(57)【要約】【課題】調整用基準面上の塵や傷などの調整不可領域を検出する合焦システムの調整方法と、調整用基準面上の調整不可領域を避けて合焦システムの調整を行う方法とを提供すること。【解決手段】調整用基準面ＢＦＰを用いて合焦システムを調整する方法であって、この調整に先立って、調整用基準面ＢＦＰにビームを照射し、調整用基準面ＢＦＰからのビームを検出することにより、調整用基準面ＢＦＰの調整不可領域を検出する。調整用基準面ＢＦＰにビームを照射して調整用基準面ＢＦＰ内の複数点で得られる高さ情報から参照平面又は参照直線を算出し、参照平面又は参照直線と高さ情報との差異が所定値を超えた場合に調整不可領域と判断する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整用基準面を用いて合焦システムを調整する方法であって、この調整に先立って、該調整用基準面にビームを照射し、該調整用基準面からの該ビームを検出することにより、該調整用基準面の調整不可領域を検出することを特徴とする合焦システムの調整方法。
【請求項２】
前記調整不可領域として、前記調整用基準面上の異物又は欠陥を検出することを特徴とする請求項１に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項３】
前記合焦システムに備わる投光装置を用いて前記調整用基準面に前記ビームを照射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項４】
前記調整用基準面に前記ビームを照射して前記調整用基準面内の複数点で得られる高さ情報から参照平面又は参照直線を算出し、該参照平面又は参照直線と該高さ情報との差異が所定値を超えた場合に前記調整不可領域と判断することを特徴とする請求項１からは請求項３のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項５】
前記複数点における高さ情報に重み付けをして前記参照平面又は参照直線を算出することを特徴とする請求項４に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項６】
前記重み付けは、前記複数点における高さ情報のうちから所定の数だけ任意に選んだ組み合わせから複数の第１参照平面又は第１参照直線を算出し、該複数の第１参照平面又は第１参照直線毎に前記高さ情報との差異及び該差異の標準偏差を算出し、該第１参照平面又は第１参照直線と該標準偏差とから加重平均を算出することを特徴とする請求項５に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項７】
前記ビームに対して前記調整用基準面を走査させることによって、前記調整用基準面の複数点で高さ情報を得ることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項８】
前記ビームは、所定の間隔で一列に並べた複数のビームであって、前記調整不可領域を検出する際、前記調整用基準面を該所定の間隔以下の間隔で該ビームの列方向にステップ移動させつつ、該ビームの列方向と略直交する方向に走査させることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項９】
前記調整不可領域が検出されると、該調整不可領域が検出された領域を避けて前記合焦システムの調整を行うことを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項１０】
前記合焦システムの調整は、該合焦システムの投光装置から照射される複数のビームのうちの１以上のビーム毎に調整することを特徴とする請求項９に記載の合焦システムの調整方法。
【請求項１１】
合焦システムを調整するための調整用基準面にビームを照射する投光装置と、該調整用基準面からの前記ビームを受光する受光装置と、該受光装置からの情報に基づいて該調整用基準面内の調整不可領域を検出する検出装置と、を備えることを特徴とする合焦システムの調整装置。
【請求項１２】
前記投光装置として前記合焦システムに備わる投光装置が用いられ、前記受光装置として前記合焦システムに備わる受光装置が用いられることを特徴とする請求項１１に記載の合焦システムの調整装置。
【請求項１３】
前記調整用基準面を前記ビームに対して移動させるための移動装置を備えることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の合焦システムの調整装置。
【請求項１４】
前記検出装置によって検出された調整不可領域を避けて前記合焦システムの調整を行う調整手段をさらに有することを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整装置。
【請求項１５】
所定の光学系の焦点深度内に基板を移動させる合焦システムにおいて、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整装置を備えることを特徴とする合焦システム。
【請求項１６】
マスクに形成されたパターンを基板上に転写する投影光学系を備える露光装置において、該投影光学系の焦点深度内に前記基板を移動させる合焦システムの調整装置として、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の調整装置を備えることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合焦システムの調整方法、調整装置、合焦システム、及び露光装置に用いられる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するフォトリソグラフィ工程では、フォトマスク又はレチクル（以下、レチクルと称する）に形成されたパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウエハやガラスプレート等の基板（以下、ウエハと称する）上に投影露光している。投影露光においては、レチクルのパターンの結像面にウエハの表面（露光面）を位置合わせする作業、すなわち焦点合わせを行うため、ウエハの表面の高さ情報を正確に検出する必要がある。
【０００３】
焦点合わせを行うためのシステムとしては、ウエハ表面に対して複数のビームをスリット状にして照射する投光装置と、ウエハ表面で反射した複数のビームを受光する受光装置と、受光装置からの情報を取得してウエハ表面の高さ情報を検出する検出装置とを備え、検出装置で得られたウエハ表面の高さ情報と、予め設定されている焦点位置の高さとを比較して、そのずれ量を算出するといった合焦システムが知られている。
