JP2008270569A - 露光装置及びその制御方法並びに製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのステージを入れ替えた後における各ステージの位置決め精度を向上させること。
【解決手段】ステージのステージ定盤４に対する位置を計測し、ステージ干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐためのつなぎ干渉計９と、鏡筒支持定盤５とステージ定盤４との間のギャップを計測する定盤間センサ１９、２０と、第１のステージ及び第２のステージがアライメントエリアＡと露光エリアＢとの間を互いに移動して入れ替わるときに、つなぎ干渉計９の計測結果を用いてステージ干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぎ、前記引き継いだ計測結果を定盤間センサ１９、２０の計測結果に基づいて補正する制御手段１００と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造工程において用いられる露光装置に関し、特に、原版に描かれた露光パターンを基板上に投影して転写する投影露光装置に関する。

従来より、半導体製造工程において用いられる露光装置は、大きな加速度で迅速に加減速する粗動ステージと、高精度に位置決めする微動ステージとを有するステージ装置を備えている。このような露光装置では、アライメント待ち時間を省略し、スループットを向上させるために、アライメントエリアと露光エリアとで２つのステージ位置を入れ替え、それぞれアライメントと露光を並列に処理することが行われている。このような処理はスワップと呼ばれている。

特許文献１は、粗動ステージの位置を計測する複数の干渉計の間につなぎ干渉計を設ける技術を開示している。スワップ前後でつなぎ干渉計により一方の干渉計の計測結果を他方に引き継ぐことにより、露光ステーションでの位置決め精度を向上させている。
特願２００５−３５３９６９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、鏡筒支持定盤とステージ定盤との間の距離を測定する術をもたない。そのため、スワップ動作前後で、ステージ定盤の変形や位置の変化が起こったとしても、そのズレを検出することができない。その結果、スワップ動作後のステージ装置の位置決め精度が悪化し、再度アライメントを行うなどの必要があり、最終的にウエハ１枚あたりの処理時間の増加になるという課題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、２つのステージを入れ替えた後における各ステージの位置決め精度を向上させることを目的とする。

本発明の第１の側面は、露光装置に係り、投影光学系を支持する鏡筒支持定盤と、ステージ定盤と、前記ステージ定盤の第１のエリアと第２のエリアとの間を移動可能な第１のステージ及び第２のステージと、前記第１のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第１の干渉計と、前記第２のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第２の干渉計と、前記第１の干渉計と前記第２の干渉計との間に配置され、ステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測し、前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐための第３の干渉計と、前記鏡筒支持定盤と前記ステージ定盤との間のギャップを計測するギャップセンサと、前記第１のステージ及び前記第２のステージが前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を互いに移動して入れ替わるときに、前記第３の干渉計の計測結果を用いて前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぎ、前記引き継いだ計測結果を前記ギャップセンサの計測結果に基づいて補正する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の第２の側面は、投影光学系を支持する鏡筒支持定盤と、ステージ定盤と、前記ステージ定盤の第１のエリアと第２のエリアとの間を移動可能な第１のステージ及び第２のステージと、前記第１のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第１の干渉計と、前記第２のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第２の干渉計と、前記第１の干渉計と前記第２の干渉計との間に配置され、ステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測し、前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐための第３の干渉計と、を備える露光装置の制御方法に係り、前記鏡筒支持定盤と前記ステージ定盤との間のギャップを計測する工程と、前記第１のステージ及び前記第２のステージが前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を互いに移動して入れ替わるときに、前記第３の干渉計の計測結果を用いて前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐ工程と、前記引き継いだ計測結果を前記ギャップに基づいて補正する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の第３の側面は、製造方法に係り、上記の露光装置を用いて基板に潜像パターンを形成する工程と、基板に形成された前記潜像パターンを現像する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、２つのステージを入れ替えた後における各ステージの位置決め精度を向上させることができる。

