JP2001075294A - 面位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置、露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法 - Google Patents
面位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置、露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法Info
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- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の表面に複数のレイヤによって大きな段
差を有するパターンが形成されている場合でも、この基
板の面位置を精度良く検出可能である面位置検出方法及
び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置を提供
する。 【解決手段】 ビーム照射系（照射系）４により基板
（物体）Ｗ面上の複数箇所に計測ビームＳ１〜Ｓ９を照
射し、ビーム受光系（検出系）５により基板Ｗ面からの
複数の計測ビームＳ１〜Ｓ９を検出し、信号処理装置４
１により複数の計測ビームＳ１〜Ｓ９の検出結果に基づ
いて基板Ｗ面の面位置情報を求めるものであって、複数
の計測ビームのうちの少なくとも１つの計測ビームＳ９
は、基板Ｗ面上での形状、及び大きさの少なくとも一方
が、他の計測ビームＳ１〜Ｓ８の基板Ｗ面上での形状及
び大きさの少なくとも一方よりも小さくなるように設定
される。
差を有するパターンが形成されている場合でも、この基
板の面位置を精度良く検出可能である面位置検出方法及
び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置を提供
する。 【解決手段】 ビーム照射系（照射系）４により基板
（物体）Ｗ面上の複数箇所に計測ビームＳ１〜Ｓ９を照
射し、ビーム受光系（検出系）５により基板Ｗ面からの
複数の計測ビームＳ１〜Ｓ９を検出し、信号処理装置４
１により複数の計測ビームＳ１〜Ｓ９の検出結果に基づ
いて基板Ｗ面の面位置情報を求めるものであって、複数
の計測ビームのうちの少なくとも１つの計測ビームＳ９
は、基板Ｗ面上での形状、及び大きさの少なくとも一方
が、他の計測ビームＳ１〜Ｓ８の基板Ｗ面上での形状及
び大きさの少なくとも一方よりも小さくなるように設定
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、薄膜磁気
ヘッド製造における露光工程で用いられる面位置検出方
法及び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置、
露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法に関す
る。
ヘッド製造における露光工程で用いられる面位置検出方
法及び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置、
露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、薄膜磁気ヘッドや半導体素子
あるいは液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製
造する場合に種々の露光装置が使用されているが、フォ
トマスクあるいはレチクル（以下、マスクという）に形
成されたパターンの像を、表面にフォトレジスト等の感
光剤を塗布された基板上に投影光学系を介して投影する
露光装置が一般的に使用されている。
あるいは液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製
造する場合に種々の露光装置が使用されているが、フォ
トマスクあるいはレチクル（以下、マスクという）に形
成されたパターンの像を、表面にフォトレジスト等の感
光剤を塗布された基板上に投影光学系を介して投影する
露光装置が一般的に使用されている。
【０００３】ところで近年、基板上の露光領域（ショッ
ト領域）に対して投影されるパターンが微細化されるの
に伴い、露光装置の投影光学系の開口数ＮＡ（Numerica
l Aperture）は大きく設定されるようになり、これに伴
って投影光学系の焦点深度は浅くなっている。そこでこ
のような露光装置には、基板上の露光領域を投影光学系
の結像面（焦点位置）の焦点深度内に収めるために、基
板の投影光学系の光軸方向の位置を調整するオートフォ
ーカス機構と、光軸に対する基板の傾きを調整するレベ
リング機構とが備えられている。
ト領域）に対して投影されるパターンが微細化されるの
に伴い、露光装置の投影光学系の開口数ＮＡ（Numerica
l Aperture）は大きく設定されるようになり、これに伴
って投影光学系の焦点深度は浅くなっている。そこでこ
のような露光装置には、基板上の露光領域を投影光学系
の結像面（焦点位置）の焦点深度内に収めるために、基
板の投影光学系の光軸方向の位置を調整するオートフォ
ーカス機構と、光軸に対する基板の傾きを調整するレベ
リング機構とが備えられている。
【０００４】このオートフォーカス・レベリング機構
は、一例として、基板上の露光領域の複数の計測点にプ
ローブパターンとしての例えばスリットパターンの像を
投影光学系の光軸に対して斜めの方向からビームを照射
するビーム照射系と、この複数のプローブパターンの像
の反射光を受光してその像を受光素子上に再結像するビ
ーム受光系とを備えている。そして、この複数の計測点
に対応するビーム受光系の検出信号に基づいて、投影光
学系の焦点位置に対する基板上の露光領域の位置の検出
及び光軸に対する基板上の露光領域の傾きの検出が行わ
れた後、基板上の露光領域は、投影光学系の光軸方向の
位置調整（フォーカス位置調整）及び光軸に対する傾き
調整（レベリング調整）を施される。
は、一例として、基板上の露光領域の複数の計測点にプ
ローブパターンとしての例えばスリットパターンの像を
投影光学系の光軸に対して斜めの方向からビームを照射
するビーム照射系と、この複数のプローブパターンの像
の反射光を受光してその像を受光素子上に再結像するビ
ーム受光系とを備えている。そして、この複数の計測点
に対応するビーム受光系の検出信号に基づいて、投影光
学系の焦点位置に対する基板上の露光領域の位置の検出
及び光軸に対する基板上の露光領域の傾きの検出が行わ
れた後、基板上の露光領域は、投影光学系の光軸方向の
位置調整（フォーカス位置調整）及び光軸に対する傾き
調整（レベリング調整）を施される。
【０００５】このフォーカス位置調整及びレベリング調
整は、基板上の露光領域を投影光学系の光軸方向に移動
あるいは光軸に対して傾斜させることによって変化する
受光素子上におけるプローブパターンの像の位置と、基
板上の露光領域を投影光学系の焦点位置に配置したとき
の予め求めておいたプローブパターンの像の位置とを比
較し、これらの像のずれ量を所定範囲内に収めるように
基板を載置したテーブルを投影光学系の光軸方向に移動
あるいは光軸に対して傾斜させることによって行われ
る。この場合フォーカス位置調整は、例えば全ての計測
点に対応する各検出信号の平均値に基づいて行われ、レ
ベリング調整は各検出信号の最小二乗近似平面に合わせ
込むように行われる。すなわちフォーカス位置調整及び
レベリング調整は基板上の複数の計測点全てに対して行
われる。そして、フォーカス位置調整・レベリング調整
を施された基板は、投影光学系を介してマスクのパター
ンの像を投影され、表面にパターンを形成する。
整は、基板上の露光領域を投影光学系の光軸方向に移動
あるいは光軸に対して傾斜させることによって変化する
受光素子上におけるプローブパターンの像の位置と、基
板上の露光領域を投影光学系の焦点位置に配置したとき
の予め求めておいたプローブパターンの像の位置とを比
較し、これらの像のずれ量を所定範囲内に収めるように
基板を載置したテーブルを投影光学系の光軸方向に移動
あるいは光軸に対して傾斜させることによって行われ
る。この場合フォーカス位置調整は、例えば全ての計測
点に対応する各検出信号の平均値に基づいて行われ、レ
ベリング調整は各検出信号の最小二乗近似平面に合わせ
込むように行われる。すなわちフォーカス位置調整及び
レベリング調整は基板上の複数の計測点全てに対して行
われる。そして、フォーカス位置調整・レベリング調整
を施された基板は、投影光学系を介してマスクのパター
ンの像を投影され、表面にパターンを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうして基
板上に形成されるパターンは、複数のマスクを交換しな
がら露光及び現像等のリソグラフィ工程を繰り返すこと
によって形成されるものであって、複数の層（レイヤ）
からなる段差を有する矩形状のものである。この場合、
特に磁気ディスク装置用の薄膜磁気ヘッドの製造工程に
おいては、基板面と薄膜磁気ヘッドとの高低差（複数の
レイヤからなる段差）が例えば１０〜２０μｍ程度と比
較的大きい場合がある。このような平坦性の低いパター
ンを有する基板に対して面位置検出用のビームを照射し
た場合、ビームは段差の凹部と凸部とにまたがるように
一度に照射される場合がある。このときビームの反射光
は安定しないので、特に、精度良い投影光学系の焦点位
置に対する基板上の露光領域の位置の検出が行われな
い。
板上に形成されるパターンは、複数のマスクを交換しな
がら露光及び現像等のリソグラフィ工程を繰り返すこと
によって形成されるものであって、複数の層（レイヤ）
からなる段差を有する矩形状のものである。この場合、
特に磁気ディスク装置用の薄膜磁気ヘッドの製造工程に
おいては、基板面と薄膜磁気ヘッドとの高低差（複数の
レイヤからなる段差）が例えば１０〜２０μｍ程度と比
較的大きい場合がある。このような平坦性の低いパター
ンを有する基板に対して面位置検出用のビームを照射し
た場合、ビームは段差の凹部と凸部とにまたがるように
一度に照射される場合がある。このときビームの反射光
は安定しないので、特に、精度良い投影光学系の焦点位
置に対する基板上の露光領域の位置の検出が行われな
い。
【０００７】また、フォーカス位置調整は、複数の計測
点全てに対応した検出信号の平均値に基づいて行われる
ため、基板上でのある特定領域におけるフォーカス位置
調整の精度は低下する。すなわち、例えば大きい段差を
有するパターンに対してフォーカス位置調整を行う場
合、投影光学系の焦点位置は、段差の凹部と凸部とのい
ずれも一致せず、凹部あるいは凸部のみに焦点を合わせ
たい場合などにおいて精度良いフォーカス位置調整を行
うことができない。さらに、複数の計測点全てに対応し
た検出信号を用いてフォーカス位置調整・レベリング調
整を行うため、基板の光軸方向の最適な位置及び光軸に
対する最適な傾斜角度を算出するための処理時間が長く
なる。
点全てに対応した検出信号の平均値に基づいて行われる
ため、基板上でのある特定領域におけるフォーカス位置
調整の精度は低下する。すなわち、例えば大きい段差を
有するパターンに対してフォーカス位置調整を行う場
合、投影光学系の焦点位置は、段差の凹部と凸部とのい
ずれも一致せず、凹部あるいは凸部のみに焦点を合わせ
たい場合などにおいて精度良いフォーカス位置調整を行
うことができない。さらに、複数の計測点全てに対応し
た検出信号を用いてフォーカス位置調整・レベリング調
整を行うため、基板の光軸方向の最適な位置及び光軸に
対する最適な傾斜角度を算出するための処理時間が長く
なる。
【０００８】一方、このようなパターンは複数のマスク
を用いた多数回露光により複数のレイヤを重ね合わせる
ことによって形成されるが、この場合基板は、露光によ
る加熱によって熱膨張などを起こすので、レイヤは精度
良く重ね合わせられない場合が生じる。
を用いた多数回露光により複数のレイヤを重ね合わせる
ことによって形成されるが、この場合基板は、露光によ
る加熱によって熱膨張などを起こすので、レイヤは精度
良く重ね合わせられない場合が生じる。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、基板の表面に複数のレイヤによって大きな段
差を有するパターンが形成されている場合でも、この基
板の面位置を精度良く検出可能である面位置検出方法及
び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置、露光
装置の製造方法、半導体デバイス製造方法を提供するこ
とを目的とする。
たもので、基板の表面に複数のレイヤによって大きな段
差を有するパターンが形成されている場合でも、この基
板の面位置を精度良く検出可能である面位置検出方法及
び面位置検出装置、並びに露光方法及び露光装置、露光
装置の製造方法、半導体デバイス製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、実施の形態に示す図１〜図６に対応付け
した以下の構成を採用している。本発明の面位置情報検
出方法は、物体（Ｗ）面の面位置情報を検出する方法で
あって、物体面上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ
９）を照射する工程と、前記物体面からの前記複数の計
測ビームを検出する工程と、前記複数の計測ビームの検
出結果に基づいて前記物体面の面位置情報を求める工程
とを有し、前記計測ビームを照射する工程では、前記複
数の計測ビームのうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記
物体面上での形状、及び大きさの少なくとも一方が、他
の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及
び大きさの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とす
る。本発明によれば、物体（Ｗ）面上に段差が形成され
ている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一方が小
さく設定された計測ビーム（Ｓ９）が段差部分を避ける
ように照射される。したがって段差を影響を受けること
なく精度良い面位置検出が行える。
め、本発明は、実施の形態に示す図１〜図６に対応付け
した以下の構成を採用している。本発明の面位置情報検
出方法は、物体（Ｗ）面の面位置情報を検出する方法で
あって、物体面上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ
９）を照射する工程と、前記物体面からの前記複数の計
測ビームを検出する工程と、前記複数の計測ビームの検
出結果に基づいて前記物体面の面位置情報を求める工程
とを有し、前記計測ビームを照射する工程では、前記複
数の計測ビームのうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記
物体面上での形状、及び大きさの少なくとも一方が、他
の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及
び大きさの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とす
る。本発明によれば、物体（Ｗ）面上に段差が形成され
ている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一方が小
さく設定された計測ビーム（Ｓ９）が段差部分を避ける
ように照射される。したがって段差を影響を受けること
なく精度良い面位置検出が行える。
【００１１】このような面位置検出方法は、物体（Ｗ）
面上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系（４）
と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記物体
面からの前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）
とを有し、前記照射系は、前記複数の計測ビームのうち
の少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形状、及
び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビーム（Ｓ１〜
Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大きさの少なくとも
一方よりも小さいことを特徴とする面位置検出装置によ
って実現される。
面上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系（４）
と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記物体
面からの前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）
とを有し、前記照射系は、前記複数の計測ビームのうち
の少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形状、及
び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビーム（Ｓ１〜
Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大きさの少なくとも
一方よりも小さいことを特徴とする面位置検出装置によ
って実現される。
【００１２】そして、前記少なくとも１つの計測ビーム
（Ｓ９）を用いて所定の基準位置に対する前記物体
（Ｗ）面の位置を検出することにより、段差部分を避け
るように照射された計測ビームによって基準位置に対す
る物体（Ｗ）面の位置が精度よく検出される。また、前
記他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて前記物体
（Ｗ）面の所定の基準面に対する傾きを検出することに
より、物体（Ｗ）面上の複数点における情報に基づいて
物体面の傾きが精度よく検出される。このとき、前記少
なくとも１つの計測ビームを、前記物体（Ｗ）面上に照
射される複数の計測ビームのほぼ中心部に配置させるこ
とにより、基準位置に対する物体（Ｗ）面の位置検出を
物体（Ｗ）面上のほぼ中心位置において精度よく行うこ
とができる。
（Ｓ９）を用いて所定の基準位置に対する前記物体
（Ｗ）面の位置を検出することにより、段差部分を避け
るように照射された計測ビームによって基準位置に対す
る物体（Ｗ）面の位置が精度よく検出される。また、前
記他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて前記物体
（Ｗ）面の所定の基準面に対する傾きを検出することに
より、物体（Ｗ）面上の複数点における情報に基づいて
物体面の傾きが精度よく検出される。このとき、前記少
なくとも１つの計測ビームを、前記物体（Ｗ）面上に照
射される複数の計測ビームのほぼ中心部に配置させるこ
とにより、基準位置に対する物体（Ｗ）面の位置検出を
物体（Ｗ）面上のほぼ中心位置において精度よく行うこ
とができる。
【００１３】前記面位置情報の検出時、前記少なくとも
１つの計測ビーム（Ｓ９）を、前記物体（Ｗ）面上に予
め形成された少なくとも１つの平坦部分（１００）に照
射させることによって、段差部分による面位置検出に対
する悪影響は効率よく防止される。この場合、前記少な
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）の前記物体（Ｗ）面上
での照射面積を、前記平坦部分（１００）の面積より小
さくなるように設定することによって、さらに精度は向
上される。
１つの計測ビーム（Ｓ９）を、前記物体（Ｗ）面上に予
め形成された少なくとも１つの平坦部分（１００）に照
射させることによって、段差部分による面位置検出に対
する悪影響は効率よく防止される。この場合、前記少な
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）の前記物体（Ｗ）面上
での照射面積を、前記平坦部分（１００）の面積より小
