(57)【要約】【課題】基板に設けられた複数のマークの位置を精度よく計測するために有利な計測装置を提供する。【解決手段】第１方向に沿って配置された複数の計測部を有し、基板と前記複数の計測部とを相対的に走査しながら前記基板に設けられた複数のマークの位置を前記複数の計測部によって計測する計測装置は、前記第１方向に沿って配列された複数の基準マークを有する部材と、前記第１方向における前記部材の変形量を検出する検出部と、前記複数の計測部による前記複数の基準マークの計測結果に基づいて、前記複数の計測部の各々の位置決めを行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記部材の変形に起因して生じた前記第１方向における前記複数の基準マークの各々の位置ずれを、前記検出部で検出された前記変形量から予測し、予測した前記位置ずれに基づいて、前記位置決めが行われた前記複数の計測部の各々の校正を行う。【選択図】図１
2018063371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って配置された複数の計測部を有し、基板と前記複数の計測部とを相対的に走査しながら前記基板に設けられた複数のマークの位置を前記複数の計測部によって計測する計測装置であって、
前記第１方向に沿って配列された複数の基準マークを有する部材と、
前記第１方向における前記部材の変形量を検出する検出部と、
前記複数の基準マークを前記複数の計測部に観察させた結果に基づいて、前記複数の計測部の各々の位置決めを行う制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記部材の変形に起因して生じた前記第１方向における前記複数の基準マークの各々の位置ずれを、前記検出部で検出された前記変形量から予測し、予測した前記位置ずれに基づいて、前記位置決めが行われた前記複数の計測部の各々の校正を行う、
ことを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記位置決めが行われた前記複数の計測部の各々の位置に対し、予測した前記位置ずれだけ前記第１方向にシフトするように、前記複数の計測部の各々の位置を調整することにより前記校正を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記制御部は、予測した前記位置ずれに基づいて前記複数の計測部の各々からの計測データを補正することにより前記校正を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
前記基板を保持して移動可能なステージを更に含み、
前記部材は、前記ステージによって支持されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記ステージが所定位置に移動したときに前記変形量を検出することができるように、前記ステージとは異なる構造体によって支持されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
【請求項６】
前記所定位置は、前記ステージ上に前記基板を搬送するために前記ステージが配置される位置である、
ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記ステージによって支持されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
【請求項８】
前記部材の側面に照射し当該側面で反射された光を用いて、前記第１方向とは異なる第２方向における前記ステージの位置を検出する第２検出部を更に含む、
ことを特徴とする請求項４乃至７のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記第１方向における前記部材の少なくとも２点間の距離を前記変形量として検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記部材は、前記第１方向の位置が互いに異なる第１ミラーおよび第２ミラーを有し、
前記検出部は、光を用いて前記第１ミラーの位置および前記第２ミラーの位置を求め、前記第１ミラーの位置と前記第２ミラーの位置との差を前記距離として検出する、
ことを特徴とする請求項９に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記部材は、筒状に形成され、
前記第１ミラーおよび前記第２ミラーは、前記部材の内部に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の計測装置。
【請求項１２】
前記第１ミラーは、前記複数の基準マークのうち第１基準マークが設けられている前記第１方向の位置に配置され、
前記第２ミラーは、前記複数の基準マークのうち前記第１基準マークとは異なる第２基準マークが設けられている前記第１方向の位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の計測装置。
【請求項１３】
前記部材は、前記第１方向に沿って配列された複数の支持部によって支持され、
前記第１ミラーは、前記複数の支持部のうち第１支持部が配置されている前記第１方向の位置に配置され、
前記第２ミラーは、前記複数の支持部のうち前記第１支持部とは異なる第２支持部が配置されている前記第１方向の位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の計測装置。
【請求項１４】
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
前記基板に設けられた複数のマークの位置を計測する請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載の計測装置と、
