(57)【要約】【課題】  マスクステージの熱膨張等による変形による基準マークと干渉計用反射鏡の距離のシフトを抑制し、露光工程におけるスループットを低下させずに、原板のパターンを基板上に高い重ね合せ精度で転写する露光装置を提供する。【解決手段】  マスクステージ上に設けられ、マスクの位置決めのための基準マークが形成される基準部材と、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して前記基準マークと前記干渉計用反射鏡がほぼ同じ位置に配置されている。【選択図】  図２
2009044034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、
前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための基準マークと、
前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、
前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、
前記マスクステージ上に設けられ、基準マークが形成される基準部材と、
前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、
前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、
前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、
前記マスクステージ上に設けられ、第２の基準マークが形成される基準部材と、
前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、
前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第１の基準マークと前記第２の基準マークの間に前記干渉計用反射鏡が配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、
前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、
前記マスクステージ上に設けられ、第２の基準マークが形成される基準部材と、
前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する第１および第２の干渉計と、
前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記第１および第２の干渉計に各々反射する第１および第２の干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記第１の干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第１の基準マークと前記第１の干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置され、
前記第２の干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第２の基準マークと前記第２の干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、
前記マスク上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、
前記マスク上に形成される第２の基準マークと、
前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、
前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記マスク上の前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか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、を備える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、半導体集積回路、液晶ディスプレイ等を製造するためのリソグラフィ工程においてマスクの回路パターンを基板上に露光する露光装置およびデバイス製造方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置や液晶表示装置等の製造におけるフォトリソグラフィ工程では、レチクルやマスク（以下、マスクという。）に形成された回路パターンを、投影光学系を介して半導体ウェハやガラス基板（以下、ウェハという。）上に露光する。
露光装置には、複数の露光領域にマスクのパターンを投影光学系を介して順次露光をするステップ・アンド・リピート型の露光装置（ステッパと称することもある）がある。
また、ステップ移動と走査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露光装置（スキャナまたは走査露光装置と称することもある）が使用されている。
近年、半導体素子等は益々パターンが微細化している。これを実現するためには、投影光学系の解像力を高める必要がある。
