(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光基板を露光する露光装置内部で露光用照明光を受光して当該露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
その外形が前記感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部を含み、
さらに、前記センサ部で生成されたデータを無線送信する無線通信装置と、前記センサ部で生成されたデータを読み出し可能に記憶する記憶装置との少なくとも一方を備えることを特徴とする照度計。
【請求項２】
請求項１に記載の照度計であって、前記無線通信装置を備える照度計と、
前記照度計の無線通信装置から無線送信されるデータを受信する受信装置とを含む計測システム。
【請求項３】
請求項１に記載の照度計であって、前記記憶装置を備え、さらに前記記憶装置に記録されたデータを読み出すための端子を備える照度計と、
前記照度計の端子と接続可能な端子を含み、前記照度計の前記記憶装置に記録されたデータを読み出すデータ読出装置を含む計測システム。
【請求項４】
感光基板を露光する露光装置内部で露光用照明光を受光して前記露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
その外形が前記感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部を含み、
さらに、無線信号を受信する受信装置で受信可能なように前記センサ部で生成されたデータを無線送信する無線通信装置を備えることを特徴とする照度計。
【請求項５】
感光基板を露光する露光装置内部で露光用照明光を受光して前記露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
その外形が前記感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部と、
前記センサ部で生成されたデータを読み出し可能に記憶する記憶装置と、
前記記憶装置と接続されており、読出装置側の接続端子と接続されることにより前記記憶装置に記憶されたデータを前記読出装置へ送信可能とする照度計側端子とを含むことを特徴とする照度計。
【請求項６】
感光基板を露光する露光装置の露光用照明光の照度を計測する照度計測方法であって、
その外形が感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、前記露光用照明光を受光することで、受光した露光用照明光に応じたデータを生成するセンサ部を備えた照度計を、前記露光装置内に搬入し、
前記照度計のセンサ部で生成されたデータを無線通信により読み出すことを特徴とする照度計測方法。
【請求項７】
前記感光基板を前記露光装置内へ搬送する搬送装置を用いて前記照度計を前記露光装置内へ搬送することを含む請求項６の照度計測方法。
【請求項８】
感光基板を露光する露光装置の露光用照明光の照度を計測する照度計測方法であって、
その外形が感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、前記露光用照明光を受光することで、受光した露光用照明光に応じたデータを生成するセンサ部を備えた照度計を、前記露光装置内に搬入し、
前記照度計のセンサ部で生成されたデータを照度計の記憶装置に記憶し、
前記照度計を前記露光装置内から取り出した後、前記照度計の記憶装置に記憶されたデータを読み出すことを特徴とする照度計測方法。
【請求項９】
前記照度計を前記露光装置内から取り出した後、前記照度計に設けられた端子をデータ読出装置の端子に接続することを含む請求項８記載の照度計測方法。
【請求項１０】
前記感光基板を前記露光装置内へ搬送する搬送装置を用いて前記照度計を前記露光装置内へ搬送することを含む請求項８又は９記載の照度計測方法。
【請求項１１】
感光基板を露光する複数の露光装置の露光用照明光の照度を順次計測する照度計測方法であって、
その外形が感光基板と同様に搬送可能な薄板状に形成され、前記露光用照明光を受光することで、受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部を備えた照度計を、前記複数の露光装置に順次搬入し、
各露光装置で前記照度計のセンサ部で生成されたデータを照度計の記憶装置に記憶し、
前記照度計を前記露光装置から取り出した後、前記照度計の記憶装置に記憶されたデータを読み出すことを特徴とする照度計測方法。
【請求項１２】
前記照度計の記憶装置に記憶されたデータの読み出しは、複数の露光装置のうち１つの露光装置の露光用照明光の照度の計測が終了する毎に実行することを特徴とする請求項１１記載の照度計測方法。
【請求項１３】
前記照度計の記憶装置に記憶されたデータの読み出しは、複数の露光装置の露光用照明光の照度を計測した後に実行することを特徴とする請求項１１記載の照度計測方法。
【請求項１４】
感光基板を露光する露光方法であって、請求項６から１３いずれか一項に記載の照度計測方法で計測された照度に応じて、露光装置の露光用照明光の照度を調整することを含む露光方法。
【請求項１５】
基板ステージ上の基板ホルダに保持された感光基板を露光用照明光で露光する露光装置の前記露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
前記基板ステージに対して着脱自在に構成された前記基板ホルダと同様の形状を備え、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部を含み、
さらに、前記センサ部で生成されたデータを無線送信する無線通信装置と、前記センサ部で生成されたデータを読み出し可能に記憶する記憶装置との少なくとも一方を備えることを特徴とする照度計。
【請求項１６】
請求項１５に記載の照度計であって、前記無線通信装置を備える照度計と、
前記照度計の無線通信装置から無線送信されるデータを受信する受信装置とを含む計測システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載の照度計であって、前記記憶装置を備え、さらに前記記憶装置に記録されたデータを読み出すための端子を備える照度計と、
前記照度計の端子と接続可能な端子を含み、前記照度計の前記記憶装置に記録されたデータを読み出すデータ読出装置を含む計測システム。
【請求項１８】
基板ステージ上の基板ホルダに保持された感光基板を露光する露光装置内部で露光用照明光を受光して前記露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
その外形が前記基板ホルダと同様に形成され、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部を含み、
さらに、無線信号を受信する受信装置で受信可能なように前記センサ部で生成されたデータを無線送信する無線通信装置を備えることを特徴とする照度計。
【請求項１９】
基板ステージ上の基板ホルダに保持された感光基板を露光する露光装置内部で露光用照明光を受光して前記露光用照明光の照度を計測する照度計であって、
その外形が前記基板ステージに対して着脱自在に構成された前記基板ホルダと同様に形成され、
前記受光した露光用照明光に応じてデータを生成するセンサ部と、
前記センサ部で生成されたデータを読み出し可能に記憶する記憶装置と、
