(57)【要約】【課題】計測器の切り替えて使う装置において計測誤差を低減する。【解決手段】ステージＲＳＴを位置決めする位置決め装置は、第１計測範囲においてステージＲＳＴの位置を計測する第１計測器ＩＦ１と、第１計測範囲との間で重複範囲を有する第２計測範囲においてステージＲＳＴの位置を計測する第２計測器ＩＦ２と、重複範囲においてステージＲＳＴの位置を計測する第３計測器ＲＯと、第２計測範囲から第１計測範囲に前記ステージを移動させる際に重複範囲において第２計測器ＩＦ２による計測値を第１計測器ＩＦ１に引き継がせることによって第２計測器ＩＦ２による計測から第１計測器ＩＦ１による計測に切り替える制御部１２とを備える。制御部１２は、第２計測器ＩＦ２による計測から第１計測器ＩＦ１による計測への切り替えの後における第１計測器ＩＦ１による計測値の誤差が低減されるように前記第３計測器ＲＯによる計測値に基づいて補正処理を行う。【選択図】図１
2009041948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージを位置決めする位置決め装置であって、
第１計測範囲において前記ステージの位置を計測する第１計測器と、
前記第１計測範囲との間で重複範囲を有する第２計測範囲において前記ステージの位置を計測する第２計測器と、
前記重複範囲において前記ステージの位置を計測する第３計測器と、
前記第２計測範囲から前記第１計測範囲に前記ステージを移動させる際に前記重複範囲において前記第２計測器による計測値を前記第１計測器に引き継がせることによって前記第２計測器による計測から前記第１計測器による計測に切り替える制御部とを備え、
前記制御部は、前記第２計測器による計測から前記第１計測器による計測への切り替えの後における前記第１計測器による計測値の誤差が低減されるように前記第３計測器による計測値に基づいて補正処理を行う、
ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記制御部は、過去の前記第３計測器による計測値と最後の切り替えの際における前記第３計測器による計測値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１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記制御部は、過去の前記第３計測器による計測値と最後の切り替えの際における前記第３計測器による計測値とに基づいて、切り替えの後における前記第１計測器による計測値を補正する、ことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記第３計測器による前記ステージの移動方向における計測位置が前記第１計測器による前記移動方向における計測位置の近傍である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記第３計測器は、計測原点を有する計測器である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記制御部は、更に、前記第１計測範囲から前記第２計測範囲に前記ステージを移動させる際に前記重複範囲において前記第１計測器による計測値を前記第２計測器に引き継がせることによって前記第１計測器による計測から前記第２計測器による計測に切り替える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記ステージは、第１方向およびそれに直交する第２方向で定まる面に沿うように物体を保持するように構成されて少なくとも前記第１方向に駆動され、前記第１計測器、前記第２計測器および前記第３計測器は、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向における前記ステージの位置を計測する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項８】
前記第１計測器および前記第２計測器は、レーザー干渉計を含む、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項９】
原版のパターンを基板に投影することにより前記基板を露光する露光装置であって、
前記原版および前記基板の少なくとも一方を位置決めするために請求項１乃至８のいずれか１項に記載の位置決め装置を備える、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
