(57)【要約】【課題】測長計の非線形誤差を簡易で高精度に算出できる算出方法を提供する。【解決手段】移動物体の位置を計測する測長計における非線形誤差を算出する算出方法であって、第１面に配置される第１物体を載置する第１移動物体の位置を第１測長計により計測した第１測長値と、第２面に配置される第２物体を載置する第２移動物体の位置を第２測長計により計測した第２測長値と、第１移動物体の位置又は第２移動物体の位置において、被検光を光検出手段で検出した検出結果と、に基づいて第１測長計又は第２測長計の非線形誤差を算出する算出工程を有する。【選択図】図１
2010101701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動物体の位置を計測する測長計における非線形誤差を算出する算出方法であって、
第１面に配置される第１物体を載置する第１移動物体の位置を第１測長計により計測した第１測長値と、第２面に配置される第２物体を載置する第２移動物体の位置を第２測長計により計測した第２測長値と、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置において、被検光を光検出手段で検出した検出結果と、に基づいて、前記第１測長計又は前記第２測長計の前記非線形誤差を算出する算出工程を有することを特徴とする算出方法。
【請求項２】
前記非線形誤差は、周期的な誤差を含むことを特徴とする請求項１に記載の算出方法。
【請求項３】
前記算出工程は、誤差の周期性に応じて、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置を変えて得られた、複数の前記第１測長値と、複数の前記第２測長値と、複数の前記検出結果と、に基づいて、前記非線形誤差を算出することを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の算出方法。
【請求項４】
前記第１面と前記第２面とは、互いに光学的に共役な面であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の算出方法。
【請求項５】
前記検出結果は、被検光学系を介した前記被検光を前記光検出手段で検出した結果であることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の算出方法。
【請求項６】
前記算出工程は、前記被検光学系の倍率に応じて、前記非線形誤差を算出すること含むことを特徴とする請求項５に記載の算出方法。
【請求項７】
前記被検光学系は、結像光学系であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の算出方法。
【請求項８】
前記検出結果は、前記被検光の光強度、又は前記被検光の位相、又は前記被検光の波面収差を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の算出方法。
【請求項９】
移動物体の位置を計測する測長計における非線形誤差を算出する算出装置であって、
第１面に配置される第１物体を載置する第１移動物体の位置を第１測長計により計測した第１測長値と、第２面に配置される第２物体を載置する第２移動物体の位置を第２測長計により計測した第２測長値と、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置において、被検光を光検出手段で検出した検出結果と、を受信する入力部と、
前記第１測長値と、前記第２測長値と、前記検出結果と、に基づいて前記第１測長計又は前記第２測長計の前記非線形誤差を演算する演算部と、
前記第１測長値と、前記第２測長値と、前記検出結果と、を前記演算部へ送信する制御部と、
を備えることを特徴とする算出装置。
【請求項１０】
前記非線形誤差は、周期的な誤差を含むことを特徴とする請求項９に記載の算出装置。
【請求項１１】
前記演算部は、誤差の周期性に応じて、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置を変えて得られた、複数の前記第１測長値と、複数の前記第２測長値と、複数の前記検出結果と、に基づいて、前記非線形誤差を演算することを含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０の何れか一項に記載の算出装置。
【請求項１２】
前記第１面と前記第２面とは、互いに光学的に共役な面であることを特徴とする請求項９〜請求項１１の何れか一項に記載の算出装置。
【請求項１３】
前記検出結果は、被検光学系を介した前記被検光を前記光検出手段で検出した結果であることを特徴とする請求項９〜請求項１２の何れか一項に記載の算出装置。
【請求項１４】
前記演算部は、前記被検光学系の倍率に応じて、前記非線形誤差を演算することを特徴とする請求項１３に記載の算出装置。
【請求項１５】
前記被検光学系は、結像光学系であることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の算出装置。
【請求項１６】
前記検出結果は、前記被検光の光強度、又は前記被検光の位相、又は前記被検光の波面収差を含むことを特徴とする請求項９〜請求項１５の何れか一項に記載の算出装置。
【請求項１７】
前記制御部を介して、前記第１測長値と、前記第２測長値と、前記検出結果と、を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項９〜請求項１６の何れか一項に記載の算出装置。
【請求項１８】
移動物体の位置を計測する測長計において、
請求項９〜請求項１７の何れか一項に記載の算出装置を備えることを特徴とする測長計。
【請求項１９】
前記算出装置において算出された前記非線形誤差に基づいて、前記第１移動物体又は前記第２移動物体の位置を計測することを特徴とする請求項１８に記載の測長計。
【請求項２０】
物体面の像を像面に投影露光する露光装置において、
請求項９〜請求項１７の何れか一項に記載の算出装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２１】
前記算出装置において算出された前記非線形誤差に基づいて、前記第１移動物体又は前記第２移動物体の移動量を制御する物体制御部を備えることを特徴とする請求項２０に記載の露光装置。
【請求項２２】
物体面の像を像面に投影露光する露光装置において、
請求項１８又は請求項１９に記載の測長計を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２３】
