(57)【要約】【課題】誤った面位置情報の検出に起因してウエハ上の特定のショット領域がデフォーカス状態で露光されるのを効果的に抑制する。【解決手段】ウエハ上の前ショットを露光後次ショットを露光する前に、投影光学系の像面近傍の面上におけるマスクパターンの投影領域を含む領域内に投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から複数の結像光束をそれぞれ照射し、複数の結像光束の照射点のうちの少なくとも１つにおける反射光束を受光しウエハの第１の面位置情報を得る（ステップ１１１）。また、前ショットを露光する際に求められたウエハの第２の面位置情報と前記第１の面位置情報との差ΔＺを所定の閾値ＳＺと比較する（ステップ１１２）。この比較により、差が閾値を越えていた場合には、次ショットの露光開始までにウエハの面位置が投影光学系の結像面の近傍に位置するようなウエハの位置制御を実行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを投影光学系を介して物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光方法であって、
前記複数の区画領域のうち、第１の区画領域を露光後第２の区画領域を露光する前に、前記投影光学系の像面近傍における前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から結像光束を照射し、前記結像光束の照射点における反射光束を受光して前記投影光学系の光軸方向に関する前記物体の第１位置情報を得る工程と；
前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域を露光する際に求められた前記光軸方向に関する前記物体の第２位置情報と前記第１位置情報との差を、所定の閾値と比較する工程と；を含む露光方法。
【請求項２】
前記結像光束は、前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から複数照射され、
前記複数の結像光束の照射点は、前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内にマトリクス状に形成され、
前記比較は、前記複数の結像光束のうち、特定の結像光束の前記物体の表面からの反射光束が、前記複数の結像光束に個別に対応して設けられたマトリクス状配置の複数のセンサのうちの隣接行又は隣接列のセンサで受光される、ピッチずれ現象の発生を防止するために行われることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記第２の区画領域は、露光される前に、前記投影光学系の像面近傍に前記複数の結像光束と同時に照射される前記ピッチずれ現象検出用の光束の前記物体の表面からの反射光束が対応するセンサで受光されない、前記物体の周辺部に位置する区画領域であることを特徴とする請求項２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記物体は、円形の物体であり、前記第２の区画領域は、前記物体の周辺部に位置し、他の区画領域と形状が異なる区画領域であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域は、前記第２の区画領域の直前に露光が行われた前記第１の区画領域を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域は、前記物体上で前記第２の区画領域に隣接する区画領域を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記比較の結果、前記差が前記閾値を超えている場合に、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写に先立って、前記物体を前記光軸に直交する面内で移動し、前記複数の結像光束のうちの少なくとも１つの前記物体の表面からの反射光束の受光結果に基づいて前記物体の前記光軸方向の位置を調整し、その調整後の前記物体の前記光軸方向の位置を維持した状態で、前記第１位置情報を取得した際に前記物体が位置していた位置に前記物体を再度移動する工程を、更に含む請求項２〜６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
前記閾値は、１０μｍより大きくかつ３００μｍ以下の値であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項９】
所定のパターンを投影光学系を介して物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、
前記物体が載置され、移動可能なテーブルと；
前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から結像光束を照射する照射系と、前記結像光束の前記物体の表面からの反射光束を受光可能な受光器を含む受光系とを有する焦点位置検出系と；
前記複数の区画領域のうち、第１の区画領域を露光後第２の区画領域を露光する前に、前記焦点位置検出系を用いて前記投影光学系の光軸方向に関する前記物体の第１位置情報を検出し、前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域の露光の際に前記焦点位置検出系により前記物体に照射された前記結像光束の前記物体の表面からの反射光束の受光結果に基づいて得られた前記光軸方向に関する前記物体の第２位置情報と前記第１位置情報との差を、所定の閾値と比較する比較装置と；
前記第２の区画領域の露光の開始までの前記テーブルの位置制御を、前記比較装置の比較結果に応じて実行する制御装置と；を備える露光装置。
【請求項１０】
前記照射系は、前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から複数の結像光束を照射し、
前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内に前記複数の結像光束が照射される複数の照射点がマトリクス状の配置で設定され、前記受光器は、前記複数の照射点に個別に対応してマトリクス状配置で前記受光系内に配置された複数のセンサを含み、
前記比較装置は、前記複数の結像光束のうち、特定の結像光束の前記物体の表面からの反射光束が、前記複数のセンサのうちの隣接行又は隣接列のセンサで受光される、ピッチずれ現象の発生を防止するために前記比較を行うことを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記焦点位置検出系は、前記ピッチずれ現象が発生していない状態で前記照射系から前記投影光学系の像面近傍に前記複数の結像光束と同時に照射される検出光束の反射光束を受光するトラッキングセンサを更に有し、
前記第２の区画領域は、露光される前に、前記トラッキングセンサが前記検出光束の前記物体の表面からの反射光束を受光しない、前記物体の周辺部に位置する区画領域であることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記物体は、円形の物体であり、前記第２の区画領域は、前記物体の周辺部に位置し、他の区画領域と形状が異なる区画領域であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域は、前記第２の区画領域の直前に露光が行われた前記第１の区画領域を含むことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域は、前記物体上で前記第２の区画領域に隣接する区画領域を含むことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記比較装置による比較の結果、前記差が前記閾値を超えている場合に、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写に先立って、前記物体が載置された前記テーブルを前記光軸に直交する面内で移動し、前記焦点位置検出系を用いて前記物体の前記光軸方向の位置を調整し、その調整後の前記物体の前記光軸方向の位置を維持した状態で、前記第１の位置情報を取得した際に前記テーブルが位置していた位置に前記テーブルを再度移動するシフトフォーカス動作を実行することを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記シフトフォーカス動作を実行した後、前記焦点位置検出系の検出結果に基づいて前記テーブルの前記光軸方向に関する位置を制御しつつ、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写を走査露光方式で実行することを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記閾値は、前記焦点位置検出系のキャプチャーレンジより大きく、かつ前記照射点の設定間隔ｄ1及び各結像光束の入射角θに応じて定まる値ｄ1・ｃｏｔθ／２より小さい値であることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記閾値は、１０μｍより大きくかつ３００μｍ以下の値であることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び露光装置に係り、さらに詳しくは、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスを製造するリソグラフィ工程で用いられる露光方法及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の静止型投影露光装置（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（走査ステップ式投影露光装置：いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などの投影露光装置が主として用いられている。
