JP2011060840A - 露光装置及び露光方法、並びにそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハステージの駆動方向によって発生する微小振動を適切に処理し、１つのウエハ内の露光精度を均一に保つ露光装置及び露光方法を提供する。
【解決手段】原版を保持する原版ステージと、基板を保持、及び移動可能とする基板ステージと、原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、基板ステージの位置を計測する位置計測手段と、該位置計測手段の計測値に基づいて、基板ステージの駆動を制御する制御手段と、を有し、ステップ・アンド・リピート方式によって原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、制御手段は、基板ステージが、基板を位置決めするために露光位置に向けて駆動する際、予め測定した、基板ステージの駆動方向による、目標位置、倍率、若しくは回転のうち、少なくとも１つのずれ量に基づいて、基板ステージの駆動位置の補正を実施する（Ｓ１０３〜Ｓ１０７）。
【選択図】図９

Description

本発明は、露光装置及び露光方法、並びにそれを用いたデバイスの製造方法に関するものである。

露光装置は、半導体デバイスや液晶表示装置等の製造工程であるリソグラフィ工程において、原版（レチクル、又はマスク）のパターンを、投影光学系を介して感光性の基板（表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレート等）に転写する装置である。例えば、半導体製造用の露光装置では、被処理基板であるウエハを保持、及び移動可能とするウエハステージが、微小ではあるが、駆動後に振動するという現象がある。近年、露光装置にナノメートルオーダーの高精度が求められる中で、微小とはいえウエハステージの振動が与える露光精度への影響は、無視できるものではない。

そこで、例えば、特許文献１は、ウエハステージの駆動によって発生する構造体の変形を補正する機構を有する露光装置を開示している。この露光装置を採用することにより、ウエハステージの駆動後に、ある程度振動の影響を低減させることが可能である。一方、ウエハに露光するグリッド毎に、オフセットを加算するという方法を用いた露光装置も存在する。この露光装置は、振動成分以外の要因、例えば、レンズの収差による影響補正等のウエハステージ自体とは関係のない要因も含め、グリッド毎に対して補正を行う。

特開２００１−４４１０９号公報

しかしながら、従来のウエハステージでは、ウエハを保持する以外の箇所に振動を計測するための機構を備えることを要し、また、ウエハステージを構成する部材の材質や重量の差分によって、駆動する方向により、発生する振動の幅や周期に違いが見られる。更には、特許文献１に示す露光装置では、ウエハステージの駆動後の振動は、ある程度抑えられるが、この振動を収束させるまでには、微細ながら時間がかかる。そこで、スループット向上のため、ウエハステージの駆動後、時間をかけて振動を収めた後に露光処理を実施するよりも、振動中に露光処理を実施する場合がある。その結果、露光時の駆動方向により、ウエハステージに現れるオフセット量（Ｓｈｉｆｔ、Ｍａｇ．、Ｒｏｔ．）には、違いが発生する。ここで、「Ｓｈｉｆｔ」は、目標位置に対するずれ量であり、「Ｍａｇ．」は、駆動時の倍率のずれ量であり、更に、「Ｒｏｔ．」は、駆動時の回転のずれ量である。一般的な露光装置において、ウエハに対してレチクルのパターンを転写する方法は、ウエハ上の転写が行われていない箇所にウエハステージを移動して転写を行った後、再び、ウエハ上の転写が行われていない箇所にウエハステージを移動して転写を行う。この場合、ウエハステージの移動に費やす時間、及び距離を短くするために、連続して同じ方向にウエハステージを移動させて、露光処理を行う方法が広く用いられている。したがって、駆動方向によりウエハステージに現れるオフセット量の違いは、１つのウエハ内の露光精度を不均一にする可能性がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、ウエハステージの駆動方向によって発生する微小振動を適切に処理し、１つのウエハ内の露光精度を均一に保つ露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、原版を保持する原版ステージと、基板を保持、及び移動可能とする基板ステージと、原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、基板ステージの位置を計測する位置計測手段と、該位置計測手段の計測値に基づいて、基板ステージの駆動を制御する制御手段と、を有し、ステップ・アンド・リピート方式によって原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、制御手段は、基板ステージが、基板を位置決めするために露光位置に向けて駆動する際、予め測定した、基板ステージの駆動方向による、目標位置、倍率、若しくは回転のうち、少なくとも１つのずれ量に基づいて、基板ステージの駆動位置の補正を実施する。

本発明によれば、基板ステージの駆動方向（ＸＹＺ方向）によって、それぞれ発生するずれ量（オフセット）に基づいて、基板ステージの駆動位置を補正するので、１つのウエハ内の露光精度を均一にすることが可能となる。

本発明の実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図である。 記憶装置に保存されるグリット情報の一例を示す図である。 グリット情報に基づく、ウエハ上のグリッド位置を示す概略図である。 露光順序を矢印で記したウエハの平面図である。 ウエハステージの駆動後、各軸に発生する振動の様子を示す図である。 第１実施形態に係るグリッドの位置を記したウエハを示す平面図である。 オフセット値を管理するメモリ情報の一例を示す図である。 コンソール部に表示されるオフセット値の入力画面である。 第１実施形態における露光処理の流れを示すフローチャート図である。 第２実施形態に係るグリッドの位置を記したウエハを示す平面図である。 オフセット値を管理するメモリ情報の一例を示す図である。 コンソール部に表示されるオフセット値の入力画面である。 第２実施形態における露光処理の流れを示すフローチャート図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の露光装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図である。本実施形態における露光装置は、半導体デバイス製造工程に使用される、被処理基板であるウエハに対して露光処理を施す装置であり、特に、ステップ・アンド・リピート方式を採用した走査型投影露光装置である。なお、以下の図において、投影光学系の光軸に平行にＺ軸を取り、該Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のウエハの走査方向にＹ軸を取り、該Ｙ軸に直交する非走査方向にＸ軸を取って説明する。露光装置１は、照明光学系２と、レチクル３を保持するレチクルステージ４と、投影光学系５と、ウエハ６を保持するウエハステージ７と、露光装置１の各構成要素を制御する制御部８とを備える。