前記第１移動物体又は前記第２移動物体は、前記物体面に配置されるマスクが載置されるマスクステージであることを特徴とする請求項２０〜請求項２２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記第１面は、前記物体面又は前記像面であることを特徴とする請求項２０〜請求項２３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記被検光としての照明光を前記物体面に照明する照明光学系を備えることを特徴とする請求項２０〜請求項２４の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２６】
請求項２０〜請求項２５の何れか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測長計、及び露光装置に関するものであり、より具体的には該測長計の非線形誤差を算出する算出方法及び算出装置に関するものである。また、本発明は、該露光装置を用いる電子デバイスの製造方法にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子などのデバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、基板への微細パターンの形成に際し、形成すべきパターンの形状に応じた光量分布を有する露光光を、表面に感光膜（フォトレジスト）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、適宜ウエハともいう）上に露光する露光装置が用いられている。これらの露光装置としては、例えば、レチクル又はマスク（以下、「マスク」と総称する）を照明する照明光学系と、マスクのパターン像を基板上に投影する投影光学系とを備えた露光装置がある（例えば、特許文献１参照）。この露光装置としては色々な方式のものがあるが、例えば、マスクのマスクパターン全体を一度に投影し得る投影光学系を介してウエハをステップ・アンド・リピート方式で露光する露光装置と、マスクを１次元に走査しつつ、ウエハをそれと同期した速度で１次元に走査させる、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置とがある。
【０００３】
ところで、これらの露光装置には高い露光精度が求められているため、マスクを載置して移動するマスクステージ、或いはウエハを載置した移動するウエハステージは、高精密な測長計（例、レーザ干渉測長計）により移動量が測定されて高精度でステージの位置決めが行えるようになっている。また、レーザ干渉式の測長計には、例えば、マイケルソン型のヘテロダイン・レーザ干渉計やホモダイン・レーザ干渉計、などがある。こうした上述の測長計においては、例えば、ビームスプリッタ、コーナーキューブプリズム（固定鏡又は移動鏡）やコーナーキューブミラー（固定鏡又は移動鏡）、などの光学素子を含んで構成される。
【特許文献１】特開２００８−１１８０６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような測長計においては、その構成する上述の光学素子における測長光や参照光の透過率又は反射率の誤差、光源から供給されるレーザ光（ひいては、測長光や参照光となる光）のゆらぎ、或いは測長光や参照光における所望以外の偏光状態の混入、などによって測長計による測定結果に非線形誤差（例、周期的な誤差など）が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、測長計の非線形誤差を簡易な構成で高精度に算出することができる算出方法及び算出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、その算出装置を用いた測長計及び露光装置の提供、及び電子デバイスの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様である算出方法は、移動物体の位置を計測する測長計における非線形誤差を算出する算出方法であって、第１面に配置される第１物体を載置する第１移動物体の位置を第１測長計により計測した第１測長値と、第２面に配置される第２物体を載置する第２移動物体の位置を第２測長計により計測した第２測長値と、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置において、被検光を光検出手段で検出した検出結果と、に基づいて、前記第１測長計又は前記第２測長計の前記非線形誤差を算出する算出工程を有するものである。
【０００８】
本発明の第２の態様である算出装置は、移動物体の位置を計測する測長計における非線形誤差を算出する算出装置であって、第１面に配置される第１物体を載置する第１移動物体の位置を第１測長計により計測した第１測長値と、第２面に配置される第２物体を載置する第２移動物体の位置を第２測長計により計測した第２測長値と、前記第１移動物体の位置又は前記第２移動物体の位置において、被検光を光検出手段で検出した検出結果と、を受信する入力部と、前記第１測長値と、前記第２測長値と、前記検出結果と、に基づいて前記第１測長計又は前記第２測長計の前記非線形誤差を演算する演算部と、前記第１測長値と、前記第２測長値と、前記検出結果と、を前記演算部へ送信する制御部と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の第３の態様である測長計は、移動物体の位置を計測する測長計において、第２の態様の算出装置を備えるものである。
【００１０】
本発明の第４の態様である露光装置は、物体面の像を像面に投影露光する露光装置において、第２の態様の算出装置を備えるものである。
【００１１】
本発明の第５の態様である露光装置は、物体面の像を像面に投影露光する露光装置において、第３の態様の測長計を備えるものである。
【００１２】
本発明の第６の態様である電子デバイスの製造方法は、第４の態様又は第５の態様の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光された前記基板を現像する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の算出方法及び算出装置に於いては、簡易な構成で測長計の非線形誤差を高精度に算出することができる。
【００１４】
本発明の測長計に於いては、非線形誤差を高精度に算出することができる算出装置を用いることにより、より高精度の測長計を実現することができる。
【００１５】
本発明の露光装置に於いては、非線形誤差を高精度に算出することができる算出装置を用いることにより、より高解像度の露光装置を実現することができる。
【００１６】
本発明の露光装置に於いては、高精度の測長計を用いることにより、より高解像度の露光装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一例である実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本例の露光装置１００の概要を示す図である。本例の露光装置１００は、光源１としてＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）を使用する露光装置である。