【０００３】
この種の投影露光装置においては、その表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハあるいはガラスプレート等の基板（以下、「ウエハ」と総称する）上にマスク（又はレチクル）のパターンを精度良く転写するためには、投影光学系の最良結像面（像面）にウエハ表面（以下、適宜「ウエハ面」と略述する）の被露光領域部分を一致させた状態（すなわちウエハ面を投影光学系の焦点深度の範囲内に合致させた状態）で前記パターンをウエハ上に転写する必要がある。このためには、投影光学系の光軸方向に関するウエハ表面の位置情報（以下、適宜「ウエハの面位置情報」と略述する）を精度良く検出できることが必要であり、投影露光装置には、通常ウエハの面位置情報を検出するための焦点位置検出系（高さ位置検出系とも呼ばれる）が設けられている。
【０００４】
近年の露光装置では、ウエハ面上の複数点を検出点とする多点焦点位置検出系、例えば複数の結像光束をウエハ面に対して斜め方向（すなわち、投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向）から照射しウエハ面上に所定ピッチで並んだスリット像を形成し、その複数のスリット像の結像光束のウエハ面からの反射光束を対応する複数の受光素子（センサ）で個別に受光し、各受光素子からの光電変換信号（例えばＳカーブ信号）に基づいて、複数の検出点におけるウエハの面位置情報を高精度に検出する射入射方式の多点焦点位置検出系が比較的多く採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような多点焦点位置検出系によると、複数の検出点におけるウエハの面位置情報を検出できるため、ウエハ表面の光軸方向位置のみならず、その傾斜をも検出でき、これによりウエハ面上の被露光領域部分を投影光学系の像面に、より精度良く合わせることができる。
【０００６】
しかるに、焦点位置検出系では、ウエハの面位置がベストフォーカス位置からずれて、ウエハ面からの反射光束が受光素子の受光領域から外れたとき（すなわち、投影光学系の光軸方向に関するウエハ面の位置（以下、適宜「ウエハの面位置」と略述する）が受光素子によって検出可能な範囲から外れたとき）には、ウエハの面位置情報の検出が困難になる。特に、射入射方式の多点焦点位置検出系では、ウエハの面位置が目標位置からずれることによって、ウエハ面上のスリット像はその配列方向（マトリクスの行方向又は列方向）のうちの特定の一方向（結像光束とその反射光束とを含む面に平行な方向）にずれ、そのずれ量（横ずれ量）がスリット像の前記特定の一方向のピッチ（その特定の一方向で隣接する２つのスリット像の間隔（例えばｄ1とする））の１／２になると、各結像光束の反射光は対応する受光素子に対してそれぞれ１つずつずれて入射する現象（以下、「ピッチずれ現象」と記述する）が生じるようになる（このとき面位置のずれ量は、各結像光束のウエハ面への入射角をθとして、ｄ1・ｃｏｔθ／２となる）。このピッチずれ現象が生じたときには、一番端の行又は列の受光素子以外の受光素子は、ウエハ面が目標位置にあるときと同様の信号を出力する。このとき多点焦点位置検出系は、ウエハ面が目標位置からずれているにもかかわらず、そのときのウエハの面位置を目標位置として誤検出してしまう場合がある。
【０００７】
そこで、現行の投影露光装置では、ウエハの面位置が目標位置からずれることにより、面位置情報の検出ができなくなった場合に、その検出光束のウエハ面からの反射光束の受光結果に基づいてウエハ面の目標位置からのずれ方向を検出する方向弁別センサや、その検出光束のウエハ面からの反射光束の受光の有無に基づいて上述のピッチずれ現象の発生の有無を確認するためのトラッキングセンサなどの光電センサが、設けられていることが一般的である。
【０００８】
しかしながら、方向弁別センサやトラッキングセンサは、ウエハ上の第１ショット領域の露光に先立って、ウエハの面位置を投影光学系の像面近傍に速やかに近づける際に主として用いられていたので、第２ショット領域以後のウエハ周辺部のショット領域を露光する場合、トラッキングセンサ（及び方向弁別センサ）に対応する検出光束の照射点がウエハ上に位置せず、トラッキングセンサ（及び方向弁別センサ）を使えない場合がある。このような場合には、ピッチずれが生じているか否かを確認することは困難であった。
【０００９】
ウエハの面位置が目標位置から大きくずれた場合には、上記のピッチずれ現象に限らず、面位置の誤検出が生じやすくなり、焦点位置検出系によるウエハの面位置情報の検出結果が信頼性に欠けるものとなる。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，４４８，３３２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、所定のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介して物体（Ｗ）上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光方法であって、前記複数の区画領域のうち、第１の区画領域を露光後第２の区画領域を露光する前に、前記投影光学系の像面近傍における前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から結像光束を照射し、前記結像光束の照射点における反射光束を受光して前記投影光学系の光軸方向に関する前記物体の第１位置情報（第１の面位置情報）を得る工程と；前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域を露光する際に求められた前記光軸方向に関する前記物体の第２位置情報（第２の面位置情報）と前記第１位置情報との差を、所定の閾値と比較する工程と；を含む露光方法である。
【００１２】
これによれば、物体上の第１の区画領域を露光後第２の区画領域を露光する前に、その第２の区画領域の露光前に得られた物体の第１の面位置情報と、事前に適切な露光が行われた、第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域を露光する際に求められた物体の第２の面位置情報との差が、所定の閾値と比較される。この比較の結果、前記差が前記閾値を超える場合は、その第１の面位置情報が信頼性に欠ける場合であり、前記差が前記閾値以下となる場合には、その第１の面位置情報は信頼性がある場合である。従って、上記の比較結果に応じて（あるいは比較結果を考慮して）、第２の区画領域の露光の開始までに物体の面位置を投影光学系の結像面の近傍に位置させるような物体の位置制御を実行することで、誤った面位置情報の検出に起因して第２の区画領域をデフォーカス状態で露光する事態の発生を回避することが可能になる。
【００１３】
この場合において、前記結像光束は、前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から複数照射され、前記複数の結像光束の照射点は、前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内にマトリクス状に形成され、前記比較は、前記複数の結像光束のうち、特定結像光束の前記物体の表面からの反射光束が、前記複数の結像光束に個別に対応して設けられたマトリクス状配置の複数のセンサ（Ｄ11〜Ｄ77）のうちの隣接行又は隣接列のセンサで受光される、ピッチずれ現象の発生を防止するために行われることとすることができる。
【００１４】
本発明の露光方法では、前記比較の結果、前記差が前記閾値を超えている場合に、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写に先立って、前記物体を前記光軸に直交する面内で移動し、前記複数の結像光束のうちの少なくとも１つの前記物体の表面からの反射光束の受光結果に基づいて前記物体の前記光軸方向の位置を調整し、その調整後の前記物体の前記光軸方向の位置を維持した状態で、前記第１位置情報を取得した際に前記物体が位置していた位置に前記物体を再度移動する工程を、更に含むこととすることができる。
【００１５】
本発明は、第２の観点からすると、所定のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介して物体（Ｗ）上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、前記物体が載置され、移動可能なテーブル（１８）と；前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から結像光束を照射する照射系（６０ａ）と、前記結像光束の前記物体の表面からの反射光束を受光可能な受光器（９０）を含む受光系（６０ｂ）とを有する焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）と；前記複数の区画領域のうち、第１の区画領域を露光後第２の区画領域を露光する前に、前記焦点位置検出系を用いて前記投影光学系の光軸方向に関する前記物体の第１位置情報（第１の面位置情報）を検出し、前記第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域の露光の際に前記焦点位置検出系により前記物体に照射された前記結像光束の前記物体の表面からの反射光束の受光結果に基づいて得られた前記光軸方向に関する前記物体の第２位置情報（第２の面位置情報）と前記第１位置情報との差を、所定の閾値と比較する比較装置（２０）と；前記第２の区画領域の露光の開始までの前記テーブルの位置制御を、前記比較装置の比較結果に応じて実行する制御装置（２０）と；を備える露光装置である。
【００１６】