本発明では、２つのステージが移動可能に配置された定盤ステージの位置を鏡筒支持定盤に配置された定盤間センサを用いて計測し、その計測結果に基づいて各ステージの位置を補正することができる。以下、本発明の好適な実施形態に係る露光装置について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。図１では、本実施形態に係る露光装置をＸ方向から見たときの構成を示している。

照明系ユニット１は、光源からの露光光を露光パターンが描かれたレチクル等の原版２に対して、整形照射する。原版ステージ（不図示）は、原版２を搭載し、投影光学系としての縮小露光系３の縮小露光倍率比で、基板（不図示）に対して原版２をスキャン動作させる。縮小投影レンズ等の縮小露光系３は、原版２のに描かれた露光パターンを基板に縮小投影する。ステージ定盤４は、基板を露光毎に縮小露光系３の露光位置に対して順次位置決めする。原版２に描かれた露光パターンを縮小露光系３を通して基板上に投影転写するために、基板上にはフォトレジスト等の感光剤が塗布されている。

ステージ定盤４は、基板ステージを後述する第１のエリアとしてのアライメントエリアＡと第２のエリアとしての露光エリアＢの両エリアで支持するとともにガイドする。ステージ定盤４とベース定盤２３との間には、ダンパー２２が配置されている。ベース定盤２３からの外乱は、ダンパー２２によって、ステージ定盤４に到達する前に減衰される。鏡筒支持定盤５は、縮小露光系３及び後述する微動干渉計１０、１１や定盤間センサ１９、２０等を支持する。鏡筒支持定盤５は、支持体２１を介して床面に設置されたベース定盤２３によって支持されている。支持体２１と鏡筒支持定盤５との間には、ダンパー２２が配置されている。また、支持体２１とベース定盤２３との間には、ダンパー２２が配置されている。ベース定盤２３からの外乱は、ダンパー２２によって、鏡筒支持定盤５に到達する前に減衰される。また、ステージ定盤４の上には、アライメントエリアＡと露光エリアＢとの間を移動可能な第１のステージ及び第２のステージが配置される。ステージ定盤４は、アライメントエリアＡと露光エリアＢとの間を移動可能な第１、第２のステージを入れ替え（スワップし）、各エリアでアライメントと露光とを並列処理するよう構成されている。第１のステージは、例えば、粗動ステージとしてのアライメントステージ１３と、アライメントステージ１３の上に配置された微動ステージ１７と、で構成される。第２のステージは、例えば、粗動ステージとしての露光ステージ１２と、露光ステージ１２の上に配置された微動ステージ１６と、で構成される。

アライメントスコープ６は、基板上のアライメントマーク及び微動ステージ上のアライメント用基準マークを計測し、基板内でのアライメント計測及び原版２と基板との間のアライメント計測を行うための顕微鏡である。

ステージ干渉計８は、ステージ定盤４に対するアライメントステージ１３の位置を計測する第１の干渉計である。ステージ干渉計７は、ステージ定盤４に対する露光ステージ１２の位置を計測する第２の干渉計である。ステージ干渉計７、８は、不図示の干渉計も含めて、最大６自由度方向の計測を行うことができる。

つなぎ干渉計９は、ステージ定盤４に対する各ステージの位置を計測するために、露光ステージ１２とアライメントステージ１３と間の中間位置付近に設けられている。つなぎ干渉計９は、露光ステージ１２とアライメントステージ１３とを入れ替えたときの前後における各ステージの位置（各干渉計の計測結果）を引き継ぐ第３の干渉計である。つなぎ干渉計９は、不図示の干渉計も含めて、最大６自由度方向の計測を行うことができる。

微動センサ１４は、露光ステージ１２に対する微動ステージ１６の位置を計測する。微動センサ１４は、例えばリニアセンサ又はギャップセンサで構成され、不図示のセンサも含めて、最大６自由度方向の計測を行うことができる。微動センサ１５は、アライメントステージ１３に対する微動ステージ１７の位置を計測する。微動センサ１５は、不図示のセンサも含めて、最大６自由度方向の計測を行うことができる。

