【手続補正書】
【提出日】平成17年1月19日(2005.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、
感応基板を保持して２次元平面内を移動可能な第１基板ステージと；
感応基板を保持して前記第１基板ステージと同一平面内を前記第１基板ステージとは独立に移動可能な第２基板ステージと；
前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上又は前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系と；
前記投影光学系の投影中心と前記アライメント系の検出中心とを通る第１軸方向の一方側から前記第１基板ステージの前記第１軸方向の位置を常に計測する第１測長軸と、前記第１軸方向の他方側から前記第２基板ステージの前記第１軸方向の位置を常に計測する第２測長軸と、前記投影光学系の投影中心で前記第１軸と垂直に交差する第３測長軸と、前記アライメント系の検出中心で前記第１軸と垂直に交差する第４測長軸とを備え、これらの測長軸により前記第１及び第２基板ステージの２次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと；
前記第１基板ステージ及び第２基板ステージの内の一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記第３測長軸の計測値を用いて管理され，該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記第１基板ステージ及び第２基板ステージの内の他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系の検出結果と前記干渉計システムの第４測長軸の計測値とを用いて検出されるように前記２つの基板ステージの動作を制御した後に、前記第３測長軸の計測値を用いて前記他方のステージの位置計測が可能な状態で前記第３測長軸の干渉計をリセットするとともに、前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージ上の基準点が位置決めされるように前記他方のステージの動作を制御する制御手段と；
を有する投影露光装置。
【請求項２】
前記投影光学系に関して前記アライメント系の反対側に前記第１軸上に検出中心を有する別のアライメント系を有し、
前記干渉計システムは、前記別のアライメント系の検出中心で前記第１軸と垂直に交差する第５測長軸を備え、
前記制御手段は、前記一方のステージの位置が前記干渉計システムの前記第３測長軸の計測値を用いて管理され，該一方のステージに保持された感応基板が露光される間に、前記他方のステージに保持された感応基板上のアライメントマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係が前記アライメント系の検出結果と前記干渉計システムの第４測長軸の計測値とを用いて検出されるように前記２つの基板ステージの動作を制御した後に、前記第５測長軸の計測値を用いて前記一方のステージの位置計測が可能な状態で前記第５測長軸の干渉計をリセットするとともに、前記別のアライメント系の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点が位置決めされるように前記一方のステージの動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
【請求項３】
前記第１基板ステージ及び前記第２基板ステージとの間で感応基板の受け渡しを行なう搬送システムをさらに有し、
前記制御手段は、前記別のアライメント系の検出領域内に前記一方の基板ステージ上の基準点を位置決めした状態で、前記一方のステージと前記搬送システムとの間で基板の受け渡しを行なうことを特徴とする請求項２に記載の投影露光装置。
【請求項４】
前記第１基板ステージ及び前記第２基板ステージ上には前記ステージの基準点としての基準マークがそれぞれ形成され、
前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点は前記マスクのパターン像の投影中心であり、
前記マスクのパターン像の投影中心と前記ステージ上の基準マークとの相対位置関係を前記マスクと前記投影光学系を介して検出するマーク位置検出手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
【請求項５】
マスクのパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光方法であって、
感応基板を保持して各々同一の平面内を独立に移動可能な２つの基板ステージを用意し、
所定の干渉計により前記２つのステージの内の一方の位置計測を行いながら、該一方のステージに保持された感応基板上に前記マスクのパターン像を投影露光し、