照明光学系２は、不図示の光源部を備え、転写用の回路パターンが形成されたレチクル３を照明する装置である。光源部において、光源としては、例えば、レーザを使用する。使用可能なレーザは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長約１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザ等である。なお、レーザの種類は、エキシマレーザに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザを使用しても良いし、レーザの個数も限定されない。また、光源部にレーザが使用される場合、レーザ光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザをインコヒーレント化するインコヒーレント光学系を使用することが好ましい。更に、光源部に使用可能な光源は、レーザに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプ等のランプも使用可能である。

また、照明光学系２は、不図示であるが、レンズ、ミラー、ライトインテグレーター、及び絞り等を含む。一般に、内部の光学系は、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する。この場合、ライトインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ板を重ねることによって構成されるインテグレーター等を含む。なお、ライトインテグレーターは、光学ロッドや回折要素に置換される場合もある。また、開口絞りは、円形絞り、変形照明用の輪帯照明絞り、及び４重極照明絞り等として構成される。

レチクル３は、例えば、石英ガラス製の原版であり、転写されるべき回路パターンが形成されている。また、レチクルステージ４は、ＸＹ方向に移動可能な原版ステージであって、レチクル３を保持、及び位置決めするための装置である。走査露光を行う場合、レチクルステージ４は、Ｙ軸方向にスキャン駆動する。更に、レチクルステージ４は、移動鏡１０と、該移動鏡１０にレーザビームを投射し、その反射光を受光することによってレチクルステージ４の位置を検出するためのレーザ干渉計１１を有する。

投影光学系５は、照明光学系２からの露光光ＩＬで照明されたレチクル３上のパターンを所定倍率（例えば、１／４、若しくは１／５）でウエハ６上に投影露光する。投影光学系５としては、複数の光学要素のみから構成される光学系や、複数の光学要素と少なくとも一枚の凹面鏡とから構成される光学系（カタディオプトリック光学系）が採用可能である。若しくは、投影光学系５として、複数の光学要素と少なくとも一枚のキノフォーム等の回折光学要素とから構成される光学系や、全ミラー型の光学系等も採用可能である。

ウエハ６は、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、単結晶シリコン製の基板である。また、ウエハステージ７は、ＸＹＺ方向に移動可能な基板ステージであって、ウエハ６を保持、及び位置決めするための装置である。ウエハステージ７は、ウエハ６を吸着保持する保持部１５と、該保持部１５を支持する支持体１６とを有する。また、ウエハステージ７は、不図示であるが、支持体１６の鉛直方向上面に、空気ばねによるアクチュエータ部を備える。走査露光を行う場合、ウエハステージ７は、レチクルステージ４と同様、Ｙ軸方向にスキャン駆動する。なお、通常の走査露光の場合、レチクルステージ４及びウエハステージ７は、互いに逆方向にスキャン駆動する。一方、静止露光の場合、レチクルステージ４及びウエハステージ７は、露光中は共に駆動しない。更に、ウエハステージ７は、移動鏡１２と、該移動鏡１２にレーザビームを投射し、その反射光を受光することによってウエハステージ７の位置、及び振動を検出するためのレーザ干渉計（位置計測手段）１３を有する。更に、ウエハステージ７の上部（Ｚ軸上）には、ウエハステージ７のＺ軸に対する位置、及び振動を検出するレーザ干渉計１４を有する。

制御部８は、露光処理、及び、該露光処理に際してレチクル３やウエハ６の駆動等を実施するために、光学系やステージ系等の各構成要素を制御する制御手段である。制御部８は、本発明の露光方法をシーケンス、若しくはプログラムの形態で実施するものであり、磁気記憶装置やメモリ等で構成される記憶装置１７を備えたコンピュータ、及びシーケンサ等で構成される。また、制御部８は、ユーザーが各種動作命令を設定するためのコンソール部１８を備える。制御部８は、ＬＡＮ等のケーブルを介し、露光処理の開始（露光光ＩＬの出力）や、レチクルステージ４及びウエハステージ７の駆動等の指令を各構成要素に送信する。また、制御部８は、レチクルステージ４及びウエハステージ７の位置、及び振動の計測値を、各レーザ干渉計１１、１３、１４を介して集約する。この集約された各情報は、記憶装置１７に保存される。本実施形態では、制御部８は、記憶装置１７に予め保存、及び管理されているオフセット値（Ｓｈｉｆｔ、Ｍａｇ．、Ｒｏｔ．）を演算し、該オフセット値を加味した座標位置（目標位置）にウエハステージ７を駆動することが可能である。ここで、「Ｓｈｉｆｔ」は、目標位置に対するずれ量であり、「Ｍａｇ．」は、駆動時の倍率のずれ量であり、更に、「Ｒｏｔ．」は、駆動時の回転のずれ量である。なお、制御部８は、露光装置１本体と一体で構成されても良いし、若しくは、露光装置１本体の設置場所とは異なる場所に設置し、遠隔で制御するものであっても良い。