微動干渉計１０は、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１６の位置を計測する。微動干渉計１０は、不図示の干渉計も含めて、最大６自由度方向の計測を行う。微動干渉計１１は、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１７の位置を計測する。微動干渉計１１は、不図示の干渉計も含めて、最大６自由度方向の計測を行う。

定盤間センサ１９、２０は、鏡筒支持定盤５に固定され、鏡筒支持定盤５に対するステージ定盤４の位置を計測する。なお、本明細書において、鏡筒支持定盤５に対するステージ定盤４の位置は、鏡筒支持定盤５とステージ定盤４とのギャップ（実際には、鏡筒支持定盤５に固定された定盤間センサとステージ定盤４とのギャップ）を意味する。

定盤間センサ１９、２０は、不図示のセンサも含めて、最大６自由度方向の計測を行う。定盤間センサ１９、２０は、ギャップセンサである。このようなギャップセンサとしては、干渉計よりも小型かつ安価である静電容量センサを用いることが好ましい。

露光ステージ１２は、後述する露光エリアＢ内の基板に対して、露光のための位置決めを行う。

ステージ定盤４の上面には、ステージアライメント計測用の基準ターゲットであるステージ基準マークが設けられている。また、原版２には、原版基準マークが設けられ、基板（不図示）には、基板基準マークが設けられている。

照度センサ（不図示）は、微動ステージの上面に設けられ、原版基準マーク（不図示）と基板基準マーク（不図示）との間の距離をキャリブレーション計測する。この計測結果は、位置補正に用いられる。

制御手段１００は、露光装置の各部を制御する。

図２は、図１の露光装置をＹ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。図２では、Ｚ方向の計測を行うための構成を中心として図示しており、図示を簡略化にするために、一部の構成を省略して示している。

Ｚ計測用ミラー２４ａ、２４ｂは、鏡筒支持定盤５に固定され、微動ステージ１６、１７の鏡筒支持定盤５に対するＺ方向における位置を計測するために用いられる。

微動Ｚ干渉計２５ａ及び２５ｂは、それぞれ２本の計測光を照射する。一方の計測光は、反射ミラー２７及びＺ計測用ミラー２４で反射されて、微動Ｚ干渉計２５ａ及び２５ｂに戻る。これらの２本の計測光の差分を取ることによって、微動ステージ１６、１７の鏡筒支持定盤５に対するＺ方向における位置をそれぞれ計測することができる。

粗動Ｚセンサー２６ａ及び２６ｂは、ステージ定盤４に対する粗動ステージ（露光ステージ１２及びアライメントステージ１３）のＺ方向における位置を計測する。

図３は、図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。図３では、Ｚ方向の計測を行うための構成を中心として図示しており、図示を簡略化にするために、一部の構成を省略して示している。

まず、アライメントエリアＡにおける計測について説明する。アライメントエリアＡには、微動Ｚ干渉計２５ａ、２５ｂ及び粗動Ｚセンサー２６ａ、２６ｂ、２６ｃが配置されている。微動Ｚ干渉計２５ａ及び２５ｂは、Ｙ方向に垂直な方向に配置され、微動ステージ１７のωＹ方向における位置が微動Ｚ干渉計２５ａ及び２５ｂの計測結果に基づいて算出される。粗動Ｚセンサー２６ａ及び２６ｂは、Ｙ方向に垂直な方向に配置され、アライメントステージ１３（図１を参照）のωＹ方向における位置が粗動Ｚセンサー２６ａ及び２６ｂの計測結果に基づいて算出される。また、粗動Ｚセンサー２６ｂ及び２６ｃは、Ｘ方向に垂直な方向に配置され、アライメントステージ１３のωＸ方向における位置が粗動Ｚセンサー２６ｂ及び２６ｃの計測結果に基づいて算出される。

