(57)【要約】      （修正有）【課題】フォーカス精度を向上させるのに有利な露光装置を提供する。【解決手段】マスク１２のパターンを基板１５に転写する露光装置１００であって、ステージ１６に保持された前記基板１５のショット領域が当該ショット領域に対する露光が行われる露光領域に到達する前に、前記ショット領域の第１計測対象箇所を含む複数の計測対象箇所のそれぞれの高さ方向の位置を計測して複数の計測値を取得する第１計測部１８と、前記ショット領域が前記露光領域に到達するまでに、前記複数の計測値から求まる前記ショット領域の高さ方向の位置に基づいて、前記ショット領域の高さ方向の位置が目標位置に位置するように前記ステージの前記高さ方向への移動を制御する制御部２０と、を有し、前記制御部２０は、前記高さ方向における前記ステージの制御偏差に関する情報に基づいて、前記複数の計測値のそれぞれに重みを与えて前記ショット領域の高さ方向の位置を求める。【選択図】図１
2018077288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記ステージに保持された前記基板のショット領域が当該ショット領域に対する露光が行われる露光領域に到達する前に、前記ショット領域の第１計測対象箇所を含む複数の計測対象箇所のそれぞれの高さ方向の位置を計測して複数の計測値を取得する第１計測部と、
前記ショット領域が前記露光領域に到達するまでに、前記複数の計測値から求まる前記ショット領域の高さ方向の位置に基づいて、前記ショット領域の高さ方向の位置が目標位置に位置するように前記ステージの前記高さ方向への移動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１計測部が前記複数の計測値のそれぞれを取得しているときの前記高さ方向における前記ステージの制御偏差に関する情報に基づいて、前記複数の計測値のそれぞれに重みを与えて前記ショット領域の高さ方向の位置を求めることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記情報は、前記ステージの制御偏差に対して前記第１計測部で取得される計測値を補償するための閾値を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の計測値のうち、当該計測値を取得しているときの前記ステージの制御偏差が前記閾値を超えた計測値に与える重みをゼロとして前記ショット領域の高さ方向の位置を求め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】
前記制御部は、前記複数の計測値のうち、当該計測値を取得しているときの前記ステージの制御偏差が前記閾値を超えた計測値に与える重みを、当該計測値を取得しているときの前記ステージの制御偏差が前記閾値を超えていない計測値に与える重みよりも小さくして前記ショット領域の高さ方向の位置を求め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】
前記制御部は、前記ステージの制御偏差と、前記ショット領域が前記露光領域に到達したときの前記ショット領域の高さ方向の位置と前記目標位置とのずれとの関係から、前記閾値を求めることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ステージに保持された前記基板のショット領域が前記露光領域に到達したときに、前記第１計測対象箇所の高さ方向の位置を計測して計測値を取得する第２計測部を有し、
前記制御部は、前記ショット領域に対する露光が行われる前に、前記第１計測部で前記第１計測対象箇所の高さ方向の位置を計測して取得された第１計測値から求まる前記ショット領域の高さ方向の位置に基づいて、前記ショット領域の高さ方向の位置が前記目標位置に位置するように前記ステージの前記高さ方向への移動を制御し、
前記ショット領域が前記露光領域に到達したときに前記第２計測部で前記第１計測対象箇所の高さ方向の位置を計測して取得された第２計測値と、前記第１計測値との差分を前記ずれとすることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスクと前記基板とを走査しながら前記基板を露光することで前記マスクのパターンを前記基板に転写することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記複数の計測対象箇所は、前記ショット領域外の領域の第２計測対象箇所を含むことを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記ショット領域外の領域は、前記ショット領域が前記露光領域に到達する前に前記露光領域に到達する領域を含み、
前記複数の計測対象箇所は、複数の前記第２計測対象箇所を含むことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
を有する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、露光装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ技術を用いて半導体デバイスなどを製造する際に、先読み方式のフォーカス・レベリング制御を行う走査型の露光装置（スキャナー）が使用されている（特許文献１参照）。このような露光装置では、スループットを向上させるために、整定時間の短縮が求められている。整定時間とは、マスクと基板とを走査しながら基板を露光する走査露光において、走査速度が目標速度に到達してから露光を開始するまでの時間（区間）である。走査速度が目標速度に到達した直後では、基板ステージの制御偏差が大きいため、かかる状態で露光を開始すると、ショット領域の端部（ショット端）の露光精度が低下することになる。そのため、基板ステージの制御偏差を収束させるための時間として整定時間が設けられている。フォーカスについても同様に、その精度の観点から、ステージ制御偏差が収束した状態で計測するとよい。
【０００３】
先読み方式の走査型の露光装置では、走査方向に対して露光スリット（投影位置）より前方に離れた位置に、フォーカスを計測するセンサが配置されている。従って、整定時間を短縮すると、基板ステージの制御偏差が収束する前に、フォーカスを計測することになる。そのため、整定時間の短縮に伴い、ショット端のフォーカス精度が低下してしまう。そこで、従来技術では、基板ステージの制御偏差が大きい状態で計測されたショット端のフォーカス計測値を用いずに、露光が終了している、即ち、基板ステージの制御偏差が十分に収束している状態で計測された隣接ショット領域のフォーカス計測値を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９５３９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、隣接ショット領域の高さ（表面位置）と露光対象のショット領域の高さとが略同一である（類似している）ことを前提としている。従って、隣接ショット領域の高さと露光対象のショット領域の高さとが異なっている場合には、フォーカス精度を保証することができず、フォーカス精度の低下を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、フォーカス精度を向上させるのに有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。
