(57)【要約】【課題】  スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができる投影露光方法を提供する。【解決手段】  露光ビームの吸収によって生じる第１物体の伸縮に関連して変動する物理量（例えばベースライン量）を所定状態時に計測し（ステップ４５７）、その計測された物理量に基づいて、ベースライン量を計測するタイミングの補正、前に計測されたベースライン量の補正、及び物理量とベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う（ステップ４５９）ことにより、例えば露光に際して、物理量の実測値に基づいてベースライン量の補正の必要性を判断できるため、従来に比べて最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことが可能となる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光ビームにより第１物体を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系を介して、基板ステージ上に保持された第２物体上に転写する投影露光方法であって、
前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系の検出中心と、前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求める第１工程と；
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量を、所定状態時に計測する第２工程と；
前記第２工程で計測された前記物理量に基づいて、前記第１工程を行うタイミングの補正、前記第１工程で求められた前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う第３工程と；を含む投影露光方法。
【請求項２】
前記物理量は、前記所定状態時における前記マーク検出系のベースライン量を含むことを特徴とする請求項１に記載の投影露光方法。
【請求項３】
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程と；
前記第４工程で推定された伸縮量が、前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えるか否かを判別する第５工程と；を更に含み、
前記所定状態は、前記推定された伸縮量が前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えると前記第５工程で判別された状態を含むことを特徴とする請求項２に記載の投影露光方法。
【請求項４】
前記第５工程により、前記推定された伸縮量が前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えると判別されると、前記第２工程にて前記マーク検出系のベースライン量を新たに計測し、
前記第３工程では、前記第２工程で計測された前記マーク検出系の前記新たなベースライン量と、その計測前に前記第１工程で求められていた前記ベースライン量とに基づいて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の投影露光方法。
【請求項５】
前記第３工程では、前記２つのベースライン量の間の差分に基づいて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の投影露光方法。
【請求項６】
前記物理量は、前記第１物体の伸縮量を含むことを特徴とする請求項１に記載の投影露光方法。
【請求項７】
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程と；
前記第４工程で推定された伸縮量が、所定値以上であるか否かを判別する第５工程と；を更に含み、
前記所定状態は、前記推定された伸縮量が前記所定値以上であると前記第５工程で判別された状態を含むことを特徴とする請求項６に記載の投影露光方法。
【請求項８】
前記第５工程で前記推定された伸縮量が前記所定値以上であると判別されると、前記第２工程を行って前記第１物体の伸縮量を計測し、
前記第３工程では、前記推定された伸縮量と前記計測された伸縮量とを前記物理量として、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の投影露光方法。
【請求項９】
前記第１物体に対する前記露光ビームの照射履歴に基づいて、前記所定状態であるか否かが判別されることを特徴とする請求項６に記載の投影露光方法。
【請求項１０】
前記所定状態は、前記露光ビームが前記第１物体に対して所定量照射される毎の状態、前記第２物体上に形成された複数のショット領域が露光される毎の状態、及び所定時間経過毎の状態のうちの少なくとも１つの状態を含むことを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法。
【請求項１１】
前記所定状態における露光条件に基づいて、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程を更に含み、
前記所定状態時に前記第２工程で計測された前記第１物体の伸縮量と、前記第４工程で推定された前記第１物体の伸縮量とを前記物理量として、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の投影露光方法。
【請求項１２】
前記第３工程では、前記第２工程で計測された前記物理量に基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを更新することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の投影露光方法。
【請求項１３】
前記第２工程で計測された量及び前記第４工程で推定された量を、前記計測及び前記推定が行われる度に、前記両者を関連づけたログデータとして記憶することを特徴とする請求項３〜５、７、８、１１のいずれか一項に記載の投影露光方法。
【請求項１４】
前記第３工程では、前記記憶されたログデータに基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを更新することを特徴とする請求項１３に記載の投影露光方法。
【請求項１５】
前記ログデータに基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正する時定数を求めることを特徴とする請求項１４に記載の投影露光方法。
【請求項１６】
前記ログデータは、プロセス毎、露光装置毎、前記第１物体毎、前記パターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは該複数のグループの組み合わせ毎に記憶されることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の投影露光方法。
【請求項１７】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の投影露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１８】
露光ビームにより第１物体を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系を介して第２物体上に転写する露光装置であって、
前記第２物体を保持する基板ステージと；
前記投影光学系とは別個に設けられ、その検出中心を基準として前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系と；
前記マーク検出系の検出中心と前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求めるベースライン取得装置と；
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量の計測時であるか否かを監視し、計測時であると判断すると計測要求を出力する監視装置と；
前記監視装置からの計測要求により前記物理量を計測する計測装置と；
前記計測装置で計測された前記物理量に基づいて、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングの補正、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う補正装置と；を備える露光装置。
【請求項１９】
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する推定装置を更に備え、
前記監視装置は、前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量が前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量に影響を与える場合、及び前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量が所定の値以上の場合の少なくとも一方の場合に、前記物理量の計測時であると判断することを特徴とする請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記物理量は前記計測時における前記マーク検出系のベースライン量を含み、
前記補正装置は、前記計測装置にて計測された新たな前記マーク検出系のベースライン量と、その前に前記ベースライン取得装置で求められていた前記ベースライン量とに基づいて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記物理量は前記第１物体の伸縮量を含み、
前記補正装置は、前記計測装置にて計測された前記第１物体の伸縮量と、前記推定装置にて推定された前記第１物体の伸縮量とに基づいて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記監視装置は、前記第１物体に対する前記露光ビームの照射履歴に基づいて、前記物理量の計測時を判断することを特徴とする請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記露光ビームの照射履歴は、前記露光ビームの照射量、前記第２物体上に形成されたショット数、及び前記露光時間のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２２に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記物理量は前記第１物体の伸縮量を含み、
前記計測時における露光条件に基づいて、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する推定装置を更に備え、
前記補正装置は、前記計測装置で計測された前記第１物体の伸縮量と、前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量とに基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルが格納された記憶装置と；
前記計測装置で計測された前記物理量に基づいて、前記データテーブルを更新するテーブル更新装置と；を更に備えることを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記計測装置で計測された物理量と前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量とを関連づけたログデータを、前記計測及び前記推定が行われる度に取得するログデータ取得装置を更に備えることを特徴とする請求項１９〜２１、２４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
ログデータ取得装置は、プロセス毎、露光装置毎、第１物体毎、及びパターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは前記複数のグループの組み合わせ毎に、前記ログデータを取得することを特徴とする請求項２６に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルが格納された記憶装置と；
前記ログデータに基づいて、前記データテーブルを更新するテーブル更新装置と；を更に備えることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記補正装置は、前記ログデータに基づいて、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正するための時定数を求めることを特徴とする請求項２８に記載の露光装置。
【請求項３０】
露光ビームにより第１物体を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系を介して基板ステージ上に保持された第２物体上に転写する露光装置に用いられるプログラムであって、
前記投影光学系とは別個に設けられ、前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系の検出中心と、前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求める手順と；
計測要求に応じて前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量を計測する手順と；
前記計測された物理量に基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングの補正、前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う手順と；を前記露光装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項３１】
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する手順と；
前記推定された伸縮量が前記ベースライン量に影響を与えるか否かを判別する手順と；
前記判別結果として、前記推定された伸縮量が前記ベースライン量に影響を与える場合に、前記計測要求を出力する手順と；を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３０に記載のプログラム。
【請求項３２】
前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する手順と；
前記推定された伸縮量が所定値以上であるか否かを判別する手順と；
前記判別結果として、前記推定された伸縮量が前記所定値以上の場合に、前記計測要求を出力する手順と；を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３０に記載のプログラム。
【請求項３３】