解像力を高めるには、露光光の波長を短波長化する、投影光学系の開口数を増大する等の手法がある。
一方、半導体素子１個のチップパターンについてみると、大型化する傾向にある。
このため、より大面積のパターンを露光できる装置が必要とされている。
パターンの微細化および大型化を同時に満足するためには、露光領域が大きくかつ解像力の高い投影光学系が必要となる。
しかしながら露光領域を大きくすればするほど、解像力を高めれば高めるほど、露光領域全域でのディストーション等の結像性能を所定の精度に維持することが困難となる。
【０００３】
そこで現在注目されているのが走査型露光装置である。
ステップ・アンド・スキャン型の露光装置は、スリットにより制限して投影光学系の比較的光軸に近い部分のみを使用しているため、より高精度且つ広画角な微細パターンの露光が可能となっている。
図８、図９、図１０を参照して、この従来例の走査型露光装置を説明する。
原画が描かれているマスク１は、マスクステージ２で支持され、前記マスク１の位置決めをする不図示のマスク基準マークが構成されており、マスク１上に構成されたマークとアライメントされる構成になっている。
さらにマスクステージ２上には所定のマークが形成されたマスク基準プレート３が構成されている。
感光基板であるウェハ４はウェハステージ５で支持されて、前記ウェハステージ５には、ウェハ４の表面に形成されたアライメントマークと同等のマークを有するステージ基準マーク６がウェハ４と干渉しない位置に付設されている。
マスク１とウェハ４は投影光学系７を介して光学的に共役な位置に置かれており、不図示の照明系からの露光光がマスク１を照明し投影露光系の投影倍率に比した大きさでウェハ４に結像される。
ステージ基準マーク６を投影光学系７の投影視野内の所定位置にくるようにウェハステージ５を位置決めする。
【０００４】
ＴＴＬ検出方式のアライメント顕微鏡８によりマスク1上に構成されたマーク、あるいはマスク基準プレ-ト３上のマークがウェハステージ５上のステージ基準マーク６とともに、投影光学系７を介して観察可能な構成となっている。
投影光学系７の外側にはオフアクシス方式のアライメント顕微鏡９が固設されている。
オフアクシスアライメント顕微鏡９の光軸は投影像側面では投影光学系７の光軸と平行である。
そして、オフアクシスアライメント顕微鏡９の内部には、感光基板上のマークまたは、ステージ基準マーク６を計測する際の基準となる視準マークがガラス板に設けられ、投影像面とほぼ共役に配置されている。
前記走査型露光装置では、マスク１とウェハ４を常に正確に整合しながら走査することが必要となる。
その為に、描画位置とアライメント位置の距離の検出(ベースライン補正)を正確に行わなければならない。
この構成においてベースライン量を計測するには、まずＴＴＬ検出方式のアライメント顕微鏡８を用いてマスク１上に構成されているマーク、あるいはマスク基準プレート３上のマークとステージ基準マーク６の相対値を検出する。
このときのマスクステージ２およびウェハステージ５の位置は干渉計１１、反射鏡１０および干渉計１３、反射鏡１２により計測される。ウェハステージ５の位置をＡＸとする。
【０００５】
次にステージ基準マーク６をオフアクシスアライメント顕微鏡９で観察できる位置に移動する。
この時、干渉計１３、反射鏡１２により計測される量を基準にしてウェハステージ５が駆動される。
オフアクシスアライメント顕微鏡９によってオフアクシスアライメント顕微鏡９内に構成された視準マークとステージ基準マーク６の相対位置を計測する。
このときのウェハステージの位置をＯＸとする。ＡＸ、ＯＸと各計測値からベースライン量が求まる。
このベースライン量が正確に計測されていることが高精度にアライメントを行うための前提となり、ベースライン量の計測は、必要に応じて実施されている。
そのため、計測されたベースライン量は、次の計測まではできるだけ変化しないことが望ましい。
近年半導体素子の製造においては、製造コストを下げることが要求され、生産指標の１つであるスループットを上げることが要求されている。
上記要求を満たす為にはステージの移動速度を上げることが必須であり、ステージに対して高速化が求められている。
【０００６】
図８、図９、図１０の概略図を参照して、特開平１０−２７７３８号公報（特許文献１）に記載された従来例の露光装置を説明する。
原画が描かれているマスク１は、マスクステージ２で支持され、マスクステージ２にはマスク１の位置決めをするマスク基準マーク１８が固設されている。
さらに、ベースライン計測用のマークが形成されたマスク基準プレート３、マスクステージ２の駆動量を計測する干渉計用反射鏡１０が固設されている。
この従来例においては、マスクステージ上にマスク基準プレートを配置し、そのマークとウェハステージ上のマークとを顕微鏡で検出、相対位置計測をしている。
この構成によれば、基準マスクが無くても、マスクとウェハの位置決めをすることが可能となっている。
図９、図１０の従来例の場合、マスクステージ２が高速で駆動されステージの温度が変動した場合、マスクステージ２上の基準プレート３と干渉計用反射鏡１０の距離が変動することとなる。
【０００７】
図８、図９、図１０を参照して、従来例のマスクステージ近傍の構成を説明する。