【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露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、前記基板を保持して移動するステージと、前記ステージに保持された前記基板のショット領域が当該ショット領域に対する露光が行われる露光領域に到達する前に、前記ショット領域の第１計測対象箇所を含む複数の計測対象箇所のそれぞれの高さ方向の位置を計測して複数の計測値を取得する第１計測部と、前記ショット領域が前記露光領域に到達するまでに、前記複数の計測値から求まる前記ショット領域の高さ方向の位置に基づいて、前記ショット領域の高さ方向の位置が目標位置に位置するように前記ステージの前記高さ方向への移動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１計測部が前記複数の計測値のそれぞれを取得しているときの前記高さ方向における前記ステージの制御偏差に関する情報に基づいて、前記複数の計測値のそれぞれに重みを与えて前記ショット領域の高さ方向の位置を求めることを特徴とする。
【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、フォーカス精度を向上させるのに有利な露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】フォーカス計測部によって基板上に形成される計測点の一例を示す図である。
【図３】フォーカス計測部が基板のショット領域に形成する計測点と、露光スリットとの関係を示す図である。
【図４】露光処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さの計測を具体的に説明するための図である。
【図５】露光処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さの計測を具体的に説明するための図である。
【図６】基板ステージの制御偏差に起因してフォーカス精度が低下する原理を説明するための図である。
【図７】本実施形態での露光処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さの計測を具体的に説明するための図である。
【図８】図１に示す露光装置における露光処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】基板の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態での露光処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さの計測を具体的に説明するための図である。
【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。
【００１２】
図１は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、マスク１２と基板１５とを走査しながら基板１５を露光することでマスク１２のパターンを基板１５に転写する。露光装置１００は、露光領域を矩形又は円弧のスリット形状とし、マスク１２と基板１５とを相対的に走査して大画角を露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型の露光装置（スキャナー）である。
【００１３】
露光装置１００は、図１に示すように、照明光学系１１と、マスクステージ１３と、投影光学系１４と、基板ステージ１６と、フォーカス計測部１７と、第１位置計測部１８と、第２位置計測部１９と、制御部２０とを有する。制御部２０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置１００の全体を制御する。制御部２０は、露光装置１００の各部を制御して、マスク１２のパターンを基板１５に転写する処理、即ち、基板１５を走査露光する処理を制御する。
【００１４】
照明光学系１１は、マスキングブレードなどの遮光部材を含み、エキシマレーザなどの光源（不図示）からの光を、例えば、Ｘ方向に長手方向を有する矩形又は円弧のスリット形状に整形し、かかる光でマスク１２（の一部）を照明する。マスクステージ１３は、マスク１２を保持して移動するステージである。基板ステージ１６は、基板１５を保持して移動するステージである。マスク１２と基板１５とは、投影光学系１４を介して、光学的に共役な位置に配置されている。
【００１５】
投影光学系１４は、所定の投影倍率（例えば、１／２倍や１／４倍）を有し、マスク１２のパターンを基板１５に投影する。マスク１２のパターンが投影される基板上の領域、即ち、スリット形状の光が照射される領域を、以下では、露光スリット２１と称する。
【００１６】
マスクステージ１３及び基板ステージ１６は、投影光学系１４の光軸（Ｚ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）に移動可能に構成され、互いに同期しながら投影光学系１４の投影倍率に応じた速度比で相対的に走査される。これにより、露光スリット２１が基板上で走査され、マスク１２のパターンが基板上のショット領域１５ａに転写される。このような走査露光を基板上の複数のショット領域１５ａのそれぞれに対して順次行うことによって、１つの基板１５に対する露光処理が完了する。
【００１７】
第１位置計測部１８は、例えば、レーザ干渉計を含み、マスクステージ１３の位置を計測する。第１位置計測部１８に含まれるレーザ干渉計は、例えば、マスクステージ１３に設けられた反射板１３ａに向けてレーザ光を照射し、反射板１３ａで反射されたレーザ光を検出してマスクステージ１３の基準位置からの変位を求める。第１位置計測部１８は、マスクステージ１３の基準位置からの変位に基づいて、マスクステージ１３の現在の位置を取得する。
【００１８】
第２位置計測部１９は、例えば、レーザ干渉計を含み、基板ステージ１６の位置を計測する。第２位置計測部１９に含まれるレーザ干渉計は、例えば、基板ステージ１６に設けられた反射板１６ａに向けてレーザ光を照射し、反射板１６ａで反射されたレーザ光を検出して基板ステージ１６の基準位置からの変位を求める。第２位置計測部１９は、基板ステージ１６の基準位置からの変位に基づいて、基板ステージ１６の現在の位置を取得する。制御部２０は、第１位置計測部１８及び第２位置計測部１９のそれぞれによって取得されたマスクステージ１３及び基板ステージ１６の現在位置に基づいて、マスクステージ１３及び基板ステージ１６のＸＹ方向への移動（駆動）を制御する。なお、第１位置計測部１８及び第２位置計測部１９は、本実施形態では、レーザ干渉計を含んでいるが、これに限定されるものではなく、例えば、エンコーダを含んでいてもよい。
【００１９】
