(57)【要約】【課題】基板上の複数の領域にそれぞれ対応するパターンを効率的に露光する。【解決手段】ウエハＷ２上の異なる複数の領域を露光する露光方法において、簡易ステージ１３にウエハＷ２を保持して、ウエハＷ２の表面に沿った方向及びその表面の法線方向の少なくとも一方の位置情報を含む第１の計測情報を計測する工程と、その第１の計測情報に基づいてウエハＷ２上の非デバイス領域を露光する工程と、ウエハＷ２をウエハステージＷＳＴ上に載置する工程と、その第１の計測情報を用いてウエハステージＷＳＴを駆動して、ウエハＷ２のデバイス領域を露光する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の異なる第１及び第２領域を含む複数の領域を露光する露光方法において、
保持機構に前記基板を保持して、前記基板の表面に沿った方向及び前記表面の法線方向の少なくとも一方の前記基板の位置情報を含む第１の計測情報を計測する第１工程と；
前記第１の計測情報に基づいて前記基板上の前記第２領域を露光する第２工程と；
前記基板を２次元平面内で移動可能な基板保持可動体上に載置する第３工程と；
前記第１の計測情報を用いて前記基板保持可動体を駆動して、前記基板上の前記第１領域を露光する第４工程と；
を備えることを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記第４工程は、
前記第１の計測情報を用いて、前記基板上に形成されている複数のマークの位置情報及び前記基板の表面の法線方向の前記基板の位置情報の少なくとも一方を含む前記基板の第２の計測情報を計測する工程と、
前記第２の計測情報に基づいて前記基板保持可動体を駆動する工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記基板上の前記第２領域を露光する際に、露光用の光学系と前記基板とを相対的に走査することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記基板上の前記第１及び第２領域にそれぞれ第１及び第２パターンを露光するとともに、
前記第２パターンの線幅は、前記第１パターンの最小線幅の５〜２０倍であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
前記基板上の前記第１領域の露光に使用される第１露光光の波長幅に対して、前記基板上の前記第２領域の露光に使用される第２露光光の波長幅は広いことを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
【請求項６】
前記第１工程は、外形基準で前記基板の位置情報を検出する工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記基板上の前記第２領域は、前記第１領域を囲む領域であり、
前記第１工程は、前記基板のエッジの内側から外側の方向に向けて、前記基板上に斜めに計測光を照射して、前記基板からの反射光を受光することによって、前記基板の表面の法線方向における前記基板の位置情報を計測する工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
基板上の複数の領域を露光する露光装置において、
前記基板を保持して２次元平面内を移動可能な基板保持可動体と；
前記基板を保持する保持機構と；
前記保持機構から前記基板保持可動体に前記基板を移動する搬送系と；
前記保持機構に保持される前記基板の表面に沿った方向及び前記表面の法線方向の少なくとも一方の前記基板の位置情報を含む第１の計測情報を計測する第１計測装置と；
前記基板保持可動体に保持される前記基板上の第１領域を第１露光光で露光する第１光学系と；
前記保持機構に保持される前記基板上の前記第１領域とは異なる第２領域を第２露光光で露光する第２光学系と；
を備え、
前記第１計測装置で計測される前記第１の計測情報に基づいて、前記基板と前記第２光学系との位置関係を制御して、前記第２光学系によって前記基板上の前記第２領域を露光し、
前記搬送系によって前記保持機構から前記基板保持可動体に前記基板を移動した後、前記第１の計測情報に基づいて、前記基板と前記第１光学系との位置関係を制御して、前記第１光学系によって前記基板上の前記第１領域を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記第１の計測情報に基づいて、前記基板保持可動体に保持される前記基板の表面に沿った方向及び前記表面の法線方向の少なくとも一方の前記基板の位置情報を含む第２の計測情報を計測する第２計測装置をさらに備え、
前記第２の計測情報に基づいて、前記基板と前記第１光学系との位置関係を制御して、前記第１光学系によって前記基板上の前記第１領域を露光することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記保持機構をガイド面上で移動する駆動機構を備え、
前記基板上の前記第２領域を露光する際に、前記駆動機構で前記保持機構を移動して、前記第２光学系と前記基板とを相対的に走査することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２光学系を移動する駆動機構を備え、
前記基板上の前記第２領域を露光する際に、前記駆動機構で前記第２光学系を移動して、前記第２光学系と前記基板とを相対的に走査することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２光学系は前記基板上の前記第１及び第２領域にそれぞれ第１及び第２パターンを露光するとともに、
前記第２パターンの線幅は、前記第１パターンの最小線幅の５〜２０倍であることを特徴とする請求項８から請求項１１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第１計測装置は、前記基板上の複数のマークを検出して少なくとも前記基板の表面に沿った方向の位置情報を検出する第１アライメント系及び前記基板の表面の法線方向の位置情報を計測する面位置検出装置を含むことを特徴とする請求項８から請求項１２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第１計測装置は、外形基準で前記基板の位置情報を検出する検出装置を含むことを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記基板上の前記第２領域は、前記第１領域を囲む領域であり、
前記第１計測装置は、前記保持機構に保持されている前記基板のエッジの内側から外側の方向に向けて、前記基板上に斜めに計測光を照射する照射系と、前記基板からの反射光を受光する受光系とを含み、
前記基板の表面の法線方向における前記基板の位置情報を計測することを特徴とする請求項８から請求項１４の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
基板上の異なる第１領域及び第２領域のうちの前記第１領域を露光する露光本体部とともに使用される露光ユニットであって、
前記基板を保持する保持機構と；
前記保持機構に保持される前記基板の表面に沿った方向及び前記表面の法線方向の少なくとも一方の前記基板の位置情報を含む計測情報を計測する計測装置と；
前記保持機構に保持される前記基板上の前記第２領域を露光する光学系と；
前記計測装置で計測された前記計測情報を前記露光本体部に供給する制御系と；
を備えることを特徴とする露光ユニット。
【請求項１７】
前記計測装置は、前記基板上の複数のマークを検出して少なくとも前記基板の表面に沿った方向の位置情報を検出するアライメント系及び前記基板の表面の法線方向の位置情報を計測する面位置検出装置を含むことを特徴とする請求項１６に記載の露光ユニット。
【請求項１８】
前記保持機構に保持される前記基板と前記光学系とを相対走査する走査機構をさらに備えることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の露光ユニット。
【請求項１９】
デバイスの製造方法であって、
感光性基板を準備する工程と；
請求項８から１５の何れか一項に記載の露光装置を用い、前記第１及び第２光学系を介してそれぞれ所定のパターンを前記感光性基板上に露光する工程と；
露光された前記感光性基板を現像し、前記第１及び第２光学系を介して露光されたパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する工程と；
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する工程と；
を備えることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の異なる複数の領域を露光する露光技術に関し、例えば基板上の欠けたショット領域に対して、基板上の完全なショット領域内に露光されるパターンに関連するパターンを露光する場合に適用可能なものである。さらに本発明は、その露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス又は液晶表示素子等の各種デバイス（電子デバイス、マイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィ工程においては、レチクル（又はフォトマスク等）のパターンをレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写露光するために、ステッパ等の一括露光型の投影露光装置又はスキャニングステッパ等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）などの露光装置が使用されている。
【０００３】
