JP2013246258A - 焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置 - Google Patents

焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置 Download PDF

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Abstract

【課題】露光装置の投影システムが有する焦点位置調整機構の補正量を求める際の手間及び時間を軽減できる焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置を提供すること。
【解決手段】この焦点位置補正方法は、露光装置の基板ステージの基板保持面に保持された所定基板の表面の位置に関する第１位置情報を求める基板位置情報検出工程（ステップＳ１０１）と、第１位置情報に基づいて求めた所定平面の第２位置情報を第１位置情報から除去して、露光装置が有する投影システムの焦点位置調整機構の補正量を求める補正量演算工程（ステップＳ１０２）と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置に関する。
液晶表示デバイス及び半導体デバイス等の各種デバイスは、マスク等に設けられたパターンを感光基板に転写するフォトリソグラフィ工程を利用して製造されている。フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、露光時においてマスク等に設けられたパターンを感光基板に投影するための投影光学系の焦点位置を調整する。焦点位置を調整する技術としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
特開２００３−３０９３５０号公報
投影光学系の焦点位置を調整する場合、基板を露光した後に現像し、その結果に基づいて投影光学系が有する焦点位置調整機構の補正量を求める方法がある。この方法は、手間と時間とを要する。本発明の態様は、露光装置の投影光学系が有する焦点位置調整機構の補正量を求める際の手間及び時間を軽減できる焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に従えば、露光装置の基板ステージの基板保持面に保持された所定基板の表面の位置に関する第１位置情報を求めることと、前記第１位置情報に基づいて求めた所定平面の位置に関する第２位置情報を前記第１位置情報から除去して、前記露光装置が有する投影システムの焦点位置調整機構の補正量を求めることと、を含む焦点位置補正方法が提供される。
本発明の第２の態様に従えば、基板に露光光を照射して、マスクに形成されたパターンの像を前記基板に投影露光する際に、上述した焦点位置補正方法を用いて求めた、前記投影システムの前記焦点位置調整機構の補正量に基づき、前記焦点位置調整機構を制御する露光方法が提供される。
本発明の第３の態様に従えば、上述した露光方法を用いて基板を露光することと、露光された前記基板を現像して、転写された前記パターンに対応する露光パターン層を形成することと、前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の第４の態様に従えば、基板に露光光を照射して、マスクに形成されたパターンの像を前記基板に投影露光する投影システムと、基板保持面に前記基板を保持するとともに、前記投影システムから出射される露光光の投影領域に対して基板を走査方向に移動させる基板ステージと、前記基板保持面に保持された前記基板の表面の位置を少なくとも計測する基板側計測システムと、前記基板側計測システムが計測した所定基板の計測結果に基づいて前記所定基板の表面の位置に関する第１位置情報を求め、前記第１位置情報に基づいて求めた所定平面の位置に関する第２位置情報を前記第１位置情報から除去して、前記投影システムが有する焦点位置調整機構の補正量を求め、前記補正量に基づいて前記焦点位置調整機構を制御する制御装置と、を含む露光装置が提供される。
本発明の態様によれば、露光装置の投影光学系が有する焦点位置調整機構の補正量を求める際の手間及び時間を軽減できる焦点位置補正方法、露光方法、デバイス製造方法及び露光装置を提供することができる。
図１は、実施形態１に係る露光装置の斜視図である。 図２は、実施形態１に係る露光装置を走査方向側から見た図である。 図３は、実施形態１に係る露光装置の側面図である。 図４は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の工程を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程の詳細を示すフローチャートである。 図６−１は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。 図６−２は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。 図６−３は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。 図７は、基板位置情報検出工程で求められた第１基準基板位置情報を示す概念図である。 図８−１は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。 図８−２は、基板位置情報検出工程で求められた第２基準基板位置情報を示す概念図である。 図９は、第１基準基板位置情報と第２基準基板位置情報とを合成した状態を示す概念図である。 図１０は、基板位置情報検出工程で求められた基準基板位置情報を示す概念図である。 図１１は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の補正量演算工程の詳細を示すフローチャートである。 図１２は、基準基板位置情報ＤＰＢを基板Ｐの露光対象領域に分割した状態を示す模式図である。 図１３は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の補正量演算工程を説明するための図である。 図１４は、所定の平面の平面位置情報を説明するための模式図である。 図１５は、基準基板位置情報から平面位置情報ＩＶＰを除去する処理を説明するための図である。 図１６−１は、基準基板位置情報から平面位置情報を除去した結果を露光対象領域毎に示した図である。 図１６−２は、基準基板位置情報から平面位置情報を除去した結果を露光対象領域毎に示した図である。 図１６−３は、基準基板位置情報から平面位置情報を除去した結果を露光対象領域毎に示した図である。 図１６−４は、基準基板位置情報から平面位置情報を除去した結果を露光対象領域毎に示した図である。 図１７は、本実施形態に係るデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に記載の実施形態により本発明が限定されるものではない。
（実施形態１）
本実施形態に係る露光装置は、照明光学系及び投影光学系に対して感光基板（以下、適宜、基板という）を移動（走査）させつつ、基板にマスクのパターン（マスクパターン）を露光する走査型の露光装置である。以下においては、適宜、図に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を設定し、これらの３軸からなるＸＹＺ直交座標系を参照しつつ説明する。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向は、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と表現する。
＜露光装置の概要＞
図１は、実施形態１に係る露光装置ＥＸの斜視図である。図２は、実施形態１に係る露光装置ＥＸを走査方向側から見た図である。図３は、実施形態１に係る露光装置ＥＸの側面図である。本実施形態において、露光装置ＥＸは、マスクＭと基板（感光基板）Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光ＥＬで基板Ｐを走査露光するステップ・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）である。露光装置ＥＸはこのようなものに限定されず、例えば、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）であってもよい。
露光装置ＥＸは、マスクステージ１と、基板ステージ２と、マスクステージ駆動システム３と、基板ステージ駆動システム４と、照明システムＩＳと、投影システムＰＳと、制御装置５とを備えている。また、露光装置ＥＸは、ボディ１３を備えている。ボディ１３は、ベースプレート１０と、第１コラム１１と、第２コラム１２とを有する。ベースプレート１０は、例えばクリーンルーム内の支持面（例えば床面）ＦＬ上に防振台ＢＬを介して配置される。第１コラム１１は、ベースプレート１０上に配置される。第２コラム１２は、第１コラム１１上に配置される。ボディ１３は、投影システムＰＳ、マスクステージ１及び基板ステージ２のそれぞれを支持する。投影システムＰＳは、定盤１４を介して第１コラム１１に支持される。マスクステージ１は、第２コラム１２に対して移動可能に支持される。基板ステージ２は、ベースプレート１０に対して移動可能に支持される。
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスのパターンが形成されたレチクルを含む。基板Ｐは、基材と、その基材の表面に形成された感光膜（塗布された感光剤）とを含む。基材は、大型のガラスプレートを含み、その外径、一辺の長さ又は対角長（対角線の長さ）は、例えば５００ｍｍ以上である。本実施形態においては、一例として、基板Ｐの基材の一辺が約２０００ｍｍの矩形形状のガラスプレートを用いる。
露光装置ＥＸは、照明光学系としての照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７を複数個（本実施形態では７個）有する照明システムＩＳと、投影光学系としての投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７を複数個（本実施形態では７個）有する投影システムＰＳとを備える。なお、照明モジュール及び投影モジュールの数は７個に限定されず、例えば、照明システムＩＳが照明モジュールを１１個有し、投影システムＰＳが投影モジュールを１１個有してもよい。
