOR=3600/(T1+T2+T3+T4)………(1)上述T1～T4的動作，按照如T1→T2→T3→T4……這樣的順序(時序)反復(fù)執(zhí)行。因此，如果使T1～T4的各個要素高速化則分母變小，可以提高生產(chǎn)率THOR。但是，上述的T1(晶片交換時間)和T2(搜索定位時間)，因為對于1個晶片只能進行一個動作，所以改進的效果比較小。另外，在T3(精確定位)的情況下，在使用上述的EGA方式時如果減少拍照的樣本數(shù)，或者縮短拍照單體的測量時間就可以提高生產(chǎn)率，而相反由于使定位精度降低，因此不能簡單地縮短T3。
另外，T4(曝光時間)，包含有晶片曝光時間和拍照間的步進時間。例如，在如步進掃描方式的掃描型投影曝光裝置中，需要盡可能縮短晶片曝光時間以提高分劃板和晶片的相對掃描速度，但由于同步精度下降，因此不能簡單地提高掃描速度。
特別在如使用將要成為今后主流的準分子激光源的投影曝光裝置那樣的偏離中心軸定位顯微鏡的裝置中，提高載片臺的控制精度是不容易的。即，在這種投影曝光裝置中，為了在通過投影光學(xué)系統(tǒng)的掩摸圖形的曝光時，和定位時這兩方面沒有阿貝誤差地正確地管理晶片載片臺的位置，實現(xiàn)高精度的對位，需要設(shè)定激光干涉計的測長軸分別通過投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心和定位顯微鏡的檢出中心，而且需要在曝光時的載片臺的移動范圍內(nèi)和定位時的載片臺的移動范圍內(nèi)這兩個范圍內(nèi)，通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心的測長軸和通過使定位顯微鏡的檢出中心的測長軸不同時脫離，因此載片臺必然大型化。
另外，在這種投影曝光裝置中，除了上述生產(chǎn)率以外，作為重要的條件，可以列舉①解像度，②焦深(DOF:Depth of Forcus)，③線寬控制精度。解像度R，如果將曝光波長定為λ，將投影透鏡的數(shù)值孔徑定為N.A.(Numerical Aperture)，則比例為λ/N.A.，焦深DOF比例為λ/(N.A.)2。
因此，為了提高解像度R(使R的值小)，就需要減小曝光波長λ，或者增大數(shù)值孔徑N.A..尤其是最近半導(dǎo)體元件等的高密度化不斷進展，由于設(shè)計標準已經(jīng)達到0.2μmL/S(行和空格)以下，因此為了曝光這些圖形使用KrF準分子激光作為照明光源。但是，如上所述半導(dǎo)體元件的集成度，將來必將達到更高，希望開發(fā)具有比KrF短波長的光源的裝置。作為具備有這種更短波長的光源的下一代裝置的候補裝置，可以列舉有代表性的將ArF準分子激光作為光源的裝置，和電子射線曝光裝置等，但在ArF準分子激光的情況下，在有氧的地方光幾乎不能透過，既難有高輸出，又使激光器的壽命縮短，裝置成本高存在很多技術(shù)問題，另外，在電子射線曝光裝置的情況下，由于與光束曝光裝置相比存在生產(chǎn)率低的缺點，因此以短波長化為主要觀點的下一代機器的開發(fā)不如想象那樣容易實現(xiàn)。
作為提高解像度的其他方法，也可以考慮增大數(shù)值孔徑N.A.，但如果增大N.A.，則存在投影光學(xué)系統(tǒng)的DOF變小的缺點。該DOF，可以分成UDOF(User Depth Of Focus在用戶側(cè)使用的部分圖形段差和光刻膠厚度等)，和裝置本身的綜合焦點差兩大部分。至此，由于UDOF的比率大，因此獲得DOF大的方向是曝光裝置開發(fā)的主攻方向，作為獲得該DOF大的技術(shù)例如變形照明等已實用化。
可是，為了制造器件，需要將組合了L/S(行和空格)，孤立L(行)，孤立S(空格)，以及CH(接觸孔)等的圖形形成在晶片上，但是為了在每個上述的L/S，孤立行等的圖形形狀上進行最適宜曝光的曝光參數(shù)不同。因此，以往，使用叫做ED-TREE(刻度不同的CH除外)的方法，求解像線寬對于目標值來說在規(guī)定的容許誤差內(nèi)，并且可以得到規(guī)定的DOF那樣的共同的曝光參數(shù)(相干因數(shù)σ、N.A.，曝光控制精度，分劃板復(fù)制精度等)，將其作為曝光裝置的工作方法。但是，今后將考慮采用如以下那樣的技術(shù)方法。
①通過提高加工技術(shù)(晶片上平坦化)，推進圖形低段差化和光刻膠厚度減小，UDOF有可能從1μm數(shù)量級降到0.4μm以下。
②曝光波長短波長化為g射線(436nm)→i射線(365nm)→KrF(248nm)。但是，今后只研討ArF(193)之前的光源，而且其技術(shù)性的含量更高。其后轉(zhuǎn)移至EB曝光。
③可以設(shè)想代替步進掃描式的靜止曝光，如步進掃描式的掃描曝光成為分步器的主流。該技術(shù)，可以用直徑小的投影光學(xué)系統(tǒng)進行大范圍曝光(尤其在掃描方向上)，此部分容易實現(xiàn)高N.A.。
以上述那樣的技術(shù)動向為背景，可以探討這樣的方法，作為提高極限解像度的方法，雙重曝光法被看好，將該雙重曝光法用在KrF以及將來的ArF曝光裝置，將能曝光至0.1μmL/S。一般雙重曝光方法可以大體分為以下3種方法。
(1)各個分劃板上形成曝光參數(shù)不同的L/S，孤立線，用每一個最適宜曝光條件在同一晶片上進行雙重曝光。
(2)如果導(dǎo)入相位移位法，則與孤立線相比L/S-方在同一DOF中極限解像度高。通過利用此方法，在第1分劃板中用L/S形成全部的圖形，在第2分劃板中通過取掉L/S形成孤立線。
(3)一般，與L/S相比，孤立線可以用小的N.A.得到高的解像度(但是，DOF減小)。因此，用孤立線形成全部的圖形，通過組合用第1和第2刻度分別形成的孤立線，形成L/S。上述的雙重曝光法，具有提高解像度、提高DOF的雙重效果。
但是，雙重曝光法，因為需要使用多個分劃板多次進行曝光處理，所以與以往的裝置相比曝光時間(T4)成倍增加，存在生產(chǎn)率大幅度下降的缺點，因此在現(xiàn)實中，不太認真研究雙重曝光法，以往通過曝光波長的紫外化，變形照明，相位移位刻度等，提高解像度、焦深(DOF)。
可是，如果將前面所述的雙重曝光法用于KrF、ArF，則因為實現(xiàn)至0.1μmL/S的曝光，所以毫無疑問地是以大量生產(chǎn)256M、1G的DRAM為目的的下一代機器的開發(fā)的有力的選擇對象，因此希望開發(fā)作為雙重曝光法的課題的關(guān)鍵的提高生產(chǎn)率的新技術(shù)。
與此有關(guān)，上述的4個動作即晶片交換，搜索定位，精確定位，以及曝光動作內(nèi)的多個動作之間即使一部分同時進行處理，與按時序進行這4個動作的情況相比，也可以提高生產(chǎn)率，因此設(shè)置多個基片載片臺成為前提。設(shè)置多個該基片載片臺的方法是公知的，雖然理論上認為簡單，但堆積了為了發(fā)揮充分的效果所必須解決的很多問題。例如，在單獨并排配置2個和現(xiàn)有的基片載片臺大小大致相同的基片載片臺時，裝置的設(shè)置面積顯著增大，存在引起配置曝光裝置的凈化間的成本提高的缺點。另外，因為為了實現(xiàn)高精度的疊加，對于同一基片載片臺上的感應(yīng)基片，需要在實行定位后，用該定位的結(jié)果進行掩模圖形的像和感應(yīng)基片的對位而后進行曝光，所以只僅僅在2個基片載片臺內(nèi)，使一方例如作為曝光專用，另一方作為定位專用等，不能解決現(xiàn)實的問題。
進而，在一邊獨立地移動控制2個基片載片臺同時處理2個動作的情況下，需要移動控制兩載片臺使它們之間不接觸(防止干擾)，或者使一載片臺上的動作不致影響另一載片臺上的動作(防止干擾)。
再有，在掃描型的投影曝光裝置中，對于晶片W上的各拍照位置區(qū)域的曝光程序，由①掃描時加減速時間，②穩(wěn)定時間，③曝光時間，④向相鄰拍照的步進時間等的①～④的各參數(shù)決定，但因為一般分劃板載片臺的加減速度成為限速條件，所以從掃描方向的一側(cè)向另一側(cè)，從另一側(cè)向一側(cè)相互掃描分劃板載片臺，以及與這些動作一同和在和分劃板載片臺相反方向上相互掃描晶片(為此，在晶片1拍照區(qū)域掃描曝光后，向非掃描方向步進1拍照區(qū)域)是最有效率的。
但是，在進行上述以往的完全預(yù)測量控制(特開平6-283403號公報等)的情況下，以上述最有效率的曝光程序進行曝光是困難的。即，在曝光晶片中心附近的拍照區(qū)域的情況下，完全沒有問題可以進行上述完全預(yù)測量控制，但在晶片外圍附近的拍照區(qū)域，和在外圍的不完整拍照區(qū)域中，存在通過該掃描方向進行完全預(yù)測量控制有困難的情況，這是因為在現(xiàn)實中為了進行完全預(yù)測量不得不使掃描方向從晶片內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行的緣故。因此，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。
特開平8-51069號(對應(yīng)美國專利申請第26163號，1994年6月17日申請)，揭示了包含晶片位置監(jiān)視跟蹤裝置的包含多個晶片泊位的步進掃描裝置。作為晶片泊位具備成像泊位和特性測定泊位，各泊位具有保持晶片的夾具。在特性測定泊位中，對晶片的每一范圍判定掃描的傾斜和深度。成像泊位具備成像透鏡，在特性測定泊位中被特性測定后的晶片的各范圍上印刷像。在這些泊位中的晶片的特性測定和成像并列進行。因此，與順序進行特性測定和成像的以往的分步器相比可以使生產(chǎn)率提高2倍，這在該公報中已經(jīng)敘述了。但是，在此類型的裝置中，在特性測定泊位中收集到的晶片的數(shù)據(jù)為了在向晶片的成像泊位移動后也有效并且正確，必須始終用干涉計連續(xù)監(jiān)視晶片。
本發(fā)明，就是在這種情況下完成的，發(fā)明的第1目的在于，提供可以進一步提高生產(chǎn)率的投影曝光裝置。
發(fā)明的第2目的在于，提供可以進一步提高生產(chǎn)率的投影曝光方法。
發(fā)明的第3目的在于，提供可以通過曝光動作和定位動作等的并行處理謀求生產(chǎn)率的提高以及基片載片臺的小型化和輕型化的投影曝光裝置。
發(fā)明的第4目的在于，提供可以謀求生產(chǎn)率的提高以及載片臺的小型和輕型化的投影曝光方法。
發(fā)明的第5目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以防止兩載片臺相互間的干擾的影響的投影曝光裝置。
發(fā)明的第6目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以防止兩載片臺相互的干擾的投影曝光裝置。
發(fā)明的第7目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以防止兩載片臺相互間的干擾的影響的投影曝光方法。
發(fā)明的第8目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，防止兩載片臺之間的干擾的投影曝光方法。
發(fā)明的第9目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以進行高精度的聚焦、矯正控制的投影曝光裝置。
發(fā)明的第10目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以進行高精度的聚焦、矯正控制的投影曝光方法。
發(fā)明的第11目的在于，提供根據(jù)樣本拍照區(qū)域的排列，即使在使用進行標記對位的EGA的情況下，也可以進一步提高生產(chǎn)率，同時進行高精度的聚焦、矯正控制的投影曝光方法。
發(fā)明的第12目的在于，提供在曝光感應(yīng)基片的外圍附近的拍照區(qū)域時，通過將不能預(yù)測量測量的內(nèi)側(cè)的聚焦信息作為預(yù)測量數(shù)據(jù)用于聚焦控制，在提高生產(chǎn)率的同時，可以進行高精度聚焦、矯正控制的投影曝光裝置。
發(fā)明的第13目的在于，提供在進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以進行高精度的聚焦、矯正控制的掃描曝光方法。
發(fā)明的第14目的在于，提供在可以提高生產(chǎn)率的同時，可以與基準線數(shù)量無關(guān)的確定基片載片臺的大小的曝光方法。
如果部分地同時并行處理上述的3個動作，即晶片交換(包含搜索定位)，精確定位，以及曝光動作內(nèi)的多個動作，則與按時序進行這些動作的情況相比，可以提高生產(chǎn)率。本發(fā)明就是在著眼于這種觀點的同時解決以往技術(shù)的問題。
如果采用本發(fā)明的第1形態(tài)，，則是分別用規(guī)定圖形曝露被劃分在感應(yīng)基片(W1,W2)上的多個區(qū)域(SA)的曝露裝置，提供具備保持著感應(yīng)基片(W1、W2)，并獨立地移動于測量感應(yīng)基片上的劃分區(qū)域的測量位置信息的位置信息測量部分(PIS)和曝露區(qū)域(EPS)之間的多個載片臺(WS1,WS2)的曝露裝置。由于在位置信息測量部分上進行的感應(yīng)基片的各劃分區(qū)域(拍照區(qū)域(SA))的位置信息的測量和在曝露區(qū)域上進行的各劃分區(qū)域的曝露并行地進行，因此在按照時序進行這些部分的處理工序的以往的曝露裝置中顯著提高生產(chǎn)率。為了高精度地維持在位置信息測量部分中測量出的位置信息，例如，即使在曝露區(qū)域也高精度地維持各劃分區(qū)域的X、Y、Z方向位置，在本發(fā)明中，具有用于求各載片臺(WS1,WS2)在感應(yīng)基片上的各劃分區(qū)域(SA)的載片臺內(nèi)的相對位置的基準標記(MK1,MK2,MK3)。使用對于在位置信息測量部分測量出的該基準標記的各劃分區(qū)域的相對位置，在曝露區(qū)域中進行感應(yīng)基片的各劃分區(qū)域的對位。因此，用于分別測量存在于上述位置信息測量部分以及曝露區(qū)域中的載片臺的位置的多個測量系統(tǒng)(例如，干涉計)，只在各部分中獨立地測量載片臺位置即可，不需要在兩部分之間載片臺移動時一個測量系統(tǒng)跟蹤載片臺位置，或者在測量系統(tǒng)系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)的傳輸。
上述曝露裝置，還分別在上述位置信息測量部分以及曝露區(qū)域中具備位置信息檢出系統(tǒng)，可以通過該位置信息檢出系統(tǒng)測量或者確定對應(yīng)基準標記的感應(yīng)基片的各劃分區(qū)域的位置。當曝露裝置是投影曝光裝置的情況下，在上述位置信息檢測區(qū)域中的位置信息檢出系統(tǒng)可以設(shè)置成定位系統(tǒng)(24a,24b)以及檢測感應(yīng)基片的面位置的檢測系統(tǒng)(130)，在曝露區(qū)域中的位置信息檢出系統(tǒng)可以設(shè)置成通過投影光學(xué)系統(tǒng)檢測出標記的檢出器(52a,52b)。進而，曝露裝置具備用于存儲在位置信息測量部分中求得的感應(yīng)基片的各劃分區(qū)域的位置信息的存儲裝置(91)。
如果采用本發(fā)明的第2形態(tài)，則提供具有以下特征的投影曝光裝置在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光裝置中，具備第1基片載片臺(WS1)，保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動，并在其表面形成基準標記；第2基片載片臺(WS2)，保持著感應(yīng)基片(W2)和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺(WS1)移動，并在基準其表面上；至少1個標記檢出系統(tǒng)(例如24a)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)分開設(shè)置，檢測出在上述基片載片臺(WS1,WS2)上的基準標記或者被保持在上述基片載片臺(WS1,WS2)上的感應(yīng)基片(W1,W2)上的標記；控制裝置(90)，控制兩載片臺(WS1,WS2)的動作，使得在上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)內(nèi)的一方載片臺(WS1,WS2)由上述標記檢出系統(tǒng)(24a)進行標記檢出動作期間，另一方的載片臺(WS1,WS2)進行曝光動作。
如果采用該投影曝光裝置，因為由控制裝置控制兩載片臺(WS1,WS2)的動作，使得在第1基片載片臺以及第2基片載片臺內(nèi)的一方的載片臺由標記檢出系統(tǒng)進行標記檢出動作期間，另一方的載片臺進行曝光動作，所以可以同時并行處理被保持在一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片上標記檢出動作和被保持另一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的曝光動作。因而，由于前面說明過的時間T2以及T3的動作，和時間T4的動作可以并行處理，因此與要求時間(T1+T2+T3+T4)的以往的時序處理相比可以提高生產(chǎn)率。
在該投影曝光裝置中，當進一步具有和第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1以及WS2)進行感應(yīng)基片(W1,W2)的交接的搬送系統(tǒng)(180～200)的情況下，進一步希望上述控制裝置(90)如此控制兩載片臺(WS1,WS2)的動作，使得在上述一方的基片載片臺(WS1或者WS2)和上述搬送系統(tǒng)(180～200)進行感應(yīng)基片的交接以及由上述標記檢出系統(tǒng)(24a)進行標記檢出動作期間，上述另一方的基片載片臺(WS1或者WS2)由上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作。在這種情況下，因為可以在一方的基片載片臺一側(cè)進行前面說過的時間T1、時間T2以及時間T3的動作，而在另一方的基片載片臺一側(cè)進行時間T4的動作，所以可以進一步提高生產(chǎn)率。
在上述投影曝光裝置中，至少可以設(shè)置1個和投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置的如定位系統(tǒng)那樣的標記檢出系統(tǒng)，但例在標記檢出系統(tǒng)在和投影光學(xué)系統(tǒng)各分開設(shè)置2個的情況下，可以分別將2個標記檢出系統(tǒng)(24a,24b)沿著上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的兩側(cè)配置，上述控制系統(tǒng)(90)，用一方的標記檢出系統(tǒng)(24a)檢測出第1基片載片臺(WS1)上的基準標記或者被保持第1基片載片臺(WS1)的上感應(yīng)基片(W1)上的標記，用另一方的標記檢出系統(tǒng)(24b)檢測出第2基片載片臺(WS2)上或者被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片(W2)上的標記。在這種情況下，在用位于中央的投影光學(xué)系統(tǒng)正在曝光一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片期間(曝光動作)，使用一方的標記檢出系統(tǒng)檢出另一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的標記(定位動作)，當進行曝光動作和定位動作切換的情況下，使2個基片載片臺沿著上述規(guī)定方向移動到另一方的標記檢出系統(tǒng)一方，使位于投影光學(xué)系統(tǒng)下的一方的基片載片臺移動到另一方的標記檢出系統(tǒng)位置，使位于一方的標記檢出系統(tǒng)位置上的另一方的基片載片臺移動到投影光學(xué)系統(tǒng)下，由于這些動作很容易進行，因此，這樣就可以相互使用2個標記檢出系統(tǒng)。
如果采用本發(fā)明的第3形態(tài)，則可以提供具有以下特征的投影曝光方法在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光方法中，準備可以保持著感應(yīng)基片(W1,W2)分別單獨在2維平面內(nèi)移動的2個基片載片臺(WS1,WS2)；在上述2個基片載片臺(WS1,WS2)中的一方的載片臺(WS1,WS2)上，至少進行感應(yīng)基片的交換動作和上述基片載片臺上或者被保持在上述基片載片臺上的感應(yīng)基片上的標記的檢出動作的之一期間，在上述2個基片載片臺中的另一方的載片臺(WS1或者WS2)上，對感應(yīng)基片實行曝光動作。
如果采用該投影曝光方法，因為在一方的基片載片臺上進行上述說明過的時間T1的動作以及時間(T2+T3)的動作中的至少一方的動作期間，與此并行地在另一方的基片載片臺上進行時間T4的動作，所以與要求時間(T1+T2+T3+T4)的以往的時序的處理相比可以提高生產(chǎn)率。尤其是在一方的載片臺一側(cè)進行時間(T1+T2+T3)的動作期間，與此并行地在另一方的載片臺一側(cè)進行時間T4的動作的情況下，可以實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。
這種情況下，并不限制在2個基片載片臺上進行的每一個的動作總是同時結(jié)束，但可以在2個基片載片臺的每一個的動作結(jié)束時，切換2個基片載片臺的動作就可以。由此，動作早結(jié)束的一方，處于待機狀態(tài)，在兩載片臺中的動作結(jié)束時刻進行動作的切換。該待機時間，由于是使生產(chǎn)率下降的主要原因，因此盡可能的減少待機時間。
如果采用本發(fā)明的第4形態(tài)，則可以提供具有以下特征的曝光方法在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W)上由此曝光感應(yīng)基片的曝光方法中，準備可以保持著感應(yīng)基片(W)每一個獨立地在同一平面內(nèi)移動的2個基片載片臺(WS1,WS2)；通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)在被保持在上述2個基片載片臺(WS1,WS2)內(nèi)的一方的基片載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W)曝光上述掩模(R)的圖形的像；在被保持在上述一方的基片載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W)的曝光中，測量被保持在上述2個基片載片臺內(nèi)的另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片(W)上的對位標記和上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的基準點的位置關(guān)系；在被保持在上述一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的曝光結(jié)束后，檢測出對上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的上述另一方的基片載片臺上的基準點的位置偏差以及得到上述位置偏差時的上述另一方的基片載片臺的坐標位置；根據(jù)上述被檢測出的位置關(guān)系、上述被檢測出的位置偏差以及上述被檢測出的坐標位置控制上述另一方的基片載片臺的移動，進行被保持在上述另一方的載片臺上的感應(yīng)基片和上述掩模的圖形的像的對位。
如果采用上述曝光方法，則在通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)在被保持在2個基片載片臺(WS1,WS2)內(nèi)的一方的基片載片臺(WS1或者WS2)的感應(yīng)基片(W)上進行上述掩模(R)的圖形的像的曝光期間，①測量被保持在2個基片載片臺內(nèi)的另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片(W)上的對位標志和另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的基準點的位置關(guān)系。這樣，因為可以并行地進行一方的基片載片臺一側(cè)的曝光動作和另一方的基片載片臺一側(cè)的定位動作(被保持在另一方的基片載片臺中的感應(yīng)基片上的對位標志和另一方的載片臺上的基準點的位置關(guān)系的測量)，所以與按照時序進行這些動作的以往技術(shù)相比可以實現(xiàn)提高生產(chǎn)率。
而后，在被保持在上述一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的曝光結(jié)束之后，當在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影區(qū)域內(nèi)確定了上述另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)上的基準點的狀態(tài)下，②檢測對其投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點另一方的基片載片臺上的基準點的位置偏離以及③在檢出其位置偏差時檢測另一方的基片載片臺的坐標位置。其后，根據(jù)①被檢測出的位置關(guān)系、②被檢測出的位置偏離、③被檢測出的坐標位置，控制另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)的移動，進行被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片和上述掩模的圖形的像的對位。
因此，即使在①的另一方的基片載片臺上的規(guī)定的基準點和感應(yīng)基片上的對位標記的位置關(guān)系被檢測出時，管理該基片載片臺的位置的干涉計(或者坐標系)，和在②、③的位置偏差被檢測出以及基片載片臺的坐標位置被檢測出時管理載片臺的位置的干涉計(或者坐標系)不同，也沒有關(guān)系，可以高精度地進行掩模的圖形的像和被搭載在上述另一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的對位。即，不需要用一個干涉計連續(xù)監(jiān)視定位動作、從定位位置向曝光位置的移動動作以及曝光動作。
因而，例如當作為檢出對位標記的標記檢出系統(tǒng)使用偏離中心軸式(定位標記檢出用的檢出器位于偏離投影光學(xué)系統(tǒng)的正下方的位置)的定位系統(tǒng)的情況下，不需要測量投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點(掩模的圖形的像的投影中心)和定位系統(tǒng)的檢出中心的位置關(guān)系，即不需要測量基準線數(shù)量，其結(jié)果即使投影光學(xué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)有大的偏離也沒關(guān)系。因而，可以與基準線數(shù)量無關(guān)地設(shè)定基片載片臺的大小，即使使基片載片臺小型化輕型化也沒有問題，可以對感應(yīng)基片的整個面通過標記位置測量、投影光學(xué)系統(tǒng)進行圖形的曝光。這種情況下，也不受基準線數(shù)量的變動的影響。
如果采用本發(fā)明的第5形態(tài)，則在通過經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)在感應(yīng)基片(W)上投影圖形由此曝光感應(yīng)基片的曝光裝置中，具有以下部分第1基片載片臺(WS1)，保持著感應(yīng)基片(W)在2維平面內(nèi)移動，并在其表面上形成基準標記；第2基片載片臺(WS2)，保持著感應(yīng)基片(W)，在和第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于第1基片載片臺(WS1)移動；標記檢出系統(tǒng)(WA)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置，用于檢測上述基片載片臺(WS1,WS2)上的基準標記或者被保持在該載片臺的感應(yīng)基片(W)上的定位標記；干涉計系統(tǒng)(26)，用于分別測量上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺的2維位置；移動裝置(201,22)，在第1位置和第2位置之間移動，其中第1位置是，使上述2個基片載片臺的每一個，對應(yīng)被保持在該載片臺上的感應(yīng)基片通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光時的載片臺移動范圍內(nèi)的位置，第2位置是，在由上述標記檢出系統(tǒng)進行載片臺上的基準標記或者被保持在該載片臺上的感應(yīng)基片上的標記的檢測時的載片臺移動范圍內(nèi)的規(guī)定的位置；控制裝置(28)，在監(jiān)視上述干涉計系統(tǒng)(26)的測量值的同時，控制上述2個載片臺的動作，使得在曝光被保持在第1基片載片臺以及第2基片載片臺中的一載片臺上的感應(yīng)基片期間，在上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺中的另一載片臺上由上述標記檢出系統(tǒng)(WA)進行標記檢出動作，之后，控制上述移動裝置(201,22)，交換上述的一方基片載片臺和另一方基片載片臺的位置。
如果采用此構(gòu)成，則由控制裝置(28)，一邊監(jiān)視干涉計系統(tǒng)(26)的測量值，一邊控制2個載片臺的動作，使得在曝光被保持在一載片臺上的感應(yīng)基片期間，在另一載片臺上由標記檢出系統(tǒng)(例如，定位系統(tǒng))(WA)進行標記檢出動作，之后，控制移動裝置(201,22)，交換一方基片載片臺和另一方基片載片臺的位置。因此，如果通過并行處理一基片載片臺側(cè)的曝光動作和另一載片臺側(cè)的定位動作，在可以提高生產(chǎn)率的同時，在位置交換后在處于第2位置的基片載片臺上進行感應(yīng)基片的更換，則在交換兩載片臺的動作和，曝光被保持在另一載片臺上的感應(yīng)基片期間，可以在一方的載片臺上由標記檢出系統(tǒng)(例如，定位系統(tǒng))(WA)并行進行標記檢出動作。
在上述曝光裝置中，上述干涉計系統(tǒng)(26)，最好具備在上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1測長軸(Xe)以及第2測長軸(Ye)，和在上述標記檢出系統(tǒng)(WA)的檢出中心相互垂直交叉的第3測長軸(Xa)以及第4測長軸(Ya)，希望上述控制裝置(28)，在交換上述一載片臺和另一載片臺的位置時，復(fù)位上述干涉計系統(tǒng)(26)的測長軸(Xe,Ye,Xa,Ya)。通過如此構(gòu)成干涉計系統(tǒng)以及控制裝置，因為干涉計系統(tǒng)(26)，具備在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1測長軸(Xe)以及第2測長軸(Ye)，和在標記檢出系統(tǒng)(定位系統(tǒng))(WA)的檢測中心相互垂直交叉的第3測長軸(Xa)以及第4測長軸(Ya)，所以無論在經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)向感應(yīng)基片上進行圖形的曝光時以及由標記檢出系統(tǒng)檢出位置檢出標記時，都可以在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下正確地管理基片載片臺(WS1,WS2)的位置。另外，因為控制裝置(28)，在交換一載片臺和另一載片臺時，復(fù)位干擾系統(tǒng)(26)的測長軸(Xe,Ye,Xa,Ya)，因此在位置交換時，即使此前管理每一個的基片載片臺的位置的干擾系統(tǒng)的測長軸脫離，如果將復(fù)位干涉計系統(tǒng)(26)的測長軸(Xe,Ye,Xa,Ya)的位置預(yù)先確定在規(guī)定的位置，則復(fù)位后，可以用該被復(fù)位的測長軸的測量值管理第1、第2基片載片臺的位置。
如果采用本發(fā)明的第6形態(tài)，則在通過經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)在感應(yīng)基片(W)上投影圖形由此曝光感應(yīng)基片的曝光裝置中，具有以下部分第1基片載片臺(WS1)，保持著感應(yīng)基片(W)在2維平面內(nèi)移動，并在其表面形成有基準標記；第2基片載片臺(WS2)，保持著感應(yīng)基片(W)在和上述第1基片載片臺(WS1)相同的平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺移動，并在其表面上形成有基準標記；標記檢出系統(tǒng)(WA)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)分開設(shè)置，用于檢出被形成在上述基片載片臺上的基準標記或者被保持在該載片臺的感應(yīng)基片上的定位標記；干涉計系統(tǒng)(26)，用于分別測量上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺的2維位置；移動裝置(201,221)，其使2個基片載片臺的每一個在第1位置和第2位置和第3位置這3個位置之間移動，其中第1位置是對被保持在載片臺上的感應(yīng)基片(W)經(jīng)過上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光的曝光時的載片臺的移動范圍內(nèi)的規(guī)定的位置，第2位置是用上述標記檢出系統(tǒng)(WA)進行載片臺上或者被保持在該載片臺的感應(yīng)基片上的標記檢出時的載片臺移動范圍內(nèi)的規(guī)定的位置，第3位置是在基片載片臺和外部的基片運送機構(gòu)之間進行感應(yīng)基片交接的位置；控制裝置(28)，控制上述2個基片載片臺(WS1,WS2)以及上述移動裝置(201,221)，在由上述干涉計系統(tǒng)(26)管理上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)中的一方的載片臺的位置，并經(jīng)上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)在被保持在該一方的載片臺的感應(yīng)基片(W)上曝光圖形期間，在上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺中的另一載片臺上，根據(jù)上述標記檢出系統(tǒng)(WA)的檢出結(jié)果和上述干涉計系統(tǒng)(26)的測量值，順序進行測量感應(yīng)基片(W)的交換以及上述感應(yīng)基片(W)上的定位標記和上述另一方的載片臺上的基準標記的位置關(guān)系的定位動作，與此同時，控制上述2個載片臺和上述移動裝置，使得在上述2個載片臺的動作都結(jié)束后，交換在上述2個載片臺上進行的動作。
如果采用上述曝光裝置，則可以用上述控制裝置，控制2個基片載片臺(WS1,WS2)以及移動裝置(201,221)，使得在一方的基片載片臺的位置被干涉計系統(tǒng)管理，并且在被保持在該一方的基片載片臺的感應(yīng)基片上經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)曝光圖形期間，在另一方的基片載片臺上，根據(jù)標記檢出系統(tǒng)(WA)的檢出結(jié)果和干涉計系統(tǒng)(26)的測量值，測量感應(yīng)基片(W)的交換及其交換后的感應(yīng)基片(W)上的定位標志和另一方的載片臺上的基準標記的位置關(guān)系。因此，通過一方的基片載片臺一側(cè)的曝光動作和另一方的載片臺一側(cè)的感應(yīng)基片的交換以及定位動作的并行處理，就可以進一步提高生產(chǎn)率。這種情況下，因為在和第1位置、第2位置不同的第3位置上進行感應(yīng)基片的交換，所以該交換可以在和標記檢出系統(tǒng)(例如，定位系統(tǒng))、投影光學(xué)系統(tǒng)不同的位置上進行，沒有標記檢出系統(tǒng)、投影光學(xué)系統(tǒng)妨礙感應(yīng)基片的交換的問題。
