(57)【要約】【課題】  計測位置または計測ステーションと露光位置または露光ステーションでのステージ駆動特性差を計測及び補正することができる露光方法及び露光装置、デバイス製造方法を提供する。【解決手段】  基板上のパターン位置を計測する基板パターン位置計測工程と、原板のパターンを前記基板に投影露光する露光工程を有する露光方法において、基板パターン位置計測工程における計測位置で、基板を保持及び移動するステージの駆動特性であるステージ駆動特性を計測する。露光工程における露光位置で、ステージ駆動特性を計測する。そして、上記計測位置と上記露光位置でのステージ駆動特性の差を、該基板パターン位置計測工程と該露光工程のいずれかもしくは両方で補正する。【選択図】  図１
2006108582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光手段によって原版のパターンを基板に投影露光する露光方法であって、
前記露光手段を介さずに、前記基板上のパターン位置及び前記ステージの位置を検出する第１検出系を用いて、前記基板を保持及び移動するステージの駆動特性であるステージ駆動特性を計測する計測位置ステージ駆動特性計測工程と、
前記露光手段を介して、前記ステージの位置を計測する第２検出系を用いて、前記ステージ駆動特性を計測する露光位置ステージ駆動特性計測工程とを備え、
前記基板パターン位置計測工程における計測位置と前記露光工程における露光位置での前記ステージ駆動特性の差を、該基板パターン位置計測工程と該露光工程のいずれかもしくは両方で補正する
ことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記基板パターン位置計測工程と前記露光工程は、１つの前記ステージを処理対象とし、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程と前記露光位置ステージ駆動特性計測工程はそれぞれ、前記第１検出系と前記第２検出系を用いて前記ステージ上の２個以上の基準マークを計測する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記基板パターン位置計測工程と前記露光工程は、前記ステージ上で基板を支持する複数の基板支持部あるいは複数の前記ステージを処理対象とし、
前記計測位置ステージ駆動特性計測工程と前記露光位置ステージ駆動特性計測工程はそれぞれ、前記第１検出系と前記第２検出系を用いて、前記複数の基板支持部上それぞれ、あるいは前記複数のステージ上それぞれの３個以上の基準マークを計測する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
以前に計測した前記ステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程または前記露光位置ステージ駆動特性計測工程を行わない時は、前記記憶媒体に記憶されたステージ駆動特性を用いて、前記ステージ駆動特性の差を補正する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項５】
以前に計測した前記ステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程及び前記露光位置ステージ駆動特性計測工程で計測する基準マークの数及び計測するステージ駆動特性を計測対象の基板毎に変更する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項６】
以前に計測したステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程及び前記露光位置ステージ駆動特性計測工程で計測する基準マークの数及び計測するステージ駆動特性を、前記記憶媒体に記憶されたステージ駆動特性からの変化量に基づいて、計測対象の基板毎に変更する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記ステージ駆動特性は、前記ステージの駆動倍率、駆動ローテーションを含む
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項８】
投影光学系を介して原版のパターンを可動ステージ上に配された基板に投影する露光方法であって、
前記投影光学系を介して、前記可動ステージ上の複数の基準マークの位置を順次計測する第１計測系を用いて、前記複数の基準マークの位置を計測する第１計測工程と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第１計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第１関係を決定する第１決定工程と、
前記投影光学系を含まない光学系を介して、前記複数の基準マークの位置を順次計測する第２計測系を用いて、前記複数の基準マークの位置を計測する第２計測工程と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第２計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第２関係を決定する第２決定工程と、
前記第２計測系を用いて、前記基板が配された前記可動ステージ上の複数のマークの位置を計測する第３計測工程と、
前記可動ステージ上の複数のマークの設定位置から前記第３計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第３関係を決定する第３決定工程と、
前記可動ステージ上の複数のマークの設定位置と前記第３関係と前記第１および第２関係の差異とに基づいて、前記基板上の各被露光領域の位置を算出する算出工程と
を備えることを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記可動ステージ上の複数のマークは、該可動ステージ上で前記基板上のマーク、あるいは該基板を支持する基板支持部上のマークのいずれかである
ことを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の露光方法を用いる露光装置。
【請求項１１】
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板を保持及び移動するステージと、
前記露光手段を介さずに、前記基板上のパターン位置及び前記ステージの位置を計測する第１計測手段と
前記露光手段を介して、前記ステージの位置を計測する第２計測手段とを備え、
前記露光手段と前記第１計測手段使用時の前記ステージの駆動特性を、前記ステージ上に構成されている２つ以上の基準マークを用いて計測する
ことを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記基板を支持する複数の基板支持手段と、
前記基板支持手段を支持及び移動する１つまたは複数のステージと、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板上のパターン及び前記基板支持手段の位置を計測する第１計測手段と、
前記露光手段を介して、前記基板支持手段の位置を計測する第２計測手段とを備え、
前記露光手段と前記第１計測手段使用時の前記ステージの駆動特性を、前記基板支持手段上または前記ステージ上に構成されている３つ以上の基準マークを用いて計測する