前記計測装置による計測結果に基づいて、前記基板の位置決めを制御する第２制御部と、
を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられた複数のマークの位置を計測する計測装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやフラットパネルディスプレイなどの製造に用いられるリソグラフィ装置では、基板における複数のショット領域の各々にパターンを精度よく形成することが求められる。そのため、リソグラフィ装置では、基板に形成された複数のマーク（アライメントマーク）の各々における位置を計測する計測装置が設けられ、計測装置による計測結果に基づいて、基板の位置決めが行われる。
【０００３】
特許文献１には、基板上のマークの位置を計測する計測部（検出部（オフアクシススコープ））を複数配列させた計測装置（検出装置）が提案されている。このように構成された計測装置では、複数の計測部と基板とを相対的に走査しながら基板上における複数のマークの位置を複数の計測部に計測させることにより、基板上における複数のマークの各々の位置を計測するために要する時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７６４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
計測装置では、複数の基準マークを複数の計測部に計測させた結果に基づいて、複数の計測部の各々についての位置決め（位置の校正）が行われる。しかしながら、複数の基準マークが形成された部材は、経時的に変形することがある。この場合、当該部材の変形に起因して複数の基準マークの各々が位置ずれを起こし、複数の基準マークの計測結果に基づいて位置決めされた複数の計測部の各々に計測誤差が生じうる。
【０００６】
そこで、本発明は、基板に設けられた複数のマークの位置を精度よく計測するために有利な計測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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測装置は、第１方向に沿って配置された複数の計測部を有し、基板と前記複数の計測部とを相対的に走査しながら前記基板に設けられた複数のマークの位置を前記複数の計測部によって計測する計測装置であって、前記第１方向に沿って配列された複数の基準マークを有する部材と、前記第１方向における前記部材の変形量を検出する検出部と、前記複数の計測部による前記複数の基準マークの計測結果に基づいて、前記複数の計測部の各々の位置決めを行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記部材の変形に起因して生じた前記第１方向における前記複数の基準マークの各々の位置ずれを、前記検出部で検出された前記変形量から予測し、予測した前記位置ずれに基づいて、前記位置決めが行われた前記複数の計測部の各々の校正を行う、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、基板に設けられた複数のマークの位置を精度よく計測するために有利な計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】露光装置を示す図である。
【図２】複数の第２計測部をＹ方向から見た図である。
【図３】基板ステージをＺ方向から見た図である。
【図４】距離検出部による検出状態をＺ方向から見た図である。
【図５】部材および距離検出部の構成例を示す図である。
【図６】部材の構成例を示す図である。
【図７】部材の変形前後における基準マークの位置を示す図である。
【図８】第２実施形態の部材の構成を説明するための図である。
【図９】部材の変形前後における各基準マークの位置を示す図である。
【図１０】第３実施形態の部材の構成を説明するための図である。
【図１１】部材の変形前後における基準マークの位置を示す図である。
【図１２】距離検出部が設けられた基板ステージを示す図である。
【図１３】部材および距離検出部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態では、スリット光により基板を走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャナ）を用いて説明するが、それに限られるものではない。例えば、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）やインプリント装置、描画装置などの別のリソグラフィ装置においても本発明を適用することができる。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態の露光装置１００について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の露光装置１００を示す図である。第１実施形態の露光装置１００は、スリット光により基板を走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光装置である。そして、露光装置１００は、照明光学系１０と、マスクステージ２０と、投影光学系３０と、基板ステージ４０と、制御部５０とを含みうる。また、露光装置１００は、ＴＴＬ（Through The Lens）方式のアライメントスコープをそれぞれ有する複数の第１計測部６０と、オフアクシス方式のアライメントスコープをそれぞれ有する複数の第２計測部７０（計測部）とを有する。ここで、制御部５０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有し、露光処理を制御する（露光装置１００の各部を制御する）。本実施形態の制御部５０は、各第２計測部７０の位置決めを制御する機能を有するとともに、基板２に設けられた複数のマークの位置の計測結果に基づいて、基板２の位置決めを制御する機能（第２制御部としての機能）も有する。しかしながら、これに限られず、各第２計測部７０の位置決めを制御する制御部と、基板２の位置決めを制御する制御部とを別々に構成してもよい。
