(57)【要約】【課題】計測対象物の面位置の計測精度の点で有利な技術を提供する。【解決手段】計測装置は、計測光を対象物の第１計測点に所定の入射角で入射させ、対象物で反射された計測光を受光することにより対象物の面位置を計測する第１計測器と、計測光を対象物の第２計測点に所定の入射角で入射させ、対象物で反射された計測光を受光することにより対象物の面位置を計測する第２計測器とを含む。第２計測器は、第１計測点とは異なる第２計測点に、第１計測器が第１計測点に計測光を入射させる方位とは異なる方位から計測光を入射させるように配置される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の面位置を計測する複数の計測器を有する計測装置であって、
前記複数の計測器は、
計測光を前記対象物の計測領域における複数の計測点のうちの第１計測点に所定の入射角で入射させ、前記対象物で反射された前記計測光を受光することにより前記対象物の面位置を計測する、第１計測器と、
計測光を前記複数の計測点のうち前記第１計測点とは異なる第２計測点に所定の入射角で入射させ、前記対象物で反射された前記計測光を受光することにより前記対象物の面位置を計測する、第２計測器と、
を含み、
前記第２計測器は、前記第２計測点に、前記第１計測器が前記第１計測点に前記計測光を入射させる方位とは異なる方位から前記計測光を入射させるように配置されている
ことを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記複数の計測器のうち使用する計測器を選択する選択部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記選択部は、前記対象物の計測領域における前記複数の計測点のうち計測対象とする計測点の前記計測領域における位置に応じて、前記使用する計測器を選択することを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記選択部は、前記複数の計測点のそれぞれと前記複数の計測器のうち使用すべき計測器との対応関係を規定する情報に基づいて、前記使用する計測器を選択することを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記複数の計測器は少なくとも３つの計測器を含み、
前記複数の計測点は、前記少なくとも３つの計測器に対応して少なくとも３点の計測点を含み、
前記選択部は、前記少なくとも３点の計測点の計測が行われるよう、前記少なくとも３つの計測器を順次に選択する
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記選択部は更に、前記選択した計測部において、受光した前記計測光の光量が閾値以下であることにより検出エラーが生じた場合に、他の計測部を選択することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記選択部により選択された計測部によって前記計測光が入射する位置に前記複数の計測点のうちの１つが位置するよう前記対象物を移動させる駆動制御部を更に有することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項８】
前記駆動制御部は、前記複数の計測点のうち、前記対象物の計測のために移動させるべき量が小さい計測点を選択し、該選択した計測点が前記選択部により選択された計測部によって前記計測光が入射する位置に位置するよう前記対象物を移動させることを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
【請求項９】
原版のパターンを投影光学系によって基板に投影し該基板を露光する露光装置であって、
前記基板の面位置を計測するように配置された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の計測装置と、
前記計測装置によって計測された結果に基づいて、前記投影光学系の像面からの前記面位置のずれ量が低減されるように前記基板の位置を制御する制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記第１計測点と前記第２計測点は、前記基板上の同じショット領域内にあることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、露光装置、及び物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの実装として、フリップチップによる実装が採用されるケースが増えてきている。フリップチップ実装に対応した半導体デバイスの製造工程には、はんだボールをデバイス上に形成する工程が含まれる。はんだボールを形成する方法の１つとしてメッキによる形成法がある。メッキによってはんだボールを形成するためには、基板（ウエハ）上に形成された導電性膜とメッキ装置の電極を接触させて導通をとる必要がある。