マスクステージ２は不図示の静圧軸受けによって非接触でガイド１４上に支持されている。
マスク１を搭載し、駆動機構であるリニアモータ１５によって、Ｙ軸方向に長ストロークで、Ｘ軸・θ軸に短ストロークで駆動される。
リニアモータ１５は、マスクステージ２の両脇に設けられている。
リニアモータ１５は、マスクステージ２に一体的に設けられた可動子１６と、固定子１７とを有しており、可動子１６は、Ｙ磁石（不図示）とＸ磁石とを有する。
また、固定子１７は、Ｙ軸方向に複数個配列された不図示のＹコイルと、単相コイルである不図示のＸコイルとを有する。
Ｙ磁石はＹコイルに対向しており、選択されたＹコイルに電流が流れると、可動子１６はＹ方向に駆動力を得ることができる。
そして、２つのリニアモータが、Ｙ方向に対して反対方向の駆動力を与えると、マスクステージ２はθ軸方向に駆動力を得ることができる。
Ｘ磁石はＸコイルに対向しており、Ｘコイルに電流が流れると、可動子１６はＸ方向に駆動力を得る。
【特許文献１】特開平１０−２７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マスクステージ２の駆動は干渉計で計測されて、干渉計のレーザは干渉計用反射鏡１０で反射される。
干渉計用反射鏡１０からマスク基準プレート３上の基準マークまでの距離をＬ１、前記基準マークからマスク基準マーク１８までの距離をＬ２とすると、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２の距離をなして構成されている。
そのため、露光中にマスクステージに温度変化が生じた場合、仮にマスクステージ２の熱膨張係数をＣ、マスクステージ２の温度変化をΔＴとした場合、変位量ΔＬは、
ΔＬ＝Ｃ×Ｌ×ΔＴ
となる。
この変動量ΔＬが、ウェハパターンの重ね合わせ露光による、シフト（位置ずれ）として発生することになる。
このため、マスクステージの温度が変動した場合、熱膨張により基準マークと干渉計用反射鏡の相対位置に変動が発生し、重ね合わせ精度が劣化する。
これを回避するためには、露光前等に行われるベースラインチェックを頻繁に行い、ベースライン量の変化を常に補正していく方法もある。
しかし、ベースラインチェックには所定の時間が必要となるため、頻繁に行えば、露光工程におけるスループットが低下する不都合が生じることとなる。
そこで、本発明は、マスクステージの熱膨張等による変形による基準マークと干渉計用反射鏡の距離のシフトを抑制し、露光工程におけるスループットを低下させずに、原板のパターンを基板上に高い重ね合せ精度で転写する露光装置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】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の露光装置は、光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための基準マークと、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の露光装置は、光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、前記マスクステージ上に設けられ、基準マークが形成される基準部材と、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の露光装置は、光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、前記マスクステージ上に設けられ、第２の基準マークが形成される基準部材と、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第１の基準マークと前記第２の基準マークの間に前記干渉計用反射鏡が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の露光装置は、光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、前記マスクステージ上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、前記マスクステージ上に設けられ、第２の基準マークが形成される基準部材と、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する第１および第２の干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記第１および第２の干渉計に各々反射する第１および第２の干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、