フォーカス計測部１７は、基板１５の表面位置（高さ方向の位置）を計測する機能を有し、基板ステージ１６に保持された基板１５の計測対象箇所の高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。フォーカス計測部１７は、投影光学系１４の結像面と基板１５の表面とを一致させるため、基板ステージ１６が移動している状態で基板１５の計測対象箇所の高さ方向の位置を計測する。フォーカス計測部１７は、基板１５に対して斜めから光を照射する斜入射型であって、基板１５に光を照射する照射系１７ａと、基板１５で反射された光を受光する受光系１７ｂとを含む。フォーカス計測部１７は、これらの構成をそれぞれ備えた第１計測部及び第２計測部を含む。本実施形態では、第１計測部は、基板ステージ１６に保持された基板１５のショット領域が露光スリットに到達する前に、かかるショット領域の第１計測対象箇所を含む複数の計測対象箇所のそれぞれの高さ方向の位置を計測して複数の計測値を取得する。第２計測部は、基板ステージ１６に保持された基板１５のショット領域が露光スリットに到達したときに、かかるショット領域の第１計測対象箇所の高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。このように、第１計測部は、第２計測部に先立って露光対象のショット領域のＺ方向の高さを計測する。
【００２０】
照射系１７ａは、例えば、光源７０と、コリメータレンズ７１と、スリット部材７２と、光学系７３と、ミラー７４とを含む。光源７０は、例えば、ランプ又は発光ダイオードなどを含み、基板上に供給されたレジスト（感光剤）を感光させない波長の光を射出する。コリメータレンズ７１は、光源７０から射出した光を、断面の光強度分布が略均一となる平行光に変換する。スリット部材７２は、互いの斜面が相対するように貼り合わされた一対のプリズムで構成され、かかる貼り合わせ面には、複数の開口、例えば、９つのピンホールが形成されたクロムなどの遮光膜が設けられている。
【００２１】
光学系７３は、両側テレセントリック光学系であって、スリット部材７２に形成された９つのピンホールのそれぞれを通過した光を、ミラー７４を介して、基板１５に入射させる。光学系７３は、ピンホールが形成されたスリット部材７２の貼り合わせ面と基板１５の表面とがシャインプルーフの条件を満たすように構成されている。ミラー７４は、光学系７３からの各光の基板への入射角度（投影光学系１４の光軸と光との間の角度）φが、例えば、７０度以上になるように、構成されている。また、照射系１７ａは、図２に示すように、基板１５の表面と平行な方向（ＸＹ方向）において、走査方向（Ｙ方向）に対して角度θ（例えば、２２．５度）をなす方向から各光を基板１５に入射させるように、構成されている。図２に示すように、照射系１７ａから９つの光を基板１５に入射させることによって、９つの計測点３０のそれぞれで基板１５のショット領域の計測対象箇所の高さ方向の位置を計測することが可能となる。
【００２２】
受光系１７ｂは、例えば、ミラー７５と、受光光学系７６と、補正光学系７７と、光電変換部７８とを含む。ミラー７５は、基板１５で反射された９つの光を受光光学系７６に導く。受光光学系７６は、両側テレセントリック光学系であって、９つの光に対して共通に設けられた絞りを含む。受光光学系７６に含まれる絞りは、基板１５に形成されているパターンに起因する高次の回折光（ノイズ光）を遮断する。補正光学系７７は、９つの光のそれぞれに対応して９つのレンズを含み、９つの光のそれぞれを光電変換部７８（受光面）に結像してピンホールの像を形成する。光電変換部７８は、９つの光のそれぞれに対応して９つの光電変換素子を含む。光電変換素子としては、例えば、ＣＣＤラインセンサやＣＭＯＳラインセンサなどが用いられる。処理部７９は、光電変換部７８に形成された各ピンホールの像の位置に基づいて、基板１５のショット領域の各計測対象箇所の高さ方向の位置を求める。
【００２３】
このように照射系１７ａ及び受光系１７ｂを構成することによって、フォーカス計測部１７は、光電変換部７８における各ピンホールの像の位置に基づいて、基板１５のショット領域の各計測対象箇所の高さ方向の位置を計測することができる。制御部２０は、基板１５のショット領域が露光スリットに到達するまでに、フォーカス計測部１７で取得された計測値に基づいて、基板１５の高さ方向の位置が目標位置に位置するように基板ステージ１６の高さ方向（Ｚ方向）への移動を制御する。なお、受光系１７ｂでは、各計測点３０と光電変換部７８（受光面）とが互いに共役になるように、倒れ補正が行われる。従って、光電変換部７８における各ピンホールの像の位置は、各計測点３０での局所的な傾きによっては変化しない。
【００２４】
図３は、フォーカス計測部１７がショット領域１５ａに形成する９つの計測点３０ａ１乃至３０ａ３、３０ｂ１乃至３０ｂ３及び３０ｃ１乃至３０ｃ３と、露光スリット２１との関係を示す図である。露光スリット２１は、図３に破線で示す矩形の露光領域である。計測点３０ａ１、３０ａ２及び３０ａ３は、露光スリット２１に形成された計測点であって、ショット領域１５ａの露光に平行して計測対象箇所の高さ方向の位置を計測（フォーカス計測）するための計測点である。計測点３０ｂ１、３０ｂ２及び３０ｂ３、及び、計測点３０ｃ１、３０ｃ２及び３０ｃ３は、露光スリット２１（計測点３０ａ１、３０ａ２及び３０ａ３）から走査方向に沿って距離Ｌｐだけ離れた位置に形成された計測点である。
【００２５】
本実施形態において、計測点３０ｂ１、３０ｂ２及び３０ｂ３、及び、計測点３０ｃ１、３０ｃ２及び３０ｃ３は、フォーカス計測部１７の第１計測部の計測点である。計測点３０ａ１、３０ａ２及び３０ａ３は、フォーカス計測部１７の第２計測部の計測点である。第１計測部の計測点と第２計測部の計測点とは、走査方向に応じて切り替えて用いられる。
【００２６】
制御部２０は、露光スリット２１と各計測点３０との距離、及び、基板ステージ１６の走査方向及び走査速度に基づいて、フォーカス計測部１７による各計測点３０の計測タイミングを制御することができる。計測点３０ａ１、３０ｂ１及び３０ｃ１は、同一のＸ座標位置に形成されている。また、計測点３０ａ２、３０ｂ２及び３０ｃ２は、同一のＸ座標位置に形成されている。更に、計測点３０ａ３、３０ｂ３及び３０ｃ３は、同一のＸ座標位置に形成されている。従って、例えば、基板ステージ１６をＹ方向に走査する場合には、各計測点３０の計測タイミングを調整することで、ショット領域１５ａの同一の座標位置を、異なる計測点において計測することができる。
【００２７】
例えば、基板ステージ１６を矢印Ｆに示す方向に走査しながら基板１５を露光する場合を考える。この場合、制御部２０は、計測点３０ａ１乃至３０ａ３での計測対象箇所の高さ方向の位置の計測に先立って、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測対象箇所の高さ方向の位置の計測が行われるように、計測タイミングを制御する。制御部２０は、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値（計測結果）に基づいて、ショット領域１５ａの計測対象箇所を含む露光対象領域の高さ方向の位置（Ｚ方向の位置）を算出する。制御部２０は、露光対象領域が露光スリット２１に到達するまでに、露光対象領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向（基板１５の高さ方向）に移動させる。ここで、目標位置とは、マスク１２のパターンの結像面、即ち、投影光学系１４の像面の位置（ベストフォーカス位置）である。但し、目標位置とは、投影光学系１４の像面の位置に完全に一致する位置を意味するものではなく、許容焦点深度の範囲内を含むものである。
【００２８】