これらの露光装置によって露光されるウエハの周辺部で有効露光領域から一部がはみ出でしまう欠けたショット領域（以下、欠けショットと言う。）は、デバイスとして使用できない部分であるため、本来は露光を行う必要がない。しかしながら、最近のデバイス製造工程中では、パターンが形成されたウエハの表面を平坦化するために、化学機械的研磨であるＣＭＰ（Chemical & Mechanical Polishing)プロセスが適用されることがある。このＣＭＰプロセスを適用する際には、露光及び現像後のウエハの周辺部にも中心部と同様の段差（又は周期性若しくはパターン密集率）を持つレジストパターンを形成する必要がある。この場合、露光装置においてそれらの欠けショットに対してもレチクルのパターンを露光するものとすると、スループットが低下する。
【０００４】
そこで、例えば現像装置内に設置された簡単な露光光学系を備え、ウエハの周辺部の欠けショットのみを露光する露光ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、露光装置のレチクルステージのレチクルの近傍に補助パターン板を設置しておき、その補助パターン板のパターンを介してウエハ上の欠けショットを効率的に露光するようにした露光装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−２５９０６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２７８８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の欠けショット露光用の露光ユニットは、高精度なアライメント機構等を備えていないため、ウエハ上の欠けショットのみを正確に露光することが困難であった。ただし、欠けショット露光のためのアライメントと、実際のデバイスパターンの露光のためのアライメントとを全部重複して行うものとすると、スループットが低下する恐れがある。
一方、レチクルステージに補助パターン板を設けた露光装置においては、欠けショットへの露光中にはウエハ上の本来の完全なショット領域への露光ができないため、スループット改善の割合があまり大きくないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、ウエハ等の基板上の複数の領域（例えば完全なショット領域を含む領域と欠けショットを含む領域）にそれぞれ対応するパターンを効率的に露光できる露光技術及びデバイス製造技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による露光方法は、基板上の異なる第１及び第２領域を含む複数の領域を露光する露光方法において、保持機構（１３）にその基板を保持して、その基板の表面に沿った方向及びその表面の法線方向の少なくとも一方のその基板の位置情報を含む第１の計測情報を計測する第１工程（ステップ１０３〜１０５）と；その第１の計測情報に基づいてその基板上のその第２領域（６５ＮＤ）を露光する第２工程（ステップ１０５）と；その基板を２次元平面内で移動可能な基板保持可動体上に載置する第３工程（ステップ１０８）と；その第１の計測情報を用いてその基板保持可動体を駆動して、その基板上のその第１領域（６５Ｄ）を露光する第４工程（ステップ１１１〜１１３）と；を備えるものである。
【０００８】
また、本発明による露光装置は、基板上の複数の領域を露光する露光装置において、その基板を保持して２次元平面内を移動可能な基板保持可動体（ＷＳＴ）と；その基板を保持する保持機構（１３）と；その保持機構からその基板保持可動体にその基板を移動する搬送系（５）と；その保持機構に保持されるその基板の表面に沿った方向及びその表面の法線方向の少なくとも一方のその基板の位置情報を含む第１の計測情報を計測する第１計測装置（２６Ｂ，２９，４８Ｂ）と；その基板保持可動体に保持されるその基板上の第１領域（６５Ｄ）を第１露光光で露光する第１光学系（ＰＬ）と；その保持機構に保持されるその基板上のその第１領域とは異なる第２領域（６５ＮＤ）を第２露光光で露光する第２光学系（４０）と；を備え、その第１計測装置で計測されるその第１の計測情報に基づいて、その基板とその第２光学系との位置関係を制御して、その第２光学系によってその基板上の第２領域を露光し、その搬送系によってその保持機構からその基板保持可動体にその基板を移動した後、その第１の計測情報に基づいて、その基板とその第１光学系との位置関係を制御して、その第１光学系によってその基板上の第１領域を露光するものである。
【０００９】
また、本発明による露光ユニットは、基板上の異なる第１領域及び第２領域のうちのその第１領域（６５Ｄ）を露光する露光本体部（１４０）とともに使用される露光ユニット（１５０）であって、その基板を保持する保持機構（１３）と；その保持機構に保持されるその基板の表面に沿った方向及びその表面の法線方向の少なくとも一方のその基板の位置情報を含む計測情報を計測する計測装置（２６Ｂ，２９，４８Ｂ）と；その保持機構に保持されるその基板上の第２領域（６５ＮＤ）を露光する光学系（４０）と；その計測装置で計測されたその計測情報をその露光本体部に供給する制御系（２０Ｂ）と；を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板保持可動体上（露光本体部）の基板（第１基板）の第１領域（例えば完全なショット領域を含む領域）への露光と、保持機構上の基板（第２基板）の第２領域（例えば欠けショットを含む領域）への露光とをほぼ並行に実行できるため、各基板の第１及び第２領域にそれぞれ対応するパターンを効率的に露光できる。さらに、その保持機構上で計測された基板の第１の位置情報を基板保持可動体上（露光本体部）の基板を露光する際に使用することによって、その基板保持可動体上（露光本体部）の基板の位置計測時間を短縮できる。従って、露光工程のスループットをさらに向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
以下、本発明の好ましい第１の実施形態につき図１〜図８を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る露光装置１００の全体構成を概略的に示す。露光装置１００は、スキャニングステッパ（スキャナ）よりなる走査露光型の投影露光装置である本体部１４０と、欠けショット露光ユニット１５０と、欠けショット露光ユニット１５０と本体部１４０との間でウエハの受け渡しを行うウエハアーム５を含むウエハローダ系９６（図１０参照）とを備えている。
【００１２】
図１において、露光装置１００の本体部１４０は、光源及び照明光学系を含み、露光ビームとしての露光光（露光用の照明光）ＩＬによりレチクルＲ（マスク）を照明する照明系１０と、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲを介した露光光ＩＬで基板としてのウエハ（図１ではウエハＷ１）上の完全なショット領域よりなるデバイス領域６５Ｄ（図５（Ａ）参照）を含む領域を露光する投影光学系ＰＬと、ウエハＷ１を保持して移動するウエハステージＷＳＴとを備えている。さらに、本体部１４０は、ウエハＷ１上のアライメントマークを検出するアライメントセンサ２６Ａと、ウエハＷ１の外形を検出するプリアライメントセンサ（以下、ＰＡセンサという。）４８Ａと、投影光学系ＰＬによる露光動作等を統括制御するコンピュータよりなる第１制御系２０Ａ等とを備えている。
【００１３】
また、欠けショット露光ユニット１５０は、露光光ＩＬＡでウエハ（図１ではウエハＷ２）上の欠けショットを含む非デバイス領域６５ＮＤ（図５（Ａ）参照）の少なくとも一部を露光する欠けショット露光系４０と、ウエハＷ２を保持して移動する簡易ステージ１３と、ウエハＷ２上のアライメントマークを検出するアライメントセンサ２６Ｂと、ウエハＷ２の外形を検出するＰＡセンサ（プリアライメントセンサ）４８Ｂと、欠けショット露光系４０による露光動作を制御するコンピュータよりなる第２制御系２０Ｂ等とを備えている。第１制御系２０Ａ及び第２制御系２０Ｂは、計測情報及び動作タイミング等の情報の受け渡しを行う。
【００１４】
また、一例として図１０に示すように、ウエハローダ系９６は、本体部９６ａと、昇降軸９６ｂと、昇降軸９６ｂに対して回転可能な第１回転アーム９６ｃと、第２回転アーム９６ｄと、第２回転アーム９６ｄの先端部に回転可能に固定されたウエハアーム５と、これらの部材の動作を制御する制御系（不図示）とを備えている。以下、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面（本実施形態ではほぼ水平面に平行）内で、図１の紙面に平行な方向にＸ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を取って説明する。本体部１４０における走査露光時のレチクルＲ及びウエハ（ウエハＷ１等）の走査方向は、Ｙ方向（Ｙ軸に平行な方向）である。
【００１５】
図１の本体部１４０において、照明系１０中の照明光学系は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号公報）などに開示されるように、オプティカルインテグレータ（回折光学素子、フライアイレンズ等）等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（視野絞り）、及びコンデンサレンズ系等を含んで構成されている。照明系１０は、露光光ＩＬによって、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域をほぼ均一な照度分布で照明する。露光光ＩＬとしては、一例として色収差を低減するために発振波長の狭帯化が行われたＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｍ）が用いられている。なお、露光光ＩＬとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等）の高調波、又は水銀ランプの輝線等も使用できる。