前記計測された物理量に基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルを更新する手順を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３０〜３２のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項３４】
前記計測された物理量と前記推定された前記第１物体の伸縮量とを関連づけたログデータを、前記計測及び前記推定が行われる度に取得する手順を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３１又は３２に記載のプログラム。
【請求項３５】
前記ログデータは、プロセス毎、露光装置毎、第１物体毎、及びパターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは前記複数のグループの組み合わせ毎に取得されることを特徴とする請求項３４に記載のプログラム。
【請求項３６】
前記ログデータに基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルを更新する手順を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３４又は３５に記載のプログラム。
【請求項３７】
前記ログデータに基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正するための時定数を求める手順を前記コンピュータに更に実行させることを特徴とする請求項３４〜３６のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項３８】
請求項３０〜３７のいずれか一項に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３９】
請求項１８〜２９のいずれか一項に記載の露光装置と；
前記露光装置と通信手段で接続され、前記露光装置からの情報に基づいて前記補正処理に関する情報を管理する管理装置と；を備える露光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影露光方法及びデバイス製造方法、露光装置、プログラム及び記録媒体、並びに露光システムに係り、さらに詳しくは、第１物体上に形成されたパターンの像を投影光学系を介して第２物体上に転写する投影露光方法及び該投影露光方法を用いるデバイス製造方法、半導体素子等を製造するリソグラフィ工程で使用される露光装置、該露光装置の制御用コンピュータで実行されるプログラム及び該プログラムが記録された記録媒体、並びに前記露光装置を含んで構成される露光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子又は液晶表示素子等を製造するためのフォトリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）のパターンを、投影光学系を介して表面にレジスト等の感光剤が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、適宜「ウエハ」ともいう）上に転写する投影露光装置、例えばステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）等が用いられている。
【０００３】
ところで、半導体素子等では、複数の回路パターンがそれぞれ所定の位置関係で積層された多層構造とする場合がある。この場合に、各層間での回路パターンの位置精度（重ね合わせ精度）が悪いと、半導体素子等は所定の回路特性を満たすことができずに不良品となり、製品歩留まりの低下を招くことがある。そこで、半導体素子等の生産性を向上させるには、レチクルに形成された回路パターン（以下「レチクルパターン」ともいう）とウエハ上の各ショット領域に既に形成されたパターンとを所定の位置関係で正確に重ね合わせることが重要である。
【０００４】
このため、通常、露光工程では、ウエハ上の複数のショット領域の各々に予めアライメントマークを付設しておき、ステージ座標系（一般に、基板ステージの位置を計測するレーザ干渉計の測長軸で規定される）におけるそのマーク位置（座標値）を検出する。しかる後、このマーク位置情報に基づいてショット領域の配列座標を求める。これに際しては、最近では、投影光学系及びレチクルを各々介さないオフ・アクシスのアライメント系を用いることが主流となっている。この場合には、アライメント系の検出基準と投影光学系によるレチクルパターンの像の投影位置との位置関係、すなわちベースライン量を正確に管理する必要がある。オフ・アクシス方式の位置合わせは、周知の如く、ベースライン量を基準とした間接的な位置合わせだからである。
【０００５】
ところで、露光ビームによりレチクルを照明し、レチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上に転写する際に、レチクルではクロム等で形成された遮光部が露光ビームを吸収することにより、レチクルの温度が上昇し、レチクルの熱膨張、熱変形など（以下、適宜、熱膨張や熱変形などをまとめて「熱膨張」と総称する）を生じることが知られている。そして、近年、スループットの向上を目的として露光ビームのパワーを大きくする傾向にあり、それにつれてレチクルの熱膨張量が大きくなり、もはや無視できるレベルではなくなってきた。
【０００６】
特に、レチクルにおけるパターンの分布状態が不均一な場合には、レチクルは非等方的に熱膨張し、レチクル座標系（一般に、レチクルステージの位置を計測するレーザ干渉計の測長軸で規定される）におけるレチクルの中心位置がずれるおそれがある。前述したベースライン量を計測した後に、レチクルの中心位置がずれると、上記オフ・アクシス方式の位置合わせにおいて、レチクル座標系とステージ座標系との関係に誤差が生じ、その誤差量はそのまま重ね合わせ誤差となるという不都合が生じる。これが、ベースラインドリフトと呼ばれるものである。そこで、その不都合を改善すべく、レチクルの所定領域での温度変化からレチクルの熱膨張量を推定し、その推定結果が予め設定されている許容値を超えたときに、ベースラインチェックと呼ばれるベースライン量の再計測を行っていた。
【０００７】
しかしながら、レチクルにおけるパターンの配置状態が等方的であれば、レチクルは等方的に膨張するため、レチクルの熱膨張量が上記許容値を超える場合であっても、ベースラインドリフトは小さく、ベースラインチェックは不要であるにもかかわらず、レチクルの熱膨張量が上記許容値を超えたという理由のみでベースラインチェックが行なわれるために、スループットを低下させるだけで何の益もないという不都合があった。一方レチクルにおけるパターンの配置状態が非等方的であれば、レチクルは非等方的に膨張するため、レチクルの熱膨張量が上記許容値以下であっても、ベースラインドリフトは大きくなり、ベースラインチェックが必要であるにもかかわらず、レチクルの熱膨張量が上記許容値以下であるという理由のみでベースラインチェックが行なわれないために、重ね合わせ精度が低下するおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができる投影露光方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができる露光装置及び露光システムを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第４の目的は、露光装置の制御用コンピュータにセットした場合に、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができるプログラム及びそのプログラムが記録された記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、露光ビーム（ＩＬ）により第１物体（Ｒ）を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系（ＰＬ）を介して、基板ステージ（２０）上に保持された第２物体（Ｗ）上に転写する投影露光方法であって、前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系（ＡＳ）の検出中心と、前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求める第１工程と；前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量を、所定状態時に計測する第２工程と；前記第２工程で計測された前記物理量に基づいて、前記第１工程を行うタイミングの補正、前記第１工程で求められた前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う第３工程と；を含む投影露光方法である。
【００１３】
これによれば、第１工程では、基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系の検出中心と、投影光学系により投影されるパターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量が求められる。また、第２工程では、露光ビームの吸収によって生じる第１物体の伸縮に関連して変動する物理量が所定状態時に計測される。そして、第３工程では、第２工程で計測された物理量に基づいて、第１工程を行うタイミングの補正、第１工程で求められたベースライン量の補正、及び物理量と第１工程で求められたベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理が行われる。そこで、例えば露光に際して、第１物体の熱膨張量を計測し、その計測結果に基づいて第１工程で求められたベースライン量の補正が必要であるか否かを判断することができ、従来の熱膨張量の推定値に基づいてベースライン量の補正時期を判断する場合に比べて最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができる。すなわち、第１物体の熱膨張量の実測値に基づいてベースライン量を補正するか否かを判断しているために、最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができ、結果として、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【００１４】
この場合において、前記物理量としては、種々のものが考えられるが、請求項２に記載の投影露光方法の如く、前記所定状態時における前記マーク検出系のベースライン量を含むこととしても良い。
【００１５】
本明細書において、「マーク検出系のベースライン量」とは、前記第１工程の後に行われる工程で求められる、マーク検出系の検出中心と、投影光学系を介したパターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を意味する。
【００１６】
この場合において、請求項３に記載の投影露光方法の如く、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程と；前記第４工程で推定された伸縮量が、前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えるか否かを判別する第５工程と；を更に含み、前記所定状態は、前記推定された伸縮量が前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えると前記第５工程で判別された状態を含むこととすることができる。
【００１７】
この場合において、請求項４に記載の投影露光方法の如く、前記第５工程により、前記推定された伸縮量が前記第１工程で求められた前記ベースライン量に影響を与えると判別されると、前記第２工程にて前記マーク検出系のベースライン量を新たに計測し、前記第３工程では、前記第２工程で計測された前記マーク検出系の前記新たなベースライン量と、その計測前に前記第１工程で求められていた前記ベースライン量とに基づいて、前記補正処理を行うこととしても良い。
【００１８】
この場合において、請求項５に記載の投影露光方法の如く、前記第３工程では、前記２つのベースライン量の間の差分に基づいて、前記補正処理を行うこととすることができる。
【００１９】
上記請求項１に記載の投影露光方法において、請求項６に記載の投影露光方法の如く、前記物理量は、前記第１物体の伸縮量を含むこととすることができる。
【００２０】
この場合において、請求項７に記載の投影露光方法の如く、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程と；前記第４工程で推定された伸縮量が、所定値以上であるか否かを判別する第５工程と；を更に含み、前記所定状態は、前記推定された伸縮量が前記所定値以上であると前記第５工程で判別された状態を含むこととすることができる。
【００２１】
この場合において、請求項８に記載の投影露光方法の如く、前記第５工程で前記推定された伸縮量が前記所定値以上であると判別されると、前記第２工程を行って前記第１物体の伸縮量を計測し、前記第３工程では、前記推定された伸縮量と前記計測された伸縮量とを前記物理量として、前記補正処理を行うこととすることができる。
【００２２】
上記請求項６に記載の投影露光方法において、請求項９に記載の投影露光方法の如く、前記第１物体に対する前記露光ビームの照射履歴に基づいて、前記所定状態であるか否かが判別されることとすることができる。
【００２３】
この場合において、請求項１０に記載の投影露光方法の如く、前記所定状態は、前記露光ビームが前記第１物体に対して所定量照射される毎の状態、前記第２物体上に形成された複数のショット領域が露光される毎の状態、及び所定時間経過毎の状態のうちの少なくとも１つの状態を含むこととすることができる。
【００２４】
上記請求項９及び１０に記載の各投影露光方法において、請求項１１に記載の投影露光方法の如く、前記所定状態における露光条件に基づいて、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する第４工程を更に含み、前記所定状態時に前記第２工程で計測された前記第１物体の伸縮量と、前記第４工程で推定された前記第１物体の伸縮量とを前記物理量として、前記補正処理を行うこととすることができる。
【００２５】
上記請求項１〜１１に記載の各投影露光方法において、請求項１２に記載の投影露光方法の如く、前記第３工程では、前記第２工程で計測された前記物理量に基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを更新することとすることができる。
【００２６】
上記請求項３〜５、７、８、１１に記載の各投影露光方法において、請求項１３に記載の投影露光方法の如く、前記第２工程で計測された量及び前記第４工程で推定された量を、前記計測及び前記推定が行われる度に、前記両者を関連づけたログデータとして記憶することとすることができる。
【００２７】
この場合において、請求項１４に記載の投影露光方法の如く、前記第３工程では、前記記憶されたログデータに基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを更新することとすることができる。
【００２８】