ことを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板を保持及び移動するステージと、
前記露光手段を介して前記ステージ上の複数の基準マークの位置を順次計測する第１計測手段と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第１計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第１関係を決定する第１決定手段と、
前記露光手段を含まない光学系を介して、前記複数の基準マークの位置を順次計測する第２計測手段と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第２計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第２関係を決定する第２決定手段と、
前記第２計測手段を用いて、前記基板が配された前記ステージ上の複数のマークの位置を計測する第３計測手段と、
前記ステージ上の複数のマークの設定位置から前記第３計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第３関係を決定する第３決定手段と、
前記ステージ上の複数のマークの設定位置と前記第３関係と前記第１および第２関係の差異とに基づいて、前記基板上の各被露光領域の位置を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
デバイス製造方法であって、
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、感光材が塗布された基板にパターンを転写する工程と、
前記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、露光方法及び露光装置に関するものである。具体的には、マスクやレチクル等の原板と半導体ウエハ等の基板とを精度よく位置合わせ（アライメント）して、原板のパターンを基板に露光する露光方法及び露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路や液晶パネルの微細化、高集積化に伴い、半導体露光装置等の露光装置も高精度化、高機能化が進んでいる。特に、マスクやレチクル等の原板と、半導体ウエハ等の基板の位置合わせにおいては、原板と基板とを数ナノメータのオーダで重ね合わせる技術が期待されている。このような半導体集積回路等のデバイスの製造に用いる露光装置として、ステッパやステップアンドスキャンと呼ばれる装置を用いることが多い。
【０００３】
これらの装置は、基板（例えば、半導体ウエハ）をステップ移動しながら、原板（例えば、レチクル）上に形成したパターンを基板の複数個所に順次転写していくものである。この転写を一括で行う装置をステッパと呼び、ステージをスキャンしながら転写する装置を、ステップアンドスキャンと呼んでいる。
【０００４】
次に、露光装置における原板と基板のアライメントについて説明する。
【０００５】
露光装置における原板と基板の位置合わせには、各露光毎に露光位置の計測を行って位置合わせ（アライメント）を行うダイバイダイアライメント方式と、予め適切な数の測定点で位置計測を行い、その計測結果から露光位置の補正式を作成して位置合わせを行うグローバルアライメント方式がある。
【０００６】
グローバルアライメント方式は、高スループット、高精度が得られる優れた方式であり、基板全域に対して同一の補正式に従った位置合わせを行うため、基板内の数点を検定すれば、位置合わせの状態が判断できる等、使い勝手の上でも利点を持っている。アライメントを行うために、アライメント対象物そのものあるいはその近傍に配置されるアライメントマークの検出方式としては、
１．投影光学系を介してアライメントマークの位置を測定するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式
２．投影光学系を介することなく直接アライメントマークの位置を計測するＯＡ（オフ・アクシス）方式
等がある。
【０００７】
ここで、ＯＡ方式のアライメント検出系を使用して基板上パターンの位置ずれ量を検出し、原板と基板とのアライメントを行う場合、予めアライメント検出系の計測中心と原板パターンの投影像中心（露光中心）との間隔であるベースライン量が既知である必要がある。
【０００８】
つまり、アライメント検出系を用いて計測した基板の位置ずれ量をベースライン量で補正した距離だけ基板を移動することによって、当該ショット領域の中心を露光中心に正確に位置合わせする必要がある。ところが、露光装置を使用する過程で次第にベースライン量が変動することがある。このようなベースライン量の変動が生じると、アライメント精度（重ね合わせ精度）が低下する。
【０００９】
このため、従来は、例えば、定期的にアライメント検出系の計測中心と露光中心との間隔（ベースライン量）を正確に計測するためのベースライン計測を行っていた。
【００１０】
以上が、従来の露光装置と、露光装置での位置合わせの概要である。
【００１１】
次に、露光装置及び露光装置での位置合わせの一例として、図２を用いて、半導体露光装置でのウエハとレチクルの位置合わせの従来例（第一の従来例）について説明する。
【００１２】
図２において、１は照明光学系、２は原板であるレチクル、３は投影光学系、４は基板であるウエハであり、照明光学系１で照明されたレチクル２の像を投影光学系３を介してウエハへ投影する。５はウエハステージ、６はウエハチャック、７はウエハステージ制御部であり、ウエハ４はウエハ搬送装置（不図示）によりウエハステージ５上のウエハチャック６に載置される。ウエハステージ５は、ウエハステージ制御部７で位置決めされる。８ａと８ｂはＴＴＬアライメント検出系、９はＯＡアライメント検出系、１０は高さ検出部、１１は露光装置を制御する制御部である。
【００１３】
図７はウエハステージ５を投影光学系３方向から見た図であり、ウエハステージ５上には、ウエハ４の表面に形成されるアライメントマークと同等の基準マーク１２、あるいはその基準マークを有する基準部材１２が、図示のようにウエハ４と干渉しない位置に付設してある。
【００１４】
レチクル２には、図８に略示するように、中心Ｃを挟んで対称な位置にマークＲＭａとＲＭｂが設けられている。レチクル２は、レチクルステージ（不図示）上に保持され、このレチクルステージはレチクル２を中心Ｃが投影光学系３の光軸ＡＸと合致する位置に移動する。
【００１５】
ウエハステージ５上の基準マークが投影光学系３の投影視野内の所定位置にくるようにウエハステージ５を位置決めすると、レチクル２の上方に設けられたＴＴＬアライメント検出系８ａによって、レチクルのマークＲＭａと基準マークを同時に検出できる。また、ウエハステージ５を別の位置に移動すると、ＴＴＬアライメント検出系８ｂによってレチクル４のマークＲＭｂと基準マークを同時に検出することができる。投影光学系３の外側（投影視野外）には、ＯＡアライメント検出系９が固設されており、ＯＡアライメント検出系９の光軸ＯＸは、投影光学系の光軸ＡＸと平行である。
【００１６】
次に、第一の従来例の露光装置での露光方法について、図９を用いて説明する。
【００１７】