コンソール部１８では、ユーザーが、予めレシピ情報の入力を行う。図２は、入力されたレシピ情報に基づく、記憶装置１７に保存されるグリット情報（メモリ情報）の一例を示す概略図である。グリッド情報２０は、露光処理時にウエハステージ７が移動する位置である露光位置（ウエハステージ７の移動座標）２１と、どの方向からウエハステージ７の駆動が行われるかを示す駆動方向２２と、露光量２３との各情報を有する。なお、コンソール部１８は、露光装置１の稼動状況や、エラーが発生した場合の情報も表示する。

図３は、グリット情報２０に基づく、ウエハ６上の露光処理を実施するグリッドの位置（レイアウト）を示す概略図である。図３に示すように、グリッドは、例えば、ウエハ６上の座標（Ｘ、Ｙ）＝（―１００．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）に位置すると仮定する。ここで、実際に露光処理が実施される座標（露光位置Ｄ）は、ウエハステージ７上の座標で投影光学系５の直下にあり、（Ｘ、Ｙ）＝（０．０ｍｍ、０．０ｍｍ）で固定する。したがって、ウエハ６は、ウエハステージ７上に保持されているため、制御部８は、露光時には、ウエハステージ７を露光座標Ｄの下に移動させ、グリッドを移動させる必要がある。即ち、図３のグリッドを露光する場合、駆動目標座標は、ウエハステージ７上の座標で、（Ｘ、Ｙ）＝（１００．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）となる。結果的に、グリッド情報２０は、露光時にウエハステージ７が移動する露光位置２１を保持するため、露光位置２１としては、（Ｘ、Ｙ）＝（１００．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）の値が保持される。図２における駆動方向２２は、「上」は、Ｙ軸に対し−方向から＋方向に、「下」は、Ｙ軸に対し＋方向から−方向に、「左」は、Ｘ軸に対し＋方向から−方向に、「右」は、Ｘ軸に対し−方向から＋方向にウエハステージ７が移動後、露光処理を実施することを示す。即ち、ウエハステージ７は、あるグリッドを露光するために、露光座標Ｄの位置まで上下左右のいずれかの方向に移動する。

制御部８は、レシピ情報を記憶装置１７に保存する際、上記のように、ウエハ６上の露光処理を実施する位置をウエハステージ７の駆動座標に変換し、露光位置２１として再度保存する。通常、露光レイアウトであるレシピ情報は、複数のグリッドから形成される。したがって、制御部８は、レシピ情報の保存の際、複数のグリッド１つ１つに対して、複数のグリッド情報２０の生成を行う。

次に、本実施形態に係る露光装置１の基本動作について説明する。図４は、レチクル３上のパターンをウエハ６上に転写する露光順序を矢印で記したウエハ６を示す概略図（平面図）である。露光装置１は、パターン（例えば、回路図等）をグリッドＧとし、ウエハ６に対して転写する。通常、露光装置１は、１つのグリッドＧを転写した後、図４に示す矢印のように、ウエハステージ７をＸ、Ｙ軸にそれぞれ移動させ、繰返し転写を行う。なお、厳密には、ウエハステージ７は、Ｚ軸に対しても駆動しているが、ここでは不図示とする。このようなウエハステージ７の移動において、ウエハステージ７では、駆動後、微小振動が発生する。図５は、ウエハステージ７の駆動後、ＸＹＺの各軸に発生する振動の様子を模式的に示した図である。図５の各図において、縦軸は、発生した振動の振幅Ｆ（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）であり、各軸の中心を０とし、上方向がプラス側、下方向がマイナス側の振動である。一方、横軸は、時間Ｔである。図５に示すように、ウエハステージ７の振幅（振動）は、一般的な物理原則に従い、時間が経過するにつれて収束する。ここで、駆動方向によりウエハステージに現れるオフセット量に違いが生じていない場合、即ち、理論上の振動は、図５（ａ）に示すように、ＸＹＺの各軸において、ステージ座標の中心位置に対して、ずれが生じない。しかしながら、通常、駆動方向によりウエハステージ７に現れるオフセット量に違いが生じるので、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ＸＹＺの各軸では、ステージ座標の中心位置に対して、ずれが生じる。そこで、以下に、露光装置１が、微小振動の中心位置をステージ座標の中心位置に合わせるように、ウエハステージ７の駆動位置を補正する方法について説明する。

本実施形態では、露光装置１が、ウエハステージ７の駆動方向に対してオフセット値を適用し、ウエハステージ７の駆動位置を補正する場合について説明する。まず、本実施形態において適用するウエハ６上のグリット位置について説明する。図６は、ウエハ６上の露光対象となるグリッドＧ１、Ｇ２の位置をそれぞれ示した平面図である。なお、図６における座標は、図３に示すウエハ６上の座標に対応する。グリッドＧ１、Ｇ２を座標で示すと、グリットＧ１は、（Ｘ、Ｙ）＝（−１５０．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）であり、グリットＧ２は、（Ｘ、Ｙ）＝（−１００．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）である。ここで、グリットＧ１は、グリットＧＳの露光処理後に露光されるグリッドであり、グリットＧＳの座標は、（Ｘ、Ｙ）＝（−１５０．０ｍｍ、１５０．０ｍｍ）である。グリットＧ１の露光に際し、ウエハステージ７は、露光位置Ｄに対して上に移動する。また、グリットＧ２は、グリットＧ１の露光処理後に露光されるグリッドであり、グリットＧ２の露光に際し、ウエハステージ７は、露光位置Ｄに対して右に移動する。即ち、グリットＧ１に設定された駆動方向２２は、「上」（Ｙ軸に対して＋方向）であり、一方、グリットＧ２に設定された駆動方向２２は、右（Ｘ軸に対して＋方向）である。なお、この場合、グリットＧ１、Ｇ２の露光量２３の設定値は、共に５００Ｊ／ｍ^２とする。