また、基板ステージ１６を矢印Ｒに示す方向に走査しながら基板１５を露光する場合を考える。この場合、制御部２０は、計測点３０ａ１乃至３０ａ３での計測対象箇所の高さ方向の位置の計測に先立って、計測点３０ｃ１乃至３０ｃ３での計測対象箇所の高さ方向の位置の計測が行われるように、計測タイミングを制御する。制御部２０は、計測点３０ｃ１乃至３０ｃ３での計測値に基づいて、ショット領域１５ａの計測対象箇所を含む露光対象領域の高さ方向の位置を算出する。制御部２０は、露光対象領域が露光スリット２１に到達するまでに、露光対象領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００２９】
図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、基板１５を走査露光する処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さ方向の位置の計測について具体的に説明する。図４（ａ）は、露光スリット２１と、計測点３０と、ショット領域１５ａと、計測対象箇所４０と、基板ステージ１６の移動軌跡２１ａとを示す図である。ショット領域１５ａ１は、露光処理が行われたショット領域である。ショット領域１５ａ２は、ショット領域１５ａ１の次に露光処理を行うショット領域であり、ショット領域１５ａ３は、ショット領域１５ａ２の次に露光処理を行うショット領域である。ショット領域１５ａの計測対象箇所は、ショット領域１５ａの全体の高さ方向の位置を計測するために、Ｙ方向に対して複数箇所存在する。但し、図４（ａ）では、簡略化のために、計測対象箇所４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ｂ１、４０ｂ２、４０ｂ３のみを示している。ここでは、ショット領域１５ａ２に露光処理を行う場合について説明する。また、図４（ｂ）は、基板ステージ１６が移動軌跡２１ａで移動した場合における基板ステージ１６のＹ方向への移動速度と時間との関係を示す図である。図４（ｂ）において、縦軸は、基板ステージ１６のＹ方向への移動速度を示し、横軸は、時間（時刻）を示している。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、ショット領域１５ａ１の露光処理が終了すると、基板ステージ１６は、Ｙ方向に減速しながらＸ方向に移動し、次に露光処理を行うショット領域１５ａ２に移動する。基板ステージ１６がＹ方向への加速開始点に到達すると、基板ステージ１６を矢印Ｆに示す方向に加速移動させる。図４（ｂ）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が基板ステージ１６を減速させている時間に相当し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が基板ステージ１６を加速させている時間に相当する。また、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの時間において、ショット領域１５ａ２に対する計測点３０ａ１乃至３０ａ３での計測及び走査露光が開始できるように、基板ステージ１６を−Ｘ方向に移動させる。この際、ショット領域１５ａ２が露光スリット２１に到達するまでに、基板ステージ１６のＹ方向への移動速度が目標速度に到達していればよい。
【００３１】
フォーカス精度の観点では、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測が開始される時刻ｔ４までに基板ステージ１６の移動速度が目標速度に到達し、基板ステージ１６の制御偏差が十分に収束しているとよい。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間は、基板ステージ１６の制御偏差の収束待ち時間に相当する。ここでは、時刻ｔ３からショット領域１５ａ２の露光を開始する時刻ｔ５までの時間を整定時間と称する。
【００３２】
整定時間が経過したら、基板ステージ１６を等速度で移動させながら、ショット領域１５ａ２の露光を行う。図４（ｂ）では、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間がショット領域１５ａ２を露光している時間に相当する。この際、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３でショット領域１５ａ２の計測対象箇所４０の高さ方向の位置を計測する。そして、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値に基づいて、計測対象箇所４０を含む露光対象領域が露光スリット２１に到達するまでに、かかる露光対象領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向（基板１５の高さ方向）に移動させる。
【００３３】
具体的には、ショット領域１５ａ２の計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３が計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３に到達すると、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置をそれぞれ計測する。また、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値に基づいて、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定する。そして、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域が露光スリット２１に到達するまでに、かかる露光対象領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００３４】
次いで、ショット領域１５ａ２の計測対象箇所４０ｂ１乃至４０ｂ３が計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３に到達すると、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において計測対象箇所４０ｂ１乃至４０ｂ３の高さ方向の位置をそれぞれ計測する。また、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値に基づいて、計測対象箇所４０ｂ１乃至４０ｂ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定する。そして、計測対象箇所４０ｂ１乃至４０ｂ３を含む露光対象領域が露光スリット２１に到達するまでに、かかる露光対象領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００３５】
