(57)【要約】【課題】  基板ステージに搭載される受光手段に付着するウォーターマークを検出する液浸露光装置を提供する。【解決手段】  光源から発せられた露光光により、回路パターンが形成された原版を照明する照明光学系と、前記原版の前記回路パターンを基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持する基板ステージと、を有し、前記投影光学系と液浸媒質とを介して前記基板に露光する露光装置において、前記基板ステージに搭載され、露光光を受光する受光手段と、前記投影光学系の下方において前記基板の位置を計測する計測手段と、を有し、前記計測手段により、前記液浸媒質に接触する前記受光手段の受光面の位置を計測し、前記受光手段に付着した付着物を検出することを特徴とする。【選択図】図１
2010010229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた露光光により、回路パターンが形成された原版を照明する照明光学系と、
前記原版の前記回路パターンを基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持する基板ステージと、を有し、前記投影光学系と液浸媒質とを介して前記基板に露光する露光装置において、
前記基板ステージに搭載され、露光光を受光する受光手段と、
前記投影光学系の下方において前記基板の位置を計測する計測手段と、を有し、
前記計測手段により、前記液浸媒質に接触する前記受光手段の受光面の位置を計測し、前記受光手段に付着した付着物を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記投影光学系を介しての計測、前記投影光学系を介さない計測、前記基板に斜入射時の反射光の検出、または、前記基板からの回折光の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光装置を用いる露光方法であって、
前記液浸媒質を介して前記基板を露光する前で、かつ、前記受光手段の出力を計測する前に、前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面の位置を計測する第１工程と、
前記計測手段を用いて前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面の画像を撮像する第２工程と、
前記第１工程および前記第２工程で得られた情報を比較する第３工程と、を備え、
前記第１工程と前記第２工程で得られた前記情報が異なるときに付着物の付着を検出することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
前記第３工程において、前記第１工程で導出した前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面の情報を記憶させ、前記第１工程および前記第２工程で得られた情報を比較する時に用いることを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
前記第３工程において、前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面の情報が異なる場合、前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面をクリーニングすることを特徴とする請求項３または４記載の露光方法。
【請求項６】
前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面をクリーニング後に、前記第３工程において、前記第１工程で計測した情報と異なる場合、前記受光手段を交換することを特徴とする請求項５記載の露光方法。
【請求項７】
前記受光手段を交換後に、前記第１工程を行い、前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面の情報を再導出することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
【請求項８】
光源から発せられた露光光により、回路パターンが形成された原版を照明する照明光学系と、
前記原版の前記回路パターンを基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持する基板ステージと、を有し、前記投影光学系と液浸媒質とを介して前記基板に露光する露光装置において、
前記基板ステージに搭載され、前記液浸媒質の有無とは無関係に前記基板上の露光光を受光する受光手段を有し、
