(57)【要約】【課題】マスク撓みや光学系の歪みによって発生するデフォーカスを補正できる露光装置、フォーカス補正装置、及びそれを用いたデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】原版１に光を照射する照明光学系７と、該照明光学系７により照射された原版１のパターンを基板４上に投影する投影光学系３と、原版１を保持し駆動する原版ステージ２と、基板４を保持し移動する基板ステージ６とを有する露光装置３０であって、基板ステージ６は、基板４を吸着保持する複数のチャック５を有し、チャック５は、吸着部と、該吸着部を基板面に垂直な方向に駆動する駆動機構２１とを有する。【選択図】図１
2010243980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版に光を照射する照明光学系と、該照明光学系により照射された前記原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、前記原版を保持し駆動する原版ステージと、前記基板を保持し駆動する基板ステージとを有する露光装置であって、
前記基板ステージは、前記基板を吸着保持する複数のチャックを有し、
前記チャックは、吸着部と、該吸着部を前記基板面に垂直な方向に駆動する駆動機構とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記パターンのフォーカス位置を検出するフォーカス検出手段を有し、
前記基板ステージは、前記フォーカス位置に近づけるように前記駆動機構を駆動し、前記基板を変形させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記フォーカス位置からデフォーカス量を求め、前記原版ステージ、若しくは前記基板ステージを駆動して前記デフォーカス量を補正するステージ駆動フォーカス補正手段と、
前記ステージ駆動フォーカス補正手段でのデフォーカス量の残差成分を求め、前記デフォーカス量の残差成分を前記基板ステージに設けられた複数のチャックを駆動し、前記基板を変形させて補正するチャック駆動フォーカス補正手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記原版ステージ、前記基板ステージ、前記原版、及び前記基板の前記基板面に垂直な方向の位置を計測する計測手段と、
前記基板面に垂直な方向における前記原版ステージの位置と前記原版の位置との差、及び前記基板ステージの位置と前記基板の位置との差とに基づいて、前記原版ステージ又は前記基板ステージを駆動して前記フォーカス位置に近づけるステージ駆動フォーカス補正手段と、
前記ステージ駆動フォーカス補正手段によって駆動された前記原版ステージ又は前記基板ステージの位置における前記フォーカス位置からの差に基づいて、前記複数のチャックを駆動し前記基板を変形させることで前記差を低減するチャック駆動フォーカス補正手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項５】
原版に光を照射する照明光学系と、該照明光学系により照射された前記原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、前記原版を保持し駆動する原版ステージと、前記基板を保持し駆動する基板ステージとを有する露光装置のフォーカス補正装置であって、
前記基板ステージに設けられ、前記基板を吸着する吸着部と、該吸着部を前記基板面に垂直な方向に駆動する駆動機構とを有する複数のチャックと、
前記パターンのフォーカス位置を検出するフォーカス検出手段と、
前記フォーカス位置からデフォーカス量を求め、前記原版ステージ、若しくは前記基板ステージを駆動して前記デフォーカス量を補正するステージ駆動フォーカス補正手段と、
前記ステージ駆動フォーカス補正手段でのデフォーカス量の残差成分を求め、前記デフォーカス量の残差成分を前記基板ステージに設けられた複数のチャックを駆動し、前記基板を変形させて補正するチャック駆動フォーカス補正手段と、
を有することを特徴とするフォーカス補正装置。
【請求項６】
前記ステージ駆動フォーカス補正手段は、多項式を用いて各チャックの補正量を近似して求めることを特徴とする請求項５に記載のフォーカス補正装置。
【請求項７】
更に、前記投影光学系内の台形ミラーを駆動し、フォーカスを補正するミラー駆動フォーカス補正手段を有し、
前記ステージ駆動フォーカス補正手段と、前記ミラー駆動フォーカス補正手段とを選択可能としたことを特徴とする請求項６に記載のフォーカス補正装置。
【請求項８】