この場合において、請求項１５に記載の投影露光方法の如く、前記ログデータに基づいて、前記第１工程を行うタイミングに関連するデータ、前記第１工程で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記第１工程で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正する時定数を求めることとすることができる。
【００２９】
上記請求項１３〜１５に記載の各投影露光方法において、請求項１６に記載の投影露光方法の如く、前記ログデータは、プロセス毎、露光装置毎、前記第１物体毎、前記パターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは該複数のグループの組み合わせ毎に記憶されることとすることができる。
【００３０】
請求項１７に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の投影露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法である。
【００３１】
これによれば、リソグラフィ工程で、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の投影露光方法によりパターンを基板上に精度良く転写することができるので、結果的に高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能となる。
【００３２】
請求項１８に記載の発明は、露光ビーム（ＩＬ）により第１物体（Ｒ）を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系（ＰＬ）を介して第２物体（Ｗ）上に転写する露光装置であって、前記第２物体を保持する基板ステージ（２０）と；前記投影光学系とは別個に設けられ、その検出中心を基準として前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系（ＡＳ）と；前記マーク検出系の検出中心と前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求めるベースライン取得装置と；前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量の計測時であるか否かを監視し、計測時であると判断すると計測要求を出力する監視装置と；前記監視装置からの計測要求により前記物理量を計測する計測装置と；前記計測装置で計測された前記物理量に基づいて、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングの補正、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う補正装置と；を備える露光装置である。
【００３３】
これによれば、監視装置により、第１物体の伸縮に関連して変動する物理量の計測時であるか否かが監視され、計測時であると判断されると計測要求が計測装置に出力される。そして計測装置により、監視装置からの計測要求に応じて物理量が計測される。続いて補正装置により、計測装置で計測された物理量に基づいて、ベースライン取得装置にてベースライン量を求めるタイミングの補正、ベースライン取得装置で求められたベースライン量の補正、及び物理量とベースライン取得装置で求められたベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理が行われる。そこで、例えば露光の際に、監視装置から計測要求が出力され、計測装置にて第１物体の熱膨張量が計測されると、補正装置では計測装置での計測結果に基づいてベースライン取得装置で求められたベースライン量の補正が必要であるか否かを判断することができ、従来の熱膨張量の推定値に基づいてベースライン量の補正時期を判断する場合に比べて最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができる。すなわち、第１物体の熱膨張量の実測値に基づいてベースライン量を補正するか否かを判断しているために、最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができ、結果として、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【００３４】
この場合において、請求項１９に記載の露光装置の如く、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する推定装置を更に備え、前記監視装置は、前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量が前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量に影響を与える場合、及び前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量が所定の値以上の場合の少なくとも一方の場合に、前記物理量の計測時であると判断することとすることができる。
【００３５】
この場合において、請求項２０に記載の露光装置の如く、前記物理量は前記計測時における前記マーク検出系のベースライン量を含み、前記補正装置は、前記計測装置にて計測された新たな前記マーク検出系のベースライン量と、その前に前記ベースライン取得装置で求められていた前記ベースライン量とに基づいて、前記補正処理を行うこととすることができる。
【００３６】
上記請求項１９に記載の露光装置において、請求項２１に記載の露光装置の如く、前記物理量は前記第１物体の伸縮量を含み、前記補正装置は、前記計測装置にて計測された前記第１物体の伸縮量と、前記推定装置にて推定された前記第１物体の伸縮量とに基づいて、前記補正処理を行うこととすることができる。
【００３７】
上記請求項１８に記載の露光装置において、請求項２２に記載の露光装置の如く、前記監視装置は、前記第１物体に対する前記露光ビームの照射履歴に基づいて、前記物理量の計測時を判断することとすることができる。
【００３８】
この場合において、請求項２３に記載の露光装置の如く、前記露光ビームの照射履歴は、前記露光ビームの照射量、前記第２物体上に形成されたショット数、及び前記露光時間のうちの少なくとも１つを含むこととすることができる。
【００３９】
上記請求項２２及び２３に記載の各露光装置において、請求項２４に記載の露光装置の如く、前記物理量は前記第１物体の伸縮量を含み、前記計測時における露光条件に基づいて、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する推定装置を更に備え、前記補正装置は、前記計測装置で計測された前記第１物体の伸縮量と、前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量とに基づいて前記補正処理を行うこととすることができる。
【００４０】
上記請求項１８〜２４に記載の各露光装置において、請求項２５に記載の露光装置の如く、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルが格納された記憶装置と；前記計測装置で計測された前記物理量に基づいて、前記データテーブルを更新するテーブル更新装置と；を更に備えることとすることができる。
【００４１】
上記請求項１９〜２１、及び２４に記載の各露光装置において、請求項２６に記載の露光装置の如く、前記計測装置で計測された物理量と前記推定装置で推定された前記第１物体の伸縮量とを関連づけたログデータを、前記計測及び前記推定が行われる度に取得するログデータ取得装置を更に備えることとすることができる。
【００４２】
この場合において、請求項２７に記載の露光装置の如く、ログデータ取得装置は、プロセス毎、露光装置毎、第１物体毎、及びパターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは前記複数のグループの組み合わせ毎に、前記ログデータを取得することとすることができる。
【００４３】
上記請求項２６及び２７に記載の各露光装置において、請求項２８に記載の露光装置の如く、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルが格納された記憶装置と；前記ログデータに基づいて、前記データテーブルを更新するテーブル更新装置と；を更に備えることとすることができる。
【００４４】
この場合において、請求項２９に記載の露光装置の如く、前記補正装置は、前記ログデータに基づいて、前記ベースライン取得装置にて前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン取得装置で求められた前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正するための時定数を求めることとすることができる。
【００４５】
請求項３０に記載の発明は、露光ビーム（ＩＬ）により第１物体（Ｒ）を照明し、前記第１物体上に形成されたパターンの像を、投影光学系（ＰＬ）を介して基板ステージ（２０）上に保持された第２物体（Ｗ）上に転写する露光装置に用いられるプログラムであって、前記投影光学系とは別個に設けられ、前記基板ステージ上に存在する所定のマークを検出するマーク検出系（ＡＳ）の検出中心と、前記投影光学系により投影される前記パターンの像の投影位置との位置関係であるベースライン量を求める手順と；計測要求に応じて前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮に関連して変動する物理量を計測する手順と；前記計測された物理量に基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングの補正、前記ベースライン量の補正、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係の補正のうちの少なくとも１つの補正処理を行う手順と；を前記露光装置のコンピュータに実行させるプログラムである。
【００４６】
これによれば、例えば第１物体の熱膨張量を計測し、その計測結果に基づいて先に求められたベースライン量の補正が必要であるか否かを判断することができ、従来の熱膨張量の推定値に基づいてベースライン量の補正時期を判断する場合に比べて最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができる。すなわち、第１物体の熱膨張量の実測値に基づいてベースライン量を補正するか否かを判断しているために、最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができ、結果として、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【００４７】
この場合において、請求項３１に記載のプログラムの如く、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する手順と；前記推定された伸縮量が前記ベースライン量に影響を与えるか否かを判別する手順と；前記判別結果として、前記推定された伸縮量が前記ベースライン量に影響を与える場合に、前記計測要求を出力する手順と；を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００４８】
上記請求項３０に記載のプログラムにおいて、請求項３２に記載のプログラムの如く、前記露光ビームの吸収によって生じる前記第１物体の伸縮量を推定する手順と；前記推定された伸縮量が所定値以上であるか否かを判別する手順と；前記判別結果として、前記推定された伸縮量が前記所定値以上の場合に、前記計測要求を出力する手順と；を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００４９】
上記請求項３０〜３２に記載の各プログラムにおいて、請求項３３に記載のプログラムの如く、前記計測された物理量に基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルを更新する手順を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００５０】
上記請求項３１及び３２に記載の各プログラムにおいて、請求項３４に記載のプログラムの如く、前記計測された物理量と前記推定された前記第１物体の伸縮量とを関連づけたログデータを、前記計測及び前記推定が行われる度に取得する手順を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００５１】
この場合において、請求項３５に記載のプログラムの如く、前記ログデータは、プロセス毎、露光装置毎、第１物体毎、及びパターン毎という複数のグループのうちの少なくとも１つのグループ毎に、あるいは前記複数のグループの組み合わせ毎に取得されることとすることができる。
【００５２】
上記請求項３４及び３５に記載の各プログラムにおいて、請求項３６に記載のプログラムの如く、前記ログデータに基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを含むデータテーブルを更新する手順を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００５３】
上記請求項３４〜３６に記載の各プログラムにおいて、請求項３７に記載のプログラムの如く、前記ログデータに基づいて、前記ベースライン量を求めるタイミングに関連するデータ、前記ベースライン量を補正するためのデータ、及び前記物理量と前記ベースライン量との間の相関関係を示すデータのうちの少なくとも１つを補正するための時定数を求める手順を前記コンピュータに更に実行させることとすることができる。
【００５４】
請求項３８に記載の発明は、請求項３０〜３７のいずれか一項に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００５５】
これによれば、請求項３０〜３７のいずれか一項に記載のプログラムが記録されているために、コンピュータに実行させることにより、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【００５６】
請求項３９に記載の発明は、請求項１８〜２９のいずれか一項に記載の露光装置（２０３、２０４、２０５、及び２０６）と；前記露光装置と通信手段（２１０）で接続され、前記露光装置からの情報に基づいて前記補正処理に関する情報を管理する管理装置（２０１）と；を備える露光システムである。
【００５７】