図９において、ステップＳ３０１は、ベースライン計測工程である。ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂを用いて、レチクル２のマークＲＭａと基準部材１２上の基準マークとをアライメントしたときのウエハステージ５の位置を、レーザ干渉計（不図示）等の干渉計で計測する。
【００１８】
同様に、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂを用いて、レチクル２のマークＲＭｂと基準部材１２上の基準マークとをアライメントしたときのウエハステージ５の位置を、上述のレーザ干渉計等の干渉計でそれぞれ計測する。
【００１９】
マークＲＭａ及びＲＭｂに対するウエハステージ５の位置の中心位置（平均値）に、ウエハステージ５がある時の基準部材１２上の基準マークは、投影光学系３の光軸ＡＸ上にあり、レチクル１２の中心Ｃと共役な位置にある。
【００２０】
また、同様に、ＯＡアライメント検出系９に対し、基準部材１２上の基準マークをアライメントしたときのウエハステージ５の位置を、上述のレーザ干渉計等の干渉計で計測する。ベースライン量ＢＬは、同じ基準部材１２上の基準マークを、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂでアライメントした時のウエハステージ５の位置（光軸ＡＸの位置）と、ＯＡアライメント検出系９でアライメントした時のウエハステージ５の位置（光軸ＯＸの位置）の差を計算することで求める。
【００２１】
ステップＳ３０２は、ウエハパターン位置計測工程である。ウエハパターン位置計測工程は、露光中心位置からベースライン計測工程で計測したベースライン量ＢＬだけウエハステージ５を移動した位置を原点として、ウエハ４上のパターン（ウエハパターン）の位置ずれ量を計測する。
【００２２】
具体的には、ウエハ４上の複数のアライメントマーク位置をＯＡアライメント検出系９で計測することにより、グローバルアライメント時の補正式を作成する。つまり、ウエハパターンのシフト、倍率オフセット、回転等を計測する。ウエハパターン位置計測工程の従来例としては、例えば、特許文献１に提案されたものがある。
【００２３】
特許文献１は、グローバルアライメント方式の一例であり、特に、高次の誤差要因も補正することにより、位置合わせ精度の向上を図っている。補正式の簡単な例としては、下記式（１）、（２）がある。
【００２４】
ｄwx＝Ｍwx＊ｘ＋θwx＊ｙ＋Ｓwx      （１）
ｄwy＝θwy＊ｘ＋Ｍwy＊ｙ＋Ｓwy      （２）
この式で、ｄwx、ｄwyは、ウエハ４上の座標位置（ｘ，ｙ）での位置ずれ量であり、各係数であるウエハ４上のパターンのＸ方向倍率オフセットＭwx、Ｙ方向倍率オフセットＭwy、Ｘ方向ローテーションθwx、Ｙ方向ローテーションθwy、Ｘ方向シフトＳwx、Ｙ方向シフトＳwyを、最小二乗法により計算することで補正式を算出できる。
【００２５】
ステップＳ３０３は、露光工程である。これは、ウエハパターン位置計測工程で計測したウエハ４上のパターンの位置ずれ量とベースライン量を補正した露光位置でウエハステージ５を駆動し、ウエハ４にレチクル２のパターンを転写する。
【００２６】
以上が、第一の従来例の露光装置、及びウエハとレチクルの位置合わせの説明である。
【００２７】
次に、露光装置及びウエハとレチクルの位置合わせの別の従来例（第二の従来例）について説明する。
【００２８】
上述のように、ＩＣ、ＬＳＩの微細化が加速度的に進んでおり、半導体製造装置においても年々より高い装置性能が求められている。また、近年、ＤＲＡＭに代表される半導体の需要拡大に伴う生産性向上への要望も大きく、半導体製造装置に対しては精度向上だけでなくスループット向上も合わせて求められている。
【００２９】
このため、特許文献２のように、ウエハ上のパターン位置を計測するための機能（以下、計測ステーションと呼ぶ）と、ウエハへの露光を行うための機能（以下、露光ステーションと呼ぶ）を個別に持ち、計測処理と露光処理を並列に行う露光装置も提案されている。その一例として、図５を用いて、第二の従来例について説明する。
【００３０】
第二の従来例の露光装置は、ウエハチャックとウエハ上のパターンの相対位置関係を計測する計測ステーション１３、レチクルとウエハ支持部の相対位置関係を計測後、レチクルのパターンをウエハに投影露光する露光ステーション１４、計測ステーション１３と露光ステーション１４間でウエハ及びウエハチャックを受け渡すウエハ供給部１５、及びこれらの計測ステーション１３、露光ステーション１４及びウエハ供給部１５を制御する制御部１１から構成される。
【００３１】
計測ステーション１３において、９はＯＡアライメント検出系、４ａは被露光体基板であるウエハ、６ａはウエハ４ａを搭載し保持する基板支持部であるウエハチャック、５ａはウエハチャック６ａを搭載し、ステージ制御部７ａにより位置計測されウエハ４ａの位置決めを行うウエハステージ、１０は高さ検出部である。
【００３２】
次に、露光ステーション１４において、３はレチクル２の像をウエハ４ｂへ投影する投影光学系、８ａと８ｂはＴＴＬアライメント検出系、１は照明光学系、５ｂはウエハステージであり、このウエハステージ５ｂは、ウエハ４ｂを搭載したウエハチャック６ｂの位置決めを行うステージ制御部７ｂにより位置計測される。
【００３３】
図１０はウエハチャック６ｂを投影光学系方３向から見た図であり、ウエハチャック６ａ及び６ｂ上には、対応するウエハ４ａ及び４ｂの表面に形成されるアライメントマークと同等の基準マークを有する基準部材１２ａと１２ｂが、図示のように、ウエハ４ｂと干渉しない位置に固設してある。
【００３４】
本従来例では、以下の手順でレチクルのパターンをウエハに露光する。
【００３５】
最初に、計測ステーション１３において、ＯＡアライメント検出系９を用いてウエハチャック６ａ上とウエハ４ａ上のアライメントマーク位置を計測することにより、ウエハチャック６ａとウエハ４ａ上のパターンの相対位置関係を計測する。この時、露光ステーション１４では、後述する手順で並列にウエハ４ｂの露光処理を行う。
【００３６】
次に、ウエハ供給部１５を用いて、露光処理が終わったウエハ４ｂ及びウエハチャック６ｂを露光ステーション１４から外部に搬出すると供に、計測ステーション１３のウエハ４ａ及びウエハチャック６ａを露光ステーション１４へ供給する。
【００３７】
露光ステーション１４では、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂにより、レチクル２を介してウエハチャック６ｂ上のアライメントマーク位置を計測することにより、レチクル２上のパターンとウエハチャック６ｂの相対位置関係を計測すると供に、計測ステーション１３で計測したウエハチャック６ａとウエハ４ａ上のパターンの相対位置関係を用いて、レチクル２上のパターンとウエハ４ｂ上のパターンの相対位置関係を算出する。最後に、算出したレチクル２上のパターンとウエハ４ｂ上のパターンの相対位置関係に基づき、レチクル２のパターンをウエハ４ｂ上に露光する。
【００３８】
本従来例では、計測ステーション１３と露光ステーション１４の処理を並列で行うことができ、精密な位置合わせとウエハ露光処理を合わせた合計処理時間の短縮化を図れる利点を持っている。
【００３９】