【００１３】
照明光学系１０は、それに含まれるマスキングブレードなどの遮光部材により、光源（不図示）から射出された光を、例えばＸ方向に長い帯状または円弧状の断面形状を有するスリット光に整形し、そのスリット光でマスク１の一部を照明する。投影光学系３０は、所定の投影倍率を有し、マスク１に形成されたパターンをスリット光により基板上に投影する。マスク１のパターンが投影された基板上の領域（スリット光が照射される領域）を以下では照射領域と称する。マスク１および基板２は、マスクステージ２０および基板ステージ４０によってそれぞれ保持されており、投影光学系３０を介して光学的にほぼ共役な位置（投影光学系３０の物体面および像面）にそれぞれ配置される。マスクステージ２０は、例えば真空吸着や静電吸着などによってマスク１を保持して移動可能に構成される。また、基板ステージ４０は、例えば真空吸着や静電吸着などによって基板２を保持して移動可能に構成される。
【００１４】
基板ステージ４０の位置は、位置検出部４１（第２検出部）によって検出される。位置検出部４１は、例えば干渉計を含み、基板ステージ４０に設けられた部材４２の側面に光（レーザ光）を照射し、当該側面で反射された光を用いて、投影光学系３０の光軸と垂直な方向（ＸＹ方向）における基板ステージ４０の位置を検出する。位置検出部４１からの光が照射される部材４２の側面は、例えば、光を反射するように鏡面加工を施してもよいし、ミラーを設けてもよい。なお、マスクステージ２０の位置も、基板ステージ４０と同様に、干渉計を含む位置検出部によって検出されるが、ここでは説明を省略する。
【００１５】
このように構成された露光装置１００は、マスクステージ２０および基板ステージ４０を、互いに同期させながら投影光学系３０の投影倍率に応じた速度比で相対的に走査する。これにより、照射領域を基板上でＹ方向に走査させて、マスク１のパターンを基板上のショット領域３に転写することができる。このような走査露光を、基板２における複数のショット領域３の各々について順次繰り返すことにより、１枚の基板２における露光処理を完了させることができる。
【００１６】
露光装置１００では、基板２に設けられた複数のマーク４の各々における位置が計測され、その計測結果に基づいて、各ショット領域３を露光する際におけるマスク１と基板２とのアライメント（基板２の位置決め）が行われる。本実施形態の露光装置１００では、基板２に設けられた複数のマーク４のうちＸ方向（第１方向）に配列されたマーク４に対応するように、Ｘ方向に沿って配置（配列）された複数の第２計測部７０が設けられる。そして、基板２と複数の第２計測部７０とを相対的に走査することにより、基板２に設けられた複数のマーク４の各々における位置が複数の第２計測部７０によって計測される。また、複数の第２計測部７０によって得られた各マーク４の位置情報に基づいて基板２の位置決めが行われる。
【００１７】
基板２の位置決めを行う際には、複数の第２計測部７０によって得られた各マーク４の位置情報をベースライン情報によって補正した値が用いられうる。ベースライン情報とは、第１計測部６０の計測位置と第２計測部７０の計測位置との距離（差）を示す情報のことである。ベースライン情報は、第１計測部６０と第２計測部７０とに基板上の同じマーク（基準マーク４３でもよい）の位置を計測させた結果に基づいて生成され、定期的に更新されうる。具体的には、ベースライン情報は、第１計測部６０と第２計測部７０とに基板上の同じマークの位置を計測させたときの基板ステージ４０の移動量に基づいて生成されうる。ベースライン情報は、複数の第２計測部７０のうち代表的な第２計測部７０（例えば、第２計測部７０ａ、７０ｂ）について生成されうる。また、計測位置は、アライメントスコープの視野内における計測の基準位置（例えば、視野の中心位置）と定義されうる。
【００１８】
次に、複数の第２計測部７０の配置例について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、複数の第２計測部７０をＹ方向から見た図であり、図３は、基板２を保持している基板ステージ４０をＺ方向から見た図である。図２に示す例では、８個の第２計測部７０ａ〜７０ｈが設けられている。そして、８個の第２計測部７０ａ〜７０ｈのうち第２計測部７０ａ、７０ｃ、７０ｅ、７０ｇは、基板２の各ショット領域３に設けられた複数（６つ）のマーク４のうち左側（−Ｘ方向側）のマーク４Ｌの位置を計測することができるように配置される。また、第２計測部７０ｂ、７０ｄ、７０ｆ、７０ｇは、基板２の各ショット領域３に設けられた複数（６つ）のマーク４のうち右側（＋Ｘ方向側）のマーク４Ｒの位置を計測することができるように配置される。図２および図３に示す例では、基板２に設けられた複数のマーク４のうちＸ方向に配列されたマーク４の数と同じ８個の第２計測部７０が設けられているが、第２計測部７０とＸ方向に配列されたマーク４とを同じ数にすることに限られるものではない。また、第２計測部７０の数は、８個に限られるものではない。
【００１９】
ここで、本実施形態の露光装置１００では、基板ステージ４０によって基板２を移動させることにより、基板２と複数の第２計測部７０とを相対的に走査しているが、それに限られるものではない。例えば、複数の第２計測部７０の全体を駆動する駆動機構を有し、複数の第２計測部７０を基板２に対して移動させることにより、基板２と複数の第２計測部７０とを相対的に走査してもよい。また、基板２および複数の第２計測部７０の双方を移動させることにより、基板２と複数の第２計測部７０とを相対的に走査してもよい。