ここで、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、整定時間を短縮してスループットを向上させる場合について説明する。図５（ａ）は、露光スリット２１と、計測点３０と、ショット領域１５ａと、計測対象箇所４０と、基板ステージ１６の移動軌跡２１ｂとを示す図である。上述したように、ショット領域１５ａ１は、露光処理が行われたショット領域である。同様に、ショット領域１５ａ２は、ショット領域１５ａ１の次に露光処理を行うショット領域であり、ショット領域１５ａ３は、ショット領域１５ａ２の次に露光処理を行うショット領域である。ここでは、ショット領域１５ａ２に露光処理を行う場合について説明する。また、図５（ｂ）は、基板ステージ１６が移動軌跡２１ｂで移動した場合における基板ステージ１６のＹ方向への移動速度と時間との関係を示す図である。図５（ｂ）において、縦軸は、基板ステージ１６のＹ方向への移動速度を示し、横軸は、時間（時刻）を示している。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、ショット領域１５ａ１の露光処理が終了すると、基板ステージ１６は、Ｙ方向に減速しながらＸ方向に移動し、次に露光処理を行うショット領域１５ａ２に移動する。移動軌跡２１ｂは、基板ステージ１６の移動速度が目標速度に到達してから計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測を開始するまでの時間、即ち、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間を短縮するように決められている。従って、移動軌跡２１ｂは、移動軌跡２１ａよりも短くなり、その分だけスループットが向上する。一方、基板ステージ１６の移動速度が目標速度に到達してから計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測を開始するまでの時間が短縮されることによって、基板ステージ１６の制御偏差が十分に収束していない状態でフォーカス計測を行うことになる。基板ステージ１６の制御偏差が十分に収束していない状態でフォーカス計測を行うと、フォーカス精度が低下することになる。
【００３７】
図６を参照して、基板ステージ１６の制御偏差に起因してフォーカス精度が低下する原理について説明する。図６において、縦軸は、Ｚ方向における基板ステージ１６の制御偏差を示し、横軸は、時間を示している。図６では、Ｚ方向における基板ステージ１６の制御偏差５０が収束していない状態で、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置をそれぞれ計測しているものとする。また、Ｚ方向における基板ステージ１６の制御偏差５０は、本実施形態では、第２位置計測部１９を用いて所定のサンプリング間隔Ｔｓで計測され、図６では、計測値５０ａ乃至５０ｉとして示されている。なお、第２位置計測部１９の代わりに、Ｚ方向における基板ステージ１６の位置を計測する専用のレーザ干渉計を設けて、Ｚ方向における基板ステージ１６の制御偏差５０を計測してもよい。
【００３８】
計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値は、計測期間ＴＦにおける計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の平均的な位置となる。但し、基板ステージ１６の制御偏差５０が収束していない状態では、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値に、基板ステージ１６の制御偏差５０による高さ方向の位置変化量も含まれることになる。従って、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置は、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値から基板ステージ１６の制御偏差５０による高さ方向の位置変化量を除去（補正）して求める必要がある。
【００３９】
基板ステージ１６の制御偏差５０による高さ方向の位置変化量は、例えば、計測期間ＴＦにおける第２位置計測部１９の離散的な計測値５０ｄ乃至５０ｈの平均値６０ａとすることが考えられる。しかしながら、実際には、計測期間ＴＦにおける連続的な基板ステージ１６の制御偏差５０の平均値６０ｂが、正しい基板ステージ１６の制御偏差５０による高さ方向の位置変化量である。従って、平均値６０ａと平均値６０ｂとの差が誤差ＦＥｒｒとなる。かかる誤差ＦＥｒｒが露光対象領域の高さ方向の位置のずれとなり、フォーカス精度を低下させる要因となっている。
【００４０】
従来技術では、ショット領域１５ａ２の計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置の計測値を用いずに、露光が終了しているショット領域（隣接ショット領域）１５ａ１の計測対象箇所３９ａ１乃至３９ａ３の高さ方向の位置の計測値を用いている。具体的には、基板ステージ１６の制御偏差が十分に収束した状態で計測されたショット領域１５ａ１の計測対象箇所３９ａ１乃至３９ａ３の高さ方向の位置に基づいて、ショット領域１５ａ２の計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を推測している。但し、従来技術は、ショット領域１５ａ１の高さ（表面位置）とショット領域１５ａ２の高さとが略同一であることを前提として、フォーカス精度の向上を図っている。従って、ショット領域１５ａ１の高さとショット領域１５ａ２の高さとが異なっている場合には、フォーカス精度を向上させることはできない。
【００４１】
そこで、本実施形態では、フォーカス計測部１７（第１計測部）が基板１５の高さ方向の位置を計測して計測値を取得しているときの基板ステージ１６の制御偏差に関する情報に基づいて、計測値に重みを与えてショット領域の高さ方向の位置を求める。これにより、基板ステージ１６の制御偏差に起因するフォーカス精度の低下を低減することができる。
【００４２】
図７（ａ）乃至図７（ｃ）を参照して、本実施形態での基板１５を走査露光する処理におけるショット領域の計測対象箇所の高さ方向の位置の計測について具体的に説明する。図７（ａ）は、露光スリット２１と、計測点３０と、ショット領域１５ａと、計測対象箇所４０と、基板ステージ１６の移動軌跡２１ｂとを示す図である。計測対象箇所４０は、上述したように、ショット領域１５ａ２の計測対象箇所（第１計測対象箇所）４０ａ１乃至４０ａ３（４０ｂ１乃至４０ｂ３）を含む。また、本実施形態では、計測対象箇所４０は、ショット領域１５ａ２の外（ショット領域外）の領域の計測対象箇所（第２計測対象箇所）４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３を更に含む。なお、本実施形態では、ショット領域外の領域に、３つの計測対象箇所（４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３）を新たに追加しているが、これに限定されるものではない。例えば、少なくとも１つの計測対象箇所（４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３のいずれか）を新たに追加すればよい。また、ショット領域外の領域とは、ショット領域が露光スリットに到達する前に露光スリットに到達する領域であって、本実施形態では、基板ステージ１６の移動軌跡２１ｂにおけるショット領域１５ａ１とショット領域１５ａ２との間の領域である。図７（ｂ）は、基板ステージ１６が移動軌跡２１ｂで移動した場合における基板ステージ１６のＹ方向への移動速度と時間との関係を示す図である。図７（ｂ）において、縦軸は、基板ステージ１６のＹ方向への移動速度を示し、横軸は、時間（時刻）を示している。また、図７（ｃ）は、Ｚ方向における基板ステージ１６の制御偏差と、ショット領域１５ａ２が露光領域に到達したときのショット領域１５ａ２の高さ方向の位置と目標位置とのずれとの関係の一例を示す図である。図７（ｃ）において、縦軸は、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置の目標位置からのずれを示し、横軸は、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測対象箇所の高さ方向の位置の計測時のＺ方向における基板ステージ１６の制御偏差を示している。
