JP2014041211A - 露光システム、露光装置、それを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のシステムよりもスループットを向上しつつ、投影光学系のフォーカス面と基板の被露光面とを合わせるのに有利な露光システムを提供する。
【解決手段】露光システム１は、複数の露光装置２（２ａ〜２ｄ）を含む。各露光装置２は、チャックの保持面、またはチャックに保持された状態にある基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、保持面の複数箇所における高さを第１の面形状データとして記憶する面形状データ記憶部とを有する。露光装置２の一つは、その高さ計測部が計測した被露光面の複数箇所における高さに基づく第２の面形状データと第１の面形状データとに基づいて基板の厚みデータを求め、厚みデータを厚みデータ記憶部６に記憶させる。露光装置２の他の一つは、その面形状データ記憶部に記憶した第１の面形状データと、厚みデータ記憶部６に記憶されている厚みデータとに基づいて、そのチャックに保持された基板の面形状データを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光システムおよび露光装置、ならびにそれを用いたデバイスの製造方法に関する。

露光装置は、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程に含まれるリソグラフィー工程において、原版（マスクなど）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など）に転写する装置である。この露光装置は、一般的な工場の製造ラインでは、基板面へのレジストの塗布および露光後の現像などの処理を実施する塗布現像装置とインライン接続にて組み合わされ、その複数の組み合わせを含む一連の露光システムを構成する。ここで、特に基板をガラスプレートとする液晶表示デバイス製造ラインの露光システムを構成する露光装置では、高精細なパターンを転写するために、露光の際には、露光装置内に含まれる投影光学系のフォーカス面と基板面とを精度良く合わせる必要がある。このとき、露光前の基板の厚みにはばらつきがあるため、フォーカス面と基板の被露光面とを合わせる際には、基板の厚みを考慮し補正を実施することが望ましい。そこで、特許文献１は、被露光面の形状を測定した後に、基板を吸着保持するチャックにて基板の裏面を部分的に押圧させて、被露光面がフォーカス面と合うように基板の形状を補正する露光装置を開示している。さらに、この露光装置は、被露光面の形状計測にかかる時間を短くしてスループットを向上させるために、基板の形状を補正する上記のチャックとは別に、被露光面の形状を計測するためのプリアライメントステージを備えている。