前記記憶装置と接続されており、読出装置側の接続端子と接続されることにより前記記憶装置に記憶されたデータを前記読出装置へ送信可能とする照度計側端子とを含むことを特徴とする照度計。
【請求項２０】
基板ステージ上の基板ホルダに保持された感光基板を露光する露光装置の露光用照明光の照度を計測する照度計測方法であって、
その外形が前記基板ホルダと同様に形成され、前記露光用照明光を受光することで、受光した露光用照明光に応じたデータを生成するセンサ部を備えた照度計を、前記露光装置内に搬入し、
前記照度計のセンサ部で生成されたデータを無線通信により読み出すことを特徴とする照度計測方法。
【請求項２１】
基板ステージ上の基板ホルダに保持された感光基板を露光する露光装置の露光用照明光の照度を計測する照度計測方法であって、
その外形が前記基板ホルダと同様に形成され、前記露光用照明光を受光することで、受光した露光用照明光に応じたデータを生成するセンサ部を備えた照度計を、前記露光装置内に搬入し、
前記照度計のセンサ部で生成されたデータを照度計の記憶装置に記憶し、
前記照度計を前記露光装置内から取り出した後、前記照度計の記憶装置に記憶されたデータを読み出すことを特徴とする照度計測方法。
【請求項２２】
前記照度計を前記露光装置内から取り出した後、前記照度計に設けられた端子をデータ読出装置の端子に接続することを含む請求項２１記載の照度計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照度計、照度計測方法及び露光装置に関し、さらに詳しくは、複数の露光装置間でそれぞれの相対的な照度を計測するために使用される照度計、照度計測方法及び露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や液晶表示装置等の製造に際して、マスク又はレチクル（以下、総称して「マスク」ともいう）等の原版に描かれたパターンを、レジストが塗布された半導体ウエハや透明基板等の感光基板上に転写するために、投影露光装置が用いられる。半導体装置や液晶表示装置等の製造ラインでは、単一の投影露光装置のみが使用されるわけではなく、一般に、複数の投影露光装置が併用して使用される。
【０００３】
このような場合において、各露光装置で製造される製品のばらつき等を低減するために、各露光装置間の露光量をマッチングさせる必要がある。そのために、露光装置内には内部光センサが常設してあり、間接的に像面上の照度を計測し、その計測結果に基づき、各露光装置間の露光量をマッチングさせている。しかしながら、各露光装置毎に設けられた内部光センサが、常に正確な照度を検出しているとは限らず、経時変化等により誤差が生じることがあり、該内部光センサの較正を行う必用がある。
【０００４】
また、各露光装置による処理のスループットを整合させる等のために、それぞれの相対照度を集中的に管理する必用もある。
【０００５】
そこで、各露光装置間での相対照度を計測するための号機間照度計が用いられる。この照度計は、ウエハステージ上のウエハホルダの近傍に設けられた専用の装着部（アダプタ部）に対して着脱自在に構成されており、作業者は手作業により照度計を装着部に装着し（差し込み）、像面上の照度を直接計測する。作業者は、照度計測の終了後に照度計を装着部から取り外し、他の露光装置について順次同様に作業することにより、各露光装置の照度の計測を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエハステージの近傍には投影光学系その他の部材が存在するため、照度計の着脱作業は非常に限られたスペースに手を入れて行わなければならず、また、露光装置の構成上、作業者の位置からウエハステージの位置まではある程度の距離があるため、その作業は容易でなく、着脱作業に長時間を要するとともに、ウエハステージ上あるいはその近傍に存在する精密部材等に接触して傷つけたり、ゴミを落下させて障害を発生させることがある等の問題があった。
【０００７】
また、照度計による照度の計測は、一連の露光処理の途中で該露光処理を中断して実施される場合があるが、照度計の着脱作業に伴う装置本体が収容されたチャンバの扉等の開閉により、チャンバ内の温度が乱れ、作業終了後にチャンバ内の温度が安定するまでに長時間を要し、その間露光処理の再開ができないという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、露光装置の投影光学系の結像面における照明光の照度計測に伴う作業を簡略し、照度計測に要する時間を短縮することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応つけて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。
【００１０】
本発明に係る照度計は、照明光学系により照明されたマスク（１１）からのパターンの像を、基板ステージ（２８）上に保持される感光基板（１４）上に投影光学系（１３）により投射するようにした露光装置の該投影光学系の結像面近傍における照明光の照度を計測する照度計（５０）において、前記感光基板と同様に搬送可能なように薄板状に形成され照度検知部（５２）が一体的に設けられたたダミー基板（５１）を含むことを特徴とする。本発明に係る照度計において、さらに、前記照度検知部で計測された結果データを無線発信する無線通信装置を有することができる。この場合において、前記無線通信装置を、前記ダミー基板上に前記照度検知部とともに一体的に設けることができる。
【００１１】
本発明に係る照度計は、感光基板と同様に搬送可能なように薄板状に形成されているから、この照度計を感光基板の搬送系（１０３）により搬送して、基板ステージ上に搬入・保持させ、この状態で照度の計測を行い、照度の計測後、基板ステージから搬出することができる。
【００１２】
従って、従来のように照度計を基板ステージに対して着脱する作業が不要であり、照度計測に伴う作業が極めて簡略となる。また、照度の計測に伴いチャンバの扉等の開閉の必用が無いから、チャンバ内の空調等との関係で露光処理の再開までに長時間を要することが無いばかりか、極めて短時間で照度の計測を行うことができるので、照度計測に伴う露光処理の中断時間を短縮することができ、極めて高効率的に照度の計測を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る照度計測方法は、露光対象としての感光基板（１４）と同様に搬送可能なように薄板状に形成され照度検知部（５２）が一体的に設けられたダミー基板（５１）を含む照度計（５０）を用い、複数の露光装置（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）間で該照度計を前記感光基板と同様に基板ステージ（２８）上に順次搬入及び搬出しつつ、各露光装置の投影光学系（１３）の結像面近傍における照明光の照度を計測するようにしたことを特徴とする。本発明に係る照度計測方法において、前記照度計は前記照度検知部で検知された結果データを無線発信する無線通信装置を備え、前記照度計を用いて計測された結果データを無線発信するようにできる。
【００１４】
本発明に係る照度計測方法によると、感光基板と同様に搬送可能なように薄板状に形成された照度計を用い、この照度計を感光基板と同様に基板ステージ上に搬入及び搬出しつつ各露光装置の照度を計測するようにしたから、従来のように照度計を基板ステージに対して着脱する作業が不要となり、照度計測に伴う作業が極めて簡略となる。
