(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系を有し、前記投影光学系を介してマスクのパターンを基板に投影する露光装置において、
前記マスクのパターンを前記基板に投影するための露光ステーションに配され、前記基板上に第１の間隔で配されるべき第１の複数点のそれぞれに関して、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記基板の位置を計測する第１の計測手段と、
前記基板上に前記第１の間隔より小さい第２の間隔で配されるべき第２の複数点に関して予め計測された平面度に関する情報と、前記第１の計測手段により計測された前記位置の情報とに基づいて、前記基板の前記方向における位置および前記基板の傾きの少なくとも一方を調整する調整手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記露光装置は走査露光装置であって、前記第１の計測手段は前記基板の走査中に前記位置を計測することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１の計測手段は前記基板の表面に対して斜めの光束を前記基板に入射させることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１の計測手段は複数の前記光束を前記基板に入射させることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記基板を計測するための計測ステーションに配され、前記平面度を計測する第２の計測手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記調整手段は前記第２の計測手段により計測された前記平面度に関する情報を保存することを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１の計測手段による計測および前記第２の計測手段による計測において、前記基板は同一の保持方法により保持されることを特徴とする請求項５又は６記載の露光装置。
【請求項８】
前記第２の計測手段は干渉計を用いて前記平面度を計測することを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記露光装置は半導体露光装置であって、前記平面度に関する情報は半導体プロセスに導入される前のウエハに関する計測により得られたものであることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
投影光学系を介してマスクのパターンを基板に投影する露光方法において、
前記マスクのパターンを前記基板に投影するための露光ステーションに配された第１の計測手段により、前記基板上に第１の間隔で配されるべき第１の複数点のそれぞれに関して、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記基板の位置を計測する第１の計測ステップと、
前記基板上に前記第１の間隔より小さい第２の間隔で配されるべき第２の複数点に関して予め計測された平面度に関する情報と、前記第１の計測ステップにおいて計測された前記位置の情報とに基づいて、前記基板の前記方向における位置および前記基板の傾きの少なくとも一方を調整する調整ステップとを有することを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
前記露光方法は走査露光方法であって、前記第１の計測ステップにおいて前記第１の計測手段は前記基板の走査中に前記位置を計測することを特徴とする請求項１０記載の露光方法。
【請求項１２】
前記第１の計測ステップにおいて前記第１の計測手段は前記基板の表面に対して斜めの光束を前記基板に入射させることを特徴とする請求項１０又は１１記載の露光方法。
【請求項１３】
前記第１の計測手段は複数の前記光束を前記基板に入射させることを特徴とする請求項１２記載の露光方法。
【請求項１４】
前記基板を計測するための計測ステーションに配された第２の計測手段により、前記平面度を計測する第２のステップを更に有することを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１５】
前記第２の計測ステップにおいて計測された前記平面度に関する情報を保存する保存ステップを更に有することを特徴とする請求項１４記載の露光方法。
【請求項１６】
前記第１の計測ステップおよび前記第２の計測ステップにおいて、前記基板は同一の保持方法により保持されることを特徴とする請求項１４又は１５記載の露光方法。
【請求項１７】
前記第２の計測ステップにおいて前記第２の計測手段は干渉計を用いて前記平面度を計測することを特徴とする請求項１４乃至１６のうちいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１８】
前記露光方法は半導体露光方法であって、前記平面度に関する情報は半導体プロセスに導入される前のウエハに関する計測により得られたものであることを特徴とする請求項１０乃至１７のうちいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１９】