特開昭６３−２６０１２９号公報

しかしながら、特許文献１に示す露光装置を含む従来の露光システムは、露光装置ごとに基板の形状計測と形状補正とを実施する必要があり、スループットを向上させることが難しかった。特に、複数の露光装置を含み各装置により別工程の露光を基板に行う露光システムで考えれば、一つ一つの露光装置でのスループットの低下は、露光システム全体のスループットに大きく影響する。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、例えば、従来のシステムよりもスループットを向上しつつ、投影光学系のフォーカス面と基板の被露光面とを合わせるのに有利な露光システム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、原版に形成されたパターンに光を照射し、投影光学系を介してパターンの像を基板上に露光する複数の露光装置を含む露光システムであって、露光装置は、基板を保持するチャックと、チャックの保持面、またはチャックに保持された状態にある基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、高さ計測部が計測した保持面の複数箇所における高さを第１の面形状データとして記憶する面形状データ記憶部とを有し、露光装置の少なくとも一つは、その高さ計測部が計測した被露光面の複数箇所における高さに基づく第２の面形状データと第１の面形状データとに基づいて基板の厚みデータを求め、厚みデータを厚みデータ記憶部に記憶させ、露光装置の他の少なくとも一つは、その面形状データ記憶部に記憶した第１の面形状データと、厚みデータ記憶部に記憶されている厚みデータとに基づいて、そのチャックに保持された基板の被露光面における複数箇所の高さを示す面形状データを得る、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、従来のシステムよりもスループットを向上しつつ、投影光学系のフォーカス面と基板の被露光面とを合わせるのに有利な露光システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る露光システムの構成を示す図である。 第１実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る事前準備工程の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る露光処理工程の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るプレートチャックの構成を示す図である。 第２実施形態に係る事前準備工程の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る露光処理工程の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る露光システムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る露光システム１の構成を示す概略図である。この露光システム１は、例えば液晶表示デバイス（液晶パネル）の製造工程におけるリソグラフィー工程に採用されるものであり、工場内の製造ラインに設置され、複数の露光装置２と塗布現像装置３との組み合わせを含む。なお、図１では、露光システム１は、一例として、それぞれ４つの露光装置２ａ〜２ｄと塗布現像装置３ａ〜３ｄとを含むものとする。露光装置２は、マスク（原版）に形成されているパターンを、表面にレジスト（感光剤）層が形成された基板であるガラスプレート（プレート）に転写する。塗布現像装置（コーター・デベロッパー）３は、露光装置２による露光処理の前処理としてレジストをプレートの表面上に塗布する塗布処理と、露光処理の後処理としてパターンが転写されたプレートを現像する現像処理とを実施する。これら複数の露光装置２と塗布現像装置３とは、それぞれインライン接続されている。ここで、インライン接続とは、露光装置２と塗布現像装置３とを、インターフェースロボットなどの基板搬送装置（不図示）を介して接続し、プレートの搬入出を行うとともに、プレートＩＤ（基板識別番号）など基板に関する情報の送受信を行うものである。また、露光システム１は、露光システム１の全体の動作を統括するシステム制御部４と、各塗布現像装置３に対してプレートを自動搬送するＡＧＶ（Ａｕｔｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）５とを有する。さらに、露光システム１は、プレートの厚みに関するデータ（以下「厚みデータ」という）を記憶する厚みデータ記憶部６を備える。この厚みデータ記憶部６は、例えばワークステーションとデータベースソフトとで構成され、プレートごとの厚みデータを、例えばプレートＩＤをキーとして保存および読み出しができるよう管理する。厚みデータ記憶部６とそれぞれの露光装置２とは、工場内に巡らされた通信回線網７で接続され、それぞれの露光装置２からプレートＩＤをキーとして厚みデータの送受信が可能である。通信回線網７は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で構成し得る。なお、本実施形態でいうシステム制御部４は、制御シーケンスなどを実行する制御用コンピューターなどに加え、ユーザーによる入力を受け付ける操作部や、厚みデータ記憶部６などの付属部をも含むものとしている。ただし、特に厚みデータ記憶部６は、システム制御部４とは別に専用の記憶装置として用意してもよいし、露光装置２内に存在する後述するチャック面形状記憶部２７などが兼ねてもよい。

次に、露光システム１に含まれる露光装置２の構成について説明する。図２は、露光装置２の構成を示す概略図である。この露光装置２は、ステップ・アンド・スキャン方式にて、マスク１０に形成されているパターンをプレート１１に転写する走査型投影露光装置である。なお、図２では、鉛直方向であるＺ軸に垂直な平面内で露光時のマスク１０およびプレート１１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軸を取っている。そして、本実施形態では、Ｙ軸と投影光学系１２の光軸とが平行である。露光装置２は、照明光学系１３と、マスクステージ１４と、投影光学系１２と、プレートステージ１５と、高さ計測部１６と、制御部１７とを備える。照明光学系１３は、例えばＨｇランプなどの光源を有し、マスク１０に対してスリット状に成形された照明光を照射する。

マスクステージ１４は、例えば真空吸着によりマスク１０を保持し、かつ例えばリニアモーターによりＹ軸方向に可動である。さらに、マスクステージ１４は、その側面に少なくともＹ軸方向に対応した不図示の参照ミラーを備える。そして、露光装置２は、この参照ミラーにそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することで、マスクステージ１４の位置を計測するレーザー干渉計１８を備える。参照ミラーとレーザー干渉計１８との組は、第１の位置計測部を構成し、計測値は、主制御部２５に送信される。

投影光学系１２は、鏡筒内に設置され、プレートステージ１５に保持されたプレート１１に、等倍でパターン像を投影する。この投影光学系１２は、台形鏡１９と、凹面鏡２０と、凸面鏡２１との各種ミラーで構成される光学系である。照明光学系１３から照射された照明光は、投影光学系１２内にて、台形鏡１９、凹面鏡２０、凸面鏡２１、再び凹面鏡２０、台形鏡１９の順に通過して、プレート１１の表面上に結像する。