照明システムＩＳは、超高圧水銀ランプを用いた光源１７と、光源１７から出射された光を反射する楕円鏡１８と、楕円鏡１８からの光の少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー１９と、ダイクロイックミラー１９からの光の進行を遮断可能なシャッタ装置と、ダイクロイックミラー１９からの光が入射するコリメートレンズ２１Ａ及び集光レンズ２１Ｂを含むリレー光学系２１と、所定波長領域の光のみを通過させる干渉フィルタ２２と、リレー光学系２１からの光を分岐して、複数の照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７のそれぞれに供給するライトガイドユニット２３と、を備えている。それぞれの照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７は、いずれも同様の構造である。
照明システムＩＳは、所定の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に露光光ＥＬを照射することができる。照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７は、各照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７から出射される露光光ＥＬの照射領域に含まれている。照明システムＩＳは、異なる７個の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７のそれぞれを露光光ＥＬで照明する。照明システムＩＳは、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７のそれぞれに配置されるマスクＭの部分的な領域を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。
本実施形態では、照明システムＩＳから射出される露光光ＥＬとして、例えば、超高圧水銀ランプを用いた光源１７から出射される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）を用いる。このように、本実施形態では、露光光ＥＬの光源１７として超高圧水銀ランプを用いるが、露光光の光源はこれに限定されるものではない。例えば、露光光ＥＬの光源１７としてレーザ光源、キセノンランプ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いることができる。
投影システムＰＳは、露光光ＥＬで照射されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影するシステムである。投影システムＰＳが有する投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７は、所定の投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に、それぞれ所定の倍率でパターンの像を投影する。それぞれの投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７は、各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７から出射された露光光ＥＬが照射される領域である。投影システムＰＳは、異なる７個の投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７にそれぞれマスクＭに形成されたパターン（マスクパターン）の像を投影する。投影システムＰＳは、基板Ｐのうち投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に配置された部分に、マスクパターンの像を所定の投影倍率で投影する。
各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７は、いずれも同様の構造なので、投影モジュールＰＬ１を例として説明する。投影モジュールＰＬ１は、図３に示すように、像面調整部３３と、シフト調整部３４と、２組の反射屈折型光学系３１、３２と、視野絞り３５と、スケーリング調整部３６とを備えている。照明領域ＩＲ１に照射され、マスクＭを通過した露光光ＥＬは、焦点位置調整機構としての像面調整部３３に入射する。像面調整部３３は、投影モジュールＰＬ１の像面の位置（Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する位置）を調整することができる。像面調整部３３は、投影モジュールＰＬ１のＺ軸方向における像面の位置を調整することにより、投影モジュールＰＬ１の焦点位置を調整することができる。像面調整部３３は、マスクＭ及び基板Ｐに対して光学的にほぼ共役な位置に配置されている。像面調整部３３は、第１光学部材３３Ａ及び第２光学部材３３Ｂと、第２光学部材３３Ｂに対して第１光学部材３３Ａを移動させることができる光学系駆動装置とを備えている。
第１光学部材３３Ａと第２光学部材３３Ｂとは、気体軸受により、所定のギャップを介して対向する。第１光学部材３３Ａ及び第２光学部材３３Ｂは、露光光ＥＬを透過するガラス板であり、それぞれくさび形状を有する。図１に示す制御装置５は、光学系駆動装置を動作させて、第１光学部材３３Ａと第２光学部材３３Ｂとの位置関係を調整することにより、投影モジュールＰＬ１の像面の位置を調整することができる。像面調整部３３を通過した露光光ＥＬは、シフト調整部３４に入射する。
シフト調整部３４は、基板Ｐの表面におけるマスクＭのパターンの像をＸ軸方向及びＹ軸方向にシフトさせることができる。シフト調整部３４を透過した露光光ＥＬは、１組目の反射屈折型光学系３１に入射する。反射屈折型光学系３１は、マスクＭのパターンの中間像を形成する。反射屈折型光学系３１から射出された露光光ＥＬは、視野絞り３５に入射する。視野絞り３５は、反射屈折型光学系３１により形成されるマスクパターンの中間像の位置に配置されている。視野絞り３５は、投影領域ＰＲ１を規定する。本実施形態において、視野絞り３５は、基板Ｐ上における投影領域ＰＲ１を台形状に規定する。視野絞り３５を通過した露光光ＥＬは、２組目の反射屈折型光学系３２に入射する。
反射屈折型光学系３２は、反射屈折型光学系３１と同様の構造である。反射屈折型光学系３２から射出された露光光ＥＬは、スケーリング調整部３６に入射する。スケーリング調整部３６は、マスクパターンの像の倍率（スケーリング）を調整することができる。スケーリング調整部３６を介した露光光ＥＬは、基板Ｐに照射される。本実施形態において、投影モジュールＰＬ１は、マスクパターンの像を、基板Ｐの表面に正立等倍で投影するが、これに限定されるものではない。例えば、投影モジュールＰＬ１は、マスクパターンの像を拡大又は縮小したり、倒立で投影したりしてもよい。投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７は、いずれも同等の構造である。
マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対して移動させる装置である。マスクステージ１は、マスクＭを保持可能なマスク保持部１５を有する。マスク保持部１５は、マスクＭを真空吸着可能なチャック機構を含み、マスクＭを脱着できる。マスク保持部１５は、マスクＭの投影システムＰＳ側の面（パターン形成面）とＸ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。
図２に示すマスクステージ駆動システム３は、マスクステージ１を移動させるシステムである。マスクステージ駆動システム３は、例えばリニアモータを含み、第２コラム１２のガイド面１２Ｇ上においてマスクステージ１を移動可能である。マスクステージ１は、マスクステージ駆動システム３の作動により、マスク保持部１５でマスクＭを保持した状態で、ガイド面１２Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
基板ステージ２は、基板Ｐを保持するとともに、パターン転写装置としての照明システムＩＳ及び投影システムＰＳから照射される露光光ＥＬの投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に移動させる。基板ステージ２は、基板Ｐを保持可能な基板保持部１６を有する。基板保持部１６は、基板Ｐを真空吸着可能なチャック機構を含み、基板Ｐが脱着できるようになっている。基板保持部１６は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。
基板ステージ駆動システム４は、基板ステージ２を移動させるシステムである。基板ステージ駆動システム４は、例えばリニアモータを含み、ベースプレート１０のガイド面１０Ｇ上において基板ステージ２を移動可能である。基板ステージ２は、基板ステージ駆動システム４が動作することにより、基板保持部１６で基板Ｐを保持した状態で、図２に示すガイド面１０Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６方向に移動可能である。
図１及び図２に示すように、干渉計システム６は、マスクステージ１の位置情報を計測するレーザ干渉計ユニット６Ａと、基板ステージ２の位置情報を計測するレーザ干渉計ユニット６Ｂとを有する。レーザ干渉計ユニット６Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計ユニット６Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒを用いて、基板ステージ２の位置情報を計測可能である。本実施形態において、干渉計システム６は、レーザ干渉計ユニット６Ａ、６Ｂを用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関するマスクステージ１及び基板ステージ２それぞれの位置を計測可能である。