【００４３】
図７（ａ）を参照して、図７（ｃ）に示す関係を取得する方法について説明する。図７（ｃ）に示す関係は、基板１５に対する露光が行われる前に予め取得する。まず、基板ステージ１６を移動軌跡２１ｂで移動させながら、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において、ショット領域１５ａの端部（ショット端）の計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測して計測値（第１計測値）を取得する。この際、第２位置計測部１９において、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３で計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差を計測して取得する。また、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値に基づいて、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む領域の高さ方向の位置を決定する。そして、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む領域が露光スリット２１に到達するまでに、かかる領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００４４】
次いで、計測点３０ａ１乃至３０ａ３において、ショット領域１５ａの計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測して計測値（第２計測値）を取得する。そして、かかる計測点３０ａ１乃至３０ａ３での計測値（第２計測値）と、上述した計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３での計測値（第１計測値）との差分を、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置の目標位置からのずれとして取得する。但し、投影光学系１４のベストフォーカス位置と計測点３０ａ１乃至３０ａ３のゼロ点とが一致するように調整されている場合には、計測点３０ａ１乃至３０ａ３での計測値を、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置の目標位置からのずれとしてもよい。
【００４５】
このようにして取得された基板ステージ１６の制御偏差と目標位置からのずれを、図７（ｃ）に示すようにプロットすることで、基板ステージ１６の制御偏差と目標位置とのずれとの関係を取得することができる。また、基板１５の各ショット領域に対して上述した処理を行うことで、各ショット領域に対応する、基板ステージ１６の制御偏差と目標位置とのずれとの関係を取得することができる。
【００４６】
そして、図７（ｃ）に示す関係と、フォーカス許容値とに基づいて、基板ステージ１６の制御偏差に対して計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３で取得される計測値を補償するための閾値を求める。かかる閾値は、後述するように、基板ステージ１６の制御偏差に関する情報として用いられる。本実施形態では、基板ステージ１６の制御偏差の大きさと目標位置からのずれとの関係を取得しているが、これに限定されるものではなく、基板ステージ１６の制御偏差の変化量と目標位置からのずれとの関係を取得してもよい。
【００４７】
本実施形態での基板１５を走査露光する処理について説明する。まず、基板ステージ１６を移動軌跡２１ｂで移動させながら、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において、新たに追加した計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３の高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。続けて、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において、ショット領域１５ａの計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。この際、第２位置計測部１９において、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３で計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３の高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差を計測して取得する。なお、図７（ｂ）に示すように、計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、及び、４０ｆ１乃至４０ｆ３は、基板ステージ１６の加速中に高さ方向の位置が計測される位置に設けてもよい。
【００４８】
このように、計測点３０ｂ１乃至３０ｂ３において、計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、４０ｆ１乃至４０ｆ３、４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を順に計測して複数の計測値を取得する。そして、かかる複数の計測値のうち、計測値を取得しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えていない計測値に基づいて、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定する。換言すれば、複数の計測値のうち、計測値を取得しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えている計測値を用いずに、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定する。これは、複数の計測値のうち、計測値を取得しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えた計測値に与える重みをゼロとして、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定することに相当する。
【００４９】