另外，在控制裝置中，在2個載片臺的動作同時結(jié)束之后，因為控制2個載片臺和移動裝置，使得交換在2個載片臺上進行的動作，所以在上述2個載片臺的動作結(jié)束之后，接著，在曝光被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片期間，可以并行在一方的載片臺上由標記檢出系統(tǒng)(WA)進行標記檢出動作。
在此情況下，作為投影光學(xué)系統(tǒng)例如使用電子鏡筒，也可以在感應(yīng)基片上由電子束直接描繪圖形，但通過進一步設(shè)置形成有圖形的掩模(R)，也可以將被形成在上述掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)上的感應(yīng)基片(W)上。
在本發(fā)明的曝光裝置中，上述干涉計系統(tǒng)(26)，具備在上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1測長軸(Xe)以及第2測長軸(Ye)，和在上述標記檢出系統(tǒng)(WA)的檢出中心相互垂直交叉的第3測長軸(Xa)以及第4測長軸(Ya)，但希望上述控制裝置(28)，對于上述2個載片臺(WS1,WS2)的每一個，在向上述第1位置移動時復(fù)位上述干涉計系統(tǒng)(26)的第1以及第2測長軸(Xe以及Ye)，在向上述第2位置移動時復(fù)位上述干擾系統(tǒng)(26)的第3以及第4測長軸(Xa以及Ya)。通過這樣構(gòu)成干涉計以及控制裝置，因為干涉計系統(tǒng)(26)具備，在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1測長軸(Xe)以及第2測長軸(Ye)，和在標記檢出系統(tǒng)(WA)的檢出中心相互垂直交叉的第3測長軸(Xa)以及第4測長軸(Ya)，所以即使在經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)向感應(yīng)基片上進行圖形曝光時以及由標記檢出系統(tǒng)進行位置檢出標記的檢出時，也可以在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下正確地管理基片載片臺(WS1,WS2)的位置。另外，控制裝置(28)，因為對于2個載片臺(WS1,WS2)的每一個，在向第1位置移動時復(fù)位干涉計系統(tǒng)(26)的第1以及第2測長軸(Xe以及Ye)，在向第2位置移動時復(fù)位干涉計系統(tǒng)(26)的第3以及第4測長軸(Xa以及Ya)，所以無論哪個基片載片臺，都可以在曝光開始前、定位測量開始前，使每一個動作所需要的測長軸復(fù)位，即使此前管理各個基片載片臺的位置的干涉計系統(tǒng)的測長軸被暫時脫離，在復(fù)位后，也可以使用該被復(fù)位的測長軸的測量值管理曝光時、定位時的兩載片臺的位置。
在本發(fā)明的曝光裝置中，希望進一步具有標記位置檢出器(51A,52B)，其通過上述掩模(R)和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)檢測出上述掩模(R)的由投影光學(xué)系統(tǒng)形成的像的投影中心和上述載片臺上的基準標記的相對位置關(guān)系。在這種情況下，當將基片載片臺(WS1,WS2)的位置確定在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影區(qū)域內(nèi)可以檢測出基片載片臺(18)上的規(guī)定的基準標記和掩模圖形的像的投影中心的位置關(guān)系的位置上時，可以用標記位置檢出器(52A,52B)通過掩模(R)和投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)檢測出掩模(R)的圖形的像的投影中心和基片載片臺上的基準標記的位置關(guān)系。這種情況下，將在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影區(qū)域內(nèi)可以檢測出基片載片臺(18)上的規(guī)定的基準標記和掩模圖形的像的投影中心的位置關(guān)系的位置確定位第1位置，希望設(shè)置成在該第1位置上也進行第1、第2測長軸的復(fù)位。
在上述曝光裝置中，上述各基片載片臺(WS1,WS2)，具有載片臺主體(WS1a,WS2a)，和裝卸自如地被搭載在該主體(WS1a,WS2a)上并保持基片的基片保持部件(WS1b,WS2b)，當在該基片保持部件(WS1b,WS2b)的側(cè)面設(shè)置干涉計用反射面并且在上述基片保持部件的上面形成有基準標記(WM,RM)的情況下，也可以設(shè)置成上述移動裝置(201,221)代替上述基片載片臺使上述基片保持部件在上述各地點間移動。
另外，在這些情況下作為移動裝置，如果在第1位置、第2位置以及第3位置的這3個地點之間(或者在第1位置和第2位置之間)，不監(jiān)視使用干涉計測量值就可以使基片載片臺或者基片保持部件移動則可以使用任何構(gòu)成，例如，移動裝置也可以由機械臂(201,221)構(gòu)成。
另外，在上述曝光裝置中，成為干涉計系統(tǒng)的測長的基準的固定鏡可以配置在任何位置，但最好將分別成為由干涉計測長的基準的固定鏡(14X,14Y,18X,18Y)安裝于上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)、上述標記檢出系統(tǒng)(WA)。這種情況下，與固定鏡在其它位置的情況相比，由時效性的固定鏡的位置變動和裝置的振動引起的固定鏡的位置變動的影響很難在測長結(jié)果中產(chǎn)生誤差。
在上述曝光裝置中，只設(shè)置了第1基片載片臺和第2基片載片臺2個載片臺，但除了上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)之外，還可以進一步設(shè)置至少1個基片載片臺，其可以保持著感應(yīng)基片在和上述2個基片載片臺在同一平面內(nèi)獨立于這2個載片臺移動。
如果采用本發(fā)明的第7形態(tài)，則可以在提供具有以下部分的曝光裝置在將掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)形成的像分別投影在被劃分在感應(yīng)基片(W1,W2)上的多個拍照區(qū)域上由此曝光各拍照區(qū)域的投影曝光裝置中，具有第1基片載片臺(WS1)，可以保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動；第2基片載片臺(WS2)，可以保持著感應(yīng)基片(WS2)在和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺(WS1)移動；位置信息檢出系統(tǒng)(例如，24a,130)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)分開設(shè)置，用于檢測出被保持在上述基片載片臺(WS1或者WS2)的上感應(yīng)基片(W1或者W2)的至少一個拍照區(qū)域的位置信息；基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)，被設(shè)置在上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)的每一個上，用于調(diào)整被保持在載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1或者W2)的表面位置；控制裝置(90)，控制上述2個載片臺(WS1,WS2)，使得在上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)中的一個的載片臺上使用上述位置信息檢出系統(tǒng)(24a,130)進行位置檢出動作期間，在另一載片臺(例如，WS2)中使用上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作，其后，控制上述一方的載片臺(WS1)使得在該載片臺(WS1)中用投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作，與此同時，使用在上述一方的載片臺(WS1)的位置信息檢出中得到的檢出結(jié)果中的上述至少一個拍照區(qū)域的面位置信息控制上述一方的載片臺(WS1)的基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS1)，實行上述拍照區(qū)域的曝光時的對位。
如果采用上述曝光裝置，因為，可以用控制裝置控制2個載片臺，使得在第1基片載片臺以及第2基片載片臺中的一方的載片臺中使用位置信息檢出系統(tǒng)進行位置信息的檢出時，可以在另一方的載片臺上使用投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作，所以，通過并行處理一方的載片臺一側(cè)的標記測量動作和另一載片臺一側(cè)的曝光動作，與按照時序進行這些動作的以往技術(shù)相比，可以實現(xiàn)提高生產(chǎn)率。進而，在控制裝置中，在上述一方的載片臺一側(cè)的標記測量動作和另一載片臺一側(cè)的曝光動作的并行處理結(jié)束后，在控制一方的載片臺使得在一方載片臺中使用投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作的同時，根據(jù)在一方的載片臺的位置信息檢出中得到的拍照區(qū)域的面位置信息的檢出結(jié)果控制一方的載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)。因此，在該的載片臺的曝光動作中，使用在前面的位置信息檢出時得到的拍照區(qū)域的面位置(Z方向位置)控制該載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)，就可以迅速使感應(yīng)基片的面位置接近投影光學(xué)系統(tǒng)的成像面。
在上述曝光裝置中，上述位置信息檢出系統(tǒng)，可以包含測量被保持在上述基片載片臺的感應(yīng)基片上的標記的至少1個定位系統(tǒng)(24a)和用于用上述定位系統(tǒng)檢測出標記測量動作中的感應(yīng)基片面的位置信息的第1檢出系統(tǒng)(130)。進而，具備第2檢出系統(tǒng)(132)，其用上述投影光學(xué)系統(tǒng)檢測出曝光動作中的感應(yīng)基片面的位置信息，上述控制裝置(90)，控制上述2個載片臺，使得在上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺其中的一方的載片臺上由上述位置信息檢出系統(tǒng)經(jīng)常檢測期間，在另一載片臺上用上述投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作，其后，控制上述一方的載片臺在該載片臺上用上述投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作，與此同時，根據(jù)在上述一方的載片臺的位置信息檢出中得到的第1檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果和在上述一方的載片臺的曝光動作中得到的上述第2檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果控制上述一方的載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)，實行在上述拍照區(qū)域的曝光時的對位。因為可以根據(jù)第2檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果進一步微調(diào)基片驅(qū)動系統(tǒng)使感應(yīng)基片表面和成像面一致，所以可以進行迅速且高精度的聚焦、矯正控制。
希望上述投影曝光裝置，是掃描型的投影曝光裝置(例如，步進掃描型曝光裝置)，其通過以下步驟將上述掩模的圖形的像曝光在上述感應(yīng)基片上，即，對于用照明光照明的照明區(qū)域(IA)使掩模(R)在掃描方向上移動，與此同步，對于與上述照明區(qū)域共軛的曝光區(qū)域(IF)使感應(yīng)基片在上述掃描方向移動，這種情況下，上述控制裝置(90)，控制上述2個載片臺，使得在上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺內(nèi)的一方的載片臺上由上述位置信息檢出系統(tǒng)進行檢測期間，在另一方的載片臺上使用上述投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作，其后，在控制上述一方的載片臺使用上述投影光學(xué)系統(tǒng)在該載片臺上進行曝光動作之際，在被保持在上述一方的感應(yīng)基片上的多個拍照區(qū)域內(nèi)對上述曝光區(qū)域(IF)曝光被設(shè)定成從上述感應(yīng)基片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域，此時，根據(jù)在上述一方的載片臺的位置信息檢出中得到的上述第1檢出系統(tǒng)(130)的檢出結(jié)果和在上述一方的載片臺的曝光動作中得到的上述第2檢出系統(tǒng)(132)的檢出結(jié)果，控制上述一方的載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)實行上述拍照區(qū)域的曝光時的對位。這種情況下，在一方的載片臺的曝光動作中，當對于不能得到前面拍照區(qū)域曝光時的感應(yīng)基片的面位置信息的曝光區(qū)域，曝光被設(shè)定成從上述感應(yīng)基片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域時，根據(jù)在一方載片臺的標記測量動作中得到的第1檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果控制該載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)，就可以時感應(yīng)基片的面位置迅速接近投影光學(xué)系統(tǒng)的成像面，與此同時，根據(jù)第2檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果進一步微調(diào)基片驅(qū)動系統(tǒng)就可以使感應(yīng)基片表面和成像面一致。相反，在上述以外可以得到前面拍照區(qū)域曝光時的感應(yīng)基片的面位置信息的拍照區(qū)域的曝光時，在曝光對象的拍照區(qū)域的謳歌開始之前，根據(jù)前面曝光時的感應(yīng)基片的面位置信息控制一方的載片臺的基片驅(qū)動系統(tǒng)，使感應(yīng)基片的面位置迅速接近投影光學(xué)系統(tǒng)的成像面，其后，只用在曝光中得到的第2檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果進行感應(yīng)基片的面位置調(diào)整(調(diào)整「聚焦，矯正」)。因而，無論在哪個拍照區(qū)域的曝光時，都可以迅速并且高精度地進行聚焦、矯正控制。
如果采用本發(fā)明的第8形態(tài)，則可以提供具有以下特征的投影曝光方法在將掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像分別投影在感應(yīng)基片(W1或者W2)上的多個拍照區(qū)域上由此曝光各拍照區(qū)域的投影曝光方法中準備可以保持著感應(yīng)基片(W1或者W2)在同一2維平面內(nèi)每一個獨立地移動的2個基片載片臺(W1,W2)；測量被保持在上述2個載片臺(WS1,WS2)內(nèi)的一方的載片臺(例如，W1)的感應(yīng)基片(例如，W1)的至少一個拍照區(qū)域的位置信息；在上述一方的載片臺(WS1)上進行位置信息的測量期間，用上述掩模(R)的圖形的像曝光被保持在上述2個載片臺(WS1,WS2)中的另一方的載片臺(WS2)的感應(yīng)基片(W2)；在上述另一方的載片臺(WS2)的曝光動作結(jié)束后，在曝光被保持在上述一方的載片臺(WS1)的感應(yīng)基片之際，使用上述被檢測出的位置信息調(diào)整被保持在上述一方的載片臺(WS1)的感應(yīng)基片(W1)的面位置。
如果采用上述曝光方法，則在一方的載片臺上，例如，進行檢測感應(yīng)基片的定位標記測量動作以及對感應(yīng)基片的規(guī)定基準面的相對位置等的位置信息的檢出動作期間，和此并行地用掩模的圖形的像曝光被保持在2個載片臺內(nèi)的另一方的載片臺上的感應(yīng)基片。因此，通過一方的載片臺一側(cè)的標記測量動作和另一方的載片臺一側(cè)的曝光動作的并行處理，與按照時序進行這些動作的以往技術(shù)相比就可以實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。而后，在上述另一方的載片臺的曝光動作結(jié)束后，即在上述2個載片臺上的并行動作結(jié)束后，在曝光被保持在一方的載片臺上的感應(yīng)基片的同時，在該曝光中，使用前面檢測出的被保持在一方的載片臺上的感應(yīng)基片的拍照區(qū)域的面位置的信息，調(diào)整被保持在上述一方的載片臺上的感應(yīng)基片的面位置。因此，在該一方的載片臺的曝光動作中，根據(jù)前面檢測出的面位置的信息就可以使被保持在該一方的載片臺上的感應(yīng)基片的面位置迅速接近投影光學(xué)系統(tǒng)的成像面。因而，可以迅速并且高精度地進行聚焦、矯正。
如果采用本發(fā)明的第9形態(tài)，則可以提供具有以下部分的投影光學(xué)系統(tǒng)在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光裝置中，具備第1基片載片臺(WS1)，保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動，并在其表面上形成有基準標記；第2基片載片臺(WS2)，保持著感應(yīng)基片(W2)和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺(WS1)移動；至少1個標記檢出系統(tǒng)(24a)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置，檢測出上述基片載片臺(WS1,WS2)上的基準標記或者被保持在上述基片載片臺(WS1,WS2)的感應(yīng)基片(W1,W2)上的定位標記；干涉計系統(tǒng)，具備第1測長軸(BI1X)，用于從通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心和上述標記檢出系統(tǒng)(24a)的檢測中心的第1軸的一側(cè)測量上述第1基片載片臺(WS1)的上述第2軸方向的位置，和第2測長軸(BI2X)，用于從上述第1軸方向的另一側(cè)測量上述第2基片載片臺(WS2)的上述第1軸方向的位置，和第3測長軸(BI3Y)，在上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影中心和上述第1軸垂直交叉，和第4測長軸(BI4Y)，在上述標記檢出系統(tǒng)(24a)的檢測中心和上述第1軸垂直交叉，用這些測長軸(BI1X～BI4Y)分別測量上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1以及WS2)的2維位置。
如果采用該投影曝光裝置，則可以在第1基片載片臺以及第2基片載片臺上分別保持著感應(yīng)基片并獨立地移動于2維平面內(nèi)，用和投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置的如定位系統(tǒng)那樣的標記檢出系統(tǒng)，檢測基片載片臺上的基準標記以及/或者被保持在該基片載片臺的感應(yīng)基片上的標記，用測量干涉計系統(tǒng)的第1至第4測長軸分別測量第1基片載片臺以及第2基片載片臺的2維位置。作為該干涉計的測長軸，將第1測長軸以及第2測長軸沿著通過投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心和標記檢出系統(tǒng)的檢測中心的第1軸方向，設(shè)置在第1基片載片臺以及第2基片載片臺的一方和另一方，用第1測長軸測量第1基片載片臺的第1軸方向位置，用第2測長軸測量第2基片載片臺的第1軸方向位置。另外，第3測長軸，被設(shè)置成在投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心和第1軸垂直交叉，第4測長軸，被設(shè)置成在標記檢出系統(tǒng)的檢測中心和第1軸垂直交叉。因此，可以用標記檢出系統(tǒng)檢測出被形成在2個基片載片臺上的基準標記，但在該標記檢測時的第1基片載片臺的2維位置由在標記檢出系統(tǒng)的檢測中心相互垂直交叉的第1測長軸和第4測長軸的干涉計測量，第2基片載片臺的2維位置由在標記檢出系統(tǒng)的檢測中心相互垂直交叉的第2測長軸和第4測長軸的干涉計測量，在任何載片臺的位置都可以在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下正確地測量。
另一方面，在由投影光學(xué)系統(tǒng)進行掩模圖形的曝光時，第1基片載片臺的2維位置由在投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心相互垂直交叉的第1測長軸和第3測長軸的干涉計測量，第2基片載片臺的2維位置由在投影中心相互垂直交叉的第2測長軸和第3測長軸的干涉計分別測量，在任何載片臺的位置都可以在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下正確地測量。特別是，因為第1測長軸和第2測長軸，由于以上述那樣的位置關(guān)系配置，因此在使第1基片載片臺以及第2基片載片臺在第1軸方向移動期間測長軸并不脫離，所以根據(jù)這些測長軸的干涉計的測量值就可以使2個基片載片臺在標記檢出系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)之間往復(fù)移動，例如在第1基片載片臺位于標記檢出系統(tǒng)下期間，可以使第2基片載片臺位于投影光學(xué)系統(tǒng)下，可以并行處理由標記檢出系統(tǒng)進行各個基片載片臺上或者感應(yīng)基片上的標記的位置檢出動作，和由投影光學(xué)系統(tǒng)進行的曝光動作，其結(jié)果可以提高生產(chǎn)率。
上述投影曝光裝置，進一步具備控制裝置(90)，其如此控制第1以及第2載片臺，使得在用上述干涉計系統(tǒng)的第3測長軸(BI3X)的測量值管理第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1,WS2)中的一方的載片臺的位置并且曝光該一方載片臺上的感應(yīng)基片期間，用上述標記檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果和上述干涉計系統(tǒng)的第4測長軸(BI4X)的測量值，求被保持在另一方的載片臺的感應(yīng)基片上的定位標記和另一方載片臺上的基準標記(MK)的位置關(guān)系，在上述一方的載片臺的感應(yīng)基片的曝光后，用第3測長軸(BI3X)一邊測量另一方的載片臺的位置一邊求另一方的載片臺上的基準標記和上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的基準點的相對位置關(guān)系。
在該控制裝置中，例如，如此控制2個基片載片臺的動作，使得在用干涉計系統(tǒng)的第3測長軸的測量值管理第1基片載片臺的位置，曝光被保持在第1基片載片臺上的感應(yīng)基片期間，用標記檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果和干涉計系統(tǒng)的第4測長軸的測量值檢測出被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片上的定位標記和第2基片載片臺上的基準標記的位置關(guān)系。進而，控制裝置用第3測長軸的測長值測量第2基片載片臺的位置，同時控制第2基片載片臺移動到第2基片載片臺上的基準標記和投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)規(guī)定的基準點，例如，和投影中心的位置關(guān)系求得的位置，而后求這些位置的關(guān)系。即，在控制裝置中，可以如此控制2個基片載片臺的動作，使得對于被保持在第1載片臺上的感應(yīng)基片，在投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心用第3測長軸的測量值在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下管理第1載片臺的位置并且由投影光學(xué)系統(tǒng)進行掩模的圖形的像的投影期間，以標記檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果和標記檢出系統(tǒng)的檢出中心用第4測長軸的測量值在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下正確地檢出被保持在第2載片臺的感應(yīng)基片上的定位標記和第2載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，這樣一來因為并行進行第1載片臺上的曝光動作和第2載片臺上的定位動作，所以可以實現(xiàn)提高生產(chǎn)率。
加之，控制裝置，在上述兩載片臺的動作結(jié)束時，用第3測長軸的測量值測量第2基片載片臺的位置，同時使第2基片載片臺移動到可以檢測出投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點和第2基片載片臺上的基準標記的位置關(guān)系的位置，根據(jù)這樣的基準標記管理第2基片載片臺的位置。因此，對于已測量了載片臺上的基準標記和感應(yīng)基片上的定位標記的位置關(guān)系(定位已結(jié)束)的第2基片載片臺，即使在定位標記的測量時使用的第4測長軸處于不能測量的狀態(tài)中，也可以在沒有任何困難的情況下，用第3測長軸的測量值管理其位置，檢測出第2基片載片臺上的基準標記和投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的位置關(guān)系，用該位置關(guān)系和上述定位測量結(jié)果和第3測長軸的測量值，就可以在一邊進行投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域和感應(yīng)基片的對位一邊進行曝光。即，即使定位時管理第2基片載片臺的位置的測長軸處于不能測量的狀態(tài)，也可以由另一測長軸進行曝光時的第2基片載片臺的位置管理，不需要由一個干涉計連續(xù)監(jiān)視第1或者第2基片載片臺的定位動作、從定位位置向曝光位置的移動動作以及曝光動作。其結(jié)果，可以使用于反射上述各測長軸的干涉計射線的載片臺反射面小型化，由此可以使基片載片臺小型化。
在上述投影曝光裝置中，標記檢出系統(tǒng)可以設(shè)置成定位系統(tǒng)。另外，希望在使另一方的載片臺移動到可以求上述另一方的載片臺上的基準標記和上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的相對位置關(guān)系的位置時，復(fù)位第3測長軸的干涉計。通過在此時復(fù)位第3測長軸的干涉計就可以更容易地管理以投影區(qū)域內(nèi)的基準點為基準的另一方的載片臺上的基準標記位置以及另一方載片臺上的感應(yīng)基片的定位標記的位置。
在上述投影曝光裝置中，具有與上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)有關(guān)在上述標記檢出系統(tǒng)(24a)的相反側(cè)在上述第1軸上擁有檢測中心的另一標記檢出系統(tǒng)(24b)，上述干涉計系統(tǒng)，具備在上述另一標記檢出系統(tǒng)(24b)的檢測中心和上述第1軸垂直交叉的第5測長軸(BI5Y)，上述控制裝置(90)，可以如此控制第1以及第2載片臺，使得在使用上述干涉計系統(tǒng)的上述第3測長軸(BI3Y)的測量值管理上述一方的基片載片臺的位置并曝光被保持在該一方的載片臺上的感應(yīng)基片期間，用上述標記檢出系統(tǒng)的檢測結(jié)果和上述干涉計系統(tǒng)的第4測長軸(BI4Y)的測量值求被保持在上述另一方的載片臺的感應(yīng)基片上的定位標記和另一方的載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，在一方載片臺的曝光之后，用上述第5測長軸(BI5Y)的測量值一邊測量一方的載片臺的位置一邊移動一方的載片臺使得該基片載片臺上的基準標記位于上述另一標記檢出系統(tǒng)的檢出區(qū)域內(nèi)。
上述控制裝置，例如，可以如此控制2個基片載片臺的動作，使得對于被保持在第1基片載片臺上的感應(yīng)基片，在一邊用在投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心與第1測長軸(第1測長軸以及第2測長軸)垂直交叉的第3測長軸的測量結(jié)果無阿貝誤差地管理第1基片載片臺的位置一邊由投影光學(xué)系統(tǒng)使用掩模的圖形的像進行曝光期間，用標記檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果和在標記檢出系統(tǒng)的檢測中心與第1軸方向的測長軸(第1測長軸以及第2測長軸)垂直交叉的第4測長軸的測量值無阿貝誤差地正確地檢測被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片上的定位標記和第2基片載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，這樣就可以并行地進行一方的基片載片臺上的曝光動作和第2基片載片臺上的定位動作。
接著，控制裝置，如果上述兩載片臺的動作結(jié)束，則如此控制第1基片載片臺的動作，使得在用第5測長軸的測量值測量第1基片載片臺的位置的同時，求另一標記檢出系統(tǒng)的檢測中心和第1基片載片臺上的基準標記的相對位置。因此，對于結(jié)束了對感應(yīng)基片的曝光的第1基片載片臺，即使在曝光時使用的第3測長軸處于不能測量的狀態(tài)，也沒有關(guān)系，可以使用第1基片載片臺上的基片標記和第5測長軸的測量值在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下管理第1基片載片臺的位置。因而，使2個基片載片臺錯開第1軸方向，就可以使用第3測長軸的測量值測量定位動作結(jié)束后的第2基片載片臺的位置，使用第5測長軸的測量值測量曝光動作結(jié)束后的第1基片載片臺的位置，可以很容易地交換第1基片載片臺一側(cè)的曝光動作和第2基片載片臺一側(cè)的曝光動作。
在這種情況下，希望進一步具有在和上述第1基片載片臺(WS1)以及上述第2基片載片臺(WS2)之間進行感應(yīng)基片(W1,W2)的交接的搬送系統(tǒng)(180～200)，上述控制裝置，在上述另一標記檢出系統(tǒng)(24b)的檢測區(qū)域內(nèi)確定上述一方的基片載片臺上的基準標記位置，上述一方的載片臺在該位置和上述搬送系統(tǒng)(180～200)之間進行基片的交接。在這種構(gòu)成中，因為，加上上述曝光動作和定位動作的切換，還由控制裝置，在使用干涉計系統(tǒng)的第5測長軸使一方的基片載片臺上的基準標記位于另一標記檢出系統(tǒng)的檢測區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)下控制在第1基片載片臺和搬送系統(tǒng)之間進行基片的交接，所以，可以使作為定位開始動作的基準標記的位置測量和感應(yīng)基片的交換在基片載片臺的靜止狀態(tài)下進行。進而，因為，加上基片載片臺從晶片交換位置向定位開始位置的移動時間為零，可以使前面說過的時間T1、T2以及T3的動作，例如，在第1基片載片臺一側(cè)進行，時間T4的動作在第2基片載片臺一側(cè)進行，所以能進一步提高生產(chǎn)率。
在本發(fā)明的投影曝光裝置中，上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點是上述掩模的圖形的像的投影中心，還可以進一步具有經(jīng)過上述掩模(R)和上述投影光學(xué)系統(tǒng)檢測出上述掩模的圖形的像的投影中心和上述載片臺上的基準標記(MK1,MK2,MK3)的相對位置關(guān)系的標記位置檢出器(142,144)。標記位置檢出器可以使用通過投影光學(xué)系統(tǒng)檢出標記的檢出器，例如，使用分劃板定位顯微鏡。
在上述投影曝光裝置中，標記檢出系統(tǒng)，可以設(shè)置和投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置的至少1個標記檢出系統(tǒng)，但也可以在第1軸方向的一方和另一方分別配置2個標記檢出系統(tǒng)(24a,24b)夾著投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)。當以這種位置關(guān)系配置標記檢出系統(tǒng)的情況下，在位于中央的投影光學(xué)系統(tǒng)中曝光一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片期間(曝光動作)，可以使用其中一個標記檢出系統(tǒng)在另一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片上檢測標記(定位動作)。而后，在交換曝光動作和定位動作時，正是由于使2個基片載片臺錯開第1軸方向，所以在可以使定位動作結(jié)束后的基片載片臺移動到投影光學(xué)系統(tǒng)下的同時，可以使另一基片載片臺移動到標記檢出系統(tǒng)的位置。
在上述投影曝光裝置中，還可以進一步具有控制裝置(90)，其根據(jù)干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)的測量結(jié)果，獨立地進行第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)的移動控制，使得第1基片載片臺以及第2基片載片臺的每一個由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作和由標記檢出系統(tǒng)(例如24a)進行標記檢出動作。因為，控制裝置，根據(jù)干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)的測量結(jié)果獨立地進行第1基片載片臺以及第2基片載片臺的移動控制，使得第1基片載片臺以及第2基片載片臺的每一個由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作和由標記檢出系統(tǒng)(例如24a)進行標記檢出動作，所以，無論對哪個基片載片臺上的感應(yīng)基片都可以確實由投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光動作和由標記檢出系統(tǒng)進行檢出動作。