前記一方のステージに保持された基板の露光中に、前記所定の干渉計とは別の干渉計により前記２つのステージの内の他方のステージの位置計測を行いながら、該他方のステージに保持された基板上の位置合わせマークと前記他方のステージ上の基準点との位置関係を計測し、
前記一方のステージに保持された基板の露光終了後に、前記所定の干渉計により前記他方のステージの位置計測が可能な状態で前記所定の干渉計のリセットをするとともに、前記投影光学系の投影領域内の所定の基準点との位置関係を検出可能な位置に前記他方のステージの基準点を位置決めし、
前記計測された位置関係に基づき、前記リセットされた所定の干渉計を用いて前記他方のステージ上に保持された感応基板とマスクのパターン像との位置合わせを行うことを特徴とする投影露光方法。
【請求項６】
マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、
感応基板を保持して２次元平面内を移動可能な第１基板ステージと；
感応基板を保持して前記第１基板ステージと同一平面内を前記第１基板ステージとは独立に移動可能な第２基板ステージと；
前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された感応基板上のマークを検出するためのアライメント系と；
前記投影光学系の投影中心と前記アライメント系の検出中心とを通る第１軸方向の一方側から前記第１基板ステージの前記第１軸方向の位置を計測するための第１測長軸と、前記第１軸方向の他方側から前記第２基板ステージの前記第１軸方向の位置を計測するための第２測長軸と、前記投影光学系の投影中心で前記第１軸と直交する第３測長軸と、前記アライメント系の検出中心で前記第１軸と直交する第４測長軸とを備え、これらの測長軸により前記第１及び第２基板ステージの２次元位置をそれぞれ計測する干渉計システムと；
前記第１基板ステージ及び前記第２基板ステージの内の一方のステージの位置を前記干渉計システムの第３測長軸を用いて管理しつつ該一方のステージ上の感応基板を露光している間に、前記他方のステージの位置を前記干渉計システムの第４測長軸を使って管理しつつ前記他方のステージに保持された感応基板上のマークと前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を前記アライメント系を用いて求めるとともに、前記一方のステージに保持された感応基板の露光後に、前記他方のステージの位置を前記第３測長軸を用いて管理しつつ前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求める制御手段と；
を有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項７】
前記一方のステージに保持された感応基板の露光後であって前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めるときに、前記干渉計システムの第３測長軸の計測値をリセットすることを特徴とする請求項６に記載の投影露光装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記他方のステージに保持された感応基板上のマークとその他方のステージ上の基準マークとの位置関係及び、前記投影光学系による前記マスクのパターン像の投影位置と前記他方のステージ上の基準マークとの位置関係を求めたときの前記第３測長軸の計測結果に基づいて前記他方のステージの位置を制御しながら前記他方のステージに保持された感応基板を露光することを特徴とする請求項６に記載の投影露光装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記他方のステージに保持された感応基板の露光後に、前記他方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入るように前記他方のステージを位置決めして感応基板の交換を行うことを特徴とする請求項８に記載の投影露光装置。
【請求項１０】
前記他方のステージ上の基準マークを前記アライメント系で検出するときに前記干渉計システムの第４測長軸の計測値をリセットすることを特徴とする請求項９に記載の投影露光装置。
【請求項１１】
マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して感応基板上に投影露光する投影露光装置であって、
感応基板を保持して２次元平面内を移動可能な第１基板ステージと；
感応基板を保持して前記第１基板ステージと同一平面内を前記第１基板ステージとは独立に移動可能な第２基板ステージと；
前記第１基板ステージ及び前記第２基板ステージとの間で感応基板の受け渡しを行う搬送システムと；
前記投影光学系とは別に設けられ、前記基板ステージ上の基準マーク及び前記基板ステージに保持された基板上のマークを検出するためのアライメント系と；
前記第１基板ステージと前記第２基板ステージの内の一方のステージが前記搬送システムと感応基板の受け渡しを行う間に、他方のステージが露光動作を行うように前記２つの基板ステージを制御する制御手段とを有し、