尚、ここでは、計測ステーション１３と露光ステーション１４間を移動する時にウエハを支持する基板支持部としてウエハチャックを用いる例について述べたが、ウエハステージ５ａとウエハステージ５ｂをウエハ移動時の基板支持部として用いても構わない。この時は、ウエハチャック上のアライメントマークを検出する代わりに、ウエハステージ上のアライメントマークを同様に検出する。
【００４０】
次に、第二の従来例の露光装置での露光方法について、図１１を用いて説明する。
【００４１】
図１１において、ステップＳ４０１は、計測位置チャックマーク位置計測工程である。これは、ＯＡアライメント検出系９を用いてウエハチャック６ａ上の基準部材１２ａ及び１２ｂ上の基準マーク位置を計測する。図示のように、ウエハチャック６ａには、アライメントマークとして少なくとも２つの基準部材１２ａ及び１２ｂ上に基準マークを有しており、これらの基準マークをＯＡアライメント検出系９で計測する。これにより、ＯＡアライメント検出系９に対するウエハチャック６ａの位置と回転量を計測する。
【００４２】
ステップＳ４０２は、ウエハパターン位置計測工程である。これは、計測ステーション１３において、ＯＡアライメント検出系９を用いてウエハ６ａ上のアライメントマーク位置を計測することにより、ウエハ６ａ上のパターン（ウエハパターン）の位置を計測する。ウエハパターン位置計測工程は、前述した第一の従来例と同様なので、詳細な説明は省略する。そして、計測位置チャックマーク位置計測工程とウエハパターン位置計測工程により、ウエハチャック６ａとウエハ４ａ上のパターンの相対位置関係を計測する。
【００４３】
ステップＳ４０３は、露光位置チャックマーク位置計測工程である。これは、露光ステーション１４において、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂにより、レチクル２を介してウエハチャック６ｂの基準部材１２ａ及び１２ｂ上の基準マーク位置を計測することにより、レチクル２上のパターンとウエハチャック６ｂの相対位置関係（位置と回転量）を計測する。
【００４４】
ステップＳ４０４は、露光工程である。これは、計測位置チャックマーク位置計測工程とウエハパターン位置計測工程で計測したウエハチャック６ａとウエハ４ａ上のパターンの相対位置関係と、露光位置チャックマーク位置計測工程で計測したレチクル４上のパターンとウエハチャック６ｂの相対位置関係を用いて、レチクル４上のパターンとウエハ４ｂ上のパターンの相対位置関係を算出することにより決定した露光位置に、ウエハステージ５ｂを駆動し、ウエハ４ｂにレチクル２のパターンを転写する。
【００４５】
以上が、第二の従来例の露光装置、及びウエハとレチクルの位置合わせの説明である。
【特許文献１】特開平９−２１８７１４号公報
【特許文献２】特開平１−４９００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
上記従来例は、高スループット、高精度でレチクルとウエハのパターンを位置合わせ可能な優れた方式である。
【００４７】
しかしながら、近年の位置合せ精度の向上に伴い、従来、微小量とされていた誤差成分も無視できないものとなっている。例えば、第一の従来例における計測位置と露光位置でのウエハステージ駆動特性、または第二の従来例における計測ステーションと露光ステーションでのウエハステージ駆動特性に違いがあると、アライメント誤差となる（以下、上記ウエハステージ駆動特性の違いをステージ駆動特性差と呼ぶ）。
【００４８】
従来は、露光装置製造時に上記誤差成分が微少な量となるように計測位置または計測ステーションと露光位置または露光ステーションでのステージ駆動特性を調整している。これに加えて、ステージ駆動特性差を含む誤差成分を予め計測し一定のオフセットとして補正している。
【００４９】
しかしながら、ステージ駆動特性が経時変化する等、ステージ駆動特性差が変化すると、微小ではあるが、これがアライメント誤差となる。このため、上述のように、今後の位置合わせ精度の向上に伴い誤差成分として無視できなくなる可能性がある。
【００５０】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、計測位置または計測ステーションと露光位置または露光ステーションでのステージ駆動特性差を計測及び補正することができる露光方法及び露光装置、デバイス製造方法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】
【００５１】
上記の目的を達成するための本発明による露光方法は以下の構成を備える。即ち、
露光手段によって原版のパターンを基板に投影露光する露光方法であって、
前記露光手段を介さずに、前記基板上のパターン位置及び前記ステージの位置を検出する第１検出系を用いて、前記基板を保持及び移動するステージの駆動特性であるステージ駆動特性を計測する計測位置ステージ駆動特性計測工程と、
前記露光手段を介して、前記ステージの位置を計測する第２検出系を用いて、前記ステージ駆動特性を計測する露光位置ステージ駆動特性計測工程とを備え、
前記基板パターン位置計測工程における計測位置と前記露光工程における露光位置での前記ステージ駆動特性の差を、該基板パターン位置計測工程と該露光工程のいずれかもしくは両方で補正する。
【００５２】
また、好ましくは、前記基板パターン位置計測工程と前記露光工程は、１つの前記ステージを処理対象とし、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程と前記露光位置ステージ駆動特性計測工程はそれぞれ、前記第１検出系と前記第２検出系を用いて前記ステージ上の２個以上の基準マークを計測する。
【００５３】
また、好ましくは、前記基板パターン位置計測工程と前記露光工程は、前記ステージ上で基板を支持する複数の基板支持部あるいは複数の前記ステージを処理対象とし、
前記計測位置ステージ駆動特性計測工程と前記露光位置ステージ駆動特性計測工程はそれぞれ、前記第１検出系と前記第２検出系を用いて、前記複数の基板支持部上それぞれ、あるいは前記複数のステージ上それぞれの３個以上の基準マークを計測する。
【００５４】
また、好ましくは、以前に計測した前記ステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程または前記露光位置ステージ駆動特性計測工程を行わない時は、前記記憶媒体に記憶されたステージ駆動特性を用いて、前記ステージ駆動特性の差を補正する。
【００５５】
また、好ましくは、以前に計測した前記ステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程及び前記露光位置ステージ駆動特性計測工程で計測する基準マークの数及び計測するステージ駆動特性を計測対象の基板毎に変更する。
【００５６】
また、好ましくは、以前に計測したステージ駆動特性を記憶媒体に記憶しておき、前記計測位置ステージ駆動特性計測工程及び前記露光位置ステージ駆動特性計測工程で計測する基準マークの数及び計測するステージ駆動特性を、前記記憶媒体に記憶されたステージ駆動特性からの変化量に基づいて、計測対象の基板毎に変更する。
【００５７】
また、好ましくは、前記ステージ駆動特性は、前記ステージの駆動倍率、駆動ローテーションを含む。
【００５８】
投影光学系を介して原版のパターンを可動ステージ上に配された基板に投影する露光方法であって、