次いで、露光エリアＢにおける計測について説明する。露光エリアＢには、微動Ｚ干渉計２５ａ’、２５ｂ’及び粗動Ｚセンサー２６ａ’、２６ｂ’、２６ｃ’が配置されている。微動Ｚ干渉計２５ａ’及び２５ｂ’は、Ｙ方向に垂直な方向に配置され、微動ステージ１６のωＹ方向における位置が微動Ｚ干渉計２５ａ’及び２５ｂ’の計測結果に基づいて算出される。粗動Ｚセンサー２６ａ’及び２６ｂ’は、Ｙ方向に垂直な方向に配置され、露光ステージ１２（図１を参照）のωＹ方向における位置が粗動Ｚセンサー２６ａ’及び２６ｂ’の計測結果に基づいて算出される。また、粗動Ｚセンサー２６ｂ’及び２６ｃ’は、Ｘ方向に垂直な方向に配置され、露光ステージ１２のωＸ方向における位置が粗動Ｚセンサー２６ｂ’及び２６ｃ’の計測結果に基づいて算出される。

図４は、図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。図４では、定盤間センサの構成を中心として図示しており、図示を簡略化にするために、一部の構成を省略して示している。

まず、アライメントエリアＡにおける計測について説明する。アライメントエリアＡには、定盤間センサ２０が配置されている。定盤間センサ２０は、ステージ定盤４と鏡筒支持定盤５とのＺ方向におけるギャップを計測する。定盤間センサ２０の計測結果を、後述する定盤間センサ１９ｄ及び１９ｅの少なくとも一方の計測結果と合わせることによって、ステージ定盤４のωＸ方向における位置が算出される。

次いで、露光エリアＢにおける計測について説明する。露光エリアＢには、定盤間センサ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅが配置されている。定盤間センサ１９ａは、ステージ定盤４と鏡筒支持定盤５とのＸ方向におけるギャップを計測する。定盤間センサ１９ｂ及び１９ｃは、ステージ定盤４と鏡筒支持定盤５とのＹ方向におけるギャップをそれぞれ計測する。定盤間センサ１９ｂ及び１９ｃの計測結果に基づいて、ステージ定盤４のωＺ方向における位置が算出される。定盤間センサ１９ｄ及び１９ｅは、ステージ定盤４と鏡筒支持定盤５とのＺ方向におけるギャップをそれぞれ計測する。定盤間センサ１９ｄ及び１９ｅの計測結果に基づいて、ステージ定盤４のωＹ方向における位置が算出される。

図５は、図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。図５では、粗動ステージのＸ方向及びＹ方向の計測を行うための構成を中心として図示しており、図示を簡略化にするために、一部の構成を省略して示している。

まず、アライメントエリアＡにおける計測について説明する。アライメントエリアＡには、つなぎ干渉計８ａ、ステージ干渉計８ｂ、８ｃ、５１ａ及び５２ｂが配置されている。つなぎ干渉計８ａ、ステージ干渉計８ｂ及び８ｃは、アライメントステージ１３のＹ方向における位置を計測する。スワップの際は、アライメントステージ１３が−Ｘ方向寄りに位置し、つなぎ干渉計８ａとステージ干渉計８ｂで計測を行う。つなぎ干渉計８ａ及びステージ干渉計８ｃのいずれかの計測結果とステージ干渉計８ｂの計測結果とに基づいて、アライメントステージ１３のωＺ方向における位置が算出される。また、ステージ干渉計５１ａ、５１ｂは、アライメントステージ１３のＸ方向における位置を計測する。アライメントステージ１３が−Ｘ方向寄りに位置する場合には、ステージ干渉計５１ａで計測を行い、アライメントステージ１３が−Ｘ方向寄りに位置する場合には、ステージ干渉計５１ｂで計測を行う。