【００１５】
また、照度の計測に伴いチャンバの扉等の開閉の必用が無いから、チャンバ内の空調等との関係で露光処理の再開までに長時間を要することが無いばかりか、極めて短時間で照度の計測を行うことができるので、複数の露光装置等を備えたリソグラフィ・システム（半導体装置等の製造ライン）における各露光装置において、非常に短時間で照度計測を行うことができ、露光処理の中断時間を短くすることができ、各露光装置の照度の管理も容易になる。
【００１６】
本発明に係る露光装置は、照明光学系により照明されたマスク（１１）からのパターンの像を、基板ステージ（２８）上に載置された基板ホルダ（１５１）に保持される感光基板（１４）上に投影光学系（１３）により投射するようにした露光装置において、前記基板ホルダは、前記基板ステージに対して着脱自在に構成され、かつ前記感光基板に対する保持面に一体的に照度検知部（５２）を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る露光装置は、基板ステージに対して着脱自在に構成され、かつ照度検知部を有する基板ホルダを備えているから、例えば、基板ホルダを搬送系（１０３）により搬送して、基板ステージ上に搬入・載置し、この状態で照度の計測を行い、照度の計測後、基板ステージから搬出することが可能である。従って、従来のように照度計を基板ステージに対して着脱する作業が不要であり、照度計測に伴う作業が極めて簡略となる。また、照度の計測に伴いチャンバの扉等の開閉の必用も無くすことができるから、チャンバ内の空調等との関係で露光処理の再開までに長時間を要することが無いばかりか、極めて短時間で照度計測を行うことができるので、露光処理の中断時間を短くすることができ、高効率的に照度の計測を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る照度計測方法は、基板ステージ（２８）に対して着脱自在に構成され、かつ一体的に照度検知部（５２）を有する基板ホルダ（１５１）を、複数の露光装置（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）の基板ステージ上に順次載置しつつ、各露光装置の投影光学系の結像面近傍における照度を計測するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る照度計測方法によると、基板ステージに対して着脱自在に構成され、かつ照度検知部を有する基板ホルダを用い、この基板ホルダを基板ステージ上に搬入及び搬出しつつ各露光装置の照度を計測するようにしたから、従来のように照度計を基板ステージに対して着脱する作業が不要であり、照度計測に伴う作業が極めて簡略となる。
【００２０】
また、照度の計測に伴いチャンバの扉等の開閉の必用が無いから、チャンバ内の空調等との関係で露光処理の再開までに長時間を要することが無いばかりか、極めて短時間で照度の計測を行うことができるので、複数の露光装置等を備えたリソグラフィ・システム（半導体装置等の製造ライン）における各露光装置において、非常に短時間で照度計測を行うことができ、露光処理の中断時間を短くすることができ、各露光装置の照度の管理も容易になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
一実施形態
図１は本発明の一実施形態に係る照度計の回路構成の概略を示すブロック図、図２は図１に示す照度計における主要回路の特性を示す概略図、図３はリソグラフィ・システムを示す概略図、図４は露光装置の一例を示す概略図、図５はウエハステージの概略斜視図、図６は照度計の較正方法の一例を示す概略図、図７は露光装置のウエハの搬送系等の構成を示す平面断面図、図８はウエハステージ及びウエハホルダの要部構成を示す断面図、図９はダミーウエハに一体的に光センサを設けてなるウエハ型照度計の外観構成を示す斜視図である。
【００２２】
（１）リソグラフィ・システム
本発明が適用されるリソグラフィ・システムは、マイクロデバイスとしての半導体装置を製造するシステムであり、図３に示すように、ＫｒＦエキシマレーザを露光用照明光源とする露光装置３０ａと、ＡｒＦエキシマレーザを露光用照明光源とする露光装置３０ｂ〜３０ｄとが混在されて構成されている。これら二種類の露光装置３０ａ〜３０ｄは、同一のホストコンピュータ７６に接続されており、それぞれの稼働状況等がモニターされ、生産管理されている。これらの各露光装置３０ａ〜３０ｄの照度は、号機間照度計としてのウエハ型照度計５０により計測され、露光装置間の露光量をマッチング等させるために使用される。なお、この一実施形態では、光源が異なる二種類の露光装置が混在したシステムについて説明するが、単一種類の複数の露光装置から構成されるシステムでも、あるいはさらに複数種類の露光装置から構成されるシステムでもよい。
【００２３】
（２）露光装置の光学系
まず、図４に基づき、一つの露光装置３０ａの主として光学系について説明する。図３に示す他の露光装置３０ｂ〜３０ｄについての説明は省略するが、基本的な構成は、図４に示すものと同様であり、露光用照明光のための光源の種類が異なるのみである。
【００２４】
図４に示すように、本実施形態に係る露光装置３０ａは、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、マスクとしてのレチクル１１上のパターンの一部を投影光学系１３を介して基板としてのレジストが塗布されたウエハ１４上に縮小投影露光した状態で、レチクル１１とウエハ１４とを、投影光学系１３に対して同期移動させることにより、レチクル１１上のパターンの縮小像を逐次ウエハ１４の各ショット領域に転写し、ウエハ１４の上に半導体装置を製造するようになっている。
【００２５】
本実施形態の露光装置３０ａは、露光用光源１としてＫｒＦエキシマレーザ（発振波長２４８ｎｍ）を有する。露光用光源１からパルス発光されたレーザビームＬＢは、ビーム整形・変調光学系２へ入射するようになっている。本実施形態では、ビーム整形・変調光学系２は、ビーム整形光学系２ａと、エネルギー変調器２ｂとから成る。ビーム整形光学系２ａは、シリンダレンズやビームエキスパンダ等で構成してあり、これらにより、後続のフライアイレンズ５に効率よく入射するようにビームの断面形状が整形される。
【００２６】
図４に示すエネルギー変調器２ｂは、エネルギー粗調器及びエネルギー微調器等で構成してあり、エネルギー粗調器は、回転自在なレボルバ上に透過率（＝（１−減光率）×１００（％））の異なる複数個のＮＤフィルタを配置したものであり、そのレボルバを回転することにより、入射するレーザビームＬＢに対する透過率を１００％から複数段階で切り換えることができるようになっている。なお、そのレボルバと同様のレボルバを２段配置し、２組のＮＤフィルタの組み合わせによってより細かく透過率を調整できるようにしてもよい。一方、エネルギー微調器は、ダブル・グレーティング方式、又は傾斜角可変の２枚の平行平板ガラスを組み合わせた方式等で、所定範囲内でレーザビームＬＢに対する透過率を連続的に微調整するものである。ただし、このエネルギー微調器を使用する代わりに、エキシマレーザ光源１の出力変調によってレーザビームＬＢのエネルギーを微調整してもよい。
【００２７】
図４において、ビーム整形・変調光学系２から射出されたレーザビームＬＢは、光路折り曲げ用のミラーＭを介してフライアイレンズ５に入射する。
【００２８】