デバイス製造方法であって、
請求項９に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージを位置決めする位置決め装置、該位置決め装置を備える露光装置、および、該露光装置を利用したデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶表示デバイスまたは薄膜磁気ヘッド等のデバイスをフォトリソグラフィー工程で製造する際に、原版のパターンを感光剤が塗布された基板の該感光剤に転写する露光装置が使用される。
【０００３】
現在、より高い解像力を得るために投影光学系の開口数がより大きくなってきている。投影光学系の開口数が大きくなることに伴って投影光学系の焦点深度が浅くなり、フォーカスの合わせ込み精度の向上が重要となっている。
【０００４】
そこで、露光装置には、斜入射方式の位置計測器によって基板の表面の位置（投影光学系の光軸方向における位置）を計測し、基板の表面を投影光学系の像面位置に合わせ込むオートフォーカス機構が備えられている。
【０００５】
また、原版の変形による結像誤差も無視できなくなってきている。そこで、原版が原版ステージに保持された状態で原版のパターン面の形状を斜入射方式の位置検出系により計測し、その計測結果に基づいて像面位置の変化量が算出される。この変化量を補正するように投影光学系の結像特性、又は、基板若しくは原版のフォーカス位置が制御される。
【０００６】
露光装置では、ステージの位置計測のために、一般に、レーザー干渉計と反射鏡とが用いられる。特許文献１には、ステージの位置を計測するためにレーザー干渉計を用いた構成が開示されている。レーザー干渉計による位置計測では、気圧、温度、湿度のわずかな変動により、レーザー波長が変化し、これが計測誤差をもたらす。そこで、特許文献１に記載された構成では、露光装置をチャンバーで覆って環境を制御するとともに、残りの変動分に関しては、気圧計、温度計、湿度計などの計測値を用いて補正を行う。
【０００７】
特許文献２には、複数のレーザー干渉計を用いてステージの位置を計測する装置において、使用するレーザー干渉計を切り替えることが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９５４１号公報
【特許文献２】特開２００６−１２０６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
使用するレーザー干渉計を切り替えて位置計測を行う場合、切り替えの前後で計測値がずれることを防止する必要がある。そのために、複数のレーザー干渉計によって同時にステージの位置を計測可能な重複区間を設けて、切り替え前の計測値を切り替え後の計測値に引き継がせる必要がある。
【０００９】
前述のような波長変動による計測誤差を低減するための補正は、レーザー干渉計のリセット時の光路長を基点として行われうる。レーザー干渉計の切り替えが行われない装置における補正は、エラーなどで装置が停止しない限り、装置の起動後に継続して実行される。しかし、レーザー干渉計の切り替えが行われる場合には、その切り替えの度に、切り替え後のレーザー干渉計に対して位置情報をセットする必要がある。ここで、レーザー干渉計の切り替えを常に厳密に同じ位置で行うことは難しいので、この切り替えの際に波長補正の基点となる光路長が変化してしまい、変化分を考慮しないと計測誤差となり、結果的に位置ずれが生じてしまう。
【００１０】
また、ステージの移動中におけるピッチング方向制御がレーザー干渉計（以下、ピッチング干渉計）を使って行われる場合、温度、湿度、気圧の影響によりピッチング干渉計による計測結果に誤差が発生しうる。この誤差により、ステージのピッチング方向の姿勢が変化し、これにより、１つのレーザー干渉計から他のレーザー干渉計への切り替えの際に当該他のレーザー干渉計に対して誤差を含んだ位置情報がセットされ、これがステージの位置計測値に誤差を生じさせうる。このような誤差は、ピッチング方向における姿勢変化のほか、ヨーイング方向における姿勢変化によっても生じうる。
【００１１】
また、上記のような問題は、レーザー干渉計の代わりに他の方式で相対的な位置を計測する計測器を使用した場合にも起こりうる。
【００１２】