原版に光を照射する照明光学系と、該照明光学系により照射された前記原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、前記原版を保持し駆動する原版ステージと、前記基板を保持し駆動する基板ステージと、前記基板ステージに設けられ、前記基板を吸着する吸着部と、該吸着部を前記基板面に垂直な方向に駆動する駆動機構とを有する複数のチャックと、前記パターンのフォーカス位置を検出するフォーカス検出手段と、を有する露光装置のフォーカス補正方法であって、
前記パターンのフォーカス位置を検出する工程と、
前記原版ステージ又は基板ステージを駆動して前記フォーカス位置に近づける工程と、
前記駆動された原版ステージ又は基板ステージの位置における前記フォーカス位置からの差に基づいて、前記複数のチャックを駆動し前記基板を変形させることで前記差を低減する工程と、
を含むことを特徴とする露光装置のフォーカス補正方法。
【請求項９】
請求項８に記載のフォーカス補正方法を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項１〜４又は９のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のフォーカス補正装置を用いて基板を露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、フォーカス補正装置、及びそれを用いたデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータのディスプレイやテレビジョン受像機等の液晶パネルは、ガラス基板上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィ工程により所望の形状にパターンニングして製作される。フォトリソグラフィ工程の装置としては、原版（マスク）上に形成された原画パターンを、投影光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光する投影型露光装置が用いられる。この投影型露光装置としては、所謂ステップ・アンド・リピート方式やミラープロジェクション方式の露光装置が採用される。
【０００３】
近年、液晶パネルの大型化が要求されており、それに伴い、投影型露光装置においても露光領域の拡大が望まれている。広い露光領域を有する露光装置において、例えば、大型の液晶パネル用基板を高スループットで露光するためには、大型のマスクを用いた走査露光が有効である。この場合、その広い露光領域全面で、マスク内のパターンと基板とが合焦していることが必要である。しかしながら、マスクを水平に支持した場合、そのマスクの自重変形により撓みが生じ、マスクに形成されたパターンがフォーカスから外れてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１は、円弧上の光束に対してマスクステージ又はプレートステージを走査方向に対して傾ける露光装置を開示している。また、マスクの自重変形を補正する技術として、特許文献２は、マスクに蓋をして、内部を負圧にすることでマスク面を平坦に近づけるマスクを開示している。更に、複数のチャックを上下動させてプレート面を変化させる技術として、特許文献３は、プレートにうねりがある際や、プレートの裏面に異物が付着した際に、チャックを上下動させてプレート面を平坦に近づける半導体製造装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３９６９７号公報
【特許文献２】特許第２５６６８２６号公報
【特許文献３】特開平３−２２５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、マスクの撓みをスリットの円弧に合わせて補正する方法を開示しているが、マスク撓みの形状は、円弧では正確に補正できない。また、特許文献２は、マスクを平面に近づける装置を開示しているが、蓋を設ける必要があり、コストやマスク重量の増加に繋がる。更に、特許文献３は、プレート面の凹凸を平坦に補正する装置を開示しているが、マスクの自重変形によってプレート側のフォーカス面は平坦にならず、また、マスク毎に自重変形も異なるため、フォーカス面に合わせて補正する必要がある。加えて、デフォーカスは、マスク撓みによるデフォーカス以外にも光学系の歪みにも起因する。例えば、ミラープロジェクション方式の光学系では、ミラーの製造誤差や、ミラーの支持方法に問題があれば、ミラーの面形状が変化してデフォーカスするので補正する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、マスク撓みや光学系の歪みによって発生するデフォーカスを補正できる露光装置、フォーカス補正装置、及びそれを用いたデバイスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、原版に光を照射する照明光学系と、該照明光学系により照射された原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、原版を保持し駆動する原版ステージと、基板を保持し駆動する基板ステージとを有する露光装置であって、基板ステージは、基板を吸着保持する複数のチャックを有し、チャックは、吸着部と、該吸着部を基板面に垂直な方向に駆動する駆動機構とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板ステージは、基板（例えば、液晶パネル用ガラス基板）の各所を押し上げ可能な複数のチャックを備える。