【０００３】
特許文献１は、導電性膜の上に形成されているレジスト膜の電極を接触させる部分を剥離する方法を開示している。レジストがネガレジストの場合には、露光中にウエハ周辺部に光が当たらないようにすればよい。これに関し、特許文献２は、露光中に、ウエハ上に遮光板を配置する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−５１２５４号公報
【特許文献２】米国特許第６６８０７７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されているように、ウエハ露光時には、ウエハ周辺部を遮光した状態で露光を実施するため、露光時にはウエハ上に遮光物を配置した状態となる。ウエハを露光する際には、光斜入射系の計測装置でウエハの所定位置における表面位置を計測し、ウエハ表面を最適な露光結像位置に合わせ込む補正を行う必要がある。しかし、ウエハ周辺部では、遮光物により斜入射光の光線が蹴られて計測できず、フォーカス精度が低下しうる。これはウエハ周辺部に関わらず、斜入射光で計測する領域の周辺部に遮光物があれば発生しうる課題である。
【０００６】
本発明は、計測対象物の表面位置の計測精度の点で有利な技術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】
本発明の一側面によれば、対象物の面位置を計測する複数の計測器を有する計測装置であって、前記複数の計測器は、計測光を前記対象物の計測領域における複数の計測点のうちの第１計測点に所定の入射角で入射させ、前記対象物で反射された前記計測光を受光することにより前記対象物の面位置を計測する、第１計測器と、計測光を前記複数の計測点のうち前記第１計測点とは異なる第２計測点に所定の入射角で入射させ、前記対象物で反射された前記計測光を受光することにより前記対象物の面位置を計測する、第２計測器とを含み、前記第２計測器は、前記第２計測点に、前記第１計測器が前記第１計測点に前記計測光を入射させる方位とは異なる方位から前記計測光を入射させるように配置されていることを特徴とする計測装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、計測対象物の面位置の計測精度の点で有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る露光装置の構成を示す図。
【図２】実施形態におけるウエハ上のショットレイアウトとアライメントマークの例を示す図。
【図３】実施形態における計測装置の構成例を示す図。
【図４】実施形態における計測器の構成例を示す図。
【図５】実施形態におけるウエハの平面図および側面図。
【図６】従来の計測装置を説明する図。
【図７】遮光物によるウエハの計測限界を説明する図。
【図８】各計測器を用いた場合における遮光物による遮光領域について説明する図。
【図９】実施形態における計測器の選択について説明する図。
【図１０】実施形態における計測装置の構成例を示す図。
【図１１】実施形態における計測器の選択について説明する図。
【図１２】実施形態におけるシフトフォーカスを説明する図。
【図１３】実施形態における計測装置による計測方法を示すフローチャート。
【図１４】実施形態における露光装置による露光方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。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す。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の計測装置が適用される、実施形態に係る露光装置１００の構成を示す図である。図２には、基板であるウエハ３のショットレイアウトとアライメントマークを例示する図である。図１において、露光装置１００は、原版であるレチクル１を保持するレチクルステージ２と、基板であるウエハ３を保持して移動可能なウエハステージ４と、レチクルステージ２に保持されているレチクル１を露光光で照明する照明光学系５とを備える。ウエハ３の周辺部には、ウエハ外周部に遮光物５０１が配置されている。露光装置１００は更に、露光光で照明されたレチクル１のレチクルパターン像をウエハステージ４に保持されたウエハ３に投影して露光する投影光学系６と、露光装置全体の動作を統括して制御する制御部２０とを備える。制御部２０は、例えばＣＰＵ２１及びメモリ２２を含みうる。メモリ２２には、各種制御データや、ＣＰＵ２１によって実行される露光装置の制御プログラム等が記憶されている。