本露光装置１００は、光源１からの露光用の照明光（露光光）ＩＬでマスクＭのパターン面（マスク面）を照明する照明光学系ＩＬＳと、マスクＭを載置し、マスクＭの位置決めを行うマスクステージＭＳと、マスクＭのパターン像をウエハＷ（感光性基板）上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを載置し、ウエハＷの位置決めを行うウエハステージＷＳと、コンピュータからなり装置全体を統括制御するとともに、種々の演算処理を行う主制御部ＭＣと、を備える。なお、光源１としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４７ｎｍ）、Ｆ2レーザ光源（波長１５７ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置なども使用することができる。
【００１９】
図１においては、ウエハＷの載置面の法線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＸ方向としている。なお、本露光装置１００は、マスクＭとウエハＷとを図１のＹ方向（以下、走査方向Ｙともいう）に走査移動させつつ、マスクＭ上のマスクパターンをウエハＷに投影する走査型露光装置である。
【００２０】
光源１から射出され照明光学系ＩＬＳに入射した照明光（露光光）ＩＬは、Ｘ方向に沿って細長く延びた矩形状の断面を有し、一対のレンズ２ａ及び２ｂからなるビームエキスパンダ２に入射される。各レンズ２ａ及び２ｂは、図１の紙面内（ＹＺ平面内）において負の屈折力および正の屈折力をそれぞれ有する。従って、ビームエキスパンダ２に入射した照明光ＩＬは、図１の紙面内において拡大され、所定の矩形状の断面を有する照明光ＩＬに整形される。
【００２１】
整形光学系としてのビームエキスパンダ２を介したほぼ平行な照明光ＩＬは、円形照明用の回折光学素子３を介して、ズームレンズ４に入射される。ズームレンズ４の後側焦点面の近傍には、マイクロフライアイレンズ（又はフライアイレンズ）５の入射面が位置決めされている。例えば、回折光学素子は、基板に露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射光を所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、回折光学素子３は、光軸ＡＸに沿って入射した矩形状の略平行な照明光を、円形状の断面を有する発散光束に変換する。なお、回折光学素子３は、照明光路に対して挿脱可能に構成され、且つ輪帯照明用の回折光学素子３ａや４極照明用の回折光学素子３ｂと切り換え可能に構成されている。ここで、各回折光学素子（３、３ａ、３ｂ）間の切り換えは、主制御部ＭＣからの指令に基づいて動作する不図示の制御系により行われる。また、ズームレンズ４の焦点距離の変化は、主制御部ＭＣからの指示に基づいて動作する不図示の制御系により行われる。
【００２２】
また、マイクロフライアイレンズ５は、縦横に且つ緻密に配列された多数の微小レンズからなる光学素子である。例えば、マイクロフライアイレンズ５は、平行平面板にエッチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成される。ここで、マイクロフライアイレンズ５を構成する各微小レンズは、フライアイレンズを構成する各レンズエレメントよりも微小である。また、マイクロフライアイレンズ５は、互いに隔絶されたレンズエレメントからなるフライアイレンズとは異なり、多数の微小レンズが互いに隔絶されることなく一体的に形成されている。しかしながら、レンズ要素が縦横に配置されている点でマイクロフライアイレンズ５はフライアイレンズと同じ波面分割型のオプティカルインテグレータである。
【００２３】
そして、回折光学素子３を介した照明光ＩＬは、ズームレンズ４を介して、マイクロフライアイレンズ５の入射面に、例えば光軸ＡＸを中心とする円形状の照野を形成する。ここで、形成される円形状の照野の大きさ（すなわちその直径）は、ズームレンズ４の焦点距離に応じて変化する。マイクロフライアイレンズ５に入射した照明光ＩＬは、多数の微小レンズにより二次元的に分割され、照明光ＩＬが入射した各微小レンズの後側焦点面には点光源がそれぞれ形成される。したがって、マイクロフライアイレンズ５の後側焦点面には、マイクロフライアイレンズ５への入射光束によって形成される円形状の照野とほぼ同じ光強度分布を有する円形状の実質的な面光源（以下、二次光源ともいう）が形成される。
【００２４】
二次光源からの照明光ＩＬは、二次光源の近傍に配置された開口絞り６に入射される。開口絞り６は、マスクＭ（ひいてはウエハＷ）と光学的にフーリエ変換の関係にある照明瞳面に配置されて二次光源の形状又は大きさを規定する機能を有する。そして、開口絞り６を介した照明光ＩＬは、リレーレンズ７を介した後、光路折り曲げ用の平面ミラー８によって偏向され、マスクＭのパターン面上の露光視野内を重畳的に照明する。
【００２５】
マスクＭのパターン面を透過した照明光ＩＬ（露光光）は、投影光学系ＰＬに入射し、投影光学系ＰＬの瞳面に配置された開口絞り９を介した後、ウエハＷ上の露光領域にマスクパターンの像を形成する。なお、図１において、上述のウエハＷ上の露光領域にマスクパターンの像を形成する露光時においては、主制御部ＭＣからの指令に基づいてウエハステージＷＳをＸ方向又はＹ方向に駆動させて、投影光学系ＰＬの下方向（−Ｚ方向）にウエハＷを配置させて所定の露光領域に露光を行うことはいうまでもない。
【００２６】
次に、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳについて説明する。マスクステージＭＳには、不図示の真空チャック方式のマスクホルダが設けられ、そのマスクホルダによってマスクＭが保持される。同様に、ウエハステージＷＳには、不図示の真空チャック方式のウエハホルダが設けられ、そのウエハホルダによってウエハＷが保持される。さらに、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳは、それぞれマスクステージ駆動部ＭＳＤ及びウエハステージ駆動部ＷＳＤによって、Ｙ方向に所定ストロークで駆動可能であるとともに、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｘ方向周りの回転方向であるθＸ方向、Ｙ方向回りの回転方向であるθＹ方向及びＺ方向回りの回転方向であるθＺ方向にも駆動可能である。なお、マスクステージ駆動部ＭＳＤ及びウエハステージ駆動部ＷＳＤは、それぞれリニアモータなどによって構成される。
【００２７】