図２、図３に示す、マスク側計測システムとしての第１検出システム７は、マスクＭの投影システムＰＳ側における面（パターン形成面）のＺ軸方向における位置を検出する。第１検出システム７は、いわゆる斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、図３に示すように、マスクステージ１に保持されたマスクＭの投影システムＰＳ側の面と対向配置される複数の検出器７Ａ〜７Ｆを有する。検出器７Ａ〜７Ｆのそれぞれは、検出領域ＭＺ１〜ＭＺ６に検出光を照射する投射部と、検出領域ＭＺ１〜ＭＺ６に配置されたマスクＭの下面（投影システムＰＳ側における表面）からの検出光を受光可能な受光部とを有する。第１検出システム７は、検出領域ＭＺ１〜ＭＺ６に配置されたマスクＭの下面におけるＺ軸方向の位置が変化した場合、そのマスクＭの下面のＺ軸方向における変位量に応じて、受光部に対する検出光の入射位置がＸ軸方向に変位する。検出器７Ａ〜７Ｆのそれぞれは、これらの受光部に対する検出光の入射位置の変位量に対応する信号を制御装置５に出力する。制御装置５は、検出器７Ａ〜７Ｆのそれぞれの受光部からの信号に基づいて、検出領域ＭＺ１〜ＭＺ６に配置されたマスクＭの下面のＺ軸方向における位置を求めることができる。
図２、図３に示す、基板側計測システムとしての第２検出システム８は、基板ステージ２、より具体的には基板ステージ２が有する基板保持部１６の基板保持面１６Ｐに保持された基板Ｐの表面（露光面）Ｐｐの位置に関する情報を少なくとも計測する。本実施形態において、第２検出システム８は、基板保持部１６の基板保持面１６Ｐに保持された基板Ｐの裏面（反露光面）Ｐｒの位置に関する情報も検出する。基板Ｐの表面Ｐｐ又は裏面Ｐｒの位置に関する情報を基板位置情報という。基板位置情報は、基板Ｐの表面Ｐｐ又は裏面ＰｒのＺ軸方向における位置に関する情報を含む。Ｚ軸方向は、基板保持面１６Ｐと直交する方向であり、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が基板Ｐに照射する露光光ＥＬの光軸と平行な方向である。
第２検出システム８は、いわゆる斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、図３に示すように、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面と対向配置される複数の検出器８Ａ〜８Ｄを有する。第２検出システム８は、４個の検出器８Ａ〜８Ｄを有するが、検出器８Ａ〜８Ｄの数はこれに限定されるものではない。検出器８Ａ〜８Ｄのそれぞれは、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ４に検出光を照射する投射部と、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ４に配置された基板Ｐの表面からの検出光を受光可能な受光部とを有する。第２検出システム８は、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ４に配置された基板Ｐの表面におけるＺ軸方向の位置が変化した場合、その基板Ｐの表面のＺ軸方向における変位量に応じて、受光部に対する検出光の入射位置がＸ軸方向に変位する。検出器８Ａ〜８Ｄのそれぞれは、これらの受光部に対する検出光の入射位置の変位量に対応する信号を制御装置５に出力する。制御装置５は、検出器８Ａ〜８Ｄのそれぞれの受光部からの信号に基づいて、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ４に配置された基板Ｐの表面Ｐｐ及び裏面ＰｒのＺ軸方向における位置を求めることができる。
アライメントシステム９は、基板Ｐに設けられた位置検出用のマークとしてのアライメントマークを検出し、その位置を計測する。アライメントマークの位置は、例えば、露光装置ＥＸのＸＹ座標系における位置である。アライメントマークは、露光によって基板Ｐに転写されて、基板Ｐの表面に設けられる。本実施形態において、アライメントシステム９は、投影システムＰＳに対してＸ軸方向（走査方向）の−Ｘ側に配置されている。
アライメントシステム９は、いわゆるオフアクシス方式のアライメントシステムである。図３に示すように、アライメントシステム９は、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面と対向配置される複数（本実施形態では６個）の検出器９Ａ〜９Ｆを有する。検出器９Ａ〜９Ｆのそれぞれは、検出領域ＳＡ１〜ＳＡ６に検出光を照射する投射部と、検出領域ＳＡ１〜ＳＡ６に配置されたアライメントマークの光学像を取得する顕微鏡及び受光部とを有する。検出器９Ａ〜９Ｆ及び検出領域ＳＡ１〜ＳＡ６は、走査方向と直交する方向、すなわちＹ軸の方向に配列されている。
図１、図３に示すように、露光装置ＥＸは、空間像計測装置（ＡＩＳ：Airial Image Sensor）４０を有している。空間像計測装置４０は、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７のディストーション等の収差を計測して、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７を最適な状態とするために用いられる。図３に示すように、空間像計測装置４０は、基準部材４３と、空間像計測用受光装置４６とを有している。基準部材４３は、基板ステージ２の投影システムＰＳ側における表面に配置されている。より具体的には、基準部材４３は、基板ステージ２の基板保持部１６に対して−Ｘ側に配置されている。基準部材４３が配置される位置はこれに限定されるものではない。
基準部材４３の投影システムＰＳ側における表面４４は、基板保持部１６に保持された基板Ｐの表面とほぼ同一の平面内に配置される。また、基準部材４３の表面４４には、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７からの露光光ＥＬを透過する透光部４５が設けられている。基準部材４３の下方（基板ステージ２の内部側）には、透光部４５を透過した光が入射するレンズ系４７と、レンズ系４７を通過した光を受光する受光素子としての光センサ４８とを有する。光センサ４８は、透光部４５を透過し、レンズ系４７を通過した光を受光する。本実施形態において、光センサ４８は、例えば、撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）を含む。光センサ４８は、受光した露光光の光量に応じた信号を制御装置５に出力する。
制御装置５は、露光装置ＥＸの動作を制御するとともに、本実施形態に係る露光方法を実行する。制御装置５は、例えば、コンピュータであり、処理部５Ｐと、記憶部５Ｍと、入出力部５ＩＯとを有する。処理部５Ｐは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部５Ｍは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）若しくはハードディスク装置又はこれらを組み合わせたものである。入出力部５ＩＯは、照明システムＩＳ、投影システムＰＳ、干渉計システム６、アライメントシステム９、マスクステージ駆動システム３、基板ステージ駆動システム４及び空間像計測装置等の機器類と接続するためのインターフェース、入力ポート及び出力ポート等を備えている。
処理部５Ｐは、入出力部５ＩＯを介して露光装置ＥＸの機器類の動作を制御したり、機器類の状態に関する情報又は機器類の出力等を取得したり、本実施形態に係る焦点位置補正方法及び露光方法を実行したりする。記憶部５Ｍは、露光装置ＥＸの機器類の動作を制御するために必要な情報、本実施形態に係る焦点位置補正方法に必要な情報及び本実施形態に係る露光方法に必要な情報等を記憶している。
基板Ｐの露光時において、露光装置ＥＸの動作の少なくとも一部は、予め定められている露光に関する制御情報（露光制御情報）に基づいて実行される。露光制御情報は、露光装置ＥＸの動作を規定する制御命令群を含み、露光レシピとも呼ばれる。以下の説明において、露光に関する制御情報を適宜、露光レシピ、と称する。露光レシピは、制御装置５に予め記憶されている。少なくとも基板Ｐの露光時（マスクＭ及び基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射動作時）における露光装置ＥＸの動作条件は、露光レシピによって予め決定されている。制御装置５は、露光レシピに基づいて、露光装置ＥＸの動作を制御する。
露光レシピは、基板Ｐの露光時におけるマスクステージ１及び基板ステージ２の移動条件を含む。基板Ｐの露光時、制御装置５は、露光レシピに基づいて、マスクステージ１及び基板ステージ２を移動する。露光装置ＥＸは、マルチレンズ型スキャン露光装置であり、基板Ｐの露光対象領域の露光時において、マスクＭ及び基板Ｐは、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動される。制御装置５は、露光レシピに基づいて、マスクＭと基板Ｐとを走査方向に同期移動しながらマスクＭの下面（投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７側の面）のパターン領域（パターンが形成された領域）に露光光ＥＬを照射して、そのパターン領域を介して基板Ｐの表面の露光対象領域に露光光ＥＬを照射して、それら露光対象領域を露光する。
基板Ｐ上に設けられた複数の露光対象領域に対する露光処理は、露光対象領域を投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に沿って走査方向に移動させるとともに、マスクＭのパターン領域を照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対してマスクＭの下面（ＸＹ平面）に沿って走査方向に移動させながら実行される。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。
例えば、基板Ｐの表面が複数の領域に分割されることにより形成される複数の露光対象領域のうち１個を露光する場合、制御装置５は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して基板Ｐの投影領域ＰＲ１をＸ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＸ軸方向への移動と同期して、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対してマスクＭのパターン領域をＸ軸方向に移動しながら、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に露光光ＥＬを照射して、マスクＭからの露光光ＥＬを、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７を介して投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に照射する。このようにすることで、基板Ｐの露光対象領域は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に照射された露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターン領域に形成されたパターンの像が、基板Ｐの露光対象領域ＰＡ１に投影される。