請求項１記載の露光装置を用いてマスクのパターンを基板に投影する露光工程を有す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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、露光方法及び装置に係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を投影露光する露光方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトリソグラフィー技術を用いてデバイス（例えば、半導体素子、液晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド）を製造する際に、マスク又はレチクル（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
投影露光装置においては、集積回路の微細化及び高密度化に伴い、より高い解像力でレチクルの回路パターンをウェハに投影露光することが要求されている。投影露光装置で転写できる最少の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど解像度はよくなる。このため、近年の光源は、超高圧水銀ランプ（ｇ線（波長約４３６ｎｍ）、ｉ線（波長約３６５ｎｍ））から波長の短いＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）になり、Ｆ２レーザー（波長約１５７ｎｍ）の実用化も進んでいる。更に、露光領域の一層の拡大も要求されている。
【０００４】
これらの要求を達成するために、略正方形状の露光領域をウェハに縮小して一括投影露光するステップアンドリピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる）から、露光領域を矩形のスリット形状としてレチクルとウェハを相対的に高速走査し大画面を精度よく露光するステップアンドスキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる）が主流になりつつある。
【０００５】
スキャナーでは、露光中において、ウェハの所定の位置が露光スリット領域に差し掛かる前に、光斜入射系の表面位置検出手段によってそのウェハの所定の位置における表面位置を計測し、その所定の位置を露光する際にウェハ表面を最適な露光像面位置に合わせ込む補正を行ってウェハの平面度の影響を低減することができる。特に、露光スリットの長手方向（即ち、走査方向と直交方向）には、ウェハの表面位置の高さ（フォーカス）だけではなく表面の傾き（チルト）を計測するために、露光スリット領域の前段及び後段に複数点の計測点を有している。なお、一般に、露光走査は上段からと後段からの両方向から行われる。従って、露光する前にウェハのフォーカス及びチルトを計測可能とするために露光スリット領域の前段及び後段に計測点を配置する。かかるフォーカス及びチルトの計測方法は、例えば、公開特許平成９年４５６０９号公報に提案されている。
【０００６】
さらに、スキャナーにおけるウェハの表面位置計測と補正方法として、公開特許平成６年２６０３９１号公報には、露光領域外の先読み領域に複数点の計測点を配置させ、フォーカス及び走査方向と非走査方向のチルトを計測する提案がされている。また、公開特許６年２８３４０３号公報には、露光領域内に複数の計測点を配置させ、フォーカスおよび、走査方向と非走査方向の傾き情報を計測し補正駆動する提案がされている。
【０００７】
かかる提案について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、ウェハ１０００上のフォーカス及びチルトの計測位置ＦＰ１乃至ＦＰ３を示す概略断面図、図１１は、計測結果により最適な露光像面位置にウェハ１０００を駆動させた状態を示す概略断面図である。図１０を参照するに、ウェハ１０００のフォーカス及びチルトの計測を計測位置ＦＰ１乃至ＦＰ３の位置で順次行う。計測位置ＦＰ１乃至ＦＰ３の計測から先読み平面ＰＭＰを求め、図１１に示すように、露光位置（即ち、露光スリット）２０００にウェハ１０００を移動する際に最良結像面ＢＦＰに一致するようにウェハの姿勢を駆動して露光を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年では露光光の短波長化及び投影光学系の高ＮＡ化が進み、焦点深度が極めて小さくなり、露光すべきウェハ表面を最良結像面に合わせ込む精度、いわゆるフォーカス精度もますます厳しくなってきている。
【０００９】
特に、走査方向（露光スリットの短手方向）のウェハ表面の傾きも厳密に測定し、精度良く補正する必要が生じて来ている。表面形状の平面度が悪いウェハにおいては、露光領域のフォーカス検出精度が特に問題となる。例えば、露光装置の焦点深度が０．４μｍの場合、ウェハの平面度は、焦点深度の１／５とすれば０．０８μｍ、焦点深度の１／１０とすれば０．０４μｍというように数十ｎｍオーダーの制御が必要である。かかる問題は、露光スリットに差し掛かる前にウェハ表面位置を光斜入射系の表面位置検出手段で計測する、そのタイミングに間隔がある事が原因であり、その間のウェハ平面度に関しては情報が無く、考慮することができないことによるものである。
【００１０】