【００２０】
［第２計測部の位置決めについて］
このように複数の第２計測部７０を用いて基板上の各マーク４の位置を計測する露光装置１００では、各第２計測部７０の計測位置を示す情報が事前に設定されており、当該情報に基づいて各マーク４の位置情報が生成される。そのため、露光装置１００では、各第２計測部７０の計測位置が目標位置（当該情報に設定された計測位置）になるように、各第２計測部７０の位置決めが定期的に行われる。各第２計測部７０の位置決めは、Ｘ方向（第１方向）に沿って配列された複数の基準マーク４３の複数の第２計測部７０（アライメントスコープ）に観察（検出）させた結果に基づいて行われうる。具体的には、複数の基準マーク４３を複数の第２計測部７０に観察させ、対応する基準マークが各第２計測部７０の計測位置（例えば視野の中心位置）に配置されるようにＸ方向における各第２計測部７０の位置を調整することにより行われうる。各第２計測部７０の位置の調整は、各第２計測部７０を個別に駆動する駆動部７１によって行われうる。駆動部７１は、例えばパルスモータによって構成されうる。
【００２１】
ここで、本実施形態では、複数の基準マーク４３は、例えば、位置検出部４１から射出された光が側面に照射される部材４２の上面に設けられうるが、それに限られるものではなく、部材４２とは異なる部材に設けられてもよい。また、本実施形態の基準マーク４３は、部材４２の上面に設けられたガラス板４４に形成されているが、部材４２の上面に直接形成されてもよい。
【００２２】
露光装置１００では、複数の基準マーク４３が設けられた部材４２が経時的に変形することがある。例えば、露光処理中におけるスリット光の基板２への照射により発生して部材４２に伝わった熱や、位置検出部４１から射出された光による熱などに起因して、部材４２が熱変形することがある。この場合、当該部材４２の変形に起因して複数の基準マーク４３の各々が位置ずれを起こし、複数の基準マーク４３の計測結果に基づいて位置決めが行われた複数の第２計測部７０の各々に計測誤差（計測だまされ）が生じうる。即ち、この場合において、事前に設定された各第２計測部７０の計測位置を示す情報を用いてしまうと、基板２に設けられた複数のマーク４の位置を複数の第２計測部７０によって精度よく計測することが困難になりうる。
【００２３】
そこで、本実施形態の露光装置１００には、Ｘ方向（第１方向）における部材４２の変形量を検出する検出部が設けられる。そして、制御部５０は、部材４２の変形に起因して生じたＸ方向における各基準マーク４３の位置ずれを、当該検出部で検出された変形量から予測し、予測した変形量に基づいて、位置決めが行われた各第２計測部７０を校正する。これにより、複数の基準マーク４３を有する部材４２が変形した場合であっても、事前に設定された各第２計測部７０の計測位置を示す情報を用いて、基板２に設けられた複数のマーク４の位置を複数の第２計測部７０によって精度よく計測することができる。ここで、以下では、Ｘ方向における部材４２の少なくとも２点間の距離を、Ｘ方向における部材４２の変形量として検出する距離検出部４５を用いる例について説明するが、それに限られるものではない。例えば、部材４２を撮像するカメラを有し、カメラによって撮像された部材４２の画像に基づいて当該部材４２の変形量を検出するように構成された検出部を用いてもよい。
【００２４】
［距離検出部の構成について］
距離検出部４５は、例えば、基板ステージ４０が所定位置に移動したときに、Ｘ方向における部材４２の少なくとも２点間の距離を検出することができるように、基板ステージ４０とは異なる構造体６（投影光学系３０を支持する鏡筒など）により支持されうる。所定位置とは、例えば、搬送部（不図示）によって基板ステージ上に基板２を搬送するために基板ステージ４０が配置される位置（以下、基板搬送位置）を含むが、基板搬送位置とは異なる位置であってもよい。図４は、基板ステージ４０が基板搬送位置に配置され、Ｘ方向における部材４２の少なくとも２点間の距離を距離検出部４５によって検出している状態をＺ方向から見た図である。光源４６ａ（レーザ光源）から射出された光４６ｄ（レーザ光）は、ビームスプリッタ４６ｂにより分割され、一部は位置検出部４１に導かれ、他の一部はミラー４６ｃを介して距離検出部４５に導かれる。
【００２５】
図５は、部材４２および距離検出部４５の構成例を示す図である。部材４２は、Ｘ方向の位置が互いに異なる第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂを有する。部材４２は、例えば、図６に示すように、筒状に形成されており、第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂは、部材４２の内部に配置されうる。ここで、図５および図６に示す例では、第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが部材４２の端部にそれぞれ設けられているが、それに限られるものではなく、Ｘ方向における部材４２の任意の位置に設けられていればよい。また、本実施形態では、筒状に形成された部材４２を用いた例について説明するが、部材４２は、筒状に形成されていなくてもよく、第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが部材４２の外面に設けられていてもよい。
【００２６】
距離検出部４５は、第１干渉計４５ａ、第２干渉計４５ｂ、ビームスプリッタ４５ｃおよびミラー４５ｄを有する。光源４６ａから射出されて距離検出部４５に導かれた光４６ｄの一部は、ビームスプリッタ４５ｃで反射されて第２干渉計４５ｂに入射し、当該光の他の一部は、ビームスプリッタ４５ｃを透過し、ミラー４５ｄで反射されて第１干渉計４５ａに入射する。第１干渉計４５ａは、参照面を有しており、参照面に照射して反射された光と、第１ミラー４２ａに照射して反射された光との干渉光によって第１ミラー４２ａのＸ方向の位置を検出する。また、第２干渉計４５ｂは、第１干渉計４５ａと同様に、参照面を有しており、参照面に照射して反射された光と、第２ミラー４２ｂに照射して反射された光との干渉光によって第２ミラー４２ｂのＸ方向の位置を検出する。これにより、距離検出部４５は、第１干渉計４５ａにより検出された第１ミラー４２ａの位置と第２干渉計４５ｂにより検出された第２ミラー４２ｂの位置との差を、部材４２の２点間の距離として検出することができる。