【００１６】
レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクルベース上のガイド面に載置されて、リニアモータ等を含むレチクルステージ駆動部（不図示）により、Ｙ方向に指定された走査速度で駆動されるとともに、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ軸に平行な軸の周りの回転方向（θＺ方向）に微小駆動される。レチクルステージＲＳＴのガイド面上の位置は、レチクル干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。その位置情報に基づいて第１制御系２０Ａ内のレチクルステージ制御部が上記のレチクルステージ駆動部を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００１７】
図１において、投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４倍又は１／５倍）を有する。照明系１０からの露光光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が照明されると、レチクルＲを通過した露光光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内の回路パターンの像が、ウエハＷ１上の一つのショット領域上のＸ方向に細長い露光領域３１（図５（Ａ）参照）に形成される。ウエハＷ１，Ｗ２は、例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の直径が２００〜３００ｍｍ程度の円板状の基材の表面に、露光光ＩＬに感光するレジスト（感光剤）を塗布したものである。ウエハＷ１，Ｗ２にはオリエンテーションフラット（又はノッチ部等）よりなる回転角を検出可能な切り欠き部Ｗ２ａ（図２（Ａ）参照）が形成されている。なお、投影光学系ＰＬは、屈折光学系又はミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディオプトリック系）等である。上記のレチクルベース及び投影光学系ＰＬは不図示のフレームに防振機構を介して支持されている。
【００１８】
図１において、アライメントセンサ２６Ａは、投影光学系ＰＬの側面に配置されている。アライメントセンサ２６Ａは、比較的広い波長域の照明光で被検マークを照射する照明系と、その被検マークの拡大像を撮像する所定倍率の受光系とを含み、得られた像を画像処理してその被検マークの位置を検出するＦＩＡ（Field Image Alignment)方式である。ＰＡセンサ４８Ａは、一例として本体部１４０のウエハのローディング位置の上方に配置されている。ＰＡセンサ４８Ａは、アライメントセンサ２６Ａと同様に被検部の像を撮像する画像処理方式のセンサであるが、アライメントセンサ２６Ａより低倍率でもよい。アライメントセンサ２６Ａ及びＰＡセンサ４８Ａの検出信号は信号処理系２７Ａを介して第１制御系２０Ａに供給される。ＦＩＡ方式のアライメントセンサについては、例えば特開平７−１８３１８６号公報に開示されている。
【００１９】
また、図１において、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハ側）の光学部材の先端部と、ウエハＷ１との間に局所液浸方式で所定の液体（純水等）を供給する液体供給システム（不図示）が配置されている。これによって、本体部１４０では、液浸法によって極めて高解像度でかつ深い焦点深度で走査露光が行われる。液体供給システムについては、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット又は国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット等に開示されている。なお、本体部１４０は、ドライ露光を行ってもよい。
【００２０】
図１において、ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方に水平に配置されたウエハベースＷＢ上のＺ軸に垂直なガイド面（ＸＹ平面）上に複数のエアベアリングを介して非接触で浮上支持されている。ウエハベースＷＢは、複数の防振台２Ａを介して床部材１上に支持されている。ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダ３６を介してウエハＷ１が真空吸着（又は静電吸着）によって保持されている。
【００２１】
また、ウエハステージＷＳＴは、ウエハベースＷＢ上でリニアモータ又は平面モータ等の駆動部（不図示）によってＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に駆動されるＸＹステージ３８と、Ｚ・レベリングステージ３５と、ＸＹステージ３８上にＺ・レベリングステージ３５を支持するように配置されてＺ方向の位置が可変の３つのアクチュエータ３７（例えばボイスコイルモータを含んで構成される）とを備えている。その３つのアクチュエータ３７をＺ方向に独立に駆動することによって、ウエハＷ１を投影光学系ＰＬの像面又はアライメントセンサ２６の観察面に合焦させるために、ＸＹステージ３８に対するＺ・レベリングステージ３５のＺ方向の位置（フォーカス位置）、並びにＸ軸及びＹ軸に平行な軸の周りの傾斜角θＸ，θＹを制御可能である。
【００２２】
ウエハステージＷＳＴのガイド面上の少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向の位置は、ウエハ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。その位置情報に基づいて第１制御系２０Ａがステージ制御部２１Ａ及び上記の駆動部を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。
また、投影光学系ＰＬの下部側面に、投影光学系ＰＬの露光領域及びこの近傍の領域を含む被検領域に斜めに複数のスリット像（検出用パターン）を投影する送光系２８ａと、その被検領域からの反射光を受光する受光系２８ｂとを含み、その被検領域の複数の計測点のフォーカス位置を計測する斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦ系と言う）２８がコラム（不図示）に支持されている。ウエハステージＷＳＴが投影光学系ＰＬの下方の位置Ａ１等にある状態で、ＡＦ系２８の受光系２８ｂの検出信号は信号処理部２２Ａに供給され、信号処理部２２Ａは、その被検領域の各計測点のフォーカス位置の像面からのデフォーカス量を求め、求めたデフォーカス量を第１制御系２０Ａに供給する。なお、斜入射方式の多点のＡＦ系の詳細な構成は、例えば米国特許第５６３３７２１号明細書及び特開２００７−４８８１９号公報に開示されている。第１制御系２０Ａは、ＡＦ系２８を介して計測されるフォーカス位置の情報、及び第２制御系２０Ｂから予め供給されているウエハＷ１表面のフォーカス位置の分布情報（詳細後述）を用いて、走査露光中にオートフォーカス方式でウエハＷ１の露光領域が投影光学系ＰＬの像面に合焦されるようにＺ・レベリングステージ３５を駆動する。
【００２３】
一方、図１の欠けショット露光ユニット１５０において、簡易ステージ１３は、ベース部材１２上にガイド部（不図示）に沿って移動可能に載置され、ベース部材１２は、複数の防振台を含む支持部材２Ｂを介して床面上に支持されている。簡易ステージ１３は、ベース部材１２上でＸ方向に駆動されるＸステージ１４Ｘと、Ｘステージ１４Ｘ上でＹ方向に駆動されるＹステージ１４Ｙと、Ｙステージ１４Ｙ上でＺ方向の位置が可変の３つのアクチュエータ１４Ｚを介して支持されるＺ・レベリングステージ１５と、Ｚ・レベリングステージ１５上に載置されてθＺ方向の回転角を調整可能な回転ステージ１６とを備えている。また、回転ステージ１６上に不図示のウエハホルダを介してウエハＷ２が真空吸着（又は電磁吸着）によって保持されている。なお、本実施形態のウエハローダ系９６（図１０参照）は、ウエハを回転できるため、回転ステージ１６を単なるウエハホルダで代用することも可能である。
【００２４】
また、簡易ステージ１３の回転ステージ１６（ウエハＷ２）のベース部材１２に対する少なくともＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθＺ方向の回転角を含む位置情報は、レーザ干渉計又は光学式若しくは磁気式等の高精度のリニアエンコーダによって例えば１〜０．１μｍ程度の分解能で常時計測されている。欠けショット露光ユニット１５０における露光パターンの位置決め精度は、ウエハ上のショット領域間のスクライブライン領域の幅（例えば５０μｍ程度）より小さければよいため、簡易ステージ１３の位置の計測精度も、ウエハステージＷＳＴの位置の計測精度よりも粗くてよい。その位置情報に基づいて第２制御系２０Ｂが、ステージ制御部２１Ｂ及びリニアモータ又は送りねじ方式の駆動モータ等の駆動部（不図示）を介して簡易ステージ１３のＸ方向、Ｙ方向の位置及び速度、並びに回転ステージ１６の回転角を制御する。
【００２５】
なお、例えばウエハアーム５（ウエハローダ系９６）による簡易ステージ１３上へウエハのローディング及びアンローディングを円滑に行うために、支持部材２Ｂに沿って簡易ステージ１３をＺ方向に昇降させる昇降機構を設けてもよい。この場合には、その昇降機構には簡易ステージ１３のＺ位置を計測するリニアエンコーダ等が設けられ、この計測値に基づいて第２制御系２０Ｂが簡易ステージ１３のＺ位置を制御する。