このように、本実施形態では、ショット領域１５ａ２に近い計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、４０ｆ１乃至４０ｆ３での計測値を選択的に用いて、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３を含む露光対象領域の高さ方向の位置を決定している。従って、本実施形態では、ショット領域１５ａ２に隣接するショット領域１５ａ１の計測対象箇所３９ａ１乃至３９ａ３の計測値を用いる場合と比べて、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置を高精度に求めることができる。従って、ショット領域１５ａ１の高さとショット領域１５ａ２の高さとが異なっている場合においても、フォーカス精度を向上させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ショット領域外の領域に新たに計測対象箇所を追加しているが、計測対象箇所を追加せずに、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３、４０ｂ１乃至４０ｂ３、・・・に対して上述した処理を行ってもよい。例えば、計測対象箇所４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えている場合には、計測対象箇所４０ｂ１乃至４０ｂ３の計測値に基づいて、ショット領域の高さ方向の位置を決定する。
【００５１】
また、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えているか否かに応じて、各計測対象箇所の計測値に与える重みを変更してもよい。例えば、計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、及び、４０ｅ１乃至４０ｅ３の高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えているものとする。また、計測対象箇所４０ｆ１乃至４０ｆ３、及び、４０ａ１乃至４０ａ３の高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えていないものとする。この場合、計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、及び、４０ｅ１乃至４０ｅ３の計測値に与える重みと、計測対象箇所４０ｆ１乃至４０ｆ３、及び、４０ａ１乃至４０ａ３の計測値に与える重みとを別々に設定する。ここで、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えている計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、及び、４０ｅ１乃至４０ｅ３の計測値に与える重みを第１重みとする。また、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えていない計測対象箇所４０ｆ１乃至４０ｆ３、及び、４０ａ１乃至４０ａ３の計測値に与える重みを第２重みとする。そして、第１重みを第２重みよりも小さくする。これにより、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えた計測値の影響を低減しながら、ショット領域の高さ方向の位置を決定することができる。
【００５２】
また、計測対象箇所４０ｄ１乃至４０ｄ３、４０ｅ１乃至４０ｅ３、４０ｆ１乃至４０ｆ３、及び、４０ａ１乃至４０ａ３の全てにおいて、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えている場合も考えられる。このような場合には、ショット領域１５ａ２を露光せずに基板ステージ１６をＹ方向に移動させ、整定時間を変更してからショット領域１５ａ２を露光（リトライ露光）すればよい。また、ショット領域１５ａ２を露光せずに基板ステージ１６をＹ方向に移動させた際に、各計測対象箇所の高さ方向の位置を計測点３０ａ１乃至３０ａ３で計測し、かかる計測値に基づいて、リトライ露光時のショット領域の高さ方向の位置を求めてもよい。リトライ露光が多く発生する場合には、基板ステージ１６の制御パラメータ（移動速度、加速度、移動軌跡など）を変更し、図７（ｃ）に示す関係の取得を行うようにする。
【００５３】
図８を参照して、露光装置１００における動作、即ち、露光処理について説明する。かかる露光処理は、上述したように、制御部２０が露光装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。
【００５４】
Ｓ８０２において、露光装置１００に基板１５を搬入する。具体的には、搬送ハンド（不図示）によって基板１５を搬送し、かかる基板１５を基板ステージ１６に保持させる。
【００５５】
Ｓ８０４において、グローバルアライメントのためのプリアライメント（事前計測及び補正）を行う。具体的には、グローバルアライメントで用いる高倍視野アライメント顕微鏡（不図示）の計測範囲に基板１５の上のアライメントマークが収まるように、低倍視野アライメント顕微鏡（不図示）を用いて基板１５の回転誤差などのずれ量を計測して補正する。
【００５６】
Ｓ８０６において、グローバルチルトを行う。具体的には、図９に示すように、基板１５の複数のショット領域のうちサンプルショット領域２００の高さ方向の位置をフォーカス計測部１７によって計測する。そして、フォーカス計測部１７によって計測されたサンプルショット領域２００の高さ方向の位置に基づいて、基板１５の全体的な傾きを算出して補正する。
【００５７】
Ｓ８０８において、露光中（マスクステージ１３や基板ステージ１６の走査中）における基板１５の高さ方向の位置の計測のための事前調整を行う。事前調整は、例えば、フォーカス計測部１７の光源７０の光量の調整や基板１５のショット領域におけるパターン段差の記憶などを含む。
【００５８】
Ｓ８１０において、投影光学系１４の調整を行う。具体的には、基板ステージ１６に配置された光量センサ及び基準マーク（不図示）やマスクステージ１３に配置された基準プレート（不図示）を用いて、投影光学系１４の傾きや像面湾曲などを求める。例えば、基板ステージ１６をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に走査したときの露光光の光量の変化を、基板ステージ１６に配置された光量センサで計測する。そして、露光光の光量の変化に基づいて、基準プレートに対する基準マークのずれ量を求めて投影光学系１４を調整する。
【００５９】
Ｓ８１２において、グローバルアライメントを行う。具体的には、高倍視野アライメント顕微鏡を用いて基板１５のアライメントマークを計測し、基板１５の全体のずれ量及び各ショット領域で共通なずれ量を求める。アライメントマークを高精度に計測するためには、アライメントマークのコントラストがベストコントラストとなる位置（ベストコントラスト位置）にアライメントマークが位置していなければならない。ベストコントラスト位置の計測には、フォーカス計測部１７及びアライメント顕微鏡を用いればよい。例えば、予め定められた高さ（Ｚ方向の位置）に基板ステージ１６を移動し、アライメント顕微鏡でコントラストを計測するとともに、フォーカス計測部１７で基板１５のＺ方向の位置を計測することを繰り返す。この際、基板ステージ１６のＺ方向の各位置に応じたコントラストの計測結果と基板１５のＺ方向の位置の計測結果とを対応づけて保存する。そして、複数のコントラストの計測結果に基づいて、コントラストが最も高くなる基板ステージ１６のＺ方向の位置を求めてベストコントラスト位置とする。
【００６０】
Ｓ８１４において、基板１５の露光（走査露光）を行う。具体的には、フォーカス計測部１７によって基板１５の各計測対象箇所の高さ方向の位置を計測し、かかる計測値に基づいて、基板ステージ１６により基板１５のショット領域のＺ方向の位置を目標位置に位置させながらショット領域を露光する。この際、上述したように、各計測対象箇所の高さ方向の位置を計測したときの基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えているかどうかに基づいて、各計測対象箇所の計測値に重みを与えてショット領域の高さ方向の位置を求める。また、基板１５がロットの１枚目の基板である場合には、かかる基板１５を露光する前に、図７（ｃ）に示す関係を取得して閾値を求める必要がある。