フライアイレンズ５は、後続のレチクル１１を均一な照度分布で照明するために多数の２次光源を形成する。図４に示すように、フライアイレンズ５の射出面には照明系の開口絞り（いわゆるσ絞り）６が配置してあり、その開口絞り６内の２次光源から射出されるレーザビーム（以下、「パルス照明光ＩＬ」と呼ぶ）は、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ７に入射し、ビームスプリッタ７を透過した露光用照明光としてのパルス照明光ＩＬは、リレーレンズ８を介してコンデンサレンズ１０へ入射するようになっている。
【００２９】
リレーレンズ８は、第１リレーレンズ８Ａと、第２リレーレンズ８Ｂと、これらレンズ８Ａ，８Ｂ間に配置される固定照明視野絞り（固定レチクルブラインド）９Ａ及び可動照明視野絞り９Ｂとを有する。固定照明視野絞り９Ａは、矩形の開口部を有し、ビームスプリッタ７を透過したパルス照明光ＩＬは、第１リレーレンズ８Ａを経て固定照明視野絞り９Ａの矩形の開口部を通過するようになっている。また、この固定照明視野絞り９Ａは、レチクルのパターン面に対する共役面の近傍に配置してある。可動照明視野絞り９Ｂは、走査方向の位置及び幅が可変の開口部を有し、固定照明視野絞り９Ａの近くに配置してあり、走査露光の開始時及び終了時にその可動照明視野絞り９Ｂを介して照明視野フィールドをさらに制限することによって、不要な部分（レクチルパターンが転写されるウエハ上のショット領域以外）の露光が防止されるようになっている。
【００３０】
図４に示すように、固定照明視野絞り９Ａ及び可動照明視野絞り９Ｂを通過したパルス照明光ＩＬは、第２リレーレンズ８Ｂ及びコンデンサレンズ１０を経て、レチクルステージ１５上に保持されたレチクル１１上の矩形の照明領域１２Ｒを均一な照度分布で照明する。レチクル１１上の照明領域１２Ｒ内のパターンを投影光学系１３を介して投影倍率α（αは例えば１／４，１／５等）で縮小した像が、フォトレジストが塗布されたウエハ（感光基板）１４上の照明視野フィールド１２Ｗに投影露光される。以下、投影光学系１３の光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、その光軸ＡＸに垂直な平面内で照明領域１２Ｒに対するレチクル１１の走査方向（即ち、図４の紙面に平行な方向）をＹ方向、その走査方向に垂直な非走査方向をＸ方向として説明する。
【００３１】
このとき、レチクルステージ１５はレチクルステージ駆動部１８によりＹ方向に走査される。外部のレーザ干渉計１６により計測されるレチクルステージ１５のＹ座標がステージコントローラ１７に供給され、ステージコントローラ１７は供給された座標に基づいてレチクルステージ駆動部１８を介して、レチクルステージ１５の位置及び速度を制御する。
【００３２】
一方、ウエハ１４は、後述するウエハホルダＷＨを介してウエハステージ２８上に載置される。ウエハステージ２８は、Ｚチルトステージ１９と、Ｚチルトステージ１９が載置されるＸＹステージ２０とを有する。ＸＹステージ２０は、Ｘ方向及びＹ方向にウエハ１４の位置決めを行うと共に、Ｙ方向にウエハ１４を走査する。また、Ｚチルトステージ１９は、ウエハ１４のＺ方向の位置（フォーカス位置）を調整すると共に、ＸＹ平面に対するウエハ１４の傾斜角を調整する機能を有する。Ｚチルトステージ１９上に固定された移動鏡、及び外部のレーザ干渉計２２により計測されるＸＹステージ２０（ウエハ１４）のＸ座標、及びＹ座標がステージコントローラ１７に供給され、ステージコントローラ１７は、供給された座標に基づいてウエハステージ駆動部２３を介してＸＹステージ２０の位置及び速度を制御する。
【００３３】
また、ステージコントローラ１７の動作は、不図示の装置全体を統轄制御する主制御系によって制御されている。そして、走査露光時には、レチクル１１がレチクルステージ１５を介して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度ＶR で走査されるのに同期して、ＸＹステージ２０を介してウエハ１４は照明視野フィールド１２Ｗに対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度α・ＶR （αはレチクル１１からウエハ１４に対する投影倍率）で走査される。
【００３４】
また、Ｚチルトステージ１９上のウエハ１４の近傍に光変換素子からなる照度むらセンサ２１が常設され、照度むらセンサ２１の受光面はウエハ１４の表面と同じ高さに設定されている。照度むらセンサ２１としては、遠紫外で感度があり、且つパルス照明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。照度むらセンサ２１の検出信号が不図示のピークホールド回路、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介して露光コントローラ２６に供給されている。
【００３５】
なお、図４に示すビームスプリッタ７で反射されたパルス照明光ＩＬは、集光レンズ２４を介して光変換素子よりなるインテグレータセンサ２５で受光され、インテグレータセンサ２５の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を介して出力ＤＳとして露光コントローラ２６に供給される。インテグレータセンサ２５の出力ＤＳと、ウエハ１４の表面上でのパルス照明光ＩＬの照度（露光量）との相関係数は予め照度計を用いて求められて露光コントローラ２６内に記憶されている。露光コントローラ２６は、制御情報ＴＳを露光用光源１に供給することによって、露光用光源１の発光タイミング、及び発光パワー等を制御する。露光コントローラ２６は、さらにエネルギー変調器２ｂでの減光率を制御し、ステージコントローラ１７はステージ系の動作情報に同期して可動照明視野絞り９Ｂの開閉動作を制御する。
【００３６】
（３）ウエハの搬送系
次に、この露光装置のウエハの搬送系について説明する。この露光装置はウエハの自動搬送装置を備えている。このウエハの自動搬送装置としては、例えば、特開平７−２４０３６６号公報に開示されているようなものを採用することができる。この自動搬送装置を、図７を参照して説明する。
【００３７】
図４に示したような露光装置の光学系１００は、空調された第１の独立チャンバ１０１内に収納・設置されている。ウエハステージ２８（Ｚチルトステージ１９）上にはウエハホルダＷＨが真空吸着により保持されており、露光対象としてのウエハ１４はウエハホルダＷＨ上に真空吸着により保持される。
【００３８】
ウエハ１４の円形の外周の一部にオリエンテーションフラット（又はノッチ）と呼ばれる切欠き部が形成してあり、この切欠き部が所定の方向を向くように、且つウエハ１４の中心がウエハホルダＷＨに対して所定の位置関係になるように、ウエハホルダＷＨ上にウエハ１４をロードする。本実施形態では、そのウエハホルダＷＨ上への搬入（ロード）、及びそのウエハホルダＷＨからのウエハの搬出（アンロード）を行うためのウエハ自動搬送装置（搬送系）１０３を、第１の独立チャンバ１０１に隣接する第２の独立チャンバ１０２内に設置している。
【００３９】
ウエハ自動搬送装置１０３のガイド部を、Ｘ方向に延びた横スライダ本体１０４、及びＹ方向に延びた縦スライダ本体１０５より構成し、横スライダ本体１０４上にＸ方向に摺動自在にスカラー型ロボットハンド１０６を配置する。スカラー型ロボットハンド１０６は、ウエハ１４を真空吸着する吸着部を有するハンド部１０７を備えた多関節ロボットであり、横スライダ本体１０４に沿ってＸ方向に移動されるとともに、ハンド部１０７をθ及びＲ方向に自在に移動できる。