【００２６】
また、簡易ステージ１３の上方に欠けショット露光系４０が不図示のフレームに支持されて配置されている。欠けショット露光系４０は、不図示の光源から光ガイドを介して導かれた露光光ＩＬＡを射出する光学部材４１と、露光光ＩＬＡで被照射面を照明するコンデンサ光学系４２と、被照射面に配置された視野絞りを兼ねる可動のレチクル４３と、レチクル４３からの光を折り曲げるミラー４４と、レチクル４３に形成されたライン・アンド・スペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓパターンという。）の像６３Ｘ又は６３Ｙ（図２（Ｂ）又は図２（Ｃ）参照）を簡易ステージ１３上のウエハＷ２上のＸ方向又はＹ方向に細長い矩形の露光領域４６Ａ又は４６Ｃ（図２（Ｂ）又は図２（Ｃ）参照）に形成する投影系４５とを備えている。
【００２７】
露光光ＩＬＡは、投影光学系ＰＬを介してウエハを露光するのに使用される露光光ＩＬ（本実施形態ではＡｒＦエキシマレーザ光）と同じ波長（１９３ｎｍ）である。ただし、後述のように、欠けショット露光系４０の解像度は、投影光学系ＰＬの解像度よりも数倍から数１０倍程度に粗くともよい。そこで、露光光ＩＬＡとして、露光光ＩＬよりも波長幅が広いＡｒＦエキシマレーザ光を使用することも可能である。これによって、露光光ＩＬＡの照度（パルスエネルギー）を大きくできるため、ウエハ上のレジストを短時間で感光させることができる。さらに、ウエハＷ１，Ｗ２のレジストはＡｒＦエキシマレーザ光に感度を持つが、そのレジストがＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等にも感度を有する場合には、露光光ＩＬＡとして露光光ＩＬよりも長波長のＫｒＦエキシマレーザ光等を使用することも可能である。これによって欠けショット露光系４０の光源のコストを低減できる。
【００２８】
図２（Ａ）は図１の簡易ステージ１３を示す平面図である。図２（Ａ）において、欠けショット露光系４０のＸ方向に細長い露光領域４６Ａは、図１のレチクル４３を不図示の駆動機構を介してスライドさせることによって、Ｙ方向に細長い露光領域４６Ｃに切り換えることができる。この場合、Ｘ方向に細長い露光領域４６Ａには、図２（Ｂ）に示すように、Ｘ方向に周期ＱＸのＬ＆Ｓパターンの像６３Ｘが投影される。露光領域４６Ａに対して簡易ステージ１３によってウエハＷ２をＹ方向に走査することで、ウエハＷ２上にＸ方向に周期ＱＸのＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘが露光される。一方、Ｙ方向に細長い露光領域４６Ｃには、図２（Ｃ）に示すように、Ｙ方向に周期ＱＹ（ＱＸに等しい）のＬ＆Ｓパターンの像６３Ｙが投影される。露光領域４６Ｃに対して簡易ステージ１３によってウエハＷ２をＸ方向に走査することで、ウエハＷ２上にＹ方向に周期ＱＹのＬ＆Ｓパターンの像６４Ｙが露光される。
【００２９】
欠けショット露光系４０の露光領域４６ＡのＸ方向の幅、及び露光領域４６ＣのＹ方向の幅は、それぞれ投影光学系ＰＬの露光領域３１のＸ方向の幅（ウエハ上のショット領域のＸ方向の幅にほぼ等しい）よりも小さい。しかしながら、欠けショット露光の効率をより高めるために、露光領域４６Ａ，４６Ｃを露光領域３１と同じ程度の大きさにしてもよい。また、本実施形態では１つのショット露光系４０が設けられているが、欠けショットの露光を効率的に行うために、複数の欠けショット露光系を設けてもよい。
【００３０】
図１に戻り、簡易ステージ１３の上方の欠けショット露光系４０の側面に、本体部１４０側のアライメントセンサ２６Ａと同様であるが倍率が小さい（視野が広い）ＦＩＡ方式（画像処理方式）のアライメントセンサ２６Ｂ、及びＰＡセンサ４８Ａと同様の画像処理方式のＰＡセンサ４８Ｂが不図示のフレームに支持されて配置されている。アライメントセンサ２６Ｂ及びＰＡセンサ４８Ｂの検出信号は信号処理系２７Ｂを介して第２制御系２０Ｂに供給される。なお、アライメントセンサ２６Ａ，２６Ｂは、被検面のベストフォーカス位置からのデフォーカス量を計測するオートフォーカス系を内蔵していてもよい。この場合にはアライメント中に、そのデフォーカス量が許容範囲内に収まるようにウエハステージＷＳＴ及び簡易ステージ１３をＺ方向に駆動して、アライメントセンサ２６Ａ，２６Ｂに対する合焦を行ってもよい。
【００３１】
アライメントセンサ２６Ｂの視野２６ＢＦ、及び視野２６ＢＦよりも広いＰＡセンサ４８Ｂの視野４８ＢＦは、一例として図２（Ａ）に示すように、ほぼＹ軸に沿って配置されている。さらに、簡易ステージ１３をウエハのローディング位置に移動して、簡易ステージ１３上にウエハローダ系（不図示）からウエハＷ２をロードした状態で、ウエハＷ２の切り欠き部Ｗ２ａ上の位置Ａ２がＰＡセンサ４８Ｂの視野４８ＢＦ内に収まるように配置されている。この場合、さらに簡易ステージ１３を駆動して、ウエハＷ２の切り欠き部Ｗ２ａの別の位置Ａ３、及びウエハＷ２の＋Ｘ方向の位置Ａ４のエッジ部を視野４８ＢＦ内に移動して、それぞれウエハＷ２のエッジ部の位置を計測することによって、図１の第２制御系２０Ｂは、ウエハＷ２の外形基準によるプリアライメント、即ちウエハＷ２上の各ショット領域に付設されているアライメントマーク（ここではサーチアライメントマーク）の大まかな位置を認識することができる。
【００３２】
なお、簡易ステージ１３上のウエハのプリアライメントを効率的に行うために、図２（Ａ）において簡易ステージ１３がローディング位置にある状態で、位置Ａ２，Ａ３，Ａ４上にそれぞれＰＡセンサ４８Ｂと同様のＰＡセンサを配置しておいてもよい。また、簡易ステージ１３のＸ方向、Ｙ方向の移動ストロークが狭い場合には、アライメントセンサ２６Ｂ及びＰＡセンサ４８ＢをそれぞれＸ方向、Ｙ方向に移動するためのリニアエンコーダを備えた移動機構を設けてもよい。
【００３３】
また、図１に示すように、欠けショット露光系４０の露光領域及びこの近傍の領域（被検領域）におけるウエハＷ２の表面のフォーカス位置（Ｚ方向の位置）を計測するために、送光系２９ａと受光系２９ｂとを含む斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦ系と言う）２９がコラム（不図示）に支持されている。ＡＦ系２９（面位置検出装置）の受光系２９ｂの検出信号は信号処理部２２Ｂに供給され、信号処理部２２Ｂは、その被検領域の各計測点のフォーカス位置の欠けショット露光系４０（投影系４５）の像面からのデフォーカス量を求め、求めたデフォーカス量の分布情報（フォーカス位置情報）を第２制御系２０Ｂに供給する。第２制御系２０Ｂは、そのデフォーカス量の計測値に基づいて、ウエハＷ２上の露光領域が欠けショット露光系４０の像面に合焦されるように、オートフォーカス方式でＺ・レベリングステージ１５を駆動するとともに、得られたフォーカス位置情報を第１制御系２０Ａに供給する。
【００３４】
図４（Ａ）は図１の欠けショット露光ユニット１５０のＡＦ系２９の構成例を示す。図４（Ａ）において、送光系２９ａは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる光源７０Ａ，７０Ｂと、複数のスリットを有するスリット部材７２Ａａが被着されたアオリ配置の送光スリットプリズム７２Ａと、矩形開口を有する開口部材７２Ｂａが被着されたアオリ配置の送光プリズム７２Ｂとを含む。さらに、送光系２９ａは、光源７０Ａ及び７０Ｂからの検出光をそれぞれスリット部材７２Ａａ及び開口部材７２Ｂａに導くコンデンサレンズ７１Ａ及び７１Ｂと、スリット部材７２Ａａ及び開口部材７２Ｂａからの検出光を集光する第１対物レンズ７３Ａ及び７３Ｂと、第１対物レンズ７３Ａからの検出光と第１対物レンズ７３Ｂからミラー７６を介した検出光とを合成するビームスプリッタ７４と、ビームスプリッタ７４からの検出光をウエハＷ２上の被検面に照射する第２対物レンズ７５とを含んでいる。スリット部材７２Ａａの複数のスリットの像と開口部材７２Ｂａの開口の像とは、被検面上の同じ領域に投影される。
【００３５】
一方、受光系２９ｂは、被検面からの反射光を集光して複数のスリット像を形成する第１対物レンズ７７及び第２対物レンズ７８と、その複数のスリット像を撮像する例えば１次元の撮像素子７９とを含んでいる。撮像素子７９としては、１次元のＣＣＤ型若しくはＣＭＯＳ型のラインセンサ、又はＴＤＩ(Time Delayed Integration)センサ等を使用できる。この場合、一例として、光源７０Ａ及び７０Ｂを交互に点灯し、撮像素子７９によって図４（Ｂ）に示すように、スリット部材７２Ａａの複数のスリットの像３２を含む画像７２ＡＰと、開口部材７２Ｂａの開口の像を含む画像７２ＢＰとを交互に撮像する。そして、画像７２ＡＰから画像７２ＢＰを減算して得られる画像７２Ｃから、被検面の下地パターンに影響されることなくスリットの像３２の位置を高精度に求めることができ、ひいては対応する複数の計測点のフォーカス位置を高精度に計測できる。なお、ＡＦ系２９として、図１のＡＦ系２８とＡＦ系を用いることもできる。
【００３６】
また、図２（Ａ）において、簡易ステージ１３（回転ステージ１６）の上面のウエハＷ２の近傍に、露光光ＩＬＡの照度及び照射量をそれぞれ計測する照度むらセンサ５１及び照射量センサ５２と、基準マーク５３及び受光窓５４が形成された基準部材とが設置されている。受光窓５４の底面の回転ステージ１６の内部には、空間像計測系５５が設置されている。空間像計測系５５は、図３（Ａ）に示すように、受光窓５４を透過した露光光ＩＬＡを結像する結像系５６と、露光光ＩＬＡを折り曲げるミラー５７と、露光光ＩＬＡの像を撮像するＣＣＤ型又はＣＭＯＳ型の２次元の撮像素子５８とを含む撮像型である。照度むらセンサ５１、照射量センサ５２、及び撮像素子５８の検出信号は信号処理系（不図示）を介して図１の第２制御系２０Ｂに供給されている。
【００３７】