例えば、露光対象領域の露光が終了した後、次の露光対象領域を露光するために、制御装置５は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７が次の露光対象領域の露光開始位置に配置されるように、基板ステージ２を制御して、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して基板ＰをＸＹ平面内の所定方向に移動する。また、制御装置５は、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７がパターン領域の露光開始位置に配置されるように、マスクステージ１を制御して、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対してマスクＭを移動する。そして、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７が次の露光対象領域の露光開始位置に配置され、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７がパターン領域の露光開始位置に配置された後、制御装置５は、次の露光対象領域の露光を開始する。制御装置５は、マスクステージ１が保持するマスクＭと基板ステージ２が保持する基板ＰとをＸ軸方向に同期移動しながら基板Ｐに露光光ＥＬを照射する動作と、次の露光対象領域を露光するために、基板ＰをＸＹ平面内の所定方向（例えばＸ軸方向）にステッピング移動する動作を繰り返しながら、基板Ｐ上に設けられた複数の露光対象領域を、マスクＭに設けられたパターン及び投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７を介して順次露光する。
（焦点位置補正）
露光装置ＥＸは、第２検出システム８が測定した基板位置情報を用いた基板ステージ２によるレベリング制御と、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する像面調整部３３による補正マップを用いた制御とによって、露光時における投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を制御する。基板ステージ２によるレベリング制御は、基板ステージ２をＺ軸方向に移動させて、基板保持部１６の基板保持面１６ＰのＺ軸方向における位置を調整する制御である。
基板ステージ２が中央部に比べて凹凸形状になっている場合、露光中は、周辺部の基板位置情報を第２検出システム８で測定できない。そのため、周辺部はデフォーカスする可能性がある。そこで、事前に所定のパターンを露光・現像した基板Ｐを測定機で測定し、得られた測定値を用いて最適な焦点位置を算出し、例えば、露光レシピ等に登録しておく。露光中は、測定値から作成した補正マップを用いて、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７毎の像面調整部３３によって焦点位置を補正する方法がある。この方法は、手間と時間とを要する。
本実施形態に係る焦点位置補正方法は、基板ステージ２が有する基板保持部１６の基板保持面１６Ｐに保持された基準となる所定基板（以下においては適宜、基準基板という）の表面の位置に関する第１位置情報（以下においては適宜、基準基板位置情報という）を求める（検出する）こと（基板位置情報検出工程）と、露光装置ＥＸは、基準基板位置情報に基づいて求めた所定平面の位置に関する第２位置情報（以下においては適宜、平面位置情報という）を基準基板位置情報から除去して、露光装置ＥＸが有する投影システムＰＳの焦点位置調整機構としての像面調整部３３の補正量を求めること（補正量演算工程）とを含む。露光装置ＥＸは、本実施形態に係る焦点位置補正方法の各工程を実行して処理する。このようにすることで、本実施形態に係る焦点位置補正方法及びこれを実行する露光装置ＥＸは、露光中におけるそれぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を補正する際の手間及び時間を軽減することができる。
図４は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の工程を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程の詳細を示すフローチャートである。図６−１から図６−３は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。図７は、基板位置情報検出工程で求められた第１基準基板位置情報ＤＰ０を示す概念図である。図８−１は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の基板位置情報検出工程を示す図である。図８−２は、基板位置情報検出工程で求められた第２基準基板位置情報ＤＰ９０を示す概念図である。図９は、第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２基準基板位置情報ＤＰ９０とを合成した状態を示す概念図である。図１０は、基板位置情報検出工程で求められた基準基板位置情報ＤＰＢを示す概念図である。
本実施形態に係る焦点位置補正方法を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、図１に示す露光装置ＥＸの制御装置５は、基板位置情報検出工程を実行する。すなわち、制御装置５、より具体的には処理部５Ｐは、図６−１に示すように、第２検出システム８（図２、図３参照）に基板ステージ２の基板保持面１６Ｐに保持された基準基板ＰＢの表面の位置を計測させ、その計測結果に基づいて基準基板ＰＢの表面の位置に関する基準基板位置情報ＤＰＢを求める。
図６−１から図６−３に示すように、基準基板ＰＢは、平面視における形状が長方形の平板であり、長辺の長さがＡ１、短辺の長さがＡ２（Ａ１＞Ａ２）である。基準基板ＰＢは、露光装置ＥＸで露光される基板Ｐから無作為に抽出したものを用いてもよいし、露光装置ＥＸで露光される基板Ｐから、所定値よりも高い精度が確保された基板Ｐを抽出したものを用いてもよい。基準基板位置情報ＤＰＢは、基準基板ＰＢの表面のＺ軸方向（基板保持面１６Ｐと直交する方向又は投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が基板Ｐに照射する露光光ＥＬの光軸と平行な方向）における位置に関する情報である。
基板位置情報検出工程では、まず、ステップＳ１０１１（図５参照）において、制御装置５は、基準基板ＰＢが基板ステージ２に対して所定の向きに保持された第１の姿勢で、第２検出システム８に基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測させる。第１の姿勢は特に限定されるものではないが、本実施形態において、第１の姿勢は、図６−１に示すように、平面視が長方形の基準基板ＰＢを、その長手方向がＸ軸方向に沿って配置された姿勢である。制御装置５は、第２検出システム８が有する２台の検出器８Ｂ、８ＤをＸ軸方向の＋Ｘ側に走査させ、検出器８Ｂ、８Ｄの検出領域ＰＺ２、ＰＺ４が基準基板ＰＢのＸ軸方向に全体わたって走査する過程で、検出器８Ｂ、８Ｄに基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測させる。この工程が、第１計測工程である。実際には、図２に示す基板ステージ駆動システム４が基板ステージをＸ軸方向に移動させる。このようにすることで、基準基板ＰＢが検出器８Ｂ、８Ｄの検出領域ＰＺ２、ＰＺ４に対して移動するので、検出器８Ｂ、８Ｄは基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測することができる。
なお、制御装置５は、検出器８Ｂ、８ＤをＸ軸方向へ移動させながら、その移動を停止させることなく適宜、所定の位置で検出器８Ｂ、８Ｄによる基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測するように制御してもよい（以下同様）。また、制御装置５は、検出器８Ｂ、８ＤのＸ軸方向への移動を適宜、所定の位置で停止させ、その停止させた状態で検出器８Ｂ、８Ｄによる基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測するように制御してもよい（以下同様）。すなわち、後者の場合、制御装置５は、検出器８Ｂ、８ＤのＸ軸方向へのステップ移動と基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置の計測とを繰り返すように制御することになる。
検出器８Ｂ、８Ｄが基準基板ＰＢのＸ軸方向、すなわち走査方向に向かって基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測したら、制御装置５は、基板ステージ駆動システム４を駆動して、基板ステージ２を走査方向と直交する方向、すなわちＹ軸方向に所定量移動させて、基準基板ＰＢをＹ軸方向に所定量移動させる。本実施形態では、基板ステージ２はＹ軸方向の−Ｙ側に移動する。すると、検出器８Ｂ、８Ｄの検出領域ＰＺ２、ＰＺ４は、Ｙ軸方向の＋Ｙ側に所定量移動し、図６−２に示すように、既に表面及び裏面の位置が計測された基準基板ＰＢの領域（二点鎖線ＬＡで示す箇所）に隣接した領域で基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測することになる。第２検出システム８の検出器８Ｂ、８Ｄは、Ｙ軸方向に所定量移動した位置で、走査方向に向かって基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測する。この工程が、第２計測工程である。このようにすることで、既に表面及び裏面の位置が計測された基準基板ＰＢの領域に隣接した領域の表面の位置が計測される。