本発明は、上記のような課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、計測器を切り替えて使う装置において計測誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの側面は、ステージを位置決めする位置決め装置に係り、前記位置決め装置は、第１計測範囲において前記ステージの位置を計測する第１計測器と、前記第１計測範囲との間で重複範囲を有する第２計測範囲において前記ステージの位置を計測する第２計測器と、前記重複範囲において前記ステージの位置を計測する第３計測器と、前記第２計測範囲から前記第１計測範囲に前記ステージを移動させる際に前記重複範囲において前記第２計測器による計測値を前記第１計測器に引き継がせることによって前記第２計測器による計測から前記第１計測器による計測に切り替える制御部とを備える。前記制御部は、前記第２計測器による計測から前記第１計測器による計測への切り替えの後における前記第１計測器による計測値の誤差が低減されるように前記第３計測器による計測値に基づいて補正処理を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、計測器を切り替えて使う装置において計測誤差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態としての露光装置の概略構成を示す図である。この露光装置は、原版Ｒのパターンを基板Ｗに投影することにより該基板Ｗを露光する。この実施形態では、露光装置は、走査型露光装置として構成されている。原版（レチクル）Ｒは、光源１から提供される光を使って照明光学系ＩＬによって照明される。ここで、照明光学系ＩＬは、スリット状の領域を均一な照度で照明するように構成されていて、原版Ｒは、その面がｘｙ平面に沿うように原版ステージＲＳＴによって保持された状態で走査駆動される。このとき、基板Ｗは、基板ステージＷＳＴによって保持された状態で、原版Ｒに同期して走査駆動される。これによって、原版Ｒのパターンが投影光学系１３を介して基板Ｗに転写される。
【００１７】
ここでは、投影光学系１３の光軸に垂直な２次元平面内で、スリット状の照明領域２１に対する原版Ｒの走査方向（移動方向）に平行な方向（第１方向）を＋ｘ方向（又は−ｘ方向）として、投影光学系１３の光軸に平行な方向をｚ方向（第３方向）とする。また、ｘ方向及びｚ方向に直交する方向をｙ方向（第２方向）とする。
【００１８】
光源１としては、例えば、Ｆ２エキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ等のエキシマレーザを使用することができる。或いは、光源１としては、金属蒸気レーザー、ＹＡＧレーザー、又は、水銀ランプ等を使用することができる。
【００１９】
ここで、光源１としてレーザー等のパルス光源を使用する場合は、露光のオン又はオフはパルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り替えられうる。光源１として水銀ランプ等の連続光源を使用する場合は、露光のオン又はオフは、例えば、照明光学系ＩＬの整形光学系２にシャッタを配置して、このシャッタによって切り替えられうる。或いは、後述の可動ブラインド（可変視野絞り）７の開閉によって露光のオン又はオフを切り替えてもよい。
【００２０】
照明光学系ＩＬは、整形光学系２、フライアイレンズ３、コンデンサーレンズ４、視野絞り５、可動ブラインド７、リレーレンズ系８を含みうる。光源１から出射された光束は、整形光学系２により径が所定の大きさにされてフライアイレンズ３に入射する。フライアイレンズ３の射出面には多数の２次光源が形成され、これらの２次光源からの照明光は、コンデンサーレンズ４によって集光され、固定の視野絞り５を経て可動ブラインド（可変視野絞り）７に達する。図１では、視野絞り５は可動ブラインド７よりもコンデンサーレンズ４側に配置されているが、その逆のリレーレンズ系８側へ配置してもよい。
【００２１】