【００４０】
横スライダ本体１０４の近傍には、ウエハ１４を保管するための保管棚１０８，１０９が固定されている。また、ウエハ１４を一次的に載置するための仮置き台１１０，１１１が設置されている。仮置き台１１０，１１１上には、ウエハ載置用の複数個（４個）のピンが装着されている。保管棚１０８，１０９の近傍、並びに仮置き台１１０，１１１の近傍の独立チャンバ１０２の側面には、それぞれ外部から保管棚１０８，１０９等を交換するための開口１１２，１１３が設けられている。これら開口１１２，１１３には、図示省略してある開閉扉が装着された扉枠ユニットが装着される。
【００４１】
スカラー型ロボットハンド１０６のハンド部１０７を独立チャンバ１０２の左側面の開口１１４から突き出すことにより、外部装置（外部のフォトレジストのコータ、又は現像装置等）に対するウエハ１４の受け渡しを行うことができ、別の位置Ｑ１でもウエハ１４の受け渡しを行うことができる。さらに、スカラー型ロボットハンド１０６を位置Ｑ７に移動させて、独立チャンバ１０２の右側面の開口１１５からハンド部１０７を突き出すことにより、外部装置とウエハ１４の受け渡しを行うことができ、別の位置Ｑ８でもウエハ１４の受け渡しを行うことができる。同様に、スカラー型ロボットハンド１０６を位置Ｑ３、Ｑ５又はＱ６に移動させることにより、それぞれの保管棚１０８、仮置き台１１０又は仮置き台１１１に対するウエハ１４の受け渡しを行うことができる。
【００４２】
また、縦スライダ本体１０５は、独立チャンバ１０１の側面の開口及び独立チャンバ１０２の側面の開口を通して独立チャンバ１０１内に突き出しており、縦スライダ本体１０５の側面に長手方向に摺動自在に、ウエハ１４の接触部がコの字型の２個のスライダ（搬送アーム）１１６，１１７が取り付けられている。これらの２個のスライダ１１６，１１７は、それぞれの真空吸着部によりウエハ１４を保持した状態で、独立チャンバ１０１内と独立チャンバ１０２内との間を独立に移動する。そして、スカラー型ロボットハンド１０６は、例えば、保管棚１０８からウエハ１４を取り出した後、位置Ｑ４において、上下動可能なターンテーブル１１８を介してスライダ１１６又は１１７にウエハ１４を渡す。その後、スライダ１１６又は１１７から露光後のウエハ１４を同様にターンテーブル１１８の上下動を介して受け取ったスカラー型ロボットハンド１０６は、そのウエハ１４を例えば保管棚１０８に戻す。
【００４３】
また、スカラー型ロボットハンド１０６のハンド部１０７、スライダ１１６、スライダ１１７のようにウエハ１４と接触する部分は、表面が緻密な導電性セラミック等で形成する。ただし、そのウエハ１４との接触部の表面に緻密な導電性セラミックをコーティング等により被着してもよい。
【００４４】
横スライダ本体１０４と縦スライダ本体１０５とが交差する領域付近、即ち位置Ｑ４の近傍には、ターンテーブル１１８及びウエハ１４の中心位置や姿勢を検出するセンサ等を有するプリアライメント装置１１９等が設置されている。
【００４５】
スカラー型ロボットハンド１０６は、ウエハ１４の中心位置がターンテーブル１１８の回転中心に合致するように、ターンテーブル１１８上にウエハ１４を載置する。この際にウエハ１４の裏面にスライダ１１６を移動させておく。ターンテーブル１１８上でウエハ１４は真空吸着される。
【００４６】
その状態でターンテーブル１１８を回転させ、ウエハ１４の切欠き部をセンサにより検出し、この検出結果に応じて、ウエハ１４の切欠き部が、例えば横スライダ本体１０４に対向する位置でターンテーブル１１８の回転を停止させる。その後、ターンテーブル１１８によるウエハ１４の吸着を解除し、ターンテーブル１１８が下降し、スライダ１１６の上面にウエハ１４を真空吸着する。次いで、そのスライダ１１６を縦スライダ本体１０５に沿って独立チャンバ１０１側に移動させ、後述する複数の上下動可能なピン等から構成されるウエハ上下動機構（受渡し手段）によりそのスライダ１１６からウエハホルダＷＨ上にウエハ１４を移す。この際に、ウエハ１４の中心及び切欠き部の位置が正確に所定の状態になってウエハ１４がウエハホルダＷＨの上に載置される。
【００４７】
次に、ウエハステージ及びウエハホルダの要部構成を、図５及び図８を参照してさらに詳細に説明する。ウエハホルダＷＨは、ウエハステージ２８（Ｚチルトステージ１９）上に吸着保持される。ウエハステージ２８には、ウエハホルダＷＨの底部小径部１２１が嵌合可能な丸穴１２２が形成されており、この丸穴１２２の内底面の中央部に円形のガイド穴１２３が上下方向に穿設されている。このガイド穴１２３の内部には、このガイド穴１２３に沿って上下動可能なホルダ支持部材１２４が挿入されており、このホルダ支持部材１２４は、図示しない駆動機構によって上下動されるようになっている。即ち、ガイド穴１２３、ホルダ支持部材１２４及び図示しない駆動機構によってホルダの着脱機構が構成されている。
【００４８】
ホルダ支持部材１２４の上端には断面略Ｕ字状の切欠き１２５が形成されており、これにより、ウエハホルダＷＨの交換時にこの切り欠き１２５を介して、後述するホルダ自動搬送装置のホルダ搬送アームの先端が挿入できるようにされている。さらに、丸穴１２２の内底面上には、ウエハ交換時にウエハを３点で支持するとともに、上下動させるウエハ上下動機構を構成する３つの上下動ピン１２６が上下方向に設けられている。これらの上下動ピン１２６は、ウエハホルダＷＨがウエハステージ２８に吸着固定された状態では、それぞれの先端部がこれらの上下動ピン１２６に対応して設けられた図示しない丸孔を介してウエハホルダＷＨを貫通状態で上下動するようになっている。なお、ウエハホルダＷＨ上には一般に同心円状の凸部１２７があり、これらの同心円状の凸部上にウエハ１４が載置される。
【００４９】
（４）ウエハホルダの搬送系
この実施形態における露光装置は、図示は省略するが、上述のウエハ１４の自動搬送装置に加えて、ウエハホルダＷＨを自動搬送する搬送装置を備えている。ホルダ自動搬送装置としては、例えば、特開平８−２５０４０９号公報に開示されているようなものを採用することができる。
【００５０】
このホルダ自動搬送装置は、ウエハホルダＷＨを吸着保持するハンド部を有する多関節ロボットや搬送アーム等を備え、ウエハテーブル２８上に吸着保持されているウエハホルダＷＨを取り外して搬送し、ウエハホルダ用の保管棚に収納するとともに、ウエハホルダ用の保管棚から清浄なウエハホルダＷＨを取り出し、ウエハステージ２８の近傍まで搬送して、ウエハステージ２８に吸着保持させる装置である。その構成等については、上述のウエハ１４の自動搬送装置とほぼ同様であるので、その詳細な説明は省略することにする。
【００５１】
（５）ウエハ型照度計
本実施形態では、上述したようなＫｒＦエキシマレーザを露光用照明光として用いたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置３０ａと、ＡｒＦエキシマレーザを露光用照明光として用いたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置３０ｂ〜３０ｄとが混在するリソグラフィ・システムを用いた半導体装置の製造方法において、各露光装置３０ａ〜３０ｄの照度を検出し、露光装置間の露光量をマッチング等させるために、図１にその回路構成を、図９にその外観構成を示す号機間照度計としてのウエハ型照度計５０が使用される。
【００５２】