これによれば、例えば管理装置により、請求項１８〜２９のいずれか一項に記載の露光装置から通信手段を介してほぼリアルタイムに送られてくる補正処理に関する情報に基づいて、ベースライン量と物理量との相関関係が求められる場合には、複数台の露光装置が管理装置と接続されていると、管理装置が受信する補正処理に関する情報の情報量が多くなり、管理装置で得られるベースライン量と物理量との相関関係の精度が向上する。そして、露光装置では、管理装置で得られた精度の高い相関関係に基づいてベースライン量の補正時期を正確に判断することが可能となり、最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができる。従って、結果として各露光装置では、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明に係る投影露光方法によれば、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができるという効果がある。また、ベースラインを再計測すべきタイミングを常に最適化することができ、不必要なベースラインチェックを防止してスループットを向上させることもできる。
【００５９】
また、本発明に係るデバイス製造方法によれば、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができるという効果がある。
【００６０】
また、本発明に係る露光装置及び露光システムによれば、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができるという効果がある。
【００６１】
また、本発明に係るプログラム及び記録媒体によれば、露光装置の制御用コンピュータにセットした場合に、スループットを低下させずに、露光ビームのエネルギの一部が熱に変換されることに起因する露光精度の低下を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００６３】
図１には、本実施形態に係る露光システム２００の概略構成が示されている。この図１に示される露光システム２００は、一例として４台の露光装置（露光装置２０３、２０４、２０５、及び２０６）と、管理装置としてのホストコンピュータ２０１とを含んで構成され、各露光装置及びホストコンピュータ２０１はそれぞれＬＡＮケーブル２１０を介してオンライン接続されている。すなわち、各露光装置とホストコンピュータ２０１とでローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が構築されており、ＬＡＮケーブル２１０を介して互いに情報の送受信を行なうことができる。また、ホストコンピュータ２０１及び各露光装置には、通信用にそれぞれ個別のＩＤ（例えばプライベートなＩＰアドレス）が割り当てられている。
【００６４】
前記ホストコンピュータ２０１は、大容量の不図示の記憶装置を備え、各露光装置からの各種情報及び各種統計演算を行うためのデータ処理プログラムなどが格納されている。なお、各露光装置からの各種情報は、データ処理の効率化のためにデータベース化されている。また、ホストコンピュータ２０１は、ＬＡＮケーブル２１１を介して他のネットワーク（図示省略）に接続されており、アクセス権を有する管理者等がホストコンピュータ２０１及び各露光装置にアクセスできるようになっている。そこで、ホストコンピュータ２０１は、不正なアクセスを防止するためのファイヤーウォールとしての機能も有している。
【００６５】
ホストコンピュータ２０１と各露光装置との間の通信プロトコルについては、特定の通信プロトコルに限定されるものではなく、例えば、ＴＣＰ／ＩＰなどであっても良い。また、ホストコンピュータ２０１と各露光装置との間の通信仕様、例えば通信電文の構成、コマンドコード、及びチェックコードなどについては、任意に設定することができる。
【００６６】
図２には、前記露光装置２０３の概略構成が示されている。この露光装置２０３は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置、いわゆるスキャニング・ステッパである。
【００６７】
この露光装置２０３は、照明系ＩＯＰ、第１物体としてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、該レチクルステージＲＳＴを駆動するレチクルステージ駆動系２９、レチクルＲに形成されたパターンの像を第２物体としてのウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持して２次元平面（ＸＹ平面内）を移動する基板ステージとしてのＸＹステージ２０、ＸＹステージ２０を駆動するウエハステージ駆動系２２、及びこれらの制御系等を備えている。この制御系は、装置全体を統括制御する主制御装置２８を中心として構成されている。主制御装置２８には情報の記録が可能な記憶装置としてのハードディスク２７が併設されている。
【００６８】
前記照明系ＩＯＰは、図３に示されるように、ＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザなどから成る光源１と、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ、又は回折光学素子など）を含む照度均一化光学系２、リレー光学系７、レチクルブラインド及びコンデンサレンズ系（いずれも図示省略）等を含む照明光学系とから構成されている。なお、リレー光学系７は、２つのリレーレンズ（図示省略）を備えており、その２つのリレーレンズの間に前記レチクルブラインドが配置されている。
【００６９】
このようにして構成された照明系ＩＯＰの作用を簡単に説明すると、光源１で発生した露光ビームとしての照明光（以下、「照明光ＩＬ」と呼ぶ）は、照度均一化光学系２により照度分布がほぼ均一な光束に変換される。照度均一化光学系２から射出された照明光ＩＬは、透過率が大きく反射率が小さなビームスプリッタ６に至る。このビームスプリッタ６を透過した照明光ＩＬは、リレー光学系７、レチクルブラインドを通過してミラーＭによって光路が垂直下方に折り曲げられた後、コンデンサレンズ系を介してレチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクルＲ上の矩形スリット状の照明領域を均一な照度分布で照明する。一方、ビームスプリッタ６で反射されたパルス照明光ＩＬは、光電変換素子よりなるインテグレータセンサ５３で受光される。インテグレータセンサ５３から出力される信号（光電変換信号）は、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を介して主制御装置２８に供給される。インテグレータセンサ５３としては、例えば遠紫外域で感度があり、且つ光源１のパルス発光を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフォトダイオード等が使用できる。なお、このインテグレータセンサ５３の出力とレチクルＲに対する照射エネルギとの相関係数は予め求められて、ハードディスク２７に格納されているものとする。
【００７０】
図２に戻り、前記レチクルステージＲＳＴは、照明系ＩＯＰの図２における下方に配置されている。このレチクルステージＲＳＴ上には不図示のバキュームチャック等を介してレチクルＲが吸着保持されている。レチクルステージＲＳＴは、Ｙ軸方向（図２における紙面左右方向）、Ｘ軸方向（図２における紙面直交方向）及びθｚ方向（ＸＹ面に直交するＺ軸回りの回転方向）に微小駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここではＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。
【００７１】
レチクルステージＲＳＴ上にはレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）２１からのレーザビームを反射する移動鏡１５が固定されており、レチクルステージＲＳＴの移動面内の位置はレチクル干渉計２１によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。なお、実際には、レチクルステージＲＳＴ上にはＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、これらの移動鏡に対応してレチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計とが設けられているが、図２ではこれらが代表的に移動鏡１５、レチクル干渉計２１として示されている。また、例えば、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して、レチクル干渉計２１からのレーザビームを反射する反射面（移動鏡１５の反射面に相当）を形成しても良いし、あるいはＹ軸方向と直交する反射面（移動鏡）の代わりにコーナーキューブ型ミラーを用いても良い。ここで、レチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計の一方、例えばレチクルＹ干渉計は、測長軸を２軸有する２軸干渉計であり、このレチクルＹ干渉計の計測値に基づきレチクルステージＲＳＴのＹ位置に加え、θｚ方向の回転も計測できるようになっている。
【００７２】
前記レチクル干渉計２１からのレチクルステージＲＳＴの位置情報は主制御装置２８に送られ、主制御装置２８はこのレチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系２９を介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。
【００７３】
前記レチクルＲは、その一方の面（図２のレチクルステージＲＳＴに搭載されたときに下面となる面）の中央にパターン領域が形成され、パターン領域のＸ軸方向の両側には、少なくとも１対のレチクルアライメントマーク（いずれも図示省略）が形成されている。
【００７４】
前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図２における下方に、その光軸ＡＸｐの方向がＸＹ面に直交するＺ軸方向となるように配置されている。この投影光学系ＰＬとしては、ここでは両側テレセントリックな縮小系であって、Ｚ軸方向の共通の光軸ＡＸｐを有する複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が用いられている。また、前記レンズエレメントのうちの特定の複数枚は微動可能となっており、主制御装置２８からの指令に基づいて、図示しない結像特性補正コントローラによってその移動が制御され、投影光学系ＰＬの結像特性（光学特性の一部）、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲などを調整できるようになっている。さらに結像特性補正コントローラは、光源１の制御パラメータ（印加電圧など）を調整して、光源１から発振される照明光ＩＬの波長を所定範囲内でシフトさせることで、投影光学系ＰＬの結像特性を調整可能となっている。
【００７５】
前記ＸＹステージ２０は、実際には不図示のベース上をＹ軸方向に移動するＹステージと、このＹステージ上をＸ軸方向に移動するＸステージとで構成されているが、図２ではこれらがＸＹステージ２０として示されている。このＸＹステージ２０上にウエハテーブル１８が搭載され、このウエハテーブル１８上に不図示のウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着等によって保持されている。
【００７６】
ＸＹステージ２０は、走査方向（Ｙ軸方向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領域を前記照明領域と共役な投影光学系ＰＬの視野内の投影領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向（Ｘ軸方向）にも移動可能に構成されている。そして、ウエハＷ上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次ショットの露光のための走査開始位置（加速開始位置）まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。
【００７７】
前記ウエハテーブル１８は、ウエハＷを保持するウエハホルダをＺ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向（レベリング方向）に微小駆動するものである。さらに、例えばボイスコイルモータなどを用いて、ウエハテーブル１８をＸ軸方向及びＹ軸方向に微動可能で、かつＸＹ平面内で微小回転可能となるように構成しても良い。
【００７８】
ウエハテーブル１８の上面には、移動鏡２４が設けられており、この移動鏡２４にレーザビームを投射して、その反射光を受光することにより、ウエハテーブル１８のＸＹ面内の位置を計測するウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）２６が移動鏡２４の反射面に対向して設けられている。なお、実際には、移動鏡はＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡と、Ｙ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡とが設けられ、これに対応してウエハ干渉計もＸ方向位置計測用のＸウエハ干渉計とＹ方向位置計測用のＹウエハ干渉計とが設けられているが、図２ではこれらが代表して移動鏡２４、ウエハ干渉計２６として図示されている。また、例えばウエハテーブル１８の端面を鏡面加工して、ウエハ干渉計２６からのレーザビームを反射する反射面（移動鏡２４の反射面に相当）を形成しても良い。Ｘウエハ干渉計及びＹウエハ干渉計は測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハテーブル１８のＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。従って、以下の説明ではウエハ干渉計２６によって、ウエハテーブル１８のＸ、Ｙ、θｚ、θｙ、θｘの５自由度方向の位置が計測されるものとする。なお、このようにして計測されるＸ座標及びＹ座標よりなる座標系（Ｘ，Ｙ）を、以下ではステージ座標系とも呼ぶ。また、多軸干渉計は、ＸＹ面に対して４５°傾いてウエハテーブル１８に設置される反射面を介して、投影光学系ＰＬが載置される架台（不図示）に設置される反射面にレーザビームを照射し、その反射光を受光することにより、投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。
【００７９】
ウエハ干渉計２６の計測値は主制御装置２８に供給され、主制御装置２８はこのウエハ干渉計２６の計測値をモニタしつつ、ウエハステージ駆動系２２を介してＸＹステージ２０を駆動することにより、ウエハテーブル１８の位置制御が行われる。
【００８０】
また、ウエハテーブル１８上には、その表面がウエハＷの表面と同じ高さになるように基準板ＦＰが固定されている。この基準板ＦＰの表面には、後述するアライメント検出系のいわゆるベースライン計測等に用いられる基準マークを含む各種の基準マークが形成されている。
【００８１】