プレートステージ（基板ステージ）１５は、例えば真空吸着によりプレート１１を保持するプレートチャック２２と、このプレートチャック２２をプレート１１を保持した状態で移動可能とする駆動部２３とを含む。この駆動部２３は、例えばリニアモーターにより構成され、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ（Ｚ軸回りの回転）、Ｐｉｔｃｈ（Ｘ軸回りの回転）、Ｒｏｌｌ（Ｙ軸回りの回転）の６方向に駆動可能である。さらに、プレートステージ１５は、その側面に６方向に対応した不図示の複数の参照ミラーを備える。そして、露光装置２は、これらの参照ミラーにそれぞれヘリウムネオンレーザーからのレーザービームを照射することで、プレートステージ１５の位置を計測する複数のレーザー干渉計２４を備える。参照ミラーとレーザー干渉計２４との組は、第２の位置計測部を構成し、計測値は、主制御部２５に送信される。なお、上記の第１の位置計測部と併せ、第２の位置計測部の構成としては、レーザー干渉計に限らず、半導体レーザーを用いたエンコーダなども採用可能である。

高さ計測部１６は、例えば、投影光学系１２の下面（プレートステージ１５に対向する光出射面）に設置され、投影光学系１２のフォーカス面と、プレート面またはチャック面との間のＺ軸方向の相対位置（間隔）を計測する。ここで、「プレート面」とは、プレート１１の被露光面であり、「チャック面」とは、プレートチャック２２におけるプレート１１の保持面である。この高さ計測部１６としては、例えば、プレート面に向けてレーザーを照射し、反射光を受光することで変位を計測するレーザー変位計が採用可能である。この場合、後述する制御部１７（主制御部２５）は、予め投影光学系１２のフォーカス面の位置を記憶しておく。なお、本実施形態では、露光装置２は、構成の簡略化の観点から、１つの高さ計測部１６がプレート面およびチャック面の両方の計測を実施するものとしているが、プレート面およびチャック面の反射率や表面粗さによって、複数の高さ計測部１６を用意してもよい。

制御部１７は、露光装置２の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。この制御部１７は、少なくとも、主制御部２５と、操作部２６と、チャック面形状記憶部２７とを含む。主制御部２５は、例えばボードコンピューターで構成され、露光装置２の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を統括する。操作部２６は、例えばワークステーションとヒューマンインターフェースソフトとで構成され、露光処理に関する各種指示の入力を受け、主制御部２５に対して指示を送信する。チャック面形状記憶部（面形状データ記憶部）２７は、主制御部２５に回線を介して接続され、プレートチャック２２の面形状（チャック面形状データ）を記憶する。なお、このチャック面形状記憶部２７は、制御部１７内に単独で設置されるものに限らず、主制御部２５や操作部２６に構成として含まれるものでもよい。さらに、制御部１７は、露光装置２の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、露光装置２の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

次に、露光システム１による露光について説明する。まず、システム制御部４は、露光対象となるプレート１１に露光装置２ａ〜２ｄのいずれの装置にて露光を実施するかを決定する。次に、システム制御部４は、ＡＧＶ５により、決定された所望の露光装置２にインライン接続された塗布現像装置３へプレート１１を搬入させる。そして、プレート１１は、塗布現像装置３にて表面にレジストが塗布された後、露光装置２にて所望のパターンが転写（走査露光）される。特に、露光装置２では、制御部１７（主制御部２５）は、投影光学系１２の投影倍率を等倍とすると、マスク１０とプレート１１との移動を同期させて走査露光を行うことで、マスク１０からのパターンの像をプレート１１上（基板上）に転写させることができる。