次いで、露光エリアＢにおける計測について説明する。露光エリアＢには、ステージ干渉計７ａ、７ｂ、５１ａ’、５２ｂ’及びつなぎ干渉計７ｃが配置されている。ステージ干渉計７ａ、７ｂ及びつなぎ干渉計７ｃは、露光ステージ１２のＹ方向における位置を計測する。スワップの際は、露光ステージ１２が＋Ｘ方向寄りに位置し、ステージ干渉計７ｂとつなぎ干渉計７ｃで計測を行う。ステージ干渉計７ａ及びつなぎ干渉計７ｃのいずれかの計測結果とステージ干渉計７ｂの計測結果とに基づいて、露光ステージ１２のωＺ方向における位置が算出される。また、ステージ干渉計５１ａ’、５１ｂ’は、露光ステージ１２のＸ方向における位置を計測する。露光ステージ１２が−Ｘ方向寄りに位置する場合には、ステージ干渉計５１ａ’で計測を行い、露光ステージ１２が−Ｘ方向寄りに位置する場合には、ステージ干渉計５１ｂ’で計測を行う。

アライメントエリアＡと露光エリアＢの間には、つなぎ干渉計９ａ、９ｂが配置されている。つなぎ干渉計９ａ、９ｂは、露光ステージ１２及びアライメントステージ１３のスワップ前後における両ステージの位置を引き継ぐ。

図６は、図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。図６では、微動ステージのＸ方向及びＹ方向の計測を行うための構成を中心として図示しており、図示を簡略化にするために、一部の構成を省略して示している。

まず、アライメントエリアＡにおける計測について説明する。アライメントエリアＡには、微動干渉計１１ａ、１１ｂ及び６１、６１ｂが配置されている。微動干渉計１１ａ、１１ｂは、微動ステージ１７のＹ方向における位置を計測する。微動干渉計１１ａ及び１１ｂの計測結果に基づいて、微動ステージ１７のωＸ方向における位置が算出される。微動干渉計６１ａ、６１ｂは、微動ステージ１７のＸ方向における位置を計測する。微動干渉計６１ａ及び６１ｂの計測結果に基づいて、微動ステージ１７のωＺ方向における位置が算出される。

次いで、露光エリアＢにおける計測について説明する。露光エリアＢには、微動干渉計１０ａ、１０ｂ及び６１ａ’、６１ｂ’が配置されている。微動干渉計１０ａ、１０ｂは、微動ステージ１６のＹ方向における位置を計測する。微動干渉計１０ａ及び１０ｂの計測結果に基づいて、微動ステージ１６のωＸ方向における位置が算出される。微動干渉計６１ａ’、６１ｂ’は、微動ステージ１６のＸ方向における位置を計測する。微動干渉計６１ａ’及び６１ｂ’の計測結果に基づいて、微動ステージ１６のωＺ方向における位置が算出される。

図７は、スワップ動作の前後での、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１６の位置の引継ぎ方法を示すフローチャートである。図なお、図７のフローチャートにおける処理は、制御手段１００により制御される。

ステップＳ７０１では、アライメントステージ１３でのアライメント計測が終了する。

ステップＳ７０２では、ステージ定盤４が定盤間センサ１９、２０等により位置計測される。アライメントステージ１３は、ステージ干渉計８をはじめとしたステージ干渉計（不図示含む）により位置計測される。微動ステージ１７は、微動センサ１５をはじめとした微動センサ（不図示含む）により位置計測される。これらを組合わせることより、スワップ前における、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１７の間接的な位置が得られる。また、微動ステージ１７は、微動干渉計１１などの微動干渉計（不図示含む）により位置計測される。これにより、スワップ前における、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１７の直接的な位置が得られる。直接的な位置と間接的な位置の差分を、スワップ前のオフセット量として管理する。