前記受光手段の計測により前記受光手段に付着した付着物を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の露光装置を用いる露光方法であって、
前記液浸媒質を介して前記基板を露光する前で、かつ、前記受光手段の出力を計測する前に、前記液浸媒質が無い状態で前記受光手段により計測する第１工程と、
実験的に導出した前記受光手段の計測値変化の推定値、および、前記第１工程での計測値を用いて前記受光手段の計測値変化の閾値を導出する第２工程と、
前記第２工程で導出した計測値変化の前記閾値と前記受光手段による前記計測値を比較する第３工程と、を備え、
前記受光手段の計測値変化の前記閾値より大きい変化が生じた場合に、付着物の付着を検出することを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
前記第２工程において、実験的に導出した前記受光手段の計測値の変化量と、前記照明光学系および前記投影光学系の光学的、物理的な情報の変化量とから前記受光手段の計測値変化の推定値を導出することを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記第２工程において、実験的に導出した前記受光手段の計測値変化の推定値を記憶させ、前記受光手段の計測値変化の前記閾値を導出するときに用いることを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記第３工程において、前記第２工程で導出した前記受光手段の計測値変化の前記閾値を記憶させ、前記第２工程で導出した計測値変化の前記閾値と前記受光手段による前記計測値を比較する時に用いることを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記第３工程において、前記受光手段の計測値変化が前記閾値より大きい場合において、前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面をクリーニングすることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の露光方法。
【請求項１４】
前記受光手段の前記液浸媒質に接触する前記受光面をクリーニング後に、前記受光手段の計測値変化の前記閾値との比較を行い、前記閾値より大きい変化の場合、前記受光手段を交換することを特徴とする請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１５】
前記受光手段を交換後に、前記受光手段を前記液浸媒質が無い状態での計測値と、前記受光手段の計測値変化の推定値とにより、前記受光手段の測定値変化の前記閾値を再導出することを特徴とする請求項１４に記載の露光方法。
【請求項１６】
請求項１、２、８のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
該現像された基板を用いて、デバイスを形成する工程と、を備える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、投影光学系の最も基板の近くに配置される最終光学素子と基板との間隙に充填される液浸媒質を介して、原版のパターンを基板に投影露光する露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスは、フォトリソグラフィー技術を用いて製造する。
その際に、原版であるレチクル(マスク)の回路パターンを直接、あるいは所定の割合で縮小投影して感光材が塗布された基板である半導体ウェハを露光する。
従来は、投影光学系とウェハの間は、空気中または窒素中等で構成されているため、開口数ＮＡ＜１.０の条件で露光する投影露光装置を用いてデバイスが製造されている。
一般的にウェハに塗布された感光材には、適正な露光量が定められているため、投影露光装置の照明光学系の中にハーフミラー等の光学部材を配置し、この光学部材により分岐した露光光の光量を光センサ等から成る第２受光手段によりモニタする。
この第２受光手段での計測値を基に、上記適正露光量で露光するために露光量制御を行う。
照明光学系、投影光学系の透過率は、微小に変化するため、ウェハ面上の照度を基準として、この第２受光手段を保証する必要がある。
そのため、基板ステージであるウェハステージ上に搭載している光センサ等から成る第１受光手段で、様々な露光条件に対して、照明光学系、投影光学系等の光学系を透過した露光光の変動をウェハ面上で計測する。
その結果、得られた変動分を第２受光手段にフィードバックしている。
また、第１受光手段は、上記の露光光の変動を計測する機能の他に、照明光学系、投影光学系等の光学系を透過した露光光を検出することで、ウェハステージをアライメントする機能、投影光学系の光学的特性を計測する機能も有する。