【０００４】
こうした合焦システムでは、投光装置から照射される各ビームを所定の調整基準面で反射させ、この反射光を受光装置が受光することによって、その受光状態を原点として規定するものであり、その後の高さ情報の検出結果は、この原点を基準として算出されるので、原点が変動することなく長期間維持されることが望ましい。しかし、経時変化などの様々な要因によって各ビームのそれぞれにおいて、事後的に原点がずれて原点オフセット（以下、ビーム間オフセットと称する）が発生する場合がある。このビーム間オフセットは、高さ情報に検出誤差を生じさせ、ひいては焦点合わせの精度に大きく影響を与える。そのため、保守点検時などに、特開２００２−３１５０６号公報で示すようなビーム間オフセットを小さくするための調整が実施される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１５０６号公報（第３頁、第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビーム間オフセット調整は、例えば、ウエハステージに設けられた調整用基準面に各ビームを照射してその反射光に基づく高さ計測値を原点とする調整が行われるため、調整用基準面上には塵や傷などに起因する調整不可領域が生じていないことが前提となる。しかし、様々な要因によって調整不可領域が生じている場合があり、このような領域を用いてビーム間オフセット調整が行われると、ビームの反射光を適切に受光できなくなってビーム間オフセットが残ってしまうか、かえってビーム間オフセットを悪化させてしまうことになる。その結果、ウエハ表面の高さが焦点位置からずれてしまい、レチクルのパターンを高精度に投影できないという不具合が生じる。また、調整用基準面には、平面度が保証されていない領域が存在するため、その領域を避けて各ビームを照射して、ビーム間オフセット調整を行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、従来は、調整用基準面上の調整不可領域を直接検出していないため、ビーム間オフセット調整が正確に行われたか否かを判断することができなかった。補完的に、調整用基準面を使ってビーム間オフセット調整を行った後に、ウエハステージ上に搬送された他の平面反射板（例えば、スーパーフラットウエハ）の複数箇所に各ビームを照射して高さ計測を行い、その高さ計測値に異常が無いことを確認することで、ビーム間オフセット調整が正常に行われたか否かを確認する場合がある。しかしながら、このような手段では、間接的にビーム間オフセット調整が正確に行われたことを確認するにすぎないため、調整用基準面上に調整不可領域が発生していた場合の影響を避けることが困難であった。また、スーパーフラットウエハを用いてビーム間オフセット調整を行なう手間と時間が必要であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、調整用基準面上の塵や傷などに起因する調整不可領域を検出する合焦システムの調整方法と、調整用基準面上の調整不可領域を避けて合焦システムの調整を行う方法とを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の合焦システムの調整方法および調整装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、調整用基準面を用いて合焦システムを調整する方法であって、この調整に先立って、調整用基準面にビームを照射し、調整用基準面からのビームを検出することにより、調整用基準面の調整不可領域を検出するようにした。この発明によれば、合焦システムの調整前に調整用基準面上の調整不可領域を検出できるので、その領域を外して合焦システムの調整を行うことにより、精度よく合焦システムを調整することが可能となる。
【００１０】
また、調整不可領域として、調整用基準面上の異物又は欠陥を検出することにより、調整用基準面上の塵や皮脂等の異物、又は調整用基準面上の傷や平面度が保証されない領域等の欠陥を検出できるので、この異物や欠陥を避けて確実に合焦システムの調整を行うことが可能となる。また、合焦システムに備わる投光装置を用いて前記調整用基準面に前記ビームを照射することにより、合焦システムの投光装置を利用できるので、特別な投光装置を用いる必要がなく、設備コストの低減が可能となる。
【００１１】
また、調整用基準面にビームを照射して調整用基準面内の複数点で得られる高さ情報から参照平面又は参照直線を算出し、参照平面又は参照直線と高さ情報との差異が所定値を超えた場合に調整不可領域と判断することにより、参照平面又は参照直線を基準として調整不可領域を判断可能となる。また、複数点における高さ情報に重み付けをして参照平面又は参照直線を算出することにより、複数点における高さ情報のなかに異常値が存在する場合であっても、その異常値に影響されることなく適切な参照平面又は参照直線を求めることが可能となる。特に、高さ情報が少ない場合に有効である。また、重み付けは、複数点における高さ情報のうちから所定の数だけ任意に選んだ組み合わせから複数の第１参照平面又は第１参照直線を算出し、複数の第１参照平面又は第１参照直線毎に高さ情報との差異及び差異の標準偏差を算出し、第１参照平面又は第１参照直線と標準偏差とから加重平均を算出することにより、正確な参照平面又は参照直線を求めることが可能となる。
【００１２】
また、ビームに対して調整用基準面を走査させることによって、調整用基準面の複数点で高さ情報を得ることにより調整用基準面の走査方向に関してビームをほぼ漏れなく照射することが可能となる。また、ビームとして所定の間隔で一列に並べた複数のビームを用い、調整不可領域を検出する際に調整用基準面を所定の間隔以下の間隔でビームの列方向にステップ移動させつつ、ビームの列方向と略直交する方向に走査させることにより、調整用基準面のビームの列方向と、ビームの列方向と略直交する方向に関してビームをほぼ漏れなく照射し、調整用基準面の調整不可領域をほぼ漏れなく検出することが可能となる。また、一列に並べた複数のビームを用いているので、短時間で効率よく調整不可領域を検出することが可能となる。また、調整不可領域が検出されると、調整不可領域が検出された領域を避けて合焦システムの調整を行うことにより、調整用基準面の異物や欠陥に起因して、合焦システムの調整が不完全となることを容易に回避できるようになる。また、合焦システムの調整として、合焦システムの投光装置から照射される複数のビームのうちの１以上のビーム毎に調整することにより、調整用基準面に調整不可領域が検出された場合であっても、調整不可領域を避けるように複数のビームを１以上のビームに分割して照射するので、調整用基準面の異物や欠陥に影響されずに合焦システムの調整が可能となる。