したがって、主に原版（マスク）の撓みによって発生するデフォーカスを、基板ステージの駆動と、複数のチャックを駆動することによって補正することで、優れた精度で合焦させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマスクステージの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るプレートステージの構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るプレートステージの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る露光装置のフォーカス制御時の概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御システムの概略図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御のフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御の演算に関する説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御の演算に関する説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御の説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るフォーカス制御システムの概略図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るフォーカス制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である露光装置の概略図であって、（Ａ）は、露光装置の側面図であり、（Ｂ）は、その正面図である。以下、本発明の露光装置は、液晶パネルを製造するための走査型露光装置に適用するものとして説明する。また、以下の図において、露光装置を構成する投影光学系の垂直方向の光軸と平行にＺ軸を取り、該Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のマスク（原版）及びプレート（基板）の走査方向にＹ軸を取り、該Ｙ軸に直交する非走査方向にＸ軸を取って説明する。
【００１３】
露光装置３０は、マスク１と、該マスク１を走査させるマスクステージ（原版ステージ）２と、プレート４と、該プレート４を走査させるプレートステージ６と、照明光学系７と、投影光学系３とを備える。
【００１４】
照明光学系７は、不図示のアパーチャ（スリット開口）で円弧形状となる照明光束を照射する。照明光学系７からの円弧形状になった照明光束８は、一定方向に走査可能なマスクステージ２に保持されているマスク１を介して、投影光学系３を通り、プレート４（基板上）に向けて照射される。投影光学系３は、台形ミラー１４を備えている。プレートステージ６は、一定方向に走査可能な基板ステージであって、複数のチャック５を介して、プレート４を載置する。これにより、マスク１上のパターンがプレート４に露光される。
【００１５】
マスクステージ２は、図１（Ｂ）に示すように、マスク保持部１９を備える。このマスク保持部１９は、マスク１をマスクステージ２に保持するものである。マスク保持部１９は、マスク１をＹ方向の２辺で支持しているため、マスク１は、その自重で撓む。
【００１６】
投影光学系３の上部にはレーザー変位計１２が取り付けられる。レーザー変位計１２は、マスク１のＺ方向の位置、即ち、マスク１の撓み量を計測する。また、投影光学系３の下部にはレーザー変位計１３が取り付けられる。レーザー変位計１３は、プレート４のＺ方向の位置を計測する。
【００１７】
図２は、マスクステージ２の構成を示す概略図（平面図）である。マスクステージ２は、不図示であるがＹ方向の駆動軸を有する。マスクステージ２には、照明光学系７からの円弧上の照明光束８が照射される。ここで、円弧状に並ぶ７つの計測点１６は、マスクステージ側のレーザー変位計１２でのＺ方向の計測点である。また、マスクステージ２は、該マスクステージ２上をＹ方向の２辺で支持するマスク保持部１９を有する。更に、マスクステージ２上には、マスク側基準ガラス９が配置されている。マスク側基準ガラス９には、複数のスリット１８が配列されている。