これによれば、制御装置は、比較装置の比較結果として前記差が前記閾値以下となり、第１の面位置情報が信頼できる場合には、その第１の面位置情報を信頼して露光の開始までのテーブルの位置制御を行う。例えば、第１の面位置情報に基づいて第２の区画領域の露光の開始までテーブルがその位置に維持されるようなテーブルの位置制御を行う。一方、前記差が前記閾値を超える場合、すなわち、事前に適切な露光が行われた第２の区画領域に先行する少なくとも１つの区画領域を露光する際に求められた物体の第２の面位置情報と、その第２の区画領域の露光前に得られた物体の第１の面位置情報との差が大きすぎ、その第１の面位置情報が信頼性に欠けるような場合には、制御装置は、第２の区画領域の露光が開始されるまでに、物体の面位置が投影光学系の結像面の近傍に位置するようなテーブルの位置制御を実行する。これにより、誤った面位置情報の検出に起因して第２の区画領域をデフォーカス状態で露光する事態の発生を回避することが可能になる。
【００１７】
この場合において、前記照射系は、前記パターンの投影領域を含む領域内に前記投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から複数の結像光束を照射し、前記投影光学系の像面近傍の前記パターンの投影領域を含む領域内に前記複数の結像光束が照射される複数の照射点がマトリクス状の配置で設定され、前記受光器は、前記複数の照射点に個別に対応してマトリクス状配置で前記受光系内に配置された複数のセンサ（Ｄ11〜Ｄ77）を含み、前記比較装置は、前記複数の結像光束のうち、特定の結像光束の前記物体の表面からの反射光束が、前記複数のセンサのうちの隣接行又は隣接列のセンサで受光される、ピッチずれ現象の発生を防止するために前記比較を行うこととすることができる。
【００１８】
本発明の露光装置では、前記制御装置は、前記比較装置による比較の結果、前記差が前記閾値を超えている場合に、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写に先立って、前記物体が載置された前記テーブルを前記光軸に直交する面内で移動し、前記焦点位置検出系を用いて前記物体の前記光軸方向の位置を調整し、その調整後の前記物体の前記光軸方向の位置を維持した状態で、前記第１の位置情報を取得した際に前記テーブルが位置していた位置に前記テーブルを再度移動するシフトフォーカス動作を実行することとすることができる。
【００１９】
この場合において、前記制御装置は、前記シフトフォーカス動作を実行した後、前記焦点位置検出系の検出結果に基づいて前記テーブルの前記光軸方向に関する位置を制御しつつ、前記第２の区画領域に対する前記投影光学系を介した前記パターンの転写を走査露光方式で実行することとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、本発明の露光方法が適用される一実施形態に係る露光装置の構成が概略的に示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））である。
【００２１】
この露光装置１００は、光源及び照明光学系を含む照明系１２、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、物体としてのウエハＷを保持してＸＹ平面内をＸＹ２次元方向に移動するテーブルとしてのウエハテーブル１８を有するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。
【００２２】
前記照明系１２は、光源と、コリメータレンズ、オプティカル・インテグレータを含む照度均一化光学系、リレーレンズ系、レチクルブラインド、及びコンデンサレンズ等を含む照明光学系とから構成されている。オプティカル・インテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）、あるいは回折光学素子等を用いることができる。
【００２３】
前記光源としては、ここでは、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を出力するＡｒＦエキシマレーザが用いられているものとする。なお、光源として、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）を出力するＫｒＦエキシマレーザなどの遠紫外光源や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）を出力するＦ2レーザその他の真空紫外域の紫外パルス光を出力する真空紫外光源を用いても良い。
【００２４】
照明系１２では、光源で発生した露光用照明光（以下、「露光光」と呼ぶ）ＥＬにより、回路パターンが形成されたレチクルＲ上でＸ軸方向に細長く延びる、前記レチクルブラインドで規定された矩形の照明領域（スリット状の照明領域）ＩＡＲを均一な照度分布で照明する。なお、本実施形態の照明系１２と同様の構成は、例えば特開平６−３４９７０１号公報（対応米国特許第５，５３４，９７０号）などに開示されている。
【００２５】
前記レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクル駆動系によって、照明系１２の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここでは図１における紙面直交方向である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。
【００２６】
レチクルステージＲＳＴの移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）２２によって、移動鏡２４を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。ここで、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１ではこれらが代表的に移動鏡２４、レチクル干渉計２２として示されている。なお、例えば、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡２４の反射面に相当）を形成しても良い。また、レチクルステージＲＳＴの走査方向（本実施形態ではＹ軸方向）の位置検出に用いられるＸ軸方向に伸びた反射面の代わりに、少なくとも１つのレトロリフレクタを用いても良い。ここで、レチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計の少なくとも一方、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（Ｚ軸回りの回転方向）の回転量（ヨーイング量）も計測できるようになっている。レチクル干渉計２２からのレチクルステージＲＳＴの位置情報（ヨーイング量などの回転情報を含む）は主制御装置２０に供給される。主制御装置２０では、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクル駆動系を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。
【００２７】
前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸ方向をＺ軸方向とされ、ここでは両側テレセントリックな縮小光学系であり、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬの投影倍率は、ここでは、一例として１／４又は１／５となっている。このため、照明系１２からの露光光ＥＬによってレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲが照明されると、このレチクルＲを通過した露光光ＥＬが投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投射され、照明領域ＩＡＲ内に存在するレチクルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面にフォトレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。
【００２８】
前記ウエハステージＷＳＴは、ステージベース１６上面に沿ってリニアモータあるいは平面モータ等の駆動系によってＸＹ２次元面内で駆動（θｚ方向の回転駆動を含む）されるステージ１４と、該ステージ１４上に不図示のＺ・チルト駆動機構を介して載置された前記ウエハテーブル１８と、該ウエハテーブル１８上に固定された平面視（上方から見て）円形のウエハホルダ２５とを備えている。この場合、ウエハホルダ２５によって円形（円板状）のウエハＷが真空吸着（又は静電吸着）によって保持されている。また、ウエハテーブル１８は、ボイスコイルモータ等を含むＺ・チルト駆動機構（不図示）によって、Ｚ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）及びθｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度方向に微小駆動されるようになっている。このように、ステージ１４の駆動系とウエハテーブル１８を駆動するＺ・チルト駆動機構とは、別々に設けられているが、図１においては、これらが纏めてウエハ駆動系２６として示されている。以下の説明においては、ウエハ駆動系２６によって、ステージ１４（又はウエハステージＷＳＴ）がＸＹ２次元面内で駆動されるとともに、ウエハテーブル１８がＺ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向の３自由度方向に微小駆動されるものとする。
【００２９】
前記ウエハテーブル１８上には移動鏡２７が固定されており、ウエハテーブル１８のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の位置は、外部に配置されたウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）３１によって、移動鏡２７を介して、例えば、０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。