この照度計５０は、光センサ（照度検知部）５２と、照度計回路部５４とを有する。光センサ５２は、図９に示すように、露光対象としてのウエハ（感光基板）１４と略同一形状に形成されたダミーウエハ５１の概略中央部に設けられている。なお、ここではダミーウエハ５１の外形は円形板状のものを示しているが、このような形状に限定されるものではなく、例えば、液晶表示素子を製造する露光装置にあっては、その露光対象としてのガラス基板と略同一形状、即ち、矩形板状に形成されたものであってもよい。
【００５３】
光センサ５２には、光変換素子が内蔵してあり、光センサ５２に照射された露光用照明光の入射エネルギーに応じて、電気信号を出力するようになっている。本実施形態において用いることができる光変換素子としては、特に限定されず、光起電力効果、ショットキー効果、光電磁効果、光導電効果、光電子放出効果、焦電効果等を利用した光変換素子が例示されるが、本実施形態では、所定の波長帯域にそれぞれ発振スペクトルを有する複数の露光用照明光を検出可能な広帯域光センサ素子が好ましい。ＫｒＦとＡｒＦとの双方の波長の光を検出するためである。このような観点からは、焦電効果を利用した光変換素子である焦電センサ素子が好ましい。
【００５４】
照度計回路部５４は、特に限定されないが、この実施形態では光センサ５２と同様にダミーウエハ５１に一体的に設けられている。照度計回路部５４は、図１に示すように、配線（パターン）５３を介して光センサ５２からの出力信号（照度信号）が入力する増幅回路（アンプ）５６を有する。増幅回路５６は、増幅率記憶装置６４に接続してあり、増幅率記憶装置６４に記憶してある増幅率で、光センサ５２からの照度信号を増幅するようになっている。
【００５５】
増幅率記憶装置６４には、露光用照明光の種類に応じて予め設定された増幅率が記憶してあり、本実施形態では、ＫｒＦ露光用照明光のためのＫｒＦ用増幅率と、ＡｒＦ露光用照明光のためのＡｒＦ用増幅率とが記憶してある。これら増幅率の設定の仕方については後述する。
【００５６】
増幅回路５６には、ピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路５８が接続してあり、増幅回路５６で増幅された照度信号のピーク値をホールドするようになっている。このピークホールド回路５８は、アナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ）回路６０に接続してあり、ピークホールド回路５８でホールドされた照度信号のピーク値（アナログ信号）は、デジタル信号に変換される。
【００５７】
アナログ・デジタル変換回路６０は、較正回路６２に接続してあり、アナログ・デジタル変換回路６０により変換されたデジタル信号（照度信号）は、較正回路６２により較正される。この較正回路６２による較正は、較正回路６２に接続してある較正値記憶装置６６に記憶してある較正値に基づき行われる。較正値記憶装置６６には、露光用照明光の種類に応じて予め設定された較正値が記憶してあり、本実施形態では、ＫｒＦ露光用照明光のためのＫｒＦ用較正値と、ＡｒＦ露光用照明光のためのＡｒＦ用較正値とが記憶してある。これら較正値の設定の仕方については後述する。
【００５８】
較正回路６２による較正が必要な理由を次に示す。即ち、較正回路６２へ入力される前のデジタル信号は、光センサ５２へ入射された光の照度に対応した量のデジタル信号ではあるが、そのデジタル信号から照度を計算するためには、増幅回路５６での増幅率や、光センサ５２で用いたセンサ素子の波長依存性等を考慮して補正を行う必要があるからである。このような較正を行わない場合には、正確な照度を算出して表示することはできない。なお、本実施形態では、光センサ５２には、ＫｒＦとＡｒＦとの二種類の露光用照明光が照射されるので、較正回路６２で行う較正値としては、ＫｒＦ露光用照明光のためのＫｒＦ用較正値と、ＡｒＦ露光用照明光のためのＡｒＦ用較正値との二種類の較正値が必要となる。
【００５９】
較正回路６２の出力端には、結果データを記憶保持するための記憶装置７４が接続してあり、較正回路６２により較正されて照度（入射エネルギー）に換算されたデータが、結果データ記憶装置７４に記憶保持されるようになっている。結果データ記憶装置７４に記憶保持された結果データ（較正回路６２により較正されて照度に換算されたデータ）は、データ読出装置（図示せず）やホストコンピュータ７６等を入出力端子７２に必用に応じて接続することにより読み出すことができるようになっている。なお、照度計回路部５４に無線通信装置を具備させて、結果データを無線通信により読み出すようにすることができる。
【００６０】
また、この例では、光センサ５２と照度計回路部５４をそれぞれ一体的にダミーウエハ５１に設けているが、ダミーウエハ５１上には光センサ５２のみを設け、照度計回路部５４をダミーウエハ５１とは独立に構成して、これらの間を柔軟性を有する接続ケーブル５３で接続するようにしてもよい。また、ダミーウエハ５１上に光センサ５２と無線通信装置を設け、照度計回路部５４をダミーウエハ５１とは独立に構成して、光センサ５２による検出値を無線通信により照度計回路部５４に転送するようにしてもよい。なお、これらの場合においては、結果データ記憶部７４に記憶された結果データを表示装置に表示させるようにするとよい。
【００６１】
この照度計５０は、ダミーウエハ５１として本物のウエハ１４を用い、光センサ５２及び照度計回路部５４を該ウエハ上にリソグラフィ技術によって直接的に形成することにより構成することができ、あるいはダミーウエハ５１としてプリント配線板若しくはプリント配線板を有する薄板部材（例えば、セラミックス板）を用い、該プリント配線板上に光センサ５２及び照度計回路部５４を形成する等して構成することができる。
【００６２】
増幅率記憶装置６４及び較正値記憶装置６６には、必要に応じて切換回路６８が接続してある。切換回路６８は、増幅回路５６で用いられる増幅率と、較正回路６２で用いられる較正値とを、光センサ５２へ入力される露光用照明光の種類に応じて切り替えるように、記憶装置６４，６６及び／又は増幅回路５６及び較正回路６２へ切換信号を出力する。
【００６３】
切換回路６８からの切換信号は、入力装置７０からマニュアルで入力された選択信号に基づき発生させても良いし、入出力端子７２から入力された選択信号に基づき発生させても良い。また、無線通信装置によって遠隔操作するようにしても良い。入力装置７０としては、特に限定されないが、ディップスイッチ等を例示することができる。作業者は、このような入力装置７０からマニュアル式に、照度が測定されるべき露光用照明光の種類（本実施形態では、ＫｒＦ又はＡｒＦ）を選択する。入力装置７０を用いて、露光用照明光の種類（本実施形態では、ＫｒＦ又はＡｒＦ）を選択することで、切換回路６８から切換信号が出力し、増幅回路５６で用いる増幅率と、較正回路６２で用いる較正値が決定し、各記憶装置６４及び６６から読み出される。
【００６４】
図１に示す入出力端子７２には、例えば、光センサ５２が設置されるべき露光装置３０ａ〜３０ｄの各制御装置や図３に示すホストコンピュータ７６等を接続することができ、このような機器に接続することで、これらの機器から、照度の計測を行うべき露光装置３０ａ〜３０ｄで用いる露光用照明光の種類（本実施形態では、ＫｒＦ又はＡｒＦ）を示す選択信号を入力することもできるようになっている。
【００６５】
次に、図１に示す増幅率記憶装置６４へ記憶すべき増幅率と、較正値記憶装置６６に記憶すべき較正値とを設定する方法について説明する。