前記投影光学系を介して、前記可動ステージ上の複数の基準マークの位置を順次計測する第１計測系を用いて、前記複数の基準マークの位置を計測する第１計測工程と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第１計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第１関係を決定する第１決定工程と、
前記投影光学系を含まない光学系を介して、前記複数の基準マークの位置を順次計測する第２計測系を用いて、前記複数の基準マークの位置を計測する第２計測工程と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第２計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第２関係を決定する第２決定工程と、
前記第２計測系を用いて、前記基板が配された前記可動ステージ上の複数のマークの位置を計測する第３計測工程と、
前記可動ステージ上の複数のマークの設定位置から前記第３計測工程において計測された複数の位置を近似的に求めるための第３関係を決定する第３決定工程と、
前記可動ステージ上の複数のマークの設定位置と前記第３関係と前記第１および第２関係の差異とに基づいて、前記基板上の各被露光領域の位置を算出する算出工程と
を備える。
【００５９】
前記可動ステージ上の複数のマークは、該可動ステージ上で前記基板上のマーク、あるいは該基板を支持する基板支持部上のマークのいずれかである。
【００６０】
上記の目的を達成するための本発明による露光装置は以下の構成を備える。即ち、
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板を保持及び移動するステージと、
前記露光手段を介さずに、前記基板上のパターン位置及び前記ステージの位置を計測する第１計測手段と
前記露光手段を介して、前記ステージの位置を計測する第２計測手段とを備え、
前記露光手段と前記第１計測手段使用時の前記ステージの駆動特性を、前記ステージ上に構成されている２つ以上の基準マークを用いて計測する。
【００６１】
上記の目的を達成するための本発明による露光装置は以下の構成を備える。即ち、
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記基板を支持する複数の基板支持手段と、
前記基板支持手段を支持及び移動する１つまたは複数のステージと、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板上のパターン及び前記基板支持手段の位置を計測する第１計測手段と、
前記露光手段を介して、前記基板支持手段の位置を計測する第２計測手段とを備え、
前記露光手段と前記第１計測手段使用時の前記ステージの駆動特性を、前記基板支持手段上または前記ステージ上に構成されている３つ以上の基準マークを用いて計測する。
【００６２】
上記の目的を達成するための本発明による露光装置は以下の構成を備える。即ち、
原版のパターンを基板に投影露光する露光装置であって、
前記原板のパターンを基板に投影露光する露光手段と、
前記基板を保持及び移動するステージと、
前記露光手段を介して前記ステージ上の複数の基準マークの位置を順次計測する第１計測手段と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第１計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第１関係を決定する第１決定手段と、
前記露光手段を含まない光学系を介して、前記複数の基準マークの位置を順次計測する第２計測手段と、
前記複数の基準マークの設定位置から前記第２計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第２関係を決定する第２決定手段と、
前記第２計測手段を用いて、前記基板が配された前記ステージ上の複数のマークの位置を計測する第３計測手段と、
前記ステージ上の複数のマークの設定位置から前記第３計測手段において計測された複数の位置を近似的に求めるための第３関係を決定する第３決定手段と、
前記ステージ上の複数のマークの設定位置と前記第３関係と前記第１および第２関係の差異とに基づいて、前記基板上の各被露光領域の位置を算出する算出手段と
を備える。
【００６３】
上記の目的を達成するための本発明によるデバイス製造方法は以下の構成を備える。即ち、
デバイス製造方法であって、
上記の露光装置を用いて、感光材が塗布された基板にパターンを転写する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、計測位置または計測ステーションと露光位置または露光ステーションでのステージ駆動特性差を計測及び補正することができる露光方法及び露光装置、デバイス製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００６６】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について説明する。
【００６７】
実施形態１は、図２の第一の従来例の露光装置における課題を改良したものである。
【００６８】
実施形態１では、基板（ウエハ）上のパターン位置を計測する基板パターン位置計測における計測位置と、原板（レチクル）のパターンを基板に投影露光する露光工程における露光位置でステージの駆動特性を計測し、その違いをウエハパターン計測時または露光時に補正する。具体的には、ウエハステージ５上に、それぞれが基準マークを有する複数の基準部材を配置し、計測位置と露光位置でそれぞれ１つの検出系を用いて複数の基準部材上それぞれの基準マークを計測することにより、ステージ駆動特性差を計測して補正する。
【００６９】
例えば、露光位置に対する計測位置でのステージ駆動特性（ステージ駆動特性差）がＸ方向倍率Ｍsx、Ｙ方向倍率Ｍsy、Ｘ方向ローテーションθsx、Ｙ方向ローテーションθsyであるとすると、Ｘ方向にＭsx＊ｘ＋θsx＊ｙ、Ｙ方向にθsx＊ｘ＋Ｍsy＊ｙのアライメント誤差が生じる。
【００７０】
ここで、ｘ及びｙは各ショットのウエハ上設計位置である。実施形態１では、このＭsx、θsx、Ｍsy、θsyを、以下の方法で計測する。
【００７１】
最初に、ＯＡアライメント検出系９を用いて、複数の基準部材上それぞれの基準マーク位置を計測し、計測位置でのステージ駆動特性である駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションＭs1x、Ｍs1y、θs1x、θs1y、及びシフト量Ｓs1x、Ｓs1yを計測する。
【００７２】
これらのステージ駆動特性は、グローバルアライメント時の補正式と同様に、複数の基準マーク計測位置から下記式（３）、（４）の各係数を最小二乗法により計算することで算出できる。
【００７３】
ｄs1x＝Ｍs1x＊ｘ＋θs1x＊ｙ＋Ｓs1x      （３）
ｄs1y＝θs1y＊ｘ＋Ｍs1y＊ｙ＋Ｓs1y      （４）
ここで、ｄs1x、ｄs1yは、各基準マーク位置（ｘ，ｙ）での位置ずれ量である。
【００７４】
次に、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂを用いて複数の基準マーク位置を計測し、露光位置でのステージ駆動特性である駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションＭs2x、Ｍs2y、θs2x、θs2y、及びシフト量Ｓs2x、Ｓs2yを計測する。これらの駆動特性もグローバルアライメント時の補正式と同様に、複数の基準マーク計測位置から下記式（５）、（６）の各係数を最小二乗法により計算することで算出できる。