【００１２】
露光装置１００は例えば、レチクル１とウエハ３とを走査方向に互いに同期して移動させつつレチクル１に形成されたレチクルパターンをウエハ３に露光する走査型露光装置（スキャニングステッパー）でありうる。なお露光装置１００は、レチクル１を固定しレチクルパターンをウエハ３に露光するタイプの露光装置（ステッパー）であってもよいが、本実施形態では、露光装置１００は走査型露光装置であるとして説明する。
【００１３】
以下の説明において、投影光学系６の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内においてレチクル１及びウエハ３の移動方向（走査方向）をＹ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向をＸ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ及びθＺ方向とする。
【００１４】
レチクル１上の所定の照明領域は、照明光学系５により均一な照度分布の露光光で照明される。照明光学系５における光源には、水銀ランプ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２レーザ等を用いることができる。あるいは、より微細な半導体素子等を製造するために、照明光学系５は、波長が数ｎｍ〜百ｎｍの極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ光）を発するものであってもよい。
【００１５】
レチクルステージ２は、投影光学系６の光軸に垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。本実施形態では３軸駆動を示しているが、１軸駆動から６軸駆動のうちのいずれでもよい。レチクルステージ２はリニアモータ等のレチクルステージ駆動装置（不図示）により駆動され、レチクルステージ駆動装置は制御部２０により制御される。レチクルステージ２上にはミラー７が設けられている。また、このミラー７に対向する位置にはこのミラー７の位置を計測するためのＸＹ方向用のレーザ干渉計９が設けられている。レチクルステージ２上のレチクル１の２次元方向の位置及び回転角はこのレーザ干渉計９によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御部２０に出力される。制御部２０はこのレーザ干渉計９の計測結果に基づいてレチクルステージ駆動装置を駆動することでレチクルステージ２に支持されているレチクル１の位置決めを行う。
【００１６】
投影光学系６は、レチクル１のレチクルパターンを所定の投影倍率βでウエハ３に投影して露光するものであって、複数の光学素子で構成されている。本実施形態において、投影光学系６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小投影系である。
【００１７】
ウエハステージ４は、ウエハ３を不図示のウエハチャックを介して保持するθＺチルトステージと、θＺチルトステージを支持する不図示のＸＹステージと、ＸＹステージを支持する不図示のベースとを備えている。ウエハステージ４は、リニアモータ等のウエハステージ駆動装置（不図示）により駆動される。ウエハステージ駆動装置は制御部２０により制御される。すなわち本実施形態においては、制御部２０はウエハステージの駆動制御部としても機能しうる。また、ウエハステージ４上にはウエハステージ４とともに移動するミラー８が設けられている。また、このミラー８に対向する位置にはＸＹ方向を計測するためのレーザ干渉計１０とＺ方向を計測するためのレーザ干渉計１２が設けられている。ウエハステージ４のＸＹ方向の位置及びθはレーザ干渉計１０によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御部２０に出力される。また、ウエハステージ４のＺ方向の位置、θＸ、θＹについてはレーザ干渉計１２によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御部２０に出力される。ウエハステージ４は、レーザ干渉計１０及び１２の計測結果に基づいてウエハステージ駆動装置を通してウエハステージ４を駆動することにより、ウエハステージ４に保持されているウエハ３の位置決めを行う。