【００１３】
第２の発明は、合焦システムを調整するための調整用基準面にビームを照射する投光装置と、調整用基準面からのビームを受光する受光装置と、受光装置からの情報に基づいて調整用基準面内の調整不可領域を検出する検出装置とを備えるようにした。この発明によれば、合焦システムの調整前に調整用基準面上の調整不可領域を検出できるので、その領域を避けて合焦システムの調整を行えばよいことが判断でき、確実に合焦システムの調整を行うことが可能となる。
【００１４】
また、投光装置として合焦システムに備わる投光装置が用いられ、受光装置として合焦システムに備わる受光装置が用いられることにより、合焦システムに備わる投光装置及び受光装置を利用できるので、特別な投光装置及び受光装置を用いる必要がなく、設備コストの低減が可能となる。また、調整用基準面をビームに対して移動させるための移動装置を備えることにより、移動装置を動作させることによってビームを調整用基準面にほぼ漏れなく照射することが可能となる。また、検出装置によって検出された調整不可領域を避けて合焦システムの調整を行う調整手段をさらに有することにより、合焦システムの調整が容易かつ確実に実施することが可能となる。
【００１５】
第３の発明は、所定の光学系の焦点深度内に基板を移動させる合焦システムにおいて、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整装置を備えるようにした。この発明によれば、合焦システムの調整が適切に行えるので、基板表面の高さが焦点位置からずれる不具合の発生を抑えることが可能となる。
【００１６】
第４の発明は、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する投影光学系を備える露光装置において、投影光学系の焦点深度内に基板を移動させる合焦システムの調整装置として、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の調整装置を備えるようにした。この発明によれば、合焦システムの調整が適切に行われ、基板表面の高さが焦点位置からずれることが抑えられるので、レチクルのパターンを高精度に投影できないという不具合の発生を抑えることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る合焦システムの調整方法の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に好ましく適用される露光装置の要部を示す概念図である。露光装置１０は、レチクルＲとウエハＷとを一元方向（ｙ方向）に同期移動させつつ、レチクルＲに形成された回路パターンをウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）である。
【００１８】
露光装置１０は、光源からの照明光（エネルギビーム）によりレチクルＲを照明する照明系１１、レチクルＲから射出される照明光をウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエハステージ１２、レチクルＲのパターンの結像面にウエハＷの露光面Ｗｆを位置合わせ（焦点合わせ）する合焦システム２０、及び装置全体を統括的に制御する主制御系１４等から構成される。ウエハステージ１２は、二次元平面内（ｘｙ平面内）で駆動可能なｘｙステージ１６、ウエハＷを吸着保持しかつｘｙステージ１６上でｚ軸方向（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向）に微小駆動可能なｚレベリングステージ１７、ｘｙステージ１６を駆動する駆動装置１８等から構成される。なお、ウエハステージ１２には、合焦システムの調整（ビーム間オフセット調整）に用いられる調整用基準面ＢＦＰがウエハＷと干渉しない位置に設けられる。なお、図示しないが、ウエハステージ１２のｘ方向、ｙ方向、及びｚ軸周りの回転方向（θ）の位置は、レーザ干渉計等の計測装置により常時モニターされ、その位置情報は主制御系１４に入力されている。なお、主制御系１４は、各種パラメータや測値情報等を記憶するメモリ１４ａと、各種演算を行う演算部１４ｂとを有し、後述する調整不可領域検出を行う検出装置１５として機能する。
【００１９】
また、合焦システム２０は、露光面Ｗｆの高さ情報（ｚ方向）を斜入射方式により検出する面位置検出装置１３、及び主制御系１４、及びｚレベリングステージ１７から構成される。この合焦システム２０は、投影光学系ＰＬの結像面に対する焦点深度内にウエハＷの露光面Ｗｆが収まるように、主制御系１４の指令のもとで、面位置検出装置１３からの検出信号に基づいてｚレベリングステージ１７を駆動して、ウエハＷの露光面Ｗｆの高さ（ｚ方向）及びその傾斜角を制御するようになっている。
【００２０】
次に、面位置検出装置１３の構成及び検出方法を図１及び図２を参照しながら説明する。図２は、面位置検出装置１３の要部を模式的に示す斜視図である。面位置検出装置１３は、図１及び図２に示すように、被検面であるウエハＷの露光面Ｗｆに対して斜め方向に複数のビームＰＢからなる照明光を照射する投光装置２１と、露光面Ｗｆで反射した複数のビームＲＢからなる反射光を受光して露光面Ｗｆの複数点の高さ情報を検出する受光装置２２とにより構成される。投光装置２１においては、光源３０からの照明光は、コンデンサーレンズ３１により略平行光束に変換されて、プリズム３２に入射する。プリズム３２の出射側には、複数のスリット状の開口（スリットＳＬ）が設けられた投光パターン板３３が配置されており、プリズム３２によって偏向した照明光は投光パターン板３３を通過する。投光パターン板３３を通過した照明光は（複数のビームＰＢ）は、集光レンズ３４、照射用対物レンズ３５を経てウエハＷの露光面Ｗｆに照射され、ウエハＷの露光面Ｗｆに投光パターン板３３のスリットＳＬの像（スリット像ＳＲ）が結像する。
【００２１】
なお、光源３０としては、ウエハＷの表面に塗布されるレジストに対して非感光性でかつレジスト膜による干渉の影響の少ない光を発するもの、例えば波長幅の広い白色光源が望ましく、その他に、レジストに対する感光性の弱い波長帯の光を供給する発光ダイオード等を用いてもよい。また、投光パターン板３３としては、上述したスリット状の開口を有するものに限らず、透過部と遮光部とが交互に設けられた縞状の開口を有する透過格子型や、凹凸を有する反射回折格子型、あるいは反射部と非反射部とが交互に形成された反射格子型など、他の形態のものを用いてもよい。
【００２２】