さくなるように設定することによって、さらに精度は向
上される。
【００１４】本発明に係る第１の露光方法は、マスク
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、基
板上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する
工程と、前記基板からの前記複数の計測ビームを検出す
る工程と、前記検出結果に基づいて、前記パターンの投
影像と前記基板との相対的な位置を調整する工程とを有
し、前記計測ビームを照射する工程では、前記複数の計
測ビームのうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面
上での形状、及び大きさの少なくとも一方が、他の計測
ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大き
さの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする。こ
の第１の露光方法によれば、物体（Ｗ）面上に段差が形
成されている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一
方を小さく設定された少なくとも１つの計測ビーム（Ｓ
９）が段差部分を避けるように照射される。
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、基
板上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する
工程と、前記基板からの前記複数の計測ビームを検出す
る工程と、前記検出結果に基づいて、前記パターンの投
影像と前記基板との相対的な位置を調整する工程とを有
し、前記計測ビームを照射する工程では、前記複数の計
測ビームのうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面
上での形状、及び大きさの少なくとも一方が、他の計測
ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大き
さの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする。こ
の第１の露光方法によれば、物体（Ｗ）面上に段差が形
成されている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一
方を小さく設定された少なくとも１つの計測ビーム（Ｓ
９）が段差部分を避けるように照射される。
【００１５】この第１の露光方法は、マスク（Ｍ）に形
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、基板上の複数
箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系
（４）と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前
記基板からの前記複数の計測ビームを検出する検出系
（５）とを有し、前記照射系は、前記複数の計測ビーム
のうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形
状、及び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビーム
（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大きさの少
なくとも一方よりも小さいことを特徴とする第１の露光
装置によって実現される。
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、基板上の複数
箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系
（４）と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前
記基板からの前記複数の計測ビームを検出する検出系
（５）とを有し、前記照射系は、前記複数の計測ビーム
のうちの少なくとも１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形
状、及び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビーム
（Ｓ１〜Ｓ８）の前記物体面上での形状及び大きさの少
なくとも一方よりも小さいことを特徴とする第１の露光
装置によって実現される。
【００１６】また、第１の露光方法において、前記少な
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）を用いて、前記パター
ンの結像面に対する前記基板（Ｗ）の位置を検出する工
程をさらに有することにより、前記計測ビームによって
結像面に対する基板（Ｗ）の位置が精度よく検出され
る。さらに、第１の露光方法において、前記他の計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて、前記パターンの結像面に
対する前記基板（Ｗ）の傾きを検出する工程をさらに有
することにより、基板（Ｗ）面上の複数点における情報
に基づいて結像面に対する基板の傾きが精度よく検出さ
れる。
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）を用いて、前記パター
ンの結像面に対する前記基板（Ｗ）の位置を検出する工
程をさらに有することにより、前記計測ビームによって
結像面に対する基板（Ｗ）の位置が精度よく検出され
る。さらに、第１の露光方法において、前記他の計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて、前記パターンの結像面に
対する前記基板（Ｗ）の傾きを検出する工程をさらに有
することにより、基板（Ｗ）面上の複数点における情報
に基づいて結像面に対する基板の傾きが精度よく検出さ
れる。
【００１７】また、第１の露光方法において、前記少な
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）は、前記基板（Ｗ）上
に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射され
ることにより、段差部分による悪影響は効率よく防止さ
れる。この場合、前記平坦部分は、前記基板（Ｗ）上に
形成された複数のショット領域のそれぞれの内部に形成
された、前記マスク（Ｍ）のパターンの像が投影されな
い無パターン領域（１００）を含むことにより、段差部
分による面位置検出への悪影響を確実に防止するのでフ
ォーカス位置調整は精度良く行われる。なお、第１の露
光方法は、段差部分が比較的大きな薄膜磁気ヘッド製造
用の基板への適用が好ましい。
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）は、前記基板（Ｗ）上
に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射され
ることにより、段差部分による悪影響は効率よく防止さ
れる。この場合、前記平坦部分は、前記基板（Ｗ）上に
形成された複数のショット領域のそれぞれの内部に形成
された、前記マスク（Ｍ）のパターンの像が投影されな
い無パターン領域（１００）を含むことにより、段差部
分による面位置検出への悪影響を確実に防止するのでフ
ォーカス位置調整は精度良く行われる。なお、第１の露
光方法は、段差部分が比較的大きな薄膜磁気ヘッド製造
用の基板への適用が好ましい。
【００１８】本発明に係る第１の半導体デバイス製造方
法は、前記第１の露光方法を用いてマスク（Ｍ）のパタ
ーンを基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有することを
特徴とする。この第１の半導体デバイス製造方法によれ
ば、より効率よく半導体デバイスを製造することができ
る。
法は、前記第１の露光方法を用いてマスク（Ｍ）のパタ
ーンを基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有することを
特徴とする。この第１の半導体デバイス製造方法によれ
ば、より効率よく半導体デバイスを製造することができ
る。
【００１９】本発明に係る第１の露光装置の製造方法
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、基板上の複数箇所に計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系（４）を設け、前
記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板からの
前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）を設け、
前記照射系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形状、及び大きさの
少なくとも一方が、他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前
記物体面上での形状及び大きさの少なくとも一方よりも
小さいことを特徴とする。この第１の露光装置の製造方
法によれば、装置に要求される機械的精度、電気的精
度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装
置を製造することができる。
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、基板上の複数箇所に計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系（４）を設け、前
記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板からの
前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）を設け、
前記照射系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つ（Ｓ９）の前記物体面上での形状、及び大きさの
少なくとも一方が、他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ８）の前
記物体面上での形状及び大きさの少なくとも一方よりも
小さいことを特徴とする。この第１の露光装置の製造方
法によれば、装置に要求される機械的精度、電気的精
度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装
置を製造することができる。
【００２０】本発明に係る第２の露光方法は、マスク
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、基
板上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する
工程と、前記基板からの前記複数の計測ビームを検出す
る工程と、前記検出結果に基づいて、前記パターンの投
影像と前記基板との相対的な位置を調整する工程とを有
し、前記計測ビームを検出する工程では、前記複数の計
測ビームのうちの少なくとも１つの計測ビーム（Ｓ９）
を用いて前記パターンの結像面に対する前記基板の位置
を検出し、他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を用いて、前
記パターンの結像面に対する前記基板の傾きを検出する
ことを特徴とする。この第２の露光方法によれば、基板
（Ｗ）の傾きを考慮しつつ基板上の特定領域でのフォー
カス位置調整が可能となり、位置調整の精度を向上させ
ることができる。
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、基
板上の複数箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する
工程と、前記基板からの前記複数の計測ビームを検出す
る工程と、前記検出結果に基づいて、前記パターンの投
影像と前記基板との相対的な位置を調整する工程とを有
し、前記計測ビームを検出する工程では、前記複数の計
測ビームのうちの少なくとも１つの計測ビーム（Ｓ９）
を用いて前記パターンの結像面に対する前記基板の位置
を検出し、他の計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を用いて、前
記パターンの結像面に対する前記基板の傾きを検出する
ことを特徴とする。この第２の露光方法によれば、基板
（Ｗ）の傾きを考慮しつつ基板上の特定領域でのフォー
カス位置調整が可能となり、位置調整の精度を向上させ
ることができる。
【００２１】この第２の露光方法は、マスク（Ｍ）に形
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、基板上の複数
箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系
（４）と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前
記基板からの前記複数の計測ビームを検出する検出系
（５）とを有し、前記検出系は、前記複数の計測ビーム
のうちの少なくとも１つの計測ビームを用いて前記パタ
ーンの結像面に対する前記基板の位置を検出し、他の計
測ビームを用いて、前記パターンの結像面に対する前記
基板の傾きを検出することを特徴とする第２の露光装置
によって実現される。
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、基板上の複数
箇所に計測ビーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系
（４）と、前記照射系と所定の位置関係に配置され、前
記基板からの前記複数の計測ビームを検出する検出系
（５）とを有し、前記検出系は、前記複数の計測ビーム
のうちの少なくとも１つの計測ビームを用いて前記パタ
ーンの結像面に対する前記基板の位置を検出し、他の計
測ビームを用いて、前記パターンの結像面に対する前記
基板の傾きを検出することを特徴とする第２の露光装置
によって実現される。
【００２２】また、第２の露光方法において、前記少な
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）は、前記基板（Ｗ）上
に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射され
ることにより、段差部分による悪影響は効率よく防止さ
れる。なお、第２の露光方法は、段差部分が比較的大き
な薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好ましい。
くとも１つの計測ビーム（Ｓ９）は、前記基板（Ｗ）上
に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射され
ることにより、段差部分による悪影響は効率よく防止さ
れる。なお、第２の露光方法は、段差部分が比較的大き
な薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好ましい。
【００２３】本発明に係る第２の半導体デバイス製造方
法は、前記第２の露光方法を用いてマスク（Ｍ）のパタ
ーンを基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有することを
特徴とする。この第２の半導体デバイス製造方法によれ
ば、より効率よく半導体デバイスを製造することができ
る。
法は、前記第２の露光方法を用いてマスク（Ｍ）のパタ
ーンを基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有することを
特徴とする。この第２の半導体デバイス製造方法によれ
ば、より効率よく半導体デバイスを製造することができ
る。
【００２４】本発明に係る第２の露光装置の製造方法
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、基板上の複数箇所に計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系（４）を設け、前
記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板からの
前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）を設け、
前記検出系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの計測ビーム（Ｓ９）を用いて前記パターンの結
像面に対する前記基板の位置を検出し、他の計測ビーム
（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて、前記パターンの結像面に対す
る前記基板の傾きを検出することを特徴とする。この第
２の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機
械的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を
保ちつつ、容易に装置を製造することができる。
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、基板上の複数箇所に計測ビ
ーム（Ｓ１〜Ｓ９）を照射する照射系（４）を設け、前
記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板からの
前記複数の計測ビームを検出する検出系（５）を設け、
前記検出系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの計測ビーム（Ｓ９）を用いて前記パターンの結
像面に対する前記基板の位置を検出し、他の計測ビーム
（Ｓ１〜Ｓ８）を用いて、前記パターンの結像面に対す
る前記基板の傾きを検出することを特徴とする。この第
２の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機
械的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を
保ちつつ、容易に装置を製造することができる。
【００２５】本発明に係る第３の露光方法は、マスク
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
して前記基板上の複数のショット領域を順次露光処理す
るとともに、複数の基板を順次露光処理する露光方法に
おいて、露光処理時に駆動される基板ホルダ（３２）上
に基板を載置する工程と、前記基板を前記基板ホルダに
載置してから前記基板の露光処理を開始するまでの時
間、前記基板に対する第１のマスクを用いた露光処理の
終了から前記基板に対する前記第１のマスクとは異なる
第２のマスクを用いた露光処理を開始するまでの時間、
及び前記基板上における第１ショット領域の露光処理が
終了してから次に露光処理する第２ショット領域の露光
処理を開始するまでの時間の少なくとも１つの時間を設
定する工程と、前記設定された時間に基づいて、基板の
露光処理を実行する工程とを有することを特徴とする。
この第３の露光方法によれば、複数の基板（Ｗ）上の区
画領域に対して順次露光する場合において各露光の間隔
時間を設定可能とすることによって、基板の熱膨張によ
るレイヤの重ね合わせ精度の低下を防止することができ
る。
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
して前記基板上の複数のショット領域を順次露光処理す
るとともに、複数の基板を順次露光処理する露光方法に
おいて、露光処理時に駆動される基板ホルダ（３２）上
に基板を載置する工程と、前記基板を前記基板ホルダに
載置してから前記基板の露光処理を開始するまでの時
間、前記基板に対する第１のマスクを用いた露光処理の
終了から前記基板に対する前記第１のマスクとは異なる