また、投影光学系ＰＬの鏡筒の側面には、オフ・アクシス方式のアライメント検出系ＡＳが取り付けられている。このアライメント検出系ＡＳとしては、例えば、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い光で照明し、ＣＣＤカメラなどで撮像したウエハＷ上のアライメントマーク（又は基準板ＦＰ上の基準マーク）の画像データを画像処理してマーク位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）系のオフアクシス・アライメントセンサが用いられている。なお、アライメント検出系ＡＳとしては画像処理方式を用いた検出系に限られるものではなく、例えばアライメントマークを回折格子とし、コヒーレントビームの照射によって回折格子から発生する同次数の回折光同士の干渉光、あるいは同一方向に回折する回折光同士の干渉光を基準格子に照射し、この基準格子から発生する光を検出する方式を用いた検出系などでも良い。
【００８２】
アライメント制御装置１６は、アライメント検出系ＡＳからの情報をＡ／Ｄ変換するとともに、ウエハ干渉計２６の計測値を参照してマーク位置を検出する。この検出結果はアライメント制御装置１６から主制御装置２８に供給されるようになっている。
【００８３】
さらに、本実施形態の露光装置２０３では、図示は省略されているが、レチクルＲの上方に、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に開示される、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ上のレチクルマーク又はレチクルステージＲＳＴ上の基準マーク（共に図示省略）と基準板ＦＰ上のマークとを同時に観察するための露光波長を用いた撮像検出方式のＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント顕微鏡が設けられている。これらのレチクルアライメント顕微鏡の検出信号は、アライメント制御装置１６を介して主制御装置２８に供給されるようになっている。
【００８４】
主制御装置２８は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、各種インターフェース等からなるいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含んで構成されている。また、主制御装置２８は、ＬＡＮアダプタ３０を介してＬＡＮケーブル２１０と接続されており、ホストコンピュータ２０１との通信を制御している。
【００８５】
前記ハードディスク２７には、主制御装置２８のＣＰＵが解読可能なコードで記述された、後述するベースライン量の補正などを行うプログラム（以下、「補正プログラム」ともいう）を含むプログラムが格納されている。
【００８６】
また、ハードディスク２７には、レチクルＲの熱膨張係数α、及びレチクルＲの温度変化とレチクルＲに対する照射エネルギの積算値である積算照射エネルギとの相関関係を示す近似式が格納されている。レチクルＲの温度変化と積算照射エネルギとの相関関係は、予め露光時と同じ条件で実測されたデータやシミュレーション結果等に基づいて求められる。さらに、ハードディスク２７には、レチクルＲの熱膨張量が、後述するベースライン計測で計測されたベースライン量に影響を与えるか否かを判断するための閾値ＬＢ（＞０）を含むデータテーブルが格納されている。
【００８７】
また、他の露光装置２０４〜２０６は、上述した露光装置２０３と同一の構成を有している。
【００８８】
ここで、本第１の実施形態で作成されるログデータについて説明する。ログデータには、一例として、露光装置を特定するための装置情報、プロセスを特定するためのプロセス情報、パターンを特定するためのパターン情報、使用したレチクルを特定するためのレチクル情報、レチクルの熱膨張量（伸縮量）の推定値、ベースラインチェックの結果に関する情報、転写されたショット領域の数を示す露光回数及びログデータの作成日等が含まれる。そして、過去のログデータ及びホストコンピュータ２０１から受信した他の露光装置２０４〜２０６でのログデータは、データベースとしてハードディスク２７に格納されている。
【００８９】
次に、前述のようにして構成された本第１の実施形態の露光装置２０３における露光処理動作について図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５のフローチャートは、露光処理の際に主制御装置２８のＣＰＵによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００９０】
ここでは、１ロットを構成する複数枚（ｍ枚（２≦ｍなる整数））のウエハＷk（ｋ＝１〜ｍ）上に、一例として第２層目以降のパターンをそれぞれ転写するものであり、前提条件として、各ウエハＷk上の複数のショット領域Ｓi（ｉ＝１、２、３、・・・・）には、それぞれ前層までのパターンとアライメントマークとがすでに形成されているものとする。
【００９１】
オペレータにより露光処理の開始が指示されると、ハードディスク２７に格納されている図４のフローチャートに対応するプログラム（以下、「露光処理プログラム」という）及び図５のフローチャートに対応するプログラム（補正プログラム）が、主制御装置２８のメインメモリ（不図示）にそれぞれロードされる。そして、主制御装置２８のＣＰＵのプログラムカウンタに露光処理プログラムの先頭アドレスがセットされ、図４の処理アルゴリズムがスタートする
【００９２】
ステップ４０１では、不図示のレチクルローダを用いてレチクルステージＲＳＴ上に指定されたレチクルＲをロードする。
【００９３】
次のステップ４０３では、ロードされたウエハがロット先頭から何枚目であるかを示すカウンタｋに１をセットし、不図示のウエハローダを用いてロット先頭のウエハＷ1をウエハテーブル１８上にロードする。
【００９４】
次のステップ４０５では、例えば、前述のレチクルアライメント顕微鏡（不図示）により投影光学系ＰＬを介して前述のレチクルアライメントマークのうち少なくとも一対のマークと対応して基準板ＦＰの表面に形成されている少なくとも一対の基準マークとの相対位置を検出する。そして、そのときのレチクル干渉計２１及びウエハ干渉計２６の測定値から、レチクル干渉計２１の測長軸によって規定されるレチクルステージ座標系と、ウエハ干渉計２６の測長軸によって規定されるウエハステージ座標系との関係を求める。すなわち、このようにして、レチクルアライメントを行なう。
【００９５】
次のステップ４０７では、ウエハ干渉計２６の計測値をモニタしつつウエハステージ駆動系２２を介してＸＹステージ２０を所定のベースライン量（設計値）分だけ移動し、アライメント検出系ＡＳの直下に基準板ＦＰを位置決めする。そして、アライメント検出系ＡＳを用いて基準板ＦＰの表面に形成されているベースライン計測用の基準マーク（不図示）を検出する。さらに、上記レチクルアライメント顕微鏡の各検出結果と、アライメント検出系ＡＳの検出結果と、それぞれの検出時のウエハ干渉計２６の計測値とに基づいて、レチクルパターンの投影位置とアライメント検出系ＡＳの検出中心との位置関係を示すベースライン量を計測する。すなわち、このようにしてベースライン計測を実行する。
【００９６】
次のステップ４０９では、ベースライン計測で得られたベースライン量（Ｂ0とする）をベースラインデータＢｄにセットする。
【００９７】
次のステップ４１０では、照明光ＩＬの照射履歴情報としての積算照射エネルギＰの値を０リセットする。また、露光回数Ｓの値を０リセットする。
【００９８】
次のステップ４１１では、ウエハＷk（この場合はｋ＝１）上の各ショット領域の設計上の配列座標に基づいて、ウエハステージ駆動系２２を介してウエハＷk上の予め選択したサンプルショット領域をアライメント検出系ＡＳの直下に順次位置決めしつつ、サンプルショット領域に付設されたアライメントマークの位置をアライメント検出系ＡＳの検出中心を基準として検出する。そして、この検出結果に基づいて、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに開示されるような最小自乗法を用いた統計演算を行って、全ショット領域の配列座標を算出する、いわゆるＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）演算を実行する。
【００９９】
次のステップ４１３では、露光対象となるショット領域の番号を示すカウンタｉに１をセットし、ウエハＷk上の最初のショット領域Ｓ1を露光対象領域とする。
【０１００】
次のステップ４１５では、ベースライン量の補正処理を行うサブルーチンの最初のステップ（図５のステップ４５１）に移行する。
【０１０１】
このステップ４５１では、ハードディスク２７に格納されているレチクルＲの温度変化と積算照射エネルギとの相関関係を示す近似式に基づいて、現時点での積算照射エネルギＰの値に対応するレチクルＲの温度変化ΔＴを求める。ここでは、積算照射エネルギＰの値は０であるために、レチクルＲの温度変化ΔＴは０である。
【０１０２】
次のステップ４５３では、レチクルＲの温度変化ΔＴに基づいて、レチクルＲの熱膨張量Ｌを推定する。ここでは、レチクルＲの温度変化ΔＴが０であるために熱膨張量Ｌは０と推定される。
【０１０３】
次のステップ４５５では、ハードディスク２７に格納されている最新の閾値ＬＢを読み出し、推定されたレチクルＲの熱膨張量（以下「推定熱膨張量」ともいう）Ｌがこの閾値ＬＢ（＞０）を超えているか否かを判断する。ここでは、推定熱膨張量Ｌは０であり閾値ＬＢ以下であるので、ベースラインチェックを行なう必要はなく、ステップ４５５での判断は否定され、サブルーチンからリターンする。
【０１０４】
図４に戻り、ステップ４１５では、サブルーチンからリターンするとステップ４１７に移行する。
【０１０５】
このステップ４１７では、前記ＥＧＡ演算にて算出されたショット領域の配列座標とベースラインデータＢｄ（ここでは、Ｂｄ＝Ｂ0）とに基づいて、ウエハＷkの位置がウエハＷk上の露光対象領域を露光するための加速開始位置（走査開始位置）となるようにＸＹステージ２０を移動するとともに、レチクルＲの位置が加速開始位置（走査開始位置）となるようにレチクルステージＲＳＴを移動する。
【０１０６】
次のステップ４１９では、レチクルステージＲＳＴとＸＹステージ２０の相対走査を開始する。そして両ステージがそれぞれの目標走査速度に達し、等速同期状態に達すると、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってレチクルＲのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。上記の相対走査は、ウエハ干渉計２６及びレチクル干渉計２１の計測値をモニタしつつ、ウエハステージ駆動系２２及びレチクルステージ駆動系２９を制御することにより行われる。そして、レチクルＲのパターン領域の異なる領域が照明光ＩＬで逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより走査露光が終了する。これにより、レチクルＲのパターンが投影光学系ＰＬを介してウエハＷk上の露光対象領域に転写される。
【０１０７】
次のステップ４２０では、ハードディスク２７に格納されているインテグレータセンサ５３の出力とレチクルＲに対する照射エネルギとの相関係数を取り出し、その相関係数とインテグレータセンサ５３からの検出信号とに基づいて、露光中のレチクルＲに対する照射エネルギを求め、積算照射エネルギＰに加算する。また、露光回数Ｓの値をインクリメント（＋１）する。
【０１０８】
次のステップ４２１では、カウンタｉの値を参照して、ウエハＷk上の全てのショット領域に転写が行われたか否かを判断する。ここでは、ｉ＝１、すなわち、最初のショット領域に対して転写が行なわれたのみであるので、ステップ４２１での判断は否定されステップ４２３に移行する。
【０１０９】
このステップ４２３では、カウンタｉの値をインクリメント（＋１）して、次のショット領域を露光対象領域とし、ステップ４１５に戻る。
【０１１０】
このステップ４１５では、ベースライン量の補正処理を行うサブルーチンの最初のステップ（図５のステップ４５１）に移行する。
【０１１１】
このステップ４５１では、ハードディスク２７に格納されているレチクルＲの温度変化と積算照射エネルギとの相関関係を示す近似式に基づいて、現時点での積算照射エネルギＰの値に対応するレチクルＲの温度変化ΔＴを求める。
【０１１２】
次のステップ４５３では、レチクルＲの温度変化ΔＴに基づいて、レチクルＲの熱膨張量Ｌを推定する。但し、ステッピング中は照明光による照明が中断されるため、一例として図６に示されるように、レチクルＲの温度は低下する。この低下する温度（以下、「低下温度」という）ＴDは、レチクルＲの物性値、レチクルＲと空気の温度、レチクルＲと空気との間の熱拡散係数、露光終了からの経過時間等を用いて数値解析にて求めることができる。そこで、次の露光開始時点でのレチクルＲの熱膨張量Ｌは、次の（１）式に基づいて推定される。この（１）式におけるαはレチクルＲの熱膨張係数であり、ｎは照明の中断回数（露光回数Ｓの値と同じ：この場合はｎ＝１）である。なお、本実施形態では、便宜上、ステッピング中及びウエハの交換中での照明の中断による低下温度はいつも同じＴDであるとしているが、これに限らず、照明の中断時間やレチクルＲと空気との温度差などによって変更するのが好ましい。
【０１１３】
L=α(ΔT-nTD)  ……（１）
【０１１４】
ステップ４５５では、推定熱膨張量Ｌが閾値ＬＢを超えているか否かを判断する。そして、推定熱膨張量Ｌが閾値ＬＢを超えている場合には、ステップ４５５での判断は肯定され、ベースラインチェックを行なうためにステップ４５７に移行する。なお、閾値ＬＢの値は不図示の入力手段及びホストコンピュータ２０１から変更可能である。
【０１１５】
このステップ４５７では、ベースラインチェックを行なう。すなわち、ステップ４０７と同様にして、アライメント検出系ＡＳのベースライン量ＢC（Ｃ＝１、２、・・・・・・）を求める。
【０１１６】
次のステップ４５８では、ベースラインチェックで得られたベースライン量ＢC（ここではＢ1）とベースラインデータＢｄとの差分を求め、所定の閾値ΔＢを超えるか否かを判断する。そして、ベースライン量ＢCとベースラインデータＢｄとの差分が閾値ΔＢを超える場合には、ステップ４５８での判断は肯定されステップ４５９に移行する。なお、閾値ΔＢの値は、ハードディスク２７に格納されているデータテーブルに記録されており、不図示の入力手段及びホストコンピュータ２０１から変更可能である。
【０１１７】
このステップ４５９では、ベースライン量ＢCをベースラインデータＢｄにセットする。すなわち、ベースラインデータＢｄを更新する。これによって、ベースライン量が補正されたこととなる。
【０１１８】
次のステップ４６１では、ログデータを作成する。すなわち、ベースラインチェックの結果に関する情報、露光装置２０３の装置情報、現在のプロセスのプロセス情報（どのレチクルが使用される工程であるか、照明条件、及び露光量等）、パターン情報（レチクルパターンのパターンニング（レチクル上でのパターン占有面積等）、及びそのパターンの反射率等）、レチクルＲのレチクル情報（レチクルの材質、厚み、及び熱膨張係数等）、推定熱膨張量Ｌ、露光回数及びログデータの作成日等をログデータとしてハードディスク２７に保存する。なお、ベースラインチェックの結果に関する情報には、ベースライン値ＢC（ここではＢ1）及び次の（２）式で示されるベースライン変化ΔＢが含まれる。
【０１１９】
ΔB=B1-B0  ……（２）
【０１２０】