【００１８】
レチクルステージ２の近傍には、レチクルアライメント検出系１３が設けられている。レチクルアライメント検出系１３は、レチクルステージ上に配置されているレチクル１上の不図示のレチクル基準マークと、ウエハステージ４上のステージ基準プレート１１にあるレチクルアライメント検出系用基準マーク１７（図２参照）と、を検出する。そして、レチクルアライメント検出系１３は、例えばＣＣＤカメラなどの光電変換素子を搭載し、レチクル基準マークとレチクルアライメント検出系用基準マーク１７からの反射光を検出する。この光電変換素子の信号に基づいて、レチクルとウエハの位置合わせが行われる。このとき、レチクル基準マークとレチクルアライメント検出系用基準マーク１７の位置及びフォーカスを合わせることで、レチクルとウエハの相対位置関係（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を合わせることができる。なお、レチクルアライメント検出系用基準マーク１７は反射型でも透過型でもよい。ウエハステージ４のコーナーにあるステージ基準プレート１１は、ウエハ３の表面とほぼ同じ高さに設置されている。
【００１９】
オフアクシス（ＯＡ）検出系１６は、計測光を被検物体であるウエハ３上のウエハアライメントマーク１９（図２参照）やステージ基準プレート１１上のＯＡ検出系用基準マーク１８（図２参照）に照射する照射器を備える。ＯＡ検出系１６は更に、これらのマークからの反射光を受光する受光器を内部に備え、ウエハアライメントマーク１９とＯＡ検出系用基準マーク１８のマーク位置を検出する。
【００２０】
フォーカス・チルト検出系としての計測装置１５は、計測の対象物であるウエハ３の表面に計測光を投光しウエハ３で反射された計測光を受光することによりウエハ３の高さ方向（Ｚ方向）の位置（面位置）を計測する、複数の計測器を備える。図３は、そのような複数の計測器を備える計測装置１５の構成例を示す図である。本実施形態において、計測領域に相当するショット領域５０５には複数の計測点が設定されている。つまり、これら複数の計測点は基板上の同じショット領域内にある。図３の例では、ショット領域５０５に３つの計測点５０５ａ，５０５ｂ，５０５ｃが設定されている。計測装置１５は、複数の計測点５０５ａ，５０５ｂ，５０５ｃそれぞれに対する複数の計測器１５１，１５２，１５３を有する。複数の計測器１５１，１５２，１５３の計測結果は面形状データとして制御部２０に出力される。ここでは、計測装置１５も制御部２０によって制御される構成としているが、計測装置１５が専用の制御部を備えていてもよい。計測器１５１は、計測点５０５ａに計測光を投光する投光器１５１１と、反射光を受光する受光器１５１２とを含む。計測器１５２は、計測点５０５ｂに計測光を投光する投光器１５２１と、反射光を受光する受光器１５２２とを含む。計測器１５３は、計測点５０５ｃに計測光を投光する投光器１５３１と、反射光を受光する受光器１５３２とを含む。複数の計測器１５１，１５２，１５３のそれぞれは、ショット領域５０５における複数の計測点のうち互いに異なる計測点に、他の計測器とは異なる方位から計測光を入射させるように配置されている。すなわち、複数の計測器１５１，１５２，１５３それぞれの、計測光の入射光と反射光とがなす平面は互いに交差している。制御部２０は、これら複数の計測器１５１，１５２，１５３から計測に使用する計測器を選択を行う選択部として機能しうる。
【００２１】
次に、計測器１５１の詳細を図４を用いて説明する。投光器１５１１は、コンデンサレンズ４０２、パターン板４０３、レンズ４０４、及びミラー４０５を含みうる。また、受光器１５２２は、ミラー４０６、レンズ４０７、及びＣＣＤ４０８を含みうる。光源４０１から出射した計測光は、コンデンサレンズ４０２により集光され、パターン板４０３を照明する。パターン板４０３のスリットを透過した光はレンズ４０４、ミラー４０５を介してウエハ３上に所定の入射角で照射される。パターン板４０３とウエハ３はレンズ４０４に関して結像関係をなし、パターン板４０３のスリットの空中像がウエハ３上に形成される。ウエハ３で反射されたスリット像は、ミラー４０６、レンズ４０７によりＣＣＤ４０８上に再結像され、４０３ｉのようなパターン板４０３の各スリットに対応したスリット像からなる信号が得られる。この信号のＣＣＤ上での位置ずれを検出することにより、ウエハ３のＺ方向の位置が測定される。