第２のマスクを用いた露光処理を開始するまでの時間、
及び前記基板上における第１ショット領域の露光処理が
終了してから次に露光処理する第２ショット領域の露光
処理を開始するまでの時間の少なくとも１つの時間を設
定する工程と、前記設定された時間に基づいて、基板の
露光処理を実行する工程とを有することを特徴とする。
この第３の露光方法によれば、複数の基板（Ｗ）上の区
画領域に対して順次露光する場合において各露光の間隔
時間を設定可能とすることによって、基板の熱膨張によ
るレイヤの重ね合わせ精度の低下を防止することができ
る。
【００２６】この第３の露光方法は、マスク（Ｍ）に形
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影して前記基
板上の複数のショット領域を順次露光処理するととも
に、複数の基板を順次露光処理する露光装置であって、
露光処理時に前記基板を保持して駆動される基板ホルダ
（３２）と、前記基板を前記基板ホルダに載置してから
前記基板の露光処理を開始するまでの時間、前記基板に
対する第１のマスクを用いた露光処理の終了から前記基
板に対する前記第１のマスクとは異なる第２のマスクを
用いた露光処理を開始するまでの時間、前記基板上にお
ける第１ショット領域の露光処理が終了してから次に露
光処理する第２ショット領域の露光処理を開始するまで
の時間の少なくとも一つの時間を設定するとともに、前
記設定された時間に基づいて、基板の露光処理を指示す
る制御系（４０）とを有することを特徴とする第３の露
光装置によって実現される。
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影して前記基
板上の複数のショット領域を順次露光処理するととも
に、複数の基板を順次露光処理する露光装置であって、
露光処理時に前記基板を保持して駆動される基板ホルダ
（３２）と、前記基板を前記基板ホルダに載置してから
前記基板の露光処理を開始するまでの時間、前記基板に
対する第１のマスクを用いた露光処理の終了から前記基
板に対する前記第１のマスクとは異なる第２のマスクを
用いた露光処理を開始するまでの時間、前記基板上にお
ける第１ショット領域の露光処理が終了してから次に露
光処理する第２ショット領域の露光処理を開始するまで
の時間の少なくとも一つの時間を設定するとともに、前
記設定された時間に基づいて、基板の露光処理を指示す
る制御系（４０）とを有することを特徴とする第３の露
光装置によって実現される。
【００２７】また、第３の露光方法において、前記少な
くとも一つの時間は、前記露光処理する基板（Ｗ）上の
レイヤに応じて変更することにより、基板冷却のための
時間を最適に設定することで、処理効率が向上する。さ
らに、第３の露光方法において、前記基板（Ｗ）を前記
基板ホルダ（３２）に載置してから前記基板の露光処理
を開始するまでの間、前記基板ホルダによって前記基板
を真空吸着する工程と、前記基板の露光処理を開始する
際、前記真空吸着の状態を一度解いた後、再度前記基板
を前記基板ホルダによって真空吸着する工程とをさらに
有することにより、露光処理開始まで基板を真空吸着す
ることで基板と基板ホルダとの温度差を低減するととも
に、真空吸着を一度解いた後に再度真空吸着することで
熱により伸縮した基板に生じる応力を開放し、基板に生
じる歪みを除去する。
くとも一つの時間は、前記露光処理する基板（Ｗ）上の
レイヤに応じて変更することにより、基板冷却のための
時間を最適に設定することで、処理効率が向上する。さ
らに、第３の露光方法において、前記基板（Ｗ）を前記
基板ホルダ（３２）に載置してから前記基板の露光処理
を開始するまでの間、前記基板ホルダによって前記基板
を真空吸着する工程と、前記基板の露光処理を開始する
際、前記真空吸着の状態を一度解いた後、再度前記基板
を前記基板ホルダによって真空吸着する工程とをさらに
有することにより、露光処理開始まで基板を真空吸着す
ることで基板と基板ホルダとの温度差を低減するととも
に、真空吸着を一度解いた後に再度真空吸着することで
熱により伸縮した基板に生じる応力を開放し、基板に生
じる歪みを除去する。
【００２８】また、第３の露光方法において、前記設定
された時間に前記基板ホルダを温度調節する工程をさら
に有することにより、基板ホルダに蓄積される熱は除去
される。さらに、第３の露光方法において、前記設定さ
れた時間の間、前記基板を載置するステージを静止させ
ておく工程をさらに有することにより、基板と基板ホル
ダとの温度差を低減する時間を十分に確保することがで
きる。
された時間に前記基板ホルダを温度調節する工程をさら
に有することにより、基板ホルダに蓄積される熱は除去
される。さらに、第３の露光方法において、前記設定さ
れた時間の間、前記基板を載置するステージを静止させ
ておく工程をさらに有することにより、基板と基板ホル
ダとの温度差を低減する時間を十分に確保することがで
きる。
【００２９】なお、第３の露光方法は、段差部分が比較
的大きな薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好まし
い。この場合、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するた
めの露光処理のとき、他の部分を形成するための露光処
理のときよりも前記少なくとも１つの時間を長く設定す
ることにより、基板の熱膨張によるレイヤの重ね合わせ
精度の低下を防止する。
的大きな薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好まし
い。この場合、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するた
めの露光処理のとき、他の部分を形成するための露光処
理のときよりも前記少なくとも１つの時間を長く設定す
ることにより、基板の熱膨張によるレイヤの重ね合わせ
精度の低下を防止する。
【００３０】本発明に係る第３の半導体デバイス製造方
法は、第３の露光方法を用いて前記マスク（Ｍ）のパタ
ーンを前記基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有するこ
とを特徴とする。この第３の半導体デバイス製造方法に
よれば、より効率よく半導体デバイスを製造することが
できる。
法は、第３の露光方法を用いて前記マスク（Ｍ）のパタ
ーンを前記基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有するこ
とを特徴とする。この第３の半導体デバイス製造方法に
よれば、より効率よく半導体デバイスを製造することが
できる。
【００３１】本発明に係る第３の露光装置の製造方法
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影して前記基板上の複数のショット領域を
順次露光処理するとともに、複数の基板を順次露光処理
する露光装置の製造方法であって、露光処理時に前記基
板を保持して駆動される基板ホルダ（３２）を設け、前
記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露光
処理を開始するまでの時間、前記基板に対する第１のマ
スクを用いた露光処理の終了から前記基板に対する前記
第１のマスクとは異なる第２のマスクを用いた露光処理
を開始するまでの時間、前記基板上における第１ショッ
ト領域の露光処理が終了してから次に露光処理する第２
ショット領域の露光処理を開始するまでの時間の少なく
とも一つの時間を設定するとともに、前記設定された時
間に基づいて、基板の露光処理を指示する制御系（４
０）を設けることを特徴とする。この第３の露光装置の
製造方法によれば、装置に要求される機械的精度、電気
的精度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易
に装置を製造することができる。
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影して前記基板上の複数のショット領域を
順次露光処理するとともに、複数の基板を順次露光処理
する露光装置の製造方法であって、露光処理時に前記基
板を保持して駆動される基板ホルダ（３２）を設け、前
記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露光
処理を開始するまでの時間、前記基板に対する第１のマ
スクを用いた露光処理の終了から前記基板に対する前記
第１のマスクとは異なる第２のマスクを用いた露光処理
を開始するまでの時間、前記基板上における第１ショッ
ト領域の露光処理が終了してから次に露光処理する第２
ショット領域の露光処理を開始するまでの時間の少なく
とも一つの時間を設定するとともに、前記設定された時
間に基づいて、基板の露光処理を指示する制御系（４
０）を設けることを特徴とする。この第３の露光装置の
製造方法によれば、装置に要求される機械的精度、電気
的精度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易
に装置を製造することができる。
【００３２】本発明に係る第４の露光方法は、マスク
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、複
数の計測点から、前記基板の面位置情報を検出するため
に用いる少なくとも１つの計測点を前記基板上に既に形
成されたレイヤの状態に応じて選択する工程と、前記選
択された計測点での位置情報に基づいて前記基板の面位
置情報を検出する工程と、前記面位置情報の検出結果に
基づいて、前記基板パターンの投影像と前記基板との相
対的な位置を調整する工程とを有し、前記選択する工程
では、前記複数の計測点が、前記パターンの結像面に垂
直な方向における前記基板の位置情報を検出するために
予め設定されていることを特徴とする。この第４の露光
方法によれば、レイヤの状態に応じて複数の計測点のう
ち少なくとも１つ以上が選択されるため、各面位置情報
を検出するのに必要かつ十分な計測点を選択することに
より不要な計測点の検出を防止し、処理時間を短縮する
ことができる。
（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影
することによって前記基板を露光する方法であって、複
数の計測点から、前記基板の面位置情報を検出するため
に用いる少なくとも１つの計測点を前記基板上に既に形
成されたレイヤの状態に応じて選択する工程と、前記選
択された計測点での位置情報に基づいて前記基板の面位
置情報を検出する工程と、前記面位置情報の検出結果に
基づいて、前記基板パターンの投影像と前記基板との相
対的な位置を調整する工程とを有し、前記選択する工程
では、前記複数の計測点が、前記パターンの結像面に垂
直な方向における前記基板の位置情報を検出するために
予め設定されていることを特徴とする。この第４の露光
方法によれば、レイヤの状態に応じて複数の計測点のう
ち少なくとも１つ以上が選択されるため、各面位置情報
を検出するのに必要かつ十分な計測点を選択することに
より不要な計測点の検出を防止し、処理時間を短縮する
ことができる。
【００３３】この第４の露光方法は、マスク（Ｍ）に形
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、複数の計測点
から、前記基板の面位置情報を検出するために用いる少
なくとも１つの計測点を前記基板上に既に形成されたレ
イヤの状態に応じて選択する選択装置（４０）と、前記
選択装置に接続され、前記選択された計測点での位置情
報に基づいて前記基板の面位置情報を検出する検出系
（５）とを有し、前記選択装置は、前記複数の計測点
が、前記パターンの結像面に垂直な方向における前記基
板の位置情報を検出するために予め設定されていること
を特徴とする第４の露光装置によって実現される。
成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に投影することに
よって前記基板を露光する装置であって、複数の計測点
から、前記基板の面位置情報を検出するために用いる少
なくとも１つの計測点を前記基板上に既に形成されたレ
イヤの状態に応じて選択する選択装置（４０）と、前記
選択装置に接続され、前記選択された計測点での位置情
報に基づいて前記基板の面位置情報を検出する検出系
（５）とを有し、前記選択装置は、前記複数の計測点
が、前記パターンの結像面に垂直な方向における前記基
板の位置情報を検出するために予め設定されていること
を特徴とする第４の露光装置によって実現される。
【００３４】また、第４の露光方法において、前記基板
上に既に形成されたレイヤの段差が大きい場合は前記計
測点の数を多くし、前記基板上に既に形成されたレイヤ
の段差が小さい場合は前記計測点の数を少なくすること
により、凹部と凸部との差が大きい場合には多くの計測
点を用いることで精度よく面位置情報を検出することが
でき、凹部と凸部との差が小さい場合には少ない計測点
を用いることで検出のための処理時間を短縮することが
でき、凹部と凸部との差の大小にかかわらず処理の最適
化を図ることができる。さらに、第４の露光方法におい
て、前記計測点は、前記露光処理する基板のレイヤに関
する情報に応じて選択されることにより、計測点の選択
を迅速かつ正確に行うことができる。
上に既に形成されたレイヤの段差が大きい場合は前記計
測点の数を多くし、前記基板上に既に形成されたレイヤ
の段差が小さい場合は前記計測点の数を少なくすること
により、凹部と凸部との差が大きい場合には多くの計測
点を用いることで精度よく面位置情報を検出することが
でき、凹部と凸部との差が小さい場合には少ない計測点
を用いることで検出のための処理時間を短縮することが
でき、凹部と凸部との差の大小にかかわらず処理の最適
化を図ることができる。さらに、第４の露光方法におい
て、前記計測点は、前記露光処理する基板のレイヤに関
する情報に応じて選択されることにより、計測点の選択
を迅速かつ正確に行うことができる。
【００３５】なお、第４の露光方法は、段差部分が比較
的大きな薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好まし
い。この場合、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するた
めの露光処理のとき、他の部分を形成するための露光処
理のときよりも前記計測点の数を多く選訳することによ
り、記録コアを形成するレイヤについて多くの計測点を
用いることで精度よく面位置情報を検出することができ
る。
的大きな薄膜磁気ヘッド製造用の基板への適用が好まし
い。この場合、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するた
めの露光処理のとき、他の部分を形成するための露光処
理のときよりも前記計測点の数を多く選訳することによ
り、記録コアを形成するレイヤについて多くの計測点を
用いることで精度よく面位置情報を検出することができ
る。
【００３６】本発明に係る第４の半導体デバイス製造方
法は、第４の露光方法を用いて前記マスク（Ｍ）のパタ
ーンを前記基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有するこ
とを特徴とする。この第３の半導体デバイス製造方法に
よれば、より効率よく半導体デバイスを製造することが
できる。
法は、第４の露光方法を用いて前記マスク（Ｍ）のパタ
ーンを前記基板（Ｗ）上に投影露光する工程を有するこ
とを特徴とする。この第３の半導体デバイス製造方法に
よれば、より効率よく半導体デバイスを製造することが
できる。
【００３７】本発明に係る第４の露光装置の製造方法
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、複数の計測点から、前記基
板の面位置情報を検出するために用いる少なくとも１つ
の計測点を前記基板上に既に形成されたレイヤの状態に
応じて選択する選択装置（４０）を設け、前記選択装置
に接続され、前記選択された計測点での位置情報に基づ
いて前記基板の面位置情報を検出する検出系（５）を設
け、前記選択装置は、前記複数の計測点が、前記パター
ンの結像面に垂直な方向における前記基板の位置情報を
検出するために予め設定されていることを特徴とする。
この第４の露光装置の製造方法によれば、装置に要求さ
れる機械的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一
以上を保ちつつ、容易に装置を製造することができる。
は、マスク（Ｍ）に形成されたパターンの像を基板
（Ｗ）上に投影することによって前記基板を露光する露
光装置の製造方法であって、複数の計測点から、前記基
板の面位置情報を検出するために用いる少なくとも１つ
の計測点を前記基板上に既に形成されたレイヤの状態に
応じて選択する選択装置（４０）を設け、前記選択装置
に接続され、前記選択された計測点での位置情報に基づ
いて前記基板の面位置情報を検出する検出系（５）を設
け、前記選択装置は、前記複数の計測点が、前記パター
ンの結像面に垂直な方向における前記基板の位置情報を
検出するために予め設定されていることを特徴とする。
この第４の露光装置の製造方法によれば、装置に要求さ
れる機械的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一
以上を保ちつつ、容易に装置を製造することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
面位置検出方法及び面位置検出装置、並びに露光方法及
び露光装置を図面を参照しながら説明する。このうち図
１は、本発明の面位置検出装置を備えた露光装置の概略
構成図である。図１において、露光装置１は、パターン
を備えたマスクＭを保持するためのマスク保持部１１
と、このマスク保持部１１に保持されたマスクＭのパタ
ーンを基板（ウェーハ）Ｗに投影するための投影光学系
２０と、基板Ｗを保持するため基板保持部３２を載置し
た基板テーブル３１と、この基板テーブル３１をＸ−Ｙ
平面の２次元方向に移動可能に支持するＸＹステージ装
置３０とを備えている。この場合、投影光学系２０の光
軸ＡＸは、Ｘ−Ｙ平面に直交するＺ方向と一致してい
る。すなわち、Ｘ−Ｙ平面は、投影光学系２０の光軸Ａ
Ｘと直交関係にある。
面位置検出方法及び面位置検出装置、並びに露光方法及
び露光装置を図面を参照しながら説明する。このうち図
１は、本発明の面位置検出装置を備えた露光装置の概略
構成図である。図１において、露光装置１は、パターン
を備えたマスクＭを保持するためのマスク保持部１１
と、このマスク保持部１１に保持されたマスクＭのパタ
ーンを基板（ウェーハ）Ｗに投影するための投影光学系
２０と、基板Ｗを保持するため基板保持部３２を載置し
た基板テーブル３１と、この基板テーブル３１をＸ−Ｙ
平面の２次元方向に移動可能に支持するＸＹステージ装
置３０とを備えている。この場合、投影光学系２０の光
軸ＡＸは、Ｘ−Ｙ平面に直交するＺ方向と一致してい
る。すなわち、Ｘ−Ｙ平面は、投影光学系２０の光軸Ａ
Ｘと直交関係にある。
【００３９】このＸＹステージ装置３０は、ベース３３
と、このベース３３上を図１におけるＹ方向に往復移動
可能なＹステージ３４と、このＹステージ３４上をＹ方
向と直交するＸ方向に往復移動可能なＸステージ３５
と、このＸステージ３５上に設けられた基板テーブル３
１とを備えている。また、基板テーブル３１上に、基板
保持部（基板ホルダ）３２が載置され、この基板保持部
３２によって基板Ｗが真空吸着されている。
と、このベース３３上を図１におけるＹ方向に往復移動
可能なＹステージ３４と、このＹステージ３４上をＹ方
向と直交するＸ方向に往復移動可能なＸステージ３５
と、このＸステージ３５上に設けられた基板テーブル３
１とを備えている。また、基板テーブル３１上に、基板
保持部（基板ホルダ）３２が載置され、この基板保持部
３２によって基板Ｗが真空吸着されている。
【００４０】基板テーブル３１は、Ｘステージ３５上に
ＸＹ方向に位置決めされて且つＺ軸方向の移動及び傾斜
が許容された状態で取り付けられており、この基板テー
ブル３１上には移動鏡３６が固定され、外部に配置され
た干渉計３７により得られた位置情報が主制御装置（制