ステップＳ７０３では、アライメントステージ１３と露光ステージ１２のスワップを開始する。

ステップＳ７０４では、アライメントステージ１３のＸ方向における計測をつなぎ干渉計９に切り替える。これにより、スワップ動作中のアライメントステージ１３の位置は、ステージ干渉計５１ａからつなぎ干渉計９ａへと引き継がれる。露光ステージ１２も同様に、スワップ動作中の位置がステージ干渉計５１ｂ’からつなぎ干渉計９ｂへと引き継がれる。また、ステップＳ７０４では、アライメントステージ１３のＹ方向における計測をつなぎ干渉計８ａに切り替える。これにより、スワップ動作中のアライメントステージ１３の位置は、ステージ干渉計８ｂからつなぎ干渉計８ａへと引き継がれる。露光ステージ１２も同様に、スワップ動作中の位置がステージ干渉計７ｂからつなぎ干渉計７ａへと引き継がれる。

ステップＳ７０５では、アライメントステージ１３のＸ方向における計測を露光エリアＢ側の干渉計に切り替える。これにより、スワップ動作後のアライメントステージ１３の位置は、つなぎ干渉計９ａからステージ干渉計５１ａ’へと引き継がれる。露光ステージ１２も同様に、スワップ動作後の位置がつなぎ干渉計９ｂからステージ干渉計５１ｂへと引き継がれる。また、ステップＳ７０５では、アライメントステージ１３のＹ方向における計測を露光エリアＢ側の干渉計に切り替える。これにより、スワップ動作後のアライメントステージ１３の位置は、つなぎ干渉計８ａからステージ干渉計７ａへと引き継がれる。露光ステージ１２も同様に、スワップ動作後の位置がつなぎ干渉計７ｃからステージ干渉計８ｃへと引き継がれる。

ステップＳ７０６では、アライメントステージ１３とその微動ステージ１７は露光エリアＢへ、露光ステージ１２とその微動ステージ１６はアライメントエリアＡへと移動し、スワップを終了する。

ステップＳ７０７では、定盤間センサ１９、２０等の定盤間センサ（不図示のものを含む）によりステージ定盤４が位置計測される。

ステップＳ７０８では、ステップＳ７０７での計測結果に基づいて、スワップ前後におけるステージ定盤４の位置または変位（姿勢変化量）を算出する。微動ステージ１７は、微動干渉計１０などの微動干渉計（不図示含む）により位置計測される。これにより、スワップ後における、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１７の直接的な位置が得られる。ただし、微動干渉計はスワップ中のつなぎ計測を持たないため、スワップ前とスワップ後とでの計測結果の関連性は無い。アライメントステージ１３は、ステージ干渉計７などのステージ干渉計（不図示含む）により位置計測される。微動ステージ１７は、微動センサ１５などの微動センサ（不図示含む）により位置計測される。これらを組合わせることにより、スワップ後における、鏡筒支持定盤５に対する微動ステージ１７の間接的な位置が得られる。間接計測の計測系は、つなぎ干渉計９などにより、スワップ前とスワップ後とで引き継がれている。そのため、間接的な位置には、スワップ前後での関連性がある。そして、スワップ前における直接計測と間接計測のオフセット量と、スワップ前後での間接計測による計測結果の変化量とを組合わせることにより、スワップ前後の直接計測の値を関連付けることができる。

以上のように、直接的な位置計測と、間接的な位置計測を、スワップの前後で行うことにより、微動干渉計１０への計測結果の引継ぎを可能にする。

ステップＳ７０９では、ステップＳ７０８で引き継いだ計測結果に基づいて、露光エリアＢに移動したアライメントステージ１３及びその微動ステージ１７の位置決めを行う。

ステップＳ７１０では、キャリブレーション計測を行う。スワップ動作後のステージの位置決め精度を向上しているため、キャリブレーションにかかる時間が大幅に短縮される。

ステップＳ７１１では、キャリブレーション結果をアライメントステージ１３及びその微動ステージ１７の位置決めに反映する。

ステップＳ７１２では、微動ステージ１７の上に配置された基板に対し露光処理を行う。

［応用例］
次に、本発明の好適な実施の形態に係る露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセス（製造方法）を説明する。図８は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップＳ１（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Ｓ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版又はレチクルともいう）を作製する。一方、ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上述の露光装置によりリソグラフィー技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップＳ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップＳ６（検査）ではステップＳ５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、ステップＳ７でこれを出荷する。