一例として、図２（Ａ）の受光窓５４の上面には基準マーク５３と既知の関係にある指標マーク（不図示）が形成されている。空間像計測系５５によって欠けショット露光系４０の露光領域４６Ａ（又は４６Ｃ）とその指標マークとの位置関係を計測することで、露光領域４６Ａ，４６Ｃの位置が計測できる。さらに、アライメントセンサ２６Ｂ及びＰＡセンサ４８Ｂによって順次、基準マーク５３を検出することによって、アライメントセンサ２６Ｂ及びＰＡセンサ４８Ｂの検出中心（視野中心）の位置関係を求めることができ、この位置関係は第２制御系２０Ｂの記憶部に記憶されている。なお、撮像型の空間像計測系５５の代わりに、図３（Ｂ）に示すように、スリットが形成されたスリット板５９と、集光レンズ６０と、フォトダイオード等の受光素子６１とを含む走査型の空間像計測系５５１を使用してもよい。空間像計測系５５１では、スリット板５９のスリットと被検マークの像とを相対走査することで、被検マークの像位置が検出される。
【００３８】
図１において、本体部１４０のウエハステージＷＳＴの上面のウエハＷ１の近傍にも、不図示であるが同様に照度むらセンサ、照射量センサ、並びに基準マーク及び受光窓が形成された基準部材が設置され、受光窓の底面に図３（Ａ）の空間像計測系５５と同じ空間像計測系（不図示）が設置されている。これによって、本体部１４０においても、レチクルＲのパターンの像とアライメントセンサ２６Ａの検出中心との位置関係（ベースライン）、及びアライメントセンサ２６ＡとＰＡセンサ４８Ａとの検出中心（視野中心）の位置関係を求めることができる。
【００３９】
次に、本実施形態の図１の露光装置１００によって露光されるウエハのショット配列の一例につき図５（Ａ）、図５（Ｂ）を参照して説明する。以下では代表的にウエハＷ２を例にとって説明する。ウエハのショット配列の情報は制御系２０Ａ，２０Ｂの記憶部に記憶されている。
図５（Ａ）は図１の簡易ステージ１３上のウエハＷ２を示す平面図である。図５（Ａ）において、ウエハＷ２の露光面はＸ方向の幅ＤＸでＹ方向の幅ＤＹの多数のショット領域ＳＡによってＸ方向、Ｙ方向に区分されている。隣接する２つのショット領域ＳＡの境界部にはそれぞれ幅５０μｍ程度のスクライブライン領域ＳＬＡが設けられている。一例としてウエハＷ２は１層目の回路形成が済んでおり、各ショット領域ＳＡにはファインアライメントマークとしての２次元のウエハマークＷＭと、２次元のサーチアライメントマークＷＭＳとが形成されている。
【００４０】
一例として、本実施形態の欠けショット露光ユニット１５０では、ウエハＷ２上の２つのサーチアライメントマークＷＭＳ１，ＷＭＳ２を検出して、ウエハＷ２のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθＺ方向の回転角の検出（サーチアライメント）を行う。一方、図１の本体部１４０では、ウエハＷ２の所定個数（図５（Ａ）では１０個）のショット領域（以下、サンプルショットという）ＳＡ１〜ＳＡ１０に付設されたウエハマークＷＭの位置を検出して、例えばＥＧＡ方式でウエハＷ２のアライメントを行うものとする。
【００４１】
また、図５（Ａ）のウエハＷ２の露光面において、有効露光領域内に全部が含まれる完全なショット領域ＳＡのみを含むデバイス領域６５Ｄは、実線の折れ線よりなる境界線６５で囲まれた領域である。一方、境界線６５の外側の領域は、有効露光領域から一部がはみ出たショット領域である欠けショット（例えば欠けショットＳＡＤ１，ＳＡＤ２等）のみを含む非デバイス領域６５ＮＤである。非デバイス領域６５ＮＤは、ウエハＷ２のスクライブライン領域ＳＬＡに平行な直線（Ｙ軸又はＸ軸に平行な直線で、例えば境界線６５の一部を含む直線）とウエハＷ２のエッジ部とで囲まれた単純な形状の４つの非デバイス領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄと、折れ線よりなる境界部とエッジ部とで囲まれた複雑な形状の４つの非デバイス領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄとから構成されている。
【００４２】
さらに、ウエハＷ２のデバイス領域６５Ｄ内の各ショット領域ＳＡのほぼ全面に、図１の本体部１４０の投影光学系ＰＬを介して、図５（Ｂ）に示すように、Ｘ方向の周期ＰＸのＬ＆Ｓパターン６２Ｘ又はＹ方向の周期ＰＹの解像限界に近いＬ＆Ｓパターンの像６２Ｘ又は６２Ｙが露光されるものとする。このとき、後工程においてＣＭＰ（Chemical & Mechanical Polishing)プロセスが実行されるものとすると、ウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤにも像６２Ｘ又は６２Ｙと同様の周期性（ただし、周期は粗くともよい）又は密集性を持つＬ＆Ｓパターンの像を露光することが好ましい。
【００４３】
そこで、一例として、非デバイス領域６５ＮＤ中の単純な形状の４つの非デバイス領域６６Ａ，６６Ｂ及び６６Ｃ，６６Ｄには、図１の欠けショット露光系４０を用いて図２（Ｂ）に示すＸ方向のＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘ、及び図２（Ｃ）に示すＹ方向のＬ＆Ｓパターンの像６４Ｙを露光するものとする。像６４Ｘ，６４Ｙの周期ＱＸ，ＱＹはそれぞれ完全なショット領域ＳＡ内に露光される図５（Ｂ）のＬ＆Ｓパターンの像６２Ｘ，６２Ｙの周期ＰＸ，ＰＹの５〜２０倍程度である。また、像６２Ｘ，６２Ｙのライン部（明部）の線幅はほぼ周期ＰＸ，ＰＹの１／２であるため、像６４Ｘ，６４Ｙのライン部の線幅は像６２Ｘ，６２Ｙのライン部（明部）の線幅の５〜２０倍程度である。なお、欠けショット露光系４０の解像度を細かくできる場合には、非デバイス領域６６Ａ〜６６Ｄに露光されるＬ＆Ｓパターンの像の線幅を上記の５倍より小さくしてもよい。さらに、ＣＭＰプロセスで問題が生じない場合には、非デバイス領域６６Ａ〜６６Ｄに露光されるＬ＆Ｓパターンの像の線幅を上記の２０倍より大きくしてもよい。
【００４４】
また、図５（Ａ）の非デバイス領域６５ＮＤ中の複雑な形状の４つの非デバイス領域６７Ａ〜６７Ｄには、図１の欠けショット露光系４０を介してＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘ又は６４Ｙを露光するものとする。なお、その複雑な形状の４つの非デバイス領域６７Ａ〜６７Ｄには、図１の投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンの像６２Ｘ，６２Ｙを露光してもよい。このように、非デバイス領域６５ＮＤの露光を欠けショット露光系４０Ａ〜４０Ｄと投影光学系ＰＬとで分担することによって、全体としてのウエハに対する露光時間を短くできる場合がある。
【００４５】
次に、図１の露光装置１００の露光動作の一例につき図８のフローチャートを参照して説明する。図８のステップ１０１〜１０７の動作（第２制御系２０Ｂの制御のもとで欠けショット露光ユニット１５０によって実行される動作）と、ステップ１１０〜１１５の動作（第１制御系２０Ａの制御のもとで本体部１４０によって実行される動作）とは並行に実行される。また、ステップ１０８の動作は、本体部１４０及び欠けショット露光ユニット１５０によって実行される。
【００４６】
先ず、欠けショット露光ユニット１５０側の動作を説明する。予め図８のステップ１０１において、図２（Ａ）の簡易ステージ１３の空間像計測系５５を用いて欠けショット露光系４０の露光領域４６Ａ（及び４６Ｃ）の位置を計測した後、アライメントセンサ２６Ｂによって基準マーク５３を検出する。この検出結果から第２制御系２０Ｂは、露光領域４６Ａ（及び４６Ｃ）の位置とアライメントセンサ２６Ｂの検出中心（視野中心）との位置関係である、欠けショット露光系４０のベースライン情報を求めることができる。
【００４７】
次に、図１に示すように、本体部１４０のウエハステージＷＳＴ上にウエハＷ１がロードされているものとして、ステップ１０２において、簡易ステージ１３を図２（Ａ）のウエハのローディング位置に移動して、ウエハＷ２をロードする。ウエハＷ２には不図示のコータ・デベロッパにおいてレジストが塗布されている（ステップ１２１）。
次のステップ１０３において、図２（Ａ）のＰＡセンサ４８Ｂを用いて簡易ステージ１３上のウエハＷ２の外形基準の位置及び回転角を検出して、ウエハＷ２のプリアライメントを行う。これによって、図５（Ａ）のウエハＷ２の各ショット領域ＳＡのサーチアライメントマークＷＭＳを図２（Ａ）のアライメントセンサ２６Ｂの視野内に追い込むことが可能になる。なお、ウエハローダ系（不図示）においてウエハＷ２のプリアライメントが完了しているときには、ステップ１０３は省略できる。なお、この段階から、図１のＡＦ系２９によるウエハＷ２の表面のフォーカス位置の計測が行われている。
【００４８】
次のステップ１０４において、簡易ステージ１３をアライメントセンサ２６Ｂの下方で移動して、アライメントセンサ２６Ｂで図５（Ａ）のウエハＷ２上の２つのサーチアライメントマークＷＭＳ１，ＷＭＳ２を検出して、ウエハＷ２のショット配列のＸ方向、Ｙ方向のオフセット、及びθＺ方向の回転角を求める。この際に図１の第２制御系２０Ｂは、θＺ方向の回転角が所定の許容範囲内に収まるように、図１の回転ステージ１６を回転した後、回転後のウエハＷ２の外形基準によるショット配列のＸ方向、Ｙ方向のオフセット（ΔＸ，ΔＹ）の情報をアライメント情報として記憶する。
【００４９】
また、このサーチアライメントによって、第２制御系２０Ｂは、ウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤの位置をスクライブライン領域ＳＬＡの幅より小さい精度で認識でき、その結果として、非デバイス領域６５ＮＤを欠けショット露光系４０によって正確に露光できるようになる。