【００２７】
本実施形態の距離検出部４５は、２つの干渉計によって部材４２の２点間の距離を検出するように構成されているが、それに限られるものではなく、３つ以上の干渉計によって部材４２の３点間の距離を検出するように構成されてもよい。また、例えば、エンコーダによって部材４２の少なくとも２点間の距離を検出するように構成されてもよい。エンコーダを用いる場合には、Ｘ方向に沿って配列された複数のマーク（スケール）が部材４２の外面に設けられる。そして、基板ステージ４０によって部材４２をＸ方向に移動させたときに検知センサが当該複数のマークを検知したタイミングに基づいて当該距離が検出される。
【００２８】
ここで、干渉計（第１干渉計４５ａ、第２干渉計４５ｂ）では、光路上の気圧、温度、湿度などのわずかな変動（いわゆる空気揺らぎ）により、光路上の屈折率が変化し、検出誤差が生じることがある。そのため、距離検出部４５は、第１干渉計４５ａおよび第２干渉計４５ｂのそれぞれに、部材４２に設けられたミラーの位置の検出を複数回行わせ、複数回の計測結果の平均値に基づいて当該ミラーの位置を求めてもよい。このように各干渉計に複数回の計測を行わせることにより、光路上の屈折率の変化による検出誤差だけでなく、基板ステージ４０の振動による検出誤差も低減することができる。
【００２９】
［基準マークの位置ずれの予測について］
次に、距離検出部４５によって検出された部材４２の２点間の距離に基づいて各基準マーク４３の位置ずれを予測する方法について、図７を参照しながら説明する。ここでは、部材４２が第１形状の状態から第２形状の状態に変形したときの基準マーク４３の位置ずれ（Ｘ方向）を予測する方法について説明する。図７は、部材４２が第１形状から第２形状に変形する前後における基準マーク４３の位置を示す図であり、部材４２の上面をＺ方向から見た図である。図７（ａ）は、部材４２が第１形状であるときにおける基準マーク４３の位置Ｐｈを示す図であり、図７（ｂ）は、部材４２が第２形状であるときにおける基準マーク４３の位置Ｐｈ’を示す図である。以下では、部材４２に設けられた１つの基準マーク４３の位置ずれを予測する方法について説明するが、部材４２に設けられた複数の基準マーク４３の各々についても以下の方法を用いて位置ずれを予測することができる。
【００３０】
部材４２が第１形状である状態とは、例えば、露光装置１００を立ち上げた直後などにおいて部材４２が基準形状である状態のことである。この状態において距離検出部４５によって検出された部材４２の２点間の距離（ここでは説明をわかり易くするため、部材４２の両端部間の距離とする）は、図７（ａ）に示すように距離Ａとなり、基準距離としてメモリに記憶される。また、この状態における基準マーク４３の位置Ｐｈが基準位置となり、当該基準マーク４３の位置Ｐｈを第２計測部７０に計測させたときの当該第２計測部７０の計測位置が、前述した「各第２計測部７０の計測位置を示す情報」として設定されうる。
【００３１】
基板ステージ４０によって保持された基板２の露光処理が終了し、基板２を交換するために基板ステージ４０が基板搬送位置に配置されると、制御部５０は、距離検出部４５に部材４２の２点間の距離を検出させる。このときの部材４２は、例えば露光処理中におけるスリット光の基板２への照射により発生して部材４２に伝わった熱や、位置検出部４１から射出された光による熱などに起因して、熱変形を起こす（第２形状になる）。そして、距離検出部４５により検出された部材４２の２点間の距離は、図７（ｂ）に示すように距離Ｄとなる。距離Ｄは、距離検出部４５の第１干渉計４５ａにより検出された部材４２の一端部（第１ミラー４２ａ）の位置の変化を「Ｂ」、第２干渉計４５ｂにより検出された部材４２の他端部（第２ミラー４２ｂ）の位置の変化を「Ｃ」とすると、式（１）で表される。また、距離検出部４５によって検出された距離の変化率Ｍは、式（２）で表される。
Ｄ＝Ａ＋（Ｂ＋Ｃ）                    ・・・（１）
Ｍ＝Ｄ／Ａ                            ・・・（２）
【００３２】
制御部５０は、変形前（第１形状の状態）における部材４２の重心Ｐｏ（中心）を基準（原点）とすると、変形後（第２形状の状態）における部材４２の重心Ｐｏ’を式（３）により求めることができる。また、制御部５０は、部材４２の変形前における基準マーク４３の位置Ｐｈを用いて、部材４２の変形後における基準マーク４３の位置Ｐｈ’を式（４）により求め、部材４２の変形に起因して生じた基準マーク４３の位置ずれ（Ｐｈ’−Ｐｈ）を予測する。これにより、制御部５０は、位置ずれを起こした基準マーク４３の位置の計測結果に基づいて位置決めが行われた第２計測部７０の計測誤差を、予測した位置ずれ（予測値）に基づいて補正することができる。このように基準マーク４３の位置ずれを予測する工程は、部材４２に設けられた複数の基準マーク４３の各々について行われうる。
Ｐｏ’＝（Ｂ＋Ｃ）／２                ・・・（３）
Ｐｈ’＝Ｍ（Ｐｈ−Ｐｏ）＋Ｐｏ’      ・・・（４）
【００３３】
ここで、制御部５０は、基板ステージ４０が基板搬送位置に配置されるたびに各基準マーク４３の位置ずれを予測してもよいが、例えば、変化率Ｍが閾値以上となったときに各基準マーク４３の位置ずれを予測してもよい。また、位置ずれの予測方法は、上述した方法に限られるものではない。例えば、部材４２の変形前後で部材４２の重心位置が変化しないと仮定することができるのであれば、部材４２の重心と基準マーク４３との間の距離に変化率Ｍを乗ずることによって部材４２の変形後における当該基準マーク４３の位置を求めてもよい。