例えば、この計測のタイミングとしては、図１２に示すように、走査方向に対してウェハ１０００上に３ｍｍの間隔で順次行うとする。すると、この３ｍｍの間の情報、例えば、図１２のポイントＰ１乃至Ｐ３では、ウェハ１０００の平面度が悪いため、３ｍｍ間隔の計測から求めた先読み平面ＰＭＰから、表面位置がΔずれている場合が発生する。ここで、図１２は、先読み平面ＰＭＰとウェハ１０００の平面度とのずれを示す概略断面図である。
【００１１】
露光では、先読み平面ＰＭＰを最良結像面ＢＦＰに一致させて露光するので、図１２では、ずれ量Δだけデフォーカスして露光する事が発生する。このデフォーカスは、この例のような走査方向だけでなく、走査方向と直交する方向でも同じように発生する。この原因は、計測のタイミングではなく、上述した光斜入射系の計測点数の配置数によるものである。
【００１２】
走査方向の計測タイミングを細かくすることや、光斜入射系の計測点数を多くすることでずれ量の誤差を小さくすることはできるが、露光時の走査速度の低下や計測時間の増大によるスループットの低下、装置構成の複雑化に伴うコスト増大、トラブル発生の可能性の増大など、別の問題を発生させる恐れがある。
【００１３】
本発明は、優れたフォーカス調整を行うことができる露光方法及び装置を提供することを例示的目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、投影光学系を有し、前記投影光学系を介してマスクのパターンを基板に投影する露光装置において、前記マスクのパターンを前記基板に投影するための露光ステーションに配され、前記基板上に第１の間隔で配されるべき第１の複数点のそれぞれに関して、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記基板の位置を計測する第１の計測手段と、前記基板上に前記第１の間隔より小さい第２の間隔で配されるべき第２の複数点に関して予め計測された平面度に関する情報と、前記第１の計測手段により計測された前記位置の情報とに基づいて、前記基板の前記方向における位置および前記基板の傾きの少なくとも一方を調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の側面としての露光方法は、投影光学系を介してマスクのパターンを基板に投影する露光方法において、前記マスクのパターンを前記基板に投影するための露光ステーションに配された第１の計測手段により、前記基板上に第１の間隔で配されるべき第１の複数点のそれぞれに関して、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記基板の位置を計測する第１の計測ステップと、前記基板上に前記第１の間隔より小さい第２の間隔で配されるべき第２の複数点に関して予め計測された平面度に関する情報と、前記第１の計測ステップにおいて計測された前記位置の情報とに基づいて、前記基板の前記方向における位置および前記基板の傾きの少なくとも一方を調整する調整ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いてマスクのパターンを基板に投影する露光工程を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、ウェハの平面度（特に、露光装置のウェハチャックに支持された状態での、計測点間（例えば、３ｍｍ間隔）の平面度に関して、半導体プロセスを経て行く上では変化が発生しない場合があることを発見した。即ち、半導体製造プロセスを行う前の最初のウェハ（レジストも塗布されておらず、パターンも形成されていないウェハ）の平面度と、プロセスを経た段階、例えば、酸化膜の成膜やメタルのプロセスを経たウェハの平面度とは同じである。
【００２０】
ウェハ全体に熱が掛かる工程を経た後では全体に収縮が起きたり、裏面と温度差が生じたりして形状全体が凹凸形状になる場合があるが、露光装置のウェハチャックに支持されて平面矯正された後のウェハ平面は、凹凸形状が無いものとな。この様な状態で問題となるのは、半導体製造プロセスを行う前のウェハの時から存在する、例えば、３ｍｍ間という微小間隔内での平面度である。
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の一様態である露光装置について説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定するものではなく、本発明の目的が達成される範囲において、各構成要素が代替的に置換されてもよい。ここで、図１は、本発明の一側面としての露光装置１の例示的一形態を示す概略構成図である。
【００２２】
露光装置１は、図１に示すように、計測ステーション１００と、露光ステーション２００とを有し、例えば、ステップアンドリピート方式やステップアンドスキャン方式でレチクルに形成された回路パターンをウェハに露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップアンドスキャン方式の露光装置（スキャナー）を例に説明する。
【００２３】
まず、半導体製造プロセスを行う前のウェハ３００全体の平面度を計測する計測ステーション１００について説明する。各ウェハ３００は、半導体プロセスへ導入する前のシリコンウェハの状態（レジストも塗布されておらず、パターンも形成されていないウェハ）で計測ステーション１００へ搬送され、半導体プロセスへ導入するために、露光ステーション２００へ搬送される前に、全体の平面度の計測を行う。このとき、ウェハ３００には、スピンコーターによりレジストを表面に塗布されていない状態で行う。本実施形態においては、ウェハ３００全体の面形状をフィゾー干渉の原理によって計測を行う。