第２検出システム８は、上述した第１計測工程及び第２計測工程を、第１の姿勢で基板ステージ２に保持された基準基板ＰＢ全体に対して繰り返すことにより（図６−１から図６−３）、基準基板ＰＢ全体の表面及び裏面の位置を計測する。このようにすることで、露光装置ＥＸの基板ステージ駆動システム４を利用して基準基板ＰＢ全体の表面及び裏面の位置を計測することができる。第１の姿勢で第２検出システム８が計測した、基準基板ＰＢの表面の位置の計測結果（計測値）が、図７に示す第１基準基板表面位置情報ＤＰＰ０である。また、第１の姿勢で第２検出システム８が計測した、基準基板ＰＢの裏面の位置の計測結果（計測値）は、第１基準基板裏面位置情報ＤＰＲ０である。
次に、ステップＳ１０１２に進み、基準基板ＰＢは、図８−１に示すように、上述した第１の姿勢に対してＺ軸、すなわち基板ステージ２の基板保持面１６Ｐと直交する軸周りに基準基板ＰＢを９０度回転させて配置される。基準基板ＰＢのこの姿勢が、第２の姿勢である。第２の姿勢は、平面視が長方形の基準基板ＰＢを、その長手方向がＹ軸方向に沿って配置された姿勢である。制御装置５は、第２の姿勢で基板ステージ２に保持された基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を第２検出システム８に計測させる。制御装置５は、第２検出システム８が有する２台の検出器８Ｂ、８ＤをＸ軸方向の＋Ｘ側に走査させ、検出器８Ｂ、８Ｄの検出領域ＰＺ２、ＰＺ４が基準基板ＰＢのＸ軸方向に全体わたって走査する過程で、検出器８Ｂ、８Ｄに基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測させる（第１計測工程）。
検出器８Ｂ、８Ｄに基準基板ＰＢがＸ軸方向、すなわち走査方向に向かって基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測したら、制御装置５は、基板ステージ２を走査方向と直交する方向、すなわちＹ軸方向に所定量移動させて、基準基板ＰＢをＹ軸方向に所定量移動させる。第２検出システム８の検出器８Ｂ、８Ｄ（検出領域ＰＺ２、ＰＺ４）は、Ｙ軸方向に所定量移動した位置で、走査方向に向かって基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置を計測する（第２計測工程）。このようにすることで、既に表面及び裏面の位置が計測された基準基板ＰＢの領域に隣接した領域の表面及び裏面の位置が計測される。
第２検出システム８は、上述した第１計測工程及び第２計測工程を、第２の姿勢で基板ステージ２に保持された基準基板ＰＢ全体に対して繰り返すことにより、基準基板ＰＢ全体の表面及び裏面の位置を計測する。このように、第２の姿勢で第２検出システム８が計測した、基準基板ＰＢの表面及び裏面の位置の計測結果（計測値）が、図８−２に示す第２基準基板表面位置情報ＤＰＰ９０である。また、第２の姿勢で第２検出システム８が計測した、基準基板ＰＢの裏面の位置の計測結果（計測値）は、第２基準基板裏面位置情報ＤＰＲ９０である。
次に、ステップＳ１０１３に進み、制御装置５は、基板間の差、より具体的には理想の基板と、基準基板ＰＢとの差を除去する。理想の基板とは、例えば、設計値通りに製造された基準基板ＰＢである。すなわち、基準基板ＰＢの設計値通りの寸法を有する基板（仮想の基板）を理想の基板とすることができる。ステップＳ１０１３において、第１の姿勢で計測された第１基準基板表面位置情報ＤＰＰ０と第１基準基板裏面位置情報ＤＰＲ０とを用いて第１の姿勢における基板間の差を除去する。また、第２の姿勢で計測された第２基準基板表面位置情報ＤＰＰ９０と第２基準基板裏面位置情報ＤＰＲ９０とを用いて第２の姿勢における基板間の差を除去する。
第１基準基板表面位置情報ＤＰＰ０、第１基準基板裏面位置情報ＤＰＲ０、第２基準基板表面位置情報ＤＰＰ９０及び第２基準基板裏面位置情報ＤＰＲ９０は、いずれもＸＹＺ座標系における位置である。したがって、これらは、いずれもＸ、Ｙ及びＺを座標値（座標成分）として表される座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の集合である。
第１の姿勢において基板間の差を除去した情報を第１基準基板位置情報ＤＰ０とすると、第１基準基板位置情報ＤＰ０は式（１）で表される。式（１）中の定数αは、式（２）で表される。式（２）のＡＶは、基準基板ＰＢ全体における（ＤＰＰ０−ＤＰＲ０）の平均値を表す。基準基板ＰＢから得られた第１基準基板表面位置情報ＤＰＰ０及び第１基準基板裏面位置情報ＤＰＲ０がそれぞれｎ個（ｎは整数）である場合、ＡＶは、式（３）のようになる。式（３）において、ｋ＝１〜ｎである。ｔｄは、理想の基板の厚さであり、例えば、基準基板ＰＢの厚さの設計値である。
ＤＰ０＝ＤＰＰ０−α×（ＤＰＰ０−ＤＰＲ０）＋ｔｄ・・・（１）
α＝ｔｄ／ＡＶ・・・（２）
ＡＶ＝｛Σ（ＤＰＰ０ｋ−ＤＰＲ０ｋ）｝／ｎ・・・（３）
第２の姿勢において基板間の差を除去した情報を第２基準基板位置情報ＤＰ９０とすると、第２基準基板位置情報ＤＰ９０は式（４）で表される。式（４）中の定数αは、式（５）で表される。式（５）のＡＶは、基準基板ＰＢ全体における（ＤＰＰ９０−ＤＰＲ９０）の平均値を表す。基準基板ＰＢから得られた第２基準基板表面位置情報ＤＰＰ９０及び第２基準基板裏面位置情報ＤＰＲ９０がそれぞれｎ個（ｎは整数）である場合、ＡＶは、式（３）のようになる。式（３）において、ｋ＝１〜ｎである。ｔｄは、理想の基板の厚さであり、例えば、基準基板ＰＢの厚さの設計値である。
ＤＰ９０＝ＤＰＰ９０−α×（ＤＰＰ９０−ＤＰＲ９０）＋ｔｄ・・・（４）
α＝ｔｄ／ＡＶ・・・（５）
ＡＶ＝｛Σ（ＤＰＰ９０ｋ−ＤＰＲ９０ｋ）｝／ｎ・・・（６）
基板間の差を除去することによって第１基準基板位置情報ＤＰ０及び第２基準基板位置情報ＤＰ９０が得られたら、ステップＳ１０１４に進む。
ステップＳ１０１４において、制御装置５は、図９、図１０に示すように、第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２基準基板位置情報ＤＰ９０とに基づいて、基準基板位置情報ＤＰＢを求める。第１基準基板位置情報ＤＰ０及び第２基準基板位置情報ＤＰ９０は、いずれもＸＹＺ座標系における位置なので、Ｘ、Ｙ及びＺを座標値（座標成分）で表される座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の集合（位置座標データ群）である。基準基板位置情報ＤＰＢを求めるにあたっては、まず、第１基準基板位置情報ＤＰ０に対応する位置座標データ群と第２基準基板位置情報ＤＰ９０に対応する位置座標データ群とを合成する。次に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向について、両者に含まれる座標を変換する。
本実施形態では、Ｘ軸方向については、所定の間隔（この例では３３．４３７５ｍｍ）で計測された計測値（座標の値）所定のピッチＰｘ（この例では５０ｍｍ）に換算し、Ｙ軸方向については所定のピッチＰｙ（この例では５２．５ｍｍ）で計測された計測値（座標の値）のＺ座標を、Ｘ及びＹの四次関数で近似（四次近似）する。所定のピッチＰｘに換算する場合、存在しない位置座標は、存在する位置座標から補間等によって求める。このようにして、制御装置５は、第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２基準基板位置情報ＤＰ９０とを合成して、図１０に示すような基準基板位置情報ＤＰＢを求める。次に、ステップＳ１０１５に進み、制御装置５は、求めた基準基板位置情報ＤＰＢを記憶部５Ｍに記憶させることにより登録する。上述した工程が実行されることにより、基板位置情報検出工程が終了する。次に、図４のステップＳ１０２に進み、制御装置５、より具体的には処理部５Ｐは、補正量演算工程を実行する。すなわち、制御装置５は、基準基板位置情報ＤＰＢに基づいて求めた所定平面の平面位置情報を基準基板位置情報ＤＰＢから除去して、露光装置ＥＸが有する投影システムＰＳ、より具体的には投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の像面調整部３３（図３参照）の補正量を求める。
図１１は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の補正量演算工程の詳細を示すフローチャートである。図１２は、基準基板位置情報ＤＰＢを基板Ｐの露光対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４に分割した状態を示す模式図である。図１３は、本実施形態に係る焦点位置補正方法の補正量演算工程を説明するための図である。図１４は、所定の平面の平面位置情報ＩＶＰを説明するための模式図である。図１５は、基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを除去する処理を説明するための図である。図１６−１〜図１６−４は、基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを除去した結果を露光対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４毎に示した図である。
基板位置情報検出工程を実行するにあたって、制御装置５は、ステップＳ１０２１で、図１２に示すように、基板位置情報検出工程で求めた基準基板位置情報ＤＰＢを、基板Ｐの露光対象領域（スキャンレイアウト）ＰＡ１〜ＰＡ４に対応して分割する。分割後における基準基板位置情報ＤＰＢは、それぞれ露光対象領域情報ＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３、ＤＰ４というものとする。本実施形態では、１枚の基板Ｐを４個の露光対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４に分割している。露光対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４は、露光レシピ等によって決定されるものであり、例えば、１枚の基板を６個の露光対象領域に分割する場合もある。この場合、基準基板位置情報ＤＰＢは、６個の露光対象領域に対応して分割される。