視野絞り５には、長方形のスリット状の開口部が形成され、視野絞り５を通過した光束は、長方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレンズ系８に入射する。スリットの長手方向は、紙面に対して垂直な方向（ｙ方向）である。リレーレンズ系８は、可動ブラインド７と原版Ｒのパターン形成面とを共役にするレンズ系である。可動ブラインド７は、走査方向（ｘ方向）の幅を規定する２枚の羽根（遮光板）７Ａ、７Ｂ及び走査方向に垂直な非走査方向（ｙ方向）の幅を規定する２枚の羽根（不図示）より構成されている。走査方向の幅を規定する羽根７Ａ及び７Ｂは、それぞれ駆動部６Ａ及び６Ｂにより、独立に走査方向に移動できるように支持されている。非走査方向の幅を規定する２枚の羽根も、それぞれ独立に駆動できるように、不図示の駆動部により、支持されている。この実施形態では、固定の視野絞り５により設定される原版Ｒ上のスリット状の照明領域２１を更に可動ブラインド７によって限定した露光領域のみが照明光で照明される。リレーレンズ系８は、両側テレセントリックな光学系であり、原版Ｒ上のスリット状の照明領域２１ではテレセントリック性が維持されている。駆動部６Ａ、６Ｂ等の駆動部は、可変ブランド制御部１１によって制御される。
【００２２】
原版Ｒは、位置決め装置によって位置決めされる。ここで、位置決め装置は、原版ステージＲＳＴ及びそれを駆動する駆動部ＲＳＤ、並びに、原版ステージＲＳＴの位置を計測するための計測器（例えば、ＩＦ１、ＩＦ２、ＲＯ）を備えている。原版Ｒは、原版ステージ（レチクルステージ）ＲＳＴによって保持される。原版Ｒの上方には、原版Ｒのｘｙ方向における位置を検出するために不図示の原版位置検出器が配置されている。原版ステージＲＳＴのｘ方向（走査方向）における位置は、干渉計２２によって計測される。原版ステージＲＳＴのｚ方向（投影光学系１３の光軸方向）における位置は、第１計測器、第２計測器としてのレーザー干渉計（以下、単に干渉計という）ＩＦ１、ＩＦ２によって計測される。原版ステージＲＳＴの位置情報は、干渉計２２、ＩＦ１、ＩＦ２から原版ステージ制御部１０に提供され、原版ステージ制御部１０は、該位置情報に基づいて原版ステージＲＳＴの駆動部ＲＳＤを制御する。  原版ステージＲＳＴと投影光学系１３との間には、第３計測器としての面位置計測器ＲＯが配置されている。面位置検出器ＲＯによる計測結果は、主制御部１２および原版ステージ制御部１０に提供される。ここで、原版Ｒのパターン面は、投影光学系１３の物体面に高い精度で位置決めされる必要があるので、その位置決めのために原版Ｒのパターン面の位置を高い精度で検出する必要がある。面位置計測器ＲＯは、原版Ｒのパターン面の位置を直接に検出するのではなく、原版ステージＲＳＴに設けられた基準マークＳＰの面位置を検出する。面位置計測器ＲＯと干渉計ＩＦ１、ＩＦ２を用いて原版Ｒのパターン面の位置が検出される。
【００２３】
一方、基板（ウエハ）Ｗは、不図示の基板搬送装置によって基板ステージ（ウエハステージ）ＷＳＴに搬送され基板ステージＷＳＴによって保持される。基板ステージＷＳＴは、不図示の基板ステージ駆動部によってｘ方向、ｙ方向、ｚ方向およびそれらの軸周りの回転が制御される。
【００２４】
基板ステージＷＳＴの上には、基準マークＦＭが配置されている。基準マークＦＭは、ベースラインを計測するためのマーク、原版を位置合わせするためのマーク等を含みうる。基板ステージＷＳＴの位置は、干渉計２３により計測され、その計測結果は基板ステージ制御部１５に提供される。基板Ｗの上方には、オフアクシス方式のアライメントセンサ１６が配置されている。アライメントセンサ１６により、基板Ｗに形成されているアライメントマークが検出され、その検出結果は、主制御部１２に送られる。主制御部１２は、基板ステージ制御部１５を介して基板ステージＷＳＴの位置決め動作及び走査動作を制御する。
【００２５】
原版Ｒに形成されたパターンは、走査露光方式で投影光学系１３を介して基板Ｗの各ショット領域に転写される。その際には、視野絞り５により設定されるスリット状の照明領域２１に対して、−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に原版Ｒが速度ＶＲで走査駆動される。また、投影光学系１３の投影倍率をβとすると、原版Ｒの走査駆動と同期して、＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に、基板Ｗが速度ＶＷ(＝β・ＶＲ)で走査駆動される。これにより、基板Ｗのショット領域に原版Ｒのパターンが逐次転写される。 
面位置計測器ＲＯは、被検面である原版Ｒのパターン面に光束を斜め方向から照射し、被検面で反射された光束の検出面への入射位置を位置検出素子で検出し、その位置情報に基づいて被検面のｚ方向（投影光学系１３の光軸方向）の位置を検出する。
【００２６】