【００２４】
干渉計の光源である、例えば、ＨｅＮｅレーザー１１０から射出した光は、ビームスプリッタ１１１で反射され、ビームエキスパンダー１１２で、検査するウェハサイズとなる様広げられ、参照光用ミラー１１３へ入射される。参照光用ミラー１１３は、一面だけ反射する構成として、それにより反射された光を被検査物からの反射光と干渉させる参照光として使用する。ここでは、反射光を参照光として使用するので、１１３を参照光用ミラーと呼んだが、実際は干渉縞のコントラストであるビジビリティをよくするためにこのミラーを透過する光の方が反射する光よりも多い。本実施形態では、検査するのはシリコンウェハであるので、その反射率は、ＨｅＮｅレーザーでの発振波長６３３ｎｍでは６０％程度であり、干渉縞のビジビリティをもっとも高くする為には、干渉縞を形成する面（即ち、ＣＣＤカメラ１１６面）で、被検査物からの反射光と参照光との強度を等しくすればよいから、参照光ミラー１１３の一面の透過率をＴ、反射率をＲとすれば、以下に示す数式１から透過率Ｔが求まる。
【００２５】
【数１】
0003780221.tif 000002
【００２６】
従って、透過率Ｔは０．７０３となり、参照光ミラー１１３では、７０％の光を透過させるのが最適であることがわかる。
【００２７】
参照光用ミラー１１３を透過した光は、被検査物であるウェハ３００の表面を照明する。かかるウェハ３００はウェハチャック１１４で支持されている。ウェハ３００で反射した光は、照明した時とは逆に、参照光用ミラー１１３、ビームエキスパンダー１１２、ビームスプリッタ１１１を透過し、ビームスプリッタ１１１を透過した光の干渉縞を光電変換するＣＣＤカメラ１１６の大きさになるようにビームエキスパンダー１１５で広げられる。ＣＣＤカメラ１１６に入射した光は、光電変換されてビデオ信号となり、ウェハ３００の平面度情報を入手することが可能となる。
【００２８】
次に、ウェハ３００内での平面度情報の入手可能な間隔を求める。まず、ＣＣＤカメラ１１６に２／３インチサイズの光電変換面を有するものを使用して、各受光セルの間隔を１３μｍとする。次に、検査するウェハサイズを直径１２インチ、厚さ３００ｍｍとする。２／３インチの光電変換面のサイズは６．６×８．８ｍｍ２であるので、直径６ｍｍの受光が可能である。
【００２９】
そこで、直径３００ｍｍを直径６ｍｍにする、換言すれば、ウェハ３００からＣＣＤカメラ１１６の光学倍率を６／３００＝１／５０とすれば、ＣＣＤカメラ１１６の各受光セルの間隔１３μｍから、ウェハ３００上での分離可能な間隔は、１３×５０＝６５０μｍとなる。
【００３０】
このように、ＣＣＤカメラ１１６の一画素から、一情報の平面度を求めることができる。従って、０．６５ｍｍ毎にウェハ３００の平面度を計測することができ、露光ステーション２００の走査方向のフォーカス計測間隔、例えば、３ｍｍの間の情報を得る事が可能となる。
【００３１】
即ち、計測ステーション１００は、フィゾー干渉の原理を用いることで、ウェハ３００の平面度の計測を、露光ステーション２００においてフォーカス及びチルトを検出する検出系２６０の検出よりも詳細に行うことが可能となる。従って、検出系２６０の検出間隔の間のウェハ３００の平面度情報を得ることができ、かかる平面度情報をウェハ毎にデータベース化し、露光ステーション２００の制御部２７０の中にテーブル化することで、半導体プロセスが進んだ段階でも各ウェハを認識し、この平面度情報及び露光ステーション２００で検出するウェハのフォーカス及びチルト情報を基に露光することができる。
【００３２】
計測ステーション１００でウェハの平面度情報を露光前に計測されたウェハ３００ａは、図１に示すように、露光ステーション２００へ移動され、ウェハ３００ａの平面度情報に基づいて露光が行われる。この時、移動するウェハ３００ａは、一枚ずつの移動が全体の流れを止めずにスループットを高くするもので最適な構成であるが、スループットを落とす事が許容されるのであれば、図示しないウェハキャリア等で、例えば、２５枚でまとめて、露光ステーション２００へ移動させてもよい。
【００３３】
次に露光ステーション２００について説明する。エキシマレーザーなどの光源２１０から射出された光は、露光に最適な所定の形状の露光光束に成型される照明光学系２２０を経て、レチクル２３０に形成されたパターンを照明する。レチクル２３０のパターンは露光すべきＩＣ回路パターンを含み、かかるパターンから射出された光は投影光学系２４０を通過して結像面に相当するウェハ３００面近傍に像を形成する。
【００３４】
レチクル２３０は、投影光学系２４０の光軸に直交する平面内及びこの光軸方向に移動可能な構成となっているレチクルステージ２３５上に載置されている。
【００３５】
ウェハ３００は、計測ステーション１００から搬入され、投影光学系２４０の光軸に直交する平面内及びこの光軸方向に移動可能でチルト補正可能な構成となっているウェハステージ２５０上に載置されている。
【００３６】
レチクルステージ２３５とウェハステージ２５０を露光倍率の比率の速度で相対的に走査させることでレチクル２３０のショット領域の露光を行う。ワンショット露光が終了した後にはウェハステージ２５０は次のショットへステップ移動し、先ほどとは逆方向に走査露光を行い次のショットが露光される。これを繰り返すことでウェハ３００全域についてショット露光する。
【００３７】