ここで、本実施形態のように液晶表示デバイスを製造する際には、一般にプレート１１には複数層の露光が実施される。この場合、露光システム１内の各露光装置２は、何番目かの特定の層を転写するものや、高精度が要求される層を転写するものなど、それぞれ役割が異なることが多い。したがって、同一のプレート１１でも、異なる複数の露光装置２に搬入されることになる。このとき、それぞれの露光装置２における露光の際は、高精細なパターンを転写するために、投影光学系１２のフォーカス面とプレート面とを精度良く合わせる必要がある。そして、露光前のプレート１１の厚みにはばらつきがあることを鑑みると、フォーカス面とプレート面とを合わせる際には、プレート１１の厚みを考慮して補正（例えばプレート１１の形状補正）を実施することが望ましい。しかしながら、プレート１１が露光装置２内に搬入されたときに、その都度プレート１１の形状計測と形状補正とを実施したのでは、スループットが低下する可能性がある。そこで、露光システム１では、このようなスループットの低下を抑えるために、以下のように１つの露光装置２がプレート面形状を計測して厚みデータを算出し、この厚みデータを複数の露光装置２間で共有することで、少なくとも形状計測の時間を短縮させる。

図３は、本実施形態における各露光装置２にて露光を開始する前の事前準備工程の流れを示すフローチャートである。この事前準備工程は、予めすべての露光装置２にてチャック面の形状を計測し、その計測値を保存する工程である。主制御部２５は、まず、プレート１１をプレートチャック２２上に載置していない状態で、プレートステージ１５をＸＹの各軸方向に駆動させながら、高さ計測部１６によりチャック面の複数箇所（Ｘｉ，Ｙｉ）でのＺ軸方向の位置を計測させる（ステップＳ１００）。このとき計測された複数のＺ軸方向の位置計測値が、チャック面形状データ（第１の面形状データ）となる。そして、主制御部２５は、ステップＳ１００にて計測されたチャック面形状データをチャック面形状記憶部２７に記憶させる（ステップＳ１０１）。ここで、チャック面形状データは、レーザー干渉計２４により計測されるプレートステージ１５のＸＹ座標データ（ＸＹの各軸方向の位置（Ｘｉ、Ｙｉ））と関連付けられる。この事前準備工程を経て、露光システム１は、以下のような露光工程を実施する。

図４は、本実施形態における露光工程の流れを示すフローチャートである。以下、この露光工程は、一例として露光システム１内の露光装置２ａで実施するものと想定する。主制御部２５は、まず、露光工程を開始すると、塗布現像装置３ａから搬入される今回の処理対象のプレート１１のプレートＩＤを取得する（ステップＳ２００）。このプレートＩＤは、露光装置２側で管理されている場合もあるし、露光システム１全体としてシステム制御部４にて管理されている場合もある。次に、主制御部２５は、プレート１１を塗布現像装置３ａから搬入させ、プレートチャック２２に吸着保持させる（ステップＳ２０１）。次に、主制御部２５は、ステップＳ２００で得られたプレートＩＤをキーとして、厚みデータ記憶部６に今回のプレート１１に該当する厚みデータが記憶されているかどうかを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、主制御部２５は、該当する厚みデータが記憶されていないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ２０３に移行する。なお、この厚みデータが記憶されていない場合とは、例えば、今回のプレート１１に対するパターン転写が、１番目（最初）の層としての転写である場合である。次に、主制御部２５は、プレート１１をプレートチャック２２に保持させた状態で、プレートステージ１５をＸＹの各軸方向に駆動させながら、高さ計測部１６によりプレート面の複数箇所（Ｘｉ,Ｙｉ）でのＺ軸方向の位置を計測させる（ステップＳ２０３）。このとき計測されたＺ軸方向の位置計測値が、プレート面形状データ（第２の面形状データ）となる。次に、主制御部２５は、ステップＳ２０３にて計測されたプレート面形状データと、事前準備工程で得られたチャック面形状データとの差を演算し、厚みデータ（厚み分布）を算出する（ステップＳ２０４）。そして、主制御部２５は、プレートＩＤをキーとして、ステップＳ２０４にて算出された厚みデータを露光システム１側の厚みデータ記憶部６に送信し、記憶させる（ステップＳ２０５）。なお、厚みデータ記憶部６へ送信するデータは、厚みデータ以外にも、プレート１１の厚みを計測した装置情報などを含むものであってもよい。また、プレート面形状データは、レーザー干渉計２４により計測されるプレートステージ１５のＸＹ座標データ（ＸＹの各軸方向の位置）と関連付けられる。さらに、プレート面形状データとチャック面形状データとの差の演算を考慮すると、プレート面とチャック面とのそれぞれのＺ軸方向の位置は、共通するＸＹ座標位置にて計測されることが望ましい。ただし、それぞれのＺ軸方向の位置が、異なるＸＹ座標位置で計測される場合には、主制御部２５は、例えば補間計算をすることで共通するＸＹ座標位置に変換すればよい。