【００３０】
ここで、実際には、ウエハテーブル１８上には、図２に示されるように、−Ｘ方向端部に、Ｘ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡２７Ｘが設けられ、＋Ｙ方向端部に、Ｙ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡２７Ｙが設けられている。また、これら移動鏡２７Ｘ，２７Ｙに対向する位置には、Ｘ軸干渉計、Ｙ軸干渉計がそれぞれ設けられている。このようにウエハ干渉計、及び移動鏡はそれぞれ複数設けられているが、図１ではこれらが代表的にウエハ干渉計３１、移動鏡２７として示されている。
【００３１】
なお、例えば、ウエハテーブル１８の端面を鏡面加工して反射面（移動鏡２７Ｘ、２７Ｙの反射面に相当）を形成しても良い。また、Ｘ軸干渉計及びＹ軸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（θｚ回転）、ピッチング（θｘ回転）、ローリング（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３１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。また、多軸干渉計は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、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。
【００３２】
ウエハ干渉計３１で計測されるウエハテーブル１８の位置情報（又は速度情報）は主制御装置２０に送られ、主制御装置２０では前記位置情報（又は速度情報）に基づいてウエハ駆動系２６を介してウエハステージＷＳＴ（ステージ１４）のＸＹ面内位置を制御する。
【００３３】
前記ウエハテーブル１８上には、不図示のウエハアライメント系のベースライン計測に用いられるベースライン計測用の基準マークその他の基準マークが形成された基準マーク板ＦＭが固定されている。この基準マーク板ＦＭの表面はウエハＷとほぼ同一高さとされている。
【００３４】
さらに、露光装置１００は、図１に示されるように、投影光学系ＰＬの光軸に対して所定角度θ（θは、例えば５〜１２°）傾斜した方向からウエハＷ表面に多数の結像光束を照射する照射系６０ａと、それらの結像光束のウエハＷ表面からの反射光を個別に受光する多数のセンサ（フォーカスセンサ）を有する受光系６０ｂとから成る焦点位置検出系としての多点焦点位置検出系（以下、「多点ＡＦ系」と呼ぶ）を備えている。
【００３５】
これを更に詳述すると、照射系６０ａは、光ファイバ束８１、集光レンズ８２、パターン形成板８３、レンズ８４、ミラー８５及び照射対物レンズ８６等を含んで構成されている。また、受光系６０ｂは、集光対物レンズ８７、回転方向振動板８８、結像レンズ８９、受光用スリット板９８及び多数のフォトセンサを有する受光器９０等を含んで構成されている。
【００３６】
ここで、この多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の構成各部の作用を説明すると、露光光ＥＬとは異なるウエハＷ上のフォトレジストを感光させない波長の照明光が、図示しない照明光源から光ファイバ束８１を介して導かれている。光ファイバ束８１から射出された照明光は、集光レンズ８２を経てパターン形成板８３を照明する。パターン形成板８３に形成された複数の開口パターン（これについては後述する）を透過した照明光（複数の開口パターンの像の結像光束）ＩＬは、レンズ８４、ミラー８５及び照射対物レンズ８６を経てウエハＷ表面に投影され、ウエハＷ表面にはパターン形成板８３上の複数の開口パターンの像がそれぞれ形成される。ウエハＷで反射された照明光（開口パターンの像の結像光束の反射光束）ＩＬは、集光対物レンズ８７、回転方向振動板８８及び結像レンズ８９を経て受光器９０の手前側に配置された受光用スリット板９８上に再結像される。ここで、受光器９０は、複数の開口パターンの結像光束それぞれのウエハ面での反射光束を個別に受光する複数のフォトダイオード等から成るセンサとしてのフォーカスセンサを有し、受光用スリット板９８には、各フォーカスセンサに対応するスリットが設けられている。従って、受光用スリット板９８上に再結像された開口パターンの像の光束は、それぞれのスリットを介して各フォーカスセンサで受光され、各フォーカスセンサからの検出信号（光電変換信号）はセンサ選択回路９３を介して信号処理装置９１に供給される。
【００３７】
主制御装置２０は、加振装置（例えばバイブレータや超音波振動子等）９２を介して回転方向振動板８８に振動を与える。各開口パターンの結像光束のウエハＷ表面からの反射光は全て回転方向振動板８８によって振動されているため、受光用スリット板９８上に再結像される各開口パターンの像と各フォーカスセンサとは相対的に振動している。信号処理装置９１は、センサ選択回路９３によって選択された受光器９０上の複数のフォーカスセンサからの各検出信号を加振装置９２の振動信号で同期検波してフォーカス信号（Ｓカーブ信号）を得て、このフォーカス信号を主制御装置２０に供給する。
【００３８】
なお、主制御装置２０は、ウエハＷの表面が基準平面（例えば投影光学系ＰＬの結像面）と一致したとき、各フォーカス信号が０となるように、例えば、露光用スリット板９８の前面に配置された不図示の平行平板ガラス（プレーンパラレル）の角度を調整したり、あるいはフォーカス信号の値に電気的にオフセットを加えたりして、予め各フォーカスセンサの出力のキャリブレーションを行っている。
【００３９】
図３（Ａ）には、パターン形成板８３が示されている。この図３（Ａ）に示されるように、パターン形成板８３には、７行７列のマトリクス状の配置で、７×７＝４９個の開口パターンＰ11〜Ｐ77が形成されている。この場合、列方向（列が並ぶ方向をいい、図３(Ａ）における左右方向を指す)で隣接する開口パターンの間隔はＤ1であり、行方向（行が並ぶ方向をいい、図３（Ａ）における上下方向を指す）で隣接する開口パターンの間隔はＤ2（＞Ｄ1）となっている。例えば、Ｄ2＝Ｄ1×８／７である。また、図３（Ａ）において、第３行第３列の開口パターンＰ33と第４行第３列の開口パターンＰ43との間には、開口パターンＰ100が形成されている。これらの開口パターンＰ11〜Ｐ77及びＰ100は、パターン形成板８３の４辺の方向（Ｘ軸，Ｙ軸方向）に対して４５度傾斜したスリット状となっている。さらに、第４行第４列の開口パターンＰ44と第５行第４列の開口パターンＰ54との間にＸ軸方向に平行な開口パターンＰ200が形成されている。
【００４０】
このように、パターン形成板８３には、合計で５１個の開口パターンが形成されており、これらの開口パターンの像がウエハＷの表面の、投影光学系ＰＬによるレチクルパターンの投影領域（露光領域ＩＡ）及びそのＹ軸方向一側と他側の近傍領域に投影される。
【００４１】
本実施形態では、照射系６０ａからの像光束は、ＸＺ平面内で光軸ＡＸに対して所定角度θ傾斜した方向からウエハＷ表面（又は基準マーク板ＦＭ表面）に照射され、この像光束のウエハＷ表面からの反射光束は、ＸＺ平面内で光軸ＡＸに対して前記照射系６０ａからの像光束と対称に所定角度θ傾斜した方向に進んで受光系６０ｂによって前記の如く受光される。すなわち、上から見ると、照射系６０ａからの像光束及びその反射光束は、Ｘ軸に沿って一方から他方へ進む。
【００４２】
このため、ウエハＷ表面の露光領域ＩＡ及びその近傍の領域には、図３（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸、Ｙ軸に対して４５度傾斜した７行７列のマトリクス状配置で７×７、合計４９個のスリット状の開口パターンＰ11〜Ｐ77を透過した光束（開口パターンＰ11〜Ｐ77それぞれの像の結像光束）の照射点が形成され、各照射点にスリット状の開口パターンＰ11〜Ｐ77の像Ｓ11〜Ｓ77（以下、「スリット像Ｓ11〜Ｓ77」と記述する）が形成される。この場合、露光領域ＩＡが例えば２５ｍｍ×８ｍｍの領域であり、この露光領域ＩＡとそのＹ軸方向の両側領域を含む所定の矩形領域（例えば２５ｍｍ×２８ｍｍの矩形領域）内に、７行７列のスリット像Ｓ11〜Ｓ77が形成される。列方向（図３（Ｂ）における左右方向）で隣接するスリット像の間隔、すなわち結像光束の照射点の設定間隔はｄ1（ｄ1は例えば３．５ｍｍ）であり、行方向（図３（Ｂ）における上下方向）で隣接するスリット像の間隔はｄ2（ｄ2は例えば４ｍｍ）となっている。なお、露光領域ＩＡ内には、中央の３行７列のスリット像が形成される。
【００４３】
本実施形態の多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）において、上記スリット像Ｓ11〜Ｓ77の中心点の位置が、ウエハＷと所定の基準面、例えば投影光学系ＰＬの結像面との光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）の偏差量、すなわちウエハＷのＺ位置を検出する検出点に他ならないので、以下においては、必要に応じて、それぞれの検出点についても対応するスリット像と同一の符号を用いて、検出点Ｓ11〜Ｓ77のように表記するものとする。
【００４４】
また、図３（Ｂ）に示されるように、開口パターンＰ100を透過した光束（開口パターンＰ100の像の結像光束、すなわちピッチずれ現象検出用の光束）は、ウエハＷ表面上のスリット像Ｓ33とＳ43との間に照射点を形成し、該照射点に開口パターンＰ100の像（以下、「スリット像Ｓ100」と記述する）を形成する。このスリット像Ｓ100は、スリット像Ｓ11〜Ｓ77のそれぞれとほぼ同じ大きさであり、同様にＸ軸及びＹ軸に対して４５°傾いている。第３列のスリット像Ｓ13〜Ｓ73のそれぞれの中心点及びスリット像Ｓ100の中心点は全てＹ軸に平行な同一直線上にある。