マスクステージＭＳを支える定盤上（不図示）には、Ｙ軸方向の距離を測定するＹ軸測長計１６Ｙ及びＸ軸方向の距離を測定するＸ軸測長計１６Ｘ（不図示）が配置されている。また、このＹ軸測長計１６Ｙからのレーザ光を反射するＹ軸移動鏡１５Ｙと、Ｘ軸測長計１６Ｘからのレーザ光を反射するＸ軸移動鏡１５Ｘ（不図示）とがマスクステージＭＳの端部に固定されている。このＹ軸測長計１６Ｙによって、マスクステージＭＳの走査方向の位置が常時検出され、また、Ｘ軸測長計１６Ｘによって、走査方向と直交する方向のマスクステージＭＳの位置が常時検出され、それらの位置情報（又は速度情報）は主制御部ＭＣ（又はマスクステージ制御部ＭＳＣ）に送られる。主制御部ＭＣは、マスクステージＭＳの各位置情報に基づいて、マスクステージ制御部ＭＳＣと介してマスクステージ駆動部ＭＳＤを制御して、マスクステージＭＳを所定位置に移動させる。
【００２８】
また、ウエハステージＷＳ外の定盤（不図示）には、Ｘ軸方向の距離を測定するＸ軸測長計１８Ｘ（不図示）と、Ｙ軸方向の距離を測定するＹ軸測長計１８Ｙと、が配置されている。さらに、このＹ軸測長計１８Ｙからのレーザ光を反射するＹ軸移動鏡１７Ｙと、Ｘ軸測長計１８Ｘからのレーザ光を反射するＸ軸移動鏡１７Ｘ（不図示）とがウエハステージＷＳの端部に固定されている。このＹ軸測長計１８Ｙによって、ウエハステージＷＳの走査方向の位置が常時検出され、また、Ｘ軸測長計１８Ｘによって、走査方向と直交する方向のウエハステージＷＳの位置が常時検出され、それらの位置情報（又は速度情報）は主制御部ＭＣ（又はウエハステージ制御部ＷＳＣ）に送られる。主制御部ＭＣは、ウエハステージＷＳの位置情報に基づいて、ウエハステージ制御部ＷＳＣを介してウエハステージ駆動部ＷＳＤを制御して、ウエハステージＷＳを所定位置に移動させる。また、ウエハステージＷＳ上には、後述する光検出手段１４が備えられている。なお、照明光学系ＩＬＳ、マスクステージＭＳ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳの各部材は、チャンバ（不図示）内に収納されている。
【００２９】
ここで、上記したウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙについて説明する。なお、本実施形態においては、マスクステージＭＳにおけるＸ軸測長計１６Ｘ及びＹ軸測長計１６Ｙ、ウエハステージＷＳにおけるＸ軸測長計１８Ｘの構成は、後述するウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙと同様であるため、それらの説明は省略する。
【００３０】
図２は、本実施形態のウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙの一構成例を示す図であり、ダブルパス方式のレーザ測長計である。図２において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源等のレーザ光源２１から射出されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２２において入射面に垂直な方向に偏光したＳ偏光成分が反射されて、参照光Ｒ１として１／４波長板２３ａを経て固定鏡２４に入射する。固定鏡２４で反射された参照光Ｒ１は、１／４波長板２３ａを経てＰ偏光として偏光ビームスプリッタ２２を透過してコーナキューブ２５へ入射する。参照光Ｒ１は、コーナキューブ２５により反射されて偏光ビームスプリッタ２２を透過した後、１／４波長板２３ａを介して固定鏡２４に入射する。再び固定鏡２４により反射された参照光Ｒ１は、１／４波長板２３ａを経てＳ偏光として偏光ビームスプリッタ２２により反射されてＹ軸にほぼ平行に受光部２６に入射する。
【００３１】
また、偏光ビームスプリッタ２２において入射面に平行な方向に偏光したＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ２２を透過して測長光Ｒ２として１／４波長板２３ｂを介して移動鏡（Ｙ軸移動鏡）１７Ｙに入射する。移動鏡１７Ｙで反射された測長光Ｒ２は、１／４波長板２３ｂを経てＳ偏光として偏光ビームスプリッタ２２に反射されてコーナキューブ２５に入射する。そして、測長光Ｒ２はコーナキューブ２５により反射されて偏光ビームスプリッタ２２に戻り、偏光ビームスプリッタ２２により反射された測長光Ｌ２は、１／４波長板２３ｂを介して移動鏡１７Ｙに入射する。移動鏡１７Ｙにより反射された測長光Ｒ２は、１／４波長板２３ｂを介してＰ偏光として偏光ビームスプリッタ２２を透過した後、参照光Ｒ１とほぼ平行に受光部２６へ入射する。
【００３２】
受光部２６においては、参照光Ｒ１と測長光Ｒ２との干渉光の光電交換信号を生成し、この光電交換信号に基づいて移動鏡１７ＹのＹ方向への移動量（又は位置）が計測される。また、予め参照光Ｒ１と測長光Ｒ２との間に所定の周波数差を設けておくことにより、ヘテロダイン干渉法による計測が行われ、それら光束の周波数が等しい場合にホモダイン干渉法による計測が行われる。なお、本実施形態においては、ダブルパス方式であって、測長光Ｒ２は偏光ビームスプリッタ２２と移動鏡１７Ｙとの間を２往復するため、計測分解能がシングルパス方式の場合の１／２に高められている。
【００３３】
また、ウエハステージＷＳにおけるＸ軸測長計１８Ｘも上述のＹ軸測長計１８Ｙと同様な構成とすることで、Ｘ軸移動鏡１７ＸのＸ方向への移動量（又は位置）が計測される。そして、ウエハステージＷＳの位置は、Ｘ軸測長計１８ＸとＹ軸測長計１８Ｙとの計測結果（位置情報）に基づいて主制御部ＭＣ（又はウエハステージ制御部ＷＳＣ）によって算出される。なお、マスクステージＭＳの位置は、マスクステージＭＳにおけるＸ軸測長計１８ＸとＹ軸測長計１８Ｙとの計測結果（位置情報）に基づいて主制御部ＭＣ（又はマスクステージ制御部ＭＳＣ）によって算出される。
【００３４】
なお、本実施形態における測長計は、上述のような構成に限定されず、例えば、シングルパス方式などであってもよい。
【００３５】
次に、ウエハステージＷＳに着脱自在に備えられた光検出手段１４について説明する。図１に示す如く、本実施形態における露光装置１００は、光検出手段１４の一例としてシャックハルトマン型波面検出器を備えている。また、本実施形態において、光検出手段１４を用いて被検光学系（ここでは、投影光学系ＰＬ）の光学特性を計測する場合には、評価用マスクＭａが不図示のロード装置によってロードされ、マスクステージＭＳ上に配置される。評価用マスクＭａには、遮光膜中に収差計測用の円形状の開口部（例えばピンホール）ＯＰが形成されている。
【００３６】
本実施形態における光検出手段１４は、図１に示す如く、投影光学系ＰＬの波面収差などの光学特性を計測するために、ウエハステージＷＳ上に配置されるウエハＷの表面とほぼ同じ高さ位置（Ｚ方向位置）に取り付けられた標示板１０と、計測用レンズ１１と、マイクロレンズアレイ１２と、ＣＣＤ等の撮像素子を有する光検出部１３と、を備える。標示板１０は、例えばガラス基板からなり、その中央部に開口部（不図示）と、その開口部を除く領域に例えばクロム膜からなる反射面と、が形成されている。ここで、標示板１０の開口部は、投影光学系ＰＬを介して形成される評価用マスクＭａの開口部ＯＰの像よりも大きく設定されている。