ＡｒＦエキシマレーザ露光装置では、使用するレジストが、ＫｒＦエキシマレーザ露光装置に用いるレジストに比較して、一般に高感度である。また、ＫｒＦエキシマレーザよりエネルギー安定性の良くないＡｒＦエキシマレーザでは、積算露光量制御の精度を向上させるために、積算パルス数が多くなる。そのために、１パルスあたりのエネルギーが、ＫｒＦエキシマレーザ露光装置の場合に比較して小さくなる。典型的には、照度計の入射エネルギーレベルで数倍〜１０倍程度の差異がある。
【００６６】
したがって、従来では、ＫｒＦエキシマレーザ露光装置で最適化した照度計を用いて、ＡｒＦエキシマレーザ露光装置の照度を計測しようとしても、センサの出力信号が低下し、直線性を持つ十分に広い計測レンジが得られない可能性が高い。
【００６７】
また、使用波長が異なると、センサの感度が多少変化するため、ＫｒＦエキシマレーザの場合と同様な較正値では、正確な照度の絶対値の計測が困難である。
【００６８】
そこで、本実施形態では、図１に示す増幅率記憶装置６４には、ＫｒＦ用増幅率とＡｒＦ用増幅率との二種類の増幅率を記憶し、露光波長に応じて切り換えて使用している。また、較正値記憶装置６６には、ＫｒＦ用較正値とＡｒＦ用較正値との二種類の増幅率を記憶し、露光波長に応じて切り換えて使用している。
【００６９】
まず、増幅率記憶装置６４に記憶すべきＫｒＦ用増幅率とＡｒＦ用増幅率との設定について説明する。
図２に示すように、ピークホールド回路５８では、その入力信号（入力電圧）と出力信号（出力電圧）との関係において、その入力電圧Ｖ０がＶ１よりも大きくＶ２よりも小さい場合に、良好な直線関係（比例関係）を持つ領域が存在する。別の言い方をすれば、照度計５０による測定の直線性は、ピークホールド回路５８の追随性に依存する。そのため、正確な照度を算出するためには、増幅回路５６において、その出力電圧Ｖ０（ピークホールド回路５８への入力電圧）が、Ｖ１＜Ｖ０＜Ｖ２の関係となるように、増幅率を設定する必要がある。
【００７０】
その際に、ＫｒＦの場合の１パルスあたりの照射エネルギーと、ＡｒＦの場合の１パルスあたりの照射エネルギーとは、異なることから、それぞれについて、出力電圧がＶ０程度になるように、ＫｒＦ用増幅率ｇKrF とＡｒＦ用増幅率ｇArF とを決定する。これらのＫｒＦ用増幅率ｇKrF とＡｒＦ用増幅率ｇArF とが、図１に示す増幅率記憶装置６４に記憶される。記憶させるための操作は、図１に示す入力装置７０をマニュアルで操作することにより行っても良いし、入出力端子７２からデータを送信することにより記憶させても良い。
【００７１】
なお、ＫｒＦの場合の１パルスあたりの照射エネルギーと、ＡｒＦの場合の１パルスあたりの照射エネルギーとは、コンピュータの解析プログラムによるシュミレーションにより求めても良いし、実測により求めても良い。
【００７２】
次に、図１に示す較正値記憶装置６６に記憶すべきＫｒＦ用較正値とＡｒＦ用較正値との設定について説明する。
これらの較正値を求めるための一方法としては、例えば、図６に示すように、まず、ＫｒＦレーザ装置７８を用い、同じレーザ装置７８から出射される光を、同時に、反射率、及び透過率が既知のビームスプリッタ８０を介してＫｒＦ用基準照度計５０ａの光センサ５２ａと、較正すべき照度計５０の光センサ５２とに照射する。その際には、較正すべき照度計５０の増幅回路５６で用いる増幅率は、ＫｒＦ用増幅率となるように切換回路６８を用いて設定しておく。次に、較正すべき照度計５０による検出値が、ＫｒＦ用基準照度計５０ａによる検出値と同じ値となるように、ビームスプリッタ８０の反射率、及び透過率も用いてＫｒＦ用較正値を決定し、その決定されたＫｒＦ用較正値を、照度計５０中の図１に示す較正値記憶装置６６に記憶させる。ＫｒＦ用較正値の決定及び記憶は、マニュアルで行っても良いが、基準照度計５０ａと較正すべき照度計５０とを直接又は他の機器を介して間接的に接続し、自動的に行うようにしても良い。
【００７３】
ＡｒＦ用較正値の決定及び記憶は、図６に示すレーザ装置７８をＡｒＦ用のものとすると共に、基準照度計５０ａもＡｒＦ用のものと交換し、さらに、較正すべき照度計５０の増幅回路５６で用いる増幅率を、ＡｒＦ用増幅率となるように切換回路６８を用いて設定しておき、前記と同様な操作を行えば良い。
【００７４】
（６）照度計測方法
本実施形態において、照度の測定に際しては、ダミーウエハ５１を照度計測すべき露光装置のウエハ保管棚１０８，１０９又は仮置き台１１０，１１１にウエハ１４と同様に収容又は載置しておき、ウエハ自動搬送装置（搬送系）１０３により、通常のウエハ１４と同様に搬送して、ウエハホルダＷＨ上に真空吸着させる。次いで、ウエハステージ２８を、Ｘ及びＹ方向に駆動制御し、図４に示す投影光学系１３を通過した露光用照明光を、ダミーウエハ５１上の光センサ５２の光変換素子へ入射させ、投影光学系１３の結像面（又はその近傍）における照明光の照度を計測する。
【００７５】
なお、ダミーウエハ５１に一体的に設けられた光センサ５２の受光面は、アパーチャ板の直下に近接して設けられており、照度測定時にはそのアパーチャ板の下面、即ち光センサ５２の受光面が投影光学系１３の結像面とほぼ一致するようにダミーウエハ５１の位置がＺチルトステージ１９により調整される。
【００７６】
照度の計測が終了したならば、ウエハ自動搬送装置１０３は、ダミーウエハ５１をウエハホルダＷＨから受け取り、通常のウエハ１４と同様に搬送して、ウエハ保管棚１０８，１０９に戻し、又は仮置き台１１０，１１１上に載置させる。次いで、作業者はダミーウエハ５１をチャンバ１０２内から取り出し、ホストコンピュータ７６等に接続して、結果データ記憶装置７４に記憶保持された結果データを読み出す。なお、結果データの読み出しは、１台の露光装置の照度計測が終了した時点で行ってもよいが、複数台の露光装置の照度計測が終了した後に行ってもよい。また、前後の露光装置間でダミーウエハ５１を自動的に受け渡すようにして、複数台の露光装置の照度計測を全自動で行うようにすることもできる。
【００７７】
なお、本実施形態では、単一の照度計５０を用い、照度計測すべき露光装置が採用している光源に応じて、増幅回路５６で用いる増幅率と、較正回路６２で用いる較正値とを、ＫｒＦ用とＡｒＦ用とに切り換えて照度を計測するようにしたから、単一の照度計５０を用いて、ＫｒＦ露光装置とＡｒＦ露光装置との双方の照度を計測することができる。
【００７８】
照度計５０を用いて計測された照度出力信号は、露光装置に装着してあるインテグレータセンサ２５や照度むらセンサ２１等の光センサの較正に用いたり、各露光装置３０ａ〜３０ｄ間の露光量をマッチングさせたりすることに用いられる。
【００７９】
他の実施形態
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１０はダミーホルダに一体的に光センサを設けてなるホルダ型照度計又は光センサを一体的に有するウエハホルダの外観斜視図である。上述した一実施形態と実質的に同一の構成部分については、同一の番号を付し、その説明は省略することにする。
【００８０】
即ち、この実施形態のホルダ型照度計１５０は、図１０に示すように、光センサ５２をウエハホルダＷＨと略同一形状に形成されたダミーホルダ（ウエハホルダとしての機能の有無は問わない）１５１の概略中央部に設けて構成した以外は、前記一実施形態のウエハ型照度計５０とほぼ同様である。ダミーホルダ１５１の外形は、図８に示したウエハホルダＷＨと同一形状のものを採用している。
【００８１】