近年、半導体デバイスの微細化に伴って、遠紫外領域の光を発するエキシマレーザが投影露光装置の光源として用いられてきている。
しかし、特開２０００−１５０３３４号公報(特許文献１)の従来例においては、露光光としてエキシマレーザを使用した場合、光学部品の硝材及びコーティング膜の光学特性や、光センサ等の検出系の受光感度が次第に変化することが分かった。
さらに、投影光学系とウェハ間を屈折率ｎ≧１．０の液浸媒質で満たす液浸露光装置(開口数ＮＡ≧１．０)が使用され始めている。
【特許文献１】特開２０００−１５０３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液浸露光装置の第１受光手段は、液浸媒質を介して計測するときは、液浸媒質に接した状態で計測し、非計測時には液浸媒質に接していない状態で待機し、第１受光手段は計測時の使用時間に比べ、非計測時の待機時間の方が長い。
そのため、液浸媒質に接した状態で計測した後、液浸媒質の回収が不十分な場合、あるいは待機中に外部から液浸媒質が飛散した場合等において、第１受光手段に付着物であるウォーターマークが付着する場合がある。
第１受光手段で露光光を検出したときの計測値が変化する原因としては、露光装置の照明光学系や投影光学系等の光学部材の透過率による変化、第１受光手段の受光素子の感度変動による変化、ウォーターマークの影響による変化がある。
このため、第１受光手段で露光光を検出したときの計測値が変化した場合においては、ウォーターマークの影響による変化を検出することが必要となる。
そこで、本発明は、基板ステージに搭載される受光手段に付着するウォーターマークを検出する液浸露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための本発明の露光装置は、光源から発せられた露光光により、回路パターンが形成された原版を照明する照明光学系と、前記原版の前記回路パターンを基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持する基板ステージと、を有し、前記投影光学系と液浸媒質とを介して前記基板に露光する露光装置において、前記基板ステージに搭載され、露光光を受光する受光手段と、前記投影光学系の下方において前記基板の位置を計測する計測手段と、を有し、前記計測手段により、前記液浸媒質に接触する前記受光手段の受光面の位置を計測し、前記受光手段に付着した付着物を検出することを特徴とする。
さらに、本発明の露光装置は、光源から発せられた露光光により、回路パターンが形成された原版を照明する照明光学系と、前記原版の前記回路パターンを基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持する基板ステージと、を有し、前記投影光学系と液浸媒質とを介して前記基板に露光する露光装置において、前記基板ステージに搭載され、前記液浸媒質の有無とは無関係に前記基板上の露光光を受光する受光手段を有し、前記受光手段の計測により前記受光手段に付着した付着物を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、基板ステージに搭載される受光手段に付着するウォーターマークを検出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図１の概略構成図を参照して、本発明の実施例１に係る走査型の液浸露光装置を説明するが、露光装置は走査型でなくてもよい。
本実施例１の液浸露光装置は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する際に用いられる露光装置である。
照明光学系２は、エキシマレーザ等から成る光源１から発せられた露光光であるビーム１ａにより、原版であるレチクル３を照明する光学系である。
次に、照明光学系２で整形されたビーム２ａを、レチクルステージ４に吸着保持された原版であるレチクル３に照射し、レチクル３にはデバイスを製造する際に必要な回路パターンが形成されている。
投影光学系５は、レチクル３の回路パターンを基板であるウェハ７に投影する光学系で、レチクル３を透過したビーム３ａは、投影光学系５を透過し、基板ステージであるウェハステージ８上に吸着し保持されたウェハ７に縮小投影される。
本実施例１は、投影光学系５と液浸媒質６とを介してウェハ７に露光する液浸露光装置であるため、投影光学系５とウェハ７の間を屈折率ｎが１以上の液浸媒質６で満たされ、解像力は１／ｎ倍に、焦点深度はｎ倍に向上される。
レチクルステージ４とウェハステージ８は、コントローラ１２で走査方向、走査スピードを制御されている。
【０００７】