【００３４】
［各第２計測部の校正方法］
次に、各第２計測部７０を校正する方法について説明する。各第２計測部７０を校正する１つの方法としては、例えば、予測した位置ずれに基づいて各計測部７０の位置を駆動部７１によって調整することにより、各第２計測部７０の校正を行う方法がある。具体的には、制御部５０は、各基準マーク４３の計測結果に基づいて位置決めが行われた各第２計測部７０の位置に対し、予測した位置ずれだけＸ方向にシフトするように、駆動部７１によって各第２計測部７０の位置を調整する。このように各第２計測部７０の校正を行うことにより、基板上における複数のマーク４の位置を各第２計測部７０によって精度よく計測することができる。ここで、予測した位置ずれだけＸ方向に各第２計測部７０をシフトさせる処理は、各基準マーク４３の計測結果に基づいて各第２計測部７０の位置決めを行った後に行われうるが、それに限られず、当該位置決めの前、または当該位置決めの最中に行われてもよい。
【００３５】
また、各第２計測部７０を校正する他の方法としては、例えば、各第２計測部７０からの計測データを補正することにより、各第２計測部７０の校正を行う方法がある。具体的には、制御部５０は、予測した位置ずれに基づいた各第２計測部７０の位置の調整を行わずに、各第２計測部７０に基板上における各マーク４の位置を計測させ、それによって得られた計測データを、予測した位置ずれに基づいて補正する。例えば、制御部５０は、当該計測データに情報として含まれる各マーク４の位置に対し、予測した位置ずれを加える（又は減ずる）ことにより当該計測データを補正する。このように各第２計測部７０の校正を行うことによっても、基板上における複数のマーク４の位置を各第２計測部７０によって精度よく計測することができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態の露光装置１００は、Ｘ方向における部材４２の２点間の距離を検出する距離検出部４５が設けられる。そして、部材４２の変形に起因して生じたＸ方向における各基準マーク４３の位置ずれを、距離検出部４５で検出された距離から予測し、予測した位置ずれに基づいて各第２計測部７０を校正する。これにより、部材４２の変形に起因して各基準マーク４３が位置ずれを起こした場合であっても、各基準マーク４３を用いて位置決めが行われた各第２計測部７０に生じうる計測誤差を低減し、基板上における各マーク４の位置を精度よく計測することができる。ここで、本実施形態では、複数の第２計測部７０、複数の基準マーク４３を有する部材４２、および距離検出部４５が、基板上における各マーク４の位置を計測する計測装置を構成しうる。しかしながら、それらに限られるものではなく、基板ステージ４０や駆動部７１、位置検出部４１、第１計測部６０など、基板上における各マーク４の位置を計測するために用いられるものであれば計測装置に含まれうる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態の露光装置について説明する。本実施形態の露光装置は、第１実施形態の露光装置１００と比べて、複数の基準マーク４３を有する部材４２の構成が異なる。そのため、本実施形態では、部材４２の構成、および各基準マーク４３の位置ずれの予測方法について説明する。また、部材４２の構成以外の露光装置の構成については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
図８は、本実施形態の部材４２の構成を説明するための図である。図８（ａ）は、複数の基準マーク４３が上面に設けられた部材４２をＺ方向から見た図であり、図８（ｂ）は、部材４２の少なくとも２点間におけるＸ方向の距離を距離検出部４５によって検出している状態をＺ方向から見た図である。
【００３９】
部材４２には、図８（ａ）に示すように、１つの基準マーク４３がそれぞれ形成された複数のガラス板４４がＸ方向に沿って上面に配置されている。また、部材４２には、基準マーク４３が設けられているＸ方向の位置に第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが配置されている。具体的には、図８（ｂ）に示すように、第１ミラー４２ａは、複数の基準マーク４３のうち第１基準マーク４３ａが設けられているＸ方向の位置に配置される。同様に、第２ミラー４２ｂは、複数の基準マーク４３のうち第１基準マーク４３ａとは異なる第２基準マーク４３ｂが設けられているＸ方向の位置に配置される。ここで、第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂは、距離検出部４５の第１干渉計４５ａおよび第２干渉計４５ｂにおいて光路上の空気揺らぎに起因した検出誤差を低減するため、できるだけ近づけて配置されることが好ましい。例えば、第１ミラー４５ａおよび第２ミラー４５ｂは、Ｘ方向に互いに隣り合う２つの基準マーク４３が設けられているＸ方向の位置に配置されることが好ましい。つまり、第１ミラー４２ａの位置に対応する第１基準マーク４３ａと、第２ミラー４２ｂの位置に対応する第２基準マーク４３ｂとが互いに隣り合っているとよい。
【００４０】
このように第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂを配置する場合、第１干渉計４５ａによって計測された第１ミラー４２ａの位置を、第１基準マーク４３ａの位置に対応させることができる。つまり、部材４２の変形前後における第１基準マーク４３ａの位置ずれについては、第１干渉計４５ａによって計測された第１ミラー４２ａの位置の変化から容易に求めることができる。同様に、第２干渉計４５ｂによって計測された第２ミラー４２ｂの位置を、第２基準マーク４３ｂの位置に対応させることができる。つまり、部材４２の変形前後における第２基準マーク４３ｂの位置ずれについては、第２干渉計４５ｂによって計測された第２ミラー４２ｂの位置の変化から容易に求めることができる。