ウエハＷで反射した反射光（複数のビームＲＢ）は、受光装置２２において、集光対物レンズ３６、振動ミラー３７、結像レンズ３８及び平行平板（プレーンパラレルガラスもしくはハービングガラス）３９を経てプリズム４０に入射する。ここでは、プリズム４０の入射面とウエハＷの露光面Ｗｆとはいわゆるアオリの結像関係を満たすように配置され、この関係により、露光面Ｗｆ上に投影されたスリット像ＳＲがプリズム４０の入射面上に結像する。また、平行平板３９は、複数の回転軸を有し、不図示の駆動部により、これらの回転軸周りに微小量回転可能となっている。なお、この平行平板３９の回転によってプリズム４０の入射面におけるスリット像ＳＲの結像位置が変位するようになっている。そして、プリズム４０から射出された反射光は、ミラー４１、リレーレンズ４２，４３を経て、受光器４４の受光面に達する。これにより、投光パターン板３３の複数のスリット像ＳＲが受光器４４の受光面に再結像される。なお、振動ミラー３７は、加振装置４６によって振動され、反射光を変調（モジュレーション）して反射させることにより受光器４４での分解能と検出再現性を向上させるものである。受光器４４の受光面には、複数の受光素子ＳＰＤが配置されており、各受光素子の検出信号は信号処理装置４７に出力される。そして、信号処理装置４７は、ウエハＷの露光面Ｗｆと投影光学系ＰＬの結像面とのずれ量Δｚ（ｚ軸方向ずれ量）を検出すると、そのずれ量Δｚを主制御系１４に出力するようになっている。
【００２３】
図３は、図２におけるウエハＷの露光面Ｗｆ上に投影されたスリット像ＳＲを示す概念図である。投光パターン板３３には、複数（４９個）のスリット状の開口（スリットＳＬ）が設けられており（図２参照）、このスリットＳＬは４５゜に傾けた状態で形成され、図３に示すようにウエハＷの露光面Ｗｆ上において、ｘ軸及びｙ軸に対して４５°傾いたスリット像ＳＲ（ＳＲ１〜ＳＲ４９）として結像される。図２に戻り、受光装置２２のプリズム４０の入射面にはスリット状の開口（スリットＳＬ）を有する受光パターン板４８が配置されており、この受光パターン板４８のスリットＳＬを通過した反射光は、受光器４４の受光素子ＳＰＤにそれぞれ達する。このようにして、投光装置２１からの照明光がウエハＷの露光面Ｗｆ上において投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（図１参照）に対して斜めに照射され、ウエハＷの露光面Ｗｆがｚ軸方向に変位すると、受光パターン板４８上での結像位置が変化し、受光素子ＳＰＤによる光量変化を検出して振動ミラー３７に対する位相ずれから投影光学系ＰＬの結像面と露光面Ｗｆとのずれ量Δｚを検出するようになっている。
【００２４】
ところで、露光装置１０を稼動させる前に、面位置検出装置１３により得られる高さ情報に誤差がないように、予め調整（ビーム間オフセット調整）が行われている。すなわち、投光装置２１から調整用基準面ＢＦＰに対して複数のビームＰＢを照射し、反射した複数のビームＲＢを受光装置２２で受光して検出される複数点の高さ情報が一致するように調整されており、ビーム間の検出結果にずれのない状態となっている。
【００２５】
しかし、露光装置１０を稼動させると、合焦システム２０を構成する各要素の取り付けのずれや経時変化等の様々な要因により、各ビームＰＢ、ＲＢにより検出される高さ情報にずれ（ビーム間オフセット）が生じる場合がある。すなわち、ウエハＷの露光面Ｗｆが理想的な状態（ベストフォーカス位置）にあっても、受光装置２２が受光するビームＲＢの位置が基準となる位置からずれて、検出される高さ情報にずれが生じるようになる。従って、露光装置１０の保守点検時などに、ビーム間オフセット調整を実施して、各ビームＰＢ，ＲＢにより検出される高さ情報にずれがないようにする必要がある。この際、再度、調整用基準面ＢＦＰに複数のビームＰＢを照射することにより調整が行われるが、その表面に塵や皮脂等の異物や傷等の欠陥が発生した調整不可領域が事後的に存在している場合がある。また、調整用基準面ＢＦＰには、平面度が保証されない領域も存在する。このような領域を使用してビーム間オフセット調整を行うと、ビーム間オフセットが解消されないばかりか、かえって大きくなってしまうおそれがある。その結果、露光像面がずれるという不具合が生じる。そこで、ビーム間オフセット調整に先立って、以下の方法で、調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域の有無を検出する。
【００２６】
図４は、本発明に係る合焦システム２０の調整方法のうち調整に先立つ動作を示すフローチャート図である。図４に示すように、本発明に係る合焦システム２０の調整方法は、大きく３つのステップからなり、調整用基準面ＢＦＰの高さ検出を行うステップ１００、調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域を検出するステップ２００、ビーム間オフセット調整が実施可能な調整用基準面ＢＦＰの領域を検出するステップ３００とからなる。以下、各ステップを詳細に説明する。
【００２７】
まず、調整用基準面ＢＦＰの高さ計測を行うステップ１００について説明する。図５は、ステップ１００の詳細を示すフローチャート図である。最初に、ステップ１１０において、調整用基準面ＢＦＰ上の高さ計測に使用する複数のビームＰＢ、ＲＢの列（ビーム列ＳＲＬ）を設定する。言い換えれば、複数のビームＰＢによりスリット像ＳＲ１〜ＳＲ４９（図３参照）からｘ方向に所定の間隔で一列に並んだスリット像ＳＲを選択する。例えば、ＳＲ４３〜ＳＲ４９が選択される。このように、一列に並んだ７つのビームＰＢ、ＲＢの列を選択することで、調整用基準面ＢＦＰの高さ計測を行うと、一度にｘ方向に並んだ７つ計測点の高さ計測値が取得できるようになる。
【００２８】
次に、ステップ１２０において、計測範囲、計測開始位置ＳＰ、測定間隔、ウエハステージ移動速度等の調整用基準面ＢＦＰの高さ計測に必要な設定値を設定する。ここで、図６は調整用基準面ＢＦＰとその計測範囲を示す概略図であり、図６に示すように、例えば、ｘ（ビームの列方向）方向の計測範囲を２８ｍｍ、ｙ（ビームの列方向と略直交する方向）方向の計測範囲を２７ｍｍ、ビーム間隔を３．５ｍｍ、ｘ方向測定（ステップ移動）間隔を０．５ｍｍ、ｙ方向測定間隔を０．５ｍｍ等と設定する。これにより、ｘ方向では、図６に示すように、ウエハステージ（移動装置）１２とともに調整用基準面ＢＦＰをｘ方向に０．５ｍｍ間隔でステップ移動させるので、７個の高さ計測値を１５回取得する。なお、ステップ間隔は操作者が自由に設定でき、例えば、より精密に計測したい場合には、０．２５ｍｍステップで７個の高さ計測値を２９回取得するようにしても良い。また、予め記憶された複数の設定のなかから選択できるようにしてもよい。一方、ｙ方向では、ウエハステージ１２とともに調整用基準面ＢＦＰを走査（スキャン）させて、各ビームＰＢ，ＲＢ毎に５５個（１＋２７ｍｍ／０．５ｍｍ）の高さ計測値を取得する。なお、後述する計算式の中では、ｘ方向を列と、ｙ方向を行と称す場合がある。