次のステップ４６３では、上記ログデータをホストコンピュータ２０１に送信する。ホストコンピュータ２０１では、受信したログデータをデータベースに追加するとともに、受信したログデータから抽出したプロセス情報をキーとしてデータベースを検索し、現在のプロセスと同一プロセスでのログデータを抽出する。そして、それらのログデータに対して統計演算を行い、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を求めるとともに、その近似式を各露光装置に出力する。すなわち、最新のログデータを加味してレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を新たに求める（近似式の更新を行なう）。また、ホストコンピュータ２０１は、露光装置２０３から受信したログデータを所定のタイミングで他の露光装置２０４〜２０６のそれぞれに送信する。
【０１２１】
次のステップ４６５では、ホストコンピュータ２０１から受信したレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式をハードディスク２７に格納されているデータテーブルに記録する。そして、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式（ここでの近似式は、上記ステップ４６３にて説明した、更新された近似式を示す）に基づいて閾値ＬＢの更新を行なう。ここでは、一例として図７に示されるように、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式に基づいて、予め設定されているベースライン変化の許容限界値ΔＢMAXに対応する熱膨張量ＬMAXを算出し、ハードディスク２７に格納されているデータテーブル内の閾値ＬＢの値をＬMAXに更新する。また、更新した日付も同時にデータテーブルに記録される。さらに、更新された閾値ＬＢは、ホストコンピュータ２０１に送信される。なお、許容限界値ΔＢMAXは、ハードディスク２７に格納されているデータテーブルに記録されており、図示しない入力装置あるいはホストコンピュータ２０１から変更することができる。そして、サブルーチンからリターンする。
【０１２２】
図４に戻り、ステップ４１５では、サブルーチンからリターンするとステップ４１７に移行する。
【０１２３】
このステップ４１７では、前記ＥＧＡ演算で算出されたショット領域の配列座標とベースラインデータＢｄ（ここでは、Ｂｄ＝Ｂ1）とに基づいて、ウエハＷkの位置がウエハＷk上の露光対象領域を露光するための加速開始位置となるようにＸＹステージ２０を移動するとともに、レチクルＲの位置が加速開始位置となるようにレチクルステージＲＳＴを移動する。すなわち、ここでは、補正されたベースライン量に基づいて、ウエハＷkの位置制御が行なわれる。
【０１２４】
次のステップ４１９では、上述の如くして転写を行なう。
【０１２５】
次のステップ４２０では、上述の如くして露光中のレチクルＲに対する照射エネルギを求め、積算照射エネルギＰに加算する。また、露光回数Ｓの値をインクリメント（＋１）する。
【０１２６】
次のステップ４２１では、カウンタｉの値を参照して、ウエハＷk上の全てのショット領域に転写が行われたか否かを判断する。ここで、未転写のショット領域が存在するときは、ステップ４２１での判断は否定されステップ４２３に移行する。
【０１２７】
以下、ステップ４２１での判断が肯定されるまで、ステップ４１５→４１７→４１９→４２１→４２３の処理、判断を繰り返す。なお、図５のステップ４５５では、ベースライン量の補正がすでに行なわれている場合には、ステップ４５３で推定されたレチクルＲの熱膨張量Ｌと前回のベースライン量の補正時における推定熱膨張量との差が閾値ＬＢ（この閾値ＬＢは、前記ステップ４６５で更新された閾値ＬMAXである）を超えているか否かを判断することになる。つまり、ベースライン量の実測値に基づいて閾値ＬＢを更新していくことにより、ベースラインチェックのタイミングを最適化することができる。
【０１２８】
ウエハＷk上の全てのショット領域へのパターンの転写が終了すると、ステップ４２１での判断が肯定され、ステップ４２５に移行する。
【０１２９】
このステップ４２５では、不図示のウエハローダにウエハＷk（この場合はｋ＝１）のアンロードを指示する。これにより、ウエハＷkは、不図示のウエハローダにより、ウエハテーブル１８上からアンロードされた後、不図示のウエハ搬送系により、露光装置２０３にインラインにて接続されている不図示のコータ・デベロッパに搬送される。
【０１３０】
次のステップ４２７では、カウンタｋの値を参照し、ロットの全ウエハへのパターンの転写が終了したか否かを判断する。転写されていないウエハが残っている場合は、ステップ４２７での判断は否定され、ステップ４２９に移行する。
【０１３１】
このステップ４２９では、カウンタｋの値をインクリメント（＋１）するとともに、不図示のウエハローダを用いて次のウエハＷkをウエハテーブル１８上にロードする。そして、ステップ４１１に戻る。
【０１３２】
以下、ステップ４２７での判断が肯定されるまで、ステップ４１１〜４２９の処理、判断を繰り返す。
【０１３３】
全てのウエハへのパターンの転写が終了すると、ステップ４２７での判断が肯定され、処理を終了する。
【０１３４】
なお、図５のステップ４５８において、ベースライン量ＢCとベースラインデータＢｄとの差分が閾値ΔＢ以下の場合には、ステップ４５８での判断は否定され、ステップ４６１に移行する。すなわち、ベースラインデータＢｄの値は更新されない。しかしながら、この場合でもステップ４６１〜４６５の処理は実行されるようになっており、最新のベースライン計測値ＢCに基づいて常に既知の近似式（レチクル熱膨張量とベースライン変化との相関関係を表す近似式）、及び閾値ＬＢが更新されるようになっている。
【０１３５】
なお、他の露光装置２０４〜２０６では、露光装置２０３と同様にして露光処理動作が行なわれる。
【０１３６】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る露光装置では、主制御装置２８のＣＰＵ及び該ＣＰＵによって実行されるプログラムによって、ベースライン取得装置、監視装置、計測装置、補正装置、推定装置、テーブル更新装置、ログデータ取得装置が実現されている。すなわち、図４のステップ４０７の処理によってベースライン取得装置が、図５のステップ４５５の処理によって監視装置が、図５のステップ４５７の処理によって計測装置が、図５のステップ４５９の処理によって補正装置が、図５のステップ４５３の処理によって推定装置が、図５のステップ４６５の処理によってテーブル更新装置が、図５のステップ４６１の処理によってログデータ取得装置が実現されている。
【０１３７】
しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、上記の主制御装置２８のＣＰＵによるプログラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成することとしても良い。
【０１３８】
また、本第１の実施形態では、ハードディスク２７にインストールされているプログラムのうち、図５のフローチャートで示される処理に対応するプログラムによって補正プログラムが構成されている。
【０１３９】
さらに、本第１の実施形態では、図４のステップ４０７での処理によって、本発明に係る投影露光方法の第１工程が実施され、図５のステップ４５７での処理によって第２工程が実施され、図５のステップ４５９での処理によって第３工程が実施され、図５のステップ４５３での処理によって第４工程が実施され、図５のステップ４５５での処理によって第５工程が実施されている。
【０１４０】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る露光装置によると、主制御装置２８のＣＰＵによって、露光に先だってレチクルＲの熱膨張量が推定され、露光装置の使用の初期段階におけるベースライン計測時に計測されたベースライン量（以下「第１のベースライン量」ともいう）に影響を与えるか否かを判別される。その結果、計測ベースライン量（初期ベースライン量）に影響を与えると判別された場合には、ベースラインチェック（ベースラインの再計測）が行われ、レチクルＲの伸縮に関連して変動する物理量として、ベースライン量（以下「第２のベースライン量」ともいう）が再計測される。そして、第２のベースライン量と第１のベースライン量との差分に基づいて、第１のベースライン量を補正すべきか否かを判別する。すなわち、ベースライン量の実測値に基づいて、露光時のベースライン量の補正の必要性を判断しているために、常に最適なベースライン量を用いた計測を行なうことができる。また、第２のベースライン量に基づいて、上述の近似式や閾値ＬＢを更新するようにもしているので、最適なタイミングでベースライン量の再計測を行なうことができ、結果として、スループットを低下させずに、照明光ＩＬのエネルギの一部がレチクルＲに吸収されて熱に変換し、レチクルＲが熱膨張することに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【０１４１】
さらに、本第１の実施形態に係る露光システムによると、ホストコンピュータ２０１では、各露光装置からのプロセス毎のログデータに基づいて、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を求めているため、信頼性の高い相関関係を得ることができ、結果的に、各露光装置では、従来に比べてスループットを低下させることなく、レチクルＲの熱膨張に起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【０１４２】
なお、上記第１の実施形態では、ベースラインチェックの結果として得られたベースライン量ＢｃとベースラインデータＢｄとの差分が所定の値よりも小さい場合には、ベースラインデータＢｄは更新しない場合について説明したが、これに限らず、ベースラインチェックの結果として得られたベースライン量Ｂｃを無条件で新たなベースラインデータＢｄの値としても良い。
【０１４３】
また、上記第１の実施形態では、転写に先立って毎回、その時点でのレチクルＲの熱膨張量Ｌを推定し、その推定結果に基づいてベースラインチェックを行うか否かの判断しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ログデータを参照してレチクルＲの熱膨張量Ｌと露光回数との関係を求め、その関係に基づいてベースラインチェックが必要となる露光回数を推定し、カウンタｉの値がその露光回数になるまではベースラインチェックを行うか否かの判断を省略しても良い。さらに、最初のベースラインチェックを行ったときの露光回数がｎ回の場合に、そのベースラインチェック以降のｎ回分の露光に際しては、ベースラインチェックを行うか否かの判断を省いても良い。これによって、スループットの低下を更に防止することが可能となる。
【０１４４】
また、上記第１の実施形態では、ベースラインチェックを行なう度に、閾値ＬＢの更新を行なっているが、これに限らず、例えば所定のベースラインチェック回数毎に閾値ＬＢの更新を行なっても良い。
【０１４５】
さらに、上記第１の実施形態では、レチクルＲの熱膨張量の推定値に基づいて、ベースライン量の計測を行うか否かを判断しているが、これに限らず、例えば積算照射エネルギＰの値、転写したショット領域の数、照明光ＩＬの照射時間など、照明光ＩＬの照射履歴に基づいてベースライン量の計測を行うか否かを判断しても良い。照明光ＩＬの照射履歴は、レチクルＲの熱膨張量と関連しているためである。
【０１４６】
なお、ステップ４６１〜４６５に記載しているように、ログデータや更新された近似式や閾値ＬＢを管理することによって、使用するレチクル毎（プロセス情報毎）や、露光装置毎に、常に使用する近似式や閾値ＬＢを最適化するようにしても良い。また、上記情報を管理することによって、露光装置とプロセス（使用レチクル）との種々の組み合わせ毎に、上記近似式や閾値の最適化を図るようにしても良い。
【０１４７】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図８に基づいて説明する。この第２の実施形態は、各露光装置のハードディスク２７にインストールされている補正プログラムの一部が前述した第１の実施形態に係る露光システム２００と異なる点に特徴を有する。その他、露光システム、露光装置の構成などは、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１４８】
本第２の実施形態で用いられるログデータについて説明する。ログデータには、一例として、露光装置を特定するための装置情報、プロセスを特定するためのプロセス情報、パターンを特定するためのパターン情報、使用したレチクルを特定するためのレチクル情報、レチクルの熱膨張量の推定値、レチクルの熱膨張量の計測値、露光回数及びログデータの取得日等が含まれる。そして、過去のログデータ及びホストコンピュータ２０１から受信した他の露光装置２０４〜２０６でのログデータは、ハードディスク２７に格納されている。
【０１４９】
次に、露光装置２０３における露光処理動作について図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９のフローチャートは、露光処理の際に主制御装置２８のＣＰＵによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【０１５０】
そして、第１の実施形態と同様に、１ロットを構成する複数枚（ｍ枚（２≦ｍなる整数））のウエハＷk（ｋ＝１〜ｍ）上に、一例として第２層目以降のパターンをそれぞれ転写するものであり、前提条件として、各ウエハＷk上の複数のショット領域Ｓi（ｉ＝１、２、３、・・・・）には、それぞれ前層までのパターンとアライメントマークとがすでに形成されているものとする。
【０１５１】
なお、ホストコンピュータ２０１では、露光装置２０３でのプロセスと同一のプロセス情報をキーとしてデータベースを検索し、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を算出し、露光装置２０３に送信しているものとする。そして、露光装置２０３のハードディスク２７に格納されているデータテーブルには、ホストコンピュータ２０１から受信した上記近似式が記録されているものとする。
【０１５２】
図８のステップ５０１〜ステップ５１４では、第１の実施形態におけるステップ４０１〜ステップ４１４と同様の処理を行なう。
【０１５３】
次のステップ５１５では、ベースライン量の補正処理を行うサブルーチンの最初のステップ（図９のステップ５５１）に移行する。
【０１５４】
このステップ５５１では、ハードディスク２７に格納されているレチクルＲの温度変化と積算照射エネルギとの相関関係を参照し、現時点での積算照射エネルギＰの値に対応するレチクルＲの温度変化ΔＴを求める。
【０１５５】
次のステップ５５３では、レチクルＲの温度変化ΔＴに基づいて、第１の実施形態と同様にしてレチクルＲの熱膨張量Ｌを推定する。
【０１５６】