這種情況下，如果使測長軸BI3Y和BI4Y的間隔過大，則因為在第1基片載片臺以及第2基片載片臺的移動時，如果測長軸BI3Y,BI4Y不能脫離基片載片臺，將產(chǎn)生兩載片臺的干擾，所以為了避免這種現(xiàn)象，希望控制裝置(90)，如此進行切換，使得對于第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1以及WS2)的每一個，在由標記檢出系統(tǒng)(例如24a)進行標記檢測時和由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光時，使干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)的第3測長軸(BI3Y)和第4測長軸(BI4Y)可以脫離基片載片臺。在這種構(gòu)成的情況下，通過擴大第3測長軸(BI3Y)和第4測長軸(BI4Y)的間隔，就可以防止兩載片臺的干擾，與此同時，在第1基片載片臺以及第2基片載片臺的移動時，當測長軸BI3Y、BI4Y從基片載片臺脫離的情況下，由控制裝置進行測長軸的切換，由此，就可以使用干涉計系統(tǒng)正確地測量在各處理位置上的各基片載片臺的2維位置。
如果根據(jù)本發(fā)明的第10形態(tài)，則可以提供將掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)形成的像投影在感應(yīng)基片上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光方法，其特征在于使用可以保持著感應(yīng)基片(W1,W2)在同一平面內(nèi)每一個獨立移動的2個基片載片臺(WS1,WS2)，一邊由第1干涉計進行上述2個載片臺內(nèi)的載片臺位置測量，一邊曝光該一方載片臺上的感應(yīng)基片(W1,W2)，在被保持在上述一方的載片臺上的感應(yīng)基片的曝光中，一邊由第2干涉計進行另一方的載片臺的位置測量，一邊測量被保持在該另一方的載片臺的基片上的定位標記和上述另一方的載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，在上述一方的載片臺上的基片的曝光結(jié)束后，使另一方的載片臺移動到可以求上述另一方的載片臺的基準標記和上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的位置關(guān)系的位置，根據(jù)上述求得的被保持在另一方的載片臺上的基片上的定位標記和上述另一方的載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，和另一方的載片臺的基準標記和上述投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的位置關(guān)系，用第1干涉計進行被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片和掩模的圖形的像的對位。
如果采用該投影曝光方法，例如，就可以并行進行被保持在第1基片載片臺上的感應(yīng)基片的曝光動作，和被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片的對位標記和該載片臺上的基準標記的位置關(guān)系的測量(定位動作)。這時，第1基片載片臺的位置由第1干涉計管理，第2基片載片臺的位置由第2干涉計管理。而后，如果第1基片載片臺一側(cè)的曝光動作結(jié)束，就可以由此前管理第1基片載片臺的位置的第1干涉計測量第2基片載片臺的位置，與此同時，使第2基片載片臺移動到可以檢測出投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點和第2基片載片臺的基準標記的相對位置的位置。接著，根據(jù)前面測量出的被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片上的對位標記和第2基片載片臺上的基準標記的位置關(guān)系，使用第1干涉計進行被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片和掩模的圖形的像的對位，在感應(yīng)基片上投影曝光掩模的圖形的像。
即，在并行進行被保持在一方的載片臺上的感應(yīng)基片的曝光動作和被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片的定位動作之后，第1基片載片臺回避到規(guī)定的基片交換位置。和此動作并行，使第2基片載片臺移動到對于投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點(例如，掩模的圖形的像的投影中心)來說可以檢測出第2基片載片臺的基準標記的位置的位置，在此可以檢測出兩者的位置關(guān)系。而后，根據(jù)該檢測結(jié)果和在前面定位動作時測量到的載片臺上的基準標記和對位標記的位置關(guān)系，用第1干涉計管理位置，同時在曝光時進行被保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片和掩模的圖形的像的對位。
因而，在通過并行進行第1基片載片臺上的感應(yīng)基片的曝光動作和第2基片載片臺上的感應(yīng)基片的定位動作可以實現(xiàn)提高生產(chǎn)率的同時，即使管理定位時的第2基片載片臺的位置的第2干涉計變?yōu)椴荒軠y量狀態(tài)，也可以由第1干涉計進行曝光時的第2基片載片臺的位置管理，在上述定位動作、從定位位置向曝光位置的移動動作以及曝光動作中，不需要在一個測長軸或者干涉計中連續(xù)監(jiān)視載片臺位置。其結(jié)果，可以時用于反射上述各干涉計的干涉計射線的載片臺的反射面小型化，由此可以使基片載片臺小型化。
如果根據(jù)本發(fā)明的第11形態(tài)，則可以提供具有以下部分的投影曝光裝置在將形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光裝置中，具有第1基片載片臺(WS1)，可以保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動；第2基片載片臺(WS2)，可以保持著感應(yīng)基片(W2)在和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺移動；搬送系統(tǒng)(180～200)，和上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)進行感應(yīng)基片的交接；控制裝置(90)，如此控制兩載片臺的動作，使得在上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)內(nèi)的一方的載片臺和上述搬送系統(tǒng)(180～200)進行感應(yīng)基片的交接期間，另一方的載片臺進行曝光動作。
如果采用該曝光裝置，就可以由控制裝置這樣控制兩載片臺的動作，即，在第1基片載片臺以及第2基片載片臺內(nèi)的一方的載片臺和搬送系統(tǒng)之間進行感應(yīng)基片的交接期間，另一方的載片臺進行曝光動作。因而，因為可以并行處理前面說過的時間T1的動作，和時間T4的動作，所以與需要時間(T1+T2+T3+T4)的以往的時序處理相比，可以提高生產(chǎn)率。
在上述各投影曝光裝置中，使用1個掩模進行曝光就可以，但也可以設(shè)置可以同時搭載多個掩模(R)的掩模載片臺(RST)，和驅(qū)動掩模載片臺(RST)由選擇地將多個掩模(R)中的一個設(shè)定在曝光位置的驅(qū)動系統(tǒng)。如果采用此構(gòu)成，例如即使無論提高解像力，在使用所謂的雙重曝光法切換2個掩模用適合每個曝光區(qū)域的曝光條件進行雙重曝光的情況下，正是由于在掩模載片臺上預(yù)先搭載2個掩模，用驅(qū)動系統(tǒng)在曝光位置上切換它們，因而在一方的基片載片臺一側(cè)進行由2個掩模進行的連續(xù)的雙重曝光期間，可以和其并行地在另一方的基片載片臺一側(cè)進行定位等的其它的動作，由此就可以大幅度改善由雙重曝光法引起的低生產(chǎn)率。
上述各投影曝光裝置，與使掩模和感應(yīng)基片處于靜止的狀態(tài)下通過投影光學(xué)系統(tǒng)在感應(yīng)基片上投影曝光掩模的圖形的分步器那樣的靜止型投影曝光裝置相比，還是將掩模(R)搭載在可以在規(guī)定的方向移動的掩模載片臺(RST)上，一邊使上述掩模載片臺(RST)和上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1以及WS2)內(nèi)的任何一方同步移動，一邊在上述感應(yīng)基片(WS1,WS2)上投影曝光上述掩模圖形的進一步具有載片臺控制裝置(38)的掃描型投影曝光裝置一方效果好。即，這是因為在可以用在投影光學(xué)系統(tǒng)的掩模圖形的投影區(qū)域內(nèi)的像的平均化效果實現(xiàn)高精度的曝光的同時，可以使用比靜止型投影曝光裝置更小的投影光學(xué)系統(tǒng)曝光更大面積的緣故。
如果根據(jù)本發(fā)明的第12形態(tài)，則可以提供具有以下部分的投影曝光裝置在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光裝置中，具有第1基片載片臺(WS1)，可以保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動；第2基片載片臺(WS2)，可以保持著感應(yīng)基片(W2)和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺(WS1)移動；干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)，分別測量上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1,WS2)的2維位置；存儲裝置(91)，存儲在上述第1基片載片臺和第2基片載片臺相互干擾情況的在上述干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)中的干擾條件；控制裝置(90)，根據(jù)存儲在上述存儲裝置(91)中的干擾條件，在監(jiān)視上述干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)的測量值的同時，控制上述兩載片臺(WS1,WS2)不發(fā)生干擾。
如果采用上述投影曝光裝置，則用干涉計系統(tǒng)測量可以保持著感應(yīng)基片獨立移動在2維平面內(nèi)的第1基片載片臺和第2基片載片臺每一個的2維位置，根據(jù)存儲在存儲裝置中的第1基片載片臺和第2基片載片臺相互干擾的條件，由控制裝置在監(jiān)視干涉計系統(tǒng)的測量值的同時移動控制兩載片臺不發(fā)生干擾。因而，即使在一邊使2個載片臺獨立地移動一邊并行處理2個動作的情況下，也可以防止2個載片臺接觸(干擾)。
在上述投影曝光裝置中，進一步具有被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)分開設(shè)置的，檢測上述基片載片臺(WS1,WS2)上的基準標記或者被保持在上述基片載片臺(WS1,WS2)上的感應(yīng)基片(W1,W2)上的標記的定位系統(tǒng)，和在和上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1,WS2)之間進行感應(yīng)基片(W1,W2)的交接的搬送系統(tǒng)(180～200)，上述控制裝置(90)，如此控制上述2個基片載片臺(WS1,WS2)的動作，當在一邊監(jiān)視上述干涉計系統(tǒng)(例如測長軸BI1X～BI4Y)的測量值，一邊進行上述一方的基片載片臺(WS1或者WS2)和上述搬送系統(tǒng)(180～200)之間的感應(yīng)基片(W1,W2)的交接動作以及由上述定位系統(tǒng)進行的標記檢出動作中的至少一方的動作期間，上述另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)由上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)進行曝光動作，這時，當兩載片臺(WS1,WS2)之間進入干擾位置的情況下，在上述兩載片臺(WS1,WS2)中控制動作結(jié)束所需時間長的一方的載片臺(WS1或者WS2)優(yōu)先移動成為兩載片臺(WS1,WS2)不干擾的位置關(guān)系，此間控制至動作結(jié)束所需時間短的一方的載片臺(WS2或者WS1)待機。
如果采用這樣的構(gòu)成，則由控制裝置控制兩基片載片臺的動作，使得一邊根據(jù)干擾條件監(jiān)視干涉計系統(tǒng)的測量值，一邊在一方的基片載片臺中進行感應(yīng)基片的交接動作和標記檢出動作中的至少一方的動作期間，在另一方的基片載片臺中進行曝光動作，此時，如果兩載片臺之間進入干擾位置，則控制至兩載片臺的動作結(jié)束所需時間長的一方的載片臺優(yōu)先移動至兩載片臺不干擾的位置關(guān)系，控制至動作結(jié)束所需要的時間短的一方的載片臺待機。因而，在使2個載片臺一邊獨立移動一邊并行處理2個動作之中，例如即使發(fā)生了如干擾那樣的情況，通過比較至兩載片臺的動作結(jié)束的時間，使一方的載片臺優(yōu)先移動使另一方的載片臺待機，就可以在不使生產(chǎn)率降低的情況下防止2載片臺的干擾。
如果根據(jù)本發(fā)明的第13形態(tài)，則可以提供具有以下部分的投影曝光裝置在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光裝置中，具有第1基片載片臺(WS1)，保持著感應(yīng)基片(W1)在2維平面內(nèi)移動，并將基準標記形成在其表面上；第2基片載片臺(WS2)，保持著感應(yīng)基片(W2)和上述第1基片載片臺(WS1)在同一平面內(nèi)獨立于上述第1基片載片臺(WS1)移動，并在其表面形成基準標記；定位系統(tǒng)(例如24a)，被和上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)分開設(shè)置，檢測上述基片載片臺(WS1或者WS2)上的基準標記或者被保持在上述基片載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1或者W2)上的標記；控制系統(tǒng)(90)，如此控制2個載片臺(WS1,WS2)，使得在對于上述第1基片載片臺(WS1)以及上述第2基片載片臺(WS2)中的一方的載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片由上述定位系統(tǒng)(24a)進行標記的檢出動作，同時并行地對另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片進行曝光時，使在上述一方的載片臺(WS1或者WS2)中的標記檢出動作中對上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)有影響的動作和在上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)中的曝光動作中對上述一方的載片臺(WS1或者WS2)有影響的動作同步進行，與此同時，如此控制上述2個基片載片臺(WS1,WS2)的動作，使上述第1基片載片臺(WS1)以及第2基片載片臺(WS2)的每一個動作中相互沒有影響的動作之間同步進行。
在上述投影曝光裝置中，因為控制裝置控制2個載片臺，使在一方的載片臺中的標記檢出動作中影響另一方的載片臺(干擾的只要原因)的動作，和在另一方的載片臺中的曝光動作中影響一方的載片臺(干擾的只要原因)的動作同步進行，所以在每一個的載片臺上的動作中沒有障礙。另外，控制裝置，因為控制同步進行在兩載片臺的每一個的動作中相互不影響(非干擾的只要原因)的動作，所以在此情況下也不會妨礙在各個載片臺上進行的動作。因而，可以使用2個基片載片臺并行處理由定位系統(tǒng)進行的各個基片載片臺上或者感應(yīng)基片上的標記的位置檢測動作，和由投影光學(xué)系統(tǒng)進行的曝光動作，在可以提高生產(chǎn)率的同時，因為不會相互影響2個基片載片臺上進行的動作，因此可以以良好的狀態(tài)并行處理2個動作。
這種情況下，作為相互不影響的動作的組合有多種，但是在對保持在另一方的基片載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W2或者W1)進行上述掩模(R)的圖形的像的投影曝光中，為了進行上述一方的載片臺(WS1或者WS2)上的標記或者被保持在上述一方的載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1或者W2)的標記的測量，也可以使上述另一方的載片臺(WS1或者WS2)靜止。這些動作，因為是相互不影響的動作，所以可以無障礙地并行處理高精度的標記測量動作和曝光動作。
另一方面，作為相互影響的動作的組合有多種，但也可以使另一基片載片臺(WS2或者WS1)為了下次曝光的移動，和上述一方的載片臺(WS1或者WS2)為了下次的標記檢測的移動同步。
這種情況下，進一步具有掃描系統(tǒng)(例如，38)，其相對上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)同步掃描搭載上述掩模(R)并可以在規(guī)定方向移動的掩模載片臺(RST)以及上述掩模載片臺(RST)和上述第1基片載片臺(WS1)或者上述第2基片載片臺(WS2)，上述控制裝置(90)，在上述另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)和上述掩模載片臺(RST)同步地等速移動中，為了進行上述一方的載片臺(WS1或者WS2)上的標記或者被保持在上述一方的載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1或者W2)的標記的測量，也可以使上述一方的載片臺(WS1或者WS2)靜止。如果采用這種方式，在掃描系統(tǒng)中，因為曝光中使掩模載片臺和另一方的基片載片臺同步地等速移動，所以不影響進行標記測量的一方的載片臺。在在該另一方的載片臺的等速移動中(曝光中)進行標記測量的一方的載片臺中，因為在不影響曝光中的另一方載片臺的靜止狀態(tài)下進行標記測量，所以即使在掃描曝光中也可以通過使用2個載片臺，在無障礙的狀態(tài)下并行處理曝光動作和標記測量動作。
這種情況下，還具有搬送系統(tǒng)(180～200)，其在和上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1,WS2)的每一個之間進行感應(yīng)基片(W1,W2)的交接，希望上述控制裝置(90)，進一步如此控制上述上述2個基片載片臺(WS1,WS2)的動作，使得在上述一方的基片載片臺(WS1或者WS2)在進行和上述搬送系統(tǒng)(180～200)之間的感應(yīng)基片(W1或者W2)的交接動作以及上述檢出動作的至少一方的動作，并且并行地對被保持在上述另一方的基片載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片進行曝光動作時，同步地進行上述一方的基片載片臺(WS1或者WS2)的交接動作以及上述標記檢出動作中影響上述另一方的載片臺(WS1或者WS2)的動作，和在上述另一方的載片臺(WS1或者WS2)一側(cè)的曝光動作中對上述一方的載片臺(WS1或者WS2)有影響的動作，與此同時，控制上述上述2個基片載片臺(WS1,WS2)的動作，使得在上述第1基片載片臺以及上述第2基片載片臺(WS1,WS2)的每一個的動作中同步進行相互不影響的動作。這樣的情況下，因為可以在一方的載片臺一側(cè)進行前面說過的時間T1、時間T2以及時間T3的動作，在另一方的載片臺一側(cè)進行時間T4的動作，所以在可以進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以在這兩個載片臺上無障礙地并行處理動作。
在上述投影曝光裝置中，定位系統(tǒng)也可以和投影光學(xué)系統(tǒng)分開設(shè)置，而例如在定位系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)分別設(shè)置2個的情況下，上述定位系統(tǒng)(24a,24b)被沿著規(guī)定方向分別配置在上述投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的兩側(cè)；上述控制裝置(90)，可以在上述第1基片載片臺以及第2基片載片臺(WS1,WS2)兩方的動作結(jié)束時，切換兩載片臺(WS1,WS2)的動作。在這樣構(gòu)成的情況下，在用位于中央的投影光學(xué)系統(tǒng)曝光一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片期間(曝光動作)，使用一方的定位系統(tǒng)進行另一方的基片載片臺上的感應(yīng)基片的標記檢測(定位動作)，當切換曝光動作和定位動作時，正因為使2個基片載片臺沿著上述規(guī)定方向向另一方的定位系統(tǒng)的方向移動，才使位于投影光學(xué)系統(tǒng)下的一方的基片載片臺移動到另一方的定位系統(tǒng)位置，使處于一方的定位系統(tǒng)位置的另一方的基片載片臺移動到投影光學(xué)系統(tǒng)下的動作容易進行，這樣也可以無障礙地相互使用2個定位系統(tǒng)。
如果根據(jù)本發(fā)明的第14形態(tài)，則可以提供具有以下特征的投影曝光方法在將掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光方法中，準備保持著感應(yīng)基片(W1,W2)每一個獨立地移動在2維平面內(nèi)，在表面上分別形成有基準標記的2個基片載片臺，在對被保持在上述一方的載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1,W2)進行上述掩模的圖形的曝光中，使上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)靜止并檢測出上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的基準標記或者被保持在上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片(W1或者W2)上的標記。
如果采用該投影曝光方法，則在2個基片載片臺中，使得在對被保持在一方的載片臺上的感應(yīng)基片進行掩模的圖形的像的投影曝光中，使另一方的載片臺靜止并檢測出另一方的載片臺上的基準標記以及被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片上的定位標記。因而，在使用2個載片臺在一方的載片臺上進行投影曝光動作期間，因為在另一方的載片臺中在靜止狀態(tài)下進行標記檢出動作，所以可以在相互不受在另一載片臺上進行的動作的影響的狀態(tài)下并行處理高精度的曝光動作和標記檢出動作，可以提高生產(chǎn)率。
如果根據(jù)本發(fā)明的第15形態(tài)，則可以提供具有以下特征的投影曝光方法在將掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片(W1,W2)上由此曝光感應(yīng)基片的投影曝光方法中，準備可以保持著感應(yīng)基片(W1,W2)在同一2維平面內(nèi)每一個獨立地移動的2個基片載片臺，當在被保持在上述2個基片載片臺(WS1,WS2)中的一方的載片臺(WS1或者WS2)上的感應(yīng)基片(W1,W2)上的多個位置上順序投影曝光上述掩模(R)的圖形的像，并且并行地順序檢測被保持在另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片(W1,W2)上的多個標記的情況下，確定被保持在上述另一方的載片臺(WS2或者WS1)上的感應(yīng)基片(W1,W2)上的標記的檢出順序，使得上述2個基片載片臺(WS1,WS2)不干擾。
如果采用這種構(gòu)成，則在可以保持著感應(yīng)基片獨立地在2維平面內(nèi)移動的2個基片載片臺中，當在一方的載片臺的感應(yīng)基片上的多個位置上順序曝光掩模的圖形的像，并且并行地順序檢測出被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片上的多個標記的情況下，確定被保持在另一方的載片臺上的感應(yīng)基片上的標記檢出順序，使2個基片載片臺之間不干擾。因而，由于對照進行順序投影曝光一方的載片臺的動作，確定標記檢出順序，所以在可以防止2個載片臺之間的干擾的同時，通過并行處理動作，就可以提高生產(chǎn)率。
如果根據(jù)本發(fā)明的第16的形態(tài)，則可以提供具有以下部分的投影曝光裝置在對于用照明光(EL)照明的照明區(qū)域(IA)使掩模(R)在掃描方向上移動，并同步地對于在上述照明區(qū)域(IA)中的曝光區(qū)域(IF)使感應(yīng)基片(W)在上述掃描方向移動，由此用上述掩模(R)的圖形的像曝光上述感應(yīng)基片(W)的掃描型投影曝光裝置中，具有基片載片臺(WS)，其可以保持著感應(yīng)基片(W)在2維平面內(nèi)移動；位置檢出系統(tǒng)(151,161)，分別具有對于上述曝光區(qū)域(IF)在上述掃描方向的一側(cè)和另一側(cè)與上述掃描方向正交的非掃描方向的寬度比上述曝光區(qū)域(IF)寬的檢出區(qū)域，用在該各檢出區(qū)域內(nèi)沿著上述非掃描方向設(shè)定的多個檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)的至少1個檢測出對于上述感應(yīng)基片(W)面的規(guī)定基準面的相對位置；基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)，被設(shè)置在上述基片載片臺(WS)上，用于調(diào)整被保持在載片臺(WS)上的感應(yīng)基片(W)的面位置；控制裝置(90)，在曝光被保持在上述基片載片臺(WS)上的感應(yīng)基片(W)時，根據(jù)上述位置檢出系統(tǒng)(151,161)的檢出結(jié)果控制上述基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)。
如果采用該投影曝光裝置，則位置檢出系統(tǒng)具有相對曝光區(qū)域被排列在在掃描方向的一方和另一方上分別和掃描方向正交的非掃描方向上的，其非掃描方向的寬度比曝光區(qū)域還寬的檢出區(qū)域，在沿著各檢出區(qū)域內(nèi)的掃描方向設(shè)定的多個檢出點中的至少1個點上檢出感應(yīng)基片對于規(guī)定基準面的相對位置，當在控制裝置中曝光被保持在基片載片臺上的感應(yīng)基片時，根據(jù)位置檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果控制基片驅(qū)動系統(tǒng)。因此，例如，不同于在以往的只具有和曝光區(qū)域同樣的檢出區(qū)域的預(yù)測量傳感器中，當從感應(yīng)基片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的情況下，很難在感應(yīng)基片的外圍附近的區(qū)域進行預(yù)測量控制，這種情況下，也可以用在曝光區(qū)域的外側(cè)發(fā)現(xiàn)的檢出區(qū)域部分的檢出點檢出對于相鄰部分的感應(yīng)基片面的規(guī)定基準面的相對位置，通過根據(jù)該檢出數(shù)據(jù)控制基片驅(qū)動系統(tǒng)就可以調(diào)整感應(yīng)基片的面位置。因而，在可以防止由掃描基片的掃描方向的變更引起的生產(chǎn)率低下的同時，可以通過上述檢出數(shù)據(jù)的靈活運用實現(xiàn)聚焦控制。
或者，在基片外圍部分或者拍照區(qū)域的曝光中，根據(jù)在曝光區(qū)域的外側(cè)發(fā)現(xiàn)的掃描方向一方和另一方的檢出區(qū)域部分的檢出點，檢測出與其相鄰的拍照區(qū)域的面位置信息并存儲該信息，由此在上述相鄰的拍照區(qū)域進行曝光時，即使假設(shè)該相鄰拍照區(qū)域在由上述以往的預(yù)測量傳感器進行預(yù)測量控制困難的拍照區(qū)域，也可以根據(jù)存儲著的面位置信息迅速實現(xiàn)聚焦。
在這種情況下，在控制裝置(90)中，就可以在位置檢出系統(tǒng)的檢出結(jié)果內(nèi)根據(jù)感應(yīng)向著掃描方向被設(shè)定在曝光區(qū)域前面的檢出區(qū)域內(nèi)的多個檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)的至少1個的檢出結(jié)果控制基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)。即，可以將位置檢出系統(tǒng)只作為預(yù)測量傳感器使用。
另外，作為為了調(diào)整感應(yīng)基片的面位置而開始基片驅(qū)動系統(tǒng)的控制的時刻可以想到多個時刻，但控制裝置(90)，可以在從感應(yīng)基片(W)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描曝光感應(yīng)基片(W)的外圍附近的拍照區(qū)域(212)時，從多個檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)內(nèi)的至少1個進入到感應(yīng)基片(W)上的有效區(qū)域內(nèi)的時刻開始，根據(jù)進入到感應(yīng)基片(W)上的檢出點(FA1～FA9)的檢出結(jié)果，為了調(diào)整感應(yīng)基片(W)的面位置開始基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)的控制。這是因為，通過從檢出點的至少1個進入到有效區(qū)域狀態(tài)開始進行基片驅(qū)動的系統(tǒng)，就可以迅速到達面位置(進入聚焦)的緣故。
另外，在進入到拍照區(qū)域的檢出是1個點的情況下，在經(jīng)過基片驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)整感應(yīng)基片的面位置(包含傾斜)的時候，控制裝置(90)，可以在掃描曝光感應(yīng)基片(W)的外圍附近的拍照區(qū)域(212)之時，在進入到該拍照區(qū)域(212)的檢出點(例如，F(xiàn)A3～FA7)是1點的情況下根據(jù)規(guī)定的固定值經(jīng)過基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)調(diào)整感應(yīng)基片(W)的傾斜。例如，作為規(guī)定的固定值可以舉出傾斜為零，這種情況下，感應(yīng)基片表面被設(shè)定在包含由上述檢出點檢出的和基準面正交方向的面位置上。因而，即使檢出點是1點加載聚焦控制上，也可以進行矯正。
或者，控制裝置(90)，在掃描感應(yīng)基片(W)的外圍附近的拍照區(qū)域(212)時，在進入該拍照區(qū)域(212)的檢出點(例如，F(xiàn)A3～FA7)是1點的情況下，可以根據(jù)進入與該拍照區(qū)域(212)相鄰的拍照區(qū)域上的另一檢出點(例如，F(xiàn)A1,FA2,FA8,FA9)的檢出結(jié)果和1點的檢出結(jié)果通過基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)調(diào)整感應(yīng)基片(W)的傾斜。這樣，通過使用相鄰拍照區(qū)域上的檢出結(jié)果和1點的檢出結(jié)果，即使曝光拍照區(qū)域內(nèi)的檢出點是1點，也可以進行比較正確的聚焦、矯正控制。另外，控制裝置(90)，對感應(yīng)基片(W)上的多個拍照區(qū)域(212)的每個，預(yù)先確定是否使用多個檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)內(nèi)的某個檢出點的檢出結(jié)果，在掃描曝光感應(yīng)基片(W)上的某個區(qū)域(212)時，只使用針對該拍照區(qū)域(212)確定的檢出點的檢出結(jié)果通過上述基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)調(diào)整上述感應(yīng)基片(W)的面位置。這樣，通過預(yù)先選擇適合于各拍照區(qū)域的面位置的檢出的檢出點，就可以進行高效率誤差少的面位置調(diào)整(聚焦、矯正控制)。
感應(yīng)基片上的有效區(qū)域，希望是感應(yīng)基片(W)上的整個面或者規(guī)定在感應(yīng)基片(W)的邊緣部分的禁止區(qū)域(畫面禁止區(qū)域)的內(nèi)側(cè)。這種情況下，就可以從至少1個檢出點進入感應(yīng)基片，或者進入被規(guī)定在感應(yīng)基片的邊緣部分的禁止區(qū)域的內(nèi)側(cè)的時刻開始，進行為了調(diào)整感應(yīng)基片的面位置的基片驅(qū)動系統(tǒng)的控制。尤其是通過設(shè)置被規(guī)定在感應(yīng)基片的邊緣部分的禁止區(qū)域的內(nèi)側(cè)，因為很難受感應(yīng)基片的外圍附近的彎曲和塵埃的影響，因此可以更正確地檢出感應(yīng)基片的面位置。
另外，判斷是否是有效區(qū)域的判斷基準有多種，但例如，可以是控制裝置(90)，根據(jù)位置檢出系統(tǒng)(151,161)的各檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)的位置信息，以及曝光對象的拍照區(qū)域(212)的位置信息，判斷位置檢出系統(tǒng)(151,161)的檢出點(FA1～FA9)的某一個是否進入感應(yīng)基片(W)上的有效區(qū)域。由此，就可以正確地判斷位置檢出系統(tǒng)的某一檢出點是否進入感應(yīng)基片上的有效區(qū)域，可以由基片驅(qū)動系統(tǒng)正確地開始感應(yīng)基片的面位置調(diào)整的控制。
進而，作為判斷是否是有效區(qū)域的判斷基準，例如，還可以是控制裝置(90)，通過將位置檢出系統(tǒng)(151,161)的多個檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)的檢出結(jié)果分別和規(guī)定的允許值比較，判斷位置檢出系統(tǒng)(151,161)的檢出點(FA1～FA9)的某一個是否進入感應(yīng)基片(W)上的有效區(qū)域。這種情況下，就是用檢出值是否進入了規(guī)定的容許值的范圍內(nèi)來判斷是否是有效區(qū)域，因為即使在有效區(qū)域內(nèi)有感應(yīng)基片的彎曲和塵埃等的影響的引起誤差的主要原因，如果在容許值的范圍之外可以去處其，所以具有應(yīng)對不測情況的優(yōu)點。