【００２９】
図５に戻り、ステップ１３０において、ビーム列ＳＲＬの一端（ＳＲ４３）が計測開始位置ＳＰ（図６参照）に重なるようにウエハステージ１２を移動させて、そこから調整用基準面ＢＦＰの高さ計測を開始する。ステップ１４０〜ステップ１４３のループは、ステップ移動回数ループであって、ｘ方向へのステップ移動回数である１５回繰り返される。そして、ステップ１４１において、調整用基準面ＢＦＰをｙ方向に走査させながら、ビーム列ＳＲＬを照射することで、調整用基準面ＢＦＰの高さ計測が行われ、複数の計測点の高さ計測値及び位置情報（以下、これらを計測データと称す）が取得される。なお、計測点の位置情報は、上述したウエハステージ１２の位置情報から得られるが、本発明はこれに限らず、例えば、計測開始（スキャン開始）からの時間に基づいて、所定の測定間隔に応じた時間間隔で高さ計測値を取得してもよい。ビーム列ＳＲＬがｙ方向の計測範囲の端まで移動（スキャン）すると、ウエハステージ１２とともに調整用基準面ＢＦＰをｘ方向に設定量だけステップ移動（Ｓ１４２）させて、再度、調整用基準面ＢＦＰをｙ方向の逆向きに走査させて調整用基準面ＢＦＰの高さ計測を行う。このような計測が、ステップ１４０〜ステップ１４３において繰り返され、ビーム列ＳＲＬの一端（ＳＲ４９）が計測開終了位置ＥＰ（図６参照）まで移動すると、調整用基準面ＢＦＰの計測範囲の高さ計測が完了し、取得した計測データがメモリ１４ａに保存される（Ｓ１５０）。なお、計測範囲は、図６に示すように調整用基準面の左側に限られない。例えば、調整用基準面の全面或いは左側を計測するように選択させることもできる。このように調整用基準面ＢＦＰのうちから必要な計測範囲を設定することにより、計測時間が短縮し、その後の計算時間も短くなるので、短時間で調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域の検出が可能となる。
【００３０】
次に、調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域を検出するステップ２００について説明する。図７は、ステップ２００の詳細を示すフローチャート図である。以下、ステップ２００を、ｙ方向のデータ処理過程（Ｓ２１０〜Ｓ２２１）とｘ方向のデータ処理過程（Ｓ２４０〜Ｓ２４１）とに分けて説明する。まず、ｙ方向のデータ処理過程（Ｓ２１０〜Ｓ２２１）について説明する。ステップ２１０では、ステップ１５０においてメモリ１４ａに保存された計測データが演算部１４ｂに読み込まれる。ステップ２２０〜ステップ２２１のループは、ステップ移動回数ループであって、ウエハステージ１２をｘ方向にステップ移動させた回数である１５回繰り返し処理される。ステップ２３０〜ステップ２３４のループは、ビーム数ループであって、ビーム列ＳＲＬのビームＰＢ、ＲＢの数である７回繰り返し処理される。
【００３１】
そして、ステップ２３１において、ビーム列ＳＲＬのうちの各ビームＰＢ、ＲＢについて、ウエハステージ１２をｙ方向に一回走査して得た計測データからｙ方向の参照直線［数１］を算出する。
【数１】
2004158611.tif 000003
【数２】
2004158611.tif 000004
【数３】
2004158611.tif 000005
次に、［数３］で求めた参照直線と、［数１］〜［数３］の計算に用いた計測データとの差異をそれぞれ求める（Ｓ２３２）。
【数４】
2004158611.tif 000006
そして、［数４］で求めた差異が所定量以上となる計測点を調整不可領域と判断し、その計測点の位置情報をメモリ１４ａに記憶する（Ｓ２３３）。なお、所定値には、０．１マイクロメートル程度の値が設定される。
【００３２】
以上の処理を、ビーム数ループ（Ｓ２３０〜Ｓ２３４）で繰り返し、更にステップ移動回数ループ（Ｓ２２０〜Ｓ２２１）で繰り返すことにより、ｙ方向データ処理過程（Ｓ２１０〜Ｓ２２１）が完了し、この結果、調整用基準面ＢＦＰの計測範囲のｙ方向に関して調整不可領域の検出ができる。なお、上記の処理では、同一の計測点について複数回高さ計測が行われる場合があるが、このような計測点については、計測データの平均値を算出し、その平均値を用いて上記の処理を行っても良い。また、参照直線を求める場合に限らず、参照平面を求めて、その参照平面と計測データとの差異を求めるようにしてもよい。また、調整用基準面ＢＦＰ上の一部に露光装置１０の他の機能で用いる段差を有するマーク等が存在する場合には、一旦、ステップ移動回数ループ（Ｓ２２０〜Ｓ２２１）の処理を行い、計測データからステップ２３３において記憶された計測データを取り除いた残りの計測データを用いて、再度、ステップ移動回数ループ（Ｓ２２０〜Ｓ２２１）の処理を行うようにする。このように処理することで、段差の影響を取り除いて調整用基準面ＢＦＰの調整不可領域の検出を行うことができる。
【００３３】
続いて、ｘ方向のデータ処理過程（Ｓ２４０〜Ｓ２４１）について説明する。上述したように、ｘ方向は、ビーム列ＳＲＬにより、同時に７つの計測データが取得できるため、この７つの計測データを用いて参照直線を計算することが可能である。しかし、計測データの数が少ないので、例えば、７つの計測データの中に１つでも異常値があるとその異常値の影響で良好な参照直線が得られない場合がある。そこで、重み付け処理を行って最適な参照直線を算出する。ステップ２４０〜ステップ２４１のループは、ｙ方向計測データ数ループであり、ｙ方向の計測データの数だけ繰り返される。本実施の形態では、５５回（１＋２７ｍｍ／０．５ｍｍ）繰り返し処理される。ステップ２５０〜ステップ２５４のループは、ステップ移動回数ループであり、ｘ方向にウエハステージ１２をステップ移動した回数である１５回繰り返し処理される。ステップ２６０〜ステップ２６４のループは、組み合わせ数ループであり、後述する組み合わせの数である３５回繰り返し処理される。
【００３４】
そして、ステップ２６１において、上述の７つの計測データから４つの計測データを選び出し、選び出した計測データを用いて第１参照直線を求める。
【数５】
2004158611.tif 000007
【数６】
2004158611.tif 000008
【数７】
2004158611.tif 000009
［数７］で求めた第１の参照直線と上述の７つの計測データとの差異をそれぞれ求める（Ｓ２５２）。
【数８】
2004158611.tif 000010
［数８］で求めた差異の標準偏差を求める（Ｓ２５３）。
【数９】
2004158611.tif 000011
【数１０】