図２は、原版ステージＲＳＴ及びその周辺に配置される装置を模式的に示す図である。第１干渉計（第１干渉計）ＩＦ１は、第１計測範囲において原版ステージＲＳＴの位置を計測する。第２干渉計（第２干渉計）ＩＦ２は、第２計測範囲において原版ステージＲＳＴの位置を計測する。第１計測範囲と第２計測範囲とは、重複範囲を有する。つまり、重複範囲において、第１計測範囲と第２計測範囲とが重複している。図２は、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を第１干渉計（第１計測器）ＩＦ１から第２干渉計（第２計測器）ＩＦ２に、又は、その逆に切り替えるべき位置（重複範囲内の位置）に原版ステージＲＳＴが存在する状態を示している。この状態では、干渉計ＩＦ１及び干渉計ＩＦ２の双方で原版ステージＲＳＴを検出することができる。
【００２７】
面位置計測器ＲＯのｘ方向における計測位置は、干渉計ＩＦ１のｘ方向（原版ステージＲＳＴの移動方向）における計測位置の近傍であることが好ましく、これによりアッベ誤差を低減することができる。原版ステージＲＳＴには、基準マークＳＰが面位置計測器ＲＯによって計測可能な位置に配置されている。基準マークＳＰは、反射面および計測用マークを有する。該反射面は、原版ステージＲＳＴを走査駆動している状態で原版Ｒの面位置を計測するために十分な大きさの領域を有する。これにより、原版ステージＲＳＴを走査駆動しながら、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を干渉計ＩＦ１から干渉計ＩＦ２に又はその逆に切り替えることができる。
【００２８】
なお、原版ステージＲＳＴを静止させた状態で、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を干渉計ＩＦ１から干渉計ＩＦ２に又はその逆に切り替える場合には、基準マークＳＰの反射面は、それが可能な大きさの領域を有すればよい。
【００２９】
次に、干渉計ＩＦ１、干渉計ＩＦ２を切り替える際の誤差補正処理について説明する。
【００３０】
干渉計ＩＦ１、ＩＦ２は基準位置に対する相対的な位置を計測するため、干渉計ＩＦ１、ＩＦ２の電源をオンした直後は原版ステージＲＳＴの位置を知ることができない。そこで、原版ステージＲＳＴの位置を知るために、基準位置を提供する基準部材に対して原版ステージＲＳＴを機械的に突き当てて、この状態で干渉計ＩＦ１をリセット（干渉計ＩＦ１による計測値を例えば０にする）する。或いは、原版ステージＲＳＴが所定位置に移動してきたときにそれを検知するフォトセンサー（不図示）等のセンサによって原版ステージＲＳＴが検知されたタイミングで干渉計ＩＦ１をリセットしてもよい。以降は、原版ステージＲＳＴが干渉計ＩＦ１の計測範囲に位置する限り、干渉計にＩＦ１によって原版ステージＲＳＴのｚ方向位置を前記基準位置に対する相対的な位置として検出することができる。
【００３１】
更に、基準マークＳＰのｚ方向位置を面位置計測器ＲＯにより計測し、その計測値（ｚ方向位置）ｐ０を主制御部１２の記憶部（不図示）に格納する。
【００３２】
ここで、原版の交換等のために、原版ステージＲＳＴをｘ方向に大きく移動させる必要があり、干渉計ＩＦ１のｘ方向の計測範囲を超えてしまう場合を考える。この場合、干渉計ＩＦ１による計測範囲（第１計測範囲）内であり、かつ、干渉計ＩＦ２による計測範囲（第２計測範囲）内でもある重複範囲に原版ステージＲＳＴが入った状態で、主制御部１２からの命令によって干渉計ＩＦ２をリセットする。
【００３３】
その際に、主制御部１２は、干渉計ＩＦ１による計測値を干渉計ＩＦ２に与えて干渉計ＩＦ２をリセットする。これにより、レチクルステージＲＳＴの位置情報を干渉計ＩＦ２が引き継ぐことができる。次に、露光等を行うためにｘ方向へ再び原版ステージＲＳＴを大きく移動させる場合は、主制御部１２は、干渉計ＩＦ２による計測値を干渉計ＩＦ１に与えて干渉計ＩＦ１をリセットする。これによって、干渉計ＩＦ１が原版ステージＲＳＴの位置情報を引き継ぐことができる。
【００３４】
ここで、空気揺らぎの影響等により、干渉計ＩＦ１、干渉計ＩＦ２による計測値には誤差が含まれうる。そこで、主制御部１２は、干渉計ＩＦ２から干渉計ＩＦ１に計測値を引き継がせるために干渉計ＩＦ２による計測値を干渉計ＩＦ１に与えて干渉計ＩＦ１をリセットするのとほぼ同時に、基準マークＳＰの面位置を面位置計測器ＲＯに計測させる。
【００３５】