光センサ等から成る受光手段である第１受光手段１３は、ウェハ７と、ほぼ同じ高さになるように板ステージであるウェハステージ８内に搭載され、液浸媒質６の有無とは無関係に基板上であるウェハ７面上に相当する露光光を受光し、光量や光量分布を検出する手段である。
第１受光手段１３は、液浸媒質６の有無とは無関係に、即ち、開口数ＮＡに関わらず計測が可能で、ウェハステージ８をアライメントし、投影光学系５の光学的特性を計測するためにも用いられる。
第２受光手段９は、ウェハ７に露光する光量を常時モニタするための光検出器で、ある。照明光学系２内で、ビーム１ａの一部をハーフミラー１９等で分割し、そのビーム１ａをモニタしている。
また、第２受光手段９は、ウェハ７の露光面や第１受光手段１３とも共役な関係にあり、光量演算部１１、光源制御部１０を用いて第２受光手段９で計測した光量は、光源１の発光強度としてフィードバックし、制御される。
光量演算部１１に保存されるデータは表示部１１ａで表示される。
ここで、ウェハステージ８内において受光感度が較正された第１受光手段１３を用いて、光センサ等から成る第２受光手段９の受光感度を較正する。照明光学系２及び投影光学系５の透過率が微小に変化するため、この受光感度の較正により、ウェハ７上の照度を基準として、露光中に使用する第２受光手段９の受光感度を保証する必要がある。
第１計測手段１４、第２計測手段１５、第３計測手段は、計測手段であり、第１計測手段１４、第２計測手段１５、第３計測手段である光源１６および検出器１７は、投影光学系５の下方においてウェハ７を計測する手段である。この計測によりウェハ７は位置調整さ、高精度にアライメントされる。
第１計測手段１４は、図２に示されるように投影光学系５を介してウェハ７上の専用マークを計測する手段である。
第２計測手段１５は、投影光学系を介さずにウェハ７上の専用マークを計測する手段である。
第３計測手段は、光源１６と検出器１７から成り、斜入射時のウェハ７からの反射光を利用してウェハ７からの回折光を検出する手段で、この検出によりウェハ７のアライメントが行われる。
【０００８】
次に、図２を参照して、本実施例１の液浸露光装置を用いた本発明の実施例の露光方法を説明する。
投影光学系５を介してウェハ７上の専用マークを計測し、ウェハ７をアライメントする第１計測手段１４を、ウォーターマークの計測手段として用いる。
まず、第１工程は、液浸媒質６を介してウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３の出力を計測する前に、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａを計測する工程である。
すなわち、１枚目のウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３の出力である露光光の光量を計測する前に、液浸媒質６が無い状態で、第１計測手段１４を用いて、受光面１３ａを計測し、画像(画像１)を撮像し、保存する。
その後、第２工程において、第１、第２および第３計測手段１４，１５，１６，１７を用いて第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像を撮像する。
すなわち、液浸媒質６を注入し、液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量(光量１)を計測し、ウェハ７を露光する。
ウェハ７への露光終了後、液浸媒質６を取り除きウェハ７を交換する。
次のウェハ７を露光するために再度、液浸媒質６を注入し、第１受光手段１３で露光光の光量(光量２)を計測し、ウェハ７を露光する。
液浸媒質６の注入時や、液浸媒質６を介してウェハ７への露光時、または、液浸媒質６を取り除いている時等において、ウォーターマークが付着する。
ウォーターマークが付着することにより、第１受光手段１３における露光光の光量計測時に差が生じる。
液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量の計測値が変化した場合、すなわち、光量１と光量２とが異なる場合、液浸媒質６を取り除き、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像（画像２）を取得する。
ここで、第３工程においては、第１工程および第２工程で得られた情報を比較し、第１工程と第２工程で得られた情報が異なるときに付着物の付着を検出する。
すなわち、画像１と画像２を比較し、ウォーターマークを検出し、ウォーターマークが検出された場合は、洗浄器３０によりクリーニングを行う必要がある。
ウォーターマークが検出されない場合は、照明光学系２または投影光学系５のレンズ等の光学部品の透過率が変化したことになる。
【０００９】