御系）４０に供給されている。主制御装置４０は、駆動
系としての基板駆動装置２１等を介してＹステージ３
４、Ｘステージ３５及び基板テーブル３１の位置決め動
作を制御するとともに、装置全体の動作を統括制御す
る。また、基板テーブル３１上の一端部には、不図示の
オフアクシス方式のアライメント検出系の検出中心から
投影光学系２０の光軸ＡＸまでの距離を計測するベース
ライン計測等のための各種基準マークが形成された基準
マーク板７７が固定されている。
ＸＹ方向に位置決めされて且つＺ軸方向の移動及び傾斜
が許容された状態で取り付けられており、この基板テー
ブル３１上には移動鏡３６が固定され、外部に配置され
た干渉計３７により得られた位置情報が主制御装置（制
御系）４０に供給されている。主制御装置４０は、駆動
系としての基板駆動装置２１等を介してＹステージ３
４、Ｘステージ３５及び基板テーブル３１の位置決め動
作を制御するとともに、装置全体の動作を統括制御す
る。また、基板テーブル３１上の一端部には、不図示の
オフアクシス方式のアライメント検出系の検出中心から
投影光学系２０の光軸ＡＸまでの距離を計測するベース
ライン計測等のための各種基準マークが形成された基準
マーク板７７が固定されている。
【００４１】マスク保持部１１は、その上面の４つのコ
ーナー部分に真空吸着部１２を有し、この真空吸着部１
２を介してマスクＭがマスク保持部１１上に保持されて
いる。このマスク保持部１１は、マスクＭ上のパターン
が形成された領域であるパターン領域ＰＡに対応した開
口（図示略）を有し、不図示の駆動機構によりＸ方向、
Ｙ方向、θ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微動可能とな
っており、これによって、パターン領域ＰＡの中心（マ
スクセンター）が投影光学系２０の光軸ＡＸを通るよう
にマスクＭの位置決めが可能な構成となっている。
ーナー部分に真空吸着部１２を有し、この真空吸着部１
２を介してマスクＭがマスク保持部１１上に保持されて
いる。このマスク保持部１１は、マスクＭ上のパターン
が形成された領域であるパターン領域ＰＡに対応した開
口（図示略）を有し、不図示の駆動機構によりＸ方向、
Ｙ方向、θ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微動可能とな
っており、これによって、パターン領域ＰＡの中心（マ
スクセンター）が投影光学系２０の光軸ＡＸを通るよう
にマスクＭの位置決めが可能な構成となっている。
【００４２】この露光装置１では、不図示のアライメン
ト検出系の検出信号に基づいて主制御装置４０によりマ
スクＭと基板Ｗとの位置合わせ（アライメント）が行わ
れ、後述する位置検出系（第１の検出系、第２の検出
系）の検出信号に基づいて、マスクＭのパターン面と基
板Ｗ表面とが投影光学系２０に関して共役となるよう
に、且つ投影光学系２０の結像面と基板Ｗとが一致する
ように、主制御装置４０により基板駆動装置２１を介し
て基板テーブル３１がＺ軸方向及び傾斜方向に駆動制御
されて面位置の調整が行われる。このようにして位置決
めがなされた状態で、ミラー５１、メインコンデンサレ
ンズ５２を含む照明光学系５０から射出された露光光に
よりマスクＭのパターン領域ＰＡがほぼ均一な照度で照
明されると、マスクＭのパターンの像が投影光学系２０
を介して表面にフォトレジストが塗布された基板Ｗ上に
結像される。
ト検出系の検出信号に基づいて主制御装置４０によりマ
スクＭと基板Ｗとの位置合わせ（アライメント）が行わ
れ、後述する位置検出系（第１の検出系、第２の検出
系）の検出信号に基づいて、マスクＭのパターン面と基
板Ｗ表面とが投影光学系２０に関して共役となるよう
に、且つ投影光学系２０の結像面と基板Ｗとが一致する
ように、主制御装置４０により基板駆動装置２１を介し
て基板テーブル３１がＺ軸方向及び傾斜方向に駆動制御
されて面位置の調整が行われる。このようにして位置決
めがなされた状態で、ミラー５１、メインコンデンサレ
ンズ５２を含む照明光学系５０から射出された露光光に
よりマスクＭのパターン領域ＰＡがほぼ均一な照度で照
明されると、マスクＭのパターンの像が投影光学系２０
を介して表面にフォトレジストが塗布された基板Ｗ上に
結像される。
【００４３】ここで、照明光学系５０は、例えば水銀ラ
ンプ等の光源５３と、この光源５３から射出された露光
光を集光する楕円鏡５４と、この集光された露光光をほ
ぼ平行な光束に変換するインプットレンズ５５と、この
インプットレンズ５５から出力された光束が入射して後
側（マスクＭ側）焦点面に多数の二次元光源を形成する
フライアイレンズ５６と、これら二次元光源から射出さ
れた露光光を集光してマスクＭを均一な照度で照明する
コンデンサレンズ系とを備えている。また、本実施形態
における照明光学系５０内には、２枚の可動プレート４
５Ａ、４５Ｂを有するブラインドとしての可動ブライン
ド４５が設けられており、この可動ブラインド４５の配
置面はマスクＭのパターン面と共役となっている。ま
た、この可動ブラインド４５の近傍に、開口形状が固定
された固定ブラインド４６が配置されている。固定ブラ
インド４６は、例えば４つのナイフエッジにより矩形の
開口を囲んだ視野絞りであり、その矩形開口の上下方向
の幅が可動ブラインド４５によって規定されるようにな
っている。可動ブレード４５Ａ、４５Ｂは、可動ブライ
ンド駆動機構４３Ａ、４３Ｂによって開閉方向に駆動さ
れるようになっており、この駆動機構４３Ａ、４３Ｂの
動作が不図示の面コンピュータからマスキング情報に応
じて主制御装置４０によって制御されるようになってい
る。
ンプ等の光源５３と、この光源５３から射出された露光
光を集光する楕円鏡５４と、この集光された露光光をほ
ぼ平行な光束に変換するインプットレンズ５５と、この
インプットレンズ５５から出力された光束が入射して後
側（マスクＭ側）焦点面に多数の二次元光源を形成する
フライアイレンズ５６と、これら二次元光源から射出さ
れた露光光を集光してマスクＭを均一な照度で照明する
コンデンサレンズ系とを備えている。また、本実施形態
における照明光学系５０内には、２枚の可動プレート４
５Ａ、４５Ｂを有するブラインドとしての可動ブライン
ド４５が設けられており、この可動ブラインド４５の配
置面はマスクＭのパターン面と共役となっている。ま
た、この可動ブラインド４５の近傍に、開口形状が固定
された固定ブラインド４６が配置されている。固定ブラ
インド４６は、例えば４つのナイフエッジにより矩形の
開口を囲んだ視野絞りであり、その矩形開口の上下方向
の幅が可動ブラインド４５によって規定されるようにな
っている。可動ブレード４５Ａ、４５Ｂは、可動ブライ
ンド駆動機構４３Ａ、４３Ｂによって開閉方向に駆動さ
れるようになっており、この駆動機構４３Ａ、４３Ｂの
動作が不図示の面コンピュータからマスキング情報に応
じて主制御装置４０によって制御されるようになってい
る。
【００４４】さらに、投影光学系２０によるパターンの
露光領域内に基板Ｗが位置したとき、基板Ｗ表面のＺ方
向（光軸ＡＸ方向）の位置を検出するために、斜入射方
式の焦点検出系の１つである多点フォーカス位置検出系
が設けられている。この多点フォーカス位置検出系は、
光ファイバ束８１、集光レンズ８２、パターン形成板
（設定手段）８３、レンズ８４、ミラー８５及び照射対
物レンズ８６からなるビーム照射系（照射系）４と、集
光対物レンズ８７、回転方向振動板８８、結像レンズ８
９、多数の受光センサとしてのフォトセンサを有する受
光器９０からなるビーム受光系（検出系）５とから構成
されている。
露光領域内に基板Ｗが位置したとき、基板Ｗ表面のＺ方
向（光軸ＡＸ方向）の位置を検出するために、斜入射方
式の焦点検出系の１つである多点フォーカス位置検出系
が設けられている。この多点フォーカス位置検出系は、
光ファイバ束８１、集光レンズ８２、パターン形成板
（設定手段）８３、レンズ８４、ミラー８５及び照射対
物レンズ８６からなるビーム照射系（照射系）４と、集
光対物レンズ８７、回転方向振動板８８、結像レンズ８
９、多数の受光センサとしてのフォトセンサを有する受
光器９０からなるビーム受光系（検出系）５とから構成
されている。
【００４５】ここで、この多点フォーカス位置検出系の
構成各部を説明する。露光光とは異なる基板Ｗ上のフォ
トレジストを感光させない波長の計測ビームが、図示し
ない照明光源から光ファイバ束８１を介して導かれる。
光ファイバ束８１から射出された計測ビームは、集光レ
ンズ８２を経てパターン形成板８３を照明する。パター
ン形成板８３を透過した計測ビームは、レンズ８４、ミ
ラー８５及び照射対物レンズ８６を経て基板Ｗ表面に投
影され、基板Ｗ表面にはパターン形成板８３上のパター
ンの像が投影結像される。基板Ｗで反射された計測ビー
ムの反射光は、集光対物レンズ８７、結像レンズ８９を
経て受光器９０の受光面に投影される。受光器９０の多
数のフォトセンサからの検出信号（光電変換信号）は信
号処理装置（演算手段）４１に供給され、信号処理装置
４１は、各検出信号を処理した後、主制御装置４０に供
給する。
構成各部を説明する。露光光とは異なる基板Ｗ上のフォ
トレジストを感光させない波長の計測ビームが、図示し
ない照明光源から光ファイバ束８１を介して導かれる。
光ファイバ束８１から射出された計測ビームは、集光レ
ンズ８２を経てパターン形成板８３を照明する。パター
ン形成板８３を透過した計測ビームは、レンズ８４、ミ
ラー８５及び照射対物レンズ８６を経て基板Ｗ表面に投
影され、基板Ｗ表面にはパターン形成板８３上のパター
ンの像が投影結像される。基板Ｗで反射された計測ビー
ムの反射光は、集光対物レンズ８７、結像レンズ８９を
経て受光器９０の受光面に投影される。受光器９０の多
数のフォトセンサからの検出信号（光電変換信号）は信
号処理装置（演算手段）４１に供給され、信号処理装置
４１は、各検出信号を処理した後、主制御装置４０に供
給する。
【００４６】ここで、図２、図３、図４に基づいてパタ
ーン形成板８３上のパターン、基板Ｗ表面の露光面上に
形成されるこのパターンの像、及びこの像が再結像され
るフォトセンサが配置された受光器９０についてさらに
説明する。図２において、パターン形成板８３は、上下
左右方向に等間隔で配置されたスリット状の開口パター
ンＰ（Ｐ１〜Ｐ９）を備えており、それぞれの開口パタ
ーンＰは、パターン形成板８３の４辺の方向（Ｘ、Ｙ）
方向に対して４５度傾斜して形成されている。なお、図
２における開口パターンＰは３行３列の合計９個である
が、例えば７行７列の合計４９個とするなど、その数は
種々設定することができる。そして、これらのスリット
状の開口パターンＰの像が基板Ｗ表面上に投影される。
ここで、照射系４からの計測ビームは、ＹＺ平面内で光
軸ＡＸに対して所定角度傾斜した方向から基板Ｗ表面に
照射され、この計測ビームの基板Ｗからの反射光は、Ｙ
Ｚ平面内で光軸ＡＸに対して照明光学系５０からの計測
ビームと対称に所定角度傾斜した方向に進んでビーム受
光系５によって受光される。すなわち平面視で見ると、
ビーム照射系４からの計測ビーム及びその反射光は、Ｙ
軸沿って一方から他方へ進む。
ーン形成板８３上のパターン、基板Ｗ表面の露光面上に
形成されるこのパターンの像、及びこの像が再結像され
るフォトセンサが配置された受光器９０についてさらに
説明する。図２において、パターン形成板８３は、上下
左右方向に等間隔で配置されたスリット状の開口パター
ンＰ（Ｐ１〜Ｐ９）を備えており、それぞれの開口パタ
ーンＰは、パターン形成板８３の４辺の方向（Ｘ、Ｙ）
方向に対して４５度傾斜して形成されている。なお、図
２における開口パターンＰは３行３列の合計９個である
が、例えば７行７列の合計４９個とするなど、その数は
種々設定することができる。そして、これらのスリット
状の開口パターンＰの像が基板Ｗ表面上に投影される。
ここで、照射系４からの計測ビームは、ＹＺ平面内で光
軸ＡＸに対して所定角度傾斜した方向から基板Ｗ表面に
照射され、この計測ビームの基板Ｗからの反射光は、Ｙ
Ｚ平面内で光軸ＡＸに対して照明光学系５０からの計測
ビームと対称に所定角度傾斜した方向に進んでビーム受
光系５によって受光される。すなわち平面視で見ると、
ビーム照射系４からの計測ビーム及びその反射光は、Ｙ
軸沿って一方から他方へ進む。
【００４７】開口パターンＰのうち、１つの開口パター
ンＰ９は他の開口パターンＰ１〜Ｐ８よりもその大きさ
が小さく形成されている。そして、小さく形成された１
つの開口パターンＰ９は、全ての開口パターンＰ１〜Ｐ
９の配列の中心部に設けられている。このため、基板Ｗ
表面の複数の露光領域（以下、「ショット領域」とい
う）には、図３（ａ）に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸に対し
て４５度傾斜した３行３列のマトリクス状配置で合計９
個のスリット状の開口パターンの像であるスリット像
（計測ビーム）Ｓ１〜Ｓ９が、Ｘ軸、Ｙ軸方向に沿って
等間隔で形成される。そして、開口パターンの像Ｓのう
ち、開口パターンＰ９に対応するスリット像Ｓ９は、他
のスリット像Ｓ１〜Ｓ８よりも、その大きさが小さく形
成される。このときスリット像Ｓ９は、全てのスリット
像Ｓ１〜Ｓ９の配列の中心部に配置される。
ンＰ９は他の開口パターンＰ１〜Ｐ８よりもその大きさ
が小さく形成されている。そして、小さく形成された１
つの開口パターンＰ９は、全ての開口パターンＰ１〜Ｐ
９の配列の中心部に設けられている。このため、基板Ｗ
表面の複数の露光領域（以下、「ショット領域」とい
う）には、図３（ａ）に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸に対し
て４５度傾斜した３行３列のマトリクス状配置で合計９
個のスリット状の開口パターンの像であるスリット像
（計測ビーム）Ｓ１〜Ｓ９が、Ｘ軸、Ｙ軸方向に沿って
等間隔で形成される。そして、開口パターンの像Ｓのう
ち、開口パターンＰ９に対応するスリット像Ｓ９は、他
のスリット像Ｓ１〜Ｓ８よりも、その大きさが小さく形
成される。このときスリット像Ｓ９は、全てのスリット
像Ｓ１〜Ｓ９の配列の中心部に配置される。
【００４８】ショット領域の一部には、予め１つの平坦
部（無パターン領域）１００が形成されている。この場
合平坦部１００は、基板Ｗ上に形成されるショット領域
１０１の中心部に設けられている。平坦部は、予めマス
クのパターン領域の中心部に回路パターンの無い領域を
設けておき、この回路パターンの無い無パターン領域が
基板上に投影されることによって形成される。詳しく
は、特開平５−２１６２０９号公報（米国法定発明登録
Ｎｏ．Ｈ１４６３）に開示されている。本実施例におい
ては、ショット内に形成される複数のチップ領域（１つ
の薄膜磁気ヘッドが製造される領域）のうち、ひとつの
チップ領域に対応する部分を平坦部とした。
部（無パターン領域）１００が形成されている。この場
合平坦部１００は、基板Ｗ上に形成されるショット領域
１０１の中心部に設けられている。平坦部は、予めマス
クのパターン領域の中心部に回路パターンの無い領域を
設けておき、この回路パターンの無い無パターン領域が
基板上に投影されることによって形成される。詳しく
は、特開平５−２１６２０９号公報（米国法定発明登録
Ｎｏ．Ｈ１４６３）に開示されている。本実施例におい
ては、ショット内に形成される複数のチップ領域（１つ
の薄膜磁気ヘッドが製造される領域）のうち、ひとつの
チップ領域に対応する部分を平坦部とした。
【００４９】このショット領域１０１は図３（ｂ）（図
３（ａ）のＡ−Ａ’断面図）に示すように段差を有する
パターンを備えておりこの段差によってショット領域１
０１には凹部１０１ａと凸部１０１ｂとが形成されてい
る。そして平坦部１００は、ショット領域１０１の凸部
１０１ｂより低い位置に形成されており、その平面視の
大きさは、凹部１０１ａ及び凸部１０１ｂのそれより大
きく設定されている。したがって、開口パターンＰ９に
対応するスリット像Ｓ９は、この平坦部１００に照射さ
れる。このとき、開口パターンＰ９から照射される１つ
の計測ビームに対応するスリット像Ｓ９の大きさは、こ
の平坦部１００の大きさより小さくなるように設定され
ている。したがって、平坦部１００に照射された開口パ
ターンＰ９からの１つの計測ビームは、パターンの凹部
１０１ａ及び凸部１０１ｂの影響を受けずに受光器９０
に受光される。
３（ａ）のＡ−Ａ’断面図）に示すように段差を有する
パターンを備えておりこの段差によってショット領域１
０１には凹部１０１ａと凸部１０１ｂとが形成されてい
る。そして平坦部１００は、ショット領域１０１の凸部
１０１ｂより低い位置に形成されており、その平面視の
大きさは、凹部１０１ａ及び凸部１０１ｂのそれより大
きく設定されている。したがって、開口パターンＰ９に
対応するスリット像Ｓ９は、この平坦部１００に照射さ
れる。このとき、開口パターンＰ９から照射される１つ
の計測ビームに対応するスリット像Ｓ９の大きさは、こ
の平坦部１００の大きさより小さくなるように設定され
ている。したがって、平坦部１００に照射された開口パ
ターンＰ９からの１つの計測ビームは、パターンの凹部
１０１ａ及び凸部１０１ｂの影響を受けずに受光器９０
に受光される。
【００５０】一方、開口パターンＰ１〜Ｐ８から照射さ
れる他の計測ビームは、平坦部１００の周囲に配されて
いるショット領域１０１に照射され、このショット領域
１０１においてスリット像Ｓ１〜Ｓ８を形成する。この
とき、各スリット像Ｓ１〜Ｓ８のそれぞれは、ショット
領域１０１に形成されたパターンの凹部１０１ａと凸部
１０１ｂとにまたがって照射されるように大きく設定さ
れる。
れる他の計測ビームは、平坦部１００の周囲に配されて
いるショット領域１０１に照射され、このショット領域
１０１においてスリット像Ｓ１〜Ｓ８を形成する。この
とき、各スリット像Ｓ１〜Ｓ８のそれぞれは、ショット
領域１０１に形成されたパターンの凹部１０１ａと凸部
１０１ｂとにまたがって照射されるように大きく設定さ
れる。
【００５１】図４に示すように、受光器９０には、スリ
ット像Ｓ１〜Ｓ９に対応して、３行３列のマトリクス状
に配置されたフォトセンサＤ１〜Ｄ９が配置されてい
る。各フォトセンサＤは、それぞれＸ軸、Ｙ軸に４５度
傾斜して配置されている。各フォトセンサＤの前面（図
１における下面）側には、このフォトセンサＤと同様に
Ｘ軸、Ｙ軸に対し４５度傾斜したスリット状の絞り（図
示省略）が配置されている。そして、これらフォトセン
サＤ１〜Ｄ９上にそれぞれ図３に示したスリット像Ｓ１
〜Ｓ９が再結像される。これら各フォトセンサＤ１〜Ｄ
９の検出信号は信号処理装置４１により処理される。信
号処理装置４１は平坦部１００によって反射した１つの
ビームであるスリット像Ｓ９に基づくフォトセンサＤ９
の検出信号を用いて、投影光学系２０の焦点位置に対す
る基板Ｗ表面の位置を算出する。すなわち第１の演算手
段としての信号処理装置４１は、第１の検出系としての
ビーム受光系５のうち受光部９０のフォトセンサＤ９の
検出信号に基づいて、投影光学系２０の焦点位置に対す
る基板Ｗ表面の位置を算出する。
ット像Ｓ１〜Ｓ９に対応して、３行３列のマトリクス状
に配置されたフォトセンサＤ１〜Ｄ９が配置されてい
る。各フォトセンサＤは、それぞれＸ軸、Ｙ軸に４５度
傾斜して配置されている。各フォトセンサＤの前面（図
１における下面）側には、このフォトセンサＤと同様に
Ｘ軸、Ｙ軸に対し４５度傾斜したスリット状の絞り（図
示省略）が配置されている。そして、これらフォトセン
サＤ１〜Ｄ９上にそれぞれ図３に示したスリット像Ｓ１
〜Ｓ９が再結像される。これら各フォトセンサＤ１〜Ｄ
９の検出信号は信号処理装置４１により処理される。信
号処理装置４１は平坦部１００によって反射した１つの
ビームであるスリット像Ｓ９に基づくフォトセンサＤ９
の検出信号を用いて、投影光学系２０の焦点位置に対す
る基板Ｗ表面の位置を算出する。すなわち第１の演算手
段としての信号処理装置４１は、第１の検出系としての
ビーム受光系５のうち受光部９０のフォトセンサＤ９の
検出信号に基づいて、投影光学系２０の焦点位置に対す
る基板Ｗ表面の位置を算出する。
【００５２】主制御装置４０は、信号処理装置４１の算
出結果に基づき、基板Ｗ表面の位置が投影光学系２０の
焦点位置に配されるように、基板駆動装置２１によって
基板テーブル３１に載置されている基板Ｗを投影光学系
２０の光軸ＡＸ方向に移動させることによってフォーカ
ス位置調整を行う。この場合、フォーカス位置調整は、
基板Ｗ上の露光領域を投影光学系２０の光軸ＡＸ方向に