【００１８】
図３は、プレートステージ６の構成を示す概略図（平面図）である。プレートステージ６は、不図示であるが、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、ピッチ（Ｘを軸に回転）方向、及びロール（Ｙを軸に回転）方向の駆動軸を有する。プレートステージ６は、複数のチャック５を有する。各チャック５は、プレートステージ６上にプレート４を保持し、プレート４の各所を押し上げて、プレート４を、Ｚ方向、ピッチ方向、ロール方向に変形させることが可能である。
【００１９】
また、プレートステージ６上には、照明光学系７からの円弧上の照明光束８が投影光学系３を介して照射される。ここで、円弧状に並ぶ７つの計測点１７は、プレートステージ６側のレーザー変位計１３での計測点となる。また、プレートステージ６上には、複数のスリット１８を配列したプレート側基準ガラス１０が配置される。プレート側基準ガラス１０のスリット１８の下には、図１（Ａ）に示すように、光電センサ１１が配置される。
【００２０】
図４は、プレートステージ６の構成を示す斜視図であって、（Ａ）は、プレートステージ６の配列を示す概略図であり、（Ｂ）は、プレート４を載置した場合の動作を示す概略図である。図４（Ａ）に示すように、プレートステージ６は、プレート４を吸着保持する複数のチャック５を有する。各々のチャック５には吸着口（吸着部）２０が設けられ、吸着口２０は、プレート４を吸着する。各チャック５の四隅の支持部には、例えば、圧電素子等で構成される駆動機構２１が配置される。この駆動機構２１がＺ方向（基板面に垂直な方向）に駆動することにより、各チャック５は、Ｚ方向、ピッチ方向、及びロール方向に作動することが可能である。このように、各チャック５を各方向に動かすことにより、図４（Ｂ）に示すように、プレート４の形状は、微小変形が可能である。なお、駆動機構２１は、本実施形態では、圧電素子としたが、パルスモーター、リニアモーター、若しくは油圧シリンダ等を採用しても構わない。
【００２１】
図５は、フォーカス位置の検出動作を説明するための露光装置を示す概略図である。まず、円弧状の照明光束８下にマスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０とを移動すると、マスク側基準ガラス９のスリット１８を通過した照明光束８が投影光学系３を通る。そして、プレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過し、光電センサ１１で通過した光の光量を検出できる。マスク側基準ガラス９及びプレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過した光を光電センサ１１で検出することで、マスクステージ２とプレートステージ６との位置合わせを実施できる。一方、フォーカスが外れていると、光電センサ１１で検出される光量は小さくなり、フォーカスが合っていると、光電センサ１１で検出される光量は大きくなる。したがって、マスク側基準ガラス９及びプレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過した光の最大値を光電センサ１１で検出することで、フォーカス位置を検出可能である。
【００２２】
なお、図２及び図３に示すように、レーザー変位計１２の計測点１６と、レーザー変位計１３の計測点１７のＸＹの計測位置は同じであり、照明光束８のあたる円弧状に７点存在する。マスク側基準ガラス９及びプレート側基準ガラス１０上に配列されたスリット１８のＸＹの位置関係は、レーザー変位計の計測点１６及び１７と同様に、円弧状の７点である。
【００２３】
図６は、本実施形態におけるフォーカス補正を行うための制御システム１００の機能ブロック図である。制御システム１００は、位置合わせ部１０１と、フォーカス検出部１０２と、ステージ駆動フォーカス補正部１０３と、チャック駆動フォーカス補正部１０４と、記憶部１０５とを有する。
【００２４】
位置合わせ部１０１は、光電センサ１１によりマスク側基準ガラス９及びプレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過した光を検出し、この検出出力（検出結果）に基づいてマスクステージ２とプレートステージ６を駆動することで、位置合わせを行う。また、フォーカス検出部１０２は、プレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過した光の最大値を光電センサ１１で検出することで、フォーカス位置を検出する。このフォーカス位置は、記憶部１０５に記憶される。
【００２５】