【００３７】
また、光検出手段１４において、投影光学系ＰＬを介してその像面に形成された評価用マスクＭａの開口部ＯＰの像からの測定光が、標示板１０の開口部及び計測用レンズ１１を介して、マイクロレンズアレイ１２に入射する。マイクロレンズアレイ１２は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ配列された多数の微小レンズからなる光学素子である。マイクロレンズアレイ１２に入射した測定光は、二次元的に波面分割され、光検出部１３によって検出される。そして、主制御部ＭＣは、光検出部１３から送られた検出結果を含む検出信号をもとに、所定の演算処理によって投影光学系ＰＬの波面収差を求める。さらに、主制御部ＭＣは、算出した波面収差をもとに所定の演算処理によって、投影光学系ＰＬを介した測定光の像面における結像位置（又は検出位置）を算出する。なお、上述のような波面収差や測定光の結像位置などを求める演算処理は、光検出部１３にて行うようにしてもよい。
【００３８】
次に、本実施形態における測長計の非線形誤差の算出方法について、図３、図４及び図５を参照して説明する。
【００３９】
図３は、本実施形態における算出装置３０の一構成例である。図３に示す如く、算出装置３０は、ウエハステージＷＳにおけるＸ軸測長計１８Ｘ又はＹ軸測長計１８Ｙの計測結果と、マスクステージＭＳにおけるＸ軸測長計１６Ｘ又はＹ軸測長計１６Ｙの計測結果と、光検出手段１４で検出した検出結果と、などを含む各計測情報を受信する入力部３１と、その入力部３１から各計測情報を受信し、その各計測情報を演算部３３へ送信する制御部３２と、制御部３２からの各計測情報をもとに各測長計の非線形誤差を算出し、その算出結果を制御部３２へ送信する演算部３３と、を備える。制御部３２は、演算部３３から受信した算出結果を主制御部ＭＣへ送信する。
【００４０】
図４は、マスクステージＭＳのＹ方向の位置を計測するＹ軸測長計１６Ｙ及びウエハステージＷＳのＹ方向の位置を計測するＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差を算出するための一構成例である。なお、図４を含め以降の図は、測長計の非線形誤差の算出方法の説明をするために構成を簡略化している。図４においては、マスクステージＭＳと、マスクステージＭＳのＹ方向の位置を計測するＹ軸測長計１６Ｙと、結像光学系としての投影光学系ＰＬと、ウエハステージＷＳと、ウエハステージＷＳのＹ方向の位置を計測するＹ軸測長計１８Ｙと、上述の光検出手段１４と、で構成される。
【００４１】
図５は、図４におけるマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳが投影光学系ＰＬの倍率（本実施形態においては、１／４）に合わせてＹ方向にそれぞれ移動した状態を示す図である。つまり、図５は、マスクステージＭＳを−Ｙ方向に移動させ、ウエハステージＷＳを投影光学系ＰＬの倍率に応じてマスクステージＭＳの移動量の１／４を＋Ｙ方向に移動させている。そして、図５に示した状態において、マスクステージＭＳの移動に伴うＹ方向の位置（測長値）と、ウエハステージＷＳの移動に伴うＹ方向の位置（測長値）と、光検出手段１４による検出結果と、が計測される。計測された各測長値と光検出手段１４による検出結果とは、主制御部ＭＣを介して、算出装置３０へ送信される。さらに、算出装置３０の演算部３３は、送信された各測長値と検出結果とに基づいて、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差を算出する。
【００４２】
ここで、測長計の非線形誤差ＥＴは、計測された各測長値と光検出手段１４による検出結果とを用いて、算出装置３０によって以下のように表すことができる。
（数１）
ｆＥＴ（Ｄ１，Ｄ２）＝Ｌ１×Ｍ＋Ｌ２−Ｓ    ・・・（１）
ｆETは測長計の非線形誤差ＥＴを表す関数、Ｄ１はマスクステージＭＳの現在位置、Ｄ２はウエハステージＷＳの現在位置、Ｍは投影光学系ＰＬの倍率、Ｌ１はマスクステージＭＳにおける測長計の測長値、Ｌ２はウエハステージＷＳにおける測長計の測長値、Ｓは光検出手段１４の検出結果（ひいては、測定光の結像位置又は検出位置）、を示す。なお、本実施形態における非線形誤差は、ウエハステージＷＳ側の像面を基準としているため、測長値Ｌ１に倍率Ｍをかけて表わされている。
【００４３】
また、マスクステージＭＳを所定位置に移動させる指示位置（指令値）をＰ１、ウエハステージＷＳを所定位置に移動させる指示位置（指令値）をＰ２、マスクステージＭＳの指示位置Ｐ１からの誤差（アライメント誤差）をＡ１、ウエハステージＷＳの指示位置Ｐ２からの誤差（アライメント誤差）をＡ２、とすると、各値はそれぞれ以下のような関係がある。なお、ｆE1（Ｄ１）はマスクステージＭＳにおける測長計の非線形誤差Ｅ１を表わす関数、ｆE2（Ｄ２）はウエハステージＷＳにおける測長計の非線形誤差Ｅ２を表わす関数、を表わす。
（数２）
Ｌ１＝Ｄ１+ｆＥ１（Ｄ１）    ・・・（２）
Ｌ２＝Ｄ２＋ｆＥ２（Ｄ２）   ・・・（３）
Ｄ１＝Ｐ１−Ａ１            ・・・（４）
Ｄ２＝Ｐ２−Ａ２            ・・・（５）
Ｓ＝−Ａ１×Ｍ−Ａ２        ・・・（６）
Ｐ１×Ｍ＝−Ｐ２            ・・・（７）
式（２）〜式（７）を式（１）に代入すると、測長計の非線形誤差ＥＴを以下のように表すことができる。
（数３）
ｆＥＴ（Ｄ１，Ｄ２）＝ｆＥ１（Ｄ１）×Ｍ＋ｆＥ２（Ｄ２）    ・・・（８）
さらに、高精度なマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳを用いれば、上述のＡ１及びＡ２を十分に小さくできるため、Ａ１≒０、Ａ２≒０とすると、式（４）及び式（５）より、Ｄ１＝Ｐ１、Ｄ２＝Ｐ２となり、式（８）は以下のように表わせる。
（数４）
ｆＥＴ（Ｐ１，Ｐ２）＝ｆＥ１（−Ｐ２／Ｍ）×Ｍ＋ｆＥ２（Ｐ２）    ・・・（９）
これにより、測長計の非線形誤差ＥＴは、ウエハステージＷＳを所定位置に移動させる指示位置Ｐ２を用いて、算出装置３０によって容易に算出することができる。
【００４４】
上述の算出方法に基づいて、上述の式（１）より、本実施形態におけるＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹは、以下のように表すことができる。
（数５）
ｆＥＴＹ（ＤＹ１，ＤＹ２）＝ＬＹ１×Ｍ＋ＬＹ２−Ｓ    ・・・（１０）
ｆETYはＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを表す関数、ＤＹ１はマスクステージＭＳのＹ方向の現在位置、ＤＹ２はウエハステージＷＳのＹ方向の現在位置、Ｍは投影光学系ＰＬの倍率、ＬＹ１はマスクステージＭＳにおけるＹ軸測長計１６Ｙの測長値、ＬＹ２はウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙの測長値、Ｓは光検出手段１４の検出結果（ひいては、測定光の結像位置又は検出位置）、を示す。
【００４５】
そして、マスクステージＭＳをＹ方向の所定位置に移動させる指示位置（指令値）をＰＹ１、ウエハステージＷＳをＹ方向の所定位置に移動させる指示位置（指令値）をＰＹ２、マスクステージＭＳのＹ方向における指示位置ＰＹ１からの誤差（アライメント誤差）をＡＹ１、ウエハステージＷＳのＹ方向における指示位置ＰＹ２からの誤差（アライメント誤差）をＡＹ２、とすると、上述の式（２）〜式（７）は、以下のように表すことができる。なお、ｆEY1（ＤＹ１）はマスクステージＭＳにおけるＹ軸測長計１６Ｙの非線形誤差ＥＹ１を表わす関数、ｆEY2（ＤＹ２）はウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＹ２を表わす関数、を表わす。
（数６）
ＬＹ１＝ＤＹ１+ｆＥＹ１（ＤＹ１）    ・・・（１１）
ＬＹ２＝ＤＹ２＋ｆＥＹ２（ＤＹ２）   ・・・（１２）
ＤＹ１＝ＰＹ１−ＡＹ１             ・・・（１３）
ＤＹ２＝ＰＹ２−ＡＹ２             ・・・（１４）
Ｓ＝−ＡＹ１×Ｍ−ＡＹ２           ・・・（１５）
ＰＹ１×Ｍ＝−ＰＹ２               ・・・（１６）
したがって、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹは、上述の式（１０）〜（１６）より、以下のように表わすことができる。
（数７）
ｆＥＴＹ（ＤＹ１，ＤＹ２）＝ｆＥＹ１（ＤＹ１）×Ｍ＋ｆＥＹ２（ＤＹ２）
・・・（１７）
さらに、高精度なマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳを用いれば、上述のＡＹ１及びＡＹ２を十分に小さくできるため、ＡＹ１≒０、ＡＹ２≒０とすると、式（１３）及び式（１４）より、ＤＹ１＝ＰＹ１、ＤＹ２＝ＰＹ２となり、式（１７）は以下のように表わせる。
（数８）
ｆＥＴＹ（ＰＹ１，ＰＹ２）＝ｆＥＹ１（−ＰＹ２／Ｍ）×Ｍ＋ｆＥＹ２（ＰＹ２）
・・・（１８）
これにより、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹは、ウエハステージＷＳを所定位置に移動させる指示位置ＰＹ２を用いて、算出装置３０によって容易に算出することができる。
【００４６】
そして、図５のように、投影光学系ＰＬの倍率に応じてマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳをＹ方向に移動させたマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳのそれぞれの位置をＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙによって計測し、その計測位置における光検出手段１４による測定光の検出、を所定の移動範囲内（例、測長光又は参照光の波長λ分の範囲、など）において複数回繰り返す。上述の非線形誤差の算出方法を用いて、図６に示すようなＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを算出することができる。図６に示す如く、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹは、測長光又は参照光の波長λに応じた周期性を有している。なお、本実施形態における非線形誤差ＥＴ、ＥＴＹは、測長光又は参照光の波長λに応じた複数の周期成分（例えば、λ、λ／２、λ／４、λ／８、など）の誤差を有するため、図６は、その各周期成分の誤差が合成された非線形誤差を示す一例図である。
【００４７】
また、図７は、上述の算出方法によって算出されたＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを、演算部３３においてフーリエ級数展開などの演算処理によって、上述の周期成分ごとに示した一例図である。図７に示す如く、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹは、上述のような複数の周期成分の誤差を有し、周期成分λ／４の誤差が最も大きいことがわかる。このように、本実施形態における算出装置３０は、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを簡易に算出することができる。
【００４８】
次に、測長計における非線形誤差の低減方法について説明する。図８は、図７と同様の複数の周期成分の誤差を有する、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを示す一例図である。図８に示す如く、算出装置３０によって算出された非線形誤差ＥＴＹにおいて、周期成分λ／４の誤差が最も大きな誤差要因であることがわかる。したがって、例えば、非線形誤差ＥＴＹの周期成分λ／４において同じ位相の位置（例えば、図８の矢印で示す各ピーク位置）でのみ、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙによる計測を行えば、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを低減することができる。
【００４９】
また、例えば、図９に示すように、非線形誤差ＥＴＹの周期成分λ／４において位相を互いに打ち消しあう位置（例えば、図９の矢印で示す各位置）でのみ、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙによる計測を行えば、計測結果の平均化効果によって、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを低減することができる。なお、図９は、図７と同様の複数の周期成分の誤差を有する、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹを示す一例図である。
【００５０】
なお、上述の非線形誤差の低減において、マスクステージＭＳ又はウエハステージＷＳは、算出された非線形誤差ＥＴＹに基づいて、上述の所定位置でＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙによる計測によって非線形誤差ＥＴＹを低減できるように、物体制御部（マスクステージ制御部ＭＳＣ又はウエハステージ制御部ＷＳＣ）によって移動量を制御される。
【００５１】