次に、ウエハステージ７の駆動方向に対して発生した微小振動に起因する位置ずれを集約し、最終的に、グリッド露光時においてウエハステージ７の駆動座標に加算するオフセット値（補正値）を管理するメモリの状態について説明する。図７は、記憶装置１７に保存されたメモリ情報（メモリ領域）の一例を示す概略図である。メモリ領域７０は、ウエハステージ７の駆動方向が、「上」の場合に加えるオフセット値７１、「下」の場合に加えるオフセット値７２、「左」の場合に加えるオフセット値７３、及び、「右」の場合に加えるオフセット値７４を有する。

図８は、コンソール部１８に表示されるオフセット値の入力画面である。ユーザーは、入力画面８０において、ウエハステージ７の駆動方向が「上」の場合の、Ｘ方向のオフセット値を入力部８１に、一方、Ｙ方向のオフセット値を入力部８２に入力する。同様に、ユーザーは、駆動方向が「下」の場合、Ｘ方向の値を入力部８３、Ｙ方向の値を入力部８４に、「左」の場合、Ｘ方向の値を入力部８５、Ｙ方向の値を入力部８６に、更に、「右」の場合、Ｘ方向の値を入力部８７、Ｙ方向の値を入力部８８に入力する。次に、ユーザーは、オフセット値の入力後、Ｓａｖｅ（登録）ボタン８９を押下することで、記憶装置１７のオフセット管理のメモリ領域７０に入力値を記憶させる。ここで、入力する各オフセット値は、ユーザーが、予めウエハステージ７の駆動動作時に測定し、取得する。この場合、入力されるオフセット値には、「Ｓｈｉｆｔ」、「Ｍａｇ．」、「Ｒｏｔ．」の各ずれ量が含まれる。なお、露光装置１に、ウエハステージ７の駆動指令と対比させて目標位置とのずれを算出し、自動でオフセット値を取得するような装置を設置する構成もあり得る。

次に、本実施形態の露光装置における、ウエハ６上のグリットを露光する露光処理の流れについて説明する。図９は、露光処理の流れを示すフローチャート図である。まず、制御部８は、露光開始の指示を受けると（ステップＳ１０１）、記憶装置１７から露光対象のグリッド情報２０を取得する（ステップＳ１０２）。次に、制御部８は、ウエハステージ７の現在位置をレーザ干渉計１３、１４から取得し、ステップＳ１０２において取得したウエハステージ７の露光位置２１に基づいて、現在位置から露光に必要なウエハステージ７の駆動距離（Ｘ、Ｙ）を算出する。更に、ステップＳ１０３では、制御部８は、露光対象となるグリッドに対してウエハステージ７がどの方向から駆動されるかという情報を駆動方向２２から取得し、取得された駆動方向２２の設定値に基づいて、処理を分岐する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、取得された駆動方向２２が「上」である場合は、制御部８は、駆動方向が「上」の場合のオフセット値７１を、算出した駆動距離に加算し、最終的なウエハステージ７の駆動位置を算出する補正を実施する（ステップＳ１０４）。ここで、制御部８は、算出した駆動位置情報をグリッド情報の露光位置２１として記憶装置１７に保存する。同様に、ステップＳ１０３において、取得された駆動方向２２が「下」である場合、制御部８は、駆動方向が「下」の場合のオフセット値７２を、算出した駆動距離に加算し、最終的なウエハステージ７の駆動位置を算出する補正を実施する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０３において、取得された駆動方向２２が「左」である場合、制御部８は、駆動方向が「左」の場合のオフセット値７３を、算出した駆動距離に加算し、最終的なウエハステージ７の駆動位置を算出する補正を実施する（ステップＳ１０６）。更に、ステップＳ１０３において、取得された駆動方向２２が「右」である場合、制御部８は、駆動方向が「右」の場合のオフセット値７４を、算出した駆動距離に加算し、最終的なウエハステージ７の駆動位置を算出する補正を実施する（ステップＳ１０７）。以上、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が、取得したオフセット値を、算出した駆動距離に加算する加算工程である。この加算工程の処理が終了した後、制御部８は、算出した露光位置２１にウエハステージ７を移動させ（ステップＳ１０８）、露光処理を実施し（ステップＳ１０９）、露光対象のグリッドの露光処理を終了する（ステップＳ１１０）。以上、ステップＳ１０３に示すグリット情報２０から駆動方向２２を取得する工程と、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７に示す加算工程とが、本実施形態の特徴となる補正工程である。