另外，作為控制裝置通過基片驅(qū)動系統(tǒng)開始感應(yīng)基片的傾斜調(diào)整的時刻，例如，可以在掃描曝光感應(yīng)基片(W)的外圍附近的拍照區(qū)域(212)時，從進入該拍照區(qū)域(212)的檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)變?yōu)槎鄠€的時刻開始，只根據(jù)進入該拍照區(qū)域(212)的檢出點(FA1～FA9)的檢出結(jié)果通過基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)開始感應(yīng)基片(W)的傾斜調(diào)整。由此，當進入該拍照區(qū)域的檢出點變?yōu)槎鄠€的情況下，因為知道拍照區(qū)域的面傾斜，所以可以進行正確的矯正控制。
另外，作為判斷位置檢出系統(tǒng)的檢出點是否進入某個拍照區(qū)域的判斷基準由多種，但例如，可以是控制裝置(90)，根據(jù)感應(yīng)基片(W)的外圍位置信息、位置檢出系統(tǒng)(151,161)的各檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)的位置信息，以及曝光對象的拍照區(qū)域(212)的位置信息，判斷位置檢出系統(tǒng)(151,161)的檢出點的某個是否進入該拍照區(qū)域(212)。由此，因為可以正確地判斷位置檢出系統(tǒng)的某個檢出點是否進入感應(yīng)基片上的某個拍照區(qū)域，所以在權(quán)利要求9或者10所述的發(fā)明中，可以正確地判斷進入拍照區(qū)域的檢出點的數(shù)。另外，控制裝置(90)，可以在掃描曝光感應(yīng)基片(W)的外圍附近發(fā)拍照區(qū)域(212)時，在進入該拍照區(qū)域(212)的檢出點(例如，F(xiàn)A1～FA9)是1點的情況下，根據(jù)包含這1檢出點(FA1～FA9內(nèi)的1點)和與之相鄰的至少1個檢出點(FA1～FA9內(nèi)的相鄰的點)的規(guī)定數(shù)的檢出點(FA1～FA9)的檢出結(jié)果，通過基片驅(qū)動系統(tǒng)(LS)開始感應(yīng)基片(W)的傾斜調(diào)整，其后，使在傾斜調(diào)整中使用的檢出點(FA1～FA9)順序移動到該拍照區(qū)域(212)內(nèi)部一側(cè)。即使進入該拍照區(qū)域的檢出點是1個，也可以根據(jù)包含與這1檢出點相鄰的至少1個檢出點的檢出點的檢出結(jié)果開始感應(yīng)基片的傾斜調(diào)整，由于隨著該拍照區(qū)域內(nèi)部的檢出點增加，使在傾斜調(diào)整中使用的檢出點順序移動到該拍照區(qū)域內(nèi)部一側(cè)，因此可以進行更正確的傾斜調(diào)整。
如果根據(jù)本發(fā)明的第17形態(tài)，則可以提供具有以下特征的掃描曝光方法，在對于用照明光(EL)照明的照明區(qū)域(IA)使掩模(R)在掃描方向移動，與此同步，對于同在上述照明區(qū)域(IA)中的曝光區(qū)域(IF)使感應(yīng)基片(W)在上述掃描方向上移動，由此用上述掩模(W)的圖形的像曝光上述感應(yīng)基片(W)的掃描曝光方法中，在感應(yīng)基片(W)的掃描曝光時，從傾斜規(guī)定角度的方向向上述感應(yīng)基片(W)表面投影縫隙像，使得在其寬度比上述曝光區(qū)域(IF)寬的檢出區(qū)域(ABE,AFE)內(nèi)沿著上述非掃描方向配置多個縫隙像，其中檢出區(qū)域，是對于上述曝光區(qū)域(IF)分別位于上述掃描方向的一方和另一方的和上述掃描方向正交的非掃描方向的區(qū)域，接受來自上述感應(yīng)基片(W)的上述各縫隙像的反射光束，根據(jù)該光電轉(zhuǎn)換信號分別算出在被投影了上述縫隙像的各檢出點(例如，AF1～AF9)中的上述感應(yīng)基片(W)面對于規(guī)定的基準面的相對位置，根據(jù)該算出的結(jié)果，調(diào)整上述曝光區(qū)域(IF)內(nèi)的上述感應(yīng)基片(W)的面位置。
如果采用此掃描曝光方法，則從傾斜規(guī)定角度的方向向感應(yīng)基片表面上投影縫隙像，使得在寬度比曝光區(qū)域?qū)挼臋z出區(qū)域內(nèi)沿著非掃描方向配置多個縫隙像，其中檢出區(qū)域，是相對曝光區(qū)域分別位于掃描方向的一方和另一方的和掃描方向正交的非掃描方向的區(qū)域，根據(jù)接受來自感應(yīng)基片的各縫隙像的反射光束得到的光電轉(zhuǎn)換信號，分別算出在投影了縫隙像的各檢出點的感應(yīng)基片與規(guī)定的基準面的相對位置。而后，根據(jù)該算出結(jié)果調(diào)整在曝光區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)基片的面位置。因此，例如，當在曝光感應(yīng)基片的外圍附近的區(qū)域時從感應(yīng)基片的外側(cè)像內(nèi)側(cè)掃描的情況下，可以根據(jù)在曝光區(qū)域的外側(cè)發(fā)現(xiàn)的檢出點中的縫隙像的反射光束的光電轉(zhuǎn)換信號，算出在該檢出點中的感應(yīng)基片面對于規(guī)定的基準面的相對位置。其結(jié)果，可以用在上述曝光區(qū)域的外側(cè)發(fā)現(xiàn)的檢出點算出相鄰部分的感應(yīng)基片面對規(guī)定基準面的相對位置，根據(jù)該算出結(jié)果就可以調(diào)整感應(yīng)基片的面位置，在可以防止由感應(yīng)基片的掃描方向的變更引起的生產(chǎn)率降低的同時，通過靈活運用上述算出數(shù)據(jù)就可以實現(xiàn)聚焦控制。
如果根據(jù)本發(fā)明的第18形態(tài)，則可以提供具有以下特征的投影曝光裝置在對于用照明光(EL)照明的照明區(qū)域(IA)使掩模(R)在掃描方向移動，與此同步，對于同在上述照明區(qū)域(IA)中的曝光區(qū)域(IF)使感應(yīng)基片(W1或者W2)在上述掃描方向上移動，由此用上述掩模(R)的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)形成的像曝光上述感應(yīng)基片(W1或者W2)上的多個拍照區(qū)域(210)的每一個的掃描曝光方法中，如此選擇上述多個拍照區(qū)域(210)內(nèi)的幾個作為樣本拍照的區(qū)域，使得對于上述感應(yīng)基片(W1或者W2)上的多個拍照區(qū)域(210)內(nèi)的上述曝光區(qū)域來說，包含被設(shè)定成從上述感應(yīng)基片(W1或者W2)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域(210)；分別測量上述幾個樣本拍照區(qū)域的坐標位置；在測量上述幾個樣本拍照區(qū)域的坐標位置時，檢測出上述幾個樣本拍照區(qū)域的每個對上述感應(yīng)基片(W1或者W2)的規(guī)定基準面的相對位置；根據(jù)上述被測量出的樣本拍照區(qū)域的坐標位置確定上述感應(yīng)基片(W1,W2)上的多個拍照區(qū)域(210)的排列；在分別曝光對于上述曝光區(qū)域(IF)被設(shè)定成從上述感應(yīng)基片(W1或者W2)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域(210)時，根據(jù)上述已確定的拍照區(qū)域(210)的排列進行和上述掩模(R)的圖形的像的對位，與此同時，根據(jù)在上述坐標位置的測量時被檢出的相對位置調(diào)整上述感應(yīng)基片(W1或者W2)的面位置。
如果采用該投影曝光裝置，則作為樣本拍照區(qū)域選擇多個拍照區(qū)域內(nèi)的幾個，使得對于感應(yīng)基片上的多個拍照區(qū)域內(nèi)的曝光區(qū)域包含被設(shè)定成從外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域。而后，分別測量這幾個樣本拍照區(qū)域的坐標位置，在測量這幾個樣本拍照區(qū)域的坐標位置時，檢測出幾個樣本拍照區(qū)域的每個對感應(yīng)基片的規(guī)定基準面的相對位置。接著，根據(jù)已被測量出的樣本拍照區(qū)域的坐標位置確定感應(yīng)基片上的多個拍照區(qū)域的排列。
而后，在分別曝光對于曝光區(qū)域被設(shè)定成從感應(yīng)基片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域時，在根據(jù)前面已經(jīng)確定的拍照區(qū)域的排列進行和該拍照區(qū)域的掩模的圖形的像的對位的同時，根據(jù)在坐標位置的測量時被檢出的相對位置調(diào)整感應(yīng)基片的面位置。
因此，即使分別曝光對于曝光區(qū)域被設(shè)定成從感應(yīng)基片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域的情況下，因為也可以根據(jù)在坐標位置的測量時檢測出的相對位置調(diào)整感應(yīng)基片的面位置，所以可以避免在這樣的拍照區(qū)域的曝光時，將其掃描方向改變?yōu)閺膬?nèi)側(cè)向外側(cè)犧牲生產(chǎn)率的那樣的缺點。
在這種情況下，在測量外圍附近的樣本區(qū)域的坐標位置時，不一定要在使感應(yīng)基片在和曝光時同一方向移動的狀態(tài)下檢測出感應(yīng)基片相對規(guī)定基準面的相對位置，但在對于樣本區(qū)域內(nèi)的曝光區(qū)域(IF)測量被設(shè)定成從感應(yīng)基片(W1或者W2)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描的外圍附近的拍照區(qū)域(210)的坐標位置時，希望在和曝光系統(tǒng)的方向上一邊使感應(yīng)基片(W1或者W2)移動，一邊檢測出感應(yīng)基片(W1或者W2)對規(guī)定基準面的相對位置。這是因為可以進行除去依存于感應(yīng)基片(W1或者W2)的移動方向的偏移等的聚焦控制的緣故。
上述各形態(tài)的曝光裝置、投影曝光裝置以及曝光方法，在步進掃描型的投影曝光中極其有效，特別適合在曝光時要求高分辨率的雙重曝光。
如果根據(jù)本發(fā)明的第19形態(tài)，則提供了具有以下部分的曝光裝置在感應(yīng)基片上形成規(guī)定圖形的曝光裝置中，具備，第1基片載片臺，保持著感應(yīng)基片在2維平面內(nèi)移動；第2基片載片臺，保持著感應(yīng)基片，獨立于上述第1載片臺在2維平面內(nèi)移動；第1干涉計系統(tǒng)，具有不從形成在上述第1載片臺上的反射鏡脫離的測長軸，測量上述第1載片臺的位置信息；第2干涉計系統(tǒng)，具有不從形成在上述第2載片臺上的反射鏡脫離的測長軸，測量上述第2載片臺的位置信息。在根據(jù)第19形態(tài)的曝光裝置中，例如，如圖7所示，晶片載片臺(WS1或者WS2)，在包含定位以及晶片交換的所有動作的曝光動作中，干涉計的測長軸(BI1X或者BI2X)都不脫離被形成在載片臺上的反射面。因此，通過干涉計的不間斷的跟蹤就可以始終測量載片臺的位置。
進而，本發(fā)明從上述第1形態(tài)至第19形態(tài)的發(fā)明中，還通過適宜地組合/成者提取出這些發(fā)明的概念發(fā)展為第20至第30形態(tài)。即，本發(fā)明的第20形態(tài)，涉及包含多個基片載片臺和由電磁力驅(qū)動的載片臺驅(qū)動系統(tǒng)的曝光裝置。
本發(fā)明的第21形態(tài)，涉及包含掩模載片臺以及多個基片載片臺，和管理這些載片臺位置的干涉計的曝光裝置。
本發(fā)明的第22形態(tài)，涉及多個基片載片臺在曝光區(qū)域和定位區(qū)域信息檢測區(qū)域移動的曝光裝置。
本發(fā)明的第23形態(tài)，涉及包含多個基片載片臺和檢測出被保持在這些載片臺上的基片定位信息的多個檢出系統(tǒng)的曝光裝置。
本發(fā)明的第24形態(tài)，涉及包含多個基片載片臺和搬送被保持在這些載片臺上的基片的多個檢出系統(tǒng)的曝光裝置。
本發(fā)明的第25形態(tài)，涉及包含多個基片載片臺和抑制因這些載片臺上的移動引起曝光裝置振動的控制系統(tǒng)的曝光裝置。
本發(fā)明的第26形態(tài)，涉及具備多個基片載片臺和求出被保持在這些載片臺上的基片的與面位置有關(guān)的信息的多個測量系統(tǒng)的曝光裝置。
本發(fā)明的第27的形態(tài)，涉及具備多個基片載片臺，使基片相對曝光光束移動的掃描型曝光裝置。
本發(fā)明的第28形態(tài)，涉及具備多個基片載片臺，可以用掩模的第1以及第2圖形實行多重曝光的曝光裝置。
本發(fā)明的第29形態(tài)，涉及具備在用多個檢出點檢出與基片的面位置有關(guān)的信息的同時，可以在曝光中變更檢出點的檢出系統(tǒng)的掃描型曝光裝置。
本發(fā)明的第30形態(tài)，涉及具備第1以及第2基片載片臺，并具備控制這些載片臺的控制裝置，使得分別在一方的載片臺上進行曝光，在另一方的載片臺上進行定位時，第1以及第2載片臺相互不干擾的曝光裝置。
進而，本發(fā)明還包含以下的第31～34的形態(tài)。
如果根據(jù)本發(fā)明的第31形態(tài)，則可以提供具有以下特征的曝光裝置在感應(yīng)基片上形成規(guī)定圖形的曝光裝置中，具備，測量區(qū)域(PIS)，用于測量感應(yīng)基片(W)的定位信息；曝光區(qū)域(ESP)，用于曝光感應(yīng)基片(W)；第1基片載片臺(WS1)，具有第1基準標記(FM1)，可以保持著感應(yīng)基片(W)移動；第2基片載片臺(WS2)，具有第2基準標記(FM1)，可以保持著感應(yīng)基片(W)獨立于上述第1基片載片臺移動；控制裝置，控制上述第1基片載片臺和上述第2基片載片臺的一方在上述測量區(qū)域(PIS)上使用上述基準標記進行動作，和該一方的載片臺的動作并行，控制另一方在上述曝光區(qū)域(EPS)上使用基準標記進行動作。
如果根據(jù)本發(fā)明的第32形態(tài)，則可以提供具有以下特征的曝光裝置在感應(yīng)基片(W)上形成規(guī)定圖形的曝光裝置中，具備，第1保持部件(WS1b)，保持感應(yīng)基片；第2保持部件(WS2b)，保持感應(yīng)基片；第1可動部件(WS1a)，在上述兩個保持部件中共用，為了進行被保持在該2個保持部件中的一方的感應(yīng)基片的曝光，支撐上述一方的保持部件在2維平面內(nèi)移動；第2可動部件(WS2a)，在上述兩個保持部件中共用，為了進行被保持在該2個保持部件中的另一方的感應(yīng)基片的測量，支撐上述另一方的保持部件在2維平面內(nèi)移動；第1干涉計系統(tǒng)(Xe,Ye)，用于得到被上述第1可動部件支撐的一方的保持部件的位置信息；第2干涉計系統(tǒng)(Xa,Ya)，用于得到被上述第2可動部件支撐的另一方的保持部件的位置信息。該形態(tài)下的曝光裝置，例如，在實施例6中具體化。
如果根據(jù)本發(fā)明的第33形態(tài)，則可以提供具有以下特征的曝光方法在將被形成在掩模(R)上的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)形成的像投影在感應(yīng)基片上由此曝光感應(yīng)基片的方法中在被保持在可以每一個獨立移動的2個載片臺(WS1,WS2)中的一方的感應(yīng)基片(W)的曝光中，檢測出被保持在上述2個載片臺中的另一方的感應(yīng)基片上的多個劃分區(qū)域的位置信息；在被保持在上述一方的載片臺上的感應(yīng)基片的曝光結(jié)束后，為了曝光被保持在上述另一方的載片臺上的感應(yīng)基片上的多個劃分區(qū)域，求被形成在掩模上的圖形的像的投影位置信息。該形態(tài)的曝光方法，例如，在實施例2中具體化。
如果根據(jù)本發(fā)明的第34形態(tài)，則可以提供具有以下特征的曝光方法，在感應(yīng)基片(W)上形成規(guī)定圖形的曝光裝置中，具有，第1保持部件(WS1)，被用于曝光動作或者測量動作，保持感應(yīng)基片；第2保持部件(WS2)，被用于測量動作或者曝光動作，保持感應(yīng)基片；交換機構(gòu)(201,221)，交換在2個保持部件中被用于曝光動作的一方的保持部件，和被用于測量動作中的另一方的保持部件；第1干涉計系統(tǒng)(Xe,Ye)，用于得到被用于上述曝光的保持部件的位置信息；第2干涉計系統(tǒng)(Xa,Ya)，用于得到被用于上述測量動作的保持部件的位置信息。該形態(tài)下的曝光裝置，例如，在實施例5中具體化。


圖1是展示實施例1的投影曝光裝置的概略構(gòu)成的圖。
圖2是展示2個晶片載片臺、分劃板載片臺、投影光學(xué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的位置關(guān)系的斜視圖，展示了晶片載片臺WS1在位置信息測量區(qū)域，晶片載片臺WS2在曝光區(qū)域的情況。
圖3是展示晶片載片臺的驅(qū)動機構(gòu)的構(gòu)成的平面圖。
圖4是展示分別被設(shè)置在投影光學(xué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)中的AF/AL系統(tǒng)的圖。
圖5是展示表示AF/AL系統(tǒng)和TTR定位系統(tǒng)的構(gòu)成的投影曝光裝置的概略構(gòu)成的圖。
圖6是展示圖5的圖形形成板的形狀的圖。
圖7是展示使用2個晶片載片臺進行晶片交換、定位程序和曝光程序的狀態(tài)的平面圖。
圖8是展示進行圖7的晶片交換、曝光程序的切換狀態(tài)的圖。
圖9是展示保持2個分劃板的雙重曝光用分劃板載片臺的圖。
圖10A是展示使用圖9的圖形A的分劃板進行晶片曝光的狀態(tài)圖，圖10B是展示使用圖9的圖形B的分劃板進行晶片的曝光的狀態(tài)圖。
圖11是展示在被保持在2個晶片載片臺的一方晶片上對每個拍照區(qū)域進行曝光程序的圖。
圖12是展示在被保持在2個晶片載片臺的另一方晶片上對每個拍照區(qū)域進行標記檢出順序的圖。
圖13是展示在晶片內(nèi)放入全部拍照區(qū)域陣列情況下的掃描型投影曝光裝置曝光程序的晶片平面圖。
圖14A是展示在圖13的A位置進行預(yù)測量用的AF測量的放大平面圖。
圖14B是展示在圖13的B位置進行預(yù)測量用的AF測量的放大平面圖。
圖14C是展示在圖13的C位置進行預(yù)測量用的AF測量的放大平面圖。
圖15是展示在晶片外圍附近的拍照區(qū)域中的比較例的預(yù)測量控制結(jié)果的曲線圖。
圖16是展示在晶片內(nèi)放入全部的拍照區(qū)域陣列情況下的掃描型投影曝光裝置的定位程序的晶片平面圖。
圖17是展示在實施例1中的預(yù)測量控制結(jié)果的曲線圖。
圖18是展示在實施例中在測量重現(xiàn)性上存在誤差情況下的預(yù)測量控制結(jié)果的曲線圖。
圖19A是用于說明由定位系統(tǒng)在基準標記板上進行基準標記的檢出動作的圖，是展示在定位系統(tǒng)24a的正下方安排基準標記板FM1上的基準標記MK2的位置的情況圖。
圖19B是展示基準標記MK2的形狀的一例以及用定位系統(tǒng)24a檢測出其獲得圖象的情況的圖。
圖19C是展示用FIA系統(tǒng)的傳感器取得標記MK2的圖象時用圖象處理系統(tǒng)得到的波形信號的圖。
圖20A是用于說明由分劃板定位顯微鏡進行基準標記板上的標記測量動作的圖，是展示由分劃板定位顯微鏡使用曝光光束進行基準標記板FM1上標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上標記RMK1、RMK3的晶片面投影像的相對位置檢出情況的圖。
圖20B是展示分劃板R上的標記RMK在晶片面上投影像的圖。
圖20C是展示基準標記板上的標記MK的圖。
圖20D是展示圖20A中的圖象獲取情況的圖。
圖20E是展示經(jīng)處理取得的圖象得到的波形信號的圖。
圖21是展示根據(jù)最后被算出的曝光位置和各拍照區(qū)域的相對位置關(guān)系進行晶片上的各拍照區(qū)域的曝光狀態(tài)的概念圖。
圖22是用于說明實施例2的動作的圖，是展示在晶片載片臺WS1上晶片W1的定位結(jié)束后進行具有測長軸BI3Y的干涉計的復(fù)位的狀態(tài)的圖。
圖23是用于說明實施例2的動作的圖，是展示將晶片載片臺WS1移動到裝卸位置，在晶片載片臺WS2一側(cè)進行曝光程序動作時的狀態(tài)圖。
圖24是說明在2個晶片載片臺上進行主要引起干擾的動作和非干擾動作時的定時控制動作的流程圖。
圖25A是說明獨立地移動控制2個晶片載片臺每一個時的非干擾條件的載片臺的平面圖。
圖25B是說明獨立地移動控制2個晶片載片臺每一個時的干擾條件的載片臺的平面圖。
圖26是說明滿足干擾條件的情況下和不滿足的情況下的2個晶片載片臺的移動控制動作的流程圖。
圖27A是展示進行定位的樣本拍照區(qū)域的晶片的平面圖。
圖27B是展示進行曝光的拍照區(qū)域SA的晶片的平面圖。
圖28A是展示進行定位程序時的拍照區(qū)域順序的晶片的平面圖。
圖28B是展示進行曝光程序時的曝光程序的晶片的平面圖。
圖29是展示在實施例2中的投影曝光裝置的概略過程的圖。
圖30是展示對曝光區(qū)域進行預(yù)測量控制用的AF檢出點的配置的斜視圖。
圖31是展示從掃描方向看圖30的斜視圖。
圖32是圖31的平面圖。
圖33是從非掃描方向看圖32的斜視圖。
圖34是說明涉及實施例2的使用AF/AL系統(tǒng)的預(yù)測量控制方法的晶片W的平面圖。
圖35展示在聚焦測量時的曝光區(qū)域IF和AF檢出點的位置關(guān)系。
圖36是用于指定在每個拍照區(qū)域SA的AF測量中使用的AF檢出點位置的選擇圖。
圖37是展示曝光屬于A組的拍照區(qū)域SA時使用的AF檢出點和晶片面的預(yù)測量控制開始時的位置的圖。
圖38是展示為了改變使用的AF檢出點的數(shù)使AF檢出點移動進行晶片面的聚焦測量情況下的AF檢出點。
圖39是展示全部使用可以測量的AF檢出點進行晶片面的聚焦測量情況下的F檢出點的圖。
圖40是展示曝光屬于C組的拍照區(qū)域SA時使用的AF檢出點和晶片面的預(yù)測量控制開始時的位置的圖。
圖41是在圖40中的預(yù)測量控制結(jié)果的曲線圖。
圖42是展示拍照陣列比晶片W的外周大的情況下的與預(yù)測量控制有關(guān)的比較例。
圖43是展示拍照陣列比晶片W的外周大的情況下的與預(yù)測量控制有關(guān)的比較例。
圖44是概略地展示在實施例5中的曝光裝置的整體構(gòu)成的圖。
圖45是圖44的一方的晶片載片臺的概略平面圖。
圖46是展示圖44的裝置的概略平面圖。
圖47是展示在圖44的裝置中的動作的流程圖。
圖48是展示在實施例6中的曝光裝置的主要部分的構(gòu)成的概念平面圖。以下，根據(jù)圖1至圖18說明本發(fā)明的實施例1。
在圖1中，展示了涉及實施例1的投影曝光裝置10的概略構(gòu)成。該投影曝光裝置10，是所謂的步進掃描方式的掃描曝光型的投影曝光裝置。步進掃描方式的投影曝光裝置的構(gòu)造以及制造方法，在美國專利第5,646,413號和美國專利第5,448,332號中公開，本發(fā)明引用它們作為本文的敘述的一部分。
該投影曝光裝置10，具備載片臺裝置，具有作為第1、第2基片載片臺的晶片載片臺WS1、WS2，可以獨立地分別保持著在基座盤12上作為感應(yīng)基片的晶片W1、W2在2維方向上移動；投影光學(xué)系統(tǒng)PL，被設(shè)置在該載片臺裝置的上方；分劃板驅(qū)動機構(gòu)，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的上方驅(qū)動作為掩模的分劃板R主要在規(guī)定的掃描方向，在此是Y軸方向(在圖中的紙面垂直方向)移動；照明系統(tǒng)，從上方照明分劃板R；以及控制各部分的控制系統(tǒng)等。
上述載片臺裝置，具備2個晶片載片臺WS1、WS2，在基座盤12上通過未圖示的空氣軸承懸浮支撐，可以獨立地在X軸方向(圖1中紙面左右方向)以及Y軸方向(在圖中紙面垂直方向)的2維方向移動；載片臺驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動這些晶片載片臺WS1、WS2；干涉計系統(tǒng)，測量晶片載片臺WS1、WS2的位置。在圖2中展示了晶片載片臺WS1在位置信息測量區(qū)域PIS，晶片載片臺WS2在曝光區(qū)域EPS的情況。晶片載片臺WS1、WS2都可以在這些區(qū)域PIS以及EPS之間移動。
如進一步進行詳細敘述，則是在晶片載片臺WS1、WS2的底面的多個位置上設(shè)置未圖示的空氣墊(例如，真空予負荷型空氣軸承)，在通過該空氣墊的空氣噴射力和真空予負荷力的平衡保持例如數(shù)微米間隔的狀態(tài)下，懸浮支撐基座盤12。
在基座盤12上，如圖3的平面圖所示，平行地設(shè)置在X軸方向延伸的2條X軸線性導(dǎo)桿(例如，如所謂的動圈型線性電機的固定側(cè)磁體那樣的導(dǎo)桿)122、124，在該X軸線性導(dǎo)桿122、124上，分別安裝可以沿著這兩個X軸線性導(dǎo)桿移動的2個移動部件114、118以及116、120。在這4個移動部件114、118、116、120的底面部分上，分別安裝了未圖示的驅(qū)動線圈可以從上方以及側(cè)面包圍X軸線性導(dǎo)桿122或者124，用這些驅(qū)動線圈和X軸線性導(dǎo)桿122或者124，就可以分別構(gòu)成在X軸方向驅(qū)動各移動部件114、116、118、120的動圈型線性電機。但是，在以下說明中，為了方便，稱上述移動部件114、116、118、120為X軸線性電機。
其中2個X軸線性電機114、116，分別被設(shè)置于在Y軸方向延伸的Y軸線性導(dǎo)桿(例如，如動磁型線性電機的定子線圈那樣的導(dǎo)桿)110的兩端，另外，剩下的2個X軸線性電機118、120，被固定于在Y軸方向延伸的同樣的Y軸線性導(dǎo)桿112的兩端。因而，Y軸線性導(dǎo)桿110，被X軸線性電機114、116沿著X軸線性導(dǎo)桿122、124驅(qū)動，另外，Y軸線性導(dǎo)桿112，被X軸線性電機118、120沿著X軸線性導(dǎo)桿122、124驅(qū)動。
另一方面，在晶片載片臺WS1的底部，安裝著從上方以及下方包圍一方的Y軸線性導(dǎo)桿110的未圖示的磁鐵，用該磁鐵和Y軸線性導(dǎo)桿110構(gòu)成在Y軸方向驅(qū)動晶片載片臺WS1的動磁型線性電機。另外，在晶片載片臺WS2的底部，安裝著從上方以及下方包圍另一方的Y軸線性導(dǎo)桿112的未圖示的磁鐵，用該磁鐵和Y軸線性導(dǎo)桿112構(gòu)成在Y軸方向驅(qū)動晶片載片臺WS2的動磁型線性電機。
即，在本實施例1中，用上述的X軸線性導(dǎo)桿122、124,X軸線性電機114、116、118、120,Y軸線性導(dǎo)桿110、112以及晶片載片臺WS1、WS2底部的未圖示的磁鐵等構(gòu)成了使晶片載片臺WS1、WS2獨立地移動于XY2維的載片臺驅(qū)動系統(tǒng)。該載片臺驅(qū)動系統(tǒng)，由圖1的載片臺控制裝置38控制。
進而，通過適當改變被設(shè)置在Y軸線性導(dǎo)桿110兩端的一對X軸線性電機114、116的扭矩，就可以使晶片載片臺WS1稍微偏移，或者消除偏移。同樣地，通過適當改變被設(shè)置在Y軸線性導(dǎo)桿112兩端的一對X軸線性電機118、120的扭矩，就可以使晶片載片臺WS2稍微偏移，或者消除偏移。
在上述晶片載片臺WS1、WS2上，通過未圖示的晶片托架用真空吸附等固定晶片W1、W2。晶片托架，由未圖示的Z·θ驅(qū)動機構(gòu)，在和XY平面正交的Z軸方向以及θ方向(繞Z軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動方向)上微動。另外，在晶片載片臺WS1、WS2的上面，配置形成有各種基準標記的基準標記板FM1、FM2，使它們分別和晶片W1、W2大致等高。這些基準標記板FMA、FM2，例如在檢出各晶片載片臺的基準位置時使用。
另外，晶片載片臺WS1的X軸方向一側(cè)的面(在圖1中的左側(cè)面)20和Y軸方向一側(cè)的面(在圖1中的紙面里側(cè)的面21)，成為起鏡面作用的反射面，同樣地，晶片載片臺WS2的X軸方向另一側(cè)的面(圖1中右側(cè)面)22和Y軸方向一側(cè)的面23，成為起鏡面作用的反射面。在這些反射面上，投射構(gòu)成后述的干涉計系統(tǒng)的各測長軸(BI1X,BI2X)的干擾光束，通過用各干涉計接收該反射光，測量來自各反射面的基準位置(一般在投影光學(xué)系統(tǒng)側(cè)面和定位光學(xué)系統(tǒng)的側(cè)面配置固定反射鏡，以其為基準面)的位置變化，由此，分別測量晶片載片臺WS1、WS2的2維位置。另外，有關(guān)干涉計系統(tǒng)的測長軸的構(gòu)成，在以后敘述。
作為上述投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在此，由具有Z軸方向共同的光軸的多個透鏡部件構(gòu)成，在兩側(cè)焦闌使用具有規(guī)定的縮小倍率的，例如具有1/5的折射光學(xué)系統(tǒng)。因此，在步進掃描方式的掃描曝光時的晶片載片臺的掃描方向的移動速度，變?yōu)榉謩澃遢d片臺的移動速度的1/5。
在該投影曝光裝置PL的X軸方向的兩側(cè)，如圖1所示，具有同樣功能的離軸(0ff-axis)方式的定位系統(tǒng)24a、24b，被配置在分別離開投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸中心(和分劃板圖形的像的投影中心一致)同樣距離的位置上。這些定位系統(tǒng)24a、24b，具有LSA(激光分步對準)系統(tǒng)、FIA(像場圖像對準)系統(tǒng)、LIA(激光干涉對準)系統(tǒng)的3種定位傳感器，可以進行基準標記板上的基準標記以及晶片上的定位標記的X、Y的2維方向的位置測量。LSA以及LIA在美國專利第5,151,750號中公開，F(xiàn)IA在美國專利第5,493,403號中公開，本發(fā)明引用這些公開的專利作為本文敘述的一部分。
在此，LSA系統(tǒng)，是將激光照射在標記上，利用反射和散射的光測量標記位置的最普通的傳感器，一直被廣泛用于晶片加工中。FIA系統(tǒng)，是用鹵素燈等的寬帶光照射標記，通過圖象處理該標記圖象測量標記位置的傳感器，被有效地用于鋁層和晶片表面的非對稱標記。另外，LIA系統(tǒng)，是使略微改變了頻率的激光從2方向照射衍射光柵型的標記，使發(fā)生的2個衍射光干擾，從其相位檢測出標記位置信息的傳感器，被有效地用于低色差和表面粗糙的晶片。
在本實施例1中，與相應(yīng)的結(jié)果對應(yīng)地分別使用這3種定位傳感器，檢測出晶片上的3點的一維標記的位置，進行測量晶片的大致位置的所謂的搜索定位，和進行晶片上的各拍照區(qū)域的準確位置測量的精確定位等。
這種情況下，定位系統(tǒng)24a，被用于檢測被保持在晶片載片臺WS1上的晶片W1上的定位標記以及被形成在基準標記板FM1上的基準標記的位置等。另外，定位系統(tǒng)24b，被用于檢測被保持在晶片載片臺WS2上的晶片W2上的定位標記以及被形成在基準標記板FM2上的基準標記的位置等。
構(gòu)成這些定位系統(tǒng)24a、24b的各定位傳感器的信息，由定位控制裝置80進行A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)過運算處理被數(shù)字化后的波形信號檢測出標記位置。將其結(jié)果送到作為控制裝置的主控制裝置90，主控制裝置90根據(jù)其結(jié)果，指示載片臺控制裝置進行曝光時的同步位置修正等。
進而，在本實施例1的曝光裝置10中，雖然在圖1中省略了圖示，但在分劃板R的上方，如圖5所示設(shè)置了一對分劃板定位顯微鏡142、144，其由使用了為了通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL同時觀察分劃板R上的分劃板標記(圖示省略)和基準標記板FM1、FM2上的標記的曝光波長的TTR(Through The Reticle，通過中間排模)定位光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。這些分劃板定位顯微鏡142、144的檢出信號，被提供給主控制裝置90。這種情況下，配置可以自如移動的用于將來自分劃板R的檢出光分別導(dǎo)入分劃板定位顯微鏡142以及144的偏向反射鏡146以及148，如果開始曝光程序，則在來自主控制裝置90的指令下，可以由未圖示的反射鏡驅(qū)動裝置使偏向反射鏡148退回。進而，和分劃板定位顯微鏡142、144相同的構(gòu)成，由于已在例如與美國專利第5,646,413號對應(yīng)的特開平7-176468號公報等上公開，因而在此省略詳細說明。
另外，雖然在圖1中省略了圖示，但在投影光學(xué)系統(tǒng)PL、定位系統(tǒng)24a、24b的每一個中，如圖4所示，設(shè)置了用于檢查調(diào)焦位置的自動調(diào)焦/自動矯正測量機構(gòu)(以下，稱為「AF/AL系統(tǒng)」)130、132、134。其中，作為第2檢出系統(tǒng)的AF/AL系統(tǒng)132，設(shè)置其是因為為了通過掃描曝光將分劃板R上的圖形正確地復(fù)制在晶片(W1或者W2)上，需要分劃板R上的圖形形成面和晶片W的曝光面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL共用，所以需要檢出晶片W的曝光面在焦深的范圍內(nèi)是否與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面一致(是否對焦)的緣故。在本實施例1中，作為AF/AL系統(tǒng)132，使用了所謂的多點AF系統(tǒng)。AF/AL系統(tǒng)，被揭示于美國專利第5,502,311號上，本發(fā)明引用該專利作為本文敘述的一部分。
在此，根據(jù)圖5以及圖6說明構(gòu)成該AF/AL系統(tǒng)的多點AF系統(tǒng)的詳細構(gòu)成。該AF/AL系統(tǒng)(多點AF系統(tǒng))132，如圖5所示，由以光纖束150、聚光透鏡152、圖形形成板154、透鏡156、反射鏡158以及照射物鏡160組成的照射光學(xué)系統(tǒng)151，和以聚光物鏡162、轉(zhuǎn)動方向振動板164、成像透鏡166、受光器168組成的聚光光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。
在此，對于該AF/AL系統(tǒng)(多點AF系統(tǒng))132的上述構(gòu)成的各部分共同說明其作用。與曝光的光束EL不同的不使晶片W1(或者W2)上的光刻膠感光的波長的照明光，被從未圖示的照明光源通過光纖束150導(dǎo)入，從該光纖束150射出的照明光，經(jīng)聚光透鏡152照明圖形形成板154。透過該圖形形成板154的照明光，經(jīng)透鏡156、反射鏡158以及照射物鏡160投影在晶片W的投影面上，圖形成像板154的圖形的像被相對光軸AX傾斜地投影成像在晶片W1(或者W2)的曝光面上。在晶片W1上被反射的照明光，經(jīng)聚光物鏡162、轉(zhuǎn)動方向振動板164以及成像透鏡166投影在受光器168的受光面上，在受光器168的受光面上再次成像圖形形成板154上的圖形的像。在此，主控制裝置90，通過加振裝置172在給予轉(zhuǎn)動方向振動板164規(guī)定的振動的同時，像信號處理裝置170提供來自受光器168的多個(具體地說，和圖形形成板154的縫隙圖形數(shù)相同)受光元件的檢出信號。另外，信號處理裝置170，將用加振裝置172的驅(qū)動信號同步檢測各檢出信號得到的多個聚焦信號通過載片臺控制裝置38提供給主控制裝置90。