干渉計ＩＦ１をリセットするのとほぼ同時に基準マークＳＰを面位置計測器ＲＯにより計測した値をｐ１とし、原版ステージＲＳＴの補正量をΔｐ１とすると、
Δｐ１＝ｐ１−ｐ０
で表すことができる。
【００３６】
この補正量Δｐ１に基づいて主制御器１２が原版ステージＲＳＴの目標位置を補正すること、又は、干渉計ＩＦ１による計測値を補正することによって原版ステージＲＳＴの位置を補正することができる。例えば、原版ステージ制御部１０は、主制御部１２から提供される補正量Δｐ１に基づいて原版ステージＲＳＴの目標位置（結果として実際の位置）を補正する。
【００３７】
また、複数回の切り替えを行った場合のｎ回目の補正量Δｐｎは、
Δｐｎ＝ｐｎ−ｐ０
であらわすことができる。ここで、ｐｎは、ｎ回目の切り替え（つまり、最後の切り替えの際）に面位置計測器ＲＯによって得られた計測値であり、ｐ０は、最初（つまり、過去）に面位置計測器ＲＯによって得られた計測値である。原版ステージ制御部１０は、主制御部１２から提供される補正量Δｐｎに基づいて原版ステージＲＳＴの目標位置（結果として実際の位置）を補正する。
【００３８】
上記の例では、複数回の干渉計切り替えを行った場合のｎ回目の補正量Δｐｎをｐ０との差分として算出するが、（ｎ−１）回目の基準マークＳＰを面位置計測器ＲＯにより計測した値ｐ（ｎ−１）とすると、
Δｐｎ＝ｐｎ−ｐ（ｎ−１）
として算出し、原版ステージＲＳＴの位置を補正してもよい。
【００３９】
このような補正書により、第２干渉計ＩＦ２による計測から第１干渉計ＩＦ１による計測への切り替えの後における第１干渉計ＩＦ１による計測値の誤差が低減される。
【００４０】
一方、上記のような補正を行わない場合には、干渉計の切り替えの度に干渉計から干渉計に誤差が伝播し、しかも、その誤差が累積して行くことになりうる。
【００４１】
以上のように、この実施形態によれば、原版Ｒの面位置を計測するために使用される面位置計測器ＲＯを流用して干渉計の切り替えの際の干渉計間における誤差の伝播、及び、誤差の累積を防止し、高精度な位置計測を実現することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態としての投影露光装置の概略構成を示す図である。第１実施例では、面位置計測器ＲＯは、原版ステージＲＳＴと投影光学系１３との間の空間に配置されている。第２実施例では、面位置計測器ＲＯａは、投影光学系１３の外側であって投影光学系１３の中心から見て走査方向にずれた位置に計測範囲を有するように配置されている。面位置計測器ＲＯａは、第１実施形態の面位置計測器ＲＯの代わりに使用される。なお、第２実施形態の説明において言及しない事項については、第１実施形態に従いうる。
【００４３】
図４は、第２実施形態における原版ステージＲＳＴ及びその周辺に配置される装置を模式的に示す図である。図４は、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を第１干渉計（第１計測器）ＩＦ１から第２干渉計（第２計測器）ＩＦ２に、又は、その逆に切り替えるべき位置（重複範囲内の位置）に原版ステージＲＳＴが存在する状態を示している。この状態では、干渉計ＩＦ１及び干渉計ＩＦ２の双方で原版ステージＲＳＴを計測することができる。
【００４４】
面位置計測器ＲＯのｘ方向における検出位置は、干渉計ＩＦ２のｘ方向における検出位置の近傍であることが好ましく、これによりアッベ誤差を低減することができる。原版ステージＲＳＴには、基準マークＳＰが面位置計測器ＲＯによって検出可能な位置に配置されている。基準マークＳＰは、反射面および計測用マークを有する。該反射面は、原版ステージＲＳＴを走査駆動している状態で原版Ｒの面位置を計測するために十分な大きさの領域を有する。これにより、原版ステージＲＳＴを走査駆動しながら、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を干渉計ＩＦ１から干渉計ＩＦ２に又はその逆に切り替えることができる
なお、原版ステージＲＳＴを静止させた状態で、原版ステージＲＳＴのｚ方向における位置を計測するための干渉計を干渉計ＩＦ１から干渉計ＩＦ２に又はその逆に切り替える場合には、基準マークＳＰの反射面は、それが可能な大きさの領域を有すればよい。
【００４５】
干渉計ＩＦ１、干渉計ＩＦ２を切り替える際の誤差補正方法については、第１実施形態と同様である。
【００４６】
［その他］