次に、図６におけるグリッドＧ１を露光する場合を例に、ウエハステージ７の最終的な露光位置の算出について説明する。ステップＳ１０２において、制御部８が取得するグリッドＧ１のグリット情報２０は、図６の例を用いると、露光位置２１が、（Ｘ、Ｙ）＝（−１５０．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）で、駆動方向２２が、「上」である。また、ステップＳ１０３において、制御部８が取得するウエハステージ７の現在位置は、グリットＧＳの座標である（Ｘ、Ｙ）＝(−１５０．０ｍｍ、１５０．０ｍｍ)である。即ち、ウエハステージ７の駆動距離は、（Ｘ、Ｙ）＝(０ｍｍ、５０ｍｍ)となる。次に、制御部８は、ステップＳ１０３において、駆動方向として「上」を選択するので、引き続き、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４において、制御部８は、図７の例に示す駆動方向が「上」の場合のオフセット値（Ｘ、Ｙ）＝（１．０ｎｍ、−１．０ｎｍ）を、算出した駆動距離（０ｍｍ、５０ｍｍ）に加算し、（Ｘ、Ｙ）＝（１．０ｎｍ、４９９９９９９９．０ｎｍ）の値を得る。制御部８は、この値をウエハステージ７の位置に加算し、補正後の露光位置２１（Ｘ、Ｙ）＝（−１４９９９９９９９．０ｎｍ、１９９９９９９９９．０ｎｍ）を得て、この値を、最終的な露光位置とする。

同様に、図６におけるグリッドＧ２を露光する場合は、ステップＳ１０２において、制御部８が取得するグリッドＧ２のグリット情報２０は、露光位置２１が、（Ｘ、Ｙ）＝（−１００．０ｍｍ、２００．０ｍｍ）で、駆動方向２２が、「右」である。また、この場合、ステップＳ１０３において、制御部８が取得するウエハステージ７の現在位置は、グリットＧ１の最終座標である（Ｘ、Ｙ）＝（−１４９９９９９９９．０ｎｍ、１９９９９９９９９．０ｎｍ）である。即ち、ウエハステージ７の駆動距離は、（Ｘ、Ｙ）＝（４９９９９９９９．０ｎｍ、１．０ｎｍ）である。次に、制御部８は、ステップＳ１０３において、駆動方向として「右」を選択するので、引き続き、ステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７において、制御部８は、図７の例に示す駆動方向が「右」の場合のオフセット値（Ｘ、Ｙ）＝（０．０ｎｍ、−２．０ｎｍ）を、算出した駆動距離に加算し、（Ｘ、Ｙ）＝（４９９９９９９９．０ｎｍ、１．０ｎｍ）の値を得る。制御部８は、この値をウエハステージ７の位置に加算し、補正後の露光位置２１（Ｘ、Ｙ）＝（−１０００００００．０ｎｍ、１９９９９９９９９．０ｎｍ）を得て、この値を、最終的な露光位置とする。

以上のように、本発明は、ステップＳ１０３に示す駆動方向２２を取得する工程と、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７に示す、ウエハステージ７の駆動方向による加算工程とからなる補正工程により、ウエハステージ７の駆動位置を補正する。これにより、本発明の露光装置１は、最終的な露光位置をより正確に導き出すことが可能となり、結果的に、１つのウエハ内の露光精度を均一にすることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る露光装置について説明する。第１の実施形態において、露光装置は、ウエハステージ７の駆動方向に対してオフセット値を適用して駆動位置を補正したが、これに対して、本実施形態の特徴は、露光装置が、ウエハステージ７の駆動方向に対して一次関数を適用して駆動位置を補正する点にある。なお、本実施形態の露光装置の構成は、第１の実施形態と同一であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。

まず、本実施形態において適用するウエハ６上のグリット位置について説明する。図１０は、ウエハ６上の露光対象となるグリッドＧ３、Ｇ４の位置をそれぞれ示した平面図である。なお、図１０における座標は、図３に示すウエハ６上の座標に対応する。グリッドＧ３、Ｇ４を座標で示すと、グリットＧ３は、（Ｘ、Ｙ）＝（１００．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）であり、グリットＧ４は、（Ｘ、Ｙ）＝（５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）である。ここで、グリットＧ３は、グリットＧＶの露光処理後に露光されるグリッドであり、グリットＧＶの座標は、（Ｘ、Ｙ）＝（１５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）である。これに対して、グリットＧ４は、グリットＧ３の露光処理後に露光されるグリッドである。この場合、駆動方向２２は、グリッドＧＶから駆動されるので各自「左」である。更に、グリッドＧＶは、グリッドＧＴの露光処理後に露光されるグリッドである。ここで、グリットＧＶの駆動方向２２の設定値は、「下」であり、グリットＧＶは、既に、後述する処理により補正された後の座標を有するものとする。なお、この場合、グリットＧ３、Ｇ４の露光量２３の設定値は、共に５００Ｊ／ｍ^２とする。

次に、オフセット値（Ｓｈｉｆｔ、Ｍａｇ．、Ｒｏｔ．）がずれた場合に、制御部８が目標位置の演算に用いる補正式について説明する。[数１]は、記憶装置１７に保存された、オフセット値を補正するための補正式である。但し、[数１]において、（Ｐｘ、Ｐｙ）は、補正後の座標であり、βｘは、Ｘ軸の倍率のずれ量（Ｍａｇ．Ｘ）であり、θｘは、Ｘ軸の回転のずれ量（Ｒｏｔ．Ｘ）であり、更に、Ｓｘは、Ｘ軸のずれ量（Ｓｈｉｆｔ Ｘ）である。同様に、βｙは、Ｙ軸の倍率のずれ量（Ｍａｇ．Ｙ）であり、θｙは、Ｙ軸の回転のずれ量（Ｒｏｔ．Ｙ）であり、Ｓｙは、Ｙ軸のずれ量（Ｓｈｉｆｔ Ｙ）である。即ち、[数１]の補正式は、ＸＹ方向における駆動距離の変数を導入する一次関数である。