【００２２】
他の計測器１５２，１５３の構成も計測器１５１と同様でありうる。本実施形態では、パターン板４０３のスリットを用いて計測する構成を示したが、スリットを構成せず、直接計測光をウエハ３に照射して、ウエハ３のＺ方向の位置を測定するようにしてもよい。制御部２０は、複数の計測器１５１，１５２，１５３の計測結果に基づいてＺステージを駆動し、Ｚステージに保持されているウエハ３のＺ軸方向における位置（フォーカス位置）及び傾斜角を調整することが可能である。
【００２３】
なお、図３では計測装置１５が３つの計測器を有する例を示したが、計測器の数は３つに限定されない。また、各計測器が計測光を入射させる方位も任意に設定できる。図３の例では、複数の計測器それぞれが他の計測器とは異なる方位から計測光を入射させるように配置されていたが、全ての計測器が互いに違う方位を向いている構成に限定されない。同じ方位を向く計測器が含まれていてもよい。すなわち、複数の計測器の少なくとも１つが、他の計測器とは異なる方位から計測光を入射させるように配置されていればよい。また、各計測器において、ウエハ３への入射角も各計測器共通にしてもよいし、それぞれ個別に設定してもよい。さらに、複数の計測器の計測点の位置、間隔も任意に設定できる。計測対象に合わせて、条件にあった計測器を選択し計測することが可能である。
【００２４】
以上をまとめると、本実施形態における計測装置１５は、次のような構成を備えているといえる。すなわち、計測装置１５は、少なくとも第１計測器と第２計測器とを含む複数の計測器を備える。第１計測器は、計測光を対象物（ウエハ３）の第１計測点に所定の入射角で入射させ、当該対象物で反射された計測光を受光することにより当該対象物の面位置を計測する。また、第２計測器は、計測光を対象物の上記第１計測点とは異なる第２計測点に所定の入射角で入射させ、当該対象物で反射された計測光を受光することにより当該対象物の面位置を計測する。ここで、第２計測器は、第２計測点に、第１計測器が第１計測点に計測光を入射させる方位とは異なる方位から、計測光を入射させるように配置されている。
【００２５】
次に、本実施形態における計測装置１５の制御について説明する。
【００２６】
図５に、ウエハ３の平面図と側面図を示す。図５に示されるように、ウエハ３の外周部には遮光物５０１が搭載されている。従来、フォーカス・チルト検出系としての計測装置は、図６に示されるように、ショット領域５０５内の複数の計測点５０４に対しすべて同じ方向（例えばＺＸ平面に沿う方向）から計測光５０３を照射していた。この場合、図５の平面図に示されるように、ウエハ上の一部は遮光物５０１付近で光線が蹴られてしまう。図５の側面図には、計測光５０３で遮光物５０１付近のウエハ３を計測する状況が示されている。計測光５０３は、ウエハ上に入射角度αで入射し、反射する。図５の側面図において、測定点は、遮光物５０１の存在により計測光５０３で測定できる限界位置である。そのため、この測定点より外側は計測することはできない。図５において、遮光領域５０２は、計測光５０３が遮光物５０１により遮光され計測できない領域を示している。計測光５０３は全てＺＸ面に平行であるため、遮光領域５０２は図示のような領域となる。図６において、計測光５０３は５つ光束として示されているが、ＺＸ平面に対して平行であれば１光束でも遮光される遮光領域５０２は同じになる。なお、計測装置が配置される位置により遮光領域５０２は変化しうる。
【００２７】
上記した遮光物５０１による計測限界について、具体的に説明する。Ｙ＝０の座標を計測する場合を考える。ＺＸ平面に平行に入射する計測器１５１とＺＸ平面に対し角度を持って入射する計測器１５３を比較する。図７はウエハ３の第１象限を示しており、ウエハ周辺部には遮光物５０１が配置されている。計測器１５１、１５３はどちらもウエハ３への入射角および反射角はαとする（図５参照）。
【００２８】
ウエハ３の中心から遮光物５０１までの半径をＲとし、ＺＸ平面に対し角度を持ち入射する計測器１５３において、ＺＸ面とのなす角をθとする。また、計測器１５１において、ＸＹ平面内で、遮光物５０１からの計測限界をＬとする。ここで、
Ｌ’＝｛Ｒ2−（Ｌsinθ)2｝1/2  ・・・（１）
とする。