このように、本実施形態においては、２つの測長計（例、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙ）の差動出力を用いて、簡易に測長計の非線形誤差を算出でき、より高精度に非線形誤差を補正することができる。
【００５２】
次に、本実施形態における測長計の非線形誤差の算出方法の変形例について説明する。
【００５３】
図１０は、図４の構成において、ウエハステージＷＳのみを移動させた状態を示す図である。つまり、図１０は、マスクステージＭＳを固定にし、ウエハステージＷＳのみを＋Ｙ方向に移動させている。そして、図１０に示した状態において、マスクステージＭＳのＹ方向の位置（測長値）と、ウエハステージＷＳの移動に伴うＹ方向の位置（測長値）と、光検出手段１４による検出結果と、が計測される。なお、本変形例における構成は、図４の実施形態と同様である。そのため、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００５４】
図１０においては、マスクステージＭＳの位置は固定であるため、上述の式（１０）において、マスクステージＭＳに関する項（パラメータ）は考慮しなくてよいので、上記の式（１０）は以下のように表わすことができる。
（数９）
ｆＥＴＹ（ＤＹ２）＝ＬＹ２−Ｓ
＝ＤＹ２＋ｆＥＹ２（ＤＹ２）−Ｓ    ・・・（１９）
そして、光検出手段１４の検出結果に誤差がほとんどないものとし、各測長値と光検出手段１４による検出結果とをウエハステージＷＳの所定の移動範囲内（例、測長光又は参照光の波長λ分の範囲、など）において複数回計測すると、ウエハステージＷＳにおけるＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差を算出することができる。なお、図１０とは反対に、ウエハステージＷＳを固定させ、マスクステージＭＳのみをＹ方向に移動させた場合は、マスクステージＭＳにおけるＹ軸測長計１６Ｙの非線形誤差を算出することができる。
【００５５】
また、本実施形態における測長計の非線形誤差の算出においては、図１１に示すように、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの各測長値の計測、及び光検出手段１４による測定光の検出は、投影光学系ＰＬの倍率Ｍを変えた状態で行ってもよい。なお、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。この場合においても、上述の式（１０）〜（１８）を用いてＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差を算出することができる。
【００５６】
さらに、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの各測長値の計測、及び光検出手段１４による測定光の検出は、図１２に示すような構成としてもよい。図１２は、Ｙ軸測長計１６ＹをマスクステージＭＳ側（Ｙ軸移動鏡１５Ｙの位置）に配置し、マスクステージＭＳを支える定盤に固定鏡２４ａを配置している。さらに、図１２は、Ｙ軸測長計１８ＹをウエハステージＷＳ側（Ｙ軸移動鏡１７Ｙの位置）に配置し、ウエハステージＷＳ外の定盤に固定鏡２４ｂを配置している。なお、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。この場合においても、上述の式（１０）〜（１８）を用いてＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差を算出することができる。
【００５７】
なお、図１３に示すように、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの各測長値の計測、及び光検出手段１４による測定光の検出は、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳを投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ方向）に移動させた状態で行ってもよい。なお、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。この場合、図１３に示す如く、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙは、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳのそれぞれのＺ方向の位置を計測するため、それぞれＺ方向に配置される。
【００５８】
さらに、例えば図５の構成において、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの各測長値の計測、及び光検出手段１４による測定光の検出は、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの配置を互いに入れ替えた状態で行ってもよい。
【００５９】
また、本実施形態における光検出手段１４は、図１４に示すような、凹面ミラー（折り返し反射ミラー）１４ａを備えた点回折型干渉計であってもよい。以下、図１における光検出手段１４と異なる点について説明する。図１４は、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光源１ａと、光検出手段１４としての干渉計と、ウエハＷの表面とほぼ同じ高さ位置（Ｚ方向位置）に配置された凹面ミラー１４ａと、などを備えた構成である。光源１ａから射出された測定光は、光路折り曲げミラーＭＲを介して、不図示の光源用ピンホールを照明する。その光源用ピンホールを射出した測定光は、干渉計１４内の折り曲げミラー（不図示）で反射され、被検光学系である投影光学系ＰＬに入射する。
そして、投影光学系ＰＬに透過した測定光は、凹面ミラー１４ａによって反射される。凹面ミラー１４ａによって反射された測定光は、再び、投影光学系ＰＬを透過して干渉計１４内へ入射する。干渉計１４内へ入射した測定光は、不図示のビームスプリッタにより２つの光束（被検光と参照光）に分割される。分割された光束のうち一方の光束は、参照用ピンホール（不図示）を介して参照光としてＣＣＤのような検出部（不図示）に入射する。また、分割された光束のうち他方の光束は、折り曲げミラー（不図示）を介して被検光として上記の検出部（不図示）へ入射する。被検光と参照光とは、検出部上に干渉光として干渉縞を形成する。そして、上述の主制御部ＭＣ（又は上記検出部）において、測定光の波面収差が算出される。以降については、上述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、本実施形態においては、凹面ミラー１４ａを用いたが、凸面ミラーを用いてもよい。また、点回折型干渉計については、国際公開ＷＯ２００３−０２９７５１号に開示されている。