【００６１】
Ｓ８１６において、露光装置１００から基板１５を搬出する。具体的には、露光された基板１５を、搬送ハンド（不図示）によって基板ステージ１６から受け取って露光装置１００の外部に搬送する。
【００６２】
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置１００を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、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、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００６３】
これまでは、露光装置１００をステップ・アンド・スキャン方式の走査型の露光装置として説明した。但し、露光装置１００は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパー）であってもよい。
【００６４】
図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）を参照して、露光装置１００がステッパーである場合におけるショット領域の計測対象箇所の高さ方向の位置の計測について説明する。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、基板１５のショット領域１５ａ２を露光する場合における計測点３０と、計測対象箇所４０とを示す図である。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）には、露光処理が行われたショット領域１５ａ１と、ショット領域１５ａ１の次に露光処理を行うショット領域１５ａ２とを示している。ここでは、ショット領域１５ａ２に露光処理を行う場合について説明する。従来の計測対象箇所４０ｊに対して、新たに追加した計測対象箇所４０ｈ及び４０ｉを見やすくするために、図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に分けて図示している。図１０（ｃ）は、従来の計測対象箇所４０ｊを示しており、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）のそれぞれは、新たに追加した計測対象箇所４０ｈ及び４０ｉを示している。
【００６５】
露光装置１００がステッパーである場合において、図７（ｃ）に示す関係を取得する方法について説明する。まず、基板ステージ１６を矢印Ｆの方向にステップ移動させながら、計測点３０において、計測対象箇所４０ｈの高さ方向の位置を計測して計測値（第１計測値）を取得する。この際、第２位置計測部１９において、計測点３０で計測対象箇所４０ｈの高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差を計測して取得する。また、計測点３０での計測値に基づいて、計測対象箇所４０ｈを含む領域の高さ方向の位置を決定する。そして、計測対象箇所４０ｈを含む領域が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００６６】
次いで、計測点３０において、計測対象箇所４０ｊの高さ方向の位置を計測して計測値（第２計測値）を取得する。そして、かかる第２計測値と、上述した第１計測値との差分を、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置の目標位置からのずれとして取得する。
【００６７】
このようにして取得された基板ステージ１６の制御偏差と目標位置からのずれを、図７（ｃ）に示すようにプロットすることで、基板ステージ１６の制御偏差と目標位置とのずれとの関係を取得することができる。このような処理を、基板１５の各ショット領域に対する露光処理に先立って予め行う。そして、図７（ｃ）に示す関係と、フォーカス許容値とに基づいて、基板ステージ１６の制御偏差に対して計測点３０で取得される計測値を補償するための閾値を求める。
【００６８】
基板１５を露光する処理においては、まず、基板ステージ１６を矢印Ｆの方向にステップ移動させながら、計測点３０において、新たに追加した計測対象箇所４０ｈの高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。この際、第２位置計測部１９において、計測点３０で計測対象箇所４０ｈの高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差を計測して取得する。かかる基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えていない場合には、計測対象箇所４０ｈの計測値に基づいて、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置を決定する。そして、計測点３０が計測対象箇所４０ｊに到達するまでに、ショット領域１５ａ２が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００６９】
次いで、計測点３０において、新たに追加した計測対象箇所４０ｉの高さ方向の位置を計測して計測値を取得する。この際、第２位置計測部１９において、計測点３０で計測対象箇所４０ｉの高さ方向の位置を計測しているときの基板ステージ１６の制御偏差を計測して取得する。かかる基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えていない場合には、計測対象箇所４０ｉの計測値に基づいて、ショット領域１５ａ２の高さ方向の位置を決定する。そして、計測点３０が計測対象箇所４０ｊに到達するまでに、ショット領域１５ａ２が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させる。
【００７０】
従来技術では、計測点３０が計測対象箇所４０ｊに到達してから、計測対象箇所４０ｊの高さ方向の位置を計測し、ショット領域１５ａ２が目標位置に位置するように、基板ステージ１６をＺ方向に移動させている。本実施形態では、ステップ移動の間に、計測対象箇所の高さ方向の位置を計測し、基板ステージ１６のＺ方向への移動を開始するため、スループットを向上させることができる。更に、基板ステージ１６の制御偏差が閾値を超えているか否かに応じて、各計測箇所の計測値を用いるか否かを判断することで、フォーカス精度を向上させることができる。
【００７１】
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及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００：露光装置    １２：マスク    １５：基板    １６：基板ステージ    １７：フォーカス計測部    ２０：制御部
【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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