次に、ウエハステージ７の駆動方向に対して発生した微小振動に起因する位置ずれを集約するための、[数１]に適用するオフセット変数を管理するメモリの状態について説明する。図１１は、記憶装置１７に保存されたメモリ情報（メモリ領域）の一例を示す概略図である。メモリ領域１１０は、ウエハステージ７の駆動方向が、「上」の場合に加えるオフセット値１１１、「下」の場合に加えるオフセット値１１２、「左」の場合に加えるオフセット値１１３、及び、「右」の場合に加えるオフセット値１１４を有する。各オフセット値１１１〜１１４は、Ｍａｇ．Ｘ[ｐｐｍ]、Ｒｏｔ．Ｘ[ｐｐｍ]、Ｓｈｉｆｔ Ｘ[ｎｍ]、Ｍａｇ．Ｙ[ｐｐｍ]、Ｒｏｔ．Ｙ[ｐｐｍ]、Ｓｈｉｆｔ Ｙ[ｎｍ]の各設定値を有する。

図１２は、コンソール部１８に表示されるオフセット値の入力画面である。入力画面１２０において、ユーザーは、ウエハステージ７の駆動方向に基づいて、オフセットの各設定値を入力する。例えば、駆動方向が「上」の場合、ユーザーは、Ｍａｇ．Ｘを入力部１２１に、Ｍａｇ．Ｙを入力部１２２に、Ｒｏｔ．Ｘを入力部１２３に、Ｒｏｔ．Ｙを入力部１２４に、Ｓｈｉｆｔ Ｘを入力部１２５に、更に、Ｓｈｉｆｔ Ｙを入力部１２６に入力する。同様に、ユーザーは、駆動方向が「下」、「左」、及び「右」の場合も、入力画面１２０内の各入力部にオフセット値を入力することが可能である。次に、ユーザーは、オフセット値の入力後、Ｓａｖｅ（登録）ボタン１４５を押下することで、記憶装置１７のオフセット管理のメモリ領域１２０に入力値を記憶させる。ここで、第１の実施形態と同様に、入力する各オフセット値は、ユーザーが、予めウエハステージ７の駆動動作時に測定し、取得する。

次に、本実施形態の露光装置における、ウエハ６上のグリットを露光する露光処理の流れについて説明する。図１３は、露光処理の流れを示すフローチャート図である。まず、制御部８は、露光開始の指示を受けると（ステップＳ２０１）、記憶装置１７から露光対象のグリッド情報２０を取得する（ステップＳ２０２）。ここで、記憶装置１７は、露光対象のグリッドの駆動方向２２が、前回露光したグリッドと同一方向の駆動であるかを確認するための、前回露光したグリッドの駆動方向を保持するメモリ領域Ｔを有する。そこで、次に、制御部８は、露光対象のグリッドの駆動方向２２が、メモリ領域Ｔと同一であるかを判断する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３において、制御部８は、駆動方向と同一でない（Ｎｏ）と判断した場合、露光対象であるグリッドの駆動方向２２をメモリ領域Ｔに保存する（ステップＳ２０４）。ここで、制御部８は、ウエハステージ７の現在位置をレーザ干渉計１３、１４から取得し、取得した座標を、駆動距離を算出する基準となる座標（基準座標Ｐ）とするため、記憶装置１７に保存する。次に、制御部８は、基準座標Ｐと、グリッドの露光位置２１に基づいて、ウエハステージ７の駆動量（Ｘ、Ｙ）を算出する（ステップＳ２０５）。

一方、ステップＳ２０３において、制御部８は、駆動方向と同一である（Ｙｅｓ）と判断した場合、次の露光処理のために、露光対象のグリッドの駆動方向２２をメモリ領域Ｔに再度保存する（ステップＳ２０６）。次に、制御部８は、駆動距離と、グリッドの露光位置２１に基づいて、基準座標Ｐからのウエハステージ７の駆動量（Ｘ、Ｙ）を算出する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０５、又はＳ２０７の終了後、次に、制御部８は、露光対象のグリッドがどの方向から駆動するかという情報を駆動方向２２から取得し、取得した駆動方向に基づいて、処理を分岐する（ステップＳ２０８）。まず、ステップＳ２０８において、駆動方向２２が「上」である場合、制御部８は、ステップＳ２０５、又はＳ２０７で算出した駆動距離と、[数１]の補正式と、図１１に示すオフセット値とに基づいて、基準座標Ｐを基準とした補正を加えた駆動距離を算出する。次に、制御部８は、基準座標Ｐに、算出した駆動距離を加算し、ウエハステージ７の最終的な露光位置２１として、記憶装置１７に保存する（ステップＳ２０９）。一方、制御部８は、ステップＳ２０８において取得した駆動方向２２が「下」、「左」、若しくは「右」である場合も上記と同様の処理を実施する（ステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２）。以上、ステップＳ２０９〜Ｓ２１２が、取得したオフセット値を、算出した駆動距離に加算する加算工程である。この加算工程の処理が終了した後、制御部８は、算出した露光位置２１にウエハステージ７を移動させ（ステップＳ２１３）、露光処理を実施し（ステップＳ２１４）、露光対象のグリッドの露光処理を終了する（ステップＳ２１５）。以上、ステップＳ２０３に示す露光対象のグリッドの駆動方向２２を、メモリ領域Ｔ内のものと比較判断する工程から、ステップＳ２０９〜Ｓ２１２に示す加算工程までが、本実施形態の特徴となる補正工程である。