【００４１】
一方で、第１基準マーク４３ａおよび第２基準マーク４３ｂ以外の基準マーク４３ｃについては、部材４２の変形前後における位置ずれを、距離検出部４５で検出された距離（第１ミラー４２ａと第２ミラー４２ｂとの間の距離）から予測することができる。以下に、距離検出部４５で検出された距離に基づいて基準マーク４３ｃの位置ずれを予測する方法について、図９を参照しながら説明する。図９は、部材４２が第１形状から第２形状に変形する前後における各基準マーク４３の位置を示す図であり、部材４２の上面をＺ方向から見た図である。図９（ａ）は、部材４２が第１形状であるときにおける各基準マーク４３の位置を示す図であり、図９（ｂ）は、部材４２が第２形状であるときにおける各基準マーク４３の位置を示す図である。図９において、第１基準マーク４３ａが配置されているＸ方向の位置Ｐｇに第１ミラー４２ａが配置されており、第２基準マーク４３ｂが配置されているＸ方向の位置Ｐｈに第２ミラー４２ｂが配置されているものとする。
【００４２】
部材４２が第１形状である状態において距離検出部４５によって検出された距離は、図９（ａ）に示すように距離Ａとなり、基準距離としてメモリに記憶される。基板ステージ４０によって保持された基板２の露光処理が終了し、基板２を交換するために基板ステージ４０が基板搬送位置に配置されると、制御部５０は、第１ミラー４２ａと第２ミラー４２ｂとの間の距離を距離検出部４５に検出させる。このときの部材４２は、例えば露光処理中におけるスリット光の基板２への照射により発生して部材４２に伝わった熱や、位置検出部４１から射出された光による熱などに起因して、熱変形を起こす（第２形状になる）。そして、図９（ｂ）に示すように、第１基準マーク４３ａは位置Ｐｇ’に配置され、第２基準マーク４３ｂは位置Ｐｈ’に配置される。また、距離検出部４５により検出された距離は、距離Ｄとなる。距離Ｄは、第１干渉計４５ａにより検出された第１ミラー４２ａ（第１基準マーク４３ａ）の位置の変化を「Ｂ」、第２干渉計４５ｂにより検出された第２ミラー４２ｂ（第２基準マーク４３ｂ）の位置の変化を「Ｃ」とすると、式（５）によって表される。また、距離検出部４５によって検出された距離の変化率Ｍは、式（６）によって表される。
Ｄ＝Ａ−Ｂ＋Ｃ                        ・・・（５）
Ｍ＝Ｄ／Ａ                            ・・・（６）
【００４３】
制御部５０は、部材４２の変形前における基準マーク４３ｃの位置を「Ｐａ」とすると、部材４２の変形後における基準マーク４３ｃの位置Ｐａ’を式（７）によって求める。そして、部材４２の変形に起因して生じた基準マーク４３ｃの位置ずれ（Ｐａ’−Ｐａ）を予測する。これにより、制御部５０は、位置ずれを起こした基準マーク４３ｃの位置の計測結果に基づいて位置決めが行われた第２計測部７０の計測誤差を、予測した位置ずれ（予測値）に基づいて補正することができる。第２計測部７０の計測誤差の補正方法は、第１実施形態で説明した通りである。このように基準マーク４３の位置ずれを予測する工程は、部材４２に設けられた複数の基準マーク４３の各々について行われうる。
Ｐａ’＝Ｐｇ’−Ｍ（Ｐｇ−Ｐａ）      ・・・（７）
【００４４】
上述したように、本実施形態の部材４２では、基準マーク４３が設けられているＸ方向の位置に第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが配置される。このように構成された部材４２においても、距離検出部４５の検出結果に基づいて基準マーク４３の位置ずれを予測し、予測した位置ずれに基づいて各第２計測部７０を校正することにより、基板上における各マーク４の位置を精度よく計測することができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態の露光装置について説明する。本実施形態の露光装置は、第１実施形態の露光装置１００と比べて、複数の基準マーク４３を有する部材４２の構成が異なる。そのため、本実施形態では、部材４２の構成、および各基準マーク４３の位置ずれの予測方法について説明する。また、部材４２の構成以外の露光装置の構成については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４６】
図１０は、本実施形態の部材４２の構成を説明するための図であり、当該部材４２をＺ方向から見た図である。図１０では、部材４２に設けられた複数の基準マーク４３の図示を省略しており、筒状に形成された部材４２の内部に配置された第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂを図示している（部材４２を透かした状態として図示している）。部材４２は、Ｘ方向に沿って配列された複数の支持部４７によって支持されており（複数の支持部４７を介して基板ステージ４０によって支持されており）、支持部４７が設けられているＸ方向の位置に第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが配置されている。具体的には、第１ミラー４２ａは、複数の支持部４７のうち第１支持部４７ａが配置されているＸ方向の位置に配置され、第２ミラー４２ｂは、第１支持部４７ａとは異なる第２支持部４７ｂが配置されているＸ方向の位置に配置されている。
【００４７】