該制御手段は、前記一方のステージが前記搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行うときに前記一方のステージ上の基準マークが前記アライメント系の検出領域内に入るように前記一方のステージを制御することを特徴とする投影露光装置。
【請求項１２】
パターンの像を感応基板上に投影して、該感応基板を露光する投影露光装置であって、
干渉計用の反射面を有し、感応基板を保持して２次元方向に移動可能な第１ステージと；
干渉計用の反射面を有し、感応基板を保持して、前記第１ステージとは独立に、２次元方向に移動可能な第２ステージと；
前記ステージに配置された基準と、該ステージに保持された感応基板上のショット領域との第１位置関係を求めるための第１アライメント系と；
前記第１アライメント系に対して第１軸方向に離れて配置され、前記パターン像を感応基板上に投影するための投影光学系と；
前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記ステージに配置された基準との第２位置関係を求めるための第２アライメント系と；
前記第１位置関係を求めるために前記第１アライメント系を用いて一方のステージ上の感応基板のマーク検出を行うアライメント動作が行われるときに前記一方のステージの前記第１軸方向の位置を、前記第１軸方向の一側から計測するための第１測長軸と、前記投影光学系を用いて他方のステージ上の感応基板の露光を行う露光動作が行われるときに前記他方のステージの前記第１軸方向の位置を、前記第１軸方向の他側から計測するための第２測長軸と、前記感応基板に対する露光動作が行われている前記他方のステージの前記第１軸方向に垂直な第２軸方向の位置を計測可能に配置され、前記露光動作の終了後、前記他方のステージの反射面から外れる第３測長軸と、前記露光動作と並行して、前記感応基板に対するアライメント動作が行われている前記一方のステージの前記第２軸方向の位置を計測可能に配置され、前記アライメント動作の終了後、前記一方のステージの反射面から外れる第４測長軸とを有する干渉計システムと；を備え、
前記一方のステージ上の前記感応基板に対するアライメント動作の間に、その感応基板上のマークを検出して、当該感応基板上のショット領域と前記一方のステージに配置された基準との第１位置関係が求められ、
前記一方のステージ側の前記アライメント動作、及び前記他方のステージ側の前記露光動作の終了後に、前記第２アライメント系を使って、前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記一方のステージの基準との第２位置関係が求められ、
前記第２位置関係が求められた後に、前記第１位置関係と前記第２位置関係とに基づいて前記一方のステージの位置を制御しながら、前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域が順次露光される投影露光装置。
【請求項１３】
前記第２アライメント系を用いて前記投影光学系による前記パターン像の投影位置と前記一方のステージの基準との第２位置関係を求めるときに、前記一方のステージの位置は前記干渉計システムの第２測長軸を使って計測される請求項１２に記載の投影露光装置。
【請求項１４】
ベース部材を更に備え、
前記第１及び第２ステージは、前記ベース部材上でそれぞれ独立に２次元方向に移動可能である請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の投影露光装置。
【請求項１５】
前記第１ステージと前記第２ステージとが交互に前記投影光学系の像面側に移動され、複数の感応基板が順次露光される請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の投影露光装置。
【請求項１６】
前記一方のステージに配置された基準は、第１基準マークと第２基準マークとを有し、
前記第１測長軸を使って前記一方のステージの位置を計測しながら、前記第１アライメント系を使って前記一方のステージ上の感応基板上のマークと前記第１基準マークとを検出することによって前記第１位置関係が求められ、
前記第２測長軸を使って前記一方のステージの位置を計測しながら、前記第２アライメント系を使って前記第２基準マークと前記パターンが形成されたマスクのマークとの位置関係を前記投影光学系を介して検出することによって前記第２位置関係が求められ、
前記第１位置関係と前記第２位置関係とに基づいて、前記投影光学系によるパターン像の投影位置と前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域との位置関係が決定され、該決定された位置関係に基づいて、前記一方のステージに保持された感応基板上のショット領域が露光される請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の投影露光装置。
【請求項１７】
感応基板の搬送を行う基板搬送システムをさらに備え、