次のステップ１０５において、図１のＡＦセンサ２９によるウエハＷ２の表面のフォーカス位置計測、及びその計測結果に基づいた欠けショット露光系４０に対する合焦を行いながら、非デバイス領域６５ＮＤのうちで簡易ステージ１３の移動量が少ない領域に順次、欠けショット露光系４０によってＬ＆Ｓパターンの像を露光する。
【００５０】
具体的に、簡易ステージ１３を駆動して図６に示すように、欠けショット露光系４０の露光領域４６Ａ（この状態では露光光ＩＬＡは照射されていない）を位置Ａ６に位置決めする。そして、露光領域４６Ａへの露光光ＩＬＡの照射を開始して、簡易ステージ１３を＋Ｙ方向に走査した後、簡易ステージ１３を−Ｘ方向に所定量だけステップ移動することによって、露光領域４６Ａは位置Ａ７に移動する。そして、簡易ステージ１３を−Ｙ方向に走査することで、露光領域４６Ａは軌跡ＴＡに沿って移動し、露光領域４６Ａのエッジ部はデバイス領域６５Ｄの境界部６５ａ内を移動するため、非デバイス領域６６Ａ内に正確に図２（Ｂ）のＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘが露光される。この際に、非デバイス領域６６Ａ内の露光量がレジスト感度を超えるように、露光光ＩＬＡの照度（パルスエネルギーと周波数との積）及び相対走査速度を制御する。走査露光後に露光光ＩＬＡの照射が停止される。
【００５１】
次に、露光領域４６Ａを位置Ｂ１に移動して、露光光ＩＬＡの照射を開始して露光領域４６Ａを位置Ｂ２を通る軌跡ＴＢに沿って移動することで、非デバイス領域６６ＢにもＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘが露光される。なお、非デバイス領域６６Ａ，６６ＢのＸ方向の幅が狭い場合には、露光領域４６ＡとウエハＷ２とをＹ方向に１回相対走査するのみで、露光領域４６Ａの全部を露光してもよい。
【００５２】
次に、図７に示すように、欠けショット露光系４０で露光領域４６Ｃを設定し、この露光領域４６Ｃを位置Ｂ３に位置決めして、露光領域４６Ｃを位置Ｂ４を通る軌跡ＴＣに沿って相対移動する。その後、露光領域４６Ｃを位置Ｂ５に位置決めして、露光領域４６Ｃを位置Ｂ６を通る軌跡ＴＤに沿って相対移動することによって、非デバイス領域６６Ｃ，６６Ｄ内に図２（Ｃ）のＬ＆Ｓパターンの像６４Ｙが露光される。同様に、図７の残りの非デバイス領域６７Ａ〜６７ＤにもそれぞれＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘ又は６４Ｙが走査露光される。
【００５３】
次のステップ１０６において、欠けショット露光系４０で露光する非デバイス領域（欠けショット領域）が残っているかどうかを最終的に判定する。露光すべき非デバイス領域がある場合には動作はステップ１０５に戻る。
一方、ステップ１０６で露光すべき非デバイス領域がない場合には動作はステップ１０７に移行して、図１の第２制御系２０Ｂは、アライメントセンサ２６Ｂ及びＰＡセンサ４８Ｂによって得られた、回転後のウエハＷ２の外形基準によるショット配列のＸ方向、Ｙ方向のオフセット（ΔＸ，ΔＹ）の情報（アライメント情報）を第１制御系２０Ａに送出する。さらに、第２制御系２０Ｂは、欠けショットの露光中にＡＦ系２９によって得られた計測値から、ウエハＷ２の表面のフォーカス位置の分布情報（フォーカス位置情報）を求め、このウエハＷ２のフォーカス位置情報を第１制御系２０Ａに送出する。この段階では、図１において、本体部１４０側では別のウエハＷ１に対するレチクルＲのパターンの像の露光が終了して、ウエハＷ１は搬出される。
【００５４】
次に、ステップ１０８において、図１のウエハアーム５（ウエハローダ系９６）によって、欠けショット露光ユニット１５０の簡易ステージ１３から、本体部１４０のウエハステージＷＳＴに対してウエハＷ２が回転角を維持した状態でロードされる。この後、欠けショット露光ユニット１５０の動作はステップ１０１に戻り、次の露光対象のウエハに対する欠けショット露光が行われる。なお、１ロットの２枚目以降のウエハに対してはステップ１０１を省略して、ステップ１０２から露光動作を開始してもよい。
【００５５】
次に、図１の露光装置１００の本体部１４０側の動作につき説明する。ステップ１０８に続くステップ１１０において、本体部１４０側では、ＰＡセンサ４８Ａを用いてウエハＷ２の外形基準の回転角及びＸ方向、Ｙ方向の位置を計測して、ウエハＷ２のプリアライメントを行う。このプリアライメントの結果に、第１制御系２０Ａが、上記の第２制御系２０Ｂから送出されたウエハＷ２の外形基準によるショット配列のＸ方向、Ｙ方向のオフセット（ΔＸ，ΔＹ）を加算することによって、ウエハＷ２の各ショット領域ＳＡ内のウエハマークＷＭ（図５（Ａ）参照）を図１のアライメントセンサ２６Ａの視野内に追い込むことができる。言い換えると、本実施形態の本体部１４０では、欠けショット露光ユニット１５０側のアライメント情報を用いてサーチアライメントを省略できるため、露光工程のスループットが向上する。
【００５６】
そこで、次のステップ１１１において、図１のウエハステージＷＳＴを駆動しながら、図５（Ａ）のサンプルショットＳＡ１〜ＳＡ１０のウエハマークＷＭを順次アライメントセンサ２６Ａの視野内に追い込んで、サンプルショットＳＡ１〜ＳＡ１０のウエハマークＷＭの座標を計測して、ウエハＷ２のファインアライメントを行う。
次のステップ１１２において、第１制御系２０Ａは、それらのウエハマークＷＭの座標の計測値を例えばＥＧＡ方式で処理して、ウエハＷ２の全ショット領域の配列座標を求める。さらに、第１制御系２０Ａは、例えばＡＦ系２８を介してウエハＷ２上の先にＡＦ系２９によって計測された１点のフォーカス位置（ここでは投影光学系ＰＬの像面に対するデフォーカス量）を計測する。そして、この計測値を用いて、上記の第２制御系２０Ｂから供給されたウエハＷ２のフォーカス位置の分布情報を、投影光学系ＰＬの像面からのデフォーカス量の分布に換算する。この後は、予めＺ・レベリングステージ３５を駆動してウエハＷ２の露光領域の表面を像面に合わせ込むことによって、デフォーカス量が小さく追い込まれているため、ＡＦ系２８の計測値に基づく合焦をより高速に、かつ高精度に行うことができる。
【００５７】
次のステップ１１３において、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷ２のフォーカス位置計測及び合焦を行いつつ、ウエハＷ２上の各ショット領域にレチクルＲのパターンの像を液浸法で走査露光する。具体的に、図１のウエハステージＷＳＴ２をＸ方向、Ｙ方向に駆動して、ウエハＷ２（ウエハＷ１と交換して載置されている）が走査開始位置にステップ移動される。続いて、投影光学系ＰＬとウエハとの間への液体の供給を開始し、露光光ＩＬの照射を開始して、レチクルステージＲＳＴを介してＹ方向にレチクルＲを走査するのに同期して、ウエハステージＷＳＴを介して投影光学系ＰＬの露光領域に対してウエハＷ２上の一つのショット領域を対応する方向に投影倍率を速度比として走査する走査露光が行われる。そのステップ移動と走査露光とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作によって、投影光学系ＰＬの露光領域３１とウエハＷ２とは図５（Ａ）の軌跡Ａ５で示すように相対的に移動して、ウエハＷ２上のデバイス領域６５Ｄの各ショット領域にレチクルＲのパターンの像が転写される。
【００５８】
次のステップ１１４において、ウエハステージＷＳＴをアンロード位置に移動して、ステップ１１５において、ウエハＷ２のアンロードを行った後、ステップ１０８に移行して、次に露光されるウエハを欠けショット露光ユニット１５０から本体部１４０側に受け渡す。その後、ステップ１１０以降のアライメント及び露光動作が繰り返される。一方、ステップ１１５でアンロードされた露光済みのウエハＷ２は、本体部１４０からコータ・デベロッパ（不図示）に搬送され、ステップ１２２においてウエハのレジストの現像が行われる。次のステップ１２３において、現像したウエハの加熱（キュア）、エッチング工程、ＣＭＰプロセスなどを含む基板処理が行われる。そして、次のステップ１２４において、必要に応じてリソグラフィ工程及び基板処理工程を繰り返した後、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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）、及び検査ステップ等を経て半導体デバイス等のデバイスが製造される。この際に、本実施形態の図５（Ａ）のウエハＷ２の露光面にはほぼ全面に所定の周期性を持つＬ＆Ｓパターンの像が露光され、現像及び基板処理によってウエハのほぼ全面にその周期性を持つパターンが形成されるため、ＣＭＰプロセスを容易に実行できる。
【００５９】
また、図８のステップ１０１〜１０７の欠けショット露光ユニット１５０によるウエハ上の欠けショットへの露光動作と、ステップ１１０〜１１５の本体部１４０によるウエハ上の完全なショット領域への露光動作とが並行に実行される。従って、全体として１ロットのウエハを効率的に高いスループットで露光できる。
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
【００６０】
（１）図１の露光装置１００（本体部１４０、ウエハローダ系９６、及び欠けショット露光ユニット１５０）による露光方法は、ウエハ上の図５（Ａ）に示すデバイス領域６５Ｄ（第１領域）及び非デバイス領域６５ＮＤ（第２領域）を含む複数の領域を露光する露光方法である。この露光方法は、欠けショット露光ユニット１５０側で、簡易ステージ１３（保持機構）にウエハＷ２を保持して、ウエハＷ２の外形及びサーチアライメントマークＷＭＳ１，ＷＭＳ２の位置の情報（アライメント情報）とフォーカス位置情報（第１の計測情報）とを計測するステップ１０３〜１０５（第１工程）と、そのアライメント情報に基づいて、ウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤを露光するステップ１０５（第２工程）と、を有する。