【００４５】
前述の如く、スリット像Ｓ11〜Ｓ77、Ｓ100を形成する光束は、ＸＺ平面をウエハＷに対する入射平面として、ウエハＷの表面に対して斜めに照射される。従って、ウエハＷのＺ位置（高さ位置）が変化すると、各スリット像の照射位置もＸ軸方向（同一行のスリット像、例えばスリット像Ｓ11〜Ｓ17の並ぶ方向）に沿って移動する。
【００４６】
また、図３（Ｂ）において、第４行第４列のスリット像Ｓ44と第５行第４列のスリット像Ｓ54との間に、開口パターンＰ200の像（以下、「スリット像Ｓ200」と記述する）が形成されている。このスリット像Ｓ200は、開口パターンＰ200に対応してＸ軸に平行なスリット像である。第４列のスリット像Ｓ14〜Ｓ74のそれぞれの中心点及びスリット像Ｓ200の中心点は全てＹ軸に平行な同一直線上にある。
【００４７】
図３（Ｃ）には、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の受光器９０が示されている。この受光器９０上にスリット像Ｓ11〜Ｓ77に対応して７行７列のマトリクス状にフォトダイオード等から成るフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77が配置されている。これらのフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77のそれぞれは、Ｘ軸、Ｙ軸に４５度傾斜して配置されている。これに対応して、受光器９０の前面（図１における下面）側に配置された受光用スリット板９８には、これらのフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77にそれぞれ対向して、Ｘ軸、Ｙ軸に対し４５度傾斜したスリットがそれぞれ形成されている。これにより、スリット像Ｓ11〜Ｓ77の反射光束以外の光（例えば迷光）が対応するフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77に入射しないようになっている。
【００４８】
この場合、フォーカスセンサＤ11〜Ｄ77に対向する受光用スリット板９８のスリット上に図３（Ｂ）のスリット像Ｓ11〜Ｓ77がそれぞれ再結像される。そして、ウエハＷの表面で反射された光を、回転方向振動板８８で回転振動することにより、受光用スリット板９８上で再結像された各像の位置が図３（Ｃ）における矢印ＲＤ方向に振動する。従って、各フォーカスセンサＤ11〜Ｄ77のうち、後述するセンサ選択回路９３で選択されたフォーカスセンサの検出信号が信号処理装置９１により、回転振動周波数の信号で同期検波される。
【００４９】
また、図３（Ｃ）において、フォーカスセンサＤ33とＤ43との間には、トラッキングセンサＤ100が配置されている。受光用スリット板９８のトラッキングセンサＤ100に対向する部分には、トラッキングセンサＤ100に対応するスリットが形成されている。トラッキングセンサＤ100は、スリット像Ｓ100の反射光（スリット像の像光束）を受光すると、検出信号をセンサ選択回路９３を介して信号処理装置９１に出力する。トラッキングセンサＤ100は、前記反射光の入射の有無によって「ピッチずれ現象」が発生しているか否かを検出するもので、スリット像Ｓ100からの反射光が入射したときにのみ検出信号（ピッチずれ現象が発生していないことを示す信号）を出力する。
【００５０】
さらに、受光器９０には、第４行目のフォーカスセンサＤ41〜Ｄ47と第５行目のフォーカスセンサＤ51〜Ｄ57との間に、スリット像Ｓ200からの反射光を受光するための方向弁別センサＤ200が配置されている。この方向弁別センサＤ200は、同一行のフォーカスセンサ、例えばフォーカスセンサＤ41〜Ｄ47の並ぶ方向（図３（Ｃ）における紙面内左右方向）に延びており、例えばフォーカスセンサＤ41とフォーカスセンサＤ47との間隔とほぼ等しい長さを有している。また、方向弁別センサＤ200は、その長手方向の中心点を境として、受光領域Ｄ200aと受光領域Ｄ200bとに２分割されている。方向弁別センサＤ200は、スリット像Ｓ200からの反射光を受光して、ウエハＷ表面が投影光学系ＰＬの結像面に対して＋Ｚ方向にずれているか、−Ｚ方向にずれているかを判別するためのものである。例えば、方向弁別センサＤ200は、スリット像Ｓ200からの反射光が受光領域Ｄ200aに入射したときには、ウエハＷ表面がベストフォーカス位置から−Ｚ方向にずれていることを知らせる検出信号を出力し、スリット像Ｓ200からの反射光が受光領域Ｄ200bに入射したときにはウエハＷ表面がベストフォーカス位置から＋Ｚ方向にずれていることを知らせる検出信号を出力する。
【００５１】
主制御装置２０は、方向弁別センサＤ200の出力に基づいてウエハＷ表面のＺ位置を調整するとともに、トラッキングセンサＤ100からの検出信号の有無に基づいて「ピッチずれ現象」が生じているか否かをチェックしている。従って、スリット像Ｓ11〜Ｓ77からの反射光がそれぞれ対応するフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77に入射するように、ウエハＷ表面のＺ位置をベストフォーカス位置の近傍に速やかに移動することができる。ウエハＷ表面のＺ位置がベストフォーカス位置の近傍に移動すると、主制御装置２０は、フォーカスセンサＤ11〜Ｄ77のうちの選択された少なくとも１つのフォーカスセンサからの検出信号に基づいてウエハテーブル１８のＺ駆動（及びＸＹ平面に対する傾斜）を制御し、ウエハＷ表面と投影光学系ＰＬの最良結像面（像面）との位置関係の調整を行っている。
【００５２】
センサ選択回路９３は、主制御装置２０からの指令に応じ、ｎ本（ｎは、例えば１２）の光電変換信号の出力線（Ｏ1〜Ｏnとする）のうちの、特定の出力線、例えばＯn-2に前述したトラッキングセンサＤ100の検出信号を出力させ、特定の出力線Ｏn-1、Ｏnに方向弁別センサＤ200の受光領域Ｄ200a、Ｄ200bの検出信号をそれぞれ出力させ、さらに、残りの出力線Ｏ1〜Ｏn-3のそれぞれに、フォーカスセンサＤ11〜Ｄ77の内から選択された（ｎ−３）個、例えば９個のフォーカスセンサの検出信号を個別に出力させる回路である。
【００５３】
信号処理装置９１の内部には、例えば、ｎ本の出力線のそれぞれに個別に接続されたｎ個の信号処理回路と、これらの信号処理回路からの出力信号をデジタル変換するとともに、シリアルデータとして主制御装置２０に出力する信号出力回路等が設けられている。
【００５４】
次に、本実施形態の露光装置１００により、ウエハＷ上に既に形成された複数のショット領域に対してレチクルＲのパターンを順次重ねて転写する、第２層（第２レイヤ）以降の露光動作について、主制御装置２０内のＣＰＵの処理アルゴリズムを示す図４のフローチャートに基づいて説明する。前提として、不図示のレチクルアライメント系、ウエハテーブル１８上の基準マーク板ＦＭ、及び不図示のウエハアライメント系を用いたレチクルアライメント、ウエハアライメント系のベースライン計測、及びウエハアライメント（例えばＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等）などの準備作業は終了しているものとする。なお、上記のレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業については、例えば特開平４−３２４９２３号公報（対応米国特許第５２４３１９５号）に詳細に開示され、また、これに続くＥＧＡについては、特開昭６１−４４４２９号公報（対応米国特許第４，７８０，６１７号）等に詳細に開示されており、公知であるから詳細説明は省略する。
【００５５】
まず、ステップ１０２において、ウエハＷ上のショット領域の番号を示すカウンタのカウント値ｍを１に初期化する（ｍ←１）。
【００５６】
次のステップ１０４では、上記のウエハアライメントの結果に基づいて、ウエハ駆動系２６を介してステージ１４を駆動し、ウエハＷ上の第ｍ番目（ここでは、第１番目）のショット領域の露光のための加速開始位置（走査開始位置）にウエハテーブル１８を移動する。ここで、ウエハＷ上の第１番目のショット領域（ファーストショット）は、ウエハＷの周辺部に位置するショット領域であるが、このファーストショットの露光の際には、ウエハＷに対して露光領域ＩＡがウエハＷの内側からウエハＷの外側に向かって相対走査される（内外スキャンが行われる）ようにスキャン方向が定められている。
【００５７】
続いて、その第ｍ番目（ここでは、第１番目）のショット領域に対する走査露光が行われるが、それに先立って、ウエハＷの面位置制御（オートフォーカス制御）のために第ｍ番目（ここでは、第１番目）のショット領域の面位置情報を検出する必要がある。そこで、次のステップ１０６では、照射系６０ａに指示を与えて照射系６０ａ内の照明光源をオンにする。これにより、照射系６０ａから前述した合計５１個の開口パターンの像（スリット像）の結像光束がウエハＷに向けて照射される。
【００５８】
次のステップ１０８では、トラッキングセンサＤ100の出力があるか（出力は零ではないか）否かを確認することで、ピッチずれ現象が発生していないこと、すなわちウエハＷ表面のＺ軸方向位置（Ｚ位置）がベストフォーカス位置の近傍にあるか否かを判断する。そして、この判断が肯定された場合には、ステップ１１８に移行する。
【００５９】
一方、上記ステップ１０８における判断が否定された場合には、次のステップ１１０に進んで、方向弁別センサＤ200からの出力があるか（出力は零でないか）否かを判断する。ここで、開口パターンＰ200の像の結像光束がウエハＷ表面に照射され、スリット像Ｓ200がウエハＷ上に形成されている限り、その結像光束の反射光束が方向弁別センサＤ200の受光領域Ｄ200a、Ｄ200bの少なくとも一方で受光されるので、方向弁別センサＤ200の出力は零とはならない。前述の如く、ファーストショットに対しては内外スキャンが行われるようにスキャン方向が定められているので、このファーストショットの露光のための加速開始位置にウエハＷがあるときは、前述のスリット像Ｓ200がウエハW上に形成され、ウエハW表面からの反射光束が方向弁別センサＤ200によって受光される。従って、この場合、ステップ１１０における判断は肯定される。勿論、ファーストショット領域に限らず、露光のための加速開始位置で方向弁別センサＤ200の出力が零でない場合には、このステップ１１０の判断は肯定される。