【００２９】
現状より計測範囲が広がる領域Δは次式で表される。
Δ＝Ｌ−｛Ｌcosθ＋（Ｒ−Ｌ’）}  ・・・（２）
ＺＸ平面に平行に入射する計測器１５１では、測定点７０１までしか計測できない。一方、ＺＸ平面に対し角度を持って入射する計測器１５３では、測定点７０２まで計測することが可能となる。ＺＸ平面に対し角度を持って入射することで、これまで計測できなかった領域がウエハ３の半径方向でΔだけ広がることになる。具体的には、例えばθ＝６０°、Ｌ＝２６ｍｍとすると、Δ＝１１．３ｍｍとなるため、現状より、半径方向で１１．３ｍｍ外側まで計測できることになる。
【００３０】
次に、計測装置１５における各計測器を用いた場合における、ウエハ３上の遮光物５０１による遮光領域について、図８（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図８（ａ）において、領域８０１は、計測器１５２を使用してウエハ３を計測した場合に、遮光物５０１によって遮光される領域である。また、図８（ｂ）において、領域８０２は、計測器１５３を使用してウエハ３を計測した場合に、遮光物５０１によって遮光される領域である。なお、計測器１５１を使用してウエハ３を計測した場合に、遮光物５０１によって遮光される領域は、図５に遮光領域５０２として示したとおりである。
【００３１】
このように、図５、図８（ａ），（ｂ）に示されるように、ＺＸ平面に対し角度を持って計測光を入射させる計測器を配置することで、遮光物５０１により遮光される領域が変わる。遮光領域は、計測器のＺＸ面とのなす角をθとすると、ＺＸ平面とθ＋９０°の面に対して対称の領域となる。
【００３２】
図９を参照して、本実施形態における計測器の選択について説明する。図９には、図５と同様の、計測器１５１を使用した場合の遮光領域５０２が示されている。従来のように計測器１５１だけを使用した場合には、遮光領域５０２内にある計測点の計測はできなかった。これに対し本実施形態では、計測領域であるショット領域における計測点の位置に応じて複数の計測器１５１，１５２，１５３のうち使用する計測器を選択することにより、遮光領域５０２内にある計測点の計測も可能にする。本実施形態において、ショット領域の左上方に位置する計測点１１１，１１３，１１４，１１６，１１９は、計測器１５２を選択して計測する。ショット領域の右上方に位置する計測点１１２，１１５，１１７，１１８，１２０は、計測器１５３を選択して計測する。
【００３３】
以下、計測装置１５による基板の面位置計測方法（Ｓ１０）を、図１３のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートに対応するプログラムはメモリ２２に記憶され、ＣＰＵ２１によって実行される。
【００３４】
まず、Ｓ１１で、計測対象の計測点の、対象ショット領域における位置に応じて、複数の計測器１５１，１５２，１５３のうちから使用する計測器を選択する。この選択は例えば、ウエハの各ショット領域の各計測点と使用すべき計測器の識別情報との対応関係を規定する情報であるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を予め取得しておき、このＬＵＴを参照することにより行われる。次に、Ｓ１２で、対象ショット領域の対象計測点の位置が計測装置１５の計測位置に来るよう、ウエハ３をウエハステージ４によって駆動する。次に、Ｓ１３で、当該計測点におけるウエハ３の面位置（高さ）を計測する。その後、Ｓ１４で、当該ショット領域内に計測すべき次の計測点があるかを判断する。当該ショット領域内に計測すべき次の計測点がある場合には、Ｓ１１に戻って、次の計測点に対して処理を繰り返す。例えば、１ショット領域内の計測点が３点設定されている場合には、それら３点の計測点の計測が行われるよう、Ｓ１１で３つの計測器が順次に選択される。当該ショット領域の全ての計測点の計測が終わった場合には処理はＳ１５に進む。
【００３５】
なお、例えば１ショット領域内の計測点が５点設定されている場合で、例えばそのうち３点の計測点で首尾よく計測が行われた場合には、Ｓ１４において、当該ショット領域の計測は完了したとしてＳ１５に進むようにしてもよい。１ショット領域内で少なくとも３点の計測が行われればチルトの計算を行うことができる。
【００３６】