一方、主制御部２５は、ステップＳ２０２にて、該当する厚みデータが記憶されていると判定した場合（ＹＥＳ）、次に、厚みデータ記憶部６から記憶されている厚みデータを取得する（ステップＳ２０６）。次に、主制御部２５は、ステップＳ２０６にて取得した厚みデータと、事前処理工程で得られたチャック面形状データとを加算することで、プレート面形状データを算出する（ステップＳ２０７）。

次に、主制御部２５は、プレート面形状データに基づいて、プレート面が投影光学系１２のフォーカス面に合うように、プレートステージ１５をＺ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌに駆動しながら、走査露光を実施する（ステップＳ２０８）。このとき参照するプレート面形状データは、ステップＳ２０３にて計測したもの、またはステップＳ２０７にて算出したものである。そして、主制御部２５は、プレートチャック２２による吸着保持を解除させ、露光処理されたプレート１１を露光装置２ａから塗布現像装置３ａに搬出し（ステップＳ２０９）、露光工程を終了する。

なお、ステップＳ１００やＳ２０３における各計測工程では、主制御部２５は、プレートステージ１５を駆動させながら、高さ計測部１６によりプレート面のＺ軸方向の位置を連続的に計測させた。しかしながら、これらの計測工程における動作は、これに限らず、主制御部２５は、例えば、プレートステージ１５を一旦静止させて、高さ計測部１６に位置を計測させるような動作を繰り返すものでもよい。さらに、ステップＳ２０８における走査露光に合わせた補正工程では、主制御部２５は、プレートステージ１５を各方向に駆動させてプレート１１の面形状を変化させることで、フォーカス面とプレート面とを合わせた。しかしながら、フォーカス面とプレート面とを合わせる方式は、これに限らない。例えば、プレート１１の面形状を変化させるのではなく、投影光学系１２自体の姿勢を変化させることによりフォーカス面の位置や傾きを変化させ、フォーカス面とプレート面とを合わせてもよい。

このように、各露光装置２では、投影光学系１２のフォーカス面とプレート面とを合わせる際、共有されたプレート１１の厚みデータを利用するので、２層目以降のパターン転写を実施することになるいずれの露光装置２も、プレート面形状を計測する必要がない。したがって、露光システム１（または各露光装置２）全体で見ると、プレート１１が搬入されたときにその都度プレート面形状を計測する場合に比べて計測時間を短縮させることができ、結果的にスループットの低下を抑えることができる。また、このとき主制御部２５が参照するのは、厚みデータであるため、主制御部２５は、仮にプレート１１の厚みにばらつきがあったとしても、フォーカス面とプレート面とを合わせる際に適切に反映させて、その精度を向上させることができる。また、複数の露光装置２にて、仮にプレートチャック２２の面形状がそれぞれ異なっていたとしても、共有するデータを厚みデータとすれば、ある露光装置２が計測した厚みデータを、他の露光装置２との間で効率良く利用することができる。さらに、露光システム１は、事前にプレート１１の形状を計測するプリアライメントステージなどの装置を要しなく、プレート面形状データを各露光装置２内の簡単な構成で計測させる。したがって、露光システム１、特にそれを構成する露光装置２のコスト削減と装置サイズの縮小化を実現することができる。