上記ステップＳ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。すなわち、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップを有する。また、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置を用いて、レジスト処理ステップ後のウエハを、マスクのパターンを介して露光する。そして、レジストに潜像パターンを形成する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップを有する。さらに、現像ステップで現像した潜像パターン以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。

本発明の好適な実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置をＹ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置をＺ方向から見たときの構成を概略的に示す図である。 スワップ動作の前後での、鏡筒支持定盤に対する微動ステージの位置の引継ぎ方法を示すフローを示す図である。 半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。

符号の説明

３ 縮小露光系
４ ステージ定盤
５ 鏡筒支持定盤
７ ステージ干渉計
８ ステージ干渉計
９ つなぎ干渉計
１９、２０ 定盤間センサ
１００ 制御手段

Claims (5)

1. 投影光学系を支持する鏡筒支持定盤と、
   ステージ定盤と、
   前記ステージ定盤の第１のエリアと第２のエリアとの間を移動可能な第１のステージ及び第２のステージと、
   前記第１のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第１の干渉計と、
   前記第２のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第２の干渉計と、
   前記第１の干渉計と前記第２の干渉計との間に配置され、ステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測し、前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐための第３の干渉計と、
   前記鏡筒支持定盤と前記ステージ定盤との間のギャップを計測するギャップセンサと、
   前記第１のステージ及び前記第２のステージが前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を互いに移動して入れ替わるときに、前記第３の干渉計の計測結果を用いて前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぎ、前記引き継いだ計測結果を前記ギャップセンサの計測結果に基づいて補正する制御手段と、
   を備えることを特徴とする露光装置。
2. 前記第１のステージ及び前記第２のステージの各々は、
   粗動ステージと、
   前記粗動ステージの上に配置された微動ステージと、
   前記微動ステージの前記粗動ステージに対する位置を計測する計測手段と、
   を有し、
   前記第１の干渉計、前記第２の干渉計及び前記第３の干渉計は、前記粗動ステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測し、
   前記制御手段は、前記第１の干渉計、前記第２の干渉計及び前記第３の干渉計の各々の計測結果と、前記計測手段の計測結果と、前記ギャップセンサの計測結果と、に基づいて前記微動ステージの位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記ギャップセンサは、静電容量センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
4. 投影光学系を支持する鏡筒支持定盤と、ステージ定盤と、前記ステージ定盤の第１のエリアと第２のエリアとの間を移動可能な第１のステージ及び第２のステージと、前記第１のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第１の干渉計と、前記第２のエリアにおけるステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測する第２の干渉計と、前記第１の干渉計と前記第２の干渉計との間に配置され、ステージの前記ステージ定盤に対する位置を計測し、前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐための第３の干渉計と、を備える露光装置の制御方法であって、
   前記鏡筒支持定盤と前記ステージ定盤との間のギャップを計測する工程と、
   前記第１のステージ及び前記第２のステージが前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を互いに移動して入れ替わるときに、前記第３の干渉計の計測結果を用いて前記第１の干渉計及び前記第２の干渉計の一方の計測結果を他方の計測結果に引き継ぐ工程と、
   前記引き継いだ計測結果を前記ギャップに基づいて補正する工程と、
   を含むことを特徴とする露光装置の制御方法。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板に潜像パターンを形成する工程と、
   基板に形成された前記潜像パターンを現像する工程と、
   を含むことを特徴とする製造方法。

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