前記アライメント動作に先立ち、前記他方のステージでの露光動作と並行して、前記一方のステージと前記基板搬送システムとの間で感応基板の受け渡しが行われ、
前記搬送システムと感応基板の受け渡しを行った後に、前記第１測長軸が前記一方のステージの位置を計測可能な状態で、前記第１アライメント系で前記第１基準マークの検出が行われる請求項１６に記載の投影露光装置。
【請求項１８】
前記基板搬送システムは、前記投影光学系に対して前記第１軸方向に離れて配置されている請求項１７に記載の投影露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
これによれば、制御手段により、第１基板ステージ及び第２基板ステージの内の一方のステージが搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行う間に、他方のステージが露光動作を行うように両ステージの動作が制御される。従って、先に説明した時間Ｔ１の動作と、時間Ｔ４の動作とが並行処理できる。また、制御手段により、一方のステージが搬送システムとの間で感応基板の受け渡しを行うときに一方のステージ上の基準マークがアライメント系の検出領域内に入るように一方のステージが制御されるので、アライメント開始動作である基準マークの位置計測と感応基板の交換とを基板ステージの静止状態で行なうことができる。更に、基板交換位置からアライメント開始位置への基板ステージの移動時間が零となるのに加え、先に説明した時間Ｔ１、時間Ｔ２及び時間Ｔ３の動作を一方の基板ステージ側で行ない、時間Ｔ４の動作を他方の基板ステージ側で行なうことが可能になる。従って、時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）を要していた従来のシーケンシャルな処理に比べてスループットを向上させることが可能になる。
また本発明は、パターンの像を感応基板上に投影して、該感応基板を露光する投影露光装置であって、干渉計用の反射面（２１）を有し、感応基板（Ｗｌ）を保持して２次元方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に移動可能な第１ステージ（ＷＳｌ）と；干渉計用の反射面（２３）を有し、感応基板（Ｗ２）を保持して、第１ステージ（ＷＳｌ）とは独立に、２次元方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に移動可能な第２ステージ（ＷＳ２）と；ステージ（ＷＳｌ又はＷＳ２）に配置された基準（ＭＫ２）と、該ステージに保持された感応基板上のショット領域との第１位置関係を求めるための第１アライメント系（２４ａ）と；第１アライメント系（２４ａ）に対して第１軸方向（Ｘ軸方向）に離れて配置され、パターン像を感応基板上に投影するための投影光学系（ＰＬ）と；投影光学系（ＰＬ）によるパターン像の投影位置とステージに配置された基準（ＭＫｌ）との第２位置関係を求めるための第２アライメント系（１４２）と；第１位置関係を求めるために第１アライメン卜系（２４ａ）を用いて一方のステージ上の感応基板（例えばＷｌ）上のマーク検出を行うアライメント動作が行われるときに一方のステージ（ＷＳｌ）の第１軸方向（Ｘ軸方向）の位置を、第１軸方向（Ｘ軸方向）の一側から計測するための第１測長軸（ＢＩ１Ｘ）と、投影光学系（ＰＬ）を用いて他方のステージ上の感応基板（Ｗ２）の露光を行う露光動作が行われるときに他方のステージ（ＷＳ２）の第１軸方向（Ｘ軸方向）の位置を、第１軸方向（Ｘ軸方向）の他側から計測するための第２測長軸（ＢＩ２Ｘ）と、感応基板に対する露光動作が行われている他方のステージ（ＷＳ２）の第１軸方向（Ｘ軸方向）に垂直な第２軸方向（Ｙ軸方向）の位置を計測可能に配置され、露光動作の終了後、他方のステージ（ＷＳ２）の反射面（２３）から外れる第３測長軸（ＢＩ３Ｙ）と、露光動作と並行して、感応基板に対するアライメント動作が行われている一方のステージ（ＷＳｌ）の第２軸方向（Ｙ軸方向）の位置を計測可能に配置され、アライメント動作の終了後、一方のステージ（ＷＳｌ）の反射面（２１）から外れる第４測長軸（ＢＩ４Ｙ）とを有する干渉計システムと；を備え、一方のステージ（ＷＳｌ）上の感応基板（Ｗｌ）に対するアライメント動作の間に、その感応基板（Ｗｌ）上のマークを検出して、当該感応基板（Ｗｌ）上のショット領域と一方のステージ（ＷＳｌ）に配置された基準（ＭＫ２）との第１位置関係が求められ、一方のステージ（ＷＳｌ）側のアライメント動作、及び他方のステージ（ＷＳ２）側の露光動作の終了後に、第２アライメント系（１４２）を使って、投影光学系（ＰＬ）によるパターン像の投影位置と一方のステージ（ＷＳｌ）の基準（ＭＫｌ）との第２位置関係が求められ、その第２位置関係が求められた後に、その第１位置関係と第２位置関係とに基づいて一方のステージ（ＷＳ１）の位置を制御しながら、一方のステージ（ＷＳｌ）に保持された感応基板（Ｗ１）上のショット領域が順次露光されることを特徴とするものである。
これによれば、スループットを向上させることが可能となり、ステージ反射面を小さくできるので、ステージの小型化を図ることができる。