【００６０】
上記ステップ１１０における判断が肯定された場合には、ステップ１１６に移行し、方向弁別センサＤ200の出力に基づいてウエハＷ表面のずれ方向を判断するとともにその出力を監視しつつウエハテーブル１８をＺ軸方向に駆動することで、ウエハＷのＺ位置を調整する。すなわち、スリット像Ｓ11〜Ｓ77からの反射光がそれぞれ対応するフォーカスセンサＤ11〜Ｄ77に入射するように、ウエハＷ表面のＺ位置をベストフォーカス位置の近傍に速やかに移動する。このようにして、ウエハＷのＺ位置を調整した後、ステップ１１８に移行する。
【００６１】
ステップ１１８では、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行いつつ、第ｍ番目（ここでは、第１番目）のショット領域を次のようにして走査露光する。すなわち、レチクルＲとウエハＷ、すなわちレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとのＹ軸方向の相対走査を開始し、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴ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１２からの露光光ＥＬ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、主制御装置２０が、前述したウエハ干渉計３１及びレチクル干渉計２２の計測値をモニタしつつ、不図示のレチクル駆動系及びウエハ駆動系２６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露光光ＥＬ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、ウエハＷ上の第ｍ番目（ここでは第１番目）のショット領域に対する走査露光が終了し、レチクルＲのパターンが投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の第ｍ番目（ここでは第１番目）のショット領域に縮小転写される。
【００６２】
本実施形態では、上記の走査露光中に、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の予め選択されたフォーカスセンサの出力に基づいて、ウエハＷのオートフォーカス・オートレベリング制御が次のようにして行われる。なお、本実施形態では、プラススキャン、すなわち図５（Ａ）に示されるように、ウエハＷ（ショット領域ＳＡ）が＋Ｙ方向に移動するスキャンの場合には、制御に用いられるフォーカスセンサとして、検出点Ｓ31、Ｓ34、Ｓ37、Ｓ51、Ｓ54、Ｓ57、Ｓ71、Ｓ74、Ｓ77に個別に対応するフォーカスセンサＤ31、Ｄ34、Ｄ37、Ｄ51、Ｄ54、Ｄ57、Ｄ71、Ｄ74、Ｄ77が選択されているものとする。また、マイナススキャン、すなわち図５（Ｂ）に示されるように、ウエハＷ（ショット領域ＳＡ）が−Ｙ方向に移動するスキャンの場合には、制御に用いられるフォーカスセンサとして、検出点Ｓ11、Ｓ14、Ｓ17、Ｓ31、Ｓ34、Ｓ37、Ｓ51、Ｓ54、Ｓ57に個別に対応するフォーカスセンサＤ11、Ｄ14、Ｄ17、Ｄ31、Ｄ34、Ｄ37、Ｄ51、Ｄ54、Ｄ57が選択されているものとする。
【００６３】
すなわち、ウエハＷの走査方向に関して露光領域ＩＡの手前側に位置する検出点に対応するフォーカスセンサ（プラススキャンの場合はフォーカスセンサＤ71、Ｄ74、Ｄ77、マイナススキャンの場合はフォーカスセンサＤ11、Ｄ14、Ｄ17）からのデフォーカス信号に基づいていわゆる先読み制御により、ウエハ駆動系２６を介してウエハテーブル１８を駆動し、ウエハＷを像面近傍に位置させるとともに、露光領域ＩＡ内のフォーカスセンサＤ31、Ｄ34、Ｄ37、Ｄ51、Ｄ54、Ｄ57からのデフォーカス信号に基づいて像面の焦点深度の範囲内にウエハＷ表面が一致するように、ウエハ駆動系２６を介してウエハテーブル１８のＺ位置及びＸＹ平面に対する傾斜（ピッチング量（θｘ回転量）及びローリング量（θｙ回転量））を制御する。
【００６４】
ここで、主制御装置２０では、走査露光中に露光領域ＩＡ内のフォーカスセンサＤ31、Ｄ34、Ｄ37、Ｄ51、Ｄ54、Ｄ57の出力に基づいて、第ｍ番目のショット領域部分におけるウエハＷのＺ位置（面位置）の平均値を第２の面位置情報として算出し、不図示のメモリ内に記憶する。
【００６５】
上述のようにして、第ｍ番目のショット領域（ここではファーストショット）の走査露光が終了すると、ステップ１２０に進んで、前述のカウンタのカウント値ｍがＭ（Ｍはウエハ上のショット領域の総数）以上であるか否か判断することにより、ウエハＷ上の全てのショット領域の露光が終了したか否かを判断する。
【００６６】
この場合ｍ＝１であるから、このステップ１２０の判断は否定され、ステップ１２２に移行してカウンタのカウント値ｍを１インクリメントした後、ステップ１０４に戻り、ステップ１０４以下の処理、判断を繰り返す。
【００６７】
このようにして、ウエハＷ上に露光すべきショット領域が残っている場合には、ウエハＷ上の第ｍ番目のショット領域について、上記ステップ１０４以下の処理、判断が繰り返されるが、その際に、前述したステップ１１０における判断が否定された場合、すなわちウエハＷ上の第２番目以降のショット領域が露光対象のショット領域であり、かつトラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200からの出力がともにない（いずれの出力も零である）場合には、ステップ１１１に進む。
【００６８】
例えば、図６に示されるウエハＷ上のショット領域ＳＡkを、マイナススキャンにより走査露光する場合、加速開始位置では、同図に示されるように、スリット像Ｓ100、Ｓ200がともにウエハＷ上になく、トラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200からの出力がともに零となるので、ステップ１１０の判断は否定される。このショット領域ＳＡkをマイナススキャンにより走査露光する場合などのようにステップ１１０における判断が否定される場合には、そのままその露光対象のショット領域の走査露光を開始すると、前述のピッチずれ現象が生じたままで、走査露光が行われるおそれがある。ピッチずれ現象が発生した場合に、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の出力に基づいてこれを直接確認することは困難である。その理由は、次の通りである。
【００６９】
すなわち、ピッチずれ現象が生じるのは、例えば、図７に示されるように、ウエハＷ表面がベストフォーカス位置から、ｈ＝ｄ1・ｃｏｔθ／２だけＺ軸方向にずれた場合である。通常、結像光束のウエハＷに対する入射角θは、７８°〜８５°程度であるから、ｈは、約１５０μｍ〜約３７０μｍとなるのに対し、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）のキャプチャーレンジは約１０μｍ程度であるから、ピッチずれ現象が生じた場合に、そのピッチずれ現象の発生又はこのときのウエハＷの面位置ずれの方向及び大きさをフォーカスセンサのいずれかの出力に基づいて検出することは不可能である。また、マイナススキャンの場合には、方向弁別センサＤ200もウエハＷ表面からの反射光束を受光しないので、方向弁別センサＤ200の出力に基づいてピッチずれの発生を検知することも困難である。
【００７０】
ステップ１１１では、前述の制御に使用される少なくとも１つのフォーカスセンサから出力されるＺ位置情報に基づいて得られるウエハＷ表面のＺ位置情報（第１の面位置情報）を算出する。ここで、Ｚ位置情報を出力するフォーカスセンサが複数あるときは、その複数のＺ位置情報の平均値、複数のＺ位置情報の中から選択された複数のＺ位置情報の平均値、複数のＺ位置情報の中から選択された任意の１つの値を、第１の面位置情報とする。
【００７１】
次のステップ１１２では、直前のショット領域（第（ｍ−１）番目のショット領域）の走査露光の際にステップ１１８で求めた第２の面位置情報と上記ステップ１１１で算出した第１の面位置情報との差ΔＺと、所定の閾値ＳＺとを比較し、ΔＺ＞ＳＺが成立するか否かを判断する。ここで、閾値ＳＺは、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）のキャプチャーレンジ（約１０μｍ）より大きく、かつ上述したピッチずれ現象が生じるときの値ｈ＝ｄ1・ｃｏｔθ／２より小さい範囲で予め設定される。具体的には、閾値ＳＺの下限値としては、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）のキャプチャーレンジである約１０μｍをそのまま採用しても良いが、上限値としては、値ｈ（通常は約１５０μｍ〜約３７０μｍとなる）の最大値である約３７０μｍに対して幾分のマージンを考慮して３００μｍ程度にすることが望ましい。従って、閾値ＳＺは、１０μｍ＜ＳＺ≦３００μｍの範囲の任意の値、ここでは一例としてＳＺ＝２０μｍに設定されているものとする。
【００７２】
そして、上記ステップ１１２における判断が否定された場合、すなわち前記差ΔＺが閾値ＳＺ以下であった場合（この場合、ピッチずれ現象が発生している可能性は殆どない）には、ステップ１１８に移行する。一方、上記ステップ１１２における判断が肯定された場合、すなわち前記差ΔＺが閾値ＳＺより大きい場合（この場合、ピッチずれ現象が発生している蓋然性が高い）には、ステップ１１４に移行してシフトフォーカス動作を実行した後、ステップ１１８に移行する。
【００７３】