ワンショット内の走査露光中には、フォーカス及びチルトを計測する検出系２６０によりウェハ３００表面の面位置情報を取得し、露光像面からのずれ量を算出し、フォーカス（高さ）及びチルト（傾き）方向へステージ２５０を駆動させ、ほぼ露光スリット単位でウェハ３００表面の高さ方向の形状に合わせこむ動作が行われている。
【００３８】
検出系２６０は、光学的な高さ計測システムを使用している。ウェハ３００表面に対して大きな角度（低入射角度）で光束を入射させ、ウエハからの反射光の像ズレをＣＣＤカメラなどの位置検出素子で検出する方法をとっている。ウェハ３００上の複数の計測すべき点に光束を入射させ、各々の光束を個別のセンサーに導き、異なる位置の高さ計測情報から露光すべき面のチルトを算出している。
【００３９】
図２及び図３に示すように、露光領域（即ち、露光スリット位置）５００の前段及び後段の領域５１０及び５２０内には複数の計測点Ｋ１乃至Ｋ５が面形状をなすように配置されており、走査露光中の露光スリットが露光領域５００に差し掛かる前にウェハ３００のフォーカス及びチルト情報、特に、走査方向へのチルト情報の同時計測を可能にしている。図２及び図３は、露光領域５００に対する計測点Ｋ１乃至Ｋ５の配置を示す概略図であって、図２は、３点の計測点Ｋ１乃至Ｋ３を配置した場合、図３は、５点の計測点Ｋ１乃至Ｋ５を配置した場合を示している。
【００４０】
図３を参照するに、露光領域５００に対して前段の領域内５１０に５点の計測点Ｋ１乃至Ｋ５を投影するように構成し、露光領域５００に差し掛かる前に高精度に露光直前のフォーカス及びチルト情報を取得し、露光位置の補正駆動が可能なようにしている。同様に逆方向のスキャン露光に対応するように、後段５２０領域にも同様に５点の計測点Ｋ１乃至Ｋ５が投影されるように構成されている。
【００４１】
図４に、図１に示す領域Ａの拡大図を示す。ここで、図４は、露光ステーション２００におけるフォーカス及びチルトの計測システムを示す光学概略図である。但し、図４においては、便宜上、フォーカス及びチルトの測定領域（例えば、前段の領域５１０）内に５点の計測点Ｋ１乃至Ｋ５を配置している様子のみを示す。特に、本実施形態では、計測点Ｋ２及びＫ４の間隔と計測点Ｋ１、Ｋ３及びＫ５の間隔とが異なった配置となるように投影されるマークＭ１乃至Ｍ５の形状を示す。フォーカス及びチルドの計測用光軸は走査方向とほぼ直交方向から複数の光軸が入射されるように配置してあり、各計測点Ｋ１乃至Ｋ５に投影されるマークＭ１乃至Ｍ５はそれぞれフォーカス及びチルドの計測光学系の光軸断面内で所定量回転させて投影される。その結果、ウェハ３００上では計測スリットの向きが斜めになるよう、また中心計測点に向かってスリットのピッチ方向が配列形成されるように配置されている。
【００４２】
図５は、図４に示す計測点の配置を実現させるための計測光学系の概略配置図である。５つの照明レンズ２６１は、図示しない光源から供給された光により、フォーカス及びチルド計測用投影パターンマスク２６２に形成されたフォーカス計測用スリット状マークを照明する。光源としては、ウェハ３００上の感光性レジストを感光させない波長の光であることと、レジスト薄膜干渉の影響を受けにくいように、ある程度波長幅の広いハロゲンランプやＬＥＤなどが望ましい。マスク２６２には、Ａ視図に示すように、複数の計測点分だけのスリット状マークが形成されている。複数の計測マークにそれぞれ照明されて形成された光束は光路合成プリズム２６３により光路合成され、フォーカスマーク投影光学系２６４によりウェハ３００上に斜め投影される。
【００４３】
ウェハ３００表面にて反射された光束はフォーカス受光光学系２６５により光路分割プリズム２６６内に中間結像点を形成する。光路分割プリズム２６６により計測点毎に光路分割されたのちには計測分解能を向上させるべく、計測点毎に配置された拡大検出光学系２６７により計測点毎の位置検出素子２６８へ導かれる。位置検出素子２６８は、本実施形態では、１次元ＣＣＤを用いており、素子の並び方向が計測方向となる。Ｂ視図には、位置検出素子２６８から光軸方向を見た際の計測用マークと位置検出素子２６８と拡大検出光学系２６７の関係を示しており、各計測点の位置検出素子２６８は、スリット状マークと直交方向に設定されている。
【００４４】
位置検出素子２６８としては、１次元ＣＣＤを用いているが、２次元ＣＣＤを配置してもよい。あるいは、受光素子結像面に参照スリット板を形成し、参照スリット板の手前において光束を走査し、参照スリット板からの透過光量を検出するような構成でもかまわない。
【００４５】
ここでスキャン露光時のフォーカス及びチルトの計測による面位置補正の概略について述べる。図６に示すように、走査方向ＳＤに凹凸形状を有したウェハ３００が露光位置ＥＰに差し掛かる前に露光スリット前方に平面を形成するように複数点配置されたフォーカス及びチルトの計測位置ＦＰでウェハ３００の表面位置のフォーカス、露光スリット領域長手方向（走査方向ＳＤに垂直な方向）のチルト（チルトＸと呼ぶ）に加えて、露光スリット短手方向（走査方向ＳＤ）のチルト（チルトＹと呼ぶ）計測を行う。そして、計測された情報及び計測ステーション１００によって制御部２７０にデータベース化されているウェハ３００の平面度情報を基づいて、図７に示すように、ウェハステージを駆動させ露光位置ＥＰへの補正駆動を行う。図７において、露光の前に計測された領域が露光スリットに差し掛かった際にはすでに補正が完了しており、露光スリットにて露光される。なお、制御部２７０は、計測ステーション１００と通信可能であり、計測ステーション１００で得られたウェハ３００の平面度情報のデータベースを取得、保存することができる。ここで、図６は、露光位置ＥＰとウェハ３００上のフォーカス及びチルトの計測位置ＦＰを示す概略斜視図、図７は、計測ステーション１００及び露光ステーション２００で得たウェハ３００の平面度情報に基づいて露光位置ＥＰにウェハ３００を駆動させた状態を示す概略斜視図である。