本実施形態において、照度の測定に際しては、ダミーホルダ１５１を照度計測すべき露光装置のホルダ保管棚又は仮置き台にウエハホルダＷＨと同様に収容又は載置しておき、上述したウエハホルダＷＨの自動搬送装置（ウエハの自動搬送装置１０３とほぼ同様の構成）により、通常のウエハホルダＷＨと同様に搬送して、ウエハステージ２８上に真空吸着により保持させる。次いで、ウエハステージ２８を、Ｘ及びＹ方向に駆動制御し、図４に示す投影光学系１３を通過した露光用照明光を、ダミーホルダ１５１上の光センサ５２の光変換素子へ入射させ、投影光学系１３の結像面（又はその近傍）の照度を計測する。
【００８２】
なお、ダミーホルダ１５１に一体的に設けられた光センサ５２の受光面は、アパーチャ板の直下に近接して設けられており、照度測定時にはそのアパーチャ板の下面、即ち光センサ５２の受光面が投影光学系１３の像面とほぼ一致するようにダミーホルダ１５１の位置がＺチルトステージ１９により調整される。
【００８３】
照度の計測が終了したならば、ホルダ自動搬送装置はダミーホルダ１５１をウエハステージ２８から受け取り、通常のウエハホルダＷＨと同様に搬送して、ホルダ保管棚に戻し、又は仮置き台上に載置させる。次いで、ダミーホルダ１５１をチャンバ１０２内から取り出し、ホストコンピュータ７６等に接続して、結果データ記憶装置７４に記憶保持された結果データを読み出す。なお、結果データの読み出しは、１台の露光装置の照度計測が終了した時点で行ってもよいが、複数台の露光装置の照度計測が終了した後に行ってもよい。また、前後の露光装置間でダミーホルダ１５１を自動的に受け渡すようにして、複数台の露光装置の照度計測を全自動で行うようにすることもできる。
【００８４】
なお、この実施形態では、ウエハホルダＷＨと略同一の形状に形成されたダミーホルダ（ウエハホルダとしての機能の有無は問わない）に光センサ５２を一体的に設けてなるホルダ型照度計を用いて、照度計測を行うようにしているが、このようなダミーホルダ１５１ではなく、ウエハホルダＷＨ自体に光センサ５２を一体的に付加したウエハホルダ（光センサ付きウエハホルダ）１５３により、各露光装置３０ａ〜３０ｄの照度計測を行うようにしてもよい。照度計測を行わない場合には、通常のウエハホルダとして使用することができ、より効率的である。
【００８５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００８６】
例えば、上述した実施形態では、ウエハ型照度計５０，ホルダ型照度計１５０又は光センサ付き基板ホルダとして、ＫｒＦ用とＡｒＦ用の二種類について切り換えて照度を計測できるものを説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、切り換えできないタイプでも勿論良い。また、二種類の波長の組み合わせも上述のものに限定されることはなく、その他の波長の組み合わせに対しても用いることができる。さらに、異なる波長の組み合わせは、二つのみでなく、三つ以上であっても良い。さらにまた、波長が同じでも、異なる入射エネルギー範囲を持つ露光用照明光の照度を高精度で検出するために、入射エネルギー範囲で切り換えて用いることもできる。
【００８７】
また、図１に示した照度計回路部５４を構成する各回路又は装置は、その機能を実現するための電気回路（ハード）のみで構成しても良いが、その一部又は全部をマイクロコンピュータ及びソフトウェア・プログラムによって実現しても良い。
【００８８】
さらにまた、上述した実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型走査露光装置（スキャニング・ステッパー）について説明したが、例えばレチクル１１とウエハ１４とを静止させた状態でレチクルパターンの全面に露光用照明光を照射して、そのレチクルパターンが転写されるべきウエハ１４上の１つの区画領域（ショット領域）を一括露光するステップ・アップ・リピート方式の縮小投影型露光装置（ステッパー）、さらにはミラープロジェクション方式やプロキシミティ方式等の露光装置にも同様に適用することができる。
【００８９】
なお、図４に示した投影光学系１３はその全ての光学素子が屈折素子（レンズ）であるものとしたが、反射素子（ミラー等）のみからなる光学系であってもよいし、あるいは屈折素子と反射素子（凹面鏡、ミラー等）とからなるカタディオプトリック光学系であってもよい。また、投影光学系１３は縮小光学系に限られるものではなく、等倍光学系や拡大光学系であってもよい。
【００９０】
さらに、本発明は、光源として軟Ｘ線領域に発振スペクトルを有するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）を発生するＳＯＲ、又はレーザプラズマ光源等を用いた縮小投影型走査露光装置、又はプロキシミティー方式のＸ線走査露光装置にも適用可能である。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によると、照明光の照度を計測する照度計（又は照度計の一部若しくは全部の機能を有する基板ホルダ）を露光装置が備える感光基板の搬送系（又は基板ホルダの搬送系）により基板ステージ上に搬入し又は搬出できるようにしたから、照度計等を該基板ステージ上に取り付ける等の作業が不要となり、照度の計測作業が非常に簡略化されるとともに、基板ステージ上あるいはその近傍に存在する精密部材等を傷つけたり、ゴミの落下等による障害の発生を防止することができる。また、照度の計測を短時間で高効率的に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る照度計の回路構成を示す概略ブロック図である。
【図２】  図１に示す照度計における主要回路の特性を示す概略図である。
【図３】  本発明の一実施形態のリソグラフィ・システムの構成を示す概略図である。
【図４】  本発明の一実施形態の露光装置の一例を示す概略図である。
【図５】  本発明の一実施形態の露光装置のウエハステージの概略斜視図である。
【図６】  本発明の一実施形態の照度計の較正方法の一例を示す概略図である。
【図７】  本発明の一実施形態の露光装置の要部を示す平面断面図である。
【図８】  本発明の一実施形態の露光装置のウエハステージ及びウエハホルダの要部を示す断面図である。
【図９】  本発明の一実施形態の照度計の外観斜視図である。
【図１０】  本発明の他の実施形態の照度計又は基板ホルダの外観斜視図である。
【符号の説明】
１…  露光用光源
１１…  レチクル（マスク）
１３…  投影光学系
１４…  ウエハ（感光基板）
１７…  ステージコントローラ
１９…  Ｚチルトステージ
２８…  ウエハステージ
３０ａ〜３０ｄ…  露光装置
５０…  ウエハ型照度計
５１…  ダミーウエハ
５２…  光センサ
５４…  照度計回路部
５６…  増幅回路
５８…  ピークホールド回路
６０…  アナログ・デジタル変換回路
６２…  較正回路
６４…  増幅率記憶装置
６６…  較正値記憶装置
６８…  切換回路
７０…  入力装置
７２…  入出力端子
７４…  結果データ記憶装置
１０１，１０２…  独立チャンバ
１０３…  ウエハ自動搬送装置（ホルダ自動搬送装置）
１０６…  スカラー型ロボットハンド
１０８，１０９…  保管棚
１５０…  ホルダ型照度計
１５１…  ダミーホルダ
１５３…  光センサ付きウエハホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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