移動させることによって変化する受光器９０のフォトセ
ンサＤ９におけるスリット像Ｓ９の像の位置と、基板Ｗ
上の露光領域を投影光学系２０の焦点位置に配置したと
きの予め求めておいたスリット像Ｓ９の位置とを比較
し、これらの像のずれ量を所定範囲内に収めるように基
板Ｗを載置した基板テーブル３１を投影光学系２０の光
軸ＡＸ方向に移動させることによって行われる。
出結果に基づき、基板Ｗ表面の位置が投影光学系２０の
焦点位置に配されるように、基板駆動装置２１によって
基板テーブル３１に載置されている基板Ｗを投影光学系
２０の光軸ＡＸ方向に移動させることによってフォーカ
ス位置調整を行う。この場合、フォーカス位置調整は、
基板Ｗ上の露光領域を投影光学系２０の光軸ＡＸ方向に
移動させることによって変化する受光器９０のフォトセ
ンサＤ９におけるスリット像Ｓ９の像の位置と、基板Ｗ
上の露光領域を投影光学系２０の焦点位置に配置したと
きの予め求めておいたスリット像Ｓ９の位置とを比較
し、これらの像のずれ量を所定範囲内に収めるように基
板Ｗを載置した基板テーブル３１を投影光学系２０の光
軸ＡＸ方向に移動させることによって行われる。
【００５３】一方、信号処理装置４１は、ショット領域
１０１によって反射した他の計測ビームであるスリット
像Ｓ１〜Ｓ８に基づくフォトセンサＤ１〜Ｄ８の検出信
号を用いて、投影光学系２０の光軸ＡＸと直交する平面
（基準面）に対する傾きを算出する。すなわち第２の演
算手段としての信号処理装置４１は、第２の検出系とし
てのビーム受光系５のうち受光部９０のフォトセンサＤ
１〜Ｄ８の複数の検出信号に基づいて、投影光学系２０
の光軸ＡＸと直交する平面（基準面）に対する基板Ｗ表
面の傾きを算出する。主制御装置４０は、信号処理装置
４１の算出結果に基づき、基板Ｗ表面の傾きが目標値と
なるように、基板駆動装置２１によって基板テーブル３
１に載置されている基板Ｗを投影光学系２０の光軸ＡＸ
に対して傾斜させることによってレベリング調整を行
う。
１０１によって反射した他の計測ビームであるスリット
像Ｓ１〜Ｓ８に基づくフォトセンサＤ１〜Ｄ８の検出信
号を用いて、投影光学系２０の光軸ＡＸと直交する平面
（基準面）に対する傾きを算出する。すなわち第２の演
算手段としての信号処理装置４１は、第２の検出系とし
てのビーム受光系５のうち受光部９０のフォトセンサＤ
１〜Ｄ８の複数の検出信号に基づいて、投影光学系２０
の光軸ＡＸと直交する平面（基準面）に対する基板Ｗ表
面の傾きを算出する。主制御装置４０は、信号処理装置
４１の算出結果に基づき、基板Ｗ表面の傾きが目標値と
なるように、基板駆動装置２１によって基板テーブル３
１に載置されている基板Ｗを投影光学系２０の光軸ＡＸ
に対して傾斜させることによってレベリング調整を行
う。
【００５４】このレベリング調整は、基板Ｗ上の露光領
域を投影光学系２０の光軸に対して傾斜させることによ
って変化する受光器９０のフォトセンサＤ１〜Ｄ８にお
けるスリット像Ｓ１〜Ｓ８の位置と、基板Ｗ上の露光領
域を投影光学系２０の焦点位置に配置したときの予め求
めておいたスリット像Ｓ１〜Ｓ８の位置とを比較し、こ
れらの複数の像のずれ量が最小になるように最小二乗法
によって基板Ｗを載置した基板テーブル３１を投影光学
系２０の光軸ＡＸに対して傾斜させることによって行わ
れる。すなわち、スリット像Ｓ１〜Ｓ８に基づく検出値
の最小二乗近似平面に合わせ込むようにレベリング調整
が行われる。この場合主制御装置４０は、フォーカス位
置調整とレベリング調整とを同時に行う。
域を投影光学系２０の光軸に対して傾斜させることによ
って変化する受光器９０のフォトセンサＤ１〜Ｄ８にお
けるスリット像Ｓ１〜Ｓ８の位置と、基板Ｗ上の露光領
域を投影光学系２０の焦点位置に配置したときの予め求
めておいたスリット像Ｓ１〜Ｓ８の位置とを比較し、こ
れらの複数の像のずれ量が最小になるように最小二乗法
によって基板Ｗを載置した基板テーブル３１を投影光学
系２０の光軸ＡＸに対して傾斜させることによって行わ
れる。すなわち、スリット像Ｓ１〜Ｓ８に基づく検出値
の最小二乗近似平面に合わせ込むようにレベリング調整
が行われる。この場合主制御装置４０は、フォーカス位
置調整とレベリング調整とを同時に行う。
【００５５】このように、フォーカス位置調整は、基板
Ｗの中心部に設けられた平坦部１００の大きさより小さ
く設定された１つの計測ビームであるスリット像Ｓ９の
反射光に基づいて行われるので、精度良いフォーカス位
置調整が行われる。すなわち、フォーカス位置調整用の
計測ビームが、例えばショット領域１０１に形成された
凹部１０１ａあるいは凸部１０１ｂにまたがって照射さ
れると精度良くフォーカス位置調整が行われないが、開
口パターンＰ９を透過する１つの計測ビームの基板Ｗ表
面上での大きさ（面積）を、他の開口パターンＰ１〜Ｐ
８を透過する複数の計測ビームの基板Ｗ表面状での大き
さ（面積）より小さく設定することにより、精度良いフ
ォーカス位置調整が行われる。
Ｗの中心部に設けられた平坦部１００の大きさより小さ
く設定された１つの計測ビームであるスリット像Ｓ９の
反射光に基づいて行われるので、精度良いフォーカス位
置調整が行われる。すなわち、フォーカス位置調整用の
計測ビームが、例えばショット領域１０１に形成された
凹部１０１ａあるいは凸部１０１ｂにまたがって照射さ
れると精度良くフォーカス位置調整が行われないが、開
口パターンＰ９を透過する１つの計測ビームの基板Ｗ表
面上での大きさ（面積）を、他の開口パターンＰ１〜Ｐ
８を透過する複数の計測ビームの基板Ｗ表面状での大き
さ（面積）より小さく設定することにより、精度良いフ
ォーカス位置調整が行われる。
【００５６】この場合、レベリング調整用ビームである
開口パターンＰ１〜Ｐ８を透過した計測ビームの基板Ｗ
上でのスリット像Ｓ１〜Ｓ８の大きさ（面積）をできる
だけ大きくすることによって、中心部のスリット像Ｓ９
以外の計測ビームに基づくフォトセンサＤ１〜Ｄ８の検
出結果を用いてレベリング調整の平均化効果を得ること
が可能となる。すなわち、レベリング調整用ビームであ
るスリット像Ｓ１〜Ｓ８の大きさ（面積）を大きくする
ことによって精度よいレベリング調整が行われる。なお
レベリング調整においては、スリット像Ｓ１〜Ｓ８それ
ぞれの面積を大きくする方法の他に、スリット像Ｓの数
を多くする方法も可能である。さらに、スリット像Ｓ９
に基づくフォトセンサＤ９の検出信号も含めて、すなわ
ち全てのフォトセンサＤ１〜Ｄ９の検出信号を用いてレ
ベリング調整を行ってもよい。
開口パターンＰ１〜Ｐ８を透過した計測ビームの基板Ｗ
上でのスリット像Ｓ１〜Ｓ８の大きさ（面積）をできる
だけ大きくすることによって、中心部のスリット像Ｓ９
以外の計測ビームに基づくフォトセンサＤ１〜Ｄ８の検
出結果を用いてレベリング調整の平均化効果を得ること
が可能となる。すなわち、レベリング調整用ビームであ
るスリット像Ｓ１〜Ｓ８の大きさ（面積）を大きくする
ことによって精度よいレベリング調整が行われる。なお
レベリング調整においては、スリット像Ｓ１〜Ｓ８それ
ぞれの面積を大きくする方法の他に、スリット像Ｓの数
を多くする方法も可能である。さらに、スリット像Ｓ９
に基づくフォトセンサＤ９の検出信号も含めて、すなわ
ち全てのフォトセンサＤ１〜Ｄ９の検出信号を用いてレ
ベリング調整を行ってもよい。
【００５７】予め基板Ｗ上に平坦部１００を形成するこ
とによって、フォーカス位置検出用ビームであるスリッ
ト像Ｓ９は、ショット領域１０１の凹凸部の影響を受け
ることなく平坦部１００で反射され、受光器９０に受光
されるので精度良いフォーカス位置調整が行われる。な
お、基板Ｗ上に平坦部１００を設けなくても、フォーカ
ス調整用の１つのビームをパターンの凹凸部の影響を受
けない程度に小さく設定することにより、精度良いフォ
ーカス位置調整が行われる。すなわち、１つの計測ビー
ムが例えば凹部１０１ａの面積より小さく設定されてい
れば、この反射光は凹凸部の影響を受けることなく受光
部９０に受光される。いいかえれば、パターン形状のあ
る平坦部分のみに照射可能な程度に１つの計測ビームの
大きさを設定すればよい。このように１つの計測ビーム
を小さく設定することによって、平坦部１００を基板Ｗ
上に形成しない構成とすることが可能である。
とによって、フォーカス位置検出用ビームであるスリッ
ト像Ｓ９は、ショット領域１０１の凹凸部の影響を受け
ることなく平坦部１００で反射され、受光器９０に受光
されるので精度良いフォーカス位置調整が行われる。な
お、基板Ｗ上に平坦部１００を設けなくても、フォーカ
ス調整用の１つのビームをパターンの凹凸部の影響を受
けない程度に小さく設定することにより、精度良いフォ
ーカス位置調整が行われる。すなわち、１つの計測ビー
ムが例えば凹部１０１ａの面積より小さく設定されてい
れば、この反射光は凹凸部の影響を受けることなく受光
部９０に受光される。いいかえれば、パターン形状のあ
る平坦部分のみに照射可能な程度に１つの計測ビームの
大きさを設定すればよい。このように１つの計測ビーム
を小さく設定することによって、平坦部１００を基板Ｗ
上に形成しない構成とすることが可能である。
【００５８】一方、平坦部１００の大きさを十分に大き
くすることによって、１つの計測ビームの基板Ｗ上にお
ける大きさを小さくすることなく、例えばすべての開口
パターンＰを同じ大きさに設定し、この平坦部１００に
照射されるある１つの計測ビームをフォーカス位置調整
用とし、他の計測ビームをレベリング調整用とすること
も可能である。すなわち、少なくとも１つの計測ビーム
の反射光を用いてフォーカス位置調整を行い、他の計測
ビームの反射光を用いてレベリング調整を行うことによ
って、基板Ｗ上での特定領域である平坦部１００におい
て、精度良いフォーカス位置調整が行える。また、フォ
ーカス位置調整用の１つの計測ビームの基板Ｗ上での大
きさは、他の計測ビームの大きさより小さくする方法の
他に、例えば平坦部１００の形状に合わせるように、面
積を等しくして形状のみを変化させて設定することも可
能である。
くすることによって、１つの計測ビームの基板Ｗ上にお
ける大きさを小さくすることなく、例えばすべての開口
パターンＰを同じ大きさに設定し、この平坦部１００に
照射されるある１つの計測ビームをフォーカス位置調整
用とし、他の計測ビームをレベリング調整用とすること
も可能である。すなわち、少なくとも１つの計測ビーム
の反射光を用いてフォーカス位置調整を行い、他の計測
ビームの反射光を用いてレベリング調整を行うことによ
って、基板Ｗ上での特定領域である平坦部１００におい
て、精度良いフォーカス位置調整が行える。また、フォ
ーカス位置調整用の１つの計測ビームの基板Ｗ上での大
きさは、他の計測ビームの大きさより小さくする方法の
他に、例えば平坦部１００の形状に合わせるように、面
積を等しくして形状のみを変化させて設定することも可
能である。
【００５９】また平坦部１００は、必ずしも基板Ｗの中
心部に設ける必要は無く端部に設けることも可能であ
る。この場合、基板ステージ３１を移動させ、基板Ｗの
端部に設けられた平坦部１００がフォーカス位置調整用
の１つのビームに照射可能な位置に配置されるようにす
る。そして、フォーカス位置調整を行った後、基板ステ
ージ３１を、投影光学系２０の光軸ＡＸと基板Ｗの露光
領域の中心とが一致するように移動させてからレベリン
グ調整を行うことも可能である。もちろん、レベリング
調整を行ってからフォーカス位置調整を行ってもよい。
心部に設ける必要は無く端部に設けることも可能であ
る。この場合、基板ステージ３１を移動させ、基板Ｗの
端部に設けられた平坦部１００がフォーカス位置調整用
の１つのビームに照射可能な位置に配置されるようにす
る。そして、フォーカス位置調整を行った後、基板ステ
ージ３１を、投影光学系２０の光軸ＡＸと基板Ｗの露光
領域の中心とが一致するように移動させてからレベリン
グ調整を行うことも可能である。もちろん、レベリング
調整を行ってからフォーカス位置調整を行ってもよい。
【００６０】ところで、薄膜磁気ヘッドを製造する場合
は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ウェーハＷ上の
ショット領域ＳＡ中には複数のチップ領域ＰＡが存在
し、この複数のチップ領域ＰＡのそれぞれが薄膜磁気ヘ
ッドのデバイスとなる。そこで、ショット領域中の中央
部の１つのチップ領域を上述の平坦部１００とすること
により、チップの犠牲を必要最小限に押さえることがで
き、より多くのデバイスを製造することができる。本発
明においては、フォーカス検出用のスリット像や、それ
に対応する平坦部の数は１つに限らず、ショット領域内
に複数箇所に設けても良い。
は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ウェーハＷ上の
ショット領域ＳＡ中には複数のチップ領域ＰＡが存在
し、この複数のチップ領域ＰＡのそれぞれが薄膜磁気ヘ
ッドのデバイスとなる。そこで、ショット領域中の中央
部の１つのチップ領域を上述の平坦部１００とすること
により、チップの犠牲を必要最小限に押さえることがで
き、より多くのデバイスを製造することができる。本発
明においては、フォーカス検出用のスリット像や、それ
に対応する平坦部の数は１つに限らず、ショット領域内
に複数箇所に設けても良い。
【００６１】さて、上述のごとき露光装置によって図５
に示すような薄膜磁気ヘッドを製造する場合、通常、基
板としてセラミックス基板が使用される。セラミックス
基板はシリコン基板に比べて熱膨張率が高いため、基板
の伸縮によるパターンの重ね合わせ誤差が大きな問題と
なる。基板の伸縮は、例えば基板の現像処理、レジスト
塗布、成膜、エッチングプロセス等により生じる。ま
た、クリーンルームと露光装置のチャンバ内との間に温
度差が生じているような場合も、基板が伸縮することが
ある。
に示すような薄膜磁気ヘッドを製造する場合、通常、基
板としてセラミックス基板が使用される。セラミックス
基板はシリコン基板に比べて熱膨張率が高いため、基板
の伸縮によるパターンの重ね合わせ誤差が大きな問題と
なる。基板の伸縮は、例えば基板の現像処理、レジスト
塗布、成膜、エッチングプロセス等により生じる。ま
た、クリーンルームと露光装置のチャンバ内との間に温
度差が生じているような場合も、基板が伸縮することが
ある。
【００６２】このような基板Ｗに対して露光を行う場
合、図１に示す露光装置は、基板Ｗを基板保持部３２に
載置してから基板Ｗの露光処理開始までの時間と、基板
Ｗに対する第１のマスクを用いた露光処理の終了から第
１のマスクとは異なる第２のマスク（第１のマスクの次
に用いられるマスク）を用いた露光処理を開始するまで
の時間と、ある基板Ｗ上での複数の区画領域のうちのあ
る区画領域の露光終了から次の区画領域（ショット領
域）の露光開始までの時間との少なくとも１つを設定す
ることができる。なお、露光処理の開始とは、例えば基
板Ｗに対して露光光が照射される時点のことでもよい
し、基板Ｗに露光光を照射するため、基板Ｗを載置する
ステージ３０を投影光学系２０の直下に配置するために
ステージ３０の駆動を開始した時点等、露光処理のため
のある動作を始めた（または終わらせた）ことを差す。
合、図１に示す露光装置は、基板Ｗを基板保持部３２に
載置してから基板Ｗの露光処理開始までの時間と、基板
Ｗに対する第１のマスクを用いた露光処理の終了から第
１のマスクとは異なる第２のマスク（第１のマスクの次
に用いられるマスク）を用いた露光処理を開始するまで
の時間と、ある基板Ｗ上での複数の区画領域のうちのあ
る区画領域の露光終了から次の区画領域（ショット領
域）の露光開始までの時間との少なくとも１つを設定す
ることができる。なお、露光処理の開始とは、例えば基
板Ｗに対して露光光が照射される時点のことでもよい
し、基板Ｗに露光光を照射するため、基板Ｗを載置する
ステージ３０を投影光学系２０の直下に配置するために
ステージ３０の駆動を開始した時点等、露光処理のため
のある動作を始めた（または終わらせた）ことを差す。
【００６３】例えば、１ロット中のある基板Ｗの露光処
理が終わった後、次の露光されるべき基板Ｗは例えば基
板ローダによって基板ステージ３１上の基板保持部３２
に供給されて吸着保持されるが、ある基板Ｗの露光処理
終了後、次の基板Ｗが基板保持部３２に吸着保持された
時点から露光が開始されるまでの時間を予め設定するこ
とができる。つまり、基板Ｗはレジスト工程や搬送工程
等において加熱または冷却され、膨張または縮小する場
合があるが、この状態でフォーカス位置調整・レベリン
グ調整をした場合、精度良い面位置検出は行われない
し、露光処理時のマスクパターンとの重ね合わせ精度も
良くない。しかしながら、この基板Ｗを基板保持部３２
に保持させたままの状態で所定時間放置しておくことに
より、例えば加熱されている基板Ｗは放熱され、基板保
持部３２とほぼ同じ温度になる。したがって基板Ｗは膨
張による変形を矯正されてから面位置検出、及び露光処
理をされるので、精度良いフォーカス位置調整・レベリ
ング調整、及び露光処理が行われる。
理が終わった後、次の露光されるべき基板Ｗは例えば基
板ローダによって基板ステージ３１上の基板保持部３２
に供給されて吸着保持されるが、ある基板Ｗの露光処理
終了後、次の基板Ｗが基板保持部３２に吸着保持された
時点から露光が開始されるまでの時間を予め設定するこ
とができる。つまり、基板Ｗはレジスト工程や搬送工程
等において加熱または冷却され、膨張または縮小する場
合があるが、この状態でフォーカス位置調整・レベリン
グ調整をした場合、精度良い面位置検出は行われない
し、露光処理時のマスクパターンとの重ね合わせ精度も
良くない。しかしながら、この基板Ｗを基板保持部３２
に保持させたままの状態で所定時間放置しておくことに
より、例えば加熱されている基板Ｗは放熱され、基板保
持部３２とほぼ同じ温度になる。したがって基板Ｗは膨
張による変形を矯正されてから面位置検出、及び露光処
理をされるので、精度良いフォーカス位置調整・レベリ
ング調整、及び露光処理が行われる。
【００６４】この場合、具体的には、基板ローダによっ
て基板保持部３２によって真空吸着された基板Ｗは、放
熱のために所定時間、基板保持部３２に保持された状態
を維持される。そして、基板Ｗが十分に放熱された後、
一度真空吸着の状態を解いて基板に加わった応力を開放
し、再度真空吸着する。このことにより、基板Ｗに生じ
た歪みを除去することができる。その後、上述のような
フォーカス位置調整・レベリング調整を施されてから露
光処理される。露光工程を終えた基板Ｗは、基板アンロ
ーダによって基板保持部３２から搬出されるとともに、
次の露光されるべき基板Ｗが基板ローダによって基板保
持部３２に供給される。そして先の基板Ｗと同様に所定
時間待った後、フォーカス位置調整・レベリング調整を
施されてから露光処理される。
て基板保持部３２によって真空吸着された基板Ｗは、放
熱のために所定時間、基板保持部３２に保持された状態
を維持される。そして、基板Ｗが十分に放熱された後、
一度真空吸着の状態を解いて基板に加わった応力を開放
し、再度真空吸着する。このことにより、基板Ｗに生じ
た歪みを除去することができる。その後、上述のような
フォーカス位置調整・レベリング調整を施されてから露
光処理される。露光工程を終えた基板Ｗは、基板アンロ
ーダによって基板保持部３２から搬出されるとともに、
次の露光されるべき基板Ｗが基板ローダによって基板保
持部３２に供給される。そして先の基板Ｗと同様に所定
時間待った後、フォーカス位置調整・レベリング調整を
施されてから露光処理される。
【００６５】このように、加熱された基板Ｗの放熱のた
めに、露光されるべき基板Ｗが基板保持部３２に保持さ
れてから露光処理が開始されるまでの時間を設定可能と
したので、基板Ｗは安定した状態で面位置検出され、精
度良いフォーカス位置調整・レベリング調整、及び露光
処理を施される。ここで、基板保持部３２と基板テーブ
ル３１との間に、温度調節ユニットを設けても良い。こ
れにより、基板保持部３２や基板テーブル３１に蓄積さ
れる熱を除去することができ、基板保持部３２の温度を
一定に保つことができる。
めに、露光されるべき基板Ｗが基板保持部３２に保持さ
れてから露光処理が開始されるまでの時間を設定可能と
したので、基板Ｗは安定した状態で面位置検出され、精
度良いフォーカス位置調整・レベリング調整、及び露光
処理を施される。ここで、基板保持部３２と基板テーブ
ル３１との間に、温度調節ユニットを設けても良い。こ