第１実施形態及び第２実施形態では、本発明を原版ステージの位置決めに適用した例が提供されるが、本発明は基板ステージの位置決めにも適用することができる。つまり、本発明の位置決め装置は、露光装置における原版および基板の少なくとも一方の位置決めのための装置として好適である。
【００４７】
また、本発明は、ｚ方向の位置決めに限定されるものではなく、ｘ方向等の他の方向の位置決めにも適用されうる。
【００４８】
面位置検出器としては、第１及び第２実施形態において例示した斜入射方式の検出系のほか、他の光学式検出器や、静電容量センサ等を使用してもよい。
【００４９】
また、干渉計ＩＦ１、ＩＦ２の代わりに計測原点を有する第１、第２検出系を使用する場合は、計測原点の経時変化が誤差となってしまう。そこで、該第１、第２検出系による計測値と原版面形状検出系ＲＯによる計測値との間に許容範囲を超える差異が発生した場合は、該第１、第２検出系の校正が必要である。
【００５０】
第１、第２検出系の校正では、例えば、原版Ｒのパターンを基板Ｗに転写した結果に基づいて第１検出系を校正し、その次に、切り替え位置において、第１検出系を基準として第２検出系を校正すればよい。
【００５１】
本発明は、走査型露光装置のみならず、原版と基板とを静止させた状態で原版のパターンを基板に転写する露光装置（いあわゆる、ステッパ）にも適用することができる。
【００５２】
［応用例］
次に上記の露光装置を利用したデバイス製造方法を説明する。図５は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル作製）では設計した回路パターンに基づいてレチクル（原版またはマスクともいう）を作製する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のレチクルとウエハを用いて、リソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。
【００５３】
図６は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（ＣＭＰ）ではＣＭＰ工程によって絶縁膜を平坦化する。ステップ１６（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１７（露光）では上記の露光装置を用いて、回路パターンが形成されたマスクを介し感光剤が塗布されたウエハを露光してレジストに潜像パターンを形成する。ステップ１８（現像）ではウエハ上のレジストに形成された潜像パターンを現像してレジストパターンを形成する。ステップ１９（エッチング）ではレジストパターンが開口した部分を通してレジストパターンの下にある層又は基板をエッチングする。ステップ２０（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップ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を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態としての投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】原版ステージ及びその周辺に配置される装置を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態としての投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図４】第２実施形態における原版ステージ及びその周辺に配置される装置を模式的に示す図である。
【図５】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図６】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
ＩＦ１  レーザー干渉計（第１計測器）
ＩＦ２  レーザー干渉計（第２計測器）
ＲＯ、ＲＯａ  面形状計測器
１０  原版ステージ制御部
１２  主制御部
１３  投影光学系
ＲＳＴ  原版ステージ
ＷＳＴ  基板ステージ
【図１】
2009041948.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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