以上のように、本実施形態によれば、従来のシステムよりもスループットを向上しつつ投影光学系のフォーカス面と基板の被露光面とを合わせるのに有利な露光システム、または露光システムを構成する露光装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る露光システムについて説明する。本実施形態に係る露光システムの特徴は、プレート１１の厚みのばらつきを補正可能とする駆動部を含むプレートチャック３０を備え、主制御部２５が、プレートチャック３０を用いたプレート１１の厚み補正工程を含む露光シーケンスを実行する点にある。まず、本実施形態に係るプレートチャック３０の構成について説明する。なお、以下の図５から図７では、第１実施形態と同一構成のものには同一の符号を付し、また、露光装置および塗布現像装置についても、同様に同一の符号を付す。図５は、本実施形態に係る各露光装置２に備えられるプレートチャック３０の構成および状態を示す概略斜視図である。特に、図５（ａ）は、プレート１１を保持していない状態にあるプレートチャック３０の構成を示す図である。プレートチャック３０は、ベースプレート３１と、このベースプレート３１のＸＹ平面に沿ったＸ軸方向に延設し、同平面に沿ったＹ軸方向に並べられた複数の保持部３２とを備える。保持部３２は、それぞれ例えば真空吸着によりプレート１１を保持し得る。さらに、プレートチャック３０は、ベースプレート３１と各保持部３２との間に、それぞれ各保持部３２の四隅をＺ軸方向上下に個別に変位させる複数の駆動部３３を備える。この駆動部３３としては、例えば圧電素子が採用可能であるが、保持部３２の位置を上記のように変位させることができるのもであれば、パルスモーターなどを採用してもよい。

図５（ｂ）は、プレートチャック３０がプレート１１の面形状（特にこの場合には厚みのばらつき）を変化させている状態を示す図である。主制御部２５は、複数の駆動部３３を個別に駆動させることで、各保持部３２のＺ軸方向の位置を個別に変位させ、プレート１１の面形状を所望の形状に変形させる。このプレート１１の面形状を変形させる際に、プレート１１をすべての保持部３２で吸着保持したまま駆動部３３が駆動すると、プレート１１の変形に歪みが発生し、所望の変形にならない場合がある。そこで、主制御部２５は、プレートチャック３０にてプレート１１の面形状を変形させる際には、保持部３２に対し、プレート１１を吸着保持させないか、または露光時の吸着圧よりも低い吸着圧でプレート１１を保持させる。そして、主制御部２５は、駆動部３３を駆動させた後（プレート１１を変形させた後）に、全ての保持部３２に対し露光時の吸着圧でプレート１１を保持させる。以下、このようなプレートチャック３０によるプレート１１の厚み補正工程を含む場合の露光シーケンスについて説明する。

図６は、本実施形態における各露光装置２にて露光を開始する前の事前準備工程の流れを示すフローチャートである。この事前準備工程は、予めすべての露光装置２にてプレートチャック３０のチャック面の形状を計測し、その計測値を保存する工程である。まず、主制御部２５は、プレートステージ１５をＸＹの各軸方向に駆動させながら、高さ計測部１６により各保持部３２のそれぞれのチャック面の複数箇所（Ｘｉ，Ｙｉ）でのＺ軸方向の位置を計測させる。そして、主制御部２５は、計測された複数のＺ軸方向の位置計測値に基づいて駆動部３３を適宜駆動させることで、チャック面を平面に近づける（ステップＳ３００）。以下、チャック面が平面に近づいた状態における各駆動部３３の駆動位置を「基準位置」という。次に、主制御部２５は、プレート１１をプレートチャック３０上に載置せず、各駆動部３３が基準位置にある状態で、ステップＳ３００と同様にチャック面の複数箇所（Ｘｉ，Ｙｉ）でのＺ軸方向の位置を計測させる（ステップＳ３０１）。このとき計測された複数のＺ軸方向の位置計測値が、チャック面形状データとなる。そして、主制御部２５は、ステップＳ３０１にて計測されたチャック面形状データをチャック面形状記憶部２７に記憶させる（ステップＳ３０２）。ここで、このチャック面形状データは、レーザー干渉計２４により計測されるプレートステージ１５のＸＹ座標データ（ＸＹの各軸方向の位置）と関連付けられる。この事前準備工程を経て、露光システム１は、以下のような露光工程を実施する。