図３に示されるように、投影光学系５を介さずに第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像を取得する第２計測手段１５でも、第１計測手段１４と同様にウォーターマークを検出することがきる。
第１計測手段１４、第２計測手段１５を用いたウォーターマークの検出は、露光装置のメンテナンス時等のスループットに影響を与えない場合、あるいは、定期的に行うなどのタイミングで実施してもよい。
【００１０】
次に、図４のフローチャートを参照して、第１受光手段１３の計測値が変化した場合、第１計測手段１４、または、第２計測手段１５を用いたウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期を判定する実施例を説明する。
液浸媒質６を介してウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３で計測する前に、液浸媒質６が無い状態で、第１および第２計測手段１４、１５を用いて、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像(画像１)を取得する。
次に、取得した画像１をコントローラ１２に保存する(Ｓ１０１)。
液浸媒質６を注入し(Ｓ１０２)、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する(Ｓ１０３)。
次に、ウェハ７を露光(Ｓ１０４)終了後、液浸媒質を取り除き(Ｓ１０５)、ウェハ７を交換する(Ｓ１０６)。
ウェハ７を交換後、液浸媒質６を注入し(Ｓ１０７)、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する(Ｓ１０８)。
このとき、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０５中の１つの工程でウォーターマークが付着すると、Ｓ１０８での光量計測時に計測値が変化する(Ｓ１０９)。
ここで、第１受光手段１３での光量計測値が変化しない場合は、第１受光手段１３を継続して使用することが可能である(Ｓ１１７)。
【００１１】
Ｓ１０９で光量計測値が変化した場合、液浸媒質６を取り除き第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像(画像２)を取得する(Ｓ１１０)。
次に、画像１と画像２とを比較する(Ｓ１１１)。
画像１と画像２とが等しいとき、第１受光手段１３を継続して使用することが可能である(Ｓ１１７)。
しかし、ウォーターマークが付着した場合、画像１と画像２とが異なるため、第１受光手段１３を、図１に示される超音波洗浄等の洗浄器３０によりクリーニングする(Ｓ１１２)。
洗浄器３０によるクリーニング後に再度、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像２’を取得する(Ｓ１１３)。
画像１と画像２’とを比較する(Ｓ１１４)。
画像１と画像２’とが等しいとき、第１受光手段１３を継続して使用することが可能である(Ｓ１１７)。
しかし、画像１と画像２’とが異なるとき、第１受光手段１３を交換する(Ｓ１１５)。
第１受光手段１３の交換後、第１計測手段１４または第２アライメント受光手段１５により、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像(画像１’)を取得する。
この画像１’は、液浸媒質６を介してウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３で計測する前に取得される。
画像１の代わりに画像１’をコントローラ１２に保存する(Ｓ１１６)。
Ｓ１０１、Ｓ１１０の画像取得工程は、液浸媒質６を取り除いた後と説明したが、第１アライメント受光手段１４を用いる場合、液浸媒質６を注入した状態でもよい。
以上説明したように、本実施例１によれば、第１受光手段１３でウェハ７面上での正確な露光量を計測することができ、ウェハステージ８に搭載される第１受光手段１３に付着するウォーターマークを検出する。
また、不必要に第１受光手段１３の受光感度の較正を行わずに露光できる。
【００１２】
次に、図５を参照して、本発明の実施例２を説明する。
本実施例２の露光装置の全体概略構成図については、前記実施例１と同様であるため省略する。
露光装置内に搭載されたウェハ７上のマークを計測する第３計測手段１６、１７を用いて、ウォーターマークを検出する。この計測によりウェハ７がアライメントされる。
第３計測手段１６、１７は、一方がＬＥＤ等の光源、一方が撮像素子や受光素子で構成されている。
不図示の光源用の光学系、撮像素子、受光素子用の光学系、専用のマスク等が構成されている。
第３計測手段１６、１７を用いて、第１受光手段１３に斜入射で入射させる。