制御装置５は、露光対象領域情報ＤＰ１〜ＤＰ４のそれぞれについて、露光装置ＥＸが有する複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７に対向する位置（投影モジュール対向位置）ＤＲ１〜ＤＲ７に対応する基準基板位置情報ＤＰＢを用いて、各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の像面調整部３３の補正量を求める。このため、ステップＳ１０２２において、制御装置５は、露光対象領域情報ＤＰ１〜ＤＰ４のそれぞれについて、投影モジュール対向位置ＤＲ１〜ＤＲ７に対応する基準基板位置情報ＤＰＢを求める。図１３に示すそれぞれの投影モジュール対向位置ＤＲ１〜ＤＲ７は、露光時においてそれぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が走査方向（本実施形態ではＸ軸方向）に向かって移動するときに、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７と対向する基板Ｐの表面の位置である。なお、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の位置は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に相当するので、図１３においては、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７を投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の位置として表している。また、図１３は、露光対象領域情報ＤＰ１を例として示している。
制御装置５は、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７と対向する位置、より具体的には、例えば、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する、基板Ｐと対向するレンズの中心と対向する位置に対応する基準基板位置情報ＤＰＢを、それぞれの投影モジュール対向位置ＤＲ１〜ＤＲ７毎に、走査方向（Ｘ軸方向）の全域にわたって記憶部５Ｍから読み出す。走査方向における基準基板位置情報ＤＰＢの数は、ステップＳ１０１１において第２検出システム８がＸ軸方向に向かって計測した基準基板ＰＢの表面の位置の数に相当する。
なお、制御装置５は、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する基板側のレンズの中心と対向する位置に限らず、このレンズ内における複数の点と対向する位置に対応する基準基板位置情報ＤＰＢを、それぞれの投影モジュール対向位置ＤＲ１〜ＤＲ７毎に、走査方向（Ｘ軸方向）の全域にわたって記憶部５Ｍから読み出すようにしてもよい。また、露光装置ＥＸの仕様に応じて投影モジュールの数が異なり、これに伴って第２検出システム８が有する検出器の数も変化する。この場合、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する基板側のレンズの配置に即して第２検出システム８が有する検出器の数を変化させ、配置してもよいし、基板Ｐの走査方向と直交する方向及び走査方向のうち少なくとも一方において第２検出システム８が有する検出器の数を変化させてもよい。このように、露光装置ＥＸの仕様に応じて投影モジュールの数が異なった場合、第２検出システム８が有する検出器の数及び配置は適宜変更することができる。また、第２検出システム８が有する検出器の数及び配置は、本実施形態の態様に限定されるものではない。
次に、ステップＳ１０２３において、制御装置５は、平面位置情報ＩＶＰを求める。平面位置情報ＩＶＰは、基準基板位置情報ＤＰＢに基づいて求めた所定平面ＶＰの位置に関する情報である。本実施形態において、平面位置情報ＩＶＰは、投影システムＰＳが有する複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７に対応する基準基板ＰＢの領域（投影モジュール領域）ＲＰＳに存在する少なくとも３箇所の基準基板位置情報ＤＰＢから求められる。少なくとも３箇所の基準基板位置情報ＤＰＢを用いることにより、最小限の情報で平面位置情報ＩＶＰを求めることができる。なお、３箇所よりも多い基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを求めてもよい。平面位置情報ＩＶＰを求めるための基準基板位置情報ＤＰＢの個数を多くすることにより、平面位置情報ＩＶＰの精度が向上する。
本実施形態においては、投影モジュール領域ＲＰＳの位置ＰＺ１’、ＰＺ２’、ＰＺ３’、ＰＺ４’に対応する４個の基準基板位置情報ＤＰＢ１、ＤＰＢ２、ＤＰＢ３、ＤＰＢ４から平面位置情報ＩＶＰが求められる。投影モジュール領域ＲＰＳの位置ＰＺ１’、ＰＺ２’、ＰＺ３’、ＰＺ４’は、Ｙ軸方向における位置が、第２検出システム８が有する検出器８Ａ〜８Ｄの検出領域ＰＺ１〜ＰＺ４と同じ位置にある。平面位置情報ＩＶＰは、例えば、平面位置情報ＩＶＰとそれぞれの基準基板位置情報ＤＰＢ１、ＤＰＢ２、ＤＰＢ３、ＤＰＢ４との距離の二乗和が最小となるような平面である。このように、投影モジュール領域ＲＰＳに対応する基準基板位置情報ＤＰＢ１、ＤＰＢ２、ＤＰＢ３、ＤＰＢ４を用いることにより、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７に近い位置の平面位置情報ＩＶＰを求めることができる。このため、後述する、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する像面調整部３３による焦点位置の補正量の精度が向上する。
平面位置情報ＩＶＰは、Ｚ軸方向における位置Ｚ、Ｘ軸を中心とした所定平面ＶＰの傾きＺθｘ及びＹ軸を中心とした所定平面ＶＰの傾きＺθｙを含み、ＩＶＰ（Ｚ、Ｚθｘ、Ｚθｙ）となる。投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が走査方向に移動すると投影モジュール領域ＲＰＳも走査方向に移動するので、平面位置情報ＩＶＰは、投影モジュール領域ＲＰＳが移動した位置毎に求められる。本実施形態において、走査方向はＸ軸方向なので、平面位置情報ＩＶＰは、Ｘの関数になる。制御装置５は、Ｘの関数として得られた平面位置情報ＩＶＰを記憶部５Ｍに記憶させる。
投影モジュール領域ＲＰＳが露光対象領域ＰＡ１等にある場合（Ｘ軸方向においてＡ１ａで示す範囲に投影モジュール領域ＲＰＳがある場合）、投影モジュール領域ＲＰＳに属するそれぞれの位置ＰＺ１’、ＰＺ２’、ＰＺ３’、ＰＺ４’に対応する４個の基準基板位置情報ＤＰＢ１、ＤＰＢ２、ＤＰＢ３、ＤＰＢ４から平面位置情報ＩＶＰが求められる。投影モジュール領域ＲＰＳの一部が露光対象領域ＰＡ１等の外にある場合（Ｘ軸方向においてＡ１ｂで示す範囲に投影モジュール領域ＲＰＳがある場合）、Ｚθｙを固定値とし、露光対象領域ＰＡ１等にない位置（この例ではＰＺ２’ＰＺ４’）に対応する基準基板位置情報ＤＰＢ２、ＤＰＢ４から平面位置情報ＩＶＰが求められる。Ｚθｙを固定値とする場合、Ｚθｙ＝０とすることができる。また、Ｚθｙを固定値とする場合、投影モジュール領域ＲＰＳが、Ｘ軸方向において露光対象領域ＰＡ１等の最も外側にあるときに求められた平面位置情報ＩＶＰのＺθｙを用いてもよい。
図１３に示す例では、投影モジュール領域ＲＰＳに存在する少なくとも３箇所の基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを求めたが、平面位置情報ＩＶＰを求める方法はこれに限定されない。例えば、図１４に示すように、露光対象領域ＰＡ１等に存在する少なくとも３箇所の基準基板位置情報ＤＰＢ１、ＤＰＢ２、ＤＰＢ３から、所定平面ＶＰの平面位置情報ＩＶＰを求めてもよい。
平面位置情報ＩＶＰは、基板ステージ２に保持された状態における基準基板ＰＢの全体的な傾きに起因する、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置のずれ量に相当する。本実施形態に係る焦点位置補正方法は、露光時における投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置のずれ量のうち、平面位置情報ＩＶＰに相当する分を除去した分を、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７毎の像面調整部３３によって補正する。このため、平面位置情報ＩＶＰが求められたら、ステップＳ１０２４に進み、制御装置５は、投影モジュール対向位置ＤＲ１〜ＤＲ７毎に求めた基準基板位置情報ＤＰＢから、平面位置情報ＩＶＰを除去する。
基準基板位置情報ＤＰＢは、ＸＹＺ座標系における位置なので、Ｘ、Ｙ及びＺを座標値（座標成分）とする座標ＤＰＢ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で表される。Ｘの関数であるとともに、Ｚ、Ｚθｘ及びＺθｙで表される平面位置情報ＩＶＰ（Ｚ、Ｚθｘ、Ｚθｙ）は、制御装置５によって、ＸＹＺ座標系における平面位置情報ＩＶＰ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換される。基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを除去するにあたって、制御装置５は、ＸＹＺ座標系におけるＸＹ平面内の同じ位置、すなわちＸ、Ｙが同じ値のＤＰＢ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及びＩＶＰ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を抽出し、両者のＺ同士の差分を演算する。その結果、得られた値が、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する像面調整部３３による焦点位置の補正量ＤＰＣとなる（図１５参照）。すなわち、補正量ＤＰＣは、ＸＹＺ座標系におけるＸＹ平面内の所定位置で、像面調整部３３が投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を調整するためのＺ軸方向の補正量になる。