次に、図１０におけるグリッドＧ３を露光する場合を例に、ウエハステージ７の最終的な露光位置の算出について説明する。なお、グリットＧ３は、グリットＧＶの露光処理後に露光されるが、この場合、グリッドＧＶの駆動方向の情報（メモリ領域Ｔ）は、「下」である。まず、制御部８は、露光開始後、ステップＳ２０２において、露光対象のグリッドＧ３の情報２０を取得する。次に、制御部８は、ステップＳ２０３において、前回の露光したグリッドと同一方向の駆動であるかを確認する。ここで、記憶装置１７のメモリ領域Ｔに予め保存されているメモリ情報（この場合、「下」）と、グリットＧ３の駆動方向の情報（この場合、「左」)とは一致しないので、制御部８は、ステップＳ２０４に処理を移行する。ステップＳ２０４において、制御部８は、再度、メモリ領域Ｔの駆動方向に「左」と保存する。ここで、制御部８は、ウエハステージ７の現在位置（グリットＧＶ（Ｘ、Ｙ）＝（１５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ））を、レーザ干渉計１３、１４から取得し、基準座標Ｐ（Ｘ、Ｙ）＝（１５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）として記憶装置１７に保存する。次に、ステップＳ２０５において、制御部８は、基準座標ＰからグリットＧ３の露光位置２１（Ｘ、Ｙ）＝（１００．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）までの駆動量（駆動距離（Ｘ、Ｙ）＝（−５０ｍｍ、０ｍｍ)）を算出する。

次に、制御部８は、ステップＳ２０８において、露光対象のグリッドがどの方向から駆動するかを駆動方向２２から取得するが、この場合、「左」であるので、ステップＳ２１１に移行する。ステップＳ２１１において、制御部８は、ステップＳ２０５にて算出した駆動量と、[数１]と、図１１における「左」のオフセット値に基づいて、露光処理を実施するための補正を加えた駆動位置を算出する。この場合、補正を加えた駆動位置は、次式のように表される。

Ｘ＝（Ｘ＋βｘ×Ｘ−θｙ×Ｙ）−Ｓｘ
＝−５０００００００．０＋０．５−０．０−２．０
＝−５００００００１．５[ｎｍ]
Ｙ＝（θｘ×Ｘ＋Ｙ＋βｙ×Ｙ）−Ｓｙ
＝０．５＋０．０＋０．０＋１．０
＝１．５[ｎｍ]

次に、制御部８は、基準座標Ｐに、補正を加えた駆動位置を加算し、最終的な露光位置２１を算出する。即ち、この場合、最終的な露光位置２１は、（Ｘ、Ｙ）＝（９９９９９９９８．５ｎｍ、−１９９９９９９９８．５ｎｍ）となる。そして、制御部８は、算出した最終的な露光位置２１に基づいて、ウエハステージ７を駆動し、グリットＧ３に対する露光処理を実施する。

次に、図１０におけるグリッドＧ４を露光する場合を例に、ウエハステージ７の最終的な露光位置の算出について説明する。なお、グリットＧ４は、グリットＧ３の露光処理後に露光されるが、この場合、グリッドＧ３の駆動方向の情報（メモリ領域Ｔ）は、「左」である。まず、制御部８は、露光開始後、ステップＳ２０２において、露光対象のグリッドＧ４の情報２０を取得する。次に、制御部８は、ステップＳ２０３において、前回の露光したグリッドと同一方向の駆動であるかを確認する。ここで、記憶装置１７のメモリ領域Ｔに予め保存されているメモリ情報（この場合、「左」）と、グリットＧ４の駆動方向の情報（この場合、「左」)とは一致するので、制御部８は、ステップＳ２０６に処理を移行する。ステップＳ２０６において、制御部８は、再度、メモリ領域Ｔの駆動方向に「左」と保存する。次に、制御部８は、ステップＳ２０７において、基準位置Ｐ（Ｘ、Ｙ）＝（１５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）から、グリットＧ４の露光位置２１（Ｘ、Ｙ）＝（５０．０ｍｍ、−２００．０ｍｍ）への駆動量を算出する。この場合、駆動量（駆動距離）は、（Ｘ、Ｙ）＝（−１００ｍｍ、０ｍｍ）である。

次に、制御部８は、ステップＳ２０８において、露光対象のグリッドがどの方向から駆動するかを駆動方向２２から取得するが、この場合、「左」であるので、ステップＳ２１１に移行する。ステップＳ２１１において、制御部８は、ステップＳ２０７にて算出した駆動量と、[数１]と、図１１における「左」のオフセット値に基づいて、露光処理を実施するための補正を加えた駆動位置を算出する。この場合、補正を加えた駆動位置は、次式のように表される。

Ｘ＝（Ｘ＋βｘ×Ｘ−θｙ×ｙ）−Ｓｘ
＝−１００００００００．０＋１．０−０．０−２．０
＝−１０００００００１．０[ｎｍ]
Ｙ＝（θｘ×Ｘ＋Ｙ＋βｙ×Ｙ）−Ｓｙ
＝１．０＋０．０＋０．０＋１．０
＝２．０[ｎｍ]