れにより、基板保持部３２や基板テーブル３１に蓄積さ
れる熱を除去することができ、基板保持部３２の温度を
一定に保つことができる。
【００６６】また、このような複数の層（レイヤ）によ
って形成される薄膜磁気ヘッド５００は複数のマスクＭ
を用いて複数回露光によって製造される工程があるが、
ある露光から次の露光までの時間を所定時間に設定可能
とすることができる。すなわち１つの基板Ｗに対してマ
スクＭ１で露光処理を行った後ただちにマスクＭ２を用
いて次の露光処理を行った場合、次の露光処理はマスク
Ｍ１での露光処理によって加熱された状態の基板Ｗに対
して行われることになるので、層（レイヤ）の重ね合わ
せ精度は悪くなる。しかしながら、１つの基板Ｗに対す
る露光終了から次の露光開始までの時間を設定可能とす
ることによって、レイヤの重ね合わせ精度は向上する。
って形成される薄膜磁気ヘッド５００は複数のマスクＭ
を用いて複数回露光によって製造される工程があるが、
ある露光から次の露光までの時間を所定時間に設定可能
とすることができる。すなわち１つの基板Ｗに対してマ
スクＭ１で露光処理を行った後ただちにマスクＭ２を用
いて次の露光処理を行った場合、次の露光処理はマスク
Ｍ１での露光処理によって加熱された状態の基板Ｗに対
して行われることになるので、層（レイヤ）の重ね合わ
せ精度は悪くなる。しかしながら、１つの基板Ｗに対す
る露光終了から次の露光開始までの時間を設定可能とす
ることによって、レイヤの重ね合わせ精度は向上する。
【００６７】このような露光シーケンスを具体的に説明
する。図５に示すような段差の大きい薄膜磁気ヘッド５
００に対して露光を行う場合には、段差の凹部５０１ａ
及び凸部５０１ｂに対して一度に露光することは困難で
ある。なぜならば、凹部５０１ａと凸部５０１ｂとの間
には、約１０〜２０μｍ程度の段差があり、さらに凹部
５０１ａは凸部５０１ｂに比べて線幅が細く、露光時間
も長いからである。したがって、段差の凹部５０１ａに
対してこの凹部５０１ａに投影されるべきパターンを備
えたマスクＭ１を用いて露光を行い、その後凹部５０１
ａを形成した時と同じプロセスプログラムで凸部５０１
ｂに対してこの凸部５０１ｂに投影されるべきパターン
を備えたマスクＭ２を用いて露光を行う。この場合、凹
部５０１ａや凸部５０１ｂを形成する前に待ち時間を設
定し、基板Ｗを放熱させてからフォーカス位置調整・レ
ベリング調整を行うことが好ましい。
する。図５に示すような段差の大きい薄膜磁気ヘッド５
００に対して露光を行う場合には、段差の凹部５０１ａ
及び凸部５０１ｂに対して一度に露光することは困難で
ある。なぜならば、凹部５０１ａと凸部５０１ｂとの間
には、約１０〜２０μｍ程度の段差があり、さらに凹部
５０１ａは凸部５０１ｂに比べて線幅が細く、露光時間
も長いからである。したがって、段差の凹部５０１ａに
対してこの凹部５０１ａに投影されるべきパターンを備
えたマスクＭ１を用いて露光を行い、その後凹部５０１
ａを形成した時と同じプロセスプログラムで凸部５０１
ｂに対してこの凸部５０１ｂに投影されるべきパターン
を備えたマスクＭ２を用いて露光を行う。この場合、凹
部５０１ａや凸部５０１ｂを形成する前に待ち時間を設
定し、基板Ｗを放熱させてからフォーカス位置調整・レ
ベリング調整を行うことが好ましい。
【００６８】なお、レイヤを重ね合わせる露光工程に対
して待ち時間を設定可能とする形態の他に、例えば、１
つの基板Ｗ上での複数のショット領域のうちのあるショ
ット領域の露光終了から次のショット領域の露光開始ま
での時間を設定する形態とすることももちろん可能であ
る。特に、高い重ね合わせ精度を必要とする記録コア５
０１や読み取りヘッド５０２を形成する場合、他のレイ
ヤの場合より待ち時間を長く設定することによりウェー
ハの伸縮による重ね合わせ誤差の影響を十分に抑えるこ
とができる。また、待ち時間中は、投影光学系の真下の
露光開始位置で静止していても良いし、露光開始位置へ
ゆっくりとステージを動かすようにしても良い。
して待ち時間を設定可能とする形態の他に、例えば、１
つの基板Ｗ上での複数のショット領域のうちのあるショ
ット領域の露光終了から次のショット領域の露光開始ま
での時間を設定する形態とすることももちろん可能であ
る。特に、高い重ね合わせ精度を必要とする記録コア５
０１や読み取りヘッド５０２を形成する場合、他のレイ
ヤの場合より待ち時間を長く設定することによりウェー
ハの伸縮による重ね合わせ誤差の影響を十分に抑えるこ
とができる。また、待ち時間中は、投影光学系の真下の
露光開始位置で静止していても良いし、露光開始位置へ
ゆっくりとステージを動かすようにしても良い。
【００６９】また、露光装置１における主制御装置４０
に、複数の計測点を用いて面位置情報を得る第１の検出
モードと、複数の計測点の中から選択された少なくとも
１つの計測点を用いて面位置情報を得る第２の検出モー
ドとを、基板Ｗ上の段差状態に応じて選択する機能を付
加することができる。すなわち、主制御装置４０は、複
数の計測点から、基板Ｗの面位置情報を検出するために
用いる少なくとも１つの計測点を基板Ｗ上に既に形成さ
れたレイヤの状態に応じて選択する選択装置としての機
能を有している。なお、複数の計測点は、パターンの結
像面に垂直な方向における基板Ｗの位置情報を検出する
ために予め設定されている。
に、複数の計測点を用いて面位置情報を得る第１の検出
モードと、複数の計測点の中から選択された少なくとも
１つの計測点を用いて面位置情報を得る第２の検出モー
ドとを、基板Ｗ上の段差状態に応じて選択する機能を付
加することができる。すなわち、主制御装置４０は、複
数の計測点から、基板Ｗの面位置情報を検出するために
用いる少なくとも１つの計測点を基板Ｗ上に既に形成さ
れたレイヤの状態に応じて選択する選択装置としての機
能を有している。なお、複数の計測点は、パターンの結
像面に垂直な方向における基板Ｗの位置情報を検出する
ために予め設定されている。
【００７０】薄膜磁気ヘッド５００のように大きな段差
を有するパターンを備えた基板Ｗのフォーカス位置調整
・レベリング調整を行う場合において、特にレベリング
調整を行う場合、前述のようになるべく多くの計測点を
用いたほうが平均化効果を得ることができるので精度良
いレベリング調整を行うことができるが、その分処理時
間も長くなる。したがって、基板Ｗに形成されたパター
ンの段差が小さい場合、すなわち多くの計測点を用いな
くても精度良い面位置検出が可能な場合には、前記第２
のモードを選択して計測点の数を減らし、例えばショッ
ト領域内の周辺部４つの計測点（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ
７）を選択する。これにより、短い処理時間で面位置検
出を行う形態とすることが可能である。さらに、例えば
ある少なくとも１つの計測点におけるフォーカス位置調
整を行う場合においても、前記第２モードを選択するこ
とによって、効率良くフォーカス位置調整が行われる。
を有するパターンを備えた基板Ｗのフォーカス位置調整
・レベリング調整を行う場合において、特にレベリング
調整を行う場合、前述のようになるべく多くの計測点を
用いたほうが平均化効果を得ることができるので精度良
いレベリング調整を行うことができるが、その分処理時
間も長くなる。したがって、基板Ｗに形成されたパター
ンの段差が小さい場合、すなわち多くの計測点を用いな
くても精度良い面位置検出が可能な場合には、前記第２
のモードを選択して計測点の数を減らし、例えばショッ
ト領域内の周辺部４つの計測点（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ
７）を選択する。これにより、短い処理時間で面位置検
出を行う形態とすることが可能である。さらに、例えば
ある少なくとも１つの計測点におけるフォーカス位置調
整を行う場合においても、前記第２モードを選択するこ
とによって、効率良くフォーカス位置調整が行われる。
【００７１】なお、第１の検出モードと第２の検出モー
ドとは、基板Ｗ上のレイヤに関する情報に応じて選択さ
れる。この場合、例えばオペレータがレイヤに応じた設
定を予め行ってもよいし、あるいはマスクＭの情報を読
み取りその情報に応じて第１、第２とぢらのモードを選
択するかを自動的に決定するようにしてもよい。このと
き図５に示すように、薄膜磁気ヘッド５００のうち特に
大きい段差を有する記録コア５０１を形成するレイヤの
時に前記第１の検出モード（もしくは第２モードでも多
くの計測点）を選択し、比較的小さい段差を有する他の
レイヤの時に前記第２の検出モードで少ない計測点を選
択することによって、短い処理時間で効率良く、しかも
精度の良い面位置検出を行うことができる。
ドとは、基板Ｗ上のレイヤに関する情報に応じて選択さ
れる。この場合、例えばオペレータがレイヤに応じた設
定を予め行ってもよいし、あるいはマスクＭの情報を読
み取りその情報に応じて第１、第２とぢらのモードを選
択するかを自動的に決定するようにしてもよい。このと
き図５に示すように、薄膜磁気ヘッド５００のうち特に
大きい段差を有する記録コア５０１を形成するレイヤの
時に前記第１の検出モード（もしくは第２モードでも多
くの計測点）を選択し、比較的小さい段差を有する他の
レイヤの時に前記第２の検出モードで少ない計測点を選
択することによって、短い処理時間で効率良く、しかも
精度の良い面位置検出を行うことができる。
【００７２】なお本発明に係る基板Ｗとしては、薄膜磁
気ヘッド用のセラミックウェーハのみならず、半導体デ
バイス用の半導体ウェーハや、液晶表示デバイス用のガ
ラスプレートであってもよい。また、露光装置１として
は、マスクＭとウェーハＷとを静止した状態でマスクＭ
のパターンを露光し、基板Ｗを順次ステップ移動させる
ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパ
ー）に限らず、マスクＭと基板Ｗとを同期移動してマス
クＭのパターンを基板Ｗに露光するステップ・アンド・
スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッ
パー）にも適用することができる。露光装置１の種類と
しては、上記薄膜磁気ヘッド製造用のみならず、液晶表
示デバイス製造用の露光装置や、半導体、撮像素子（Ｃ
ＣＤ）あるいはマスクＭなどを製造するための露光装置
などにも広く適用できる。
気ヘッド用のセラミックウェーハのみならず、半導体デ
バイス用の半導体ウェーハや、液晶表示デバイス用のガ
ラスプレートであってもよい。また、露光装置１として
は、マスクＭとウェーハＷとを静止した状態でマスクＭ
のパターンを露光し、基板Ｗを順次ステップ移動させる
ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパ
ー）に限らず、マスクＭと基板Ｗとを同期移動してマス
クＭのパターンを基板Ｗに露光するステップ・アンド・
スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッ
パー）にも適用することができる。露光装置１の種類と
しては、上記薄膜磁気ヘッド製造用のみならず、液晶表
示デバイス製造用の露光装置や、半導体、撮像素子（Ｃ
ＣＤ）あるいはマスクＭなどを製造するための露光装置
などにも広く適用できる。
【００７３】また、照明光学系５０の光源５３として、
水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ
線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦ
エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ2 レーザ（１５７ｎｍ）のみなら
ず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線などを用いることが
できる。例えば、電子線を用いる場合には、電子銃とし
て熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ6
）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。また、
ＹＡＧレーザや半導体レーザなどの高周波などを用いて
もよい。
水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ
線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦ
エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ2 レーザ（１５７ｎｍ）のみなら
ず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線などを用いることが
できる。例えば、電子線を用いる場合には、電子銃とし
て熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ6
）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。また、
ＹＡＧレーザや半導体レーザなどの高周波などを用いて
もよい。
【００７４】投影光学系２０の倍率は、等倍系のみなら
ず、縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影
光学系２０としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を
用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透
過する材料を用い、Ｆ2 レーザを用いる場合は反射屈折
系または屈折系の光学系にし（マスクＭも反射型タイプ
のものを用いる）、また電子銃を用いる場合には光学系
として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用
いればよい。
ず、縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影
光学系２０としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を
用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透
過する材料を用い、Ｆ2 レーザを用いる場合は反射屈折
系または屈折系の光学系にし（マスクＭも反射型タイプ
のものを用いる）、また電子銃を用いる場合には光学系
として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用
いればよい。
【００７５】基板テーブル３１やマスク保持部１１にリ
ニアモータを用いる場合には、エアベアリングを用いた
エア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を
用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、基板
テーブル３１、マスク保持部１１は、ガイドに沿って移
動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタ
イプであってもよい。さらに、基板テーブル３１の移動
により発生する反力は、フレーム部材を用いて機械的に
床（大地）に逃がしてもよい。同様に、マスク保持部１
１の移動により発生する反力は、フレーム部材を用いて
機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
ニアモータを用いる場合には、エアベアリングを用いた
エア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を
用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、基板
テーブル３１、マスク保持部１１は、ガイドに沿って移
動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタ
イプであってもよい。さらに、基板テーブル３１の移動
により発生する反力は、フレーム部材を用いて機械的に
床（大地）に逃がしてもよい。同様に、マスク保持部１
１の移動により発生する反力は、フレーム部材を用いて
機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００７６】複数の光学素子から構成される照明光学系
５０および投影光学系２０をそれぞれ露光装置１に組み
込んでその光学調整をするとともに、多数の機械部品か
らなるマスク保持部１１や基板テーブル３１を露光装置
１に取り付けて配線や配管を接続し、さらに総合調整
（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施の形
態の露光装置１を製造することができる。なお、露光装
置１の製造は、温度及びクリーン度等が管理されたクリ
ーンルームで行うことが望ましい。
５０および投影光学系２０をそれぞれ露光装置１に組み
込んでその光学調整をするとともに、多数の機械部品か
らなるマスク保持部１１や基板テーブル３１を露光装置
１に取り付けて配線や配管を接続し、さらに総合調整
（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施の形
態の露光装置１を製造することができる。なお、露光装
置１の製造は、温度及びクリーン度等が管理されたクリ
ーンルームで行うことが望ましい。
【００７７】半導体デバイスや液晶表示素子等のデバイ
スは、各デバイスの機能・性能設計を行うステップ、こ
の設計ステップに基づいたマスクＭを製作するステッ
プ、ウェーハＷ、ガラスプレート等を製作するステッ
プ、前述した実施の形態の露光装置１によりマスクＭの
パターンをウェーハＷ、ガラスプレートに露光するステ
ップ、各デバイスを組み立てるステップ、検査ステップ
等を経て製造される。
スは、各デバイスの機能・性能設計を行うステップ、こ
の設計ステップに基づいたマスクＭを製作するステッ
プ、ウェーハＷ、ガラスプレート等を製作するステッ
プ、前述した実施の形態の露光装置１によりマスクＭの
パターンをウェーハＷ、ガラスプレートに露光するステ
ップ、各デバイスを組み立てるステップ、検査ステップ
等を経て製造される。
【００７８】
【発明の効果】本発明の面位置検出方法及び面位置検出
装置、並びに露光方法及び露光装置、露光装置の製造方
法、半導体デバイス製造方法は以下のような効果を有す
るものである。請求項１に記載の面位置検出方法及び請
求項７に記載の面位置検出装置によれば、物体面上に段
差が形成されている場合でも、形状及び大きさの少なく
とも一方が小さく設定された計測ビームが段差部分を避
けるように照射されるため、段差の影響を受けることな
く精度良い面位置検出を行うことができる。請求項２に
記載の面位置検出方法によれば、少なくとも１つの計測
ビームを用いて所定の基準位置に対する物体面の位置を
検出することにより、段差部分を避けるように照射され
た計測ビームによって、基準位置に対する物体面の位置
を精度よく検出することができる。請求項３に記載の面
位置検出方法によれば、他の計測ビームによる反射光を
用いて物体面の所定の基準面に対する傾きを検出するこ
とにより、物体面上の複数点における情報に基づいて基
準面に対する物体面の傾きを精度よく検出することがで
きる。請求項４に記載の面位置検出方法によれば、少な
くとも１つの計測ビームを、物体面上に照射される複数
の計測ビームのほぼ中心部に配置させることにより、基
準位置に対する物体面の位置検出を物体面上のほぼ中心
位置において精度よく行うことができる。請求項５に記
載の面位置検出方法によれば、面位置情報の検出時、少
なくとも１つの計測ビームを、前記物体面上に予め形成
された少なくとも１つの平坦部分に照射させることによ
って、段差部分による面位置検出に対する悪影響は効率
よく防止されるので、精度よく面位置検出を行うことが
できる。請求項６に記載の面位置検出方法によれば、少
なくとも１つの計測ビームの物体面上での照射面積を、
平坦部分の面積より小さくなるように設定することによ
って、段差部分による面位置検出に対する悪影響は確実
に防止されるので、精度良い面位置検出、特に基準位置
に対する物体面の位置検出を行うことができる。
装置、並びに露光方法及び露光装置、露光装置の製造方