次のステップ５５５では、ハードディスク２７に格納されているデータテーブル内の閾値ＬＢを読み出し、推定熱膨張量Ｌが閾値ＬＢ（＞０）を超えているか否かを判断する。ここでは、推定熱膨張量Ｌは０であり閾値ＬＢ以下であるので、ステップ５５５での判断は否定され、サブルーチンからリターンする。
【０１５７】
図８に戻り、ステップ５１５では、サブルーチンからリターンするとステップ５１７に移行する。
【０１５８】
ステップ５１７〜５２０では、第１の実施形態におけるステップ４１７〜ステップ４２０と同様の処理を行なう。
【０１５９】
次のステップ５２１では、カウンタｉの値を参照し、全てのショット領域に転写が行われたか否かを判断する。ここでは、ｉ＝１、すなわち、最初のショット領域に対して転写が行なわれたのみであるので、ステップ５２１での判断は否定されステップ５２３に移行する。
【０１６０】
ステップ５２３では、カウンタｉの値をインクリメント（＋１）して、次のショット領域を露光対象領域とし、ステップ５１５に戻る。
【０１６１】
次のステップ５１５では、ベースライン量の補正処理を行うサブルーチンの最初のステップ（図９のステップ５５１）に移行する。
【０１６２】
このステップ５５１では、ハードディスク２７に格納されているレチクルＲの温度変化と積算照射エネルギとの相関関係を参照し、現時点での積算照射エネルギＰの値に対応するレチクルＲの温度変化ΔＴを求める。
【０１６３】
次のステップ５５３では、レチクルＲの温度変化ΔＴに基づいて、第１の実施形態と同様にしてレチクルＲの熱膨張量Ｌを推定する。
【０１６４】
次のステップ５５５では、ハードディスク２７に格納されているデータテーブル内の閾値ＬＢを読み出し、推定熱膨張量Ｌが閾値ＬＢ（＞０）を超えているか否かを判断する。、推定熱膨張量Ｌが閾値ＬＢを超えている場合は、ステップ５５５での判断は肯定され、ステップ５５７に移行する。
【０１６５】
このステップ５５７では、レチクルＲの熱膨張量を計測する。ここでは、例えば、レチクルＲに形成されている所定のマーク間の距離を計測し、レチクルＲの熱膨張量を求めても良い。
【０１６６】
次のステップ５５９では、ハードディスク２７に格納されているデータテーブルからレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を読み出し、その近似式に基づいて、上記計測されたレチクルＲの熱膨張量に対応するベースライン変化ΔＢｓを求める。
【０１６７】
次のステップ５６０では、ベースライン変化ΔＢｓが所定の閾値ＬＸを超えるか否かを判断する。ここで、ベースライン変化ΔＢｓが所定の閾値ＬＸを超える場合には、ステップ５６０での判断は肯定され、ステップ５６１に移行する。
【０１６８】
このステップ５６１では、ベースラインデータＢｄにベースライン変化ΔＢを加算する。すなわち、ベースラインデータＢｄは更新される。これによって、ベースライン量が補正されたこととなる。
【０１６９】
次のステップ５６３では、前述の第１の実施形態で述べたのと同様にログデータを作成する。すなわち、露光装置２０３の装置情報、現在のプロセスのプロセス情報、パターン情報、レチクルＲのレチクル情報、レチクルＲの熱膨張量の推定値、レチクルＲの熱膨張量の計測値、ベースライン変化ΔＢｓ、ベースラインデータＢｄ、露光回数及びログデータの取得日等をログデータとしてハードディスク２７に保存する。
【０１７０】
次のステップ５６５では、上記ログデータをホストコンピュータ２０１に送信する。ホストコンピュータ２０１では、受信したログデータをデータベースに追加するとともに、第１の実施形態と同様にしてレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を求めるとともに、その近似式を各露光装置に出力する。
【０１７１】
次のステップ５６７では、ホストコンピュータ２０１から受信したレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式をハードディスク２７に格納されているデータテーブルに記録する。そして、第１の実施形態と同様にして閾値ＬＢの更新を行なう。そして、サブルーチンからリターンする。
【０１７２】
図８に戻り、ステップ５１５では、サブルーチンからリターンするとステップ５１７に移行する。
【０１７３】
ステップ５１７〜５２０では、第１の実施形態におけるステップ４１７〜ステップ４２０と同様の処理を行なう。
【０１７４】
次のステップ５２１では、カウンタｉの値を参照し、全てのショット領域に転写が行われたか否かを判断する。そして、ステップ５２１での判断が肯定されるまで、ステップ５１５→５１７→５１９→５２１→５２３の処理、判断を繰り返す。なお、図９のステップ５５５では、ベースライン量の補正がすでに行なわれている場合には、ステップ５５３で推定されたレチクルＲの熱膨張量Ｌと前回のベースライン量の補正時における推定熱膨張量（又は熱膨張量の計測値）との差が閾値ＬＢを超えているか否かを判断する。
【０１７５】
ウエハＷk上の全てのショット領域へのパターンの転写が終了すると、ステップ５２１での判断が肯定され、ステップ５２５に移行する。
【０１７６】
このステップ５２５では、第１の実施形態におけるステップ４２５と同様にしてウエハＷkをウエハテーブル１８上からアンロードする。
【０１７７】
次のステップ５２７では、カウンタｋの値を参照し、ロットの全ウエハへのパターンの転写が終了したか否かを判断する。転写されていないウエハが残っている場合は、ステップ５２７での判断は否定され、ステップ５２９に移行する。
【０１７８】
このステップ５２９では、カウンタｋの値をインクリメント（＋１）するとともに、不図示のウエハローダを用いて次のウエハＷkをウエハテーブル１８上にロードする。そして、ステップ５１１に戻る。
【０１７９】
以下、ステップ５２７での判断が肯定されるまで、ステップ５１１〜５２９の処理、判断を繰り返す。
【０１８０】
全てのウエハへのパターンの転写が終了すると、ステップ５２７での判断が肯定され、処理を終了する。
【０１８１】
なお、ステップ５６０において、ベースライン変化ΔＢｓが閾値ＬＸ以下の場合には、ステップ５６０での判断は否定され、ステップ５６３に移行する。すなわち、ベースラインデータＢｄの値は更新されない。
【０１８２】
なお、他の露光装置２０４〜２０６では、露光装置２０３と同様にして露光処理動作が行なわれる。
【０１８３】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る露光装置では、主制御装置２８のＣＰＵ及び該ＣＰＵによって実行されるプログラムによって、ベースライン取得装置、監視装置、計測装置、補正装置、推定装置、テーブル更新装置及びログデータ取得装置が構成されている。すなわち、図８のステップ５０７の処理によってベースライン取得装置が、図９のステップ５５５の処理によって監視装置が、図９のステップ５５７の処理によって計測装置が、図９のステップ５６１の処理によって補正装置が、図９のステップ５５３の処理によって推定装置が、図９のステップ５６７の処理によってテーブル更新装置が、図９のステップ５６３の処理によってログデータ取得装置が実現されている。
【０１８４】
しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、上記の主制御装置２８のＣＰＵによるプログラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成することとしても良い。
【０１８５】
また、本第２の実施形態では、ハードディスク２７にインストールされているプログラムのうち、図９のフローチャートで示される処理に対応するプログラムによって補正プログラムが構成されている。
【０１８６】
さらに、本第２の実施形態では、図８のステップ５０７での処理によって、本発明に係る投影露光方法の第１工程が実施され、図９のステップ５５７での処理によって第２工程が実施され、図９のステップ５６１での処理によって第３工程が実施され、図９のステップ５５３での処理によって第４工程が実施され、図９のステップ５５５での処理によって第５工程が実施されている。
【０１８７】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る露光装置によると、主制御装置２８のＣＰＵによって、露光に先だってレチクルＲの熱膨張量が推定され、ベースライン計測時に計測されたベースライン量に影響を与えるか否かを判別される。その結果、計測ベースライン量に影響を与えると判別された場合には、レチクルＲの伸縮に関連して変動する物理量として、レチクルＲの熱膨張量が計測される。そして、その計測結果から得られるベースライン量の変化に基づいて、ベースライン量を補正する。すなわち、レチクルＲの熱膨張量の実測値に基づいて、露光時のベースライン量を補正するか否かを判断しているために、最適なタイミングでベースライン量の補正を行なうことができ、結果として、スループットを低下させずに、照明光ＩＬのエネルギの一部がレチクルＲに吸収されて熱に変換し、レチクルＲが熱膨張することに起因する露光精度の低下を防止することが可能となる。
【０１８８】
また、本第２の実施形態に係る露光システムによると、ホストコンピュータ２０１では、各露光装置からのログデータに基づいて、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式を求めているため、各露光装置では、前記第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１８９】
さらに、上記第２の実施形態では、露光に先立って毎回、その時点でのレチクルＲの熱膨張量Ｌを推定し、その推定結果に基づいてレチクルＲの熱膨張量を計測するか否かの判断しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ログデータを参照してレチクルＲの熱膨張量Ｌと露光回数との関係を求め、その関係に基づいて熱膨張量の計測が必要となる露光回数を推定し、カウンタｉの値がその露光回数になるまでは熱膨張量の計測を行うか否かの判断を省略しても良い。さらに、最初の熱膨張量の計測を行ったときの露光回数がｎ回の場合に、その熱膨張量の計測以降のｎ回分の露光に際しては、熱膨張量の計測を行うか否かの判断を省いても良い。これによって、スループットの低下を更に防止することが可能となる。
【０１９０】
また、上記第２の実施形態では、ベースライン変化ΔＢｓが所定の値よりも小さい場合には、ベースラインデータＢｄは更新しない場合について説明したが、これに限らず、得られたベースライン変化ΔＢｓを無条件でベースラインデータＢｄに加算しても良い。
【０１９１】
さらに、上記第２の実施形態では、ベースライン変化ΔＢｓの値によって、ベースラインデータＢｄを更新するか否かを判断する場合について説明したが、これに限らず、レチクルＲの熱膨張量の計測値によって、ベースラインデータＢｄを更新するか否かを判断しても良い。
【０１９２】
また、上記第２の実施形態では、レチクルＲの熱膨張量の計測を行なう度に、閾値ＬＢの更新を行なっているが、これに限らず、例えば所定の計測回数毎に閾値ＬＢの更新を行なっても良い。
【０１９３】
また、上記第２の実施形態では、ベースライン計測（図８のステップ５０７）は、レチクルＲがロードされた際に、レチクルアライメントに続いて１回のみ行われる場合について説明したが、これに限らず、得られたベースライン変化ΔＢｓの値に基づいて、ベースライン計測の実施タイミングを変更しても良い。
【０１９４】
さらに、上記第２の実施形態では、レチクルＲの熱膨張量の推定値に基づいて、レチクルＲの熱膨張量の計測を行うか否かを判断しているが、これに限らず、例えば積算照射エネルギＰの値、転写したショット領域の数、照明光ＩＬの照射時間など、照明光ＩＬの照射履歴に基づいてレチクルＲの熱膨張量の計測を行うか否かを判断しても良い。照明光ＩＬの照射履歴は、レチクルＲの熱膨張量と関連しているためである。
【０１９５】
また、上記各実施形態では、積算照射エネルギＰの値からレチクルＲの温度変化ΔＴを求め、その温度変化ΔＴからレチクルＲの熱膨張量を推定しているが、これに限らず、積算照射エネルギＰの値から直接レチクルＲの熱膨張量を推定しても良い。但し、この場合には、予め積算照射エネルギとレチクルＲの熱膨張量との関係を求めておく必要があるとともに、露光中断による温度低下の影響を考慮するための処理が必要となる。さらに、積算照射エネルギの代わりに、転写したショット領域の数、照明光ＩＬの照射時間などの履歴情報からレチクルＲの熱膨張量を推定しても良い。
【０１９６】
なお、上記各実施形態では、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を求める際に、ホストコンピュータ２０１では、プロセス情報のみをキーにしてデータベースを検索しているが、これに限らず、例えば、プロセス情報、装置情報、レチクル情報、パターン情報という複数の情報のうちの少なくとも１つの情報、あるいは複数の情報の組み合わせをキーにしても良い。また、予めキーとなる情報を決めていても良いが、ログデータの取得件数に応じてキーとなる情報を変更、追加しても良い。また、キーとなる情報は、各露光装置で同一である必要はない。例えば、露光装置２０３についてはプロセス情報のみをキーとし、露光装置２０４についてはプロセス情報と装置情報とをキーとしても良い。要するに、できるだけ精度良くレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を求めるのが目的であるからである。
【０１９７】
なお、上記各実施形態では、ホストコンピュータ２０１を介して他の露光装置で作成されたログデータを取得しているが、これに限らず、他の露光装置から直接、ログデータを取得しても良い。なお、この場合には、露光装置間の通信ができるような通信仕様にする必要がある。
【０１９８】
また、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１及び各露光装置では、ログデータに基づいて、例えばプロセス毎、装置毎、パターン毎及びレチクル毎に個別のデータベースを作成しても良い。これによって、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を短時間で求めることが可能となる。
【０１９９】
さらに、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１では、ログデータに基づいて、ベースライン計測を行うタイミングに関連するデータ、ベースライン量を補正するためのデータ、レチクルの熱膨張量とベースライン量との相関関係を示すデータを更新しても良い。これによって、ホストコンピュータ２０１から各露光装置に送信するデータ量が減少し、ＬＡＮにおけるトラフィックが少なくなり、露光装置の接続台数が増加してもリアルタイム通信が可能となる。
【０２００】
また、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１では、ログデータに基づいて、ベースライン計測を行うタイミングに関連するデータ、ベースライン量を補正するためのデータ、レチクルの熱膨張量とベースライン量との相関関係を示すデータを補正するための時定数を求めても良い。特に、レチクルの熱膨張量に対する各データの変化が単純な場合には、ホストコンピュータ２０１での負荷を低減することができる。
【０２０１】