本実施形態において、補正量ＤＰＣは、１個の露光対象領域ＰＡ１等について、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７に対向する位置に対応する基準基板位置情報ＤＰＢを用いて、それぞれの像面調整部３３毎に求められる。制御装置５は、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の像面調整部３３を、それぞれに対応する補正量ＤＰＣを用いて制御する。このようにすることで、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が露光光ＥＬを照射する位置の基準基板位置情報ＤＰＢから補正量ＤＰＣを得ることができるので、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置の補正精度を向上させることができる。
なお、制御装置５は、隣接する投影モジュールＰＬ１、ＰＬ２の像面調整部３３を、同一の補正量ＤＰＣを用いて制御してもよい。このようにすれば、補正量ＤＰＣの数を低減できるので、補正量ＤＰＣを求める際の手間及び時間をより低減できる。
基準基板位置情報ＤＰＢから平面位置情報ＩＶＰを除去した結果は、例えば、図１６−１から図１６−４に示すようになる。図１６−１は、露光対象領域ＰＡ１における補正量ＤＰＣのデータ群ＤＰＣ１を示し、図１６−２は、露光対象領域ＰＡ２における補正量ＤＰＣのデータ群ＤＰＣ２を示し、図１６−３は、露光対象領域ＰＡ３における補正量ＤＰＣのデータ群ＤＰＣ３を示し、図１６−４は、露光対象領域ＰＡ４における補正量ＤＰＣのデータ群ＤＰＣ４を示している。投影システムＰＳが有する投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７のそれぞれの像面調整部３３は、それぞれの露光対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４を露光する際には、それぞれのデータ群ＤＰＣ１〜ＤＰＣ４に基づいて、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を調整する。
ステップＳ１０２５において、制御装置５は、得られた補正量ＤＰＣをマスクＭの座標に変換して、記憶部５Ｍに記憶させる。ステップＳ１０２５における座標変換は、露光装置ＥＸの制御アルゴリズムのためであり、必ずしも前述した座標変換をする必要はない。このようにして、補正量演算工程が終了し、本実施形態に係る焦点位置補正方法が終了する。その結果、露光時における投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を補正するにあたって、投影システムＰＳが有する像面調整部３３での焦点位置の補正量ＤＰＣを求めることができる。
本実施形態に係る焦点位置補正方法及び露光装置ＥＸは、基準基板位置情報ＤＰＢを求め、これに基づいて求めた所定平面ＶＰの平面位置情報ＩＶＰを基準基板位置情報ＤＰＢから除去して、投影光学系としての投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が有する焦点位置調整機構としての像面調整部３３の補正量ＤＰＣを求める。このように、基板Ｐの露光、本実施形態に係る焦点位置補正方法及び露光装置ＥＸは、現像及び計測を実行する必要はないので、補正量ＤＰＣを求める際の手間及び時間を軽減できる。
また、本実施形態に係る焦点位置補正方法及び露光装置ＥＸは、第１の姿勢で求めた第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２の姿勢で求めた第２基準基板位置情報ＤＰ９０とに基づいて、基準基板位置情報ＤＰＢを求める。このようにすることで、一方向で基準基板位置情報ＤＰＢを求めるよりも広い範囲で得られた基準基板位置情報ＤＰＢに基づいて、補正量ＤＰＣを求めることができる。その結果、第２検出システム８の検出器８Ａ〜８Ｄの届かない領域を露光する際であっても、補正量ＤＰＣによって投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を調整できるため、基板Ｐの広い範囲にわたって精度よく焦点位置を制御することができる。
上記説明では第１の姿勢で求めた第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２の姿勢で求めた第２基準基板位置情報ＤＰ９０とを用いて基準基板位置情報ＤＰＢを求めたが、必ずしも両者を用いる必要はない。例えば、露光装置ＥＸの仕様によって、基板ステージ２に保持される基板Ｐの姿勢が第１の姿勢又は第２の姿勢のいずれか一方に限られる場合も想定される。このような場合、制御装置５は、第１の姿勢で求めた第１基準基板位置情報ＤＰ０又は第２の姿勢で求めた第２基準基板位置情報ＤＰ９０のいずれか一方を用いて基準基板位置情報ＤＰＢを求める。また、第１基準基板位置情報ＤＰ０と第２基準基板位置情報ＤＰ９０との両方を制御装置５の記憶部５Ｍに登録し、制御装置５はレシピ（基板Ｐの姿勢が０度又は９０度）に応じて切り替えてもよい。
露光しようとする基板Ｐの仕様が変更される場合、露光装置ＥＸは、仕様の変更毎に、仕様が変更された基板を基準基板として本実施形態に係る焦点位置補正方法を実行し、得られた補正値を記憶部５Ｍに記憶させてデータベース化してもよい。また、露光装置ＥＸは、仕様の異なる複数の基準基板から像面調整部３３の補正量ＤＰＣを求め、データベース化して記憶部５Ｍに記憶させてもよい。このようにすることで、露光対象の基板に応じた適切な補正量ＤＰＣを用いて露光することができるので、露光時に焦点位置を補正する際の精度が向上する。
（露光方法）
基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、マスクＭに形成されたパターンの像を基板Ｐに投影露光する際に、露光装置ＥＸは、本実施形態に係る露光方法を実行する。この場合、露光装置ＥＸの制御装置５は、本実施形態に係る焦点位置補正方法を用いて求めた、投影システムＰＳの像面調整部３３の補正量ＤＰＣに基づいて、像面調整部３３を制御することにより、それぞれの投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置を調整する。同時に、制御装置５は、第２検出システム８によって計測された基板Ｐの表面Ｐｐの位置情報に基づいて、基板ステージ２によるレベリング制御を実行する。このようにして、露光装置ＥＸは、露光時において、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７が基板Ｐに投影するパターンの像を、基板Ｐの表面Ｐｐに結像させることができる。
同一のパターンを転写する一群の基板Ｐ（１ロット）を露光する際に、露光装置ＥＸは、１ロットの最初の１枚の基板Ｐを基準基板として本実施形態に係る焦点位置補正方法を実行し、得られた補正値に基づいて、１ロット中の残りの基板Ｐを露光してもよい。このようにすることで、実際に露光する基板を含むロットから得られた計測結果に基づいて補正量ＤＰＣを求めるので、露光時に焦点位置を補正する際の精度が向上する。
（デバイス製造方法）
図１７は、本実施形態に係るデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法は、半導体デバイス等のデバイスを製造する。本実施形態に係るデバイス製造方法では、まず、デバイスの機能・性能設計が行われる（ステップＳ２０１）。次に、設計に基づいたマスク（レチクル）が製作される（ステップＳ２０２）、次に、デバイスの基材である基板が製造される（ステップＳ２０３）。次に、本実施形態に係る露光方法を用いて、マスクパターンを露光光で基板を露光してマスクパターンを基板に転写する工程と、露光された基板（感光剤）を現像して、転写されたアライメントマークを含むパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工する工程とを含む基板処理（露光処理）が実行される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の基板処理において行われる本実施形態に係る露光方法では、上述したように、本実施形態に係る焦点位置補正方法によって露光装置ＥＸの各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ７の焦点位置が制御される。加工された基板が、ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイス組立工程（ステップＳ２０５）及び検査（ステップＳ２０６）等を経ることにより、デバイスが製造され、出荷される。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、上記実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上述の実施形態の基板Ｐとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等を適用することができる。
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
また、露光装置ＥＸの種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスク等を製造するための露光装置等にも広く適用できる。
また、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。
また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に記載されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン、反射パターン又は発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしてもよい。
また、上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度及び光学的精度を保つように組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種 機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組立工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組立工程の前に、各サブシステム個々の組立工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組立工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置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。