【００７５】
ｄs2x＝Ｍs2x＊ｘ＋θs2x＊ｙ＋Ｓs2x      （５）
ｄs2y＝θs2y＊ｘ＋Ｍs2y＊ｙ＋Ｓs2y      （６）
ここで、ｄs2x、ｄs2yは各基準マーク位置（ｘ，ｙ）での位置ずれ量である。
【００７６】
最後に、上記計測位置及び露光位置での各ステージ駆動特性から、下記式（７）、（８）、（９）、（１０）を用いて両計測位置間のステージ駆動特性差を算出する。
【００７７】
Ｍsx＝Ｍs1x／Ｍs2x            （７）
Ｍsy＝Ｍs1y／Ｍs2y            （８）
θsx＝θs1x−θs2x            （９）
θsy＝θs1y−θs2y            （１０）
尚、下記式（１１）、（１２）で算出できるＳsx、Ｓsyは、Ｘ方向とＹ方向のベースラインずれ量（計測時に駆動したベースライン量ＢＬと計測したベースライン量の差分）である。
【００７８】
Ｓsx＝Ｓs1x−Ｓs2x            （１１）
Ｓsy＝Ｓs1y−Ｓs2y            （１２）
ここで、式（３）、（４）、（５）、（６）の各係数を求めるためには、少なくとも各ステージ位置において３つ以上の基準マーク計測値（ｄs1x、ｄs1y、ｄs2x、ｄs2y）が必要である。また、上記ステージ駆動特性を計測するためには、３つ以上の基準マークを計測する必要がある。
【００７９】
但し、Ｘ方向及びＹ方向の駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションの差は、一定であり既知であるとする（Ｍs1x＝Ｍs1y＋Ｃ1、θs1x＝θs1y＋Ｃ2、Ｍs2x＝Ｍs2y＋Ｃ3、θs2x＝θs2y＋Ｃ4、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4は既知な定数）と、２つ以上の基準マークで計測するだけでステージ駆動特性の算出が可能である。
【００８０】
以下、実施形態１について具体的に説明する。
【００８１】
実施形態１での露光装置の概要は、基準マークを有する基準部材の構成以外は、第一の従来例の図２の露光装置と同じである。
【００８２】
そこで、実施形態１における基準マークを有する基準部材の配置について、図３を用いて説明する。
【００８３】
図３は実施形態１のウエハステージを投影光学系方向から見た時の概略である。
【００８４】
実施形態１では、それぞれが基準マークを有する基準部材１２ａ〜１２ｄをウエハステージ５上に配置する。図３では、一例として、それぞれが基準マークを有する基準部材を４つ配置した例を示している。もちろん、基準マークを有する基準部材は、４つに限るものでは無く２つ以上であれば幾つでも構わない。また、同一基準部材上に複数の基準マークを構成しても構わない。
【００８５】
次に、図１を用いて、実施形態１における露光方法について説明する。
【００８６】
ステップＳ１０１は、計測位置ステージ駆動特性計測工程である。これは、ウエハステージ５を駆動して複数の基準部材１２ａ〜１２ｄ上それぞれの基準マークをＯＡアライメント検出系９で計測し、計測位置でのステージ駆動特性Ｍs1x、Ｍs1y、θs1x、θs1y及びシフト量Ｓs1x、Ｓs1yを計測する。ステージ駆動特性の算出方法については、前述した通りである。
【００８７】
ステップＳ１０２は、露光位置ステージ駆動特性計測工程である。これは、ウエハステージ５を駆動して複数の基準部材１２ａ〜１２ｄ上それぞれの基準マークをＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂで計測し、露光位置でのステージ駆動特性Ｍs2x、Ｍs2y、θs2x、θs2y、及びシフト量Ｓs2x、Ｓs2yを計測する。ステージ駆動特性の算出方法については、前述した通りである。
【００８８】
ステップＳ１０３は、ウエハパターン位置計測工程である。これは、従来例と同様に、ＯＡアライメント検出系９でウエハ４上のアライメントマークを計測し、ウエハ４上のパターンの位置ずれ量を計測する。
【００８９】
ステップＳ１０４は、露光工程である。これは、計測位置ステージ駆動特性計測工程で計測した計測位置ステージ駆動特性、及び露光位置ステージ駆動特性計測工程で計測した露光位置で露光位置のステージ駆動特性から算出したステージ駆動特性差で、ウエハパターン位置計測工程で計測したウエハ４上のパターンの位置ずれ量を補正した露光位置にウエハステージ５を駆動し、ウエハ４にレチクル２のパターンを転写する。
【００９０】
ここで、計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程は必ずしも露光毎に行う必要は無く、各ステージ駆動特性差を記憶媒体（例えば、制御部１１内のメモリ）に記憶しておき、前回の計測値を使用しても構わない。
【００９１】
例えば、予め定めたウエハ枚数または一定期間または不定期に計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程を行って、ステージ駆動特性差を取得して記憶媒体（例えば、制御部１１内のメモリ）に記憶しておき、その後は、記憶した各ステージ駆動特性差を用いても構わない。また、計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程を行った後に必ずウエハパターン位置計測工程や露光工程を行う必要も無い。
【００９２】
更に、毎回全ての基準部材上の基準マークを計測する必要も無く、一部の基準マークのみを計測し、ステージ駆動特性差が変化したと予想された場合のみ、全ての基準部材上の基準マークを計測して記憶したステージ駆動特性差を更新しても構わない。
【００９３】
例えば、通常は、従来と同様にベースライン計測工程を行いベースライン量ＢＬだけを更新し、ベースライン量ＢＬの変化が事前に設定した値を越えた時だけステージ駆動特性差を計測及び更新しても構わない。また、２つの基準マークだけを計測すると、ステージ駆動倍率を算出することができるので、駆動倍率の変化量が事前に設定した値を越えた時だけステージ駆動特性差を計測及び更新しても構わない。
【００９４】
このように、露光するプロセス工程や製品に合わせて、ステージ駆動特性差を計測するタイミング及び計測する基準マークの数を変えることにより、スループットの低下を最小に抑えることができる。
【００９５】
尚、実施形態１では、ステージ駆動特性差を露光工程で補正する例について説明したが、事前に計測したステージ駆動特性差を使用する場合は、ステージ駆動特性差をウエハパターン位置計測工程のアライメントマーク計測時のウエハステージ位置で補正しても構わないし、露光工程とウエハパターン位置計測工程の両方で補正しても構わない。
【００９６】
これらに加え、上記従来例では、ステージ間の駆動特性差を１次式で近似した例について説明したが、多次式を含む他の式で近似しても構わない。
【００９７】
例えば、３次式を用いた場合、ステージ駆動特性が曲線形状（弓なり）であっても計測が可能となる。ステージ駆動特性を多次式で近似した場合も、前述した特開平９−２１８７１４号公報と同様に各係数を最小二乗法により計算することで、ステージ駆動特性を算出することができる。