【００６１】
さらに、その露光方法は、ウエハＷ２を２次元平面（ガイド面）内で移動可能なウエハステージＷＳＴ（基板保持可動体）上に載置するステップ１０８（第３工程）と、本体部１４０側でそのアライメント情報を用いてウエハＷ２上のウエハマークを計測した後、そのフォーカス位置情報を用いてウエハステージＷＳＴを駆動して、ウエハＷ２上のデバイス領域６５Ｄを露光するステップ１１０〜１１３（第４工程）とを備えている。
【００６２】
本実施形態によれば、ウエハ上の完全なショット領域を含むデバイス領域６５Ｄへの露光と、別のウエハ上の欠けショットを含む非デバイス領域６５ＮＤへの露光とをほぼ並行に効率的に実行できる。さらに、簡易ステージ１３上で計測されたウエハＷ２のアライメント情報を本体部１４０側で使用することによって、本体部１４０側ではサーチアライメントを省略できるとともに、フォーカス位置計測時の誤差が小さくなり、合焦を短時間に行うことができるため、露光工程のスループットをさらに向上できる。
【００６３】
なお、欠けショット露光ユニット１５０側から本体部１４０側に送る情報は、ウエハＷ２のアライメント情報又はフォーカス位置情報の少なくとも一方でもよい。
（２）また、本体部１４０側では、アライメントセンサ２６Ａ、ＰＡセンサ４８Ａ、及びＡＦ系２８（第２計測装置）によって、欠けショット露光ユニット１５０側で得られたアライメント情報及びフォーカス位置情報を用いて、ウエハＷ２上のウエハマークの位置情報（ウエハ表面に沿った方向の位置情報）及びフォーカス位置情報（ウエハ表面の法線方向の位置情報）（第２の計測情報）を計測するステップ１１１、１１３と、そのウエハマークの位置情報及びフォーカス位置情報に基づいてウエハステージＷＳＴを駆動して露光を行うステップ１１３とを実行している。
【００６４】
従って、ウエハＷ２のファインアライメント及びオートフォーカス動作をより高精度に行うことができる。なお、欠けショット露光ユニット１５０側から送られる情報がアライメント情報又はフォーカス位置情報であるときには、本体部１４０側では、単独でそれぞれウエハＷ２のサーチアライメント及びファインアライメント、又は広い計測範囲のもとでのフォーカス位置計測を行うことが好ましい。
【００６５】
（３）また、上記の実施形態では、欠けショット露光系４０からウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤに露光光ＩＬＡを照射している間に、簡易ステージ１３のＸステージ１４Ｘ及びＹステージ１４Ｙ（駆動機構）によって欠けショット露光系４０とウエハＷ２とを相対移動している。この結果、走査露光方式によって、例えばウエハＷ２上の一連の複数の欠けショットに対して連続的に所定のＬ＆Ｓパターンの像６４Ｘ，６４Ｙを効率的に露光できる。さらに、例えばＬ＆Ｓパターンの像を露光できればよいため、欠けショット露光系４０中のレチクル４３（図１参照）には、非走査方向に所定周期のＬ＆Ｓパターンを形成しておくだけでよく、レチクル４３の走査機構を設ける必要はない。
【００６６】
なお、欠けショット露光系４０によって、ステップ・アンド・リピート方式でウエハＷ２上に露光してもよい。
（４）また、その非デバイス領域６５ＮＤの像６４Ｘ，６４Ｙの線幅が、デバイス領域６５Ｄの像６２Ｘ，６２Ｙの最小線幅の５〜２０倍である場合には、欠けショット露光系４０を簡易化できるとともに、後工程のＣＭＰプロセスを良好に行うことができる。
【００６７】
なお、図５（Ａ）の非デバイス領域６５ＮＤには、特定のパターンを露光することなく、欠けショット露光系４０によって、単にレジスト感度を超える露光量の露光（いわゆる周辺露光）を行ってもよい。
（５）また、欠けショット露光ユニット１５０は、ウエハＷ２上の複数のサーチアライメントマークＷＭＳ１，ＷＭＳ２を検出して、少なくともウエハＷ２のＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角を検出するアライメントセンサ２６Ｂ（第１アライメント系）及びウエハＷ２の表面の法線方向の位置情報（フォーカス位置情報）を計測するＡＦ系２９（面位置検出装置）を備えている。この場合、アライメントセンサ２６Ｂにオートフォーカス系を内蔵して、アライメントセンサ２６ＢでウエハＷ２の表面のフォーカス位置情報をも計測してもよい。
【００６８】
また、欠けショット露光ユニット１５０は、外形基準でウエハＷ２の位置情報を検出するＰＡセンサ４８Ｂ（検出装置）を備えているが、例えばウエハローダ系にプリアライメントセンサが配置されている場合には、ＰＡセンサ４８Ｂは省略可能である。
（６）また、露光光ＩＬの波長と露光光ＩＬＡの波長とがほぼ同じ波長であることが好ましい。これによって、欠けショット露光によってウエハ上のレジストを短時間で感光させることができる。
【００６９】
なお、図１では、露光光ＩＬと露光光ＩＬＡとは別の光源から供給されているが、例えば照明系１０から分岐した露光光ＩＬの一部を露光光ＩＬＡとして使用してもよい。また、欠けショット露光ユニット１５０において、光源からの光を光ガイドを介することなく、例えばミラー等を介して欠けショット露光系４０に供給してもよい。
（７）また、上記の実施形態のデバイス製造方法は、レジストが塗布されたウエハ（感光性基板）を準備する工程（ステップ１２１）と、上記の実施形態の露光装置１００を用い、投影光学系ＰＬ及び欠けショット露光系４０を介してそれぞれ所定のパターンをウエハ上に露光する工程（ステップ１０１〜１１５）と、露光されたウエハを現像し、その露光されたパターンに対応する形状のマスク層をウエハの表面に形成する工程（ステップ１２２）と、そのマスク層を介してウエハの表面を加工する工程（ステップ１２３）とを備えている。
【００７０】
この場合、露光装置１００によれば、欠けショットを含むウエハの露光を効率的に行うことができ、後工程においてＣＭＰプロセスを良好に実行できるため、電子デバイス等を高い歩留りで高スループットに製造できる。
［第２の実施形態］
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を参照して本発明の第２の実施形態につき説明する。本実施形態の露光装置は図１の本体部１４０と、図１のウエハアーム５（ウエハローダ系９６）と、図９（Ａ）の欠けショット露光ユニット１５０Ａとを備えている。図９（Ａ）において図１に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７１】
図９（Ａ）は、本実施形態の欠けショット露光ユニット１５０Ａの要部の概略構成を示す斜視図である。欠けショット露光ユニット１５０Ａは、不図示のベース部材上にＺ・レベリングステージ１５（図１参照、図９（Ａ）では不図示）を介して載置された回転ステージ１６を含む簡易ステージ１３Ａと、簡易ステージ１３Ａの上方にそれぞれＸ方向、Ｙ方向に移動可能に配置された欠けショット露光系４０Ａ，４０Ａ、アライメントセンサ２６Ｂ、及びＰＡセンサ４８Ｂとを備えている。簡易ステージ１３Ａ上にウエハＷ２が保持されている。
【００７２】
一方の欠けショット露光系４０Ａは、不図示の光源からの露光光ＩＬＡを導く光ガイド４１Ｌと、コンデンサ光学系４２と、被照射面に配置された可動のレチクル４３と、レチクル４３に形成されたＬ＆Ｓパターンの像をウエハＷ２上の露光領域４６Ａ（又はこれを９０°回転した領域）に形成する第１投影系４５Ａ及び第２投影系４５Ｂとからなる投影系と、露光光ＩＬＡを折り曲げるミラー４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃとを備えている。他方の欠けショット露光系４０Ｂは、欠けショット露光系４０Ａと対称に構成され、ウエハＷ２上の露光領域４６Ｂ（又はこれを９０°回転した領域）にＬ＆Ｓパターンの像を露光する。
【００７３】
また、欠けショット露光系４０Ａ及び４０Ｂの筐体（不図示）には、それぞれ図１のＡＦ系２９と同様の送光系（照射系）２９Ａａ，２９Ｂａ及び受光系２９Ａｂ，２９ＢｂよりなるＡＦ系２９Ａ及び２９Ｂが固定されている。また、送光系２９Ａａ，２９Ｂａは対向するように配置されている。このとき、図９（Ａ）に示すように、露光領域４６Ａ及び４６ＢがウエハＷ２上のＸ方向の両端部に位置している状態で、ＡＦ系２９Ａ及び２９Ｂからの検出光ＤＬはそれぞれ図９（Ｂ）に示すようにウエハＷ２のエッジの内側から外側に向けて照射される。
【００７４】
また、図９（Ａ）において、不図示のフレームに固定されたＸ軸に平行なＸ軸ガイド８２と、Ｘ軸ガイド８２に沿ってＸ方向に駆動されるＹ軸ガイド８１と、Ｙ軸ガイドに沿ってＹ方向に駆動されるＹ軸スライダ８０とを含む第１駆動機構が設置され、Ｙ軸スライダ８０に欠けショット露光系４０Ａの筐体（不図示）が固定されている。第１駆動機構には、欠けショット露光系４０ＡのＸ方向、Ｙ方向の位置を計測するリニアエンコーダが組み込まれている。同様に、欠けショット露光系４０Ｂ、アライメントセンサ２６Ｂ、及びＰＡセンサ４８Ｂも、不図示の第２、第３、及び第４駆動機構によって互いに独立にＸ方向、Ｙ方向に駆動される。図１の第２制御系２０Ｂと同様の制御系が、それらの駆動機構のリニアエンコーダの計測値に基づいて、簡易ステージ１３Ａ（ウエハＷ２）に対する欠けショット露光系４０Ａ，４０Ｂ、アライメントセンサ２６Ｂ、及びＰＡセンサ４８Ｂの位置を制御する。この他の構成は図１の実施形態と同様である。
【００７５】
本実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果に加えて次の作用効果を奏する。