なお、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１にて行われている各種演算処理の一部あるいは全てを各露光装置でそれぞれ行っても良い。例えば、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を示す近似式は、ホストコンピュータ２０１にて求められているが、主制御装置２８がハードディスク２７に格納されているログデータを用いて上記近似式を求めても良い。この場合には、ホストコンピュータ２０１と各露光装置とは必ずしも接続されていなくても良い。また、他の露光装置でのログデータを必要としない場合には、その露光装置は他の露光装置とは必ずしも接続されていなくても良い。
【０２０２】
さらに、上記各実施形態において、レチクルパターンを転写した後、重ね合わせ精度を計測し、その計測結果をログデータに付加しても良い。レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を求める際に、上記計測結果を加味することにより、相関関係の精度が向上するからである。また、重ね合わせ精度の計測結果に基づいてレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係及びそれに関連するデータを補正しても良い。
【０２０３】
なお、上記各実施形態では、レチクルＲに対する積算照射エネルギに基づいてレチクルＲの温度変化を求める場合について説明しているが、これに限らず、例えば特開平６−３４９７０３号公報に開示されているように、レチクルＲから発生される赤外線を計測してレチクルＲの温度変化を求めても良い。
【０２０４】
さらに、照明光による温度変化は、投影光学系ＰＬにおいても生じる。そして、投影光学系ＰＬの温度が変化すると投影光学系ＰＬの結像特性が変化し、露光精度に影響を与える。そこで、上記各実施形態において、例えば露光に先だって、所定の計算式を用いて投影光学系ＰＬの温度変化に起因する結像特性の変化を求め、その結像特性の変化を補正するように投影光学系ＰＬを調整することにより、さらに露光精度を向上させることができる。
【０２０５】
また、上記各実施形態では、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係に基づいてベースライン量の補正を行なっているが、これに限らず、例えばレチクルの温度変化とベースライン変化との相関関係に基づいてベースライン量の補正を行なっても良い。要するに、レチクルの伸縮に関連して変動する計測可能な物理量とベースライン変化との相関関係が得られれば良いからである。
【０２０６】
さらに、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１は、接続可能な担当者の情報機器（例えば、コンピュータ、携帯電話、及びＰＨＳ等）からの要求によりログデータ及びその一部等をアップロードすることが可能である。また、レチクルＲの熱膨張量あるいは温度変化が異常に大きい場合には、ディスプレイ（モニター）への警告表示、あるいはインターネット又は携帯電話等によって、担当者にアシストの必要性を通知しても良い。さらにこの場合、前記ログデータやその他の関連する情報を一緒に通知すると良い。これにより、解析に必要な情報の収集時間だけでなく、その準備期間も短縮でき、露光装置の停止期間の短縮、すなわち稼働率の向上を図ることが可能となる。
【０２０７】
なお、上記各実施形態において、ホストコンピュータ２０１では、レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係の精度を統計演算によって評価し、その評価結果に基づいて、各露光装置に対してベースライン量の補正を上記第１の実施形態の如くして行なうか、上記第２の実施形態の如くして行なうかを指示しても良い。
【０２０８】
さらに、上記各実施形態において、他の露光システムとネットワークで接続し、ホストコンピュータ２０１では、他の露光システムでの情報を参照してレチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係を求めても良い。これによって、前記相関関係の精度を更に向上させることが可能となる。
【０２０９】
なお、上記各実施形態では、ホストコンピュータ２０１と各露光装置とは、ＬＡＮケーブル２１０を介して接続されている場合について説明したが、これに限らず、例えば公衆回線等で接続されていても良い。また、無線通信によってＬＡＮが構築されていても良い。要するに、情報の送受信ができれば良いからである。
【０２１０】
また、上記各実施形態において、各露光装置で行なわれている処理は、必ずしも同一プロセスでなくとも良い。
【０２１１】
なお、上記各実施形態では、露光システムを構成する露光装置が４台の場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは勿論である。
【０２１２】
さらに、上記各実施形態では、主制御装置２８のＣＰＵで実行されるプログラムは、ハードディスク２７に予めインストールされているが、これに限らず、他の情報記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、フレキシブルディスク、メモリカード等）に予めインストールされていても良い。要するに、主制御装置２８のメインメモリにロード可能であれば良い。
【０２１３】
さらに、上記実施形態では、ショット領域の配列座標を算出する際のＥＧＡ方式として、特開昭６１−４４４２９号公報などに開示されるような最小自乗法を用いた統計演算を行う方式を採用しているが、例えば座標値を算出すべきショット領域と各サンプルショット領域との距離に応じた重み係数を用いる、いわゆる重み付けＥＧＡ方式、あるいは各サンプルショット領域で複数のアライメントマークを検出して各ショット領域の回転誤差や倍率誤差などのショットファクターを考慮して座標値を決定する、いわゆる多点ＥＧＡ方式などでも良い。また、アライメント方式はＥＧＡ方式に限られるものではなく、例えば各ショット領域の設計位置情報とベースライン量とに基づいてアライメント検出系ＡＳに対して各ショット領域のアライメントマークを位置決めするとともに、アライメント検出系ＡＳによって検出されるアライメントマークの位置ずれ量を統計演算し、前述の座標値の代わりに各ショット領域毎のオフセット量を求める方式でも良い。
【０２１４】
さらに、上記各実施形態では、第２物体としてフォトレジストを感光層とするウエハが用いられる場合について説明したが、感光層はフォトレジストに限らず、光（エネルギ）の照射によって像（潜像及び顕像）が形成されるものであれば良い。例えば、光照射によって着色したり、屈折率、透過率及び反射率等が変化する感光層であっても良い。さらに、光磁気記録層などであっても良く、従って、感光層が形成される物体もウエハ又はガラスプレート等に限らない。
【０２１５】
さらに、上記各実施形態では、レチクルＲの伸縮に関連して変動する物理量がベースライン量及びレチクルＲの熱膨張量の場合についてそれぞれ説明したが、本発明がこれらに限定されるものではない。要するに、ベースライン量に影響を及ぼす物理量、あるいはその物理量に変換可能な物理量であれば良い。
【０２１６】
また、上記各実施形態では、本発明がステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置に適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないのは勿論である。すなわち、ステップ・アンド・リピート方式、ステップ・アンド・スティッチ方式、ミラープロジェクション・アライナー、及びフォトリピータなどにも好適に適用することができる。この場合には、各方式に対応したパターン形成部材が第１物体として用いられることとなる。さらに、投影光学系ＰＬは、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれでもよいし、縮小系、等倍系、及び拡大系のいずれでも良い。
【０２１７】
さらに、本発明が適用される露光装置の光源は、ＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザに限らず、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）、あるいは他の真空紫外域のパルスレーザ光源であっても良い。この他、露光用照明光として、例えば、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０２１８】
また、本発明は、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子、プラズマディスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気へッドの製造に用いられる、デバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなどの製造、さらにはマスク又はレチクルの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。
【０２１９】
《デバイス製造方法》
次に、上で説明した露光装置及び投影露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態を説明する。
【０２２０】
図１０には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、ＤＮＡチップ、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図１０に示されるように、まず、ステップ３０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ３０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【０２２１】
次に、ステップ３０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ３０１〜ステップ３０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ３０５（デバイス組立ステップ）において、ステップ３０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップ３０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。
【０２２２】
最後に、ステップ３０６（検査ステップ）において、ステップ３０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０２２３】
図１１には、半導体デバイスの場合における、上記ステップ３０４の詳細なフロー例が示されている。図１１において、ステップ３１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ３１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ３１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ３１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ３１１〜ステップ３１４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０２２４】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ３１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ３１６（露光ステップ）において、前述した露光装置及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ３１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップ３１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ３１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０２２５】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【０２２６】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップ３１６）において、前記の露光装置及び上で説明した投影露光方法を用いて精度良く露光が行なわれるので、微細パターンを有するデバイスの歩留まりを向上させることができ、その生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る露光システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の露光システムに用いられる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の露光装置における照明系ＩＯＰの具体的構成の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る投影露光方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４のベースライン量の補正処理（ステップ４１５）を説明するためのサブルーチンのフローチャートである。
【図６】露光処理におけるレチクルの温度変化を説明するための図である。
【図７】レチクルの熱膨張量とベースライン変化との相関関係から閾値を求める方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る投影露光方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のベースライン量の補正処理（ステップ５１５）を説明するためのサブルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０のステップ３０４における処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２８】
２０…ＸＹステージ（基板ステージ）、２７…ハードディスク（記憶装置）、２８…主制御装置（ベースライン取得装置、監視装置、計測装置、補正装置、推定装置、テーブル更新装置、ログデータ取得装置）、２００…露光システム、２０１…ホストコンピュータ（管理装置）、２０３〜２０６…露光装置、２１０…ＬＡＮケーブル（通信手段）、ＡＳ…アライメント検出系（マーク検出系）、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル（第１物体）、Ｗ…ウエハ（第２物体）。
【図１】
2005064371.tif 000003
【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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