前記第１の干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第１の基準マークと前記第１の干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置され、前記第２の干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記第２の基準マークと前記第２の干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の露光装置は、光源から射出される照明光によりマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、前記マスクを保持し移動可能なマスクステージと、前記マスク上に形成され、前記マスクの位置決めのための第１の基準マークと、前記マスク上に形成される第２の基準マークと、前記マスクステージの駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する干渉計と、前記マスクステージ上に固定され、前記レーザを前記干渉計に反射する干渉計用反射鏡と、を有する露光装置において、前記干渉計の前記レーザの照射方向である計測方向に対して、前記マスク上の前記基準マークと前記干渉計用反射鏡が、ほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マスクステージの熱膨張等による変形による基準マークと干渉計用反射鏡の距離のシフトを抑制し、露光工程におけるスループットを低下させずに、原板のパターンを基板上に高い重ね合せ精度で転写する。
【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、本発明の実施例を説明する。
図１の概略構成図を参照して、本発明の実施例の露光装置を説明する。
本実施例の露光装置は、マスク１のパターンを投影光学系７を介して、基板であるウェハ４上に結像し投影させる。
光源１９から所定の波長域の照明光を射出する。光源１９から射出された照明光は、マスク１を照明する照明光学系に入射し照明される。
照明光学系は、照明光整形光学系２０、フライアイレンズ２１、コンデンサレンズ２２、固定の視野絞り２３、可変視野絞り２４およびリレーレンズ２５から成る。
これにより、スリット状の照明領域内におけるマスク１の回路パターン像が投影光学系７を介してウェハ４上に転写される。
光源１９としては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光源、金属蒸気レーザ光源、ＹＡＧレーザの高周波発生装置等のパルス光源、水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた構成等の連続光源等が使用できる。
露光のオン・オフは、パルス光源の場合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換えられ、連続光源の場合は照明光整形光学系内のシャッタにより切り換えられる。
但し、本実施例では可動ブラインドである可変視野絞り２４が設けられているため、可動ブラインド２４の開閉によって露光のオン・オフを切り換えてもよい。
光源１９からの照明光は、照明光整形光学系により光束径が所定の大きさに設定されてフライアイレンズ２１に達する。
フライアイレンズ２１の射出面には多数の２次光源が形成され、これら２次光源からの照明光は、コンデンサレンズ２２によって集光され、固定の視野絞り２３を経て可変視野絞り２４に達する。
本実施例では、固定の視野絞り２３は可変視野絞り２４よりもコンデンサレンズ２２側に配置されているが、その逆に、リレーレンズ系２５側へ配置してもよい。
視野絞り２３には、長方形のスリット状の開口部が形成されており、視野絞り２３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２５に入射する。スリットの長手方向は図の紙面に対して垂直な方向である。
リレーレンズ系２５は可変視野絞り２４とマスク１のパターン形成面とを共役にするレンズ系である。
ウェハ４は不図示のウェハ搬送装置によりウェハステージ５に載置される。
ウェハステージ５は、投影光学系７の光軸に垂直な面内でウェハ４の位置決めを行うと共にウェハ４を±Ｙ方向に走査するＸＹステージ、Ｚ方向にウェハＷの位置決めを行うＺステージ等により構成されている。
ウェハ４上方には、オフアクシスアライメント顕微鏡９が構成されている。
【実施例１】
【００１６】
次に、図１、図２を参照して、本発明の実施例１を説明する。
マスクステージ２は、マスク１を保持し移動可能なステージである。
マスクステージ２上にはマスク１が構成され、マスクステージ２上にはマスク１とマスクステージ２の位置決めのための基準マークであるマスク基準マーク１８が形成されている。
マスク１は、不図示のマスクアライメント顕微鏡を用いて、マスク基準マーク１８と位置合決めが行われる。
次に、本実施例１においてベースライン計測を行う方法を説明する。
まず、図２に示されるようにアライメント顕微鏡８を用いてマスク１上に構成されるベースライン計測用マークを投影光学系７を通して、ウェハステージ５上に固定されたステージ基準マーク６上のマークとの相対位置を検出する。(第１工程)
第１工程完了後、ウェハステージ５を移動させ、ステージ基準マーク６をオフアクシスアライメント顕微鏡９の観察領域に移動させる。
ステージ基準マーク６上に構成されたマークとオフアクシスアライメント顕微鏡９の視準マークの相対位置を検出する。(第２工程)
第１工程と第２工程の検出結果によりベースライン量の算出を行う。
これにより、露光描画中心に対するオフアクシスアライメント顕微鏡９の検出位置が求められる。