あるいは、Ｓ１３で得られた１つの計測点での反射光が遮光物によって蹴られた場合、反射光が受光器に十分に届かない。例えば、受光器で受光された計測光の光量が閾値以下である場合、制御部２０は、反射光が遮光物によって蹴られたことによる検出エラーと判定する。このような検出エラーが生じた場合、Ｓ１４で、（全ての計測点の計測が終了した場合を除き）他の計測点を他の計測器で計測するためにＳ１１に戻るようにしてもよい。
【００３７】
Ｓ１５において、未計測のショット領域がある場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、Ｓ１１に戻って、次のショット領域に対して処理を繰り返す。全てのショット領域について処理が終わると、計測を終了し、計測結果を面形状データとしてメモリ２２に記憶する。
【００３８】
このように、計測装置は、それぞれ計測光を照射する方位が異なる複数の計測部を備え、計測点の位置に応じた計測部を選択することで、計測する方位を変更することができる。本実施形態によれば、計測対象物（基板）の周辺部に遮光物が設けられていても、遮光物による遮光領域における計測点を計測することができ、基板表面の面位置の計測精度を向上させることができる。これにより、かかる面位置計測装置を用いた露光装置においては、より高いフォーカス精度が実現され、歩留まりの向上を達成することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の計測装置における各計測器の配置例を図１０（ａ），（ｂ）に示す。図３では、１ショット領域内における計測点数を３点とした例を示したが、図１０（ａ），（ｂ）においては、図６に示した従来例と同条件にするため、計測点数は５点としている。図１０（ａ）において、各計測点に対する計測光の入射方位はそれぞれ異なっている。計測装置は、それぞれ独立に制御されうる複数の計測器６０１〜６０５を有する。各計測器からの計測光は、ウエハ上に角度αにて入射し、反射する。図１０（ｂ）に、各計測器６０１〜６０５の詳細配置例を示す。計測器６０１は、投光器６０１１および受光器６０１２を有する。計測器６０２は、投光器６０２１および受光器６０２２を有する。計測器６０３は、投光器６０３１および受光器６０３２を有する。計測器６０４は、投光器６０４１および受光器６０４２を有する。計測器６０５は、投光器６０５１および受光器６０５２を有する。各計測器６０１〜６０５は、それぞれ独立しているが、共通の光学系に構成されていてもよいし、それぞれ異なる光学系に構成されていてもよい。
【００４０】
図１１は、図１０に示した計測器６０１〜６０５の選択について説明する図である。図１１においては、説明のため、ウエハ３の第１象限のみが示されている。第１実施形態と同様、ウエハ外周部には遮光物５０１が搭載されている。図１１において、計測器６０１のみを用いた場合は遮光領域５０２内の計測点７１〜７７は全て計測不可であった。これに対し、図１０に示された計測器６０１〜６０５を選択的に使用することにより、計測点７１〜７７を計測することが可能となる。各計測器の計測領域は、実施形態１で説明した内容と同じであるため省略する。
【００４１】
具体的には、ショット領域の右下方に位置する計測点７１、７３、７４は、計測器６０５を選択して計測する。ショット領域の左上方に位置する計測点７２、７５、７７は、計測器６０３を選択して計測する。ショット領域の左下方に位置する計測点７６は、計測器６０４を選択して計測する。ショット領域の右上方に位置する計測点７８は、計測器６０２を選択して計測する。このように、各計測点のショット領域における位置に応じて、複数の計測器のうち使用する計測器を選択する。これにより、ウエハ上に遮光物があったとしても、複数の計測器の中から遮光物に蹴られることなく計測点に計測光を当てることができ、計測精度を向上させることができる。
【００４２】
なお、図１１はウエハの第１象限のみを記載したが、第２〜第４象限についても同様である。また、第１、第２実施形態では、１つ計測器が計測する計測点を１点としたが、これに限定されず、１つの計測器が計測する計測点を複数としてもよい。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図１２は、計測器６０１〜６０５を用いてシフトフォーカスを実施する実施形態を示している。本実施形態の方法によれば、図１１で説明した方法に対してさらに計測精度を高めることができる。図１２において、ショット領域８２を計測するためには、まずショット領域８２を計測器６０１〜６０５の下に移動させる。この状態で、計測器６０５を選択することによりショット領域８２の右下方に位置する計測点７４のみ計測することが可能である。この状態だと、計測点７９の位置にある計測器６０２では計測できない。しかし、ウエハ３を移動させ、計測点７９を計測器６０３や計測器６０５の位置まで移動させるシフトフォーカスを行うと、計測器６０３や計測器６０５によって計測を行うことが可能となる。こうしてシフトフォーカスを行うことにより、計測精度を更に高めることが可能となる。本方法によれば、ショット領域８１の計測点７８と、ショット領域８３の計測点８０および８５、ショット領域８６の計測点８４は、計測器６０３又は計測器６０５を選択すれば計測可能となる。