次に、距離検出部４５で検出された距離（第１ミラー４２ａと第２ミラー４２ｂとの間の距離）に基づいて基準マーク４３の位置ずれを予測する方法について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、部材４２が第１形状から第２形状に変形する前後における基準マーク４３の位置を示す図であり、部材４２および複数の支持部４７をＺ方向から見た図である。図１１（ａ）は、部材４２が第１形状である状態を示す図であり、図１１（ｂ）は、部材４２が第２形状である状態を示す図である。図１１において、第１支持部４７ａが配置されているＸ方向の位置Ｐａに第１ミラー４２ａが配置されており、第２支持部４７ｂが配置されているＸ方向の位置Ｐｏに第２ミラー４２ｂが配置されているものとする。以下では、第１ミラー４２ａと第２ミラー４２ｂとの間におけるＸ方向の位置に配置された基準マーク４３の位置ずれを予測する方法について説明する。
【００４８】
部材４２が第１形状である状態において距離検出部４５によって検出された距離は、図１１（ａ）に示すように距離Ａとなり、基準距離としてメモリに記憶される。基板ステージ４０によって保持された基板２の露光処理が終了し、基板２を交換するために基板ステージ４０が基板搬送位置に配置されると、制御部５０は、第１ミラー４２ａと第２ミラー４２ｂとの間の距離を距離検出部４５に検出させる。このときの部材４２は、例えば露光処理中におけるスリット光の基板２への照射により発生して部材４２に伝わった熱や、位置検出部４１から射出された光による熱などに起因して、熱変形を起こす（第２形状になる）。そして、図１１（ｂ）に示すように、第１ミラー４２ａは位置Ｐａ’に配置され、第２ミラー４２ｂは位置Ｐｏ’に配置される。また、距離検出部４５により検出された距離は、距離Ｄとなる。距離Ｄは、距離検出部４５の第１干渉計４５ａにより検出された第１ミラー４２ａの位置の変化を「Ｂ」、第２干渉計４５ｂにより検出された第２ミラー４２ｂの位置の変化を「Ｃ」とすると、式（８）によって表される。また、距離検出部４５によって検出された距離の変化率Ｍは、式（９）によって表される。
Ｄ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ                        ・・・（８）
Ｍ＝Ｄ／Ａ                            ・・・（９）
【００４９】
制御部５０は、部材４２の変形前における基準マーク４３の位置を「Ｐｃ」とすると、部材４２の変形後における基準マーク４３の位置Ｐｃ’を式（１０）によって求める。そして、部材４２の変形に起因して生じた基準マーク４３の位置ずれ（Ｐｃ’−Ｐｃ）を予測する。これにより、制御部５０は、位置ずれを起こした基準マーク４３の位置の計測結果に基づいて位置決めが行われた第２計測部７０の計測誤差を、予測した位置ずれ（予測値）に基づいて補正することができる。第２計測部７０の計測誤差の補正方法は、第１実施形態で説明した通りである。このように基準マーク４３の位置ずれを予測する工程は、部材４２に設けられた複数の基準マーク４３の各々について行われうる。
Ｐｃ’＝Ｍ（Ｐｃ−Ｐｏ）＋Ｃ          ・・・（１０）
【００５０】
上述したように、本実施形態の部材４２は、Ｘ方向に沿って配列された複数の支持部４７によって支持されており、支持部４７が設けられているＸ方向の位置に第１ミラー４２ａおよび第２ミラー４２ｂが配置される。このように構成された部材４２においても、距離検出部４５の検出結果に基づいて基準マーク４３の位置ずれを予測し、予測した位置ずれに基づいて各第２計測部７０を校正することにより、基板上における各マーク４の位置を精度よく計測することができる。
【００５１】
＜第４実施形態＞
第１〜第３実施形態では、距離検出部４５が、基板ステージ４０とは異なる構造体６によって支持され、基板ステージ４０が所定位置に移動したときに、部材４２の少なくとも２点間におけるＸ方向の距離を検出する例について説明した。本実施形態では、距離検出部４５が基板ステージ４０によって支持される例について説明する。このように距離検出部４５が基板ステージ４０によって支持されていると、基板ステージ４０が所定位置に配置されたときに限らず、任意のタイミングにおいて部材４２の少なくとも２点間におけるＸ方向の距離を距離検出部４５によって検出することができる。ここで、距離検出部４５の構成以外は、第１〜第３実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
図１２は、距離検出部４５が設けられた基板ステージ４０を示す図であり、図１３は、部材４２および距離検出部４５の構成例を示す図である。光源４６ａから射出された光４６ｄは、ビームスプリッタ４６ｂにより分割され、一部は位置検出部４１に導かれ、他の一部はミラー４６ｃを介して距離検出部４５に導かれる。距離検出部４５は、第１干渉計４５ａ、第２干渉計４５ｂ、ビームスプリッタ４５ｃおよびミラー４５ｄを有する。光源４６ａから射出されて距離検出部４５に導かれた光４６ｄの一部は、ビームスプリッタ４５ｃで反射されて第２干渉計４５ｂに入射し、当該光の他の一部は、ビームスプリッタ４５ｃを透過し、ミラー４５ｄで反射されて第１干渉計４５ａに入射する。その他の構成は、第１実施形態で説明した通りである。
【００５３】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（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、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１：マスク、２：基板、１０：照明光学系、２０：マスクステージ、３０：投影光学系、４０：基板ステージ、４１：位置検出部、４２：部材、４３：基準マーク、４５：距離検出部、４７：支持部、５０：制御部、６０：第１計測部、７０：第２計測部
【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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