そして、基板であるウェハ４の位置決めを行った後に露光を開始することが可能となる。
本実施例１では、干渉計１１のレーザの照射方向である計測方向に対してマスク基準マーク１８と干渉計用反射鏡１０が、ほぼ同じ位置に配置されている。
干渉計１１は、マスクステージ２の駆動方向の位置をレーザを照射することにより検出する手段である。
つまり、従来例の図９、図１０に示した干渉計用反射鏡１０からマスク基準マーク１８までの距離分が、露光中に熱変形した場合においても、マスク１に構成されたマークにより、ベースライン計測を行う。
さらには、そのマスク１は干渉計用移動鏡１０と、ほぼ同じ位置に配置されたマスク基準マーク１８によりアライメントされる。
そのため、前記変動分により発生するウェハパターンの重ね合わせ露光による位置ずれであるシフト現象を抑制する。
このため、マスクステージ２の熱膨張等による変形でマスク１の位置決めのための基準マークであるマスク基準マーク１８と干渉計用反射鏡１０の距離のシフトを抑制し、スループットを低下させずにベースライン量を補正する。
このため、露光工程におけるスループットを低下させることなく、精確なベースライン量に基づいて原板であるマスク１のパターンを基板であるウェハ４上に高い重ね合せ精度で転写する。
【実施例２】
【００１７】
次に、図３を参照して、本発明の実施例２を説明する。
マスクステージ２には、所定の位置にベースライン計測用の基準マーク３ａが形成される基準部材であるマスク基準プレート３が構成されている。
本実施例２におけるマスクアライメントは実施例１と同様に行われるものとする。 
本実施例２におけるベースライン計測を行う方法を説明する。
まず、図３に示されるようにアライメント顕微鏡８を用いてマスクステージ２に構成されたマスク基準プレート３上のベースライン計測用マークである基準マーク３ａを投影光学系７を介してアライメントされた位置を検出する。(第１工程)
アライメントには、ウェハステージ５上に固設されたステージ基準マーク６上のマークを使用する。
第１工程完了後、ウェハステージ５を移動させ、ステージ基準マーク６をオフアクシスアライメント顕微鏡９の観察領域に移動させる。
ステージ基準マーク６上のマークとオフアクシスアライメント顕微鏡９内の視準マークの相対位置を検出する(第２工程)。
第１工程と第２工程の検出結果によりベースライン値の算出を行う。
これにより、露光描画中心に対するオフアクシスアライメント顕微鏡９の検出位置が求められる。 
本実施例２と実施例１との違いは、マスクステージ２の上に形成される位置決めのための基準マークでなく、ベースライン計測用の基準マーク３ａが構成される基準部材であるマスク基準プレート３が、マスクステージ２上に構成されていることである。
また、干渉計１１のレーザの照射方向である計測方向に対してマスク基準プレート３上のマークと干渉計用反射鏡１０が、ほぼ同じ位置に配置されている。
つまり、従来例の図９、図１０に示した干渉計反射鏡１０からマスク基準プレート３のマーク３ａまでの距離分が露光中等に熱変形した場合においても、マスク基準プレート３上に構成された基準マーク３ａにより、ベースライン計測を行っている。
さらに、その基準マーク３ａは干渉計用移動鏡１０とほぼ同じ位置に配置されてあるために、前記変動分により発生するウェハパターンの重ね合わせ露光による位置ずれであるシフト現象を抑制する。
このため、マスクステージ２の熱膨張等による変形で基準マーク３ａと干渉計用反射鏡１０の距離のシフトを抑制し、スループットを低下させずにベースライン量を補正する。
このため、露光工程におけるスループットを低下させることなく、精確なベースライン量に基づいて原板であるマスク１のパターンを基板であるウェハ４上に高い重ね合せ精度で転写する。
【実施例３】
【００１８】
次に、図４を参照して、本発明の実施例３を説明する。
マスクステージ２上には、所定の位置にベースライン計測用の第２の基準マーク３ａが形成された基準部材であるマスク基準プレート３が構成される。
マスクステージ２上には、さらに、マスク１とステージの位置決めのための第１の基準マークであるマスク基準マーク１８が形成されている。
本実施例３におけるベースライン計測は実施例１あるいは実施例２と同様に行い、オフアクシスアライメント顕微鏡９でウェハの位置決めを行った後に露光を開始する。
本実施例３では、干渉計用反射鏡１０を、干渉計１１のレーザの照射方向である計測方向に対し、マスク基準プレート３上の第２の基準マーク３ａと第１の基準マークであるマスク基準マーク１８との間のほぼ中央に構成する。
本実施例においては、干渉計反射鏡１０からマスク基準マーク１８までの距離分に起因するウェハパターンの重ね合わせ露光による位置ずれであるシフト現象を抑制する。
一方、マスクステージ２に構成されたマスク基準プレート３上のベースライン計測用マークからマスク基準マーク１８までの距離分に相当するシフトが発生する。
したがって、本実施例３では干渉計用反射鏡１０の配置により、マスク基準プレート３上の第２の基準マーク３ａから第１の基準マークであるマスク基準マーク１８の変動分を略半分に減少させる。
このため、マスクステージ２の熱膨張等による変形による基準マークと干渉計用反射鏡１０の距離のシフトを抑制し、スループットを低下させずにベースライン量を補正する。