図７は、本実施形態における露光工程の流れを示すフローチャートである。以下、この露光工程は、一例として露光システム１内の露光装置２ａで実施するものと想定する。主制御部２５は、露光工程を開始すると、まず、第１実施形態でのステップＳ２００と同様に塗布現像装置３ａから搬入される今回の露光対象のプレート１１のプレートＩＤを取得する（ステップＳ４００）。次に、主制御部２５は、ステップＳ４００で得られたプレートＩＤをキーとして、厚みデータ記憶部６に今回のプレート１１に該当する厚みデータが記憶されているかどうかを判断する（ステップＳ４０１）。ここで、主制御部２５は、該当する厚みデータが記憶されていないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ４０２に移行する。次に、主制御部２５は、各駆動部３３を基準位置に駆動させた後、プレート１１を塗布現像装置３ａから搬入させる（ステップＳ４０２）。次に、主制御部２５は、プレート１１をプレートチャック３０（保持部３２）に吸着保持させる（ステップＳ４０３）。次に、主制御部２５は、プレート１１をプレートチャック３０に吸着保持させた状態でプレートステージ１５をＸＹの各軸方向に駆動させながら、高さ計測部１６によりプレート面の複数箇所（Ｘｉ，Ｙｉ）におけるＺ軸方向の位置を計測させる（ステップＳ４０４）。このとき計測された複数のＺ軸方向の位置計測値が、プレート面形状データとなる。次に、主制御部２５は、ステップＳ４０４にて計測されたプレート面形状データと、事前準備工程で得られたチャック面形状データとの差を演算して、厚みデータを算出する（ステップＳ４０５）。そして、主制御部２５は、プレートＩＤをキーとして、ステップＳ４０５にて算出された厚みデータを露光システム１側の厚みデータ記憶部６に送信し、記憶させる（ステップＳ４０６）。次に、主制御部２５は、チャック面形状を変化させやすくするために、プレートチャック３０に対して、一旦プレート１１の吸着保持を解除させる（ステップＳ４０７）。次に、主制御部２５は、ステップＳ４０４にて取得したプレート面形状データに基づいて、プレート１１の面形状が平面に近づくように駆動部３３を適宜駆動させ、補正させる（ステップＳ４０８）。ここで、主制御部２５は、プレート１１の面形状のうち、０次成分（プレートステージ１５のＺ軸方向の駆動で補正可能な成分）と、１次成分（同じくＰｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の駆動で補正可能な成分）とを駆動部３３の駆動で補正しなくともよい。この場合、主制御部２５は、以下のステップＳ４１５の走査露光時にて、走査に合わせてプレートステージ１５をＺ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向に駆動し、プレート１１の面形状を補正すればよい。これに対して、例えば、プレートステージ１５のＺ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の駆動ストロークが小さい場合には、上記のような０次成分や１次成分の補正を駆動部３３の駆動で実施することは有効である。さらに、プレート面形状データから０次成分と１次成分とを引いた値が投影光学系１２の焦点深度内に収まる場合にも駆動部３３の駆動をさせる必要はなく、この場合、ステップＳ４０６から以下のＳ４０９までにかかる時間を削減することができる。そして、主制御部２５は、再度、プレート１１をプレートチャック３０に吸着保持させる（ステップＳ４０９）。

一方、主制御部２５は、ステップＳ４０１にて、該当する厚みデータが記憶されていると判定した場合（ＹＥＳ）、次に、厚みデータ記憶部６から記憶されている厚みデータを取得する（ステップＳ４１０）。次に、主制御部２５は、ステップＳ４１０にて取得した厚みデータと、事前処理工程で得られたチャック面形状データとを加算することで、プレート面形状データを算出する（ステップＳ４１１）。次に、主制御部２５は、ステップＳ４０８と同様に、ステップＳ４１１にて算出したプレート面形状データに基づいて、プレート１１の面形状が平面に近づくように駆動部３３を適宜駆動させ、補正させる（ステップＳ４１２）。次に、主制御部２５は、プレート１１を塗布現像装置３ａから搬入させる（ステップＳ４１３）。次に、主制御部２５は、プレート１１をプレートチャック３０に吸着保持させる（ステップＳ４１４）。