次に、制御部８は、基準座標Ｐに、補正を加えた駆動位置を加算し、最終的な露光位置２１を算出する。即ち、この場合、最終的な露光位置２１は、（Ｘ、Ｙ）＝（４９９９９９９９．０ｎｍ、−１９９９９９９９８．０ｎｍ）となる。そして、制御部８は、算出した最終的な露光位置２１に基づいて、ウエハステージ７を駆動し、グリットＧ３に対する露光処理を実施する。

以上のように、本発明は、露光対象のグリッドの駆動方向２２を、メモリ領域Ｔ内のものと比較判断する工程から、ウエハステージ７の駆動方向による加算工程までの各工程からなる補正工程により、ウエハステージ７の駆動位置を補正する。これにより、本発明の露光装置１は、最終的な露光位置をより正確に導き出すことが可能となり、結果的に、１つのウエハ内の露光精度を均一にすることが可能となる。

（デバイスの製造方法）
次に、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。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。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、第１の実施形態では、オフセットとして「Ｓｈｉｆｔ」、「Ｍａｇ．」、「Ｒｏｔ．」の各設定値をまとめて補正を実施するが、本発明は、各オフセット値を個別に採用しても実施可能である。また、１つのグリッドに対して、駆動方向によるオフセット値を用いるだけでなく、図４に示す最上段のグリッド行のように駆動方向が連続している場合は、前のグリッドで適用した補正値を更に加えて補正しても良い。例えば、図９におけるステップＳ１０４〜Ｓ１０７において駆動距離に加算する値に補正値を加える際に、前のグリッドで補正したオフセット値も加える。これにより、ウエハステージ７の駆動方向が連続して同じ場合、前のグリッドを露光する時点でウエハステージ７にオフセット分のずれが発生している場合があるので、更に正確な補正が可能となる。更に、図７に示すメモリ領域７０は、第１実施形態に係る補正処理に使用されるが、予めウエハステージ７の駆動距離に合わせた複数のオフセットを記憶装置１７に保存しておくことで、加算するオフセット値を変更しても良い。即ち、駆動距離が異なると、振動の発生量も異なり、結果的に補正すべきオフセット値が異なる場合がある。そこで、記憶装置１７内に複数のメモリ領域７０を存在させ、制御部８が、図９のステップＳ１０４〜Ｓ１０７において、採用するオフセットを適宜決定するように制御することで、更に正確な補正が可能となる。

また、例えば、第２の実施形態では、補正式として一次関数を用いたが、高次の多項式を用いても良い。[数２]は、第２の実施形態に採用可能な多項式の一例である。ここで、βｘ^２、θｘ^２、βｙ^２、θｙ^２の各値は、別途オフセット値(変数値)が入力される。

更に、本発明は、ウエハステージ７の駆動方向を、「上下左右」のみならず、「右上、左上、右下、左下」の斜め方向を加えても適用可能である。この場合、斜め方向のオフセット値を管理するメモリ領域、及び図９（若しくは、図１３）のフローチャートに斜め方向の処理を加えれば良い。

１ 露光装置
６ 基板
７ 基板ステージ
８ 制御部
１３ レーザ干渉計
１４ レーザ干渉計

Claims (8)

1. 原版を保持する原版ステージと、基板を保持、及び移動可能とする基板ステージと、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記基板ステージの位置を計測する位置計測手段と、該位置計測手段の計測値に基づいて、前記基板ステージの駆動を制御する制御手段と、を有し、ステップ・アンド・リピート方式によって前記原版のパターンを前記基板に露光する露光装置であって、
   前記制御手段は、前記基板ステージが、前記基板を位置決めするために露光位置に向けて駆動する際、予め測定した、前記基板ステージの駆動方向による、目標位置、倍率、若しくは回転のうち、少なくとも１つのずれ量に基づいて、前記基板ステージの駆動位置の補正を実施することを特徴とする露光装置。
2. 前記制御手段は、前記基板ステージの駆動方向による補正値を、前記基板ステージの駆動座標に加算することで前記駆動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. 前記補正値は、前記ずれ量に基づいて取得する値であることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記補正値は、予め設定した、前記ずれ量を変数とする補正式を用いて算出することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
5. 前記補正式は、一次関数、若しくは、高次の多項式であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 原版を保持する原版ステージと、基板を保持、及び移動可能とする基板ステージと、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記基板ステージの位置を計測する位置計測手段と、該位置計測手段の計測値に基づいて、前記基板ステージの駆動を制御する制御手段と、を有し、ステップ・アンド・リピート方式によって前記原版のパターンを前記基板に露光する露光方法であって、
   前記制御手段が、前記基板ステージが前記基板を位置決めするために露光位置に向けて駆動する際、予め測定した、前記基板ステージの駆動方向による、目標位置、倍率、若しくは回転のうち、少なくとも１つのずれ量に基づいて、前記基板ステージの駆動位置を補正する補正工程を有することを特徴とする露光方法。
7. 前記補正工程は、更に、前記制御手段が、前記基板ステージの駆動方向による補正値を前記基板ステージの駆動座標に加算する加算工程を有することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
8. 請求項１に記載の露光装置、若しくは、請求項６に記載の露光方法を用いて基板を露光する工程と、
   前記基板を現像する工程と、
   を有することを特徴とするデバイスの製造方法。

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