【００９８】
以上説明したように、実施形態１によれば、計測位置と露光位置でのステージ駆動特性差を計測及び補正することにより、ステージ駆動特性差の経時変化等による重ね合わせ誤差を防ぐことが可能である。
【００９９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について説明する。
【０１００】
実施形態２は、図５の第二の従来例の露光装置における課題を改良したものである。
【０１０１】
実施形態２では、計測ステーション１３のウエハステージ５ａ（以下、計測ステージと呼ぶ）と露光ステーション１４のウエハステージ（以下、露光ステージと呼ぶ）でステージの駆動特性を計測し、その違いを露光時に補正する。
【０１０２】
具体的には、ウエハチャック６ａ及び６ｂ上に、それぞれが基準マークを有する複数の基準部材を配置し、計測ステージと露光ステージで複数の基準マークを計測することにより、ステージ間の駆動特性差を計測して補正する。ステージ駆動特性差を計測する方法の基本的な考え方は、実施形態１と同様だが、以下の点が実施形態１と異なる。
【０１０３】
実施形態１では、ウエハステージ上の基準部材が有する基準マークをＯＡアライメント検出系及びＴＴＬアライメント検出系で計測したのに対し、実施形態２では、ウエハ支持部であるウエハチャック上の基準部材が有する基準マークをＯＡアライメント検出系及びＴＴＬアライメント検出系で計測する点が異なる。また、ステージ駆動特性差の算出方法も多少異なるので、以下に説明する。
【０１０４】
最初に、ＯＡアライメント検出系９を用いて、複数の基準部材上それぞれの基準マーク位置を計測し、計測ステージでのステージ駆動特性である駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションＭs1x、Ｍs1y、θs1x、θs1y及びチャック位置ずれ量及び回転量Ｓc1x、Ｓc1y、θc1を計測する。これらの駆動特性は、グローバルアライメント時の補正式と同様に、複数の基準部材上それぞれの基準マーク計測位置から下記式（１３）、（１４）の各係数を最小二乗法により計算することで算出できる。
【０１０５】
ｄs1x＝Ｍs1x＊ｘ＋（θs1x＋θc1）＊ｙ＋Ｓc1x          （１３）
ｄs1y＝（θs1y＋θc1）＊ｘ＋Ｍs1y＋Ｓc1y          （１４）
ここで、ｄs1x、ｄs1yは、各基準マーク位置（ｘ，ｙ）での位置ずれ量である。
【０１０６】
次に、ＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂを用いて、複数の基準部材上それぞれの基準マーク位置を計測し、露光ステージでのステージ駆動特性である駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションＭs2x、Ｍs2y、θs2x、θs2y及びチャック位置ずれ量及び回転量Ｓc2x、Ｓc2y、θc2を計測する。これらの駆動特性もグローバルアライメント時の補正式と同様に、複数の基準マーク計測位置から下記式（１５）、（１６）の各係数を最小二乗法により計算することで算出できる。
【０１０７】
ｄs2x＝Ｍs2x＊ｘ＋（θs2x＋θc2）＊ｙ＋Ｓc2x          （１５）
ｄs2y＝（θs2y＋θc2）＊ｘ＋Ｍs2y＋Ｓc2y          （１６）
ここで、ｄs2x、ｄs2yは、各基準マーク位置（ｘ，ｙ）での位置ずれ量である。
【０１０８】
最後に、上記計測位置及び露光位置での各ステージ駆動特性から、下記式（１７）、（１８）、（１９）、（２０）を用いて両計測位置間のステージ駆動特性差を算出する。
【０１０９】
Ｍsx＝Ｍs1x／Ｍs2x            （１７）
Ｍsy＝Ｍs1y／Ｍs2y            （１８）
θsx＝θs1x−θs2x            （１９）
θsy＝θs1y−θs2y            （２０）
尚、チャック位置ずれ量及び回転量Ｓc1x、Ｓc1y、θc1、Ｓc2x、Ｓc2y、θc2は、従来例のチャック位置ずれ量及び回転量と同じである。
【０１１０】
ここで、式（１３）、（１４）、（１５）、（１６）の各係数を求めるためには、少なくとも各ステージ位置において４つ以上の基準マーク計測値（ｄs1x、ｄs1y、ｄs2x、ｄs2y）が必要である。また、上記ステージ駆動特性を計測するためには、４つ以上の基準マークを計測する必要がある。
【０１１１】
但し、Ｘ方向及びＹ方向の駆動倍率オフセット及び駆動ローテーションの差は一定であり既知であるとする（Ｍs1x＝Ｍs1y＋Ｃ1、θs1x＝θs1y＋Ｃ2、Ｍs2x＝Ｍs2y＋Ｃ3、θs2x＝θs2y＋Ｃ4、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4は既知な定数）と、３つ以上の基準マークで計測及び補正が可能である。
【０１１２】
以下、実施形態２について具体的に説明する。
【０１１３】
実施形態２での露光装置の概要は、ウエハ支持部であるウエアチャック６ａ及び６ｂ上の基準マークを有する基準部材の構成以外は、第二の従来例の図４の露光装置と同じである。
【０１１４】
そこで、実施形態２におけるウエハ支持部であるウエアチャック６ａ及び６ｂ上の基準マークを有する基準部材の配置について、図６を用いて説明する。
【０１１５】
図６は実施形態２のウエハ支持手段チャックを投影光学系方向から見た時の図である。
【０１１６】
実施形態２では、それぞれが基準マークを有する複数の基準部材１２ａ〜１２ｄをそれぞれウエハチャック６ａ及び６ｂ上に配置する。図６では、一例として、それぞれが基準マークを有する基準部材を４つ配置した例を示している。もちろん、基準マークを有する基準部材は、４つに限るものでは無く３つ以上であれば幾つでも構わない。また、同一基準部材上に複数の基準マークを構成しても構わない。
【０１１７】
これに加えて、実施形態２においても、第二の従来例と同様に、計測ステーションと露光ステーション間を移動する時にウエハを支持する基板支持部としてウエハチャックを用いる例について述べたが、ウエハステージ５ａとウエハステージ５ｂをウエハ移動時の基板支持部として用いても構わない。この時は、ウエハチャック上のアライメントマークを検出する代わりに、ウエハステージ上のアライメントマークを同様に検出する。
【０１１８】
次に、図４を用いて、実施形態２における露光方法について説明する。
【０１１９】
ステップＳ２０１は、計測ステージ駆動特性計測工程である。これは、ウエハ４ａ及びウエハチャック６ａを乗せた計測ステージ５ａを駆動し、複数の基準部材１２ａ〜１２ｄ上それぞれの基準マークをＯＡアライメント検出系９で計測し、計測位置でのステージ駆動特性を計測する。ステージ駆動特性の算出方法については、前述した通りである。
【０１２０】
ステップＳ２０２は、ウエハパターン位置計測工程である。これは、計測ステーション５ａにおいて、ＯＡアライメント検出系９を用いてウエハ４ａ上のアライメントマーク位置を計測することにより、ウエハ４ａ上のパターン（ウエハパターン）の位置を計測する。ウエハパターン位置計測工程は、前述した従来例と同様なので詳細は省略する。
【０１２１】