斜入射した光は、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａで反射し、反射光は第３計測手段１６、１７の撮像素子、受光素子で受光される。
１枚目のウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する前に、液浸媒質６が無い状態で第３計測手段１６、１７を用いて、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像(画像１)を取得し、保存する。
その後、液浸媒質６を注入し、液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量(光量１)を計測し、ウェハ７を露光する。
ウェハ７への露光終了後、液浸媒質６を取り除きウェハ７を交換する。次のウェハ７を露光するために再度、液浸媒質６を注入し、第１受光手段１３で露光光の光量(光量２)を計測し、ウェハ７を露光する。
【００１３】
液浸媒質６の注入時や、液浸媒質６を介してウェハ７への露光時、または、液浸媒質を取り除いている時等、ウォーターマークが付着する可能性が高い。
ウォーターマークが付着することにより、第１受光手段１３での露光光の光量計測時に差が生じることがある。
そこで、液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量の計測値が変化した場合、すなわち、光量１と光量２とが異なるとき、液浸媒質６を取り除き、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像（画像２）を取得する。
上記２つの画像１と画像２を比較し、ウォーターマークを検出する。
もし、ウォーターマークが検出された場合は、超音波等の洗浄器３０によりクリーニングを行う必要がある。
ウォーターマークが検出されない場合は、照明光学系２または投影光学系５のレンズ等の光学部品の透過率が変化したことになる。
第３計測手段１６、１７を用いたウォーターマークの検出は、装置のメンテナンス時等スループットに影響を与えない場合や、定期的に行うなどのタイミングで実施してもよい。
第３計測手段１６、１７を用いたウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期を判定するフローチャートの一例については、図４に示したフローチャートと同様な工程を行うため、省略する。
【００１４】
次に、図６を参照して、本発明の実施例３を説明する。
露光装置の全体概略構成図については前記実施例１と同様であるため省略する。
露光装置内に搭載されたウェハ７上のマークを計測しウェハ７をアライメントする第１計測手段１４を用いて、実施例１以外の方法でウォーターマークを検出する。
図６は第１アライメント手段１４の構成を詳細に図示したものである。
ファイバ２２からの光をファイバ用光学系２１、ハーフミラー２０、ミラー１８を介して、第１受光手段１３からの反射光を、受光素子２３で計測する。
このとき第１受光手段１３の受光面１３ａに形成される、例えば、ピンホールや格子状のパターンからの反射光を利用してウォーターマークの有無の検出を実現するために、第１受光手段１３に垂直に光を照射しパターンからの正反射光(０次光)のみを検出する。
正反射光(０次光)を計測することで、第１受光手段１３上の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像を計測することを実現する。
また、第１受光手段に斜め方向から光を入射し、パターンからの反射光のうちエッジ部からの散乱光または回折光(ｎ次光)のみをハーフミラー２０を用いて検出し、第１受光手段１３上の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像を計測する。
【００１５】
本露光装置で１枚目のウェハ７を露光する前や、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する前に、液浸媒質６が無い状態で第１計測手段１４を用いて、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像(画像１)を取得し、保存する。
その後、液浸媒質６を注入し、液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量(光量１)を計測し、ウェハ７を露光する。ウェハ７への露光終了後、液浸媒質６を取り除きウェハ７を交換する。
次のウェハ７を露光するために再度、液浸媒質６を注入し、第１受光手段１３で露光光の光量(光量２)を計測し、ウェハ７を露光する。
液浸媒質６の注入時や、液浸媒質６を介してウェハ７への露光時、または、液浸媒質を取り除いている時等、ウォーターマークが付着する可能性が高い。