這種情況下，在圖形形成板154上，如圖6所示，例如形成5×9=45個的上下方向的縫隙狀的孔徑圖形93-11～93-59，這些縫隙狀的孔徑圖形的像被相對于X軸以及Y軸傾斜(45°)地投影在晶片W的曝光面上。其結(jié)果，形成了如圖4所示那樣的相對X軸以及Y軸傾斜45°的矩陣排列的縫隙像。進而，在圖4中的符號IF，表示在和由照明系統(tǒng)照明的分劃板上的照明區(qū)域共軛的晶片上的照明范圍。從圖4可知，可以在比投影光學(xué)系統(tǒng)PL下的照明范圍IF在2維上大得多的范圍上照射檢出用光束。
作為第1檢出系統(tǒng)的AF/AL系統(tǒng)130、134，也和該AF/AL系統(tǒng)132的構(gòu)成相同。即，在本實施例1中，用于在曝光時的焦點檢出的AF/AL系統(tǒng)132和在大致相同的區(qū)域被用于定位標記的測量時的AF/AL機構(gòu)130、134都可以成為可以照射檢出光束的構(gòu)成。因此，在由定位系統(tǒng)24a,24b的定位傳感器進行測量時，由于用在和曝光時同樣的AF/AL系統(tǒng)的測量和控制進行自動調(diào)焦/自動矯正的同時進行定位標記的位置測量，因此可以進行高精度的定位測量。換言之，在曝光和定位期間，不會發(fā)生因載片臺的姿態(tài)引起的偏移(誤差)。
以下，根據(jù)圖1以及圖2說明分劃板驅(qū)動機構(gòu)。該分劃板驅(qū)動機構(gòu)，具備在分劃板基座盤32上可以保持著分劃板R在XY的2維方向上移動的分劃板載片臺RST、驅(qū)動該分劃板載片臺RST的未圖示的線性電機、管理該分劃板載片臺RST的位置的分劃板干涉計系統(tǒng)。
如果更詳細地敘述，則是在分劃板載片臺RST上，如圖2所示，在掃描方向上順序配置2個分劃板R1、R2，該分劃板載片臺RST，通過未圖示的空氣軸承等被懸浮支撐在分劃板基座盤32上，由未圖示的線性電機等組成的驅(qū)動機構(gòu)30(參照圖1)進行X軸方向的微小驅(qū)動、θ方向的微小振動以及Y軸方向的掃描驅(qū)動。進而，驅(qū)動機構(gòu)30，是將和上述的載片臺裝置相同的線性電機作為驅(qū)動源的機構(gòu)，但在圖1中為了圖示的方便以及說明上的方便只展示了單個的塊。因此，分劃板載片臺RST上的分劃板R1、R2例如在雙重曝光時被有選擇地使用，無論對于哪個分劃板都成為可以和晶片一側(cè)同步掃描的構(gòu)成。
在該分劃板載片臺RST上，在X軸方向的一側(cè)的端部，沿著Y軸方向設(shè)置由和分劃板載片臺RST相同的材料(例如陶瓷等)組成的平行平板移動鏡34，在該移動鏡34的X軸方向的一側(cè)的面上通過鏡面加工形成反射面。向著該移動鏡34的反射面照射來自用構(gòu)成圖1的干涉計系統(tǒng)36的測長軸BI6X表示的干涉計的光束，在干涉計中接收該反射光并和晶片載片臺一側(cè)同樣地測量對基準面的相對位置，由此測量分劃板載片臺RST的位置。在此，經(jīng)驗該測長軸BI6X的干涉計，具有實際上可以獨立地測量的2條干涉計光軸，可以進行分劃板載片臺的X軸方向的位置測量，和偏移量的測量。具有該測長軸BI6X的干涉計，被用于根據(jù)來自具有后述的晶片載片臺一側(cè)的測長軸BI1X、BI2X的干涉計16、18的晶片載片臺WS1、WS2的偏移信息和X位置信息，控制分劃板載片臺RST在消除分劃板和晶片的相對轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動誤差)的方向上轉(zhuǎn)動，或者進行X方向同步控制。
另一方面，在作為分劃板載片臺RST的掃描方向的Y軸方向的另一側(cè)(圖1中的紙面前方)，配置有一對角隅棱鏡型反射鏡35、37。而后，從未圖示的一對雙程干涉計，對角隅棱鏡型反射鏡35、37照射在圖2中用測長軸BI7Y、BI8Y表示的干涉計光束，并從角隅棱鏡型反射鏡35、37返回到分劃板基座盤32上的反射面，這里反射的各反射光返回同一光路，由各雙程干涉計接收，測量對各個角隅棱鏡型反射鏡35、37的基準位置(在基準位置上上述分劃板基座盤32上的反射鏡)的相對位置變化。而后，這些雙程干涉計的測量值被提供給圖1的載片臺控制裝置38，根據(jù)其平均值測量分劃板載片臺RST的Y軸方向的位置。該Y軸方向位置的信息，用于根據(jù)具有晶片側(cè)的測長軸BI3Y的干涉計的測量值計算分劃板載片臺RST和晶片載片臺WS1或者WS2的相對位置，以及根據(jù)其進行掃描曝光時的掃描方向(Y軸方向)的分劃板和晶片的同步控制。
即，在本實施例1中，是使用以干涉計36以及測長軸BI7Y、BI8Y表示的一對雙程干涉計構(gòu)成分劃板干涉計系統(tǒng)。
以下，參照圖1至圖3說明管理晶片載片臺WST1、WST2的位置的干涉計系統(tǒng)。如這些圖所示，沿著通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心和定位系統(tǒng)24a、24b每一個的檢測中心的第1軸，向晶片載片臺WS1的X軸方向一側(cè)的面照射來自圖1的干涉計16的用第1測長軸BI1X表示的干涉計光束，同樣地，沿著第1軸，向晶片載片臺WS2的X軸方向的另一側(cè)的面照射來自圖1的干涉計18的用第2測長軸BI2X表示的干涉計光束。而后，在干涉計16、18中通過接收這些反射光，測量來自各反射面的基準位置的相對位置變化。在此，干涉計16、18，如圖2所示，是具有各3條光軸的3軸干涉計，除了在晶片載片臺WS1、WS2的X軸方向的測量以外，可以進行分劃板測量以及θ測量。成為各光軸的輸出值可以獨立地測量的裝置。在此，作為進行晶片載片臺WS1、WS2的θ轉(zhuǎn)動的未圖示的θ載片臺以及進行Z軸方向的微小驅(qū)動以及傾斜驅(qū)動的基片驅(qū)動裝置的Z矯正載片臺RS1、RS2，實際上，因為處于反射面(20～23)之下，所以晶片載片臺的傾斜控制時的驅(qū)動量，全部可以通過這些干涉計16、18監(jiān)視(基片驅(qū)動系統(tǒng))。
進而，由于第1測長軸BI1X、第2測長軸BI2X的各干涉計光束，在晶片載片臺WS1、WS2的移動范圍的整個區(qū)域中總是照射著晶片載片臺WS1、WS2，因而，在對X軸方向使用投影光學(xué)系統(tǒng)進行曝光時，無論是使用定位系統(tǒng)24a、24b等的哪一個，晶片載片臺WS1、WS2的位置都可以根據(jù)第1測長軸BI1X、第2測長軸BI2X的測量值管理。
另外，如圖2以及圖3所示，設(shè)置有具有在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心和第1軸(X軸)垂直交叉的第3測長軸BI3Y的干涉計，和分別具有作為在定位系統(tǒng)24a、24b的每一個的檢出中心分別和第1軸(X軸)垂直交叉的第4測長軸的測長軸BI4Y、BI5Y的干涉計(但是，在圖中只圖示了測長軸)。
在本實施例1的情況下，在使用投影光學(xué)系統(tǒng)PL進行曝光時的晶片載片臺WS1、WS2的Y方向位置測量中，使用通過投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心，即通過光軸AX的測長軸BI3Y的干涉計的測量值；在使用定位系統(tǒng)24a時的晶片載片臺WS1的Y方向位置測量中，使用定位系統(tǒng)24a的檢出中心，即通過光軸SX的測長軸BI4Y的測量值；在使用定位系統(tǒng)24b時的晶片載片臺WS2的Y方向位置測量中，使用定位系統(tǒng)24b的檢出中心，即通過光軸SX的測長軸BI5Y的測量值。
因而，根據(jù)各使用條件，Y軸方向的干涉計測長軸可以離開晶片載片臺WS1、WS2的反射面，但因為至少一個測長軸，即測長軸BI1X、BI2X并未離開每一個的晶片載片臺WS1、WS2的反射面，所以可以在使用的干涉計光軸進入了反射面的適宜的位置進行Y一側(cè)的干涉計的復(fù)位。對于該干涉計的復(fù)位方法，在以后詳細敘述。
進而，上述Y測量用的測長軸BI3Y、BI4Y、BI5Y的各干涉計，是具有各2條光軸的2軸干涉計，除了晶片載片臺WS1、WS2的Y軸方向的測量以外，可以測量扭矩。各光軸的輸出值可以獨立地進行測量。
在本實施例1中，用干涉計16、18以及具有測長軸BI3Y、BI4Y的3個干涉計的合計5個干涉計，構(gòu)成管理晶片載片臺WS1、WS2的2維坐標位置的干涉計系統(tǒng)。
另外，在本實施例1中，如后述那樣，在晶片載片臺WS1、WS2內(nèi)的一方執(zhí)行曝光程序期間，另一方執(zhí)行晶片交換、晶片定位程序，但此時根據(jù)各干涉計的輸出值并對應(yīng)主控制裝置90的指令由載片臺控制裝置38管理晶片載片臺WS1、WS2的移動，使得兩載片臺不干擾。
進而，在如圖1所示的主控制裝置90中，設(shè)置有作為存儲用于管理晶片載片臺WS1、WS2的移動的條件方式(例如，干擾條件)等的存儲裝置的存儲器91。
以下，根據(jù)圖1說明照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)，如圖1所示，由曝光光束源40，快門42，反射鏡44，光束擴展器46、48，第1蠅眼透鏡50，透鏡52，振動反射鏡54，透鏡56，第2蠅眼透鏡58，透鏡60，固定遮光片62，可動遮光片64，中繼透鏡66、68等構(gòu)成。
在此，對該照明系統(tǒng)的上述構(gòu)成各部分同時說明其作用。從作為光源的KrF準分子激光器和由減光系統(tǒng)(減光板、孔徑光闌等)構(gòu)成的光源部分40射出的激光光束，在透過快門42后，被反射鏡44偏轉(zhuǎn)方向，并被光束擴展器46、48整形為適當?shù)墓馐睆胶?，射入?蠅眼透鏡50。被射入到該第1蠅眼透鏡50的光束，被排列成2維的蠅眼透鏡部件分割成多條光束，通過透鏡52、振動反射鏡54、透鏡56再次從與各光束不同的角度射入第2蠅眼透鏡58。從該蠅眼透鏡58射出的光，通過透鏡60，到達被設(shè)置在與分劃板R共軛的位置上的固定遮光片62，在此在規(guī)定形狀上固定了其斷面形狀之后，從分劃板R的共軛面通過僅被配置在散焦的位置上的可移動遮光片64，經(jīng)過中繼透鏡66、68作為均勻的照明光，照射被分劃板R上的上述固定遮光片62規(guī)定的規(guī)定形狀上，在此是照明矩形形狀的照明區(qū)域IA(參照圖2)。
以下，根據(jù)圖1說明控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)，由以作為總體控制裝置整體的控制器的主控制裝置90為中心，并由配置在該主控制裝置90下的曝光量控制裝置70以及載片臺控制裝置38等構(gòu)成。
在此，說明以控制系統(tǒng)的上述構(gòu)成各部分的動作為中心，在本實施例1中的投影曝光裝置10的曝光時的動作。曝光量控制裝置70，在開始分劃板R和晶片(W1或者W2)的同步掃描之前，指示快門驅(qū)動裝置72驅(qū)動快門驅(qū)動部分74開啟快門42部分。
其后，由載片臺控制裝置38，對應(yīng)主控制裝置90的指示開始分劃板R和晶片(W1或者W2)的同步掃描，即分劃板載片臺RST和晶片載片臺(WS1或者WS2)的同步掃描。該同步掃描，通過一邊監(jiān)視上述掃描系統(tǒng)的測長軸BI3Y和測長軸BI1X或者BI2X以及分劃板干涉計系統(tǒng)的測長軸BI7Y、BI8Y和測長軸BI6X的測量值，一邊由載片臺控制裝置38控制分劃板驅(qū)動部分30以及構(gòu)成晶片載片臺的驅(qū)動系統(tǒng)的各線性電機進行。
而后，在規(guī)定的容許誤差之內(nèi)等速度地控制兩載片臺時，在曝光量控制裝置70中，指示激光器控制裝置76開始脈沖發(fā)光。由此，用來自照明系統(tǒng)的照明光，照明在其下面真空蒸鍍有鉻的圖形的分劃板R的上述矩形的照明區(qū)域IA，由投影光學(xué)系統(tǒng)PL將其照明區(qū)域內(nèi)的圖形的像縮小到1/5，而后投影曝光在其表面上涂布了光刻膠的晶片(W1或者W2)上。在此，從圖2可知，與分劃板上的圖形區(qū)域相比照明區(qū)域IA的掃描方向的縫隙刻度窄，通過如上所述地同步掃描分劃板R和晶片(W1或者W2)，順序在晶片上的拍照區(qū)域SA上形成圖形的整個表面的像。
在此，與上述的脈沖發(fā)光的開始同時，曝光量控制裝置70，指示反射鏡驅(qū)動裝置78使振動反射鏡54振動，至分劃板R上的圖形區(qū)域完全通過照明區(qū)域IA(參照圖2)之前，即至圖形的整個表面的像被形成在晶片上的拍照區(qū)域SA上之前，通過連續(xù)地進行該振動反射鏡的振動，減少在2個蠅眼透鏡50、58中發(fā)生的干擾條紋不勻。有關(guān)振動反射鏡的構(gòu)造及其控制方法被揭示在美國專利第5,534,970號中，本發(fā)明引用該專利作為本文敘述的一部分。
另外，由遮光片控制裝置39與分劃板R和晶片W的掃描同步地驅(qū)動控制可動遮光片64，使得在上述掃描曝光中不從比拍照邊界部分的分劃板上的曝光區(qū)域還靠外的部分泄露照明光，這一連串的同步動作由載片臺控制裝置38管理。
可是，由上述的激光器控制裝置76控制的脈沖發(fā)光，由于在晶片W1、W2上的任意點通過照明范圍寬度(W)期間需要發(fā)光n次(n是正整數(shù))，因此如果設(shè)振動頻率為f，設(shè)晶片掃描速度為V，則需要滿足下式(1)。有關(guān)脈沖發(fā)光的控制被揭示在美國專利第5,591,958號公報上，本發(fā)明引用該專利作為本文敘述的一部分。
f/n=V/w…(1)另外，如果設(shè)被照射在晶片上的1個脈沖的照射能量為P，設(shè)光刻膠敏感度為E，則需要滿足下式(2)。
nP=E……(2)這樣，就可以如此構(gòu)成曝光量控制裝置70，在通過對照射能量P和振動頻率f的可變量全部進行運算，對激光控制裝置76發(fā)出指令，控制被設(shè)置在曝光光束源40內(nèi)的減光系統(tǒng)，由此使照射能量P和振動頻率f可變，或者控制快門驅(qū)動裝置72和反射鏡驅(qū)動裝置78。
進而，在主控制裝置90中，當在掃描曝光時修正進行同步掃描的分劃板載片臺和晶片載片臺的移動開始位置(同步位置)的情況下，對移動控制各載片臺的載片臺控制裝置38發(fā)出指示對應(yīng)修正量的載片臺位置的修正。
進而，在本實施例1的投影曝光裝置中，設(shè)置有在和晶片載片臺WS1之間進行晶片交換的第1搬送系統(tǒng)，和在和晶片載片臺WS2之間進行晶片搬送的第2搬送系統(tǒng)。
第1搬送系統(tǒng)，如圖7所示，在和位于左側(cè)的晶片裝片導(dǎo)軌位置上的晶片載片臺WS1之間進行后述的晶片交換。第1搬送系統(tǒng)，由第1裝片器，和被設(shè)置在晶片載片臺WS1上的3根上下移動的部件組成的第1提升中心180構(gòu)成，其中第1裝片器包含在Y軸方向延伸的第1裝片導(dǎo)軌182；沿著該裝片導(dǎo)軌182移動的第1滑塊186以及第2滑塊190；被安裝在第1滑塊186上的第1卸片臂184；被安裝在第2滑塊190上的第1裝片臂。
在此，簡單地說明采用該第1搬送系統(tǒng)的晶片的交換動作。在此，如圖7所示，說明交換位于左側(cè)晶片裝片導(dǎo)軌位置的晶片載片臺WS1上晶片W1′和由第1晶片裝片器搬送的晶片W1的情況。
首先，在控制裝置90中，通過未圖示的開關(guān)結(jié)束晶片載片臺WS1上的未圖示的晶片托架的真空，解除晶片W1′的吸附。
以下，在主控制裝置90中，通過未圖示的提升中心驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動提升中心上升規(guī)定量。由此，晶片W1′被提升至規(guī)定位置。在這種狀態(tài)下，在主控制裝置90中，在未圖示的晶片裝片器控制裝置中支撐第1卸片器184的移動。由此，由晶片裝片器控制裝置驅(qū)動控制第1滑塊186，第1卸片器184沿著裝片導(dǎo)軌182移動到晶片載片臺WS1位于晶片W1′的正下方。
在這種狀態(tài)下，在主控制裝置90中，驅(qū)動提升中心180下降到規(guī)定位置。在該提升中心180的下降途中，因為晶片W1′被交接到第1卸片器184上，所以在主控制裝置90中，指示裝片器控制裝置開始第1卸片器184的真空。由此，晶片W1′被吸附保持在第1卸片器184上。
接著，在主控制裝置90中，向晶片裝片器控制裝置指示第1卸片器184退回和第1裝片臂188移動開始。由此，和第1滑塊186一體的第1卸片器184開始向圖7的-Y方向移動，與此同時，第2滑塊190和保持晶片W1的第1裝片臂188一體地向+Y方向移動。而后，在第1裝片臂188來到晶片載片臺WS1的上方時，由晶片裝片器控制裝置控制第2滑塊190停止，同時解除第1裝片臂188的真空。
在這種狀態(tài)下，在控制裝置90中，驅(qū)動提升中心180上升，由提升中心180從下方提升晶片W1。接著，在主控制裝置90中向晶片裝片器控制裝置發(fā)出回避裝片臂的指示。由此，第2滑塊190開始和第1裝片臂188一體地在-Y方向移動，并進行第1裝片臂188的回避。和該第1裝片臂188的開始回避同時，在主控制裝置90中，開始驅(qū)動提升中心180下降，將晶片W1搭載在晶片載片臺WS1上的未圖示的晶片托架上，并開通該晶片托架的真空。由此，結(jié)束晶片交換的一連串程序。
第2搬送系統(tǒng)，同樣地，如圖8所示，在和右側(cè)的晶片裝片位置的晶片載片臺WS2之間進行和上述同樣的晶片交換，該第2搬送系統(tǒng)，由第2晶片裝片器，和被設(shè)置在晶片載片臺WS2上的未圖示的第2提升中心構(gòu)成，其中，第2晶片裝片器包含在Y軸方向延伸的第2裝片導(dǎo)軌192；沿著第2裝片導(dǎo)軌192移動的第3滑塊196以及第4滑塊200；被安裝在第3滑塊196上的第2卸片器194；被安裝在第4滑塊200上的第2裝片臂198等。
以下，根據(jù)圖7以及圖8說明作為本實施例1的特征的由2個晶片載片臺進行的并行處理。在圖7中，展示了在通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL對晶片載片臺WS2上的晶片W2進行曝光動作期間，在左側(cè)裝片位置上如上述那樣在晶片載片臺WS1和第1搬送系統(tǒng)之間進行晶片交換的狀態(tài)的平面圖。這種情況下，在晶片載片臺WS1上，接著晶片交換動作進行后述那樣的定位動作。進而，在圖7中，曝光動作中的晶片載片臺WS2的位置控制，根據(jù)干涉計系統(tǒng)的測長軸BI2X、BI3Y的測量值進行，進行晶片交換和定位動作的晶片載片臺WS1的位置控制，根據(jù)干涉計系統(tǒng)的測長軸BI1X、BI4Y的測量值進行。
在該圖7所示的左側(cè)的裝片位置中，配置成晶片載片臺WS1的基準標記板FM1上的基準標記來到定位系統(tǒng)24a的正下方(參照圖19A)。因此，在主控制裝置90中，在由定位系統(tǒng)24a測量基準標記板FM1上的基準標記之前，實施干涉計系統(tǒng)的測長軸BI4Y的干涉計的復(fù)位。
在圖19B中，展示了基準標記MK2的形狀的一例以及用定位系統(tǒng)24a的FIA系統(tǒng)傳感器檢測出其的圖形獲取的情況。在該圖19B中，符號Sx表示CCD的圖形獲取范圍，用符號M表示的十字形的標記，是FIA系統(tǒng)傳感器內(nèi)的指標。在此，只展示了X軸方向的圖形獲取范圍，但不用說在實際上對Y軸方向進行同樣的圖形獲取。
在圖19C中，展示了在用FIA系統(tǒng)的傳感器獲取圖19B的標記MK2的圖形時，在定位控制裝置80內(nèi)的圖形處理系統(tǒng)中獲得的波形信號。在定位控制裝置80中，通過解析該波形信號檢出以指標中心為基準的標記MK2的位置，在主控制裝置90中，根據(jù)上述標記MK2的位置和測長軸BI1X和BI4Y的干涉計的測量結(jié)果，算出使用測長軸BI1X和BI4Y的坐標系中的基準標記板FM1上的標記MK2的坐標位置。
接著上述的晶片交換、干涉計的復(fù)位，進行搜索定位。所說的在該晶片交換后進行的搜索定位，只因為在晶片W1的搬送中進行予定位位置誤差大，所以要在晶片載片臺WS1上再次進行的予定位。具體地說，使用定位系統(tǒng)24a的LSA系統(tǒng)的傳感器等，測量被形成在搭載在載片臺WS1上的晶片W1上的3個搜索定位標記(未圖示)，根據(jù)其測量結(jié)果進行晶片W1的X、Y、θ方向的對位。該搜索定位時的各部分的動作，由主控制裝置90控制。
在該搜索定位結(jié)束后，在此進行使用EGA求晶片W1上的各拍照區(qū)域SA的排列的精確定位。EGA的方法被揭示在美國專利第4,780,617號上，本發(fā)明引用該公報作為本文敘述的一部分。具體地說，在一邊用干涉計系統(tǒng)(測長軸BI1X,BI4Y)，管理晶片載片臺WS1的位置，一邊以設(shè)計上的拍照陣列數(shù)據(jù)(定位標記位置數(shù)據(jù))為條件，順序移動晶片載片臺WS1時，用定位系統(tǒng)24a的FIA系統(tǒng)的傳感器等測量晶片W1上的規(guī)定的樣本拍照的定位標記位置，根據(jù)該測量結(jié)果和拍照陣列的設(shè)計坐標數(shù)據(jù)通過最小二乘法的統(tǒng)計運算，運算全部的拍照陣列數(shù)據(jù)。進而，該EGA時的各部分的動作由主控制裝置90控制，上述運算由主控制裝置90進行。
而后，在主控制裝置90中，通過從各拍照的坐標位置減去上述的基準標記MK2的坐標位置，算出對于標記MK2的各拍照的相對位置關(guān)系。
在本實施例1的情況下，如上所述，在由定位系統(tǒng)24a進行測量時，一邊進行和曝光時同樣的AF/AL系統(tǒng)132(參照圖4)的測量、和通過控制執(zhí)行自動聚焦/自動矯正，一邊進行定位標記的位置測量，由此就可以在定位和曝光期間不產(chǎn)生由載片臺的姿態(tài)引起的偏移(誤差)。
在晶片載片臺WS1一側(cè)上，在進行上述的晶片交換、定位動作期間，在晶片載片臺WS2一側(cè)，使用如圖9所示的2個分劃板R1、R2，一邊改變曝光條件一邊連續(xù)地通過步進掃描方式進行雙重曝光。
具體地說，和上述晶片W1一側(cè)同樣地事先算出對于標記MK2的各拍照的相對位置關(guān)系，根據(jù)其結(jié)果，和由分劃板定位顯微鏡144、142生產(chǎn)的基準標記板FM1上的標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上的標記RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相對位置檢出的結(jié)果，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸下方順序確定晶片W2上的拍照區(qū)域的位置，同時通過在各拍照區(qū)域每次曝光時，在掃描方向上同步掃描分劃板載片臺RST和晶片載片臺WS2，進行掃描曝光。
在分劃板交換后連續(xù)地進行對這樣的晶片W2上的全部拍照區(qū)域的曝光。作為具體的雙重曝光的曝光程序，如圖10A所示，在使用分劃板R2(A圖形)在A1～A12之前順序掃描曝光晶片W1的各拍照區(qū)域后，在使用驅(qū)動系統(tǒng)30使分劃板載片臺RST在掃描方向上移動規(guī)定量將分劃板R1(圖形B)設(shè)定在曝光位置上后，按照圖10B所示的B1～B12的順序進行掃描曝光。這時，因為在分劃板R2和分劃板R1中曝光條件(AF/AL，曝光量)和透過率不同，所以需要在分劃板定位時測量各種條件，對應(yīng)其結(jié)果進行條件的變更。該晶片W2的雙重曝光中的各部分的動作也由主控制裝置90控制。
在上述圖7所示的2個晶片載片臺WS1、WS2上并行進行的曝光程序和晶片交換定位程序，先結(jié)束的晶片載片臺一方變?yōu)榇龣C狀態(tài)，在兩方的動作結(jié)束時控制晶片載片臺WS1、WS2移動到圖8所示的位置。而后，曝光程序結(jié)束的晶片載片臺WS2上的晶片W2，在右側(cè)裝片位置完成晶片交換，定位程序結(jié)束的晶片載片臺WS1上的晶片W1，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL下進行曝光程序。
在如圖8所示的右側(cè)裝片位置，和左側(cè)裝片位置一樣地在定位系統(tǒng)24b下安置有基準標記板FM2上的基準標記MK2，用于實行上述的晶片交換動作和定位程序。當然，具有干涉計系統(tǒng)的測長軸BI5Y的干涉計的復(fù)位動作，在由定位系統(tǒng)24b檢測出基準標記板FM2上的標記MK2之前實行。
以下，說明從圖7的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖8的狀態(tài)時，由主控制裝置90進行的干涉計的復(fù)位動作。晶片載片臺WS1，在左側(cè)裝片位置進行了定位后，被移動基準板FM1上的基準標記來到圖8所示的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX中心(投影中心)的正下方的的位置(參照圖20A)，因為在該移動過程中測長軸BI4Y的干涉計光束，不能射入晶片載片臺WS1的反射面21，所以在定位結(jié)束后立即使晶片載片臺移動到圖8的位置是困難的。因此，在本實施例中，采取了以下有效措施。
即，如上所述，在本實施例1中，當在左側(cè)裝片位置上有晶片載片臺WS1時，設(shè)定基準板FM1來到定位系統(tǒng)24a的正下方，因為在該位置測長軸BI4Y的干涉計被復(fù)位，所以一旦使晶片載片臺WS1返回該位置，根據(jù)從該位置預(yù)先知道的定位系統(tǒng)24a的檢測中心和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸中心(投影中心)的距離(為了方便設(shè)為BL)，一邊監(jiān)視干涉計光束并未離開的測長軸BI1X的干涉計16的測量值，一邊使晶片載片臺WS1向X軸方向右側(cè)只移動距離BL。由此，就可以使晶片載片臺WS1移動到圖8所示的位置。
而后，在主控制裝置90中，如圖20A所示，通過分劃板定位顯微鏡144、142使用曝光光束檢出基準標記板FM1上標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上標記RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相對位置。
如上所述，為了用已知的值BL移動晶片載片臺WS1，如圖20A所示，分劃板標記RMK1以及RMK3要大致與MK1和MK3一致或者位于它們附近。
在圖20B中展示分劃板R上的標記RMK(RMK1、RMK2)的晶片面投影像，在圖20C上展示基準標記板上的標記MK(MK1、MK3)。另外，在圖20D上展示了在圖20A的狀態(tài)下，在分劃板定位顯微鏡144、142上同時檢測出分劃板R上的標記RMK(RMK1、RMK2)的晶片面上投影像和基準標記板上的標記MK(MK1、MK3)的圖象獲取的情況。在該圖20D中，符號SRx表示構(gòu)成分劃板定位顯微鏡的CCD的圖象獲取范圍。在圖20E上，展示了在未圖示的圖象處理系統(tǒng)中處理上述獲取的圖象得到的波形信號。
在此，在圖20B中所示的分劃板標記RMK以及在圖20C中所示的標記MK的形狀只不過是一個例子，可以取任意形狀。在基準板FM上，配置MK2在MK1以及MK3的中央位置，MK1和MK3的間隔在用分劃板定位顯微鏡觀察它們時，分別調(diào)整它們和分劃板上的標記RMK1和RMK2的間隔一致。圖20D展示了分劃板定位標記RMK正好位于基準板的標記MK的中央位置的情況。在主控制裝置90中，在獲取該波形信號波形之前，復(fù)位測長軸BI3Y的干涉計。復(fù)位動作，可以在下次使用的測長軸能夠照射晶片載片臺側(cè)面時實行。
由此，檢測出在使用了測長軸BI1X、BI3Y的坐標系(第2載片臺坐標系)中的基準標記板FM1上的標記MK1、MK3的坐標位置，和分劃板R上標記RMK的晶片面上投影像坐標位置。
例如，用定位顯微鏡觀測標記MK1(以及MK3)時的晶片載片臺WS1在第2載片臺坐標系中的測定值是(X1,Y1)，并且用定位顯微鏡檢測出相對分劃板定位標記RMK1位置的標記MK1的相對位置以及相對分劃板定位標記RMK3的投影位置的標記MK1的相對位置。在此，分劃板R上的標記RMK1以及RMK3被投影在晶片面上的2個像的中心位置，意味分劃板圖形的曝光位置，即，投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心，另外，因為MK2位于標記MK1以及MK3的中央，所以通過計算也可以求得晶片載片臺WS1在(X1,Y1)時的分劃板圖形的曝光位置和基準板FM的標記MK2的相對位置。
而后，在主控制裝置90中，從前面求得的各拍照位置對于基準板FM1上標記MK2的相對位置關(guān)系，和曝光位置和基準板FM1上標記MK1、MK3坐標位置的相對關(guān)系，最終算出曝光位置和各拍照位置的相對位置關(guān)系。根據(jù)其結(jié)果，如圖21所示，進行晶片W1上的各拍照的曝光。
即使進行干涉計的復(fù)位動作也可以進行高精度定位的理由如下。在由定位系統(tǒng)24a測量基準標記板FM1上的基準標記后，通過測量晶片W1上的各拍照區(qū)域的定位標記，由同一傳感器算出基準標記、和通過晶片標記的測量算出的假想位置的間隔。由于在此時求得了基準標記和應(yīng)曝光的位置的相對距離，所以如果在曝光前由分劃板定位顯微鏡142、144取曝光位置和基準標記位置的對應(yīng)，則由于在該值上加上述相對距離，即使Y軸方向的干涉計的干涉計光束在晶片載片臺的驅(qū)動中離開并再次進行了復(fù)位時也可以進行高精度的曝光動作。
進而，因為基準標記MK1～MK3總是在相同的基準板上，所以如果預(yù)先求復(fù)制誤差則只需對誤差進行管理而沒有變動的因素。另外，雖然RMK1、RMK2也具有因分劃板復(fù)制引起誤差的可能性，但例如在特開平5-67271號公報上揭示的那樣，如果在分劃板定位時使用多個標記減輕復(fù)制誤差，或者預(yù)先測量分劃板復(fù)制誤差，就可以同樣只對應(yīng)誤差管理。
另外，在晶片載片臺WS1從定位結(jié)束位置移動到圖8的位置期間，當測長軸BI4Y離開的情況下，自然也可以一邊監(jiān)視測長軸BI1X、BI4Y的測量值，一邊在定位結(jié)束后立即使WS1直線移動到圖8的位置。這種情況下，在遇到在和晶片載片臺WS1的Y軸正交的反射面21上使投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX通過的測長軸BI3Y時以后，從檢測出由分劃板定位顯微鏡144、142產(chǎn)生的基準標記板FM1上標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上的標記RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相對位置開始，在以前的某個時刻進行干涉計的復(fù)位動作。
和上述同樣地，使晶片載片臺WS2從曝光結(jié)束位置移動到圖8所示的右側(cè)的裝片位置，就可以進行測長軸BI5Y的干涉計的復(fù)位動作。
另外，在圖11中，展示了順序曝光被保持在晶片載片臺WS1上的晶片W1上的各拍照區(qū)域的曝光程序的定時的一例，在圖12中，展示了和其并行進行的被保持在晶片載片臺WS2上的晶片W2上的定位程序的定時。在本實施例1中，通過一邊使2個晶片載片臺WS1、WS2獨立地在2維方向移動，一邊對各晶片載片臺上的晶片W1、W2并行地進行曝光程序和晶片交換·定位程序，就可以提高生產(chǎn)率。
可是，在使用2個晶片載片臺同時并行處理2個動作的情況下，存在在一方的晶片載片臺上進行的動作作為干擾的主要原因，對在另一方的晶片載片臺上進行的動作產(chǎn)生影響的情況。另外，相反，也有在一方的晶片載片臺上的動作對在另一方的晶片載片臺上的動作沒有影響的動作。因此，在本實施例1中，在并行處理的動作內(nèi)，分為成為干擾的主要原因的動作和沒有干擾的動作，通過各動作的定時的調(diào)整，實現(xiàn)成為干擾的主要原因的動作之間，或者不成為干擾的主要原因的動作之間同時進行。
例如，掃描曝光中，由于等速同步掃描晶片W1和分劃板R，因此不僅未成為干擾的主要原因，而且需要極力排除其他的主要干擾。因此，如此調(diào)整定時，使得在一方的晶片載片臺WS1上的掃描曝光中，在另一方的晶片載片臺WS2上的晶片W2中進行的定位程序變?yōu)殪o止狀態(tài)。即，在定位程序中的標記測量，因為在使晶片載片臺WS2在標記位置上靜止的狀態(tài)下進行，所以對掃描曝光不構(gòu)成干擾，可以在掃描曝光中并行地進行標記測量。如果在圖11以及圖12中看它們，則可知，在圖11中對晶片W1用動作符號「1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23」表示的掃描曝光，和在圖12中在對晶片W2用動作符號「1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23」表示的各定位標記位置的標記測量動作相互同步地進行。另一方面，即使在定位程序中，掃描曝光中，也可以進行在等速移動的無干擾下的高精度測量。
另外，在晶片交換時也可以考慮同樣的方法。特別是，由于從裝片臂向提升中心交換晶片時產(chǎn)生的振動等，成為干擾的重要原因，所以可以使晶片傳遞在掃描曝光前，或者和在等速進行同步掃描的前后的加減速時(成為干擾的重要原因)同時進行。上述的定時調(diào)整，由主控制裝置90進行。
以下說明，在本實施例1的投影曝光裝置10中，使用被設(shè)置在定位系統(tǒng)24a中的AF/AL系統(tǒng)130，或者被設(shè)置在定位系統(tǒng)24b中的AF/AL系統(tǒng)134，在定位時進行晶片的AL測量，根據(jù)其結(jié)果，和由被設(shè)置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL中的AF/AL系統(tǒng)132產(chǎn)生的晶片的AF測量結(jié)果在曝光時進行聚焦、矯正控制的方法。
對晶片W上的各拍照區(qū)域的曝光程序，如上所述，由①掃描時加減速度時間，②穩(wěn)定時間，③曝光時間，④步進到相鄰拍照區(qū)域的時間等的①～④的各參數(shù)確定，但由于一般分劃板載片臺的加速減速成為確定速度的條件，所以在沒有通過縱向步進(向圖13的Y方向的步進)進行2拍照步進的情況下，在±Y方向上相互掃描晶片(順序掃描曝光與圖13的X方向相鄰的拍照區(qū)域)是效率最高的。
在圖13中，展示了被這樣確定的晶片W1上的拍照區(qū)域210的曝光程序。該圖13是在晶片W1內(nèi)包括了全部的拍照陣列情況的例子。
即使在本實施例中，也是在各拍照區(qū)域的曝光之前，進行如對應(yīng)美國專利第5,448,332號公報的特開平6-283403號公報等所述的完全預(yù)測量控制，但如果要以圖13所示的效率最高的曝光程序進行曝光，則在用圖13中的符號A、B、C表示的各位置，因為用于預(yù)測量的AF檢出點處于晶片W1的外圍，所以產(chǎn)生一部分不能測量晶片W1面上的AF檢出點。這種情況下，不能進行上述的完全預(yù)測量控制。
進一步詳細敘述。在圖14A、14B、14C中，分別展示了在用圖13中用A、B、C表示的各位置進行預(yù)測量的AF測量時的放大平面圖。進而，實際上，與分劃板上的照明區(qū)域IA共軛的曝光區(qū)域IF以及AF檢出點AF1～AF5等是固定的，是對這些點進行晶片W1掃描，但為了方便，在圖14A、圖14B、圖14C中，展示了對晶片面掃描曝光區(qū)域IF以及AF檢出點。因而，在以下說明中，將實際的晶片W1的掃描方向和相反方向作為掃描方向。
這種情況下，設(shè)在曝光區(qū)域IF的掃描方向(紙面的上下方向)的一方一側(cè)，在非掃描方向上配置(參照圖14A)作為第2檢出系統(tǒng)的AF檢出點AF1～AF5，另外，在曝光區(qū)域IF的掃描方向的另一方一側(cè)，在非掃描方向上配置(參照圖14B)作為第2檢出系統(tǒng)的AF檢出點AB1～AB5。