また、上述の実施形態及び変形例の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の置換又は変更を行うことができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置等に関するすべての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
また、上述の実施形態では、本発明を露光装置に適用するものとして説明したが、本発明は、露光装置に限定されず、例えば基板Ｐに設けられた複数の被処理領域を顕微鏡等で順次観察して検査する検査装置等にも適用することができる。このように、上記実施形態及びその変形例に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、実施形態の組合せ及び運用技術等は、すべて本発明の範疇に含まれる。
１ マスクステージ
２ 基板ステージ
３ マスクステージ駆動システム
４ 基板ステージ駆動システム
５ 制御装置
６ 干渉計システム
７ 第１検出システム
８ 第２検出システム
８Ａ〜８Ｄ 検出器
９ アライメントシステム
１０ ベースプレート
１１、１２ コラム
１３ ボディ
１６ 基板保持部
１６Ｐ 基板保持面
３３ 像面調整部
４０ 空間像計測装置
ＤＰ０ 第１基準基板位置情報
ＤＰ１〜ＤＰ４ 露光対象領域情報
ＤＰ９０ 第２基準基板位置情報
ＤＰＢ、ＤＰＢ１、ＤＰＢ２ 基準基板位置情報
ＤＰＢＲ 基板裏面位置情報
ＤＰＣ 補正量
ＥＸ 露光装置
ＩＬ１〜ＩＬ７ 照明モジュール
ＩＲ１ 照明領域
ＩＳ 照明システム
ＩＶＰ 平面位置情報
Ｍ マスク
Ｐ 基板
ＰＢ 基準基板
ＰＬ１〜ＰＬ７ 投影モジュール
ＰＲ１〜ＰＲ７ 投影領域
ＰＳ 投影システム
ＰＺ１〜ＰＺ４ 検出領域
ＲＰＳ 投影モジュール領域

Claims (18)

  1. 露光装置の基板ステージの基板保持面に保持された所定基板の表面の位置に関する第１位置情報を求めることと、
    前記第１位置情報に基づいて求めた所定平面の位置に関する第２位置情報を前記第１位置情報から除去して、前記露光装置が有する投影システムの焦点位置調整機構の補正量を求めることと、
    を含む焦点位置補正方法。
  2. 前記第１位置情報を求めるときには、
    前記所定基板が前記基板ステージに対して所定の向きに保持された第１の姿勢で求めた、前記所定基板全体の表面の位置に関する情報と、前記第１の姿勢に対して前記基板保持面と直交する軸周りに前記所定基板を９０度回転させた第２の姿勢で求めた、前記所定基板全体の表面の位置に関する情報と、に基づいて前記第１位置情報を求める、請求項１に記載の焦点位置補正方法。
  3. 前記第１の姿勢で求めた前記所定基板の表面の位置の計測値と、前記第１の姿勢で求めた前記所定基板の裏面の位置の計測値と、前記所定基板の厚さの設計値とを用いて前記第１の姿勢での前記所定基板全体の表面の位置に関する情報を求め、
    前記第２の姿勢で求めた前記所定基板の表面の位置の計測値と、前記第２の姿勢で求めた前記所定基板の裏面の位置の計測値と、前記所定基板の厚さの設計値とを用いて前記第２の姿勢での前記所定基板全体の表面の位置に関する情報を求める、請求項２に記載の焦点位置補正方法。
  4. 前記第１位置情報を求めるときには、
    前記投影システムから出射される露光光の投影領域に対して前記基板ステージが前記所定基板を移動させる走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    前記走査方向と直交する方向に所定量移動した位置で、前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    を前記第１の姿勢で前記基板ステージに保持された前記所定基板全体及び前記第２の姿勢で前記基板ステージに保持された前記所定基板全体に対して繰り返す、請求項２又は３に記載の焦点位置補正方法。
  5. 前記第１位置情報を求めるときには、
    前記投影システムから出射される露光光の投影領域に対して前記基板ステージが前記所定基板を移動させる走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    前記走査方向と直交する方向に所定量移動した位置で、前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    を繰り返して、前記所定基板全体の前記第１位置情報を検出する、請求項１に記載の焦点位置補正方法。
  6. 前記補正量を求めるときには、
    少なくとも３箇所の前記第１位置情報から前記第２位置情報を求める、請求項１から５のいずれか１項に記載の焦点位置補正方法。
  7. 前記補正量を求めるときには、
    前記投影システムが有する複数の投影モジュールに対応する前記所定基板の領域に存在する少なくとも３箇所の前記第１位置情報から、前記第２位置情報を求める、請求項６に記載の焦点位置補正方法。
  8. 前記補正量を求めるときには、
    前記投影システムが有する複数の投影モジュールに対向する位置に対応する前記第１位置情報を用いて、それぞれの前記投影モジュールに対して前記補正量を求める、請求項１から７のいずれか１項に記載の焦点位置補正方法。
  9. 基板に露光光を照射して、マスクに形成されたパターンの像を前記基板に投影露光する際に、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の焦点位置補正方法を用いて求めた、前記投影システムの前記焦点位置調整機構の補正量に基づき、前記焦点位置調整機構を制御する露光方法。
  10. 請求項９に記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像して、転写された前記パターンに対応する露光パターン層を形成することと、
    前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、
    を含むデバイス製造方法。
  11. 基板に露光光を照射して、マスクに形成されたパターンの像を前記基板に投影露光する投影システムと、
    基板保持面に前記基板を保持するとともに、前記投影システムから出射される露光光の投影領域に対して基板を走査方向に移動させる基板ステージと、
    前記基板保持面に保持された前記基板の表面の位置を少なくとも計測する基板側計測システムと、
    前記基板側計測システムが計測した所定基板の計測結果に基づいて前記所定基板の表面の位置に関する第１位置情報を求め、前記第１位置情報に基づいて求めた所定平面の位置に関する第２位置情報を前記第１位置情報から除去して、前記投影システムが有する焦点位置調整機構の補正量を求め、前記補正量に基づいて前記焦点位置調整機構を制御する制御装置と、
    を含む露光装置。
  12. 前記制御装置は、
    前記所定基板が前記基板ステージに対して所定の向きに保持された第１の姿勢で求めた、前記所定基板全体の表面の位置に関する情報と、前記第１の姿勢に対して前記基板保持面と直交する軸周りに前記所定基板を９０度回転させた第２の姿勢で求めた、前記所定基板全体の表面の位置に関する情報と、に基づいて前記第１位置情報を求める、請求項１１に記載の露光装置。
  13. 前記制御装置は、
    前記第１の姿勢で求めた前記所定基板の表面の位置の計測値と、前記第１の姿勢で求めた前記所定基板の裏面の位置の計測値と、前記所定基板の厚さの設計値とを用いて前記第１の姿勢での前記所定基板全体の表面の位置に関する情報を求め、
    前記第２の姿勢で求めた前記所定基板の表面の位置の計測値と、前記第２の姿勢で求めた前記所定基板の裏面の位置の計測値と、前記所定基板の厚さの設計値とを用いて前記第２の姿勢での前記所定基板全体の表面の位置に関する情報を求める、請求項１１に記載の露光装置。
  14. 前記基板側計測システムは、
    前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    前記走査方向と直交する方向に所定量移動した位置で、前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    を前記第１の姿勢で前記基板ステージに保持された前記所定基板全体及び前記第２の姿勢で前記基板ステージに保持された前記所定基板全体に対して繰り返し、
    前記制御装置は、前記基板側計測システムが繰り返して行った計測結果に基づいて、前記所定基板全体の前記第１位置情報を求める、請求項１２又は１３に記載の露光装置。
  15. 前記基板側計測システムは、
    前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、
    前記走査方向と直交する方向に所定量移動した位置で、前記走査方向に向かって前記所定基板の表面の位置を計測することと、を繰り返し、
    前記制御装置は、前記基板側計測システムが繰り返して行った計測結果に基づいて、前記所定基板全体の前記第１位置情報を求める、請求項１１に記載の露光装置。
  16. 前記制御装置は、
    少なくとも３箇所の前記第１位置情報から前記第２位置情報を求める、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の露光装置。
  17. 前記制御装置は、
    前記投影システムが有する複数の投影モジュールに対応する前記所定基板の領域に存在する少なくとも３箇所の前記第１位置情報から、前記第２位置情報を求める、請求項１６に記載の露光装置。
  18. 前記制御装置は、
    前記投影システムが有する複数の投影モジュールに対向する位置に対応する前記第１位置情報を用いて、それぞれの前記投影モジュールに対して前記補正量を求める、請求項１１から１７のいずれか１項に記載の露光装置。
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