このため、露光工程におけるスループットを低下させることなく、精確なベースライン量に基づいて原板であるマスク１のパターンを基板であるウェハ４の上に高い重ね合せ精度で転写する。
【実施例４】
【００１９】
次に、図５（ａ）を参照して、本発明の実施例４を説明する。
マスクステージ２上には、所定の位置にベースライン計測用の第１の基準マーク３ａが形成されたマスク基準プレート３が構成される。
マスクステージ２上には、さらに、マスク１とステージの位置決めのための第２の基準マークであるマスク基準マーク１８が構成されている。
次に、本実施例４におけるベースライン計測を行う方法を示す。
まず、図５（ａ）に示すようにＴＴＬ検出系のアライメント顕微鏡８を用いてマスクステージ２上のマスク基準プレート３上に構成されたベースライン計測用マークを投影光学系７を介してアライメントされた位置を検出する。(第１工程) 
アライメントには、ウェハステージ５上に固設されたステージ基準マーク６上のマークを使用する。
第１工程完了後、ウェハステージ５を移動させ、ステージ基準マーク６をオフアクシスアライメント顕微鏡９の観察領域に移動させ、ステージ基準マーク６上のマークとオフアクシスアライメント顕微鏡９の視準マークの相対ずれ量を検出する。(第２工程)
第１工程と第２工程の検出結果によりベースライン算出を行う。
ここで、第１工程、第２工程において、マスクステージ２の駆動量を計測するのはマスク基準マーク横に構成された第１の干渉計用反射鏡１０Ａと第１の干渉計１１Ａを使用している。
マスク基準プレート３上に構成されたベースライン計測用の第１の基準マーク３ａとほぼ同じ位置に配置された第２の干渉計用反射鏡１０Ｂと第２の干渉計１１Ｂではマスク基準マーク１８からベースライン計測用マークまでの変動分を計測することとしている。
それにより、マスク基準マーク１８からベースライン計測用の第１の基準マーク３ａまでの変動分を補正可能にしている。
これにより、露光描画中心に対するオフアクシスアライメント顕微鏡９の検出位置が求められる。
そして、マスク１を不図示のマスクアライメント顕微鏡を用いてマスク基準マーク１８との位置決め、オフアクシスアライメント顕微鏡９で位置決めを行った後に露光を開始することが可能となる。
なお、本実施例４ではベースライン計測を行った後に、マスクアライメント顕微鏡を用いてマスク１とマスク基準マーク１８の位置決めを行う方法を示したが、これはベースラインを計測する工程に入る前でも良い。
また、本実施例４では、ベースライン計測を行う際には、マスク基準プレート３上の基準マーク３ａを使用している。
マスク１上にベースライン計測用の基準マーク３ａが構成され、予めマスク１とマスク基準マーク１８が不図示のマスクアライメント顕微鏡により位置決めがされていれば、こちらを用いて計測を行うことも可能である。
実施例２では、マスク基準マーク１８からマスク基準プレート３上のベースライン計測用の基準マーク３ａまでの変動量がシフトとして発生している。
実施例３においては、マスク基準マーク１８からマスク基準プレート３上のベースライン計測用の基準マーク３ａまでのシフトとして発生したが、本実施例４では前記変動を加味することにより、これらのシフトの発生を抑制する。  
このため、マスクステージ２の熱膨張等による変形で基準マークと干渉計用反射鏡１０Ａ，１０Ｂの距離のシフトを抑制し、スループットを低下させずにベースライン量を補正する。
このため、露光工程におけるスループットを低下させることなく、精確なベースライン量に基づいて原板であるマスク１のパターンを基板であるウェハ４上に高い重ね合せ精度で転写する。
【実施例５】
【００２０】
次に、図５（ｂ）を参照して、本発明の実施例５を説明する。
マスクステージ２上にはマスク１が構成され、マスク上であるマスク１の上にはベースライン計測用の第２の基準マーク３ａとマスクアライメント用の位置決めのための第１の基準マーク１８が構成されている。
さらに、マスクステージ２上には、不図示のＴＴＬ検出系方式のマスクアライメント顕微鏡が構成されている。  
次に、本実施例５においてベースライン計測を行う方法を説明する。
まず、図５（ｂ）に示すようアライメント顕微鏡８を用いてマスク１上に構成されてあるベースライン計測用の第２の基準マーク３ａを投影光学系７を介してアライメントされた位置を検出する。  
(第１工程)
アライメントには、ウェハステージ５上に固設されたステージ基準マーク６上のマークを使用する。
第１工程完了後、ウェハステージ５を移動させ、ステージ基準マーク６をオフアクシスアライメント顕微鏡９の観察領域に移動させる。
ステージ基準マーク６上に構成されたマークとオフアクシスアライメント顕微鏡９の視準マークの相対位置を検出する。(第２工程)  
第１工程と第２工程の検出結果によりベースライン量の算出を行う。
次に、マスク１上に構成している不図示のＴＴＬ検出系マスクアライメント顕微鏡により、マスク１上に構成してあるアライメントマーク用の位置決めのための第１の基準マーク１８とウェハステージ５上に構成してあるステージ基準マーク６の相対位置を検出する。
これにより、マスクアライメントを行い露光を開始することが可能になる。
なお、本実施例５ではベースライン計測を行った後にマスクアライメントを行ったが、ベースライン計測を行う前であってもよい。