ここで、シフトフォーカス動作とは、次のａ．〜ｃ．のような一連の動作を指す。
【００７４】
ａ．  多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の照射光学系から照射される全ての結像光束のうち、少なくとも露光領域ＩＡ内に形成されるスリット像Ｓ31〜Ｓ37、Ｓ41〜Ｓ47、Ｓ51〜Ｓ57、Ｓ100、Ｓ200の結像光束がウエハＷ表面に照射され、対応するフォーカスセンサＤ31〜Ｄ37、Ｄ41〜Ｄ47、Ｄ51〜Ｄ57、トラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200を使用可能となる位置までウエハステージＷＳＴをＸＹ面内で一旦移動する。
ｂ．  その移動後の位置で照射系６０ａ内の照明光源をＯＮにしてフォーカスセンサＤ31〜Ｄ37、Ｄ41〜Ｄ47、Ｄ51〜Ｄ57のうちの少なくとも１つ、トラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200の出力に基づいてウエハテーブル１８をＺ軸方向に駆動してウエハＷ表面のＺ位置（面位置）を投影光学系ＰＬの焦点深度の範囲内に調整するフォーカス動作（合焦動作）を行う。
ｃ．  その調整後のウエハテーブル１８のＺ位置を維持したまま、上述の第１の面位置情報を検出した位置、すなわち第ｍ番目のショット領域の露光のための加速開始位置へ再度ウエハステージＷＳＴをＸＹ面内で移動する。
【００７５】
そして、ステップ１１８において、前述したように、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行いつつ、第ｍ番目のショット領域の走査露光が行われる。ここで、上記のシフトフォーカス動作が終了した段階では、例えば前述のショット領域ＳＡk（図６参照）の露光が開始されるのに先立って、ウエハＷ表面を投影光学系の結像面の近傍に位置させることができ、その走査開始後、検出点がウエハ上に掛かるに従って徐々に制御に用いるフォーカスセンサを増やしながらウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行うことができる。従って、図６のショット領域ＳＡkを走査露光する場合であってもデフォーカスの発生が抑制される。
【００７６】
このようにして、ステップ１２０における判断が肯定されるまで、上記ステップ１０４〜ステップ１２２のループの処理が繰り返し行われることで、ウエハＷ上のショット領域の走査露光とショット間のステッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の複数のショット領域に対してレチクルＲのパターンが順次転写される。
【００７７】
そして、ステップ１２０における判断が肯定された場合、すなわちウエハＷ上の全ての露光対象のショット領域に対するパターン転写が終了すると、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【００７８】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、主制御装置２０（より正確にはＣＰＵ）とソフトウェアプログラムとによって、比較装置及び制御装置が実現されている。すなわち、主制御装置２０が実行するステップ１０８、１１０、１１１及びステップ１１２の処理によって、ウエハＷ上の複数のショット領域のうち、（ｍ−１）番目のショット領域（第１の区画領域）を露光後第ｍ番目のショット領域（第２の区画領域）を露光する前に、多点ＡＦ系を用いて光軸ＡＸ方向に関するウエハＷの第１位置情報（第１の面位置情報）を検出し、（ｍ−１）番目のショット領域の露光の際に多点ＡＦ系からウエハＷに照射された複数の結像光束の中の少なくとも１つのウエハＷ面からの反射光束の受光結果に基づいて得られた光軸ＡＸ方向に関するウエハＷの第２位置情報（第２の面位置情報）と前記第１位置情報との差ΔＺを、所定の閾値ＳＺと比較する比較装置が実現され、また、主制御装置２０が実行するステップ１１４及び１１８（又はステップ１１８）の処理によって、第ｍ番目のショット領域の露光の開始までのウエハテーブル１８の位置制御を、前記比較結果に応じて実行する制御装置が実現されている。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０は、ウエハＷ上の第ｍ番目のショット領域の露光のための加速開始位置にウエハステージＷＳＴを移動した際に、前述のステップ１１２における比較の結果として前記差ΔＺが前記閾値ＳＺ以下となり、第１の面位置情報（前述の制御に使用される少なくとも１つのフォーカスセンサから出力されるＺ位置情報に基づいて得られるウエハＷ表面の光軸ＡＸ方向に関する位置情報）が信頼できる場合には、その第１の面位置情報に基づいてその第ｍ番目のショット領域の露光の開始までのウエハテーブル１８の位置制御を行い、ウエハＷのＺ位置をその位置に維持する。
【００８０】
この一方、主制御装置２０は、ステップ１１２における比較の結果として、前記差ΔＺが前記閾値ＳＺを超える場合、すなわち、適切な露光が行われた（ｍ−１）番目のショット領域を露光する際に求められたウエハＷの第２の面位置情報と、第ｍ番目のショット領域の露光前に得られたウエハＷの第１の面位置情報との差が大きすぎ、その第１の面位置情報が信頼性に欠けるような場合には、その第１の面位置情報を用いることなく、ステップ１１４に進み、前述のシフトフォーカス動作を実行する。これにより、誤った面位置情報の検出に起因してウエハの加速開始位置でトラッキングセンサ（及び方向弁別センサ）が使用できないために従来においてはウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面の近傍に位置させることが困難であった、ウエハ上の特定のショット領域を、デフォーカス状態で露光する事態の発生を回避することが可能になる。従って、本実施形態によると、図６のウエハＷ上のショット領域ＳＡkの走査露光をデフォーカスが殆どない状態で行うことができる。特に、図６のウエハＷのように、１ショット４チップ取りなどの１ショット複数チップ取りの場合に、可能な限り多くのチップの歩留りを向上させることが可能になる。
【００８１】
また、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０は、前述のシフトフォーカス動作が不要な場合は勿論、シフトフォーカス動作を実行した場合であっても、その後にステップ１１８において、多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の検出結果に基づいてウエハテーブル１８の光軸ＡＸ方向に関する位置制御（フォーカス・レベリング制御）を行いつつ、第ｍ番目のショット領域に対する投影光学系ＰＬを介したレチクルＲのパターンの転写を走査露光方式で実行する。従って、シフトフォーカス動作を実行後に、ウエハテーブル１８のＺ位置を固定したまま露光動作を行う場合に比べて、走査露光中のウエハＷのデフォーカスをより確実に抑制することができ、デフォーカスに起因する色むらの殆どない高精度な露光が可能になる。
【００８２】
なお、上記実施形態では、前述のステップ１１２における前記差ΔＺと閾値ＳＺとの比較の結果、差ΔＺが閾値ＳＺより大きい場合には、ステップ１１４でシフトフォーカス動作を行うことで、トラッキングセンサ及び方向弁別センサが使用できない第ｍ番目のショット領域の露光のための加速開始位置で、ウエハＷの面位置を投影光学系ＰＬの像面の近傍に位置させる場合について説明した。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、上記の比較の結果、差ΔＺが閾値ＳＺより大きい場合には、主制御装置２０は、例えば直前に露光が行われたショット領域、あるいは先に露光が行われた隣接するショット領域の露光の際に、メモリに記憶したウエハＷの面位置情報に基づいて、ウエハテーブル１８のＺ位置制御を行うことで、トラッキングセンサ及び方向弁別センサが使用できない第ｍ番目のショット領域の露光のための加速開始位置で、ウエハＷの面位置を投影光学系ＰＬの像面の近傍に位置させることとしても良い。要は、主制御装置２０は、第ｍ番目のショット領域の露光に先立って行った前述の比較結果に応じて露光の開始までのウエハテーブルの位置制御を実行し、その比較結果が差ΔＺが閾値ＳＺより大きい場合に、何らかの手法により、第ｍ番目のショット領域の露光のための加速開始位置で、ウエハＷの面位置を投影光学系ＰＬの結像面の近傍に位置させることとすれば良い。
【００８３】
また、上記実施形態では、トラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200が使用できないウエハＷ上の第ｍ番目のショット領域（第２の区画領域）に先行して露光が行われ、その露光の際に多点ＡＦ系の出力に基づいて得られた光軸ＡＸ方向に関するウエハＷの位置情報（第２の面位置情報）が取得されたショット領域が、直前に露光が行われた（ｍ−１）番目のショット領域（第１の区画領域）である場合について説明したが、これに限らず、その第ｍ番目のショット領域に先立って露光が行われた、その第ｍ番目のショット領域に隣接するショット領域などであっても良い。また、その第２の面位置情報は、単一のショット領域の露光の際のウエハ面のＺ位置情報に限らず、先行して露光が行われた複数のショット領域の露光の際のウエハ面のＺ位置情報に基づいて、演算により求めても良い。要は、その第ｍ番目のショット領域に先立って露光が行われた少なくとも１つのショット領域の露光の際に得られたウエハＷのＺ位置情報に基づいて、前述の差ΔＺの算出に用いられるウエハＷの第２の面位置情報（光軸ＡＸ方向に関するウエハＷの第２位置情報）を求めれば良い。
【００８４】