次に、主制御部２５は、プレート面形状データと、ステップＳ４０８またはＳ４１２での補正量との差に基づいて、ステップＳ２０８と同様にプレート面が投影光学系１２のフォーカス面に合うように補正させながら、走査露光を実施させる（ステップＳ４１５）。このとき参照するプレート面形状データは、ステップＳ４０４にて計測したもの、またはステップＳ４１１にて算出したものである。次に、主制御部２５は、プレートチャック３０による吸着保持を解除させる（ステップＳ４１６）。そして、主制御部２５は、露光処理されたプレート１１を露光装置２ａから塗布現像装置３ａに搬出し（ステップＳ４１７）、露光工程を終了する。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、露光装置２内にプレート１１を搬入する前にプレート１１の厚みのばらつきを補正するので、さらに効率良く投影光学系１２のフォーカス面とプレート面とを合わせることができる。

（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。

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および変更が可能である。

１ 露光システム
２ 露光装置
４ システム制御部
６ 厚みデータ記憶部
１０ マスク
１１ プレート
１２ 投影光学系
１６ 高さ計測部
２２ プレートチャック
２５ 主制御部
２７ チャック面形状記憶部

Claims (8)

1. 原版に形成されたパターンに光を照射し、投影光学系を介して前記パターンの像を基板上に露光する複数の露光装置を含む露光システムであって、
   前記露光装置は、
   前記基板を保持するチャックと、
   前記チャックの保持面、または前記チャックに保持された状態にある前記基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、
   前記高さ計測部が計測した前記保持面の複数箇所における高さを第１の面形状データとして記憶する面形状データ記憶部とを有し、
   前記露光装置の少なくとも一つは、その前記高さ計測部が計測した前記被露光面の複数箇所における高さに基づく第２の面形状データと前記第１の面形状データとに基づいて前記基板の厚みデータを求め、該厚みデータを厚みデータ記憶部に記憶させ、
   前記露光装置の他の少なくとも一つは、その前記面形状データ記憶部に記憶した前記第１の面形状データと、前記厚みデータ記憶部に記憶されている前記厚みデータとに基づいて、その前記チャックに保持された前記基板の被露光面における複数箇所の高さを示す面形状データを得る、
   ことを特徴とする露光システム。
2. 前記厚みデータは、前記基板が複数ある場合には、前記基板ごとに算出され、
   前記厚みデータ記憶部は、基板識別番号をキーとして前記厚みデータを管理する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光システム。
3. 前記露光装置は、前記チャックを移動させる基板ステージを備え、
   前記第２の面形状データに基づいて前記基板ステージを駆動させることで、前記投影光学系のフォーカス面と前記基板の被露光面とを合わせる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の露光システム。
4. 前記チャックは、ベースプレートと、
   前記ベースプレートに設置され、それぞれが前記基板を保持する複数の保持部と、
   前記複数の保持部の四隅の位置を個別に変位させる複数の駆動部と、を備え、
   前記露光装置は、前記第２の面形状データに基づいて前記駆動部を駆動させることで、前記基板の面形状を平面に近づける、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の露光システム。
5. 前記露光装置は、前記チャックを移動させる基板ステージを備え、
   前記第２の面形状データと前記駆動部による補正量との差に基づいて前記基板ステージを駆動させることで、前記投影光学系のフォーカス面と前記被露光面とを合わせる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光システム。
6. 前記高さ計測部は、前記投影光学系の前記チャックに対向する面に設置され、前記保持面に向けてレーザーを照射し、反射光を受光することで変位を計測する変位計であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の露光システム。
7. 原版に形成されたパターンに光を照射し、投影光学系を介して前記パターンの像を基板上に露光する露光装置であって、
   前記基板を保持するチャックと、
   前記チャックの保持面、または前記チャックに保持された状態にある前記基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、
   前記高さ計測部が計測した前記保持面の複数箇所における高さを第１の面形状データとして記憶する面形状データ記憶部とを有し、
   前記高さ計測部が計測した前記被露光面の複数箇所における高さに基づく第２の面形状データと前記第１の面形状データとに基づいて前記基板の厚みデータを求め、該厚みデータを厚みデータ記憶部に記憶させる、または、
   前記面形状データ記憶部に記憶した前記第１の面形状データと、前記厚みデータ記憶部に記憶されている前記厚みデータとに基づいて、前記チャックに保持された前記基板の被露光面における複数箇所の高さを示す面形状データを得る、
   ことを特徴とする露光装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の露光システムに含まれる露光装置、または請求項７に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
   その露光した基板を現像する工程と、
   を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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