（１）図９（Ａ）の欠けショット露光ユニット１５０Ａは、欠けショット露光系４０Ａ，４０Ｂ（第２光学系）を移動する第１、第２駆動機構（Ｙ軸スライダ８０等）を備え、図５（Ａ）のウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤを露光する際に、その駆動機構で欠けショット露光系４０Ａ，４０Ｂを移動して、欠けショット露光系４０Ａ，４０ＢとウエハＷ２とを相対的に走査する。従って、図９（Ａ）の簡易ステージ１３Ａ側の構成を簡素化できる。
【００７６】
（２）また、図５（Ａ）において、ウエハＷ２上の非デバイス領域６５ＮＤ（第２領域）は、デバイス領域６５Ｄ（第１領域）を囲む領域であり、ＡＦ系２９Ａ，２９Ｂ（第１計測装置の一部）は、簡易ステージ１３Ａに保持されているウエハＷ２のエッジの内側から外側の方向に向けて、ウエハＷ２上に斜めに検出光ＤＬ（計測光）を照射して、ウエハＷ２の表面の法線方向におけるウエハＷ２の位置情報（フォーカス位置情報）を計測している。
【００７７】
この場合、図９（Ｂ）に示すように、ウエハＷ２のエッジ部からの散乱光が図９（Ａ）の受光系２９Ａｂ，２９Ｂｂに入射しにくいため、ウエハＷ２上の欠けショットへの露光時のオートフォーカス動作を高精度に行うことができる。これに対して、図９（Ｃ）に示すように、ウエハＷ２のエッジの外側から内側に検出光ＤＬを照射する場合には、図９（Ａ）の受光系２９Ａｂ，２９Ｂｂにエッジ部からの散乱光等が入射して、フォーカス位置の計測誤差が生じる恐れがある。
【００７８】
［第３の実施形態］
図１０を参照して本発明の第３の実施形態につき説明する。本実施形態の図１０の欠けショット露光ユニット１５０Ｂは、露光装置の本体部とは別に、例えばウエハ検査装置又はレジストのコータ・デベロッパ内に独立に設置されるものである。
図１０に示す例えばウエハの検査装置のチャンバ９７内に、検査装置（不図示）と、欠けショットの露光対象のウエハＷ３を保持するウエハローダ系９６と、欠けショット露光ユニット１５０Ｂとが設置されている。欠けショット露光ユニット１５０Ｂは、支持部材２Ｂに支持されたベース部材１２Ａ上に載置された簡易ステージ１３と、欠けショット露光系４０Ｇと、アライメントセンサ２６Ｂと、ＰＡセンサ４８Ｂとを備えている。欠けショット露光系４０Ｇは、エキシマレーザ光源等の光源９５からのレーザ光よりなる露光光を、レンズ系４２Ａ，４２Ｂよりなるビームエキスパンダ及びミラー４４Ａを介してレチクル４３に照射している。この他の構成は図１の欠けショット露光ユニット１５０と同様である。
【００７９】
このように欠けショット露光ユニット１５０Ｂを用いることによって、露光装置の本体部におけるアライメントを簡略化でき、オートフォーカスを容易に行うことができるとともに、欠けショット露光の負担を軽減できる。
なお、上記の図１の実施形態の欠けショット露光ユニット１５０の欠けショット露光系４０は、以下の図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）に示すような変形が可能である。図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）において図１及び図９（Ａ）に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８０】
先ず、図１１（Ａ）の欠けショット露光系４０Ｃは、図９（Ａ）の欠けショット露光系４０Ａに対して、ミラー４４Ｂをハーフミラー４４Ｄで置き換えて、ウエハＷ２から反射されて第２投影系４５Ｂ、ミラー４０Ｃ、第１投影系４５Ａ、及びハーフミラー４４Ｄを通過した露光光ＩＬＡを受光する光電センサ８４を、ウエハＷ２の表面（ウエハ面）と共役な位置に、かつフレア防止用に傾斜して設けたものである。この場合、欠けショット露光系４０Ｃを用いて欠けショットの露光を行っているときに、光電センサ８４によってウエハＷ２の反射率の情報を得ることができ、この反射率の情報を図１の本体部１４０における露光（本露光）で利用できる。
【００８１】
また、本露光後に欠けショット露光ユニット１５０で露光を行う場合には、光電センサ８４の検出信号を用いて露光量及びフォーカス状態のキャリブレーションを行うことができる。
次に、図１１（Ｂ）の欠けショット露光系４０Ｄは、図１１（Ａ）の欠けショット露光系４０Ｃに対して、ハーフミラー４４Ｄをミラー４４Ｂで置き換え、ミラー４４Ｃをダイクロイックミラー４４Ｅで置き換えたものである。さらに、ダイクロイックミラー４４Ｅの上方に、検出光ＤＬを発生する光源８５、コンデンサレンズ８６、ビームスプリッタ８７、補正レンズ８８、結像レンズ８９、及び２次元の撮像素子９０が設けられている。ダイクロイックミラー４４Ｅは、露光光ＩＬＡを反射して検出光ＤＬを透過する波長選択特性を有する。
【００８２】
この場合、光源８５からの検出光ＤＬは、コンデンサレンズ８６、ビームスプリッタ８７、補正レンズ８７、ダイクロイックミラー４４Ｅ、第２投影系４５Ｂを介してウエハ面を照明し、ウエハ面からの反射光は、第２投影系４５Ｂ、ダイクロイックミラー４４Ｅ、補正レンズ８８、ビームスプリッタ８７、及び結像レンズ８９を介して、撮像素子９０上にウエハ面上の例えばアライメントマークの像を形成する。この像の位置及びコントラストの情報を用いてウエハＷ２のサーチアライメント及びオートフォーカスを行うことができる。
【００８３】
また、図１１（Ｃ）の欠けショット露光系４０Ｅは、図１１（Ｂ）の欠けショット露光系４０Ｄに対して、ダイクロイックミラー４４Ｅの上方に、光源８５、コンデンサレンズ８６、ウエハ面と共役な面に配置されたピンホール板９１Ａ、集光レンズ９２Ａ、ビームスプリッタ８７、補正レンズ９２Ｂ、集光レンズ９２Ｃ、ウエハ面と共役な面に配置されたピンホール板９１Ｂ、及び光電センサ９３が設けられている。
【００８４】
この場合、光源８５から射出されてピンホール板９１Ａのピンホールを通過した検出光は、集光レンズ９２Ａによってビームスプリッタ８７内に一度ピンホール像を形成した後、補正レンズ９２Ｂ及び第２投影系４５Ｂを介してウエハ面にスリット像を形成する。そして、ウエハ面からの反射光は、第２投影系４５Ｂ、補正レンズ９２Ｂを介して一度結像した後、集光レンズ９２Ｃによってピンホール板９１Ｂ上にピンホール像を形成し、ピンホール板９１Ｂを通過した光が光電センサ９３で受光される。この変形例では、ウエハ面の高さが変化すると、光電センサ９３の検出信号が変化するため、ウエハ面のフォーカス位置の計測を行うことができる。この光電センサ９３の計測結果を用いて図１のＡＦ系２９のキャリブレーションを行うことも可能である。
【００８５】
さらに、図１１（Ｄ）の欠けショット露光系４０Ｆは、図９（Ａ）の欠けショット露光系４０Ａに対して、レチクル４３のパターン面の近傍に露光光ＩＬＡの照明領域を規定するレチクルブラインド（視野絞り）９４を設けたものである。このレチクルブラインド９４によってレチクル４３上の照明領域、ひいてはウエハＷ２上での露光領域の形状を可変とすることができる。
【００８６】
なお、本発明は、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装置を用いて露光する場合にも適用することが可能である。また、本発明は、ドライ露光型の露光装置で露光を行う場合にも適用できる。
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は図１の簡易ステージ１３を示す平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）の露光領域４６Ａで露光される像を示す拡大図、（Ｃ）は図２（Ａ）の露光領域４６Ｃで露光される像を示す拡大図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）の空間像計測系５５Ａの構成を示す図、（Ｂ）は空間像計測系の別の例を示す図である。
【図４】（Ａ）は図１のＡＦ系２９の構成例を示す図、（Ｂ）は図４（Ａ）の撮像素子７９で観察される画像を示す図である。
【図５】（Ａ）は図１のウエハＷ２のショットマップの一例を示す平面図、（Ｂ）は図１の投影光学系ＰＬによって露光されるパターンを示す拡大図である。
【図６】露光領域４６ＡによってウエハＷ２の欠けショットを露光する動作を示す平面図である。
【図７】露光領域４６ＣによってウエハＷ２の欠けショットを露光する動作を示す平面図である。
【図８】図１の露光装置１００の露光動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）は本発明の第２の実施形態の欠けショット露光ユニット１５０Ａを示す斜視図、（Ｂ）は図９（Ａ）のＡＦ系２９Ａの検出光の一例を示す図、（Ｃ）は検出光をウエハのエッジの外側から照射する状態を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の欠けショット露光ユニット１５０Ｂを示す図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ欠けショット露光系の変形例の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、ＷＳＴ…ウエハステージ、Ｗ１，Ｗ２…ウエハ、ＷＭ…ウエハマーク、１３…簡易ステージ、２０Ａ…第１制御系、２０Ｂ…第２制御系、２６Ａ，２６Ｂ…アライメントセンサ、２８，２９…ＡＦ系、４０，４０Ａ〜４０Ｆ…欠けショット露光系、４６Ａ，４６Ｃ…露光領域、４８Ａ，４８Ｂ…プリアライメントセンサ（ＰＡセンサ）、１００…露光装置、１４０…本体部、１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ…欠けショット露光ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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