ステージ駆動フォーカス補正部１０３は、デフォーカス量を、プレートステージ６をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、ピッチ方向、及びロール方向に適宜傾けて補正する。なお、デフォーカス量は、主に、マスク１がその自重で撓んでいることにより発生する。本実施形態では、プレートステージ６を駆動して補正を行っているが、マスクステージ２を駆動してフォーカス補正を行っても良い。また、プレートステージ６とマスクステージ２の双方を駆動してフォーカス補正を行っても良い。
【００２６】
チャック駆動フォーカス補正部１０４は、ステージ駆動フォーカス補正部１０３でのフォーカス補正の残差成分を求め、フォーカス補正の残差を複数のチャック５を駆動して補正する。即ち、チャック駆動フォーカス補正部１０４は、ステージ駆動フォーカス補正部１０３による補正できなかった残差成分を、チャック５を駆動させ、図４（Ｂ）に示したように、プレート４の形状を変形させることにより残差成分を低減するように補正する。
【００２７】
次に、本実施形態のフォーカス補正のシーケンスについて説明する。図６は、フォーカス補正のシーケンスを示すフローチャートである。まず、位置合わせ部１０１は、円弧状の照明光束８にマスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０とが合致するようにマスクステージ２とプレートステージ６を駆動する。そして、マスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０のＸ位置とＹ位置を合わせる（ステップＳ１０１）。このとき、位置合わせの方法としては、光電センサ１１に入る光量が最大となるようにプレートステージをＸ及びＹに駆動する。これは、マスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０のスリット１８を通過し光電センサ１１で検出した光量が多いほどマスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０の位置が合うことになるためである。ステップＳ１０１における他のガラスの位置合わせ方法としては、マスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０に位置合わせ用マークを配置し、マスク側基準ガラス９上にＣＣＤカメラ等を設けて画像処理で位置を合わせる方法などがある。
【００２８】
次に、フォーカス検出部１０２は、マスク側基準ガラス９に対するフォーカスの位置を計測し、プレート側基準ガラス１０をフォーカス位置に移動させる（ステップＳ１０２）。この方法は、各光電センサ１１の計測値が最大となるようにプレートステージ６をＺ方向、ピッチ方向、及びロール方向に駆動する。これは、マスク側基準ガラス９とプレート側基準ガラス１０のフォーカスが合えば、光電センサ１１に入る光量が多くなり、フォーカスから外れると像がぼけてしまい光量が少なくなるためである。以上の動作でフォーカス位置にプレートステージ６を定めることができる。そして、マスク側基準ガラス９の位置とプレート側基準ガラス１０のＺ方向位置をレーザー変位計１２とレーザー変位計１３で計測し、それぞれの位置を記憶部１０５に記憶する。これを基準としてマスク１に対するプレート４のフォーカスの補正を実施する。
【００２９】
次に、ステージ駆動フォーカス補正部１０３は、マスク側デフォーカス量を計算する（ステップＳ１０３）。これは、マスク１のＺ位置をレーザー変位計１２で計測し、記憶部１０５に記憶されているマスク側基準ガラス９のＺ方向位置との差から求めるものである。次に、プレート４のＺ位置をレーザー変位計１３で計測し、制御システム１００の記憶部１０５に記憶されているプレート側基準ガラス１０のＺ方向位置との差から、プレート側デフォーカス量を計算する（ステップＳ１０４）。なお、本実施形態では、マスク側デフォーカス計測処理（ステップＳ１０３）とプレート側デフォーカス計測処理（ステップＳ１０４）とを順に処理しているが、同時に行っても良い。
【００３０】
次に、ステージ駆動フォーカス補正部１０３でのフォーカス補正のプレートステージ駆動の計算（ステップＳ１０５）について説明する。本実施形態では、マスクステージ２は走査方向（Ｙ方向）にしか駆動軸を持たないため、前述のマスク側デフォーカス量は、プレート側デフォーカス量に加算する。なお、マスクステージ２にＺ方向、ピッチ方向、及びロール方向の駆動軸を持たせて、マスク側及びプレート側のそれぞれでフォーカス補正駆動を行っても良い。
【００３１】
マスク側のデフォーカス量とプレート側のデフォーカス量を足し合わせたデフォーカス量の値を「ｄＺ１（Ｘｍ）」とする。Ｘｍは、フォーカス計測点１７のＸ方向の距離である。図８に示すように、フォーカス計測点１７は、円弧形状に配置されている。Ｙ方向のフォーカス計測箇所は、式（１）に示すように、Ｘｍの式に置き直すことができる。
【００３２】
【数１】
2010243980.tif 000003