2004158611.tif 000012
以上の処理を、７つの計測値から４つの計測値を選び出す３５通りの組み合わせの全てについて行う。以上の処理により、３５個の第１の参照直線と３５個の標準偏差が求められる。なお、選び出す計測データの数は４つに限らない。２つ以上６つ以下であればよい。ただし、計算機の計算処理能力や計算時間、そして得られる結果を考慮すると４つ程度が好ましい。
【００３５】
次に、［数７］で求めた３５個の第１の参照直線と［数１０］で求めた３５個の標準偏差とを用いて、加重平均により最終的な参照直線を求める（Ｓ２５１）。
【数１１】
2004158611.tif 000013
【数１２】
2004158611.tif 000014
【数１３】
2004158611.tif 000015
更に、［数１３］で求めた最終的な参照直線と上述の７つの計測データとの差異を求める（Ｓ２５２）。
【数１４】
2004158611.tif 000016
そして、［数１４］求めた差異が所定量以上となる計測点を調整不可領域と判断し、その計測点の位置情報をメモリ１４ａに記憶する（Ｓ２５３）。なお、所定値には、０．１マイクロメートル程度の値が設定される。
【００３６】
以上の計算を、ステップ移動回数ループ（Ｓ２５０〜Ｓ２５４）で繰り返し、更にｙ方向計測データ数ループ（Ｓ２４０〜Ｓ２４１）で繰り返すことにより、ｘ方向データ処理過程（Ｓ２４０〜Ｓ２４１）が完了し、この結果、調整用基準面ＢＦＰの計測範囲のｘ方向に関して調整不可領域の検出ができる。なお、参照直線を求める場合に限らず、参照平面を求めて、その参照平面と計測データとの差異を求めるようにしてもよい。
【００３７】
これにより、検出装置１５は、ステップ２３３及びステップ２５３のいずれか一方のステップにおいてメモリ１４ａに記憶された調整用基準面ＢＦＰの計測点は調整不可領域であると判断される。このように、ｘ方向とｙ方向の両方向について調整不可領域の検出を行うのは、同じ計測点であっても、必ずしも両方向の計測で調整不可領域と判断されないからである。例えば、調整用基準面ＢＦＰの平面度が保証されていない領域は、ｙ方向には平坦であるが、ｘ方向には凸凹が存在するという場合があるからである。なお、ｘ方向或いはｙ方向の所定値に不適切な値を設定すると、調整用基準面ＢＦＰの全ての計測点が調整不可領域であると判断される場合がある。そこで、ステップ２３２及びステップ２５２の直後に全計測点が調整不可領域と判断されていないかを判断するステップを設ける。このようなステップを設けることで、全計測点が調整不可領域と判断されている場合には、所定値の設定が不適切である旨の警告を出すようにして、所定値の設定ミスを防止することができる。更に、各計測データから、高さ計測時のウエハステージ１２の移動に伴う周期的な計測誤差を取り除く処理を付加することも考えられる。また、調整不可領域ではないと判断された計測点について、各計測点で求められた差異の分布を算出し、その分布から、偏差の大きい差異を持つ計測点を調整不可領域と判断させることも可能である。
【００３８】
最後に、ビーム間オフセット調整が実施可能な調整用基準面ＢＦＰの領域を検出するステップ３００について説明する。図８は、ステップ３００の詳細を示すフローチャート図である。まず、調整用基準面ＢＦＰ上の全ての計測点に、その計測点が調整不可領域であるか否かによって、二値化された値を割り振る（Ｓ３１０）。すなわち、ステップ２３３及びステップ２５３いずれかにおいて、調整不可領域と判断された計測点には、
【数１５】
2004158611.tif 000017
が割り振られる。
一方、調整不可領域ではないと判断された計測点には、
【数１６】
2004158611.tif 000018
が割り振られる。
【００３９】
次に、ステップ３２０〜ステップ３２１のループは、ビーム形態設定ループであり、ビーム形態の数だけ繰り返される。例えば、図３に示すように、右上側の１６個のビーム群ＳＲＧ１や、左下側の１６個のビーム群ＳＲＧ２等の様に、少なくとも一以上のビームＰＢ、ＲＢにより構成されるビーム形態を複数設定する。ここでビーム形態を設定するのは、基準平面板ＢＦＰに調整不可領域が存在するために４９個のビームＰＢ、ＲＢの全てを用いてビーム間オフセット調整を行うことが不可能な場合には、４９個のビームＰＢ、ＲＢを複数のビーム群に分割し、そのビーム群毎にビーム間オフセット調整を行い、これらビーム群を結合することにより、４９個のビームＰＢ，ＲＢの全てを用いたビーム間オフセット調整に代替しようとするものである。従って、最初に、４９個の全てのビームＰＢ、ＲＢ（ＳＲ１〜ＳＲ４９）による調整の可否が判断され、調整不可能と判断された場合には、ＳＲＧ１，ＳＲＧ２等、設定されたビーム群による調整の可否が繰り返し判断される。そして、ステップ３３０〜ステップ３３４のループは、調整領域検索ループであり、ビーム間オフセット調整が行える領域を全ての計測点の中から探し出すものである。ここで、ビーム間オフセット調整が行える領域とは、例えば、４９個のビームＰＢ、ＲＢを同時に照射した場合には、各ビームＰＢ（ＳＲ１〜ＳＲ４９）が照射される各計測点がいずれも調整不可領域ではない場合における各計測点のことである。そして、ビームＰＢを照射する計測点を、順次変更することを繰り返して、全ての計測点の中からビーム間オフセット調整が行える領域を探し出すものである。
【００４０】
まず、ビーム間オフセット調整を行う領域を決定すると、その領域をなす全ての計測点に割り当てられた上述の二値化の値を読み込み、全ての二値化の値を掛け合わせる（Ｓ３３１）。
【数１７】
2004158611.tif 000019
［数１７］で求めた値がＨ＝１となる場合は、各ビームＰＢが照射される複数の計測点のいずれも調整不可領域ではない場合であり、この領域でビーム間オフセット調整が実施可能であると判断され、この領域がメモリ１４ａに記憶され（Ｓ３３５）、ステップ３００の処理を終了する。一方、［数１７］で求めた値がＨ＝０となる場合は、各ビームＰＢが照射される複数の計測点のいずれかが調整不可領域である場合であり、この領域ではビーム間オフセット調整が不可能であると判断される。この場合には、ビーム間オフセット調整を行う領域を変更して、再度、ステップ３３０〜ステップ３３４のループを繰り返し処理する。そして、ビーム間オフセット行う領域を変更しても、［数１７］で求めた値がＨ＝０となる場合には、ビーム形態を変更して、ステップ３２０〜ステップ３２１のループを繰り返し処理し、Ｈ＝１となる領域を探し出す。そして、ビーム間オフセットが可能な領域が存在しない場合には、調整用基準面ＢＦＰの清掃を促す警告等を行って、ステップ３００の処理を強制終了（エラー終了）する（Ｓ３３２）。
【００４１】