在圖14A中，當一邊在+Y方向掃描一邊進行AF測量的情況下，因為檢出點AF1以及AF2離開晶片W1面，另外，圖14B和圖14C也一樣，檢出點(AB1～AB5,AF4以及AF5)離開晶片W1面，所以不能進行上述的預(yù)測量控制。
這種情況下，以往，為了在上述A、B、C的位置上檢出點不離開晶片W1面，使掃描方向反轉(zhuǎn)從晶片W1的內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行掃描(稱為內(nèi)掃描)，但如果使掃描方向反轉(zhuǎn)，則如上述那樣變更確定的曝光程序的結(jié)果，產(chǎn)生生產(chǎn)率下降的缺點。
在此，在圖15中展示由于晶片載片臺WS移動晶片的表面的邊緣進入AF系統(tǒng)的檢測區(qū)域時的AF系統(tǒng)輸出(晶片表面的Z方向位置)的結(jié)果的一例。
為了防止這樣的生產(chǎn)率下降，如圖15(比較例)所示，如果采用預(yù)測量用的AF檢出點(例如，AF1～FA5)全部存在于晶片面上，在到達可以測量時刻D開始AF測量，實施自動聚焦、自動矯正控制的方法，則在跟蹤結(jié)束點E～F之間發(fā)生因AF/AL跟蹤的相位延遲引起的誤差。進而，在該圖15中的點E，是展示進行正常的預(yù)測量控制情況下的跟蹤結(jié)束位置的點，由此可知，在這樣的AF測量中使AF/AL控制精度劣化。
因此，在本實施例1中，就是要通過在晶片曝光時的預(yù)測量控制之前，用被設(shè)置在定位系統(tǒng)24a上的AF/AL系統(tǒng)130，或者被設(shè)置在定位系統(tǒng)24b上的AF/AL系統(tǒng)134，在和曝光同等條件下進行在定位時的晶片W1的AF測量，防止因上述的AF/AL的跟蹤的相位延遲引起的誤差的控制精度的劣化。進而，在上述的AF/AL系統(tǒng)130或者AF/AL系統(tǒng)134中，具有作為可以在和被設(shè)置在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)PL上的同樣的條件下AF/AL測量晶片W1表面的第1檢出系統(tǒng)的檢出點(相當于AF～AF5參照圖14A)以及AF檢出點(相當于AB1～AB5參照圖14B)。
即，如圖16所示，在進行定位的晶片上，EGA的測量數(shù)是AL1～AL6(6點)，在此期間在和曝光程序相同的方向上用測量點C、A、B進行AF測量。這種情況下，因為也沒有相互影響2個晶片載片臺的動作的情況，所以在進行步進動作之間(干擾重要原因的動作之間)，或者同步進行曝光動作和定位動作(非干擾重要原因動作)之間，以相互不干擾的順序移動載片臺。這種情況下，假設(shè)成為曝光時間＞定位時間+預(yù)測量測量時間的狀態(tài)。
在圖17中，展示了作為在圖16的點A處的本發(fā)明的特征的在定位時由AF測量的檢出點AF1～AF5的測量結(jié)果。在圖17中，為了使圖簡化，展示了將晶片面位置設(shè)置在矯正為0的位置。
這種情況下，如圖14A所示，在檢出點AF4以及AF5中，因為可以正常地進行AF測量，所以即使在圖17中該AF測量值也表示晶片面位置。與此對應(yīng)，檢出點AF3、AF2、AF1，為隨著在掃描方向移動順序表示晶片面位置的情況。這樣一來，如果預(yù)先進行晶片外圍附近的拍照區(qū)域的聚焦測量，則因為知道在下次的曝光程序中，在例如圖16中的A、B、C的各位置表示哪個測量值，所以在實際的曝光時的預(yù)測量控制時，如圖18所示，與圖15的情況相比，可以在晶片面位置的測量重現(xiàn)性的誤差范圍內(nèi)使晶片位置接近目標位置(0)，即，可以迅速進入聚焦。
同樣，自動聚焦的跟蹤控制應(yīng)答，如特開平6-283403號公報所示，作為1次應(yīng)答，是可以以絕對誤差的30％部分跟蹤的條件，通過減小初始的絕對值誤差，跟蹤結(jié)束點F提前(因為允許值相同)，可以比進行正常預(yù)測量控制時的跟蹤結(jié)束點E更早地結(jié)束跟蹤。
如上所述，如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置10，因為，設(shè)置成使保持著晶片的2個晶片載片臺獨立移動，在一方的載片臺上進行晶片交換以及定位動作，在另一方的載片臺上并行地進行曝光動作，在上述定位時，使用定位系統(tǒng)AF/AL系統(tǒng)進行晶片面的AF測量，在兩方的動作結(jié)束時刻，交換相互的動作，所以，可以在晶片外圍事先實施聚焦測量，通過使用其結(jié)果，即使上是在曝光時在預(yù)測量位置上沒有晶片的表面那樣的晶片外圍的附近從晶片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描曝光的拍照區(qū)域，也可以迅速地實現(xiàn)聚焦，可以防止預(yù)測量控制的跟蹤的延遲。因而，在可以以高精度進行聚焦控制、矯正控制的同時，即使是從晶片的外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描曝光晶片外圍附近的拍照區(qū)域的情況下，也不需要采用內(nèi)掃描，因為可以以最有效率的曝光程序曝光各拍照區(qū)域所以可以提高生產(chǎn)率。
另外，上述定位時的AF測量，因為可以從和外圍拍照的掃描曝光時相同的方向一邊掃描一邊曝光，所以可以實現(xiàn)消除了依存于載片臺的行走方向等的偏移等的聚焦控制。
另外，如果采用上述實施例1的投影曝光裝置10，因為，具備分別獨立地保持2個晶片的2個晶片載片臺，使這2個晶片載片臺獨立地在XYZ方向移動，設(shè)置成在一方的晶片載片臺上實行晶片交換和定位動作期間，在另一方的晶片載片臺上實行曝光動作，在兩方的動作結(jié)束時刻交換相互的動作，所以可以大幅度提高生產(chǎn)率。
另外，在交換上述的動作時，因為在復(fù)位在交換后的動作中使用的測長軸的干涉計的同時，還進行被配置在晶片載片臺上的基準標記板的測量程序，所以即使干涉計系統(tǒng)的測長軸從晶片載片臺的反射面(或在和移動鏡分別設(shè)置的情況下，從該移動鏡)脫離也沒有太大問題，因為使晶片載片臺的反射面(或和移動鏡分別設(shè)置情況下的移動鏡)減短，所以可以容易實現(xiàn)晶片載片臺的小型化，具體地說，可以小型化到使晶片載片臺的一邊僅比晶片直徑略大，由此，加上能容易地將可獨立地移動的2個晶片載片臺裝入，可以提高各晶片載片臺的位置確定性能。
進而，因為，設(shè)置成對于進行曝光動作的一方的晶片載片臺，在和測長用干涉計復(fù)位的同時由裝入投影曝光裝置PL的分劃板定位顯微鏡142、144(曝光光束定位傳感器)進行基準標記板上的標記測量，對于進行晶片交換和定位動作的一方晶片載片臺，在和測長用干涉計復(fù)位同時由定位系統(tǒng)24a或者24b(偏心軸式定位傳感器)進行基準板上的標記測量，所以，無論在由各定位系統(tǒng)進行的定位，還是由投影光學(xué)系統(tǒng)進行的曝光時都可以切換管理晶片載片臺位置的干涉計測長軸。在這種情況下，因為設(shè)置成①在用定位系統(tǒng)24a或者24b進行基準標記板上的測量時，在第1載片臺坐標系上檢測出該標記的坐標位置，②在其后檢測出晶片上的樣本拍照的定位標記，根據(jù)EGA運算在第1載片臺坐標系上求出各拍照的排列坐標(曝光用坐標位置)，③從上述①和②的結(jié)果求基準標記板上標記和各拍照的曝光用坐標位置的相對關(guān)系，④在曝光前用分劃板定位顯微鏡142、144通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL在第2載片臺坐標系上檢測出基準標記板上的標記和分劃板投影坐標位置的相對位置關(guān)系，⑤用上述③和④進行各拍照區(qū)域的曝光，所以，即使切換管理晶片載片臺的位置的干涉計測長軸也可以進行高精度的曝光。其結(jié)果，不進行測量以往的投影光學(xué)系統(tǒng)的投影中心和定位系統(tǒng)的檢出中心的間隔的基準線測量，就可以進行對位，也不需要搭載如特開平7-176468號公報所述那樣的大的基準標記板。
另外，如果采用上述實施例1，因為具備夾著投影光學(xué)系統(tǒng)PL進行標記檢出的至少2個定位系統(tǒng)，所以通過使2個晶片載片臺相互不錯開，就可以并行地進行互相使用各定位系統(tǒng)進行的定位動作和曝光動作。
因此，如果采用實施例1，因為可以將進行晶片交換的裝片器配置在定位系統(tǒng)的近旁，特別是可以配置在各定位位置，所以可以平穩(wěn)地從晶片交換移動到定位程序，可以得到更高的生產(chǎn)率。
進而，如果采用上述實施例1，因為可以得到上述那樣的高生產(chǎn)率，所以即使將偏離中心軸式的定位系統(tǒng)遠離投影光學(xué)系統(tǒng)PL配置，也幾乎沒有生產(chǎn)率劣化的影響。因此，可以設(shè)計配置高N.A.(數(shù)值孔徑)并且像差小的直筒性的光學(xué)系統(tǒng)。
另外，如果采用上述實施例1，因為在每個光學(xué)系統(tǒng)中有來自2個定位系統(tǒng)以及測量投影光學(xué)系統(tǒng)PL的各光軸的大致中心的干涉計的干涉計光束，因此，無論在定位時和經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)的圖形曝光時的哪一個的情況下，都可以在沒有阿貝誤差的狀態(tài)下分別正確地測量2個晶片載片臺位置，可以獨立地移動2個晶片載片臺。
進而，因為沿著2個晶片載片臺WS1、WS2排列的方向從兩側(cè)向著投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心設(shè)置的測長軸BI1X、BI2X，總是對著晶片載片臺WS1、WS2照射，測量各晶片載片臺的X軸方向位置，所以可以移動控制2個晶片載片臺不相互干擾。
而且，如此設(shè)置干涉計，使得在相對上述測長軸BI1X、BI2X，向著定位系統(tǒng)的檢出中心和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心位置垂直交叉的方向(這里是Y軸方向)上照射測長軸BI3Y、BI4Y、BI5Y，由此即使使晶片載片臺移動，測長軸從反射面離開，也可以通過復(fù)位干涉計正確地控制晶片載片臺的位置。
而后，在2個晶片載片臺WS1、WS2上，分別設(shè)置基準標記板FM1、FM2，將通過預(yù)先用定位系統(tǒng)測量基準標記板上的標記位置和晶片上的標記位置得到的修正坐標系的空間間隔，與曝光前的基準板測量位置分別相加，由此不進行以往那樣的測量投影光學(xué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的間隔的基本基準線測量就可以進行晶片的對位，也不需要搭載如特開平7-176468號公報所述那樣的大的基準標記板。
另外，如果采用上述實施例1，因為使用多個分劃板進行雙重曝光，所以可以得到高解像度和提高DOF(焦深)的效果。但是，該雙重曝光方法，因為必須至少重復(fù)2次曝光工序，所以曝光時間增加生產(chǎn)率大幅度降低，但通過使用實施例1的投影曝光裝置，因為可以大幅度改善生產(chǎn)率，所以在不使生產(chǎn)率降低的情況下可以得到高解像度和提高DOF效果。例如，在T1(晶片交換時間)、T2(搜索定位時間)、T3(精確定位時間)、T4(1次的曝光時間)中，當把在8英寸晶片中的各處理時間設(shè)為T1:9秒，T2:9秒，T3:12秒，T4:28秒的情況下，如果由使用1個晶片載片臺完成一連串的曝光處理的以往技術(shù)進行雙重曝光，則生產(chǎn)率變?yōu)門HOR=3600/(T1+T2+T3+T4×2)=3600/(30+28×2)=41[片/小時]，與使用1個晶片載片臺實施一次曝光方法的以往裝置的生產(chǎn)率(THOR=3600/(T1+T2+T3+T4)=3600/58=62[片/小時])相比，生產(chǎn)率減低到66％?？墒?，當使用本實施例1的投影曝光裝置一邊并行處理T1、T2、T3和T4一邊進行雙重曝光的情況下，因為可以只考慮曝光時間，使生產(chǎn)率為THOR=3600/(28+28)=64[片/小時]，所以可以在維持高解像度和提高DOF的效果的同時改善生產(chǎn)率。另外，曝光時間長這一點，可以增加EGA點數(shù)，提高定位精度。
進而，在上述實施例1中，說明了本發(fā)明被適用在使用雙重曝光方法進行晶片曝光的裝置的情況，而這是因為，如上所述，用本發(fā)明的裝置，當在一方的晶片載片臺一側(cè)用2個分劃板進行2次曝光(雙重曝光)期間，在可以獨立地移動的另一方的晶片載片臺一側(cè)并行地實施晶片交換和晶片定位的情況下，在可以得到比以往的一次曝光高的生產(chǎn)率的同時，具有實現(xiàn)大幅度提高解像度特別巨大的效果的緣故。但是，本發(fā)明的適用范圍并不限于此，對用一次曝光方法曝光的情況下也可以很好地適用本發(fā)明，例如，如果8英寸晶片的各處理時間(T1～T4)和上述相同，則在如本發(fā)明那樣使用2個晶片載片臺用一次曝光方法進行曝光處理的情況下，在將T1、T2、T3作為一組(合計30秒)，和T4(28秒)并行處理時，生產(chǎn)率變?yōu)門HOR=3600/30=120[片/小時]，與使用1個晶片載片臺實施1次曝光方法的以往的生產(chǎn)率(THOR=62[片/小時]相比，幾乎可以得到高1倍的生產(chǎn)率。以下，根據(jù)圖22以及圖23說明本發(fā)明的實施例2。其中，對于和上述的實施例1相同或者相等的構(gòu)成部分使用同一符號，同時簡略或省略其說明。
該實施例2中的投影曝光裝置，如圖22所示，因為晶片載片臺WS1的一邊的長度(WS2的一邊的長度也和其相同)，變得比測長軸BI4Y和BI3Y的相互距離BL(測長軸BI5Y和BI3Y的相互距離也和其相同)長，所以具有在晶片載片臺WS1(或者WS2)從定位程序的結(jié)束位置到曝光程序的開始位置移動期間，測長光束BI4Y(或者BI5Y)不從載片臺的反射面脫離這一特征。因此，如后述那樣，在干涉計的復(fù)位后，可以進行基準標記板的基準標記的測量這一點，和上述的實施例1的情況不同，但其他部分的構(gòu)成等和上述實施例1的投影曝光裝置10相同。
在圖22中，展示了在WS1上晶片W1的定位結(jié)束之后進行測長軸BI3Y的干涉計的復(fù)位的情況。
從圖22可知，因為管理晶片載片臺WS1的位置的測長軸BI1X、BI4Y的干涉計在由定位系統(tǒng)24a進行晶片W1的精確定位(由上述的EGA進行)動作后，干涉計光束不從被形成在晶片載片臺WS1的Y軸方向一端面上的反射面脫離，所以在主控制裝置90中一邊監(jiān)視測長軸BI1X、BI4Y的干涉計的測量值，一邊使晶片載片臺WS1從定位動作結(jié)束位置移動到基準標記板FM1位于投影透鏡PL下的圖22的位置。這時，在將基準標記板FM1的位置確定在投影透鏡PL的正下方之前，測長軸BI3Y的干涉計光束被晶片載片臺WS1的反射面反射。
這種情況下，晶片載片臺WS1的位置控制，因為可以根據(jù)測長軸BI1X、BI4Y的干涉計的測量值進行，所以和上述實施例1的情況不同，在主控制裝置90中，可以正確管理晶片載片臺WS1的位置，在此時(將基準標記板FM1的位置確定在投影透鏡PL正下方之前)，復(fù)位測長軸BI3Y的干涉計。復(fù)位結(jié)束后，晶片載片臺WS1的位置控制，根據(jù)測長軸BI1X、BI3Y的干涉計的測量值進行(進行從第1載片臺坐標系到第2載片臺坐標系的坐標系的切換)。
其后，在主控制裝置90中在如圖22所示的位置上確定晶片載片臺WS1的位置，使用分劃板顯微鏡142、144和上述的實施例1的情況同樣地，用曝光光束檢測出基準標記板FM1上的標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上標記RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相對位置，即檢測出標記MK1、MK3和曝光位置(投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心)的相對位置關(guān)系，其后，從預(yù)先求得的對基準標記板FM1上的標記MK2的各拍照的相對位置關(guān)系和曝光位置和基準標記板FM1上標記MK1、MK3坐標位置的相對位置關(guān)系，最終求得曝光位置和各拍照的相對位置關(guān)系，與該結(jié)果對應(yīng)地進行曝光(上述的雙重曝光)(參照圖21)。
在該曝光中，相對于曝光位置，測長軸BI4Y從反射面脫離不能測量，但因為已經(jīng)進行了用于晶片載片臺WS1的位置控制的測長軸的切換所以不會產(chǎn)生問題。
這樣，在一方的晶片載片臺WS1一側(cè)進行曝光程序的動作期間，另一方的晶片載片臺WS2，根據(jù)測長軸BI2X、BI5Y的干涉計的測量值完成位置控制，實行W交換程序以及晶片定位程序。這種情況下，在晶片載片臺WS1一側(cè)，如上所述，因為進行雙重曝光，所以晶片載片臺WS2一側(cè)的晶片交換程序以及晶片定位程序的動作的一方先結(jié)束，晶片載片臺WS2其后變?yōu)榇龣C狀態(tài)。
在晶片W1的曝光全部結(jié)束的時刻，在主控制裝置90中一邊監(jiān)視測長軸BI1X、BI3Y的干涉計的測量值，一邊使晶片載片臺WS1移動到測長軸BI4Y的干涉計光束可以反射到晶片載片臺WS1的反射面的位置，并復(fù)位測長軸BI4Y的干涉計。在復(fù)位動作結(jié)束后，在主控制裝置90中再次將用于晶片載片臺WS1的控制的測長軸切換到測長軸BI1X、BI4Y，并使晶片載片臺WS1移動到裝片位置。
在該移動中，這次是測長軸BI3Y的干涉計光束脫離反射面變?yōu)椴荒軠y量，但因為已經(jīng)進行了用于晶片載片臺WS1的位置控制的測長軸的切換所以不會產(chǎn)生問題。
在主控制裝置90中，與向晶片載片臺WS1的裝片位置移動同時，使晶片載片臺WS2的基準標記板FM2定位到投影光學(xué)系統(tǒng)PL下，開始晶片載片臺WS2的移動。在此移動過程中，和上述一樣實行測長軸BI3Y的干涉計的復(fù)位，其后，和上述一樣，用分劃板顯微鏡142、144檢測出基準標記板FM2上的標記MK1、MK3和與之對應(yīng)的分劃板上的標記RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相對位置，即進行標記MK1、MK3和曝光位置(投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心)的相對位置關(guān)系的檢測，其后，從預(yù)先求得的對基準標記板FM2上的標記MK2的各拍照的相對位置關(guān)系和曝光位置和基準標記板FM2上標記MK1、MK3坐標位置的相對位置關(guān)系，最終求得曝光位置和各拍照的相對位置關(guān)系，與該結(jié)果對應(yīng)地進行曝光(上述的雙重曝光)。
在圖23中，展示了如此移動晶片載片臺WS1到裝片位置，在晶片載片臺WS2一側(cè)進行曝光程序的動作時的情況。
在該裝片位置上，和實施例1的情況相同，基準標記板FM1上的標記MK2到達定位系統(tǒng)24a下，在主控制裝置90中，在晶片交換結(jié)束的同時在第1載片臺坐標系(BI1X,BI4Y)上，和實施例1的情況同樣地檢測出標記MK2的坐標位置。接著對晶片W1上的標記實施EGA測量，算出在同樣的坐標系中的各拍照的坐標位置。即，從各拍照的坐標位置減去基準板FM1上的標記MK2的坐標位置，算出相對標記MK2的各拍照的相對位置。在此時結(jié)束EGA動作，等待晶片載片臺WS2上晶片W2的曝光結(jié)束，再次進入圖22的狀態(tài)。
如果采用上述說明的實施例2的投影曝光裝置，則除了可以得到和上述實施例1相同的效果之外，因為，在定位程序的動作結(jié)束后，在切換到曝光程序的動作時載片臺移動的過程中，使在切換前和切換后分別使用的測長軸同時在晶片反射面上被反射，另外，在曝光動作結(jié)束后，在切換到曝光程序的動作時的載片臺移動的過程中，在切換前和切換后分別使用的測長軸同時在晶片反射面上被反射，所以，在測長用干涉計復(fù)位后可以用裝入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光光束定位傳感器(分劃板定位顯微鏡142、144)進行基準標記板上的標記測量，可以在晶片交換時在其前實行測長用干涉計的復(fù)位，在晶片交換結(jié)束時用偏離中心軸定位傳感器(定位系統(tǒng)24a、24b)進行基準板上的標記測量。因而，在由各定位系統(tǒng)進行定位動作和由投影光學(xué)系統(tǒng)PL進行的曝光動作和切換動作的過程中，以及由投影光學(xué)系統(tǒng)PL進行曝光動作和晶片交換動作的切換的過程中，可以將載片臺控制的干涉計切換到擁有在切換動作中使用的測長軸的干涉計。因而，與和在基準標記板上的標記測量同時不進行測長軸的切換的實施例1相比，可以實現(xiàn)進一步提高生產(chǎn)率。
進而，在上述實施例1、2中，說明了本發(fā)明被適用在使用雙重曝光方法進行晶片曝光的裝置中的情況，而這是因為，如上所述，用本發(fā)明的裝置，當在一方的晶片載片臺一側(cè)用2個分劃板進行2次曝光(雙重曝光)期間，在可以獨立地移動的另一方的晶片載片臺一側(cè)并行地實施晶片交換和晶片定位的情況下，在可以得到比以往的一次曝光高的生產(chǎn)率的同時，具有實現(xiàn)大幅度提高解像度特別巨大的效果的緣故。但是，本發(fā)明的適用范圍并不限于此，對用一次曝光方法曝光的情況下也可以很好地適用本發(fā)明，例如，如果假設(shè)8英寸晶片的各處理時間(T1～T4)和上述相同，則在如本發(fā)明那樣使用2個晶片載片臺用一次曝光方法進行曝光處理的情況下，在將T1、T2、T3作為一組(合計30秒)，和T4(28秒)并行處理時，生產(chǎn)率變?yōu)門HOR=3600/30=120[片/小時]，與使用1個晶片載片臺實施1次曝光方法的以往的生產(chǎn)率(THOR=62[片/小時]相比，幾乎可以得到高1倍的生產(chǎn)率。
另外，在上述實施例中，雖然說明了用步進掃描方式進行掃描曝光的情況，但本發(fā)明不僅限于此，當然也同樣適用與采用步進且重復(fù)方式進行靜止曝光的情況以及EB曝光裝置和X射線曝光裝置，進而即使在片和片組合在一起的組合(stitching)曝光時也同樣使用。在實施例1中，因為使用2個晶片載片臺WS1、WS2同時并行處理不同的動作，所以在一方載片臺中進行的動作有可能影響(干擾)另一方的載片臺的動作。因此，如上所述，需要調(diào)整在2個載片臺WS1、WS2上進行的動作的定時。
在本實施例中，說明使用圖11、圖12以及圖24，在2個載片臺WS1、WS2上進行的動作的定時調(diào)整。如實施例1中所述，在圖11中，展示了順序曝光被保持在載片臺WS1上的晶片W1上的各拍照區(qū)域的曝光程序的定時的一例，在圖12中展示了和曝光程序并行處理的被保持在載片臺WS2上的晶片W2上的定位程序的定時。
如上所述，在2個載片臺WS1、WS2上進行的動作中，有在一方的載片臺上進行的動作對另一載片臺上的動作有影響的主要引起干擾的的動作，和相反，在一方載片臺上進行的動作不影響另一載片臺上的動作的不引起干擾動作。因而，在本實施例中，在進行并行處理的動作內(nèi)，分為引起干擾的動作和不引起干擾的動作，設(shè)法調(diào)整定時使得盡可能同時進行引起干擾的動作，或者不引起干擾動作。
在開始圖24所示的動作的定時調(diào)整時，首先，主控制裝置90，在使被保持在載片臺WS1上的晶片W1的曝光開始位置和進行曝光動作的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光位置一致的同時，在進行定位動作的定位系統(tǒng)24b的檢測位置已和被保持在載片臺WS2上的晶片W2上的標記的檢測開始位置對準的狀態(tài)下，等待在載片臺上執(zhí)行的動作的開始指令被輸入。
而后，主控制裝置90，在該動作開始指令被輸入時，在步驟S2中判斷在晶片W1上進行的曝光動作是否是不引起干擾的動作(不引起干擾動作)。在此，在晶片W1上進行的掃描曝光動作，因為以等速同步掃描晶片W1和分劃板R，所以是不影響另一載片臺的不引起干擾動作。但是，在其等速掃描前后的加減速度區(qū)域和拍照區(qū)域間移動時的步進動作中，因為加速/減速驅(qū)動載片臺WS1所以成為主要引起干擾動作。另外，在晶片W2進行定位動作的情況下，因為在定位系統(tǒng)中對準標記在靜止狀態(tài)下進行標記測量，所以為不影響另一載片臺的動作的不引起干擾動作，但移動于測量標記之間的步進動作，因為加速/減速驅(qū)動載片臺WS2，因此成為主要引起干擾動作。
在此，在步驟S2中，當在晶片W1上進行的動作是如掃描曝光中那樣的不引起干擾動作的情況下，因為當在另一載片臺WS2上進行步進動作等的引起干擾動作時降低曝光精度，所以作為在晶片W2上并行處理的動作需要排除引起干擾動作。因而，主控制裝置90，當確定了步驟S2的判斷的情況下，判斷在晶片W2上接著進行動作是否是可以同時實行的不引起干擾動作(步驟S4)。在晶片W2上，作為可以同時實行的不引起干擾動作，例如，有在靜止狀態(tài)下進行的標記檢出動作。在這種情況下，使其同時執(zhí)行上述的不引起干擾動作(步驟S6)。
另外，在步驟S4中，因為動作定時偏離，或者沒有能檢出的標記的情況下，因為沒有可以同時實行的不引起干擾動作，所以移至步驟S8實行在晶片W1上的掃描曝光動作，使晶片W2上的處理動作待機。而后，在主控制裝置90中，在步驟S10中判斷晶片W1、W2上的不引起干擾動作是否結(jié)束，如果未結(jié)束則返回步驟S6重復(fù)上述動作，如果結(jié)束則在下次的步驟S12中判斷是否有下一次的處理動作。在步驟S12中，在有下次處理動作的情況下，返回步驟S2重復(fù)上述動作，另外，在沒有下次的處理動作的情況下結(jié)束。
另外，主控制裝置90，在步驟S2中，當使載片臺WS1通過步進移動移動到晶片W1上的拍照區(qū)域間的情況下，判斷其為引起干擾動作，并移至步驟S14。主控制裝置90，判斷在晶片W2上進行的動作是否是可以同時執(zhí)行的引起干擾動作(步驟S14)。作為在晶片W2上可以同時執(zhí)行的引起干擾動作，例如，有測量標記間的步進移動等。因此，在步驟S16中使其可以同時執(zhí)行上述的引起干擾動作。
另外，在步驟S14中，當動作定時偏離，或者沒有測量標記間的步進移動的情況下，因為沒有可以同時執(zhí)行的引起干擾動作，所以移至步驟S18實行在晶片W1上的步進動作，并使在晶片W2上的處理動作待機。而后，在主控制裝置90中，在步驟S20中判斷在晶片W1、W2上的引起干擾動作是否結(jié)束，如果未結(jié)束則返回步驟S16重復(fù)上述動作，如果結(jié)束則移至步驟S12判斷是否有下一次應(yīng)處理的動作。在步驟S12中，在有下次要處理動作的情況下，再次返回步驟S2重復(fù)上述動作，另外，在沒有下次的處理動作的情況下結(jié)束。
再次，使用圖11以及圖12，說明在上述的2個晶片W1、W2上的動作定時的一調(diào)整例。首先，在圖11所示的晶片W1上，順序進行沿著點劃線的箭頭用動作號「1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23」表示的掃描曝光動作(不引起干擾動作)。另外，我們知道，在圖12所示的晶片W2上，和該掃描曝光動作同步地，在用動作號「1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,…」表示的各定位位置上在靜止狀態(tài)下進行標記測量動作(不引起干擾動作)。另一方面，即使在定位程序中，因為掃描曝光中以等速度進行沒有干擾，所以可以進行高精度的測量。
進而，在圖12的定位程序(EGA)中，在每個拍照區(qū)域測量2點的定位標記，但有時動作號沒有進入圖中的定位標記。這在例如在最初的定位拍照中的下側(cè)的標記(圖中的動作號3)的附近，有下次的定位拍照的上側(cè)標記(圖中的動作號4的前)的情況下，因為或者和上述下側(cè)標記同時測量上側(cè)標記，或者在以對另一方的晶片載片臺WS1同等精度沒有影響的加速度使晶片載片臺WS2稍稍移動后測量上側(cè)標記，所以用同樣的號碼表示。假設(shè)對于除此以外的定位標記的動作號碼也同樣地進行測量。
進而，在圖11所示的晶片W1上，進行掃描曝光拍照區(qū)域間的步進移動(引起干擾的動作)在用動作號碼「2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24」表示的定時進行，在圖12的晶片W2上，和該晶片W1的步進移動同步地，在用動作號碼「2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,…」表示的定時進行測量標記間的步進移動(不引起干擾的動作)。
另外，如圖7所示，在晶片W1上進行晶片的交換動作，在晶片W2上進行掃描曝光的情況下，將晶片從第1裝片臂188傳遞到提升中心180時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動等成為干擾的主要原因。但是，這種情況下可以考慮主控制裝置90這樣進行定時調(diào)整，使晶片W2在掃描曝光的前后待機。另外，在晶片W2中，因為在晶片和分劃板的同步掃描變?yōu)榈人偾昂蟮募铀倩驕p速時，是干擾的主要原因，所以可以這樣進行定時調(diào)整，使得在此時同步進行晶片W1的交接。
這樣，主控制裝置90，通過如此調(diào)整動作定時，使得在被分別保持在2個載片臺上的晶片W1、W2上并行處理的動作中，盡可能同步進行引起干擾的動作，或者不引起干擾的動作，即使在2個載片臺上并行處理每一個的動作的情況下，也可以不相互干擾。上述的定時調(diào)整，全部由主控制裝置90進行。
以下，用圖25A、25B說明2個晶片載片臺WS1、WS2之間是否接觸的干擾條件。在圖25A中，展示了晶片載片臺WS2處于投影光學(xué)系統(tǒng)PL下，用上述的TTR定位系統(tǒng)觀察晶片載片臺WS2上的基準標記板FM2上的基準標記的狀態(tài)。設(shè)這時的晶片載片臺WS2的坐標位置(x,y)為(0,0)。如果假設(shè)從基準標記板FM2上的基準標記到晶片載片臺WS2的左端的X坐標為(-Wa)，那么晶片載片臺WS2的左端的坐標位置就是(-Wa,y)。
另外，晶片載片臺WS1的坐標位置，同樣假設(shè)在使晶片載片臺WS1上的基準標記板FM1移動到投影光學(xué)系統(tǒng)PL下并測量基準標記時的坐標位置為(0,0)，設(shè)從這里到圖25A所示的晶片載片臺WS1的位置的移動量為(-Xb)，如果使從基準標記板FM1的基準標記到晶片載片臺WS1的右端的X坐標為(Wb)，那么晶片載片臺WS1的右端的坐標位置就是(-Xb+Wb,y)。
在此，作為兩個晶片載片臺WS1、WS2相互不干擾的條件，因為是晶片載片臺WS2的左端和晶片載片臺WS1的右端不接觸的狀態(tài)，所以可以用0＜-Wa-(-Xb+Wb)的條件式表示。
另外，與此相反，在圖25B中，假設(shè)了使晶片載片臺WS1向圖25A的狀態(tài)的方向(-Xa)移動規(guī)定距離，2個晶片載片臺WS1、WS2重合的狀態(tài)(實際上2個晶片載片臺不重合，但在獨立地控制各晶片載片臺時，有可能將各載片臺的目標值設(shè)定成圖25B那樣。這種情況下的晶片載片臺WS2的左端的坐標位置為(-Xa-Wa,y)，作為兩個晶片載片臺WS1、WS2相互干擾的條件，因為是晶片載片臺WS2的左端和晶片載片臺WS1的右端接觸或者重合的狀態(tài)，所以可以用0＞-Xa-Wa(-Xb+Wb)的條件式表示。
而后，如果用將基準點設(shè)置為相同的坐標的一般式表示上述條件，則變?yōu)閃a+Wb＜Xb-Xa……條件式1當滿足該條件式1的情況下，2個晶片載片臺可以在不干擾的情況下自由移動。
另外，當滿足以下的條件式2的情況下，2個晶片載片臺之間接觸發(fā)生干擾。
Wa+Wb≥Xb-Xa……條件式2
因而，主控制裝置90，在預(yù)想盡可能地一邊控制各晶片載片臺WS1、WS2移動滿足條件式1的同時，滿足條件式2的情況下，需要控制其中一方的載片臺待機以防止發(fā)生載片臺之間的干擾的現(xiàn)象。上述的條件式1以及2，為了容易說明分成2個進行說明，但因為一方的條件式和另一方的條件式是否定關(guān)系，所以實質(zhì)上是1個條件。
而后，用圖26的流程圖說明根據(jù)上述條件式由主控制裝置90進行不使兩個晶片載片臺干擾的移動控制的程序。首先，主控制裝置90，在開始控制動作時，用以同一基準位置(這里，是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸位置)為原點(0,0)的干涉計的值測量2個晶片載片臺WS1、WS2的坐標位置，將所需要的參數(shù)(在此，是Wa,Wb)代入被預(yù)先存儲在存儲器91中的上述條件式1。
而后，主控制裝置90，如果開始載片臺的移動控制，則在根據(jù)干涉計的測長軸(BI1X,BI2X)掌握2個晶片載片臺WS1、WS2的現(xiàn)在位置的同時，可以根據(jù)被輸入載片臺控制裝置38的驅(qū)動目標值，通過運算預(yù)測未來的載片臺WS1、WS2的坐標位置。主控制裝置90，從這些坐標位置求兩個載片臺WS1、WS2從基準位置開始的移動方向和移動距離(這里，是Xb和Xa)，通過代入上述條件式1，就可以判斷是否滿足條件式1(Wa+Wb＜Xb-Xa)(步驟S30)。
當滿足條件式1的情況下，因為2個晶片載片臺WS1、WS2之間不發(fā)生干擾，所以可以獨立地控制兩個載片臺WS1、WS2移動(步驟S32)。
另外，當在步驟S30中不滿足條件式1的情況下，因為在晶片載片臺WS1、WS2之間發(fā)生干擾，所以在主控制裝置90中，比較在各個載片臺WS1、WS2上進行的動作至結(jié)束的時間(步驟S34)。在此，當載片臺WS1一方先結(jié)束的情況下，主控制裝置90使載片臺WS1待機，優(yōu)先移動控制晶片載片臺WS2(步驟S36)。而后，主控制裝置90，在移動控制晶片載片臺WS2期間，始終判斷是否已經(jīng)為滿足上述條件式1的狀態(tài)(步驟S38)，在未滿足條件式1期間返回步驟S36優(yōu)先移動控制晶片載片臺WS2一方。另外，當在步驟S38中滿足了條件式1的情況下，主控制裝置90，解除處于待機狀態(tài)的晶片載片臺WS1(步驟S40)，分別獨立地移動控制晶片載片臺WS1、WS2(步驟S32)。
進而，在步驟S34中，當載片臺WS2的一方先結(jié)束的情況下，主控制裝置90使載片臺WS2的一方待機，優(yōu)先移動控制晶片載片臺WS1(步驟S42)。主控制裝置90，在移動控制晶片載片臺WS1期間，始終判斷是否達到滿足上述條件式1的狀態(tài)(步驟S44)，在未滿足條件式1期間優(yōu)先移動控制晶片載片臺WS1。當在步驟S44中變?yōu)榱藵M足條件式1的狀態(tài)時，主控制裝置90，解除處于待機狀態(tài)的晶片載片臺WS2(步驟S40)，獨立地移動控制晶片載片臺WS1、WS2(步驟S32)。
而后，主控制裝置90，在繼續(xù)控制載片臺的移動控制的情況下，從步驟S46返回步驟S30重復(fù)上述移動控制，當不移動控制載片臺的情況下結(jié)束控制動作。
這樣，主控制裝置90，通過經(jīng)上述條件式和載片臺控制裝置38移動控制2個載片臺WS1、WS2，就可以使兩個載片臺之間不干擾。
可是，當實施上述的雙重曝光的情況下，因為重復(fù)2次曝光動作，所以進行曝光動作的載片臺一側(cè)的動作結(jié)束時間比進行定位動作的載片臺一側(cè)還晚。因此，當載片臺之間發(fā)生干擾時，使動作先結(jié)束的定位一側(cè)的載片臺處于待機，并使曝光一側(cè)的載片臺優(yōu)先移動。
可是，在定位一側(cè)的載片臺中，因為可以不只進行上述的精確定位動作，而且并行處理晶片交換和搜索動作，或者此外的動作，所以有望盡可能縮短定位一側(cè)的載片臺的動作時間。
在此，如圖27B所示，可以進行曝光動作的晶片W2一側(cè)成為生產(chǎn)率的限速條件，所以設(shè)定了最有效率的步進順序(E1～E12)。與此相反，如圖27A所示，在由EGA進行定位動作的晶片W1一側(cè)，將曝光拍照內(nèi)的多個拍照區(qū)域選擇為樣本拍照。在此，例如在假設(shè)選擇了用「A」表示的4拍照區(qū)域時，如圖28A所示的定位一側(cè)的晶片W1那樣，確定定位一側(cè)(W1)的步進順序，使得與在晶片W2的曝光動作中的步進順序?qū)?yīng)地移動。進而，在如圖28B所示的晶片W2中，用數(shù)字(1～12)表示在抑制干擾的影響所需要的曝光時的動作號碼，用箭頭(→)表示不被干擾影響的步進動作。