【００３３】
ここで、式（１）において、Ｒは、円弧状の照明光束８の半径、Ｙｍは、フォーカス計測点１７のＹ方向の位置、Ｘ１は、照明光束８の中心から計測点１７の端までのＸ方向の距離である。そして、式（２）に示すように、プレートステージ６の駆動量を一般式として最小二乗法で、係数Ａ、Ｂ、Ｃの値を求める。
【００３４】
【数２】
2010243980.tif 000004
【００３５】
ここで、式（２）において、Ａは、デフォーカスのうちＸ方向の傾き成分の係数、Ｂは、デフォーカスのうちＹ方向の傾き成分の係数、Ｃは、デフォーカス成分のうちＺ方向に均一な成分である。そして、プレートステージ６の補正駆動（ステップＳ１０６）では、ロール方向をarctan（Ａ）で角度単位に変換することで求めることができる。更に、プレートステージ６の補正駆動のピッチ方向の駆動量は、arctan（Ｂ）で角度単位に変換することで求めることができる。ここで、Ｚ方向は、Ｃ係数が駆動量となる。プレートステージ６の駆動により、デフォーカス成分のうち、Ｘ方向の傾きデフォーカス、Ｙ方向の傾きデフォーカス、Ｚ方向に均一なデフォーカスが補正される。
【００３６】
次に、チャック駆動フォーカス補正部１０４の処理について説明する。プレートステージ６の補正駆動（ステップＳ１０５）により補正できなかったデフォーカス量の残差成分をチャック５の駆動で補正するため、差分計算を行う（ステップＳ１０６）。ここで、式（２）のＡ、Ｂ、Ｃに、最小二乗法で解いた解を代入して得られた値がプレートステージ６の駆動で補正したデフォーカス量である。したがって、プレートステージ６の駆動で補正できなかったデフォーカス量の残差成分は、式（３）に示すような差分演算となる。
【００３７】
【数３】
2010243980.tif 000005
【００３８】
ここで、式（３）において、ｄＺ２（Ｘｍ）は、プレートステージ６の駆動で補正できなかったデフォーカス量を示し、Ａ、Ｂ、Ｃには、式（２）を最小二乗法で解いた解を代入する。
【００３９】
次に、各々のチャックによるデフォーカス補正（ステップＳ１０７）について、図９を使って説明する。図９において、照明光束８の長手方向はＸ方向であり、マスク１の撓みによるデフォーカス量も主にＸ方向に大きいので、本実施形態では、チャック５によるデフォーカス補正をＸ方向のみとする。チャック５の補正駆動点は、チャック５の角にある駆動機構２１であり、フォーカス計測した位置Ｘｍとは異なる。そのため、デフォーカス量ｄＺ２（Ｘｍ）の７個のデータから多項式で近似し、各駆動機構２１の位置でのデフォーカス量を求める。なお、本実施形態では、式（４）を一般式として最小二乗法でＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌの係数を求め、デフォーカス量の近似式を計算する。
【００４０】
【数４】
2010243980.tif 000006
【００４１】
なお、本実施形態では、多項式を３次式にしたが、さらに高次式で近似しても良い。そして、各駆動機構２１の駆動量は、式（５）で求められる。
【００４２】
【数５】
2010243980.tif 000007
【００４３】
ここで、式（５）において、ｄＺ３（Ｘｐ）は、駆動機構２１の駆動量、Ｘｐは、円弧状の照明光束８の中心からの各駆動機構２１の距離を示し、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌには、式（４）で解いた解を代入する。また、チャック５によるフォーカス補正は、レイアウトによってＸｐの値が異なるため、ショット毎に補正動作を行う。例えば、図９のレイアウトのショット５１とショット５２ではＸｐが異なるため、それぞれで計算し補正駆動する。このようにチャック５を駆動することでプレート４の形状がフォーカス面に合って変形し、ほぼ合焦する。
【００４４】
以上のように、本発明によれば、主にマスク１の撓みによって発生するデフォーカスを、プレートステージ６の駆動と、複数のチャック５を駆動することによって、優れた精度で合焦させることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態であるフォーカス補正を行うための制御システム２００の機能ブロック図である。図１０において、位置合わせ部２０１、フォーカス検出部２０２、ステージ駆動フォーカス補正部２０３ａ、チャック駆動フォーカス補正部２０４、記憶部２０５は、前述の第１の実施形態と同様である。ミラー駆動フォーカス補正部２０３ｂは、投影光学系内の台形ミラー１４を動かして、フォーカス補正を行うものである。補正量判定部２０６は、補正量が所定値以上かどうかを判定する。
【００４６】
このように、第２の実施形態は、投影光学系３内にある台形ミラー１４に不図示のモーターを取り付けＹ方向に駆動することにより、全体のフォーカスを変化させることができるようにしている。また、補正量判定部２０６により補正量が所定値以上かどうかを判定し、これに応じて、ステージ駆動フォーカス補正部２０３ａとミラー駆動フォーカス補正部２０３ｂとを選択可能である。