以上に説明した通り、ステップ１００において調整用基準面ＢＦＰの高さ検出を行い、ステップ２００において調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域を検出し、ステップ３００においてビーム間オフセット調整が可能な調整用基準面ＢＦＰの領域を検出する。この方法により、調整不可領域が検出され、ビーム間オフセット調整を行うことが可能な領域が判明するので、その領域を使ってビーム間オフセット調整を行うようにする。ビーム間オフセット調整の方法は、従来の方法と同様に行う。これにより、調整用基準面ＢＦＰ上の調整不可領域に影響されずに、正確にビーム間オフセット調整が行えるので、露光像面がずれるという不具合を回避できる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
【００４３】
上記実施の形態では、合焦システムに備わる投光装置を用いてビームを照射したが、これに限らず他の投光装置を用いてもよい。同様に、合焦システムに備わる受光装置に限らず、他の受光装置を用いてもよい。従って、反射光を受光して高さ計測を行う方式に限らず、例えば、回折光や散乱光を用いることも可能である。
【００４４】
また、斜入射方式の面位置検出装置の調整方法について説明したが、斜入射方式に限らず他の方式の検出装置に対しても適用可能である。また、ウエハステージを走査あるいはステップ移動させてビームを調整用基準面に照射する場合に限らず、ビーム自体を走査、ステップ移動させることも可能である。また、ビームとウエハステージとを同時に走査、移動させることも可能である。
【００４５】
また、パターン形成板に形成されるパターンの数や配置位置、及び形状は任意に定めてよい。
【００４６】
また、本発明に係る調整方法が適用される装置は、露光装置に限らず、複数のフォーカス検出点を有する装置システムに対して広く適用可能である。
【００４７】
また、本発明に係る調整方法に伴って、投影露光時のベストフォーカス面に対する較正（フォーカスキャリブレーション）を行ってもよい。
【００４８】
また、面位置検出装置に配置されるプリズム４０は、特開平６−９７０４５号公報に記載されているように、投影光学系ＰＬの結像面に対してシャインプルーフの条件を満たすように配置するとよい。
【００４９】
また、任意の露光層を有するウエハに対しても良好にウエハ表面の位置情報を検出するために、特開平９−２６６１４９号公報に記載されているように、露光すべき感光基板を用いて面位置検出装置の検出誤差を算出するようにしてもよい。
【００５０】
また、本発明が適用される露光装置として、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを露光し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置を用いてもよい。
【００５１】
また、本発明が適用される露光装置として、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置を用いてもよい。
【００５２】
また、露光装置の用途としては半導体デバイス製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００５３】
また、本発明が適用される露光装置の光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合、マスクを用いる構成としてもよいし、マスクを用いずに直接基板上にパターンを形成する構成としてもよい。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。
【００５４】
また、投影光学系としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（このとき、レチクルも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。
【００５５】
また、ウエハステージやレチクルステージにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。さらに、ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００５６】
また、ウエハステージの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５７】
また、レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５８】
また、本発明が適用される露光装置は、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いうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、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。
【００５９】
また、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する工程、シリコン材料からウエハを製造する工程、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイス組み立て工程（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査工程等を経て製造される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば以下の効果を得ることができる。
請求項１の発明は、調整用基準面を用いて合焦システムを調整する方法であって、この調整に先立って、調整用基準面にビームを照射し、調整用基準面からのビームを検出することにより、調整用基準面の調整不可領域を検出するようにした。このため、合焦システムの調整前に調整用基準面上の調整不可領域を検出できるので、その領域を外して合焦システムの調整を行うことができ、精度よく合焦システムを調整することが可能となる。
【００６１】
請求項２の発明は、調整不可領域として、調整用基準面上の異物又は欠陥を検出するようにした。このため、調整用基準面上の塵や皮脂等の異物、又は調整用基準面上の傷や平面度が保証されない領域等の欠陥を検出できるので、この異物や欠陥を避けて確実に合焦システムの調整を行うことが可能となる。
【００６２】
請求項３の発明は、合焦システムに備わる投光装置を用いて前記調整用基準面に前記ビームを照射するようにした。このため、合焦システムに備わる投光装置を利用できるので、特別な投光装置を用いる必要がなく、設備コストの低減が可能となる。