如圖28A所示，當由EGA在晶片W1上進行精確定位動作的情況下，對于動作號碼1～5，對與進行同一圖(B)所示的掃描曝光動作的晶片W2對應(yīng)的拍照區(qū)域進行定位動作，以確定移動順序。這樣，將定位拍照的移動順序設(shè)置成與曝光拍照相同，因為使2個晶片載片臺在保持等間隔的狀態(tài)下并行移動，所以可以在滿足干擾條件的情況下具有移動控制。
另外，在圖28A所示的晶片W1上，這樣確定定位程序，在移動號碼從5步進移動到6時，跳躍到1行上的拍照區(qū)域A3，在動作號碼7時，跳躍到拍照區(qū)域A4。這是因為，當用進行掃描曝光的圖28B的晶片W2的動作號碼6以及7表示的拍照區(qū)域被夾持著來到投影光學(xué)系統(tǒng)PL下時，由于晶片載片臺WS2處于脫離晶片載片臺WS1的位置(因為定位系統(tǒng)固定晶片一側(cè)移動，所以在動作號碼6、7的位置上晶片W2位于最右側(cè)位置)，所以可以比較自由地移動晶片載片臺WS1一側(cè)進行定位動作的緣故。這樣，通過使晶片W1一側(cè)如圖28A那樣移動進行定位動作，就可以進一步縮短精確定位時間。
另外，和在上述定位程序中的樣本拍照不同，即使在每個拍照區(qū)域內(nèi)檢測出1點的定位標記將全部拍照區(qū)域設(shè)置為樣本拍照區(qū)域的情況下，也可以使其不發(fā)生生產(chǎn)率劣化。這就要順序測量與晶片W2的曝光程序?qū)?yīng)的拍照區(qū)域的定位標記，在如上述那樣，在載片臺之間并未發(fā)生干擾，而進行這樣的EGA的情況下，可以期待通過平均化效果進一步提高定位精度。
如上所述，如果采用本實施例的投影曝光裝置10，則在分別獨立地保持著2個晶片的2個晶片載片臺上進行的動作內(nèi)，因為控制兩個載片臺動作，使得同步地進行相互引起干擾的動作，或者相互不引起干擾的動作，所以可以在不使進行掃描曝光時的同步精度和定位時的標記測量精度下降的情況下，并行處理定位動作和曝光動作，可以提高生產(chǎn)率。
另外，如果采用上述實施例，因為，在獨立地移動控制2個晶片載片臺在XY的2維方向移動的情況下，預(yù)先存儲2個晶片載片臺干擾的條件(干擾條件)，移動控制2個晶片載片臺盡可能滿足該干擾條件，所以，由于可以使兩個載片臺的移動范圍重疊，因此可以減小移動量。
進而，如果采用上述實施例，因為，當使2個晶片載片臺獨立地在XY方向上移動時，在相互的載片臺中滿足了干擾條件的情況下，在切換動作之前使先動作結(jié)束的一方的載片臺一側(cè)待機，并優(yōu)先移動控制另一方的載片臺，所以，可以在不使生產(chǎn)率劣化的狀態(tài)下防止載片臺之間的干擾。
另外，如果采用上述實施例，因為，在進行標記測量的定位程序中，在晶片上的多個拍照區(qū)域內(nèi)，選擇任意的拍照區(qū)域作為定位拍照區(qū)域，如此確定定位拍照的測量順序使得盡可能在兩個載片臺之間沒有干擾，所以，可以最大限度地抑制上述那樣的載片臺之間的干擾條件和使一方的載片臺待機的情況。
另外，在上述實施例中，因為如此確定定位拍照順序和曝光拍照順序，使2個晶片載片臺的移動方向盡可能在相同的方向，所以可以使2個晶片載片臺的移動范圍盡可能小，可以謀求裝置的小型化。但是，在可以將投影光學(xué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)設(shè)置成離開某拍照區(qū)域距離的情況下，也可以將移動于基板盤上的2個晶片載片臺的移動方向設(shè)置成相互相反的方向，左右對稱地移動。由此，因為加在支撐基板盤的除振機構(gòu)上的負荷被相互抵消，所以可以將除振機構(gòu)的輸出抑制在很小，因為載片臺傾斜和振動的發(fā)生減小可以縮短振動收斂時間，所以可以進一步提高動作精度和生產(chǎn)率。
另外，在上述實施例中，敘述了并行處理定位動作以及晶片交換動作，和曝光動作的情況，但不用說本發(fā)明并不限于此，作為有可能和曝光動作并行進行的動作，例如，對于基準線檢測(BCHK)、在每次進行晶片交換時進行的檢驗等的程序，也可以同樣地和曝光動作并行處理。
以下，根據(jù)圖29至圖43說明本發(fā)明的實施例4。本實施例4，是一邊使用1個晶片載片臺WS進行預(yù)測量AF/AL，一邊根據(jù)其測量結(jié)果通過聚焦·矯正控制進行曝光的例子。
在圖29中，展示了涉及實施例4的投影曝光裝置214的概略構(gòu)成，該投影曝光裝置214，和實施例1一樣是步進掃描方式的掃描曝光型的投影曝光裝置，和圖1所示的實施例1的投影曝光裝置10的基本構(gòu)成部分相同，在相同部分上標同一符號并省略構(gòu)成說明。和實施例1的投影曝光裝置10的不同點是，由1個晶片載片臺WS構(gòu)成，用于預(yù)測量控制的晶片W上的面位置的AF/AL，被設(shè)置在曝光區(qū)域IF的掃描方向的一方和另一方，由被配置成在比曝光區(qū)域IF的非掃描方向的寬度還寬的范圍上配置多個檢出點那樣的傾斜入射式照射光學(xué)系統(tǒng)151和聚光系統(tǒng)161構(gòu)成。另外，在本實施例4的晶片WS上，具備作為保持晶片W進行在Z軸方向微小驅(qū)動以及傾斜驅(qū)動的基片驅(qū)動系統(tǒng)的Z矯正載片臺LS。
在用斜視圖表示的圖30上看預(yù)測量控制用的AF檢出點在曝光區(qū)域IF上的配置時，在曝光區(qū)域IF的掃描方向(+Y方向)上，設(shè)置在非掃描方向(±X方向)上用檢出點AF1～AF9構(gòu)成的檢出區(qū)域AFE(參照圖35)，并被排列在比曝光區(qū)域IF的非掃描的幅面還大的范圍上。另外，在曝光區(qū)域IF的掃描方向(-Y方向)上設(shè)置在非掃描方向(±X方向)上用檢出點AB1～AB9構(gòu)成的檢出區(qū)域ABE(參照圖35)，并被排列在比曝光區(qū)域IF的非掃描方向的幅面還大的范圍上。這些檢出點AF1～AF9以及檢出點AB1～AB9，被配置在分別掃描曝光區(qū)域IF的掃描方向(+Y方向，-Y方向)的前面，在拍照區(qū)域的曝光之前檢測出在各檢出點中的晶片W面相對規(guī)定的基準面偏離了多少的相對位置。
圖31，是從掃描方向看圖30的側(cè)面圖，圖32，是圖32的平面圖，圖33是從非掃描方向看圖32的側(cè)面圖。
如圖32及圖33所示，從傾斜入射式的AF/AL系統(tǒng)的照射光學(xué)系統(tǒng)151a以及151b射出的光束，形成沿著晶片W面上的非掃描方向延伸的檢出點AB1～AB9和檢出點AF1～AF9，被晶片面反射的光束被傾斜入射式的AF/AL系統(tǒng)的聚光光學(xué)系統(tǒng)161a以及161b接收。這是因為隨著投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影透鏡的N.A.(數(shù)值孔徑)增大投影透鏡下面和晶片W間的工作行程變得狹窄，所以不能用傾斜入射AF系統(tǒng)測量曝光區(qū)域IF內(nèi)，但即使在這種情況下為了實行完全預(yù)測量，也要設(shè)置成這樣。
另外，如圖31及圖33所示，本實施例4的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的下端附近的形狀，變?yōu)榉磮A錐臺，其構(gòu)成是，來自照射光學(xué)系統(tǒng)151a以及151b的多束照射光照射在晶片W的各個檢出點位置，來自晶片W表面的反射光穿過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的兩肋，在聚光光學(xué)系統(tǒng)161a以及161b中被接收。這是因為使AF光束不在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的下端附近的緣故，在使N.A.的寬闊部分與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的45°方向一致的同時，為了修正構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影透鏡的像差，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最下面和掃描方向一致地將平行平板216配置成長方形。而后，在該平行平板216的掃描方向的前后，在2處配置沿著一維的非掃描方向延伸的AF檢出點作為+Y掃描用和-Y掃描用。將其和例如，在與美國專利第5,448,332號對應(yīng)的特開平6-283403號公報上記載的2維檢出型的AF結(jié)構(gòu)相比，與在曝光位置上不能進行AF相反、因為在非掃描方向上形成長的點群的同時，可以在1維上排列檢出點，所以具有容易修正各AF點因Z方向面內(nèi)彎曲引起的偏移誤差的優(yōu)點。進而，在采用通過2方向入射在非掃描方向上形成干擾條紋的方法等的情況下，因為是根據(jù)該干擾條紋的間隔誤差、位置變動在1維圖象處理中檢測出AF/AL位置的1維處理的預(yù)測量控制方法，所以具有容易適用本發(fā)明的優(yōu)點。另外，因為已知2處光束檢出區(qū)域AFE、ABE，所以如果設(shè)置不遮擋各個光束的蓋子，在蓋子內(nèi)使為用于溫度調(diào)節(jié)的氣體流動由此提高溫度變化的AF/AL精度，就具有進一步減小檢出誤差的結(jié)果。
以下，用本實施例4的投影曝光裝置214，說明拍照陣列大于晶片W外圍情況下的預(yù)測量控制。例如，圖42，是展示拍照陣列大于晶片W的外圍情況下的與預(yù)測量控制有關(guān)的比較例的圖。在圖42中，對于進行掃描曝光的曝光區(qū)域IF，在掃描方向(紙面上方的箭頭方向?qū)嶋H上曝光區(qū)域IF以及AF檢出點AF1～AF5是固定的，相對它們掃描晶片W，但為了方便圖中展示成曝光區(qū)域IF以及AF檢出點相對晶片面掃描)的前方，排列在非掃描方向上的AF檢出點AF1～AF5。由該AF檢出點AF1～AF5構(gòu)成的檢出區(qū)域AFB，為了進行完全預(yù)測量而進行AF測量，該檢出區(qū)域AFB的寬度被設(shè)置成和曝光區(qū)域IF的非掃描方向的寬度大致相同。在用該圖42(比較例)構(gòu)成的投影曝光裝置進行預(yù)測量控制的情況下，如圖43所示，隨著載片臺的移動可以得到AF1～AF5的AF輸出值。該圖43的橫軸表示載片臺的移動時間〔t〕，縱軸表示對于晶片面位置的Z方向的相對位置〔μm〕。如圖43的曲線圖所示，對于在晶片面W上的檢出點AF5～AF3，隨著檢出點在掃描方向上移動，順序表示晶片面位置，但對于檢出帶內(nèi)AF2以及AF1因為直到最后都沒有通過晶片面上，所以不能得到正常的輸出值。這樣，如果要用圖42以及圖43的比較例的5點實施全拍照區(qū)域的預(yù)測量控制，則在晶片外圍附近的拍照區(qū)域中發(fā)生錯誤，就有不能AF/AL控制的可能。為了回避此現(xiàn)象，需要在不完整拍照區(qū)域中改變AF/AL控制程序，或者一邊從晶片W內(nèi)側(cè)向外側(cè)掃描一邊進行預(yù)測量控制，或者使用相鄰拍照區(qū)域的晶片面位置的測量數(shù)據(jù)進行曝光處理。
與此相反，在本實施例4中，如圖30所示，通過相對曝光區(qū)域IF擴大AF檢出點的非掃描方向的寬度，就可以測量相鄰的拍照區(qū)域的晶片面位置，通過利用該測量結(jié)果就可以進行很難發(fā)生錯誤的預(yù)測量控制。
在圖34中，展示了說明使用了實施例4的AF/AL系統(tǒng)的預(yù)測量控制法的晶片W的平面圖。該圖34，是展示用可以以最高速度曝光晶片W的順序?qū)嵤╊A(yù)測量控制的情況的各拍照區(qū)域的分組圖。在圖35中，展示了在聚焦測量時的曝光區(qū)域IF和AF檢出點的位置關(guān)系。在此，對每個拍照區(qū)域使用哪個AF檢出點(AF1～AF9,AB1～AF9)進行AF測量，要通過如「A,B,C,D,E,F,AF,AB」那樣的分組，如圖36的表所示那樣預(yù)先確定在每個組中使用的檢出點位置。在圖36所示的表的橫方向上，表示使用的AF檢出點(AF1～AF9,AB1～AB9)的位置，在縱方向上表示分組各拍照區(qū)域的組名。而后，由主控制裝置90，使用在那些橫向位置上標有O標記的AF檢出點(傳感器)進行預(yù)測量控制。
例如，圖37展示了在曝光A組的拍照區(qū)域212時(例如曝光圖34的左上角的拍照區(qū)域時)使用的AF檢出點和晶片面的預(yù)測量控制開始時的位置關(guān)系。這種情況下，由控制裝置90控制使用在掃描方向上距離曝光區(qū)域IF只有L的位置上的檢出點AF7、AF8、AF9。在此，在圖37所示的預(yù)測量控制開始時，因為由主控制裝置90指定的3個AF檢出點(AF7,AF8,AF9)全部位于晶片面上，所以直至用虛線表示的拍照區(qū)域212的曝光結(jié)束前，根據(jù)在這3個AF檢出點AF7、AF8、AF9上測量出的測量值進行預(yù)測量控制。
該圖36以及圖37的情況，是預(yù)先固定根據(jù)拍照區(qū)域使用的AF檢出點的「AF檢出固定法」。在圖37的例子中的拍照區(qū)域212內(nèi)的實測值，只有檢出點AF7，由于使用了相鄰的拍照區(qū)域上的檢出點AF8、AF9的測量值，所以可以由預(yù)測量進行AF/AL控制。
另外，當在拍照區(qū)域內(nèi)在預(yù)測量控制時沒有不完整的AF點的情況下，即，在圖34所示的組合AF和組合AB的情況下，只使用位于在圖36的表中被指定的拍照區(qū)域內(nèi)的檢出點AF3～FA7,AB3～AB7進行測量，不使用拍照區(qū)域外的檢出點AF1、AF2、AB8、AB9。
另外，在圖34所示的組合E的情況下，如圖36的表中被指定的那樣，用檢出點AF1～AF5進行測量。在該組合E中，如圖34所示，因為在預(yù)測量過程中檢出點AF6以及AF7可以測量，所以使用了該檢出點AF6和AF7的測量值的一方精度變高，而在拍照陣列的設(shè)定時不需要變更在一次曝光動作內(nèi)使用的AF檢出點這一點，具有可以簡化主控制裝置90的控制處理的優(yōu)點。因而，當在控制處理中有富余的情況下，使用檢出點AF6以及AF7的測量值，可以進行更高精度的聚焦、矯正控制。
以下，說明上述以外的預(yù)測量控制法。圖38是「AF檢出點移動型」，其不改變使用的AF檢出點的數(shù)，在晶片面W上使可以進行AF測量的傳感器順序?qū)χ鴴呙璺较蛞苿樱笰F檢出點移動對規(guī)定的拍照區(qū)域進行晶片面的聚焦測量。作為預(yù)測量控制的AF測量方法，原理上是最優(yōu)秀的測量方法。當實施該「AF檢出點移動型」，主控制裝置90如此進行控制，使得一邊使晶片W在掃描方向上移動，一邊為了掌握在被定在晶片W的邊緣部分的禁止帶內(nèi)側(cè)的有效區(qū)域內(nèi)是否存在某個檢出點，根據(jù)晶片的外周位置信息，和AF檢出點的位置信息，和作為曝光對象的拍照區(qū)域的位置信息進行AF檢出點的切換。例如，在圖38的情況下，最初用檢出點AF7、AF8、AF9這3點進行測量，接著是檢出點AF6、AF7、AF8，再接著變?yōu)闄z出點AF4、AF5、AF6，最后是檢出點AF4、AF5、AF7，如此在晶片面上的有效區(qū)域內(nèi)，進行傳感器的切換以盡可能地選擇拍照區(qū)域212內(nèi)的3個檢出點。由此，即使曝光區(qū)域IF從外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描曝光設(shè)置有拍照區(qū)域的晶片W的外周部分(實際上，對不移動的曝光區(qū)域晶片W一側(cè)移動進行相對掃描)，也可以通過進行預(yù)測量控制使晶片面位置迅速進入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面，可以進行迅速并且高速的聚焦、矯正控制。切換的方法，也可以如上所述那樣地進行組合，也可以始終監(jiān)視全部傳感器的輸出，使用在允許值內(nèi)的檢出點。
另外，在圖39中，是與使用的AF檢出點的數(shù)無關(guān)，如果是可以測量的檢出點就全部使用的「AF傳感器數(shù)，位置可變型」。這種情況下，具有通過使用多個AF檢出點，平均化效果提高，難于受到晶片外圍部分的彎曲等影響的特征。另外，在AF測量中重現(xiàn)性差的情況中，此效果更高。該圖39的情況也和圖38一樣，主控制裝置90如此進行控制，即，為了一邊使晶片W在掃描方向上移動一邊掌握在被設(shè)定在晶片W的外周邊緣部分的禁止帶的內(nèi)側(cè)的有效區(qū)域內(nèi)是否存在某個AF檢出點，根據(jù)AF檢出點的位置信息，和作為曝光對象的拍照區(qū)域的位置信息進行AF檢出點的切換。這里，因為不限制AF檢出點的數(shù)，所以在AF1～AF9的檢出點中，可以使用被包含在有效區(qū)域內(nèi)的全部檢出點進行AF/AL測量。由此，即使在從外側(cè)向內(nèi)側(cè)掃描曝光晶片外圍附近的拍照區(qū)域時，也可以通過進行預(yù)測量控制迅速使晶片面位置進入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面，可以進行迅速且高精度的聚焦、矯正控制。
使用如上所述的預(yù)測量控制方法，例如，通過附加與美國專利第5,448,332號對應(yīng)的特開平6-283403號公報所述的技術(shù)，就可以與晶片外圍附近和晶片內(nèi)的拍照區(qū)域的類別無關(guān)地根據(jù)可以最迅速進行的曝光程序，對晶片面的各拍照區(qū)域，進行高速且高精度的掃描曝光。
以下，說明在進行上述的預(yù)測量控制時，采用哪個數(shù)據(jù)作為預(yù)測量數(shù)據(jù)。例如，在將曝光區(qū)域IF的掃描方向的寬度設(shè)為6～8mm，將在曝光時的晶片的掃描速度設(shè)為80～90mm/sec時，也要取決于晶片面的波紋頻率，但希望預(yù)測量AF檢出點達到曝光時的晶片掃描速度之前的加速+調(diào)整距離(L=8～10mm)沒有影響生產(chǎn)率的起始階段。這需要用數(shù)據(jù)文件內(nèi)的晶片外周位置、拍照區(qū)域的坐標位置、從曝光區(qū)域IF到AF檢出點的距離L的信息算出預(yù)測量的位置，在與晶片外周的圖形禁止帶(通常3mm左右參照圖30)相比預(yù)測量開始位置在內(nèi)側(cè)的情況下采用其傳感器。但晶片外周容易受到彎曲、塵埃的影響，即使已作為被設(shè)定在數(shù)據(jù)文件上的預(yù)測量開始位置，也有不能正確表示晶片面的位置的情況。
在此，用圖40以及圖41，說明有關(guān)使上述情況中的控制誤差盡可能小的方法。在圖40中，在上述的「AF檢出點固定法」中，例如使用如組C那樣的AF檢出點AF6～AF9的情況下，如果進行上述數(shù)據(jù)文件的計算，則預(yù)測量控制開始坐標是圖41中的①，但假設(shè)①受圖形禁止帶的影響，很散焦。這種情況下的各傳感器輸出值，如圖41所示，當如果在①位置開始預(yù)測量控制，因檢出點AF6的影響，由預(yù)測量產(chǎn)生的測量結(jié)果相對目標有相當?shù)恼`差的情況下，因為是位于AF檢出點的最右端的傳感器，所以對矯正控制有重大影響。
假設(shè)，在預(yù)測量檢出點以80mm/sec移動，在掃描時設(shè)置成可以進行其70％的控制的情況下，被設(shè)置在右端的檢出點AF6在Z軸方向上有數(shù)μm以下的誤差，則通過預(yù)測量控制時的平均化效果可以以小的誤差完成?？墒?，當在Z軸方向有數(shù)十μm的誤差的情況下，如果以附加了該值的結(jié)果作為目標值進行矯正控制，則要產(chǎn)生不能容許的大的誤差。因此，希望設(shè)置成，在監(jiān)視預(yù)測量檢出點的測量開始時數(shù)據(jù)時的結(jié)果在容許范圍內(nèi)的情況下開始預(yù)測量控制，如果超過容許范圍則在成為容許范圍內(nèi)的點②之前不使用預(yù)測量控制的測量結(jié)果。
另外，在上述的「AF傳感器位置移動型」和「AF傳感器數(shù)，位置可變型」中，可以只使用已在容許范圍內(nèi)的AF檢出點。
進而，對于各檢出點之間的測量誤差也設(shè)定容許范圍，如果使用除取超過其容許范圍成問題的AF檢出點的AF檢出點，則例如，可以減少由被設(shè)置在晶片里面?zhèn)鹊膲m埃等的影響產(chǎn)生AF誤差的頻度。但是，這些方法，因為需要預(yù)先使晶片面進入向目標AF對位的容許范圍內(nèi)，所以需要根據(jù)晶片定位時的聚焦測量結(jié)果全程執(zhí)行AF或者全程執(zhí)行AF/AL。
如上所述，如果采用本實施例4的投影曝光裝置214，則在使分劃板R上的圖形經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)PL在晶片W上掃描曝光時，對比晶片W上的曝光區(qū)域IF在非掃描方向上還大的區(qū)域配置多個AF檢出點。而后，在曝光晶片W外周附近的拍照區(qū)域212之前，在多個AF檢出點的一部分進入晶片面W上時刻開始聚焦的預(yù)測量測量，因為根據(jù)其測量結(jié)果開始聚焦控制，所以可以將在以往的掃描型投影曝光裝置的預(yù)測量控制中不能測量的內(nèi)側(cè)的聚焦信息作為預(yù)測量數(shù)據(jù)用在聚焦控制中。因而，可以不使生產(chǎn)率劣化地進行高精度的聚焦控制。
另外，當在多個AF檢出點中的晶片面上的AF檢出點是一點的情況下，因為在曝光時的矯正控制，使用相鄰拍照區(qū)域的矯正信息，或者使用固定值(例如，X方向的傾斜量、Y方向的傾斜量均為「0」，所以即使在晶片的外圍附近的不完整拍照區(qū)域中也可以開始預(yù)測量控制。
進而，在用1點的晶片W面上的AF檢出點實行預(yù)測量控制時，當和該點不同的AF檢出點進入到晶片W面上時，在對應(yīng)位置上開始預(yù)測量測量，在至曝光開始前可以使用兩方的預(yù)測量測量結(jié)果進行矯正控制的情況下，從上述相鄰拍照區(qū)域的矯正和由固定值進行的矯正切換到拍照區(qū)域內(nèi)預(yù)測量基礎(chǔ)上進行矯正控制。由此，即使是對外圍部分的不完整拍照區(qū)域的預(yù)測量控制，也可以以高精度進行聚焦、矯正控制。
另外，在進行預(yù)測量測量時使用的AF檢出點，因為在確定了晶片W上的拍照區(qū)域陣列時，根據(jù)晶片W的外圍位置信息、多個AF檢出點信息、晶片W上的拍照區(qū)域的坐標位置確定，或者在晶片掃描時始終實行在預(yù)測量控制中使用的通過AF檢出點進行的檢出，在某個檢出點檢出結(jié)果達到了容許值范圍內(nèi)時開始預(yù)測量控制，所以當接受到了從設(shè)計坐標上超出了預(yù)想范圍的晶片的外圍邊緣的影響的情況下，在此時刻不開始聚焦控制，可以防止發(fā)生大的聚焦、矯正誤差。
進而，在上述實施例4中，說明了使用1個晶片載片臺的情況，但即使是使用在上述實施例1～3中說明過的2個晶片載片臺的情況下，不用說也可以實施。這種情況下，不一定需要使用定位系統(tǒng)事前進行聚焦測量，但也可以以進一步實現(xiàn)高精度為目的用定位系統(tǒng)進行聚焦測量。另外，當不由定位系統(tǒng)進行聚焦測量的情況下，具有可以將其動作時間作為另一動作時間使用的優(yōu)點。
〔實施倒5〕以下，根據(jù)圖44至圖47說明本發(fā)明的實施例5。
在圖44中，展示了實施例5的曝光裝置100的構(gòu)成。該曝光裝置100，是步進重復(fù)方式的縮小投影曝光裝置(所謂的分步器)。
該投影曝光裝置100，具備以下構(gòu)成照明系統(tǒng)IOP；分劃板載片臺RST，保持著作為掩模的分劃板R；投影光學(xué)系統(tǒng)PL，將被形成在分劃板R上的圖形的像投影在作為感應(yīng)基片的晶片W上；第1晶片載片臺，保持著晶片W可以在基板12上在XY2維方向移動；第2晶片載片臺WS2，保持著晶片W在基板12上可以和晶片載片臺WS1獨立地在XY2維方向上移動；干涉計系統(tǒng)26，測量2個晶片載片臺WS1、WS2每一個的位置；主控制裝置28，總體控制由包含CPU、ROM、RAM、I/O接口等構(gòu)成的整個裝置。
上述照明系統(tǒng)IOP，由光源(水銀燈或者準分子激光等)，和由蠅眼透鏡、中繼透鏡、聚光透鏡等組成的照明光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。該照明系統(tǒng)IOP，用來自光源的曝光用的照明光均勻分布地照明分劃板R的下面(圖形形成面)的圖形。在此，作為曝光用照明光IL，使用水銀燈的i線等的亮線，或者KrF、ArF等的準分子激光等。
在分劃板載片臺RST上通過未圖示的固定裝置固定分劃板R，該。分劃板載片臺RST，可以由未圖示的驅(qū)動系統(tǒng)，在X軸方向(圖44中的紙面左右方向)、Y軸方向(圖44中的和紙面垂直的方向)以及θ方向(XY面內(nèi)的振動方向)上微小移動。由此，該分劃板載片臺RST，可以在分劃板R的圖形的中心(分劃板中心)和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸大致一致的狀態(tài)下確定分劃板位置(分劃板定位系統(tǒng))。在圖44中，展示了該分劃板定位系統(tǒng)進行定位的狀態(tài)。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，其光軸Ae被設(shè)定在與分劃板載片臺RST的移動面正交的Z軸方向，這里在兩側(cè)光闌上，使用具有規(guī)定的縮小β(β例如1/5)的裝置。因此，在進行分劃板R的圖形和晶片W上的拍照區(qū)域?qū)ξ?定位)的狀態(tài)下，如果用照明光在均勻的照度下照明分劃板R時，圖形形成面的圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)PL以縮小倍率β縮小，投影在涂布了光刻膠的晶片上，在晶片W上的各拍照區(qū)域上形成圖形的縮小像。
另外，在本實施例中，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的X軸方向一側(cè)(圖44中的左側(cè))的側(cè)面上，固定有成為晶片載片臺WS1、WS2的曝光時的X軸方向位置管理的基準的X固定鏡14X，同樣在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的Y軸方向一側(cè)(圖44中的正面里側(cè))的側(cè)面上，固定有成為晶片載片臺WS1、WS2的曝光時的Y軸方向位置管理的基準的Y固定鏡14Y(參照圖46)。
在上述晶片載片臺WS1、WS2的底面，分別設(shè)置未圖示的氣體靜壓軸承，通過這些氣體靜壓軸承，晶片載片臺WS1、WS2分別被懸浮支撐在基板12上方和基板12上面間隔數(shù)微米(μm)左右。在這些的晶片載片臺WS1、WS2的X軸方向一側(cè)(圖44的左側(cè))的面以及Y軸方向一側(cè)(圖44中的紙面里側(cè))的面上，分別進行鏡面加工，分別形成具有作為用于反射干涉計系統(tǒng)26的測長光束的移動鏡功能的反射面。
另外，在晶片載片臺WS1、WS2的底面上，分別固定有磁鐵，由被裝入基板內(nèi)的規(guī)定范圍(具體地說，是投影光學(xué)系統(tǒng)PL下方附近區(qū)域以及定位顯微鏡WA下方附近的規(guī)定區(qū)域)中的未圖示的驅(qū)動線圈發(fā)生的電磁力，使晶片載片臺WS1、WS2在XY這2維方向上移動于基板12上。即，由晶片載片臺WS1、WS2底面的磁鐵和被裝入基板12內(nèi)的驅(qū)動線圈構(gòu)成作為晶片載片臺WS1、WS2的驅(qū)動裝置的所謂動磁型線性電機。該線性電機的驅(qū)動線圈的驅(qū)動電流，由主控制裝置28控制。
在晶片載片臺WS1、WS2上通過未圖示的晶片托架由真空吸附等分別保持晶片。另外，在這些晶片載片臺WS1、WS2上，分別固定其表面和晶片W的表面等高的基準標記板FM1、FM2。在一方的基準標記板FM1的表面上，如圖45的平面圖所示，在其長手方向中央部分形成為了用后述的測量晶片定位顯微鏡WA測量的標記WM，在該標記WM的長手方向兩側(cè)形成用于通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL測量和分劃板R的相對位置的一對標記RM。在另一方的基準板FM2上也形成和此完全相同的標記WM、RM。
進而，在本實施例中，設(shè)置有作為定位系統(tǒng)的偏離中心軸方式的定位顯微鏡WA，其檢測出在從投影光學(xué)系統(tǒng)PL對于XY軸大致傾斜45°的方向上離開規(guī)定距離，例如3000mm的位置上，被形成在晶片W上的位置檢出用標記(定位標記)。在晶片W上，通過在前層的曝光、加工處理可以形成段差，在其中，還包含用于測定晶片上的各拍照區(qū)域位置的位置檢出用標記(定位標記)，用定位顯微鏡WA就可以測量該定位標記。
作為定位顯微鏡WA，在此，使用了圖像處理方式的所謂的FLA(像場圖像對準)系統(tǒng)的定位顯微鏡。如果采用它，則從發(fā)出碘鎢燈等的寬光譜的照明光的未圖示的光源發(fā)出的照明光，在通過未圖示的物透鏡之后被照射在晶片W(或者基準標記板FM)上，來自該晶片W表面的未圖示的晶片標記區(qū)域的反射光順序通過物鏡、未圖示的指標板在未圖示的CCD等的攝像面上形成晶片掩模的像，以及指標板上的指標的像。這些像的光電轉(zhuǎn)換信號由信號處理裝置160內(nèi)的未圖示的信號處理電路處理，用未圖示的運算電路算出晶片標記和指標的相對位置，該相對位置被傳送到主控制裝置28。在主控制裝置28中，根據(jù)該相對位置和干涉計系統(tǒng)26的測量值算出晶片W上的定位標記的位置。
另外，在定位顯微鏡WA的X軸方向一側(cè)(圖44中的左側(cè))的表面上，固定有晶片載片臺WS1、WS2定位動作時用作X軸方向位置管理的基準的X固定鏡18X，同樣在定位顯微鏡WA的Y軸方向一側(cè)(圖44中的紙面里側(cè))的面上，固定有作為晶片載片臺WS1、WS2定位動作時Y軸方向位置管理的基準的Y固定鏡18Y。
進而，作為定位顯微鏡并不限于FIA，還可以是LIA(激光干涉對準)系列和LSA(激光分步對準)系列的其他光定位系統(tǒng)，也可以使用相位差顯微鏡和微分干擾顯微鏡等的其他光學(xué)系統(tǒng)，和利用隧道效應(yīng)效果檢出試料表面的原子水平的凹凸的STM(Scanning TunnelMicroscope掃描型隧道效應(yīng)顯微鏡)以及利用原子間力(引力和排斥力)檢出試料表面的原子分子水平的凹凸的AFM(原子力顯微鏡)等的非光學(xué)裝置等。
進而，在本實施例的投影曝光裝置100中，在分劃板R的上方，設(shè)置有作為標記位置檢出器的分劃板定位顯微鏡52A、52B，用于同時觀察通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的基準標記板FM上的基準標記RM的像和分劃板R上的分劃板定位標記(省略圖示)。分劃板定位顯微鏡52A、52B的檢出信號S1、S2，被提供給主控制裝置28。這種情況下，用于將來自分劃板R的檢出光分別導(dǎo)入分劃板顯微鏡52A、52B的偏向反射鏡54A、54B被和各分劃板定位顯微鏡52A、52B形成一體化組件，形成一對顯微鏡塊56A、56B。這些顯微鏡塊56A、56B，如果開始曝光程序，則用主控制裝置28的指令，通過未圖示的反射鏡驅(qū)動裝置，回避到不離開分劃板圖形面的位置。
接著，詳細說明管理晶片載片臺WS1、WS2的位置的圖44的干涉計系統(tǒng)26。該干涉計系統(tǒng)26，實際上，如圖46所示，其構(gòu)成包含X軸方向位置測量用的第1激光干涉計26Xe；Y軸方向位置測量用的第2激光干涉計26Ye；X軸方向位置測量用的第3激光干涉計26Xa；Y軸方向位置測量用的第4激光干涉計26Ya，但在圖44中將它們用有代表性的干涉計系統(tǒng)26圖示。
第1激光干涉計26Xe，對Y固定鏡14X投射通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心的Y軸方向的標準光束Xe1，同時對晶片載片臺(WS1或者WS2)的反射面投射測長光束Xe2，根據(jù)這2條光束的反射光重合為1條而使其干擾的干擾狀態(tài)測量對固定鏡14X的晶片載片臺反射面的位置變化。
另外，第2激光干涉計26Ye，對Y固定鏡14Y投射通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心的Y軸方向的標準光束Ye1，同時對晶片載片臺(WS1或者WS2)的反射面投射測長光束Ye2，根據(jù)這2條光束的反射光重合為1條而使其干擾的干擾狀態(tài)測量對固定鏡14Y的晶片載片臺反射面的位置變化。
另外，第3激光干涉計26Xa，對X固定鏡18X投射通過定位顯微鏡WA的檢出中心的X軸方向的標準光束Xa1，同時對晶片載片臺(WS1或者WS2)的反射面投射測長光束Xa2，根據(jù)這2條光束的反射光重合為1條而使其干擾的干擾狀態(tài)測量對固定鏡18X的晶片載片臺反射面的位置變化。
另外，第4激光干涉計26Ya，對X固定鏡18Y投射通過定位顯微鏡WA的檢出中心的X軸方向的標準光束Ya1，同時對晶片載片臺(WS1或者WS2)的反射面投射測長光束Ya2，根據(jù)這2條光束的反射光重合為1條而使其干擾的干擾狀態(tài)測量對固定鏡18Y的晶片載片臺反射面的位置變化。
在此，如果說將由標準光束Xe1以及測長光束Xe2組成的第1激光干涉計26Xe的測長軸稱為第1測長軸Xe，將由標準光束Ye1以及測長光束Ye2組成的第2激光干涉計26Ye的測長軸稱為第2測長軸Ye，將由標準光束Xa1以及測長光束Xa2組成的第3激光干涉計26Xa的測長軸稱為第3測長軸Xa，將由標準光束Ya1以及測長光束Ya2組成的第4激光干涉計26Ya的測長軸稱為第4測長軸Ya，那么第1測長軸Xe和第2測長軸Ye，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心(和光軸Ae中心一致)垂直交叉，第3測長軸Xa和第4測長軸Ya，在單位顯微鏡WA的檢出中心垂直交叉。由此，如后述那樣，無論在晶片W上的位置檢出用標記(定位標記)的測量時，還是向晶片W上進行圖象曝光時，都不受由晶片載片臺偏移等產(chǎn)生的誤差的影響，可以在每一個的測長軸方向上正確地測量晶片載片臺的位置。進而，要想提高測定精度，作為上述第1至第4激光干涉計，進一步希望使用2頻率的外差式干涉計。
回到圖44，干涉計系統(tǒng)26的測量值被提供給主控制裝置28，在主控制裝置28中，一邊監(jiān)視該干涉計系統(tǒng)26的測量值，一邊通過上述線性電機控制晶片載片臺WS1、WS2。
從圖46所知，在本實施例5的情況下，在對晶片載片臺WS1或者WS2上的晶片W通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL進行分劃板圖象的曝光期間，用第2激光干涉計26Xe、26Ye管理晶片載片臺的位置，在用定位顯微鏡WA進行W上的位置檢出用標記(定位標記)的測量期間，用第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya管理晶片載片臺的位置。但是，曝光結(jié)束后，或者定位標記的測量結(jié)束后，因為各測長軸不能打到各個晶片載片臺的反射面，所以由干涉計系統(tǒng)26進行的晶片載片臺的位置管理變得困難。
因此，在本實施例的投影曝光裝置100中，設(shè)置有第1機械臂201，作為可以使晶片載片臺WS1在圖46中用假想線表示的第3位置，和在圖44中用實線表示的第2位置，和在圖46中晶片載片臺WS2所在的第1位置這3處之間自如移動的移動裝置；第2機械臂221，同樣地可以使晶片載片臺WS2在上述第1位置、第2位置、第3位置這3處之間自如地移動。該第1、第2機械臂201、221也由主控制裝置28控制，該第1、第2機械臂201、221的晶片載片臺的位置控制精度，大致達到±1μm。作為這些機械臂201、221，因為使用了公知的有關(guān)節(jié)機械臂結(jié)構(gòu)，所以省略詳細說明，但為了實現(xiàn)上述的位置控制精度，也可以將在圖46中用符號24A、24B表示的那樣的上下移動銷作為定程器一起設(shè)置。