ウォーターマークが付着することで第１受光手段１３での露光光の光量計測時に差が生じることがある。
そこで、液浸媒質６を介して第１受光手段１３で露光光の光量の計測値が変化した場合、すなわち、光量１と光量２とが異なるとき、液浸媒質６を取り除き、第１受光手段１３の液浸媒質６に接触する受光面１３ａの画像（画像２）を取得する。
上記２つの画像１と画像２とを比較し、ウォーターマークを検出する。
もし、ウォーターマークが検出された場合は、超音波等の洗浄器３０によりクリーニング等を行う必要がある。
ウォーターマークが検出されない場合は、照明光学系２または投影光学系５のレンズ等の光学部品の透過率が変化したことになる。
実施例１と同様に第１計測手段１４を用いたウォーターマークの検出は、装置のメンテナンス時等スループットに影響を与えない場合や、定期的に行うなどのタイミングで実施してもよい。
第１計測手段１４を用いたウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期を判定するフローチャートの一例については、図４に示したフローチャートと同様な工程を行うため、省略する。
【００１６】
次に、図７を参照して、本発明の実施例４を説明する。
露光装置の全体概略図については前記実施例１と同様であるため省略する。
ウェハステージ８に搭載された第１受光手段１３の露光光を検出したときの計測値を用いて、ウォーターマークを検出する。
図７では、照明光学系２内のハーフミラー１９を用いて第２受光手段９に、投影光学系５を介して第１受光手段１３に露光光が入射した場合の図である。
ウォーターマークが付着した場合の検出方法を下記に述べる。
ウォーターマークの付着時に、第１受光手段１３で露光光の検出を行うと、計測値が変化すると考えられる。
そこで、ウォーターマークを検出するために、計測値の変化量の閾値(αとする)を用いることでウォーターマークを検出する。
下記に閾値αの導出について述べる。
実験的に露光パルス数、露光エネルギーや露光光分布等に対する照明光学系２、投影光学系５等の光学部材の透過率等の光学的、物理的な情報の変化量をＡ、第１受光手段１３の受光感度の変化量をBとする。
また、変化量Ａ、変化量Ｂ導出時の露光パルス数、露光エネルギーや露光光分布等の条件と、液浸型露光装置上で使用している露光条件とが必ずしも一致するとは限らない。
そこで、変化量Ａ、変化量Ｂを求めたときの露光条件を、ウェハ７露光時の露光条件に補正する必要があるため、変換係数Ｃを用いる。変換係数Ｃは、露光装置上で測定し導出してもよい。
または、照明光学系２や投影光学系５等の設計値から理論的に導出してもよい。
変化量Ａ、変化量Ｂ、変換係数Ｃを用いて、ウェハステージ８に搭載された第１受光手段１３の計測値変化の推定値βを以下のように導出する。
ここで、変換係数Ｃは露光条件によって異なるため、ウォーターマークの検出時に露光条件に応じて設定を変更する。
β＝Ａ×Ｂ×Ｃ
導出した推定値βを光量演算部１１に保存し、表示部１１にて表示される。
【００１７】
次に、本露光装置でウェハ７を露光する前や第１受光手段１３で露光光を検出する前等に、液浸媒質６が無い状態で第１受光手段１３、第２受光手段９を用いて露光光を検出する。
このとき、第１受光手段１３での計測値をＤ、第２受光手段９での計測値をＥとする。推定値β、計測値Ｄ、計測値Ｅを用いて閾値αは次のように求められる。
ここで、計測値Ｄ、計測値Ｅは露光条件によって異なるため、ウォーターマークの検出時の露光条件に合わせて変換係数Ｃの設定を変更する。
α＝(Ｄ／Ｅ)×β
ここで、第２受光手段９での計測値Ｅで正規化するのは、光源１自体の露光エネルギーのばらつきを補正するためである。
第１受光手段１３での露光光の検出値が変化した場合、閾値αと比較することによってウォーターマークを検出する。
ここで、計測値が変化した場合の第１受光手段１３での計測値をＤ’、第２受光手段９での計測値をＥ’とする。
計測値Ｄ‘、Ｅ’を計測するとき、計測値Ｄ、Ｅを計測するときと同様の露光条件で行う。
もし、それぞれの露光条件が異なる場合は、変換係数Cの設定を変更し、新たなαを閾値として設定する。
(Ｄ’／Ｅ’)≦α
上式に示すようにＤ’／Ｅ’が閾値αより小さい計測値であれば、ウォーターマークが付着していないと判断する。
(Ｄ’／Ｅ’)＞α
また、上式に示すようにＤ’／Ｅ’が、閾値αより計測値が大きければ、ウォーターマークが付着したと判断する。
第１受光手段１３を用いてウォーターマークの検出については、装置のメンテナンス時等スループットに影響を与えない場合や、定期的に行うなどのタイミングで実施してもよい。
【００１８】
図８に第１受光手段１３の計測値を用いたウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期を判定するフローチャートの一例を用いて説明する。