法、半導体デバイス製造方法は以下のような効果を有す
るものである。請求項１に記載の面位置検出方法及び請
求項７に記載の面位置検出装置によれば、物体面上に段
差が形成されている場合でも、形状及び大きさの少なく
とも一方が小さく設定された計測ビームが段差部分を避
けるように照射されるため、段差の影響を受けることな
く精度良い面位置検出を行うことができる。請求項２に
記載の面位置検出方法によれば、少なくとも１つの計測
ビームを用いて所定の基準位置に対する物体面の位置を
検出することにより、段差部分を避けるように照射され
た計測ビームによって、基準位置に対する物体面の位置
を精度よく検出することができる。請求項３に記載の面
位置検出方法によれば、他の計測ビームによる反射光を
用いて物体面の所定の基準面に対する傾きを検出するこ
とにより、物体面上の複数点における情報に基づいて基
準面に対する物体面の傾きを精度よく検出することがで
きる。請求項４に記載の面位置検出方法によれば、少な
くとも１つの計測ビームを、物体面上に照射される複数
の計測ビームのほぼ中心部に配置させることにより、基
準位置に対する物体面の位置検出を物体面上のほぼ中心
位置において精度よく行うことができる。請求項５に記
載の面位置検出方法によれば、面位置情報の検出時、少
なくとも１つの計測ビームを、前記物体面上に予め形成
された少なくとも１つの平坦部分に照射させることによ
って、段差部分による面位置検出に対する悪影響は効率
よく防止されるので、精度よく面位置検出を行うことが
できる。請求項６に記載の面位置検出方法によれば、少
なくとも１つの計測ビームの物体面上での照射面積を、
平坦部分の面積より小さくなるように設定することによ
って、段差部分による面位置検出に対する悪影響は確実
に防止されるので、精度良い面位置検出、特に基準位置
に対する物体面の位置検出を行うことができる。
【００７９】請求項８に記載の露光方法及び請求項１５
に記載の露光装置によれば、物体面上に段差が形成され
ている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一方を小
さく設定された少なくとも１つの計測ビームが段差部分
を避けるように照射されるので、段差部分の影響を受け
ずに精度良い面位置検出を行うことにより、精度よく露
光処理を行うことができる。請求項９に記載の露光方法
によれば、少なくとも１つの計測ビームを用いて、パタ
ーンの結像面に対する基板の位置を検出する工程をさら
に有することにより、計測ビームによって結像面に対す
る基板の位置をより一層精度よく検出することができ
る。請求項１０に記載の露光方法によれば、他の計測ビ
ームを用いて、パターンの結像面に対する基板の傾きを
検出する工程をさらに有することにより、基板面上の複
数点における情報に基づいて結像面に対する基板の傾き
を精度よく検出することができる。請求項１１に記載の
露光方法によれば、少なくとも１つの計測ビームが、基
板上に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射
されることにより、段差部分による悪影響は効率よく防
止される。請求項１２に記載の露光方法によれば、平坦
部分は、基板上に形成された複数のショット領域のそれ
ぞれの内部に形成された、マスクのパターンの像が投影
されない無パターン領域を含むことにより、段差部分に
よる面位置検出への悪影響を確実に防止するので特にフ
ォーカス位置調整を精度良く行うことができ、その結果
精度よく露光処理を行うことができる。請求項１３に記
載の露光方法によれば、段差が比較的大きいパターンを
有する薄膜磁気ヘッド用の基板に対して精度良く面位置
検出が行える。したがって、薄膜磁気ヘッドの製造にお
いて露光処理を精度よく行うことができる。請求項１４
に記載の半導体デバイス製造方法によれば、請求項８に
記載の露光方法を用いてマスクのパターンを基板上に投
影露光する工程を有することにより、より効率よく半導
体デバイスを製造することができる。請求項１６に記載
の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機械
的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を保
ちつつ、容易に装置を製造することができる。
に記載の露光装置によれば、物体面上に段差が形成され
ている場合でも、形状及び大きさの少なくとも一方を小
さく設定された少なくとも１つの計測ビームが段差部分
を避けるように照射されるので、段差部分の影響を受け
ずに精度良い面位置検出を行うことにより、精度よく露
光処理を行うことができる。請求項９に記載の露光方法
によれば、少なくとも１つの計測ビームを用いて、パタ
ーンの結像面に対する基板の位置を検出する工程をさら
に有することにより、計測ビームによって結像面に対す
る基板の位置をより一層精度よく検出することができ
る。請求項１０に記載の露光方法によれば、他の計測ビ
ームを用いて、パターンの結像面に対する基板の傾きを
検出する工程をさらに有することにより、基板面上の複
数点における情報に基づいて結像面に対する基板の傾き
を精度よく検出することができる。請求項１１に記載の
露光方法によれば、少なくとも１つの計測ビームが、基
板上に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射
されることにより、段差部分による悪影響は効率よく防
止される。請求項１２に記載の露光方法によれば、平坦
部分は、基板上に形成された複数のショット領域のそれ
ぞれの内部に形成された、マスクのパターンの像が投影
されない無パターン領域を含むことにより、段差部分に
よる面位置検出への悪影響を確実に防止するので特にフ
ォーカス位置調整を精度良く行うことができ、その結果
精度よく露光処理を行うことができる。請求項１３に記
載の露光方法によれば、段差が比較的大きいパターンを
有する薄膜磁気ヘッド用の基板に対して精度良く面位置
検出が行える。したがって、薄膜磁気ヘッドの製造にお
いて露光処理を精度よく行うことができる。請求項１４
に記載の半導体デバイス製造方法によれば、請求項８に
記載の露光方法を用いてマスクのパターンを基板上に投
影露光する工程を有することにより、より効率よく半導
体デバイスを製造することができる。請求項１６に記載
の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機械
的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を保
ちつつ、容易に装置を製造することができる。
【００８０】請求項１７に記載の露光方法及び請求項２
１に記載の露光装置によれば、基板の傾きを考慮しつつ
基板上の特定領域でのフォーカス位置調整が可能とな
り、位置調整の精度を向上させることにより精度よく露
光処理をおこなうことができる。請求項１８に記載の露
光方法によれば、少なくとも１つの計測ビームが、基板
上に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射さ
れることにより、基板上に段差が形成されていても、１
つの計測ビームが段差部分を避けて照射されるので、段
差部分による面位置検出に対する悪影響は効率よく防止
され、精度のよい面位置検出により露光処理を精度よく
行うことができる。請求項１９に記載の露光方法によれ
ば、段差が比較的大きいパターンを有する薄膜磁気ヘッ
ド用の基板に対して精度良く面位置検出が行える。した
がって、薄膜磁気ヘッドの製造において露光処理を精度
よく行うことができる。請求項２０に記載の半導体デバ
イス製造方法によれば、請求項１７に記載の露光方法を
用いてマスクのパターンを基板上に投影露光する工程を
有することにより、より効率よく半導体デバイスを製造
することができる。請求項２２に記載の露光装置の製造
方法によれば、装置に要求される機械的精度、電気的精
度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装
置を製造することができる。
１に記載の露光装置によれば、基板の傾きを考慮しつつ
基板上の特定領域でのフォーカス位置調整が可能とな
り、位置調整の精度を向上させることにより精度よく露
光処理をおこなうことができる。請求項１８に記載の露
光方法によれば、少なくとも１つの計測ビームが、基板
上に予め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射さ
れることにより、基板上に段差が形成されていても、１
つの計測ビームが段差部分を避けて照射されるので、段
差部分による面位置検出に対する悪影響は効率よく防止
され、精度のよい面位置検出により露光処理を精度よく
行うことができる。請求項１９に記載の露光方法によれ
ば、段差が比較的大きいパターンを有する薄膜磁気ヘッ
ド用の基板に対して精度良く面位置検出が行える。した
がって、薄膜磁気ヘッドの製造において露光処理を精度
よく行うことができる。請求項２０に記載の半導体デバ
イス製造方法によれば、請求項１７に記載の露光方法を
用いてマスクのパターンを基板上に投影露光する工程を
有することにより、より効率よく半導体デバイスを製造
することができる。請求項２２に記載の露光装置の製造
方法によれば、装置に要求される機械的精度、電気的精
度、光学的精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装
置を製造することができる。
【００８１】請求項２３に記載の露光方法及び請求項３
１に記載の露光装置によれば、複数の基板上の区画領域
に対して順次露光する場合において各露光の間隔時間を
設定可能とすることによって、基板の熱膨張によるレイ
ヤの重ね合わせ精度の低下を防止することができる。請
求項２４に記載の露光方法によれば、少なくとも一つの
時間を、露光処理する基板上のレイヤに応じて変更する
ことにより、露光処理等によって加熱された基板冷却の
ための時間を最適に設定することで基板の伸縮によるレ
イヤの重ね合わせ精度の低下を防止し、露光処理の効率
を向上させることができる。請求項２５に記載の露光方
法によれば、基板を基板ホルダに載置してから基板の露
光処理を開始するまでの間、基板ホルダによって基板を
真空吸着する工程と、基板の露光処理を開始する際、真
空吸着の状態を一度解いた後、再度基板を基板ホルダに
よって真空吸着する工程とをさらに有することにより、
露光処理開始まで基板を真空吸着することで基板と基板
ホルダとの温度差を低減するとともに、真空吸着を一度
解いた後に再度真空吸着することで熱により伸縮した基
板に生じる応力を開放する。従って、基板に生じる歪み
を除去した状態で面位置検出及び露光処理を精度よく行
うことができる。請求項２６に記載の露光方法によれ
ば、設定された時間に基板ホルダを温度調節する工程を
さらに有することにより、基板ホルダに蓄積される熱が
除去され、基板ホルダの温度を一定に保つことで面位置
検出及び露光処理を精度よく行うことができる。請求項
２７に記載の露光方法によれば、設定された時間の間、
基板を載置するステージを静止させておく工程をさらに
有することにより、基板と基板ホルダとの温度差を低減
する時間を十分に確保し、熱によって基板の変形が生じ
た後に面位置検出及び露光処理を行うので、これら面位
置検出及び露光処理を精度よく行うことができる。請求
項２８に記載の露光方法によれば、段差が比較的大きい
パターンを有する薄膜磁気ヘッド用の基板に対して精度
良く面位置検出が行える。したがって、薄膜磁気ヘッド
の製造において露光処理を精度よく行うことができる。
請求項２９に記載の露光方法によれば、薄膜磁気ヘッド
の記録コアを形成するための露光処理のとき、他の部分
を形成するための露光処理のときよりも前記少なくとも
１つの時間を長く設定することにより、長い露光時間を
要しかつ段差の大きい部分である記録コアの露光後の放
熱は確実に行われ、基板の熱膨張によるレイヤの重ね合
わせ精度の低下を防止することができる。請求項３０に
記載の半導体デバイス製造方法によれば、請求項２３に
記載の露光方法を用いてマスクのパターンを基板上に投
影露光する工程を有することにより、より効率よく半導
体デバイスを製造することができる。請求項３２に記載
の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機械
的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を保
ちつつ、容易に装置を製造することができる。
１に記載の露光装置によれば、複数の基板上の区画領域
に対して順次露光する場合において各露光の間隔時間を
設定可能とすることによって、基板の熱膨張によるレイ
ヤの重ね合わせ精度の低下を防止することができる。請
求項２４に記載の露光方法によれば、少なくとも一つの
時間を、露光処理する基板上のレイヤに応じて変更する
ことにより、露光処理等によって加熱された基板冷却の
ための時間を最適に設定することで基板の伸縮によるレ
イヤの重ね合わせ精度の低下を防止し、露光処理の効率
を向上させることができる。請求項２５に記載の露光方
法によれば、基板を基板ホルダに載置してから基板の露
光処理を開始するまでの間、基板ホルダによって基板を
真空吸着する工程と、基板の露光処理を開始する際、真
空吸着の状態を一度解いた後、再度基板を基板ホルダに
よって真空吸着する工程とをさらに有することにより、
露光処理開始まで基板を真空吸着することで基板と基板
ホルダとの温度差を低減するとともに、真空吸着を一度
解いた後に再度真空吸着することで熱により伸縮した基
板に生じる応力を開放する。従って、基板に生じる歪み
を除去した状態で面位置検出及び露光処理を精度よく行
うことができる。請求項２６に記載の露光方法によれ
ば、設定された時間に基板ホルダを温度調節する工程を
さらに有することにより、基板ホルダに蓄積される熱が
除去され、基板ホルダの温度を一定に保つことで面位置
検出及び露光処理を精度よく行うことができる。請求項
２７に記載の露光方法によれば、設定された時間の間、
基板を載置するステージを静止させておく工程をさらに
有することにより、基板と基板ホルダとの温度差を低減
する時間を十分に確保し、熱によって基板の変形が生じ
た後に面位置検出及び露光処理を行うので、これら面位
置検出及び露光処理を精度よく行うことができる。請求
項２８に記載の露光方法によれば、段差が比較的大きい
パターンを有する薄膜磁気ヘッド用の基板に対して精度
良く面位置検出が行える。したがって、薄膜磁気ヘッド
の製造において露光処理を精度よく行うことができる。
請求項２９に記載の露光方法によれば、薄膜磁気ヘッド
の記録コアを形成するための露光処理のとき、他の部分
を形成するための露光処理のときよりも前記少なくとも
１つの時間を長く設定することにより、長い露光時間を
要しかつ段差の大きい部分である記録コアの露光後の放
熱は確実に行われ、基板の熱膨張によるレイヤの重ね合
わせ精度の低下を防止することができる。請求項３０に
記載の半導体デバイス製造方法によれば、請求項２３に
記載の露光方法を用いてマスクのパターンを基板上に投
影露光する工程を有することにより、より効率よく半導
体デバイスを製造することができる。請求項３２に記載
の露光装置の製造方法によれば、装置に要求される機械
的精度、電気的精度、光学的精度のいずれか一以上を保
ちつつ、容易に装置を製造することができる。
【００８２】請求項３３に記載の露光方法及び請求項３
９に記載の露光装置によれば、レイヤの状態に応じて複
数の計測点のうち少なくとも１つ以上が選択されるた
め、各面位置情報を検出するのに必要かつ十分な計測点
を選択することにより不要な計測点の検出を防止し、処
理時間を短縮することができる。請求項３４に記載の露
光方法によれば、基板上に既に形成されたレイヤの段差
が大きい場合は計測点の数を多くし、基板上に既に形成
されたレイヤの段差が小さい場合は計測点の数を少なく
することにより、凹部と凸部との差が大きい場合には多
くの計測点を用いることで精度よく面位置情報を検出す
ることができ、凹部と凸部との差が小さい場合には少な
い計測点を用いることで検出のための処理時間を短縮す
ることができ、凹部と凸部との差の大小にかかわらず処
理の最適化を図ることができる。請求項３５に記載の露
光方法によれば、計測点が、前記露光処理する基板のレ
イヤに関する情報に応じて選択されることにより、計測
点の選択を迅速かつ正確に行うことができ、最適な処理
時間を選択することによって効率よく面位置検出を行う
ことができる。請求項３６に記載の露光方法によれば、
段差が比較的大きいパターンを有する薄膜磁気ヘッド用
の基板に対して精度良く面位置検出が行える。したがっ
て、薄膜磁気ヘッドの製造において露光処理を精度よく
行うことができる。請求項３７に記載の露光方法によれ
ば、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するための露光処
理のとき、他の部分を形成するための露光処理のときよ
りも計測点の数を多く選訳することにより、記録コアを
形成するレイヤについて多くの計測点を用いることで最
適な処理時間により精度よく面位置情報を検出すること
ができる。請求項３８に記載の半導体デバイス製造方法
によれば、請求項３３に記載の露光方法を用いてマスク
のパターンを基板上に投影露光する工程を有することに
より、より効率よく半導体デバイスを製造することがで
きる。請求項４０に記載の露光装置の製造方法によれ
ば、装置に要求される機械的精度、電気的精度、光学的
精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装置を製造す
ることができる。
９に記載の露光装置によれば、レイヤの状態に応じて複
数の計測点のうち少なくとも１つ以上が選択されるた
め、各面位置情報を検出するのに必要かつ十分な計測点
を選択することにより不要な計測点の検出を防止し、処
理時間を短縮することができる。請求項３４に記載の露
光方法によれば、基板上に既に形成されたレイヤの段差
が大きい場合は計測点の数を多くし、基板上に既に形成
されたレイヤの段差が小さい場合は計測点の数を少なく
することにより、凹部と凸部との差が大きい場合には多
くの計測点を用いることで精度よく面位置情報を検出す
ることができ、凹部と凸部との差が小さい場合には少な
い計測点を用いることで検出のための処理時間を短縮す
ることができ、凹部と凸部との差の大小にかかわらず処
理の最適化を図ることができる。請求項３５に記載の露
光方法によれば、計測点が、前記露光処理する基板のレ
イヤに関する情報に応じて選択されることにより、計測
点の選択を迅速かつ正確に行うことができ、最適な処理
時間を選択することによって効率よく面位置検出を行う
ことができる。請求項３６に記載の露光方法によれば、
段差が比較的大きいパターンを有する薄膜磁気ヘッド用
の基板に対して精度良く面位置検出が行える。したがっ
て、薄膜磁気ヘッドの製造において露光処理を精度よく
行うことができる。請求項３７に記載の露光方法によれ
ば、薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するための露光処
理のとき、他の部分を形成するための露光処理のときよ
りも計測点の数を多く選訳することにより、記録コアを
形成するレイヤについて多くの計測点を用いることで最
適な処理時間により精度よく面位置情報を検出すること
ができる。請求項３８に記載の半導体デバイス製造方法
によれば、請求項３３に記載の露光方法を用いてマスク
のパターンを基板上に投影露光する工程を有することに
より、より効率よく半導体デバイスを製造することがで
きる。請求項４０に記載の露光装置の製造方法によれ
ば、装置に要求される機械的精度、電気的精度、光学的
精度のいずれか一以上を保ちつつ、容易に装置を製造す
ることができる。
【図１】本発明の面位置検出装置を備えた露光装置の一
実施形態を示す構成図である。
実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係るパターン形成板（設定手段）を説
明するための図である。
明するための図である。
【図３】図２の設定手段によって基板上に照射されたビ
ームを説明するための図である。
ームを説明するための図である。
【図４】図３における基板上で反射したビームを受光す
る受光器を説明するための図である。