在此，如果簡單地說明第3位置、第2位置以及第1位置，那么所謂第3位置，是表示在構(gòu)成外部的基片搬送機構(gòu)的一部分的搬送臂和晶片載片臺(WS1,WS2)之間進行晶片傳遞的晶片交換位置；所謂第2位置，是表示在晶片W的裝片結(jié)束后，對于晶片載片臺上的晶片W進行定位的位置，意味第3測長軸Xa和第4測長軸Ya同時射到晶片載片臺的反射面的任意位置，所謂第1位置，表示是在角的定位結(jié)束后，對晶片載片臺上的晶片W進行曝光的位置，意味第1測長軸Xe和第2測長軸Ye同時射到晶片載片臺的反射面的任意位置。
在本實施例中，如上所述，假設(shè)圖46中所示的位置，被分別定為第1位置、第2位置、第3位置，但第2位置，如果滿足上述的定義，則也可以定在任何位置，例如，也可以將基準標記板FM上的標記WM變?yōu)槎ㄎ伙@微鏡WA的檢出區(qū)域內(nèi)的位置作為第2位置。同樣，第1位置如果也滿足上述的定義，則也可以定在任何位置，例如，可以將基準標記板FM變?yōu)橥队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)的位置作為第1位置。
以下，說明上述那樣構(gòu)成的本實施例的投影曝光裝置100的整體動作的流程。
①作為前提，假設(shè)晶片載片臺WS1在第3位置，晶片載片臺WS2在第1位置。首先，在晶片載片臺WS1和搬送臂500之間進行晶片交換。此晶片交換，因為可以和上述實施例一樣用晶片載片臺WS1上的提升中心(晶片提升機構(gòu))和搬送臂500進行，所以這里省略詳細說明，但如上所述因為機械臂是位置確定精度大致在±1μm以下，所以假設(shè)搬送臂500的位置確定精度也和此大致相同。在該晶片交換之前，晶片W被未圖示的予定位裝置大致確定X、Y、θ方向的位置，向晶片載片臺上的裝片的位置并沒有大的偏移，例如相對基準標記板FM1的晶片W的裝片位置也在上述的±1μm以下的誤差范圍內(nèi)。
在此晶片交換中，晶片載片臺WS1并未用激光干涉計管理位置，但因為第1機械臂201抓住了晶片載片臺WS1，所以不產(chǎn)生晶片載片臺WS1到隨便的位置的缺點。進而，在被第1機械臂201抓住期間，假設(shè)驅(qū)動晶片載片臺WS1的線性電機停止(以下相同)。
如果晶片交換(向晶片載片臺WS1的晶片裝片)結(jié)束，則在主控制裝置28中，控制第1機械臂201，使晶片載片臺WS1向著在圖46中用實線表示的第2位置移動，在該位置中，同時復(fù)位第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya。如果該復(fù)位結(jié)束，因為第1機械臂201到此結(jié)束工作，所以該第1機械臂201根據(jù)來自主控制裝置28的指示，由未圖示的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動離開晶片載片臺WS1，回避到?jīng)]有影響的位置。
上述第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya的復(fù)位結(jié)束后，在主控制裝置28中，一邊監(jiān)視干涉計26Xa、26Ya的測量值，一邊通過上述的線性電機控制晶片載片臺WS1的位置，將晶片載片臺WS1上的基準標記板FM1上的標記WM的位置確定在定位顯微鏡WA的檢出區(qū)域內(nèi)。在此，由第1機械臂201確定到的第2位置的位置確定精度，如上所述，大概可能在±1μm以下，因為在該第2位置上干涉計測長軸被復(fù)位，所以其后用0.01μm的分辯能力根據(jù)設(shè)計值(晶片載片臺WS1的反射面和基準標記板上的標記WM的設(shè)計上的相對位置關(guān)系)就可以進行位置控制，其結(jié)果，對于由定位顯微鏡WA進行的標記WM測量，可以以足夠的精度確定晶片載片臺WS1的位置。進而，當把第2位置設(shè)定在將晶片載片臺WS1上的基準標記板FM1上的標記WM的位置確定在定位顯微鏡WA的檢出區(qū)域內(nèi)的位置上時，因為不需要上述干涉計復(fù)位后的晶片載片臺WS1的移動，所以生產(chǎn)率有望進一步提高。
接著，用定位顯微鏡WA測量以該定位顯微鏡WA的檢出中心(指標中心)為基準的基準標記板FM1上的標記WM的位置(ΔWX,ΔWY)，在主控制裝置28中求該測量中的第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya的測量值的平均值(X0,Y0)。由此，當激光干涉計26Xa、26Ya的測量值表示(X0-ΔWX,Y0-ΔWY)時，可知基準標記板FM1上的標記WM在定位顯微鏡WA的檢出中心(指標中心)的正下方。上述第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya的復(fù)位后的一連串動作以下稱為W-SET。
這樣，當在一方的晶片載片臺WS1上進行晶片交換、干涉計復(fù)位以及W-SET的一連串的動作期間，在另一方晶片載片臺WS2上，進行下面的動作。
即，晶片載片臺WS2，如上所述，被用第2機械臂221向第1位置移動，向該第1位置的位置確定控制也在±1μm以內(nèi)的精度進行。在晶片載片臺WS2向該第1位置移動結(jié)束的同時，在主控制裝置28中使第1、第2激光干涉計26Xe、26Ye復(fù)位。
如果該第1、第2激光干涉計26Xe、26Ye的復(fù)位結(jié)束，因為第2機械臂221到此結(jié)束工作，所以該第2機械臂221根據(jù)來自主控制裝置28的指示，由未圖示的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動離開晶片載片臺WS2，回避到?jīng)]有影響的位置。
接著，在主控制裝置28中，一邊監(jiān)視激光干涉計26Xe、26Ye的測量值，一邊通過線性電機控制晶片載片臺WS2的位置，使得將基準標記板FM2上的標記RM的位置經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)重合在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)被形成在分劃板R上的分劃板定位標記(省略圖示)上。這種情況下，由第2機械臂221進行的向第1位置的定位精度，如上所述，大概可以是±1μm以內(nèi)，因為在該第1位置上使干涉計測長軸復(fù)位，所以其后用0.01μm的分辨能力根據(jù)設(shè)計值(晶片載片臺WS2的反射面和基準標記板FM2上的標記RM的設(shè)計上的相對位置關(guān)系)就可以進行位置控制，其結(jié)果，可以用用分劃板定位顯微鏡52A、52B同時觀測分劃板定位標記和基準標記板FM上的標記RM所需要的足夠精度確定晶片載片臺WS2的位置。
接著，用分劃板顯微鏡52A、52B，測量分劃板R上的分劃板定位標記和基準標記板FM2上的標記RM的相對間隔(ΔRX,ΔRY),即測量作為晶片載片臺WS2上的基準點的基準標記RM中心對于作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的中心的分劃板R的圖形的像的投影中心的位置偏移(ΔRX,ΔRY)，在主控制裝置28中，在獲得該分劃板定位顯微鏡52A、52B的測量值的同時，讀取此時激光干涉計26Xe、26Ye的測量值(X1,Y1)。由此，知道激光干涉計26Xe、26Ye的測量值變?yōu)?X1-ΔRX,Y1-ΔRY)的位置，是分劃板定位標記和基準標記板FM2上的標記RM正好通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL重合的位置。以下稱上述第1、第2激光干涉計26Xe、26Ye的復(fù)位后的一連串的動作為R-SET。
②接著，并行進行晶片載片臺WS1一側(cè)的晶片定位和晶片載片臺WS2一側(cè)的曝光。即，上述第3、第4激光干涉計26Xa、26Ya的復(fù)位后，晶片載片臺WS1的位置根據(jù)激光干涉計26Xa、26Ya的測量值管理，在主控制裝置28中，一邊監(jiān)視干涉計26Ya、26Xa的測量值一邊順序移動晶片載片臺WS1，根據(jù)定位顯微鏡WA的輸出在(Xa、Ya)坐標系上進行在晶片W上的多個拍照區(qū)域內(nèi)被預(yù)先設(shè)定的樣本拍照區(qū)域的位置檢出用標記(定位標記)位置的測量。這種情況下，因為求得基準標記板FM1上的標記WM來到定位顯微鏡WA的檢出中心的正下方時的測量值(X0-ΔX,Y0-ΔY)，所以為了根據(jù)該值，和基準標記WA和各定位標記的相對位置的設(shè)計值，將確定晶片W上的各定位標記確定在晶片定位顯微鏡WA的檢出區(qū)域內(nèi)，通過運算求可以使晶片載片臺WS1移動到激光干涉計26Ya、26Xa的測量值表示的某個位置，根據(jù)此演算結(jié)果順序移動晶片載片臺WS1。
為了進行晶片W的X、Y、θ的對位，最少使用X測量標記2個和Y測量標記1個(或者X測量標記1個和Y測量標記2個)進行測量即可，但這里，作為EGA樣本拍照，假設(shè)用不在一直線上的X測量標記3個以上、不在一直線上的Y測量標記3個以上進行測量。
而后，使用該測量出的各樣本拍照的定位標記(晶片標記)位置和設(shè)計上的拍照區(qū)域的排列數(shù)據(jù)，進行如與美國專利第4,780,617號對應(yīng)的特開昭61-44429號所揭示那樣的采用最小二乘法的統(tǒng)計運算，求晶片W上的上述多個拍照區(qū)域的全部排列數(shù)據(jù)。但是，希望從計算結(jié)果中獲取前面求出的基準標記板FM1上的標記WM來到定位顯微鏡WA的檢出中心的正下方時的干涉計的值(X0-ΔX,Y0-ΔY)和差，變換為以基準標記板FM1上的基準標記WA為基準的數(shù)據(jù)。由此，充分了解到需要基準標記板FM1上的標記WM和晶片W上的各拍照區(qū)域的基準點的相對位置關(guān)系。
這樣，就可以在晶片載片臺WS1一側(cè)進行精確定位(EGA)，同時并行地在晶片載片臺WS2一側(cè)如以下那樣進行分劃板R的圖形的像和晶片W上的拍照區(qū)域的既成的圖形的重合曝光。
即，在主控制裝置28中，根據(jù)上述位置偏移誤差的測量結(jié)果，和此時的晶片載片臺WS2的坐標位置(Xe,Ye)，和預(yù)先通過定位動作和上述同樣算出的以基準標記板FM2上的基準標記WA為基準的各拍照的排列坐標數(shù)據(jù)，一邊監(jiān)視干涉計26Ye、26Xe的測量值，一邊將晶片W上的各拍照區(qū)域位置確定在曝光位置，在開關(guān)控制照明光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的快門的同時，用步進掃描方式順序在晶片W上曝光光束網(wǎng)圖形。在此，盡管在對晶片載片臺WS2上的晶片W曝光前，復(fù)位了干涉計26Xe、26Ye(干涉計的測長軸一旦脫離)，但如果詳細敘述可以高精度對位的理由，則是因為，基準標記板FM2上的標記WM和標記RM的間隔已知，由此前進行精確定位(EGA)和上述同樣地算出基準標記板FM2上的標記WM和晶片W上的各拍照區(qū)域的基準點的相對位置關(guān)系，再測量分劃板R上的分劃板定位標記在晶片載片臺WS2上的何處(即，作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)的基準點的分劃板的圖形的像的投影中心(和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心一致)和作為晶片載片臺WS2上的基準點的標記RM的相對位置關(guān)系)，所以，根據(jù)這些測量結(jié)果，就可以知道第1、第2激光干涉計26Xe、26Ye的測量值的哪一個，可實現(xiàn)分劃板R的圖形的像和晶片W上各拍照區(qū)域的準確重合。
③如上述那樣，如果在晶片載片臺WS1一側(cè)精確定位(EGA)結(jié)束，在晶片載片臺WS2一側(cè)對晶片W上的全部拍照區(qū)域的分劃板圖形的曝光結(jié)束，則使晶片載片臺WS1向投影光學(xué)系統(tǒng)PL的下方的第1位置移動，使晶片載片臺WS2移動到作為晶片交換位置的第3位置。
即，晶片載片臺WS1根據(jù)來自主控制裝置28的指示由第1機械臂201捕捉，被移動到第1位置。向第1位置的位置確定控制也在±1μm以內(nèi)的精度進行。在向該第1位置移動晶片載片臺WS1的動作結(jié)束的同時，在主控制裝置28中使第1、第2激光干涉計26Xe、26Ye復(fù)位。
如果該復(fù)位結(jié)束，因為第1機械臂201到此結(jié)束工作，所以該第1機械臂201根據(jù)來自主控制裝置28的指示由未圖示的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動離開晶片載片臺WS1回避到不引起干擾的位置。
接著，在主控制裝置28中，和上述的晶片載片臺WS2一側(cè)同樣地進行R-SET。由此，測量分劃板定位標記和基準標記板FM1上的標記RM的相對間隔(ΔRX,ΔRY)，即測量作為晶片載片臺WS2上的基準點的基準標記RM中心對作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的基準點的分劃板R的圖形的像的投影中心的位置偏移(ΔRX,ΔRY)以及該偏移測量時的載片臺坐標位置(X1,Y1)。
在晶片載片臺WS1一側(cè)如上所述，在進行干涉計復(fù)位以及R-SET期間，對應(yīng)來自主控制裝置28的指示，第2機械臂221捕捉曝光動作結(jié)束后的晶片載片臺WS2，為了晶片交換使晶片載片臺WS2移動到晶片交接位置(第3位置)，此后和晶片載片臺WS1同樣地進行晶片交換、干涉計復(fù)位以及W-SET。
④接著，在主控制裝置28中，和上述一樣地控制兩載片臺的動作，使得在晶片載片臺WS1一側(cè)用步進掃描方式在晶片W上順序曝光光束網(wǎng)圖形，同時并行地在晶片載片臺WS2一側(cè)進行精確定位(EGA)。
⑤其后，由主控制裝置28控制兩個載片臺WS1、WS2的動作，和第1、第2機械臂的動作，順序重復(fù)此前說明過的①～④的動作。
以上說明的在兩個載片臺WS1、WS2上進行的并行動作的流程被展示在圖47上。
如上所述，如果采用本實施例5的投影曝光裝置100，因為可以并行進行晶片載片臺WS1以及晶片載片臺WS2內(nèi)的一方的載片臺一側(cè)的曝光動作和另一方的載片臺一側(cè)的載片臺一側(cè)的精確定位動作，所以與按照時間順序進行晶片交換、精確定位、曝光的以往技術(shù)相比，可以期待生產(chǎn)率大幅度提高。這是因為，通常，在曝光處理程序中，精確定位動作和曝光感動作所需要的時間長的緣故。
另外，如果采用本實施例，因為以干涉計系統(tǒng)26的測長軸脫離為前提，所以各晶片載片臺的反射面(使用移動鏡的情況下是移動鏡)的長度比晶片直徑略長，和以測長軸不脫離為前提的以往技術(shù)相比，晶片載片臺可以小型化和輕型化，由此可以期待載片臺控制性能的提高。
進而，在上述實施例中，因為以干涉計系統(tǒng)的測長軸脫離為前提，在定位前、曝光前，分別測定載片臺上的基準標記板FM上的標記位置，所以投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心和定位顯微鏡WA的檢測中心的中心距離(基準線數(shù)量)無論多長都沒有關(guān)系，使投影光學(xué)系統(tǒng)PL和定位顯微鏡WA的間隔離開足夠的距離，晶片載片臺WS1和晶片WS2也不會發(fā)生干擾等，可以同時進行晶片定位和曝光。
另外，在上述實施例中，因為干涉計系統(tǒng)具備在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影中心垂直交叉的第1測長軸Xe和第2測長軸Ye，以及在定位顯微鏡WA的檢出中心垂直的第3測長軸Xa和第4測長軸Ya，所以無論在定位動作時還是在曝光時都可以正確管理晶片載片臺的2維位置。
再加上，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的側(cè)面、定位顯微鏡WA的側(cè)面固定了干涉計用固定鏡14X、14Y、18X、18Y，所以在定位測量中、曝光中只要不限制固定鏡的變動，即使因時效性變化和裝置的振動等固定鏡位置變動，也不會因該變動產(chǎn)生晶片載片臺的位置控制加速下降等的問題。因而，例如，即使將定位顯微鏡WA制成可以上下移動的結(jié)構(gòu)也不會發(fā)生任何問題。
進而，在上述實施例5中，說明了用第1、第2機械臂201、221使晶片載片臺WS2移動于第1位置、第2位置以及第3位置這3處位置之間的情況，但本發(fā)明并不限于此，例如在設(shè)置成在第2位置進行晶片交換時，也可以用第1、第2機械臂201、221，使晶片載片臺WS1、晶片載片臺WS2移動于第1位置和第2位置之間。這種情況下，在主控制裝置28中，在控制兩個載片臺并行進行了晶片載片臺WS1以及晶片載片臺WS2內(nèi)的一方的載片臺上的晶片曝光動作，和另一方的載片臺上的晶片W的定位動作之后，用第1、第2機械臂201、221交換兩個載片臺的位置。
另外，在上述實施例5中，說明了根據(jù)EGA測量對載片臺上的晶片W進行步進掃描方式曝光的情況，但并不限于此，也可以用芯片接著芯片一邊反復(fù)定位、曝光一邊在晶片W上的各拍照區(qū)域上順序投影曝光光束網(wǎng)的圖形的像。即使這種情況下，也因為可以測量各定位標記對在定位時被形成在載片臺上的基準標記板FM上的標記WM的相對位置，所以可以根據(jù)該相對位置和上述同樣地在各拍照區(qū)域上使分劃板圖形的像重合。這種芯片接著芯片的方式，希望在晶片W上的拍照區(qū)域數(shù)少的情況下采用。當拍照區(qū)域數(shù)多的情況下，從防止生產(chǎn)率下降的觀點考慮，希望采用上述EGA方法。
另外，在上述實施例5中，說明了第1機械臂201使一方的載片臺WS1在第1位置、第2位置以及第3位置這3個位置之間移動，第2機械臂221使另一方的載片臺WS2在第1位置、第2位置以及第3位置這3個位置之間移動的情況下，但本發(fā)明并不限于此，例如通過采用一個的機械臂201使載片臺WS1(或者WS2)從第1位置運動到第3位置的途中停放在第1位置、第2位置以及第3位置以外的位置，另一個的機械臂221使該載片臺WS1(或者WS2)從第1位置移動到第3位置等的方式，可以將一個機械臂201專用于搬送兩個載片臺到第2位置和第1位置，將另一個機械臂221專用于搬送兩個載片臺到第3位置和第2位置。
另外，作為構(gòu)成干涉計系統(tǒng)26的各激光干涉計，可以使用多軸的干涉計，不僅測量晶片載片臺的X、Y的行進位置，而且還測量偏移和傾斜。以下，根據(jù)圖48說明本發(fā)明的實施例6。這里，和上述實施例5相同或者相等的構(gòu)成部分使用同一符號并省略其說明。
本實施例6，晶片載片臺WS1由載片臺主體WS1a，和可以在該載片臺WS1a上離合的同一形狀的基板保持部件WS1b這2部分構(gòu)成并可以分離，同樣地，晶片載片臺WS2由載片臺主體WS2a，和可以在該載片臺WS2a上離合的同一形狀的基板保持部件WS2b這2部分構(gòu)成并可以分離，這是實施例6的特征。
在基片保持部件WS1b、WS2b上，在通過未圖示的晶片托架吸附保持晶片W的同時，在其側(cè)面分別形成作為干涉計用反射鏡功能的反射面。另外，在這些基板保持部件WS1b、WS2b上，分別在其上面設(shè)置有基準標記板FM1、FM2。
在本實施例6中，和上述實施例5大致相同，在晶片載片臺WS1、WS2上進行并行處理，但在一方的載片臺一側(cè)定位動作結(jié)束，在另一方的載片臺一側(cè)曝光動作結(jié)束時刻，由主控制裝置28控制第1、第2機械臂201、221，在將定位動作結(jié)束的載片臺一側(cè)的基板保持部件WS1b(或者WS2b)搬送(移動)到停在第1位置上的載片臺主體WS2a上的同時，將曝光結(jié)束后的載片臺一側(cè)的基板保持部件WS2b(或者WS1b)搬送到停止在第2位置上的載片臺主體WS1a，如此進行基板保持部件WS1b、WS2Bd交換。在交換基板保持部件WS1b、WS2b時，因為由于干涉計系統(tǒng)26的測長軸脫離不能進行晶片載片臺WS1、WS2的位置管理，所以其間載片臺定程器30a、30b處理將兩個載片臺主體WS1a、WS2a保持在定程器位置上。這種情況下，晶片交換由未圖示的搬送臂在第2位置進行。
在本實施例6中，從圖48很容易想象，作為第2位置，被確定為例如基板標記板FM上的標記WM成為定位顯微鏡WA的基礎(chǔ)區(qū)域內(nèi)的位置，作為第1位置，被設(shè)定為基準標記板FM上的標記FM成為投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域內(nèi)的位置，因而，可以用主控制裝置28在使基板保持部件WS1b、WS2b向載片臺主體上移動的同時，進行干涉計系統(tǒng)26的測長軸的復(fù)位以及R-SET或者W-SET。
使用本實施例6也可以獲得和上述實施例5同樣的效果。進而，在上述實施例6中，說明了第1、第2機械臂201、221使基板保持部件在第1位置和第2位置之間移動的情況，但也可以和上實施例1一樣，設(shè)置成第1、第2機械臂201、221使基板保持部件在第1位置、第2位置以及第3位置這3個位置之間移動。這種情況下，因為可以在和投影光學(xué)系統(tǒng)PL、定位顯微鏡WA沒關(guān)系的位置進行晶片交換，所以例如即使在定位顯微鏡WA下方的工作距離窄的情況下，也不會發(fā)生定位顯微鏡WA妨礙晶片交換的故障等問題。
進而，在上述實施例5、6中，作為干涉計系統(tǒng)26的測長軸一旦脫離時的對策，說明了使用機械臂和載片臺定程器的情況，但并不限于此，例如也可以在晶片載片臺下面預(yù)先刻兩維光柵，從掃描行走面之下用光學(xué)式的編碼器讀取位置，只要是可以在干涉計測長軸一旦脫離的狀態(tài)下正確將載片臺移動到下個位置的裝置，或者可以將載片臺主體保持于已停止的規(guī)定位置上的裝置，可以使用任何裝置。
另外，在上述實施例5、實施例6中，說明了設(shè)置了2個獨立移動的晶片載片臺的情況，但也可以設(shè)置3個以上的獨立移動的晶片載片臺。當設(shè)置了3個晶片載片臺的情況下，也可以并行進行例如曝光動作、定位動作、晶片平坦度測量動作。另外，也可以設(shè)置多個投影光學(xué)系統(tǒng)PL和定位顯微鏡WA。當有多個投影光學(xué)系統(tǒng)的情況下，可以同時并行進行和定位動作不同的兩種圖形的曝光動作，適合于所謂的雙重曝光。
進而，在上述實施例中，展示了本發(fā)明被使用于步進掃描方式的投影曝光裝置的情況，但是本發(fā)明的使用范圍并不限于此，不用說本發(fā)明適用于步進掃描方式的投影曝光裝置，除此之外，例如還可以適用于電子束直接復(fù)制裝置等的曝光裝置。
如上所述，如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置以及投影曝光方法，就可以進一步提高生產(chǎn)率。如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置以及投影曝光方法，則具有可以實現(xiàn)生產(chǎn)率提高以及基片載片臺的小型化和輕量化這一以往沒有的優(yōu)異效果。如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置以及通用曝光方法，則在可以進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以防止兩載片臺相互之間的干擾影響。
如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置以及投影曝光方法，則在可以進一步提高生產(chǎn)率的同時，可以防止兩載片臺之間的干擾。如果采用本發(fā)明的曝光方法，在可以提高生產(chǎn)率的同時，可以與掃描量無關(guān)地決定基片載片臺的大小。如果采用本發(fā)明的曝光裝置，通過并行處理一方的基片載片臺上的曝光動作和另一方的載片臺上的定位動作，就可以提高生產(chǎn)率。
如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置以及投影曝光方法，就可以在進一步提高生產(chǎn)率的同時，進行高精度的聚焦、矯正控制。如果采用本發(fā)明的投影曝光方法，即使在使用根據(jù)樣本拍照區(qū)域的排列進行掩模對位的EGA的情況下，也可以在進一步提高生產(chǎn)率的同時，進行高精度的聚焦、矯正控制。如果采用本發(fā)明的投影曝光裝置，通過將在曝光感應(yīng)基片的外周附近的拍照區(qū)域時不能預(yù)測量的內(nèi)側(cè)的聚焦信息作為預(yù)測量數(shù)據(jù)用于聚焦控制，就可以在提高生產(chǎn)率的同時，進行高精度的聚焦、矯正控制。
如果采用本發(fā)明的掃描曝光方式，就可以在進一步提高生產(chǎn)率的同時，進行高精度的聚焦、矯正。因而，本發(fā)明的曝光裝置、曝光裝置以及曝光方法，非常適合于用光刻法制造半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件。
權(quán)利要求
1.投影曝光裝置，將形成在掩模上的圖形投影在感應(yīng)基片上由此曝光感應(yīng)基片，該裝置包括投影系統(tǒng)，位于曝光光束的傳輸路徑中，將圖形的像投射到感應(yīng)基片上；載片臺系統(tǒng)，位于投影系統(tǒng)的圖象平面一側(cè)上，具有第1基片載片臺和第2基片載片臺，在保持感應(yīng)基片的同時，每一個載片臺都可以獨立地在平面內(nèi)移動；第1干涉計系統(tǒng)，與載片臺系統(tǒng)功能相關(guān)，具有5個測量軸，在基片交換操作和第1基片載片臺的檢測操作中的至少一個操作過程期間監(jiān)測第1基片載片臺；第2干涉計系統(tǒng)，與載片臺系統(tǒng)功能相關(guān)，具有5個測量軸，在第2基片載片臺的曝光操作期間監(jiān)測第2基片載片臺；以及控制系統(tǒng)，與載片臺系統(tǒng)、第1干涉計系統(tǒng)和第2干涉計系統(tǒng)功能相關(guān)，根據(jù)第1和第2干涉計系統(tǒng)的測量結(jié)果，通過移動第1基片載片臺控制載片臺系統(tǒng)執(zhí)行基片交換操作和檢測操作中的至少一個操作，同時通過移動第2基片載片臺對保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片執(zhí)行曝光操作。
2.權(quán)利要求1的投影曝光裝置，其特征在于在曝光操作期間，在掃描方向移動第2基片載片臺的同時曝光感應(yīng)基片上的各個區(qū)域。
3.權(quán)利要求2的投影曝光裝置，其特征在于所述第1和第2干涉計系統(tǒng)均具有平行于掃描方向的測量軸和平行于與掃描方向垂直的非掃描方向的測量軸。
4.權(quán)利要求3的投影曝光裝置，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)測量第2基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
5.權(quán)利要求4的投影曝光裝置，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的傾斜和在非掃描方向上的位置。
6.權(quán)利要求4的投影曝光裝置，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的轉(zhuǎn)動、傾斜和在非掃描方向上的位置。
7.權(quán)利要求4的投影曝光裝置，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的傾斜和在掃描方向上的位置。
8.權(quán)利要求4的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
9.權(quán)利要求8的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸和平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的傾斜。
10.權(quán)利要求8的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
11.權(quán)利要求3的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
12.權(quán)利要求11的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜。
13.權(quán)利要求12的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的位置和傾斜。
14.權(quán)利要求1的投影曝光裝置，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)監(jiān)測第1基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜，所述第2干涉計系統(tǒng)監(jiān)測第2基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜。
15.權(quán)利要求2的投影曝光裝置，其特征在于在第2基片載片臺的曝光操作期間，所述第1基片載片臺和所述第2基片載片臺在垂直于掃描方向的方向上彼此分離地移動。
16.權(quán)利要求2的投影曝光裝置，還包括標記檢出系統(tǒng)，在垂直于掃描方向的方向上與投影系統(tǒng)分開設(shè)置，在檢測期間檢出感應(yīng)基片的對準信息。
17.權(quán)利要求1的投影曝光裝置，其特征在于執(zhí)行基片交換操作和檢測操作中的至少一個操作的第1基片載片臺的移動區(qū)與執(zhí)行曝光操作的第2基片載片臺的移動區(qū)重疊。
18.權(quán)利要求1的投影曝光裝置，其特征在于移動第1基片載片臺時第2基片載片臺不會振動。
19.投影曝光方法，通過投影光學(xué)系統(tǒng)將形成在掩模上的圖形投影在感應(yīng)基片上由此曝光感應(yīng)基片，該方法包括制備第1基片載片臺和第2基片載片臺，在保持感應(yīng)基片的同時，每一個載片臺都可以獨立地在2維平面上移動；在對保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片執(zhí)行曝光操作的同時，使用第1基片載片臺，執(zhí)行基片交換操作和檢測操作中的至少一個操作；在基片交換操作和檢測操作中的至少一個操作過程期間，使用具有5個測量軸的第1干涉計系統(tǒng)監(jiān)測所述第1基片載片臺；以及在曝光操作期間，使用具有5個測量軸的第2干涉計系統(tǒng)監(jiān)測所述第2基片載片臺。
20.權(quán)利要求19的投影曝光方法，其特征在于在曝光操作期間，在掃描方向移動第2基片載片臺的同時曝光保持在第2基片載片臺上的感應(yīng)基片上的各個區(qū)域。
21.權(quán)利要求20的投影曝光方法，其特征在于所述第1和第2干涉計系統(tǒng)均具有平行于掃描方向的測量軸和平行于與掃描方向垂直的非掃描方向的測量軸。
22.權(quán)利要求21的投影曝光方法，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)測量第2基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
23.權(quán)利要求22的投影曝光方法，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的傾斜和在非掃描方向上的位置。
24.權(quán)利要求22的投影曝光方法，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的轉(zhuǎn)動、傾斜和在非掃描方向上的位置。
25.權(quán)利要求22的投影曝光方法，其特征在于所述第2干涉計系統(tǒng)使用平行于掃描方向的測量軸測量第2基片載片臺的傾斜和在掃描方向上的位置。
26.權(quán)利要求22的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
27.權(quán)利要求26的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸和平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的傾斜。
28.權(quán)利要求26的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
29.權(quán)利要求21的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)測量第1基片載片臺的轉(zhuǎn)動和傾斜。
30.權(quán)利要求29的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于非掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜。
31.權(quán)利要求30的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)使用平行于掃描方向的測量軸測量第1基片載片臺的位置和傾斜。
32.權(quán)利要求19的投影曝光方法，其特征在于所述第1干涉計系統(tǒng)測量第1基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜，所述第2干涉計系統(tǒng)測量第2基片載片臺的位置、轉(zhuǎn)動和傾斜。
33.權(quán)利要求20的投影曝光方法，其特征在于在第2基片載片臺的曝光操作期間，所述第1基片載片臺和所述第2基片載片臺在垂直于掃描方向的方向上彼此分離地移動。
34.權(quán)利要求20的投影曝光方法，其特征在于檢測操作包括使用在垂直于掃描方向的方向上與投影系統(tǒng)分開設(shè)置的標記檢出系統(tǒng)檢出感應(yīng)基片的對準信息。
35.權(quán)利要求19的投影曝光裝置，其特征在于執(zhí)行基片交換操作和檢測操作中的至少一個操作的第1基片載片臺的移動區(qū)與執(zhí)行曝光操作的第2基片載片臺的移動區(qū)重疊。
36.權(quán)利要求19的投影曝光裝置，其特征在于移動第1基片載片臺時第2基片載片臺不會振動。
37.設(shè)備制造方法，包括應(yīng)用權(quán)利要求19中所述方法的曝光工藝。
全文摘要
保持基片的2個載片臺WS1、WS2可以在定位系統(tǒng)24a下的位置信息測量區(qū)域PIS和投影光學(xué)系統(tǒng)PL下的曝光區(qū)域EPS之間獨立地移動。在上述WS1上正在進行晶片交換以及對位期間,可以在載片臺WS2上曝光晶片W2。晶片WS1的各拍照區(qū)域的位置在區(qū)域PIS中被作為相對形成在載片臺WS1上的基準標記的相對位置求出。因為相對位置信息在晶片WS1被移動到區(qū)域EPS被曝光時,用于相對曝光圖形的對位,所以在載片臺移動時不需要連續(xù)監(jiān)視載片臺的位置。通過使用2個晶片載片臺WS1、WS2并行處理曝光動作就可以提高生產(chǎn)率。
文檔編號G03F7/20GK1322972SQ0111766
公開日2001年11月21日 申請日期1997年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月28日
發(fā)明者西健爾, 太田和哉 申請人:株式會社尼康