【００４７】
第２の実施形態では、フォーカス補正のパターンが選択できる。第１のパターンは、第１の実施形態と同様に、ステージ駆動フォーカス補正部２０３ａを用いてプレートステージ６を駆動してフォーカス補正を行ってから、チャック５でデフォーカス量の残差成分を補正するものである。第２のパターンは、これに加えて、ミラー駆動フォーカス補正部２０３ｂにより、台形ミラー１４によるフォーカス補正を行うものである。デフォーカス量が全体的に大きい場合は、プレートステージ６のＺ方向のストロークを考慮して、第２の補正のパターンを用いる。
【００４８】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係るフォーカス補正のシーケンスを示すフローチャートである。図１１において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５までの処理は、第１の実施形態のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５までの処理と同様である。
【００４９】
ステップＳ２０５において、フォーカス補正量を求めたら、補正量判定部２０６は、ステップＳ２０６に進む。そして、プレートステージ６のＺ方向のストロークが、プレートステージ６の駆動量計算（ステップＳ２０５）で計算した補正量の係数Ｃ（式（２）参照）に対して駆動できるか確認する（ステップＳ２０６）。ストロークが足りない場合、補正量判定部２０６は、ミラー駆動フォーカス補正部２０３ｂを選択して、係数Ｃの補正を台形ミラー１４の駆動にそのまま振り分け駆動する（ステップＳ２０７）。台形ミラー１４のＹ方向の駆動量は、台形ミラー１４をＹ方向に駆動するとフォーカスが駆動量の２倍変動するため、係数Ｃの半分（Ｃ／２）と計算できる。
【００５０】
プレートステージ６のＺストロークが係数Ｃに対して足りる場合には、補正量判定部２０６は、ステージ駆動フォーカス補正部２０３ａを選択して、プレートステージ６側でフォーカス補正する（ステップＳ２０８）。プレートステージ６側でのフォーカス補正（ステップＳ２０８）及びデフォーカスの残差成分の計算（ステップＳ２０９）以降の処理は、第１の実施形態のステップＳ１０５及びステップＳ１０６以降と同じである。
【００５１】
また、フォーカスの補正を、プレートステージ６のＺ駆動と台形ミラー１４のＹ駆動とを合わせて行っても良い。この場合、例えば、プレートステージ６のＺ方向の駆動を係数Ｃの半分駆動し、台形ミラー１４のＹ方向駆動を係数Ｃの１／４駆動すれば良い。更に、プレートステージ６のピッチやロール方向の駆動量がプレートステージ６のストローク内に収まらない場合、円弧状の照明光束８に対してチャック５を円弧状に曲げたり、チャック５全体をＸ方向に傾ける方向に駆動したりすることで補正しても良い。
【００５２】
以上のように、光学系にフォーカス補正軸を持たせ、光学系も合わせてフォーカス補正駆動することができる。また、補正方法のパターンを複数持、デフォーカス量に応じて補正することで、ストローク等を考慮した補正動作を行うことができる。
【００５３】
（デバイスの製造方法）
次に、上記露光装置を利用したデバイス製造方法の実施形態について説明する。半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスは、レジストが塗布された基板を、上記露光装置を用いて露光する工程と、露光された前記基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることによって製造される。該周知の工程は、例えば、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、及びパッケージング等の少なくとも１つの工程を含む。
【００５４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１    マスク
２    マスクステージ
３    投影光学系
４    プレート
５    チャック
６    プレートステージ
７    照明光学系
１４  台形ミラー
２１  駆動機構
１０２  フォーカス検出部
１０３  ステージ駆動フォーカス補正部
１０４  チャック駆動フォーカス補正部
２０２  フォーカス検出部
２０３ａ  ステージ駆動フォーカス補正部
２０３ｂ  ミラー駆動フォーカス補正部
２０４  チャック駆動フォーカス補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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