また、上記実施形態で説明した多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）の構成は、一例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、上記実施形態の多点ＡＦ系（６０ａ、６０ｂ）は、フォーカスセンサＤ11〜Ｄ77の他に、トラッキングセンサＤ100及び方向弁別センサＤ200を備えていたが、例えばトラッキングセンサとして方向弁別センサの機能を兼ねるセンサを採用しても良い。このようなトラッキングセンサとしては、例えば特開平７−１３０６３５号公報などに開示されるアレイセンサを採用することができる。あるいは、多点ＡＦ系は、トラッキングセンサ及び方向弁別センサの一方又は両方を備えていなくても良い。
【００８５】
多点ＡＦ系がトラッキングセンサを備えていない場合には、前述のステップ１０８の処理を省略すれば良い。また、多点ＡＦ系が方向弁別センサを備えていない場合には、前述のステップ１１０及びステップ１１６の処理を省略すれば良い。さらに、多点ＡＦ系がトラッキングセンサ及び方向弁別センサをともに備えていない場合には、ステップ１０６の後、ステップ１１１の処理が行われるような処理アルゴリズムを採用すれば良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、焦点位置検出系として、投影光学系ＰＬの像面（結像面）近傍の面上のレチクルパターンの投影領域（露光領域ＩＡ）を含む領域内に複数の結像光束が照射される複数の照射点がマトリクス状の配置で設定され、受光器９０が、複数の照射点に個別に対応してマトリクス状配置で受光系６０ｂ内に配置された複数のフォーカスセンサを含む多点ＡＦ系を採用し、前述のステップ１１２の比較を、ウエハ面からの反射光束が、複数のフォーカスセンサのうちの隣接行又は隣接列のセンサで受光されるピッチずれ現象の発生を防止するために行う場合について説明した。しかしながら、このピッチずれ現象の発生を防止する目的に限らず、ウエハＷの面位置が本来の位置から必要以上にずれているか否かなどを確認する目的で行うことも可能である。
【００８７】
また、多点ＡＦ系の受光系６０ｂを構成する受光器としては、単一の構成要素、例えば２次元ＣＣＤセンサなどを用いて構成しても良い。また、多点ＡＦ系は、７×７＝４９個の検出点を有するものに限らず、例えば、５×９＝４５個の検出点を有するものや、５×５＝２５個の検出点を有するもの等を採用することもでき、露光領域の内部、及び外部にそれぞれ各３つ以上の検出点を設定可能であれば、その検出点の個数、配置等は任意で良い。また、多点ＡＦ系の結像光束の形状はスリット状に限らず、例えば、円形状、楕円形状など、様々な形状とすることができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、露光のための加速開始位置にウエハがあるときに前述のステップ１１２の比較が行われるショット領域（第２の区画領域）が、露光される前に、トラッキングセンサが対応する検出光束のウエハ面からの反射光束を受光せず、かつ露光される前に、方向弁別センサが対応する検出光束のウエハ面からの反射光束を受光しないショット領域である場合について説明した。しかしながら、焦点位置検出系がトラッキングセンサ及び方向弁別センサの少なくとも一方を備えていないことがあり得ることから明らかなように、本発明に係る第２の区画領域が、このようなショット領域に限定されないことは勿論である。また、上記実施形態では、上記の第２の区画領域が、円形のウエハの周辺部に位置し、他のショット領域（区画領域）と形状が異なるショット領域（エッジショットかつ欠けショット）を含む場合について説明したが、本発明に係る第２の区画領域が、これに限定されないことは勿論である。すなわち、第２の区画領域は、ウエハの周辺部に位置する欠けショットではないショット領域を含んでも良い。また、露光対象の物体は、ウエハに限らず、矩形のガラスプレートなどであっても良い
【００８９】
なお、上記実施形態では、露光光としてＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ光（１５７ｎｍ）等を用いる場合について説明したが、これに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、Ａｒ2レーザ光（１２６ｎｍ）、銅蒸気レーザ、ＹＡＧレーザの高長波等を露光光として用いることができる。また、例えば、真空紫外光として、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（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）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。
【００９０】
なお、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が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ことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置にも本発明は好適に適用できる。この場合、走査露光ではなく静止露光が行われる点を除き、基本的には前述した実施形態と同等の構成を用いることができ、同等の効果を得ることができる。また、ウエハステージを２基備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。さらに、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号パンプレットなどに開示される、投影光学系ＰＬとウエハとの間に液体（例えば純水など）が満たされる液浸型露光装置、あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置なども、本発明を適用することができる。
【００９１】
また、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子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、薄膜磁気ヘ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、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、有機ＥＬ、マイクロマシン、ＤＮＡチップなど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。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【００９２】
また、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置に組み込み光学調整をするとともに、多数の部品からなるレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴ等を露光装置のボディに取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより上記各実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及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。
【００９３】
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、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転写するステップ、デバイス組み立てステップ（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）、検査ステップ等を経て製造される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の露光方法及び露光装置は、所定のパターンを投影光学系を介して物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のウエハテーブルを示す概略斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、パターン形成板の一例を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のパターン形成板に対応するウエハ表面上におけるパターン像の配置を示す図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のパターン形成板に対応する受光器を示す図である。
【図４】第２層（第２レイヤ）以降の露光動作を行う際の主制御装置２０内のＣＰＵの処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）は、ウエハ（ショット領域）が＋Ｙ方向に移動する場合に制御に用いられるフォーカスセンサを説明するための図であり、図５（Ｂ）は、ウエハ（ショット領域）が−Ｙ方向に移動する場合に制御に用いられるフォーカスセンサを説明するための図である。
【図６】加速開始位置でトラッキングセンサ及び方向弁別センサがともに使用できないショット領域の一例を示す図である。
【図７】ウエハＷ表面がベストフォーカス位置からずれてピッチずれが生じる原理を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００９６】
１８…ウエハテーブル（テーブル）、２０…主制御装置（比較装置、制御装置）、６０ａ…照射系、６０ｂ…受光系、９０…受光器、１００…露光装置、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ（物体）、Ｄ11〜Ｄ77…フォーカスセンサ（センサ）、Ｄ100…トラッキングセンサ。
【図１】
2005203649.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】
2005203649.tif 000009