本実施例５では、マスクステージ２上に配置されたマスク１上にはベースライン計測用の位置決めのための第１の基準マーク１８が構成されている。
また、マスクステージ２の駆動量を計測する干渉計用反射鏡１０が、レーザの照射方向である計測方向に対して第１の基準マーク１８とほぼ等しい位置に配置される。
本実施例５においては、従来例の図９、図１０に示した干渉計反射鏡１０からマスク基準マーク１８までの距離分が熱変形した場合においても、マスク１に構成されたマークにより、ベースライン計測を行う。
マスク基準マーク１８は、干渉計用移動鏡１０とほぼ同じ位置に配置されているために、前記変動分により発生するウェハパターンの重ね合わせ露光による位置ずれであるシフトを抑制する。
このため、マスクステージ２の熱膨張等による変形で基準マークと干渉計用反射鏡１０の距離のシフトを抑制し、スループットを低下させずにベースライン量を補正する。
このため、露光工程におけるスループットを低下させることなく、精確なベースライン量に基づいて原板であるマスク１のパターンを基板であるウェハ４の上に高い重ね合せ精度で転写する。
【００２１】
次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。
図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
露光装置を用いてウェハを露光する工程と、前記ウェハを現像する工程とを備え、具体的には、以下の工程から成る。
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（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。
ステップ３（ウェハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウェハ上に実際の回路を形成する。
ステップ５（組立）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウェ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、それが出荷（ステップ７）される。
【００２２】
図７は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。
ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。
ステップ１３（電極形成）では、ウェハに電極を形成する。
ステップ１４（イオン打込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。
ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。
ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。
ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。
ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。
ステップ１９（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ェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例の露光装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１の部分構成図である。
【図３】本発明の実施例２の部分構成図である。
【図４】本発明の実施例３の部分構成図である。
【図５ａ】本発明の実施例４の部分構成図である。
【図５ｂ】本発明の実施例５の部分構成図である。
【図６】露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートのステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図８】従来例の走査型露光装置の概略構成図である。
【図９】従来例の露光装置の部分構成図である。
【図１０】従来例の露光装置におけるマスクステージ近傍の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１．マスク
２．マスクステージ
３．マスク基準プレート
４．ウェハ
５．ウェハステージ
６．ステージ基準マーク
７．投影光学系
８．アライメント顕微鏡
９．オフアクシスアライメント顕微鏡
１０．干渉計用反射鏡
１１．干渉計
１８．マスク基準マーク
１９．光源
２１．フライアイレンズ
２２．コンデンサレンズ
２３．視野絞り
２４．可動ブラインド
２５．リレーレンズ
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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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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