【００４６】
ここまでの説明には、各面位置計測領域に計測点を５点配置した構成例で行ったが、各計測領域に３点の配置でもこれまでの説明と同様である。
【００４７】
次に、図８及び図９を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８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を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。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リソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成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）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４８】
図９は、図８に示すステップ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、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）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１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。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、かかる露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面として機能するものである。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の露光方法及び装置によれば、優れたフォーカス調整を行うことができる。また、かかる装置を用いたデバイス製造方法によれば、高品位なデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一側面としての露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。
【図２】  露光領域に対して３つの計測点を配置した場合を示す概略図である。
【図３】  露光領域に対して５つの計測点を配置した場合を示す概略図である。
【図４】  図１に示す露光ステーションの計測システムを示す光学概略図である。
【図５】  図４に示す計測点の配置を実現させるための計測光学系の概略配置図である。
【図６】  露光位置とウェハ上のフォーカス及びチルトの計測位置を示す概略斜視図である。
【図７】  図１に示す計測ステーション及び露光ステーションで得たウェハの平面度情報に基づいて露光位置にウェハを駆動させた状態を示す概略斜視図である。
【図８】  本発明の露光装置を有するデバイス製造方法を説明するためのフォローチャートである。
【図９】  図８に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【図１０】  ウェハ上のフォーカス及びチルトの計測位置を示す概略断面図である。
【図１１】  計測結果により最適な露光像面位置にウェハを駆動させた状態を示す概略断面図である。
【図１２】  先読み平面とウェハの平面度とのずれを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１                露光装置
１００            計測ステーション
１１０            レーザー
１１１            ビームスプリッタ
１１２            ビームエキスパンダー
１１３            参照光ミラー
１１４            ウェハチャック
１１５            ビームエキスパンダー
１１６            ＣＣＤカメラ
２００            露光ステーション
２６０            検出系
２６１            照明レンズ
２６２            マスク
２６３            光路合成プリズム
２６４            フォーカスマーク投影光学系
２６５            フォーカス受光光学系
２６６            光路分割プリズム
２６７            拡大検出光学系
２６８            位置検出素子
２７０            制御部
【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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【図１２】
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