【００４４】
計測時間の短縮の観点からは、シフトフォーカスによるウエハ３の移動量が小さくなるよう、使用する計測器を選択することが望ましい。そこで本実施形態では、例えば計測点７９を計測する場合、次のような制御が行われる。まず、計測器６０１の位置にショット領域８２の中心が来るようにウエハステージ４を駆動し、ショット領域８２の中心に位置する計測点の計測を実施する。その後、計測点７９の計測のためのシフトフォーカスにおける移動先を決定する。移動先の候補は、上記したとおり計測器６０３または計測器６０５の位置である。このとき、現在位置（ショット領域８２の中心）から計測器６０３までの距離と計測器６０５までの距離とで近い方の計測器が選択される。図１２の例では、ショット領域８２の形状からしてショット領域の中心からは計測器６０５より計測器６０３の方が近いので、計測器６０３が選択されることになる。したがって、制御部２０は、複数の計測点のうちウエハ３の移動量が小さい計測点を選択し、該選択した計測点が、選択された計測部によって計測光が入射する位置に位置するよう、ウエハ３（すなわちウエハステージ４）を移動させる。なお、この方法はシフトフォーカスを実施する場合に限らず、ウエハステージ４の移動量を小さくするよう計測器を選択して計測すればよい。
【００４５】
なお、図１２ではウエハの第１象限のみを記載して本方法を説明したが、本方法は第２〜第４象限においても同様に適用できる。その際、選択する計測器は変わることに留意されたい。
【００４６】
次に、図１４のフローチャートを参照して、露光装置１００による基板の露光方法を説明する。なお、このフローチャートに対応するプログラムはメモリ２２に記憶され、ＣＰＵ２１によって実行される。
【００４７】
まず、Ｓ２１で、ウエハ３が露光装置１００に搬入され、Ｓ２２で、ＯＡ検出系１６によりウエハ３のアライメントが行われる。次に、Ｓ１０で、計測装置１５により図１３で説明したウエハの面位置計測が行われ、計測結果である面形状データがメモリ２２に記憶される。次に、Ｓ２３で、ウエハ３は、ウエハステージ４により、露光対象のショット領域の走査を開始するための位置に位置決めされる。その際、ウエハステージ４により、ウエハ３の面形状データに基づいて、投影光学系６の像面からのウエハ３の面位置のずれ量が低減されるようにウエハ３のＺ方向の位置（フォーカス）および傾き（チルト）が制御される。Ｓ２４では、露光対象のショット領域が走査露光される。この走査露光において、制御部２０は、像面からのずれ量が低減されるようにウエハ３のＺ方向の位置（フォーカス）および傾き（チルト）をウエハステージ４に制御させる。これにより、各ショット領域の走査露光において、ウエハ３の走査と同期してウエハ３の表面を投影光学系６の像面に一致させることができる。Ｓ２５では、制御部２０は、未露光のショット領域があるかを判断する。ここで未露光のショット領域がある場合、Ｓ１０に戻って次のショット領域に対して処理を繰り返す。全てのショット領域の露光が終了したら、Ｓ２６で、ウエハ３が露光装置１００から搬出される。
【００４８】
＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、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。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。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。
【符号の説明】
【００４９】
１５：計測装置、１５１，１５２，１５３：計測器、１５１１，１５２１，１５３１：投光器、１５１２，１５２２，１５３２：受光器
【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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