【００６３】
請求項４の発明は、調整用基準面にビームを照射して調整用基準面内の複数点で得られる高さ情報から参照平面又は参照直線を算出し、参照平面又は参照直線と高さ情報との差異が所定値を超えた場合に調整不可領域と判断するようにした。このため、参照平面又は参照直線を基準として調整不可領域を判断可能となる。
【００６４】
請求項５の発明は、複数点における高さ情報に重み付けをして参照平面又は参照直線を算出するようにした。このため、複数点における高さ情報のなかに異常値が存在する場合であっても、その異常値に影響されることなく適切な参照平面又は参照直線を求めることが可能となる。特に、高さ情報が少ない場合に有効である。
【００６５】
請求項６の発明は、重み付けは、複数点における高さ情報のうちから所定の数だけ任意に選んだ組み合わせから複数の第１参照平面又は第１参照直線を算出し、複数の第１参照平面又は第１参照直線毎に高さ情報との差異及び差異の標準偏差を算出し、第１参照平面又は第１参照直線と標準偏差とから加重平均を算出するようにした。このため、正確な参照平面又は参照直線を求めることが可能となる。
【００６６】
請求項７の発明は、ビームに対して調整用基準面を走査させることによって、調整用基準面の複数点で高さ情報を得るようにした。このため、調整用基準面の走査方向に関してビームをほぼ漏れなく照射することが可能となる。
【００６７】
請求項８の発明は、ビームとして所定の間隔で一列に並べた複数のビームを用い、調整不可領域を検出する際に調整用基準面を所定の間隔以下の間隔でビームの列方向にステップ移動させつつ、ビームの列方向と略直交する方向に走査させるようにした。このため、調整用基準面のビームの列方向とビームの列方向と略直交する方向に関してビームをほほ漏れなく照射するので、調整用基準面の調整不可領域をほぼ漏れなく検出することが可能となる。また、一列に並べた複数のビームを用いているので、短時間で効率よく調整不可領域を検出することが可能となる。
【００６８】
請求項９の発明は、調整不可領域が検出されると、調整不可領域が検出された領域を避けて合焦システムの調整を行うようにした。このため、調整用基準面の異物や欠陥に起因して、合焦システムの調整が不完全となることを容易に回避できるようになる。
【００６９】
請求項１０の発明は、合焦システムの調整として、合焦システムの投光装置から照射される複数のビームのうちの１以上のビーム毎に調整するようにした。このため、調整用基準面に調整不可領域が検出された場合であっても、調整不可領域を避けるように複数のビームを１以上のビームに分割して照射するので、調整用基準面の異物や欠陥に影響されずに合焦システムの調整が可能となる。
【００７０】
請求項１１の発明は、合焦システムを調整するための調整用基準面にビームを照射する投光装置と、調整用基準面からの前記ビームを受光する受光装置と、受光装置からの情報に基づいて調整用基準面内の調整不可領域を検出する検出装置とを備えるようにした。このため、合焦システムの調整前に調整用基準面上の調整不可領域を検出できるので、その領域を避けて合焦システムの調整を行えばよいことが判断でき、確実に合焦システムの調整を行うことが可能となる。
【００７１】
請求項１２の発明は、投光装置として合焦システムに備わる投光装置が用いられ、受光装置として合焦システムに備わる受光装置が用いられるようにした。このため、合焦システムに備わる投光装置及び受光装置を利用できるので、特別な投光装置及び受光装置を用いる必要がなく、設備コストの低減が可能となる。
【００７２】
請求項１３の発明は、調整用基準面をビームに対して移動させるための移動装置を備えるようにした。このため、移動装置を動作させることにより、ビームを調整用基準面にほぼ漏れなく照射することが可能となる。
【００７３】
請求項１４の発明は、検出装置によって検出された調整不可領域を避けて合焦システムの調整を行う調整手段をさらに有するようにした。このため、合焦システムの調整が容易かつ確実に実施することが可能となる。
【００７４】
請求項１５の発明は、所定の光学系の焦点深度内に基板を移動させる合焦システムにおいて、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の合焦システムの調整装置を備えるようにした。このため、合焦システムの調整が適切に行えるので、基板表面の高さが焦点位置からずれる不具合の発生を抑えることが可能となる。
【００７５】
請求項１６の発明は、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する投影光学系を備える露光装置において、投影光学系の焦点深度内に基板を移動させる合焦システムの調整装置として、請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の調整装置を備えるようにした。このため、合焦システムの調整が適切に行われ、ウエハ表面の高さが焦点位置からずれることが抑えられるので、レチクルのパターンを高精度に投影できないという不具合の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に好ましく適用される露光装置の要部を示す概念図である。
【図２】図１に示す面位置検出装置の要部を模式的に示す斜視図である。
【図３】ウエハに照射されたビームを示す概念図である。
【図４】本発明に係る合焦システムの調整方法のうち調整に先立つ動作を示すフローチャート図である。
【図５】ステップ１００の詳細を示すフローチャート図である。
【図６】調整用基準面ＢＦＰとその計測範囲を示す概略図である。
【図７】ステップ２００の詳細を示すフローチャート図である。
【図８】ステップ３００の詳細を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
ＰＢ，ＲＢ  ビーム
ＳＲＬ  ビーム列
ＰＬ  投影光学系
ＢＦＰ  調整用基準面
Ｗ  ウエハ（基板）
１０  露光装置
１２  ウエハステージ（移動装置）
１３  面位置検出装置
１４  主制御系（１５  検出装置）
１４ａ  メモリ
１４ｂ  演算部
２０  合焦システム
２１  投光装置
２２  受光装置
【図１】
2004158611.tif 000020
【図２】
2004158611.tif 000021
【図３】
2004158611.tif 000022
【図４】
2004158611.tif 000023
【図５】
2004158611.tif 000024
【図６】
2004158611.tif 000025
【図７】
2004158611.tif 000026
【図８】
2004158611.tif 000027