ステップＳ２０３は、露光ステージ駆動特性計測工程である。これは、計測ステージ駆動特性計測工程で用いたウエハ４ｂ及びウエハチャック６ｂを載置した露光ステージ５ｂを駆動し、複数の基準部材１２ａ〜１２上の基準マークをＴＴＬアライメント検出系８ａ及び８ｂで計測し、露光ステージ駆動特性を計測する。ステージ駆動特性の算出方法については、前述した通りである。
【０１２２】
ステップＳ２０４は、露光工程である。これは、計測ステージ駆動特性計測工程で計測した計測ステージ駆動特性、及びウエハパターン位置計測工程で計測したウエハ４ａ上のパターンの位置ずれ量、露光ステージ駆動特性計測工程を計測した露光ステージ駆動特性から算出した露光位置に露光ステージ５ｂを駆動し、ウエハ４ｂにレチクル２のパターンを転写する。
【０１２３】
ここで、計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程は必ずしも露光毎に行う必要は無く、各ステージ駆動特性差を記憶媒体（例えば、制御部１１内のメモリ）に記憶しておき、前回の計測値を使用しても構わない。
【０１２４】
例えば、予め定めたウエハ枚数または一定期間または不定期に計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程を行って、ステージ駆動特性差を取得して記憶媒体（例えば、制御部１１内のメモリ）に記憶しておき、その後は、記憶した各ステージ駆動特性差を用いても構わない。また、計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程を行った後に必ずウエハパターン位置計測工程や露光工程を行う必要も無い。例えば、基板支持部であるウエハチャックのみを用いて、計測位置ステージ駆動特性計測工程、露光位置ステージ駆動特性計測工程を行い、ステージ駆動特性差だけを計測しても構わない。
【０１２５】
更に、毎回全ての基準部材上の基準マークを計測する必要も無く、一部の基準マークのみを計測し、ステージ駆動特性差が変化したと予想された場合のみ、全ての基準部材上の基準マークを計測して記憶したステージ駆動特性差を更新しても構わない。
【０１２６】
例えば、通常は、３つの基準マークを計測してステージ駆動特性差の１つであるステージ駆動の直行度（駆動ローテーションのＸＹ差）を算出し、この直行度の変化が事前に設定した閾値を越えた時だけ、より多くの基準マークを計測してステージ駆動特性差を算出及び更新しても構わない。
【０１２７】
このように、露光するプロセス工程や製品に合わせて、ステージ駆動特性差を計測するタイミング及び計測する基準マークの数を変えることにより、スループットの低下を最小に抑えることができる。
【０１２８】
尚、実施形態２では、ステージ駆動特性差を露光工程で補正する例について説明したが、事前に計測したステージ駆動特性差を使用する場合は、ステージ駆動特性差をウエハパターン位置計測工程のアライメントマーク計測時のウエハステージ位置を補正しても構わないし、露光工程とウエハパターン位置計測工程の両方で補正しても構わない。
【０１２９】
これらに加え、上記従来例では、ステージ間の駆動特性差を１次式で近似した例について説明したが、多次式を含む他の式で近似しても構わない。
【０１３０】
例えば、３次式を用いた場合、ステージ駆動特性が曲線形状（弓なり）であっても計測が可能となる。ステージ駆動特性を多次式で近似した場合も、前述した特開平９−２１８７１４号公報と同様に各係数を最小二乗法により計算することで、ステージ駆動特性を算出することができる。
【０１３１】
以上説明したように、実施形態２によれば、計測ステージ（計測位置）と露光ステージ（露光位置）でのステージ駆動特性差を計測及び補正することにより、ステージ駆動特性差の経時変化等による重ね合わせ誤差を防ぐことが可能である。
【０１３２】
尚、実施形態１及び２では、基準マークを有する基準部材がウエハステージやウエハチャック上に構成されている例について説明したが、基準マークそのものがウエハステージやウエハチャックに構成されていても良い。
【０１３３】
［露光装置の応用例］
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。
【０１３４】
図１２は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップ１（回路設計）では、半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク作製）では、設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ３（ウエハ製造）では、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
【０１３５】
次のステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。
【０１３６】
図１３は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。
【０１３７】
ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。
【０１３８】
ステップ１６（露光）では、上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の実施形態１の露光方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態１を適用する露光装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１の基準部材の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２の露光方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態２を適用する露光装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２の基準部材の構成を示す図である。
【図７】第１の従来例の基準部材の構成を示す図である。
【図８】第１の従来例のレチクルマークの構成を示す図である。
【図９】第１の従来例の露光方法を示すフローチャートである。
【図１０】第２の従来例の基準部材の構成を示す図である。
【図１１】第２の従来例の露光方法を示すフローチャートである。
【図１２】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図１３】図１２におけるウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  照明光学系
２  レチクル
３  投影光学系
４  ウエハ
５  ウエハステージ
６  ウエハチャック
７  ウエハステージ制御部
８  ＴＴＬアライメント検出系
９  ＯＡアライメント検出系
１０  高さ検出部
１１  制御部
１２  基準部材
１３  計測ステーション
１４  露光ステーション
１５  ウエハ供給部
【図１】
2006108582.tif 000003
【図２】
2006108582.tif 000004
【図３】
2006108582.tif 000005
【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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