露光装置で液浸媒質６を介してウェハ７を露光する前で、かつ、第１受光手段１３で計測する前に、液浸媒質６が無い状態で第１受光手段１３、第２受光手段の出力を計測する(Ｓ２０１)。
光量演算部１１に記憶されて、表示部１１ａで表示される照明光学系２や投影光学系５等の光学部材の透過率等の変化量をＡ、第１受光手段１３の受光感度の変化量をｂと、露光条件を合わせるため変換係数Ｃを用いて計測値変化の推定値βを導出する。
また、Ｓ２０１の測定値から第１受光手段１３の測定値変化の閾値αを導出する(Ｓ２０２)。
液浸媒質６を注入し(Ｓ２０３)、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する(Ｓ２０４)。
次にウェハ７を露光(Ｓ２０５)終了後、液浸媒質を取り除き(Ｓ２０６)、ウェハ７を交換する(Ｓ２０７)。
ウェハ７を交換後、液浸媒質６を注入し(Ｓ２０８)、第１受光手段１３で露光光の光量を計測する(Ｓ２０９)。
このとき、Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０６中のどれか１つの工程でウォーターマークが付着する可能性がある。
ウォーターマークが付着すると、Ｓ２０９での光量計測時に計測値が変化する。
【００１９】
第１受光手段１３の測定値が変化した場合、先に導出した閾値αと比較する(Ｓ２１０)。
このとき、閾値αより小さい変化の場合、第１受光手段１３を継続して使用することが可能であると判断する(Ｓ２１７)。
閾値αより大きい変化の場合、第１受光手段１３を、超音波洗浄等の洗浄器３０によりクリーニングする(Ｓ２１１)。
洗浄器３０によるクリーニング後に再度、第１受光手段１３で露光光を測定し(Ｓ２１２)、再び計測値と閾値αを比較する(Ｓ２１３)。
このとき、閾値αより小さい変化の場合、第１受光手段１３を継続して使用することが可能である(Ｓ２１７)。
閾値αより大きい変化の場合、第１受光手段１３を交換する(Ｓ２１４)。交換後、第１受光手段１３で露光光を検出する(Ｓ２１５)。
光量演算部１１に保存し、表示部１１ａで表示される第１受光手段１３で露光光を検出したときの計測値変化の推定値βとＳ２１５の測定値から第１受光手段１３の測定値変化の閾値αを再導出する(Ｓ２１６)。
【００２０】
（デバイス製造方法の実施例）
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板（ウェハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより形成、製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１に係る露光装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１における第１計測手段のウォーターマークの検出方法の説明図である。
【図３】本発明の実施例１における第２計測手段のウォーターマークの検出方法の説明図である。
【図４】本発明の実施例１，２，３において、第１、第２、第３、第４計測手段を用いたウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２における第３計測手段のウォーターマークの検出方法の説明図である。
【図６】本発明の実施例３における第１計測手段のウォーターマークの検出方法の説明図である。
【図７】本発明の実施例４における第１受光手段１３のウォーターマークの検出方法の説明図である。
【図８】本発明の実施例１における第１受光手段１３の計測値を用いて、ウォーターマークの検出、メンテナンスの判断方法、判断時期のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１：光源、２：照明光学系、３：レチクル、４：レチクルステージ、５：投影光学系、６：液浸媒質、７：ウェハ、８：ウェハステージ、９：第２受光手段、１０：光源制御部、１１：光量演算部、１２：コントローラ、１３：第１受光手段、１４：第１計測手段、１５：第２計測手段、１６、１７：第３計測手段、１８：ミラー、１９、２０：ハーフミラー、２１：ファイバ用光学系、２２：ファイバ、２３：受光素子
【図１】
2010010229.tif 000003
【図２】
2010010229.tif 000004
【図３】
2010010229.tif 000005
【図４】
2010010229.tif 000006
【図５】
2010010229.tif 000007
【図６】
2010010229.tif 000008
【図７】
2010010229.tif 000009
【図８】
2010010229.tif 000010