【００６０】
また、本実施形態における光検出手段１４は、シャックハルトマン型波面検出器以外に、フィゾー干渉計、トワイマングリーン干渉計、シアリング干渉計、モアレを利用した光検出器、トールボット干渉計、などであってもよい。なお、上述の光検出手段１４による測定光の検出は、上述の波面収差など以外にも、測定光の光強度や位相などであってもよい。
【００６１】
また、上述の各実施形態において、光検出手段１４としての測定光は、図１の光源１から供給される光束であってもよいし、図１４に示すように別途配置される光源１ａから供給される光束であってもよい。なお、Ｙ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの各測長値などの計測値は、予め計測された値（入力された値）であってもよく、その場合、算出装置３０は、その予め計測された各計測値をもとに測長計の非線形誤差を算出するようにすればよい。
【００６２】
また、本実施形態においては、Ｘ軸測長計１６Ｘ及びＸ軸測長計１８Ｘの非線形誤差ＥＴＸも、上述したＹ軸測長計１６Ｙ及びＹ軸測長計１８Ｙの非線形誤差ＥＴＹと同様に算出することができる。そして、算出された非線形誤差ＥＴＸに基づいて、Ｘ軸測長計１６Ｘ及びＸ軸測長計１８Ｘの非線形誤差ＥＴＸを低減することができる。このように、本実施形態においては、簡易に測長計の非線形誤差を算出でき、より高精度に非線形誤差を補正することができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、結像光学系としての投影光学系ＰＬを介した測定光を光検出手段１４によって検出しているが、光検出手段１４の計測においては、投影光学系ＰＬはなくてもよい。
【００６４】
なお、以上の説明においては、露光対象となる基板として半導体ウエハＷを想定したが、露光対象となる基板は半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、又はフィルム部材などであってもよい。また、その基板は、その形状が円形に限られるものではなく、矩形など他の形状でもよい。
【００６５】
また、本実施形態の露光装置は、上述したマスクＭとウエハＷとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）に限らず、マスクＭとウエハＷとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態の走査型露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることは言うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が完了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００６７】
次に、本実施形態における露光装置１００を用いた電子デバイスの製造方法について説明する。
【００６８】
上記の実施形態の露光装置１００を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図１５に示す如く、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ１１１、この設計ステップ１１１に基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ１１２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ１１３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板へ露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ１１４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージング工程などの加工プロセスを含む）１１５、並びに検査ステップ１１６等を経て製造される。言い換えると、このデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含み、そのリソグラフィ工程で上記の実施形態の露光装置を用いて感光性基板を露光している。
【００６９】
なお、上述のように本発明における実施形態の一例を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態における露光装置の概要を示す図である。
【図２】本実施形態における測長計の一構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における算出装置の一構成例を表わす図である。
【図４】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一構成例を示す図である。
【図５】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一構成例を示す図である。
【図６】本実施形態における非線形誤差を表わす一例図である。
【図７】本実施形態における非線形誤差を複数の周期成分ごとに表わす一例図である。
【図８】本実施形態における非線形誤差の低減方法を説明するための一例図である。
【図９】本実施形態における非線形誤差の低減方法を説明するための一例図である。
【図１０】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一変形例を示す図である。
【図１１】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一変形例を示す図である。
【図１２】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一変形例を示す図である。
【図１３】本実施形態における測長計の非線形誤差を算出するための一変形例を示す図である。
【図１４】本実施形態における光検出手段の一変形例を示す図である。
【図１５】本実施形態における電子デバイスの製造方法の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・光源、１４・・・光検出手段、１５Ｙ・・・Ｙ軸移動鏡、１６Ｙ・・・Ｙ軸測長計、１７Ｙ・・・Ｙ軸移動鏡、１８Ｙ・・・Ｙ軸測長計、３０・・・算出装置、ＭＣ・・・主制御部、ＡＸ・・・光軸、Ｍ・・・マスク、Ｗ・・・ウエハ、ＭＳＣ・・・マスクステージ制御部、ＭＳＤ・・・マスクステージ駆動部、ＷＳＣ・・・ウエハステージ制御部、ＷＳＤ・・・ウエハステージ駆動部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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