る受光器を説明するための図である。
【図５】薄膜磁気ヘッドの層構成を説明するための図で
ある。
ある。
【図６】基板上に形成されるショット領域及びショット
領域内のチップ領域を説明するための図である。
領域内のチップ領域を説明するための図である。
１ 露光装置 ４ ビーム照射系（照射系） ５ ビーム受光系（検出系） ２０ 投影光学系 ３２ 基板保持部（基板ホルダ） ４０ 主制御装置（制御系） ４１ 信号処理装置（演算手段） ５０ 照明光学系 ８３ パターン形成板（設定手段） ９０ 受光器 １００ 平坦部（無パターン領域） １０１ ショット領域 １０１ａ 凹部 １０１ｂ 凸部 Ｓ１〜Ｓ９ スリット像（計測ビーム） Ｄ１〜Ｄ９ フォトセンサ ５０１ 記録コア Ｍ マスク Ｗ 基板（物体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１４Ｃ Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA14 BB02 BB03 BB25 BB29 CC17 DD03 FF01 GG01 HH05 HH12 JJ01 JJ05 JJ08 JJ15 JJ26 LL03 LL12 LL28 MM03 PP12 QQ18 QQ25 QQ38 2H097 BA01 BA02 GB02 KA28 KA38 LA10 LA15 LA20 5F046 AA20 BA03 CC01 CC05 CC11 DA05 DA13 DB05 DB10
Claims (40)
- 【請求項１】 物体面の面位置情報を検出する方法であ
って、 物体面上の複数箇所に計測ビームを照射する工程と、 前記物体面からの前記複数の計測ビームを検出する工程
と、 前記複数の計測ビームの検出結果に基づいて前記物体面
の面位置情報を求める工程とを有し、 前記計測ビームを照射する工程では、前記複数の計測ビ
ームのうちの少なくとも１つの前記物体面上での形状、
及び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビームの前記
物体面上での形状及び大きさの少なくとも一方よりも小
さいことを特徴とする面位置検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の面位置検出方法におい
て、 前記面位置情報を求める工程は、前記少なくとも１つの
計測ビームを用いて所定の基準位置に対する前記物体面
の位置を検出することを含むことを特徴とする面位置検
出方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の面位置検出方法におい
て、 前記面位置情報を求める工程は、前記他の計測ビームを
用いて所定の基準面に対する前記物体面の傾きを検出す
ることを含むことを特徴とする面位置検出方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の面位置検出方法におい
て、 前記少なくとも１つの計測ビームは、前記物体面上に照
射される複数の計測ビームのほば中心部に配置されるこ
とを特徴とする面位置検出方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の面位置検出方法におい
て、 前記少なくとも１つの計測ビームは、前記物体面上に予
め形成された少なくとも１つの平坦部分に照射されるこ
とを特徴とする面位置検出方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の面位置検出方法におい
て、 前記少なくとも１つの計測ビームの前記物体面上での照
射面積は、前記平坦部分の面積よりも小さいことを特徴
とする面位置検出方法。 - 【請求項７】 物体面の面位置情報を検出する装置であ
って、 物体面上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系と、 前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記物体面か
らの前記複数の計測ビームを検出する検出系とを有し、 前記照射系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの前記物体面上での形状、及び大きさの少なくと
も一方が、他の計測ビームの前記物体面上での形状及び
大きさの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする
面位置検出装置。 - 【請求項８】 マスクに形成されたパターンの像を基板
上に投影することによって前記基板を露光する方法であ
って、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する工程と、 前記基板からの前記複数の計測ビームを検出する工程
と、 前記検出結果に基づいて、前記パターンの投影像と前記
基板との相対的な位置を調整する工程とを有し、 前記計測ビームを照射する工程では、前記複数の計測ビ
ームのうちの少なくとも１つの前記物体面上での形状、
及び大きさの少なくとも一方が、他の計測ビームの前記
物体面上での形状及び大きさの少なくとも一方よりも小
さいことを特徴とする露光方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の露光方法であって、 前記少なくとも１つの計測ビームを用いて、前記パター
ンの結像面に対する前記基板の位置を検出する工程をさ
らに有することを特徴とする露光方法。 - 【請求項１０】 請求項８記載の露光方法であって、 前記他の計測ビームを用いて、前記パターンの結像面に
対する前記基板の傾きを検出する工程をさらに有するこ
とを特徴とする露光方法。 - 【請求項１１】 請求項８記載の露光方法において、 前記少なくとも１つの計測ビームは、前記基板上に予め
形成された少なくとも１つの平坦部分に照射されること
を特徴とする露光方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の露光方法において、 前記平坦部分は、前記基板上に形成された複数のショッ
ト領域のそれぞれの内部に形成された、前記マスクのパ
ターンの像が投影されない無パターン領域を含むことを
特徴とする露光方法。 - 【請求項１３】 請求項８に記載の露光方法において、 前記基板は、薄膜磁気ヘッド製造用の基板であることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項１４】 請求項８に記載の露光方法を用いてマ
スクのパターンを基板上に投影露光する工程を有するこ
とを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項１５】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する装置で
あって、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系と、 前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板から
の前記複数の計測ビームを検出する検出系とを有し、 前記照射系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの前記物体面上での形状、及び大きさの少なくと
も一方が、他の計測ビームの前記物体面上での形状及び
大きさの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする
露光装置。 - 【請求項１６】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する露光装
置の製造方法であって、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系を設
け、 前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板から
の前記複数の計測ビームを検出する検出系を設け、 前記照射系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの前記物体面上での形状、及び大きさの少なくと
も一方が、他の計測ビームの前記物体面上での形状及び
大きさの少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする
露光装置の製造方法。 - 【請求項１７】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する方法で
あって、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する工程と、 前記基板からの前記複数の計測ビームを検出する工程
と、 前記検出結果に基づいて、前記パターンの投影像と前記
基板との相対的な位置を調整する工程とを有し、 前記計測ビームを検出する工程では、前記複数の計測ビ
ームのうちの少なくとも１つの計測ビームを用いて前記
パターンの結像面に対する前記基板の位置を検出し、他
の計測ビームを用いて、前記パターンの結像面に対する
前記基板の傾きを検出することを特徴とする露光方法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の露光方法におい
て、 前記少なくとも１つの計測ビームは、前記基板上に予め
形成された少なくとも１つの平坦部分に照射されること
を特徴とする露光方法。 - 【請求項１９】 請求項１７に記載の露光方法におい
て、 前記基板は、薄膜磁気ヘッド製造用の基板であることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項２０】 請求項１７に記載の露光方法を用いて
マスクのパターンを基板上に投影露光する工程を有する
ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項２１】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する装置で
あって、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系と、 前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板から
の前記複数の計測ビームを検出する検出系とを有し、 前記検出系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの計測ビームを用いて前記パターンの結像面に対
する前記基板の位置を検出し、他の計測ビームを用い
て、前記パターンの結像面に対する前記基板の傾きを検
出することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２２】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する露光装
置の製造方法であって、 基板上の複数箇所に計測ビームを照射する照射系を設
け、 前記照射系と所定の位置関係に配置され、前記基板から
の前記複数の計測ビームを検出する検出系を設け、 前記検出系は、前記複数の計測ビームのうちの少なくと
も１つの計測ビームを用いて前記パターンの結像面に対
する前記基板の位置を検出し、他の計測ビームを用い
て、前記パターンの結像面に対する前記基板の傾きを検
出することを特徴とする露光装置の製造方法。 - 【請求項２３】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影して前記基板上の複数のショット領域を順次
露光処理するとともに、複数の基板を順次露光処理する
露光方法において、 露光処理時に駆動される基板ホルダ上に基板を載置する
工程と、 前記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露
光処理を開始するまでの時間、前記基板に対する第１の
マスクを用いた露光処理の終了から前記基板に対する前
記第１のマスクとは異なる第２のマスクを用いた露光処
理を開始するまでの時間、及び前記基板上における第１
ショット領域の露光処理が終了してから次に露光処理す
る第２ショット領域の露光処理を開始するまでの時間の
少なくとも１つの時間を設定する工程と、 前記設定された時間に基づいて、基板の露光処理を実行
する工程とを有することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載の露光方法におい
て、 前記少なくとも一つの時間は、前記露光処理する基板上
のレイヤに応じて変更することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２５】 請求項２３に記載の露光方法であっ
て、 前記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露
光処理を開始するまでの間、前記基板ホルダによって前
記基板を真空吸着する工程と、 前記基板の露光処理を開始する際、前記真空吸着の状態
を一度解いた後、再度前記基板を前記基板ホルダによっ
て真空吸着する工程とをさらに有することを特徴とする
露光方法。 - 【請求項２６】 請求項２３に記載の露光方法であっ
て、 前記設定された時間において前記基板ホルダを温度調節
する工程をさらに有することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２７】 請求項２３に記載の露光方法であっ
て、 前記設定された時間の間、前記基板を載置するステージ
を静止させておく工程をさらに有することを特徴とする
露光方法。 - 【請求項２８】 請求項２３に記載の露光方法におい
て、 前記基板は、薄膜磁気ヘッド製造用の基板であることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の露光方法におい
て、 薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するための露光処理の
とき、他の部分を形成するための露光処理のときよりも
前記少なくとも１つの時間を長く設定することを特徴と
する露光方法。 - 【請求項３０】 請求項２３に記載の露光方法を用いて
前記マスクのパターンを前記基板上に投影露光する工程
を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項３１】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影して前記基板上の複数のショット領域を順次
露光処理するとともに、複数の基板を順次露光処理する
露光装置であって、 露光処理時に前記基板を保持して駆動される基板ホルダ
と、 前記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露
光処理を開始するまでの時間、前記基板に対する第１の
マスクを用いた露光処理の終了から前記基板に対する前
記第１のマスクとは異なる第２のマスクを用いた露光処
理を開始するまでの時間、前記基板上における第１ショ
ット領域の露光処理が終了してから次に露光処理する第
２ショット領域の露光処理を開始するまでの時間の少な
くとも一つの時間を設定するとともに、前記設定された
時間に基づいて、基板の露光処理を指示する制御系とを
有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項３２】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影して前記基板上の複数のショット領域を順次
露光処理するとともに、複数の基板を順次露光処理する
露光装置の製造方法であって、 露光処理時に前記基板を保持して駆動される基板ホルダ
を設け、 前記基板を前記基板ホルダに載置してから前記基板の露
光処理を開始するまでの時間、前記基板に対する第１の
マスクを用いた露光処理の終了から前記基板に対する前
記第１のマスクとは異なる第２のマスクを用いた露光処
理を開始するまでの時間、前記基板上における第１ショ
ット領域の露光処理が終了してから次に露光処理する第
２ショット領域の露光処理を開始するまでの時間の少な
くとも一つの時間を設定するとともに、前記設定された
時間に基づいて、基板の露光処理を指示する制御系を設
けることを特徴とする露光装置の製造方法。 - 【請求項３３】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する方法で
あって、 複数の計測点から、前記基板の面位置情報を検出するた
めに用いる少なくとも１つの計測点を前記基板上に既に
形成されたレイヤの状態に応じて選択する工程と、 前記選択された計測点での位置情報に基づいて前記基板
の面位置情報を検出する工程と、 前記面位置情報の検出結果に基づいて、前記基板パター
ンの投影像と前記基板との相対的な位置を調整する工程
とを有し、 前記選択する工程では、前記複数の計測点が、前記パタ
ーンの結像面に垂直な方向における前記基板の位置情報
を検出するために予め設定されていることを特徴とする
露光方法。 - 【請求項３４】 請求項３３に記載の露光方法におい
て、 前記基板上に既に形成されたレイヤの段差が大きい場合
は前記計測点の数を多くし、前記基板上に既に形成され
たレイヤの段差が小さい場合は前記計測点の数を少なく
することを特徴とする露光方法。 - 【請求項３５】 請求項３３に記載の露光方法におい
て、 前記計測点は、前記露光処理する基板のレイヤに関する
情報に応じて選択されることを特徴とする露光方法。 - 【請求項３６】 請求項３３に記載の露光方法におい
て、 前記基板は、薄膜磁気ヘッド製造用の基板であることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項３７】 請求項３６に記載の露光方法におい
て、 薄膜磁気ヘッドの記録コアを形成するための露光処理の
とき、他の部分を形成するための露光処理のときよりも
前記計測点の数を多く選訳することを特徴とする露光方
法。 - 【請求項３８】 請求項３３に記載の露光方法を用いて
前記マスクのパターンを前記基板上に投影露光する工程
を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項３９】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する装置で
あって、 複数の計測点から、前記基板の面位置情報を検出するた
めに用いる少なくとも１つの計測点を前記基板上に既に
形成されたレイヤの状態に応じて選択する選択装置と、 前記選択装置に接続され、前記選択された計測点での位
置情報に基づいて前記基板の面位置情報を検出する検出
系とを有し、 前記選択装置は、前記複数の計測点が、前記パターンの
結像面に垂直な方向における前記基板の位置情報を検出
するために予め設定されていることを特徴とする露光装
置。 - 【請求項４０】 マスクに形成されたパターンの像を基
板上に投影することによって前記基板を露光する露光装
置の製造方法であって、 複数の計測点から、前記基板の面位置情報を検出するた
めに用いる少なくとも１つの計測点を前記基板上に既に
形成されたレイヤの状態に応じて選択する選択装置を設
け、 前記選択装置に接続され、前記選択された計測点での位
置情報に基づいて前記基板の面位置情報を検出する検出
系を設け、 前記選択装置は、前記複数の計測点が、前記パターンの
結像面に垂直な方向における前記基板の位置情報を検出
するために予め設定されていることを特徴とする露光装
置の製造方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000149071A JP2001075294A (ja) | 1999-07-08 | 2000-05-19 | 面位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置、露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法 |
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