JP2024066628A - 露光装置、露光方法、及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカス計測を有利に行うこと。【解決手段】 原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、前記基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、を有し、前記制御部は、第１位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第１計測結果と、前記第１位置とは異なる第２位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第２計測結果と、を取得し、前記第１計測結果と前記第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において第１計測結果を用いるか第２計測結果を用いるかを決定する。【選択図】 図５

Description

本発明は、露光装置、露光方法、及び物品の製造方法に関する。

半導体素子などの製造工程（リソグラフィ工程）で用いられる装置の１つとして、原版のパターンを基板に転写する露光装置が知られている。露光装置では、基板上の露光領域（ショット領域）に原版のパターンを高精度に重ね合わせるために、投影光学系の結像面（フォーカス面）と基板の表面とを一致させる必要がある。

ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（スキャナ）は、基板を保持する基板ステージを走査方向に駆動しながら、基板ステージに保持された基板を露光する。スキャナは、基板を露光する前に、投影光学系の結像面と基板の露光領域との間の距離をフォーカス計測系で計測（フォーカス計測）し、その計測値に基づいて基板ステージを結像面に直交する方向に駆動することで、露光領域を結像面に合わせ込んでいる。

一方、原版のパターンが転写された際のパターン段差や基板ステージの局所的な凹凸に起因して、基板ステージに保持された基板に段差が生じることがある。このような段差をフォーカス計測してしまうと、露光の際のフォーカス位置の補正を正常に行うことができなくなり、露光精度を悪化させてしまうおそれがある。

そこで、基板に段差が生じている場合においても、正常にフォーカス計測をするための技術が提案されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、基板の表面形状を予め計測してフォーカス計測が可能な位置を決定し、フォーカス計測を行う技術が開示されている。特許文献２には、露光位置とは異なる位置でフォーカス計測を行って露光位置を制御する技術が開示されている。

特開２００６－８６３１２号公報 特開２００８－２７７４６８号公報

しかしながら、フォーカス計測を正常に行うために予め基板の表面形状を計測し、その後フォーカス計測を行う場合には、スループットを悪化させてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、フォーカス計測を行ううえで有利な露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、前記基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、を有し、前記制御部は、第１位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第１計測結果と、前記第１位置とは異なる第２位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第２計測結果と、を取得し、前記第１計測結果と前記第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定することを特徴とする。

本発明によれば、フォーカス計測を行ううえで有利な露光装置を提供することができる。

露光装置の構成を示す概略図である。 フォーカス計測を説明するための図である。 フォーカス連続計測を説明するための図である。 基板上のプロセス段差を示す図である。 露光方法の手順を示すフローチャートである。 基板処理における基板ステージの駆動を例示した図である。 物品の製造方法のフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。尚、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態における露光装置の構成について説明する。本実施形態における露光装置は、半導体デバイスやＦＰＤなどのデバイスの製造工程であるフォトリソグラフィ工程に用いられるリソグラフィ装置である。本実施形態における露光装置は、パターンが形成された面を有する原版を、投影光学系を介して基板に露光し、原版のパターンを基板に転写する露光処理を行う。

図１は、本実施形態における露光装置１００の概略図である。本実施形態では、投影光学系４の光軸に平行な方向をＺ方向、このＺ軸方向に垂直な任意の平面をＸＹ平面として座標系を定義する。また、露光装置１００で走査露光を行う際に基板６を移動させる走査方向をＹ方向、走査方向に対して直交する非走査方向をＸ方向と定義する。

露光装置１００は、照明光学系１、原版ステージ２、投影光学系４、基板ステージ５、アライメント検出系７、フォーカス計測系８、制御部１０を有する。原版ステージ２は原板３を保持し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ軸周りの回転方向に駆動できる。基板ステージ５は基板６を保持し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｚ軸周りの回転方向、チルト方向に駆動できる。

投影光学系４は、照明光学系１によって、原版ステージ２に保持された原版３のパターンを基板ステージ５に保持された基板６上に投影する。原版３は投影光学系４の物体面の位置に配置され、基板６は投影光学系４の結像面の位置に配置される。照明光学系１によって照明される原版３のパターンは、投影光学系４の平面鏡１１、凹面鏡１２、凸面鏡１３、凹面鏡１２、平面鏡１１の順に反射しながら基板６に結像される。

アライメント検出系７は、位置合わせに使用するためのマークを計測する顕微鏡であり、原版３上のアライメントマーク３ａと基板６上のアライメントマーク６ａのＸＹ平面内の位置情報を検出する。また、原板３に描画されるパターンによりアライメントマークの配置関係は異なるため、アライメント検出系７は投影光学系４の露光光照射領域の範囲内をＸ方向、Ｙ方向に駆動する事ができる。

フォーカス計測系８は、投影光学系４に対する基板６の面の投影光学系４の光軸方向の位置を検出する。図２（ａ）はフォーカス計測系８で基板６の面を計測する処理を説明するための図である。フォーカス計測系８は、光束を基板６に対して放射する投光系８ａ、及び基板６からの反射光を検出する検出系８ｂから構成されている。制御部１０は、不図示のＣＰＵやメモリ、および記憶媒体を含み、露光装置１００全体の制御を行う。

本実施形態における露光装置１００では、基板６の特定の位置にフォーカス計測系８で正常にフォーカス計測をできない位置（プロセス段差）が存在することを想定している。図２（ｂ）は、フォーカス計測系８で計測に異常が発生する状況を説明するための図である。基板６上にプロセス段差６ｂがあり、その位置をフォーカス計測系８で計測すると、投光系８ａから放射されて基板６に反射した反射光が検出系８ｂの検出範囲外となり計測が失敗してしまう。また、基板６に反射した反射光が検出系８ｂの検出範囲内となった場合でも、プロセス段差６ｂにおけるフォーカス計測がされてしまうため、パターンを露光する位置のフォーカス計測を行うことができない。

図３を用いて基板ステージ駆動時のフォーカス連続計測について説明する。フォーカス連続計測とは、基板ステージ５の駆動を止めることなく複数の計測を行うものであり、基板６を保持した基板ステージ５が図３中ａ位置から図３中ｅ位置までＸＹ平面を移動する際に、フォーカス計測系８を用いて連続で計測を行うものである。フォーカス連続計測は、一定駆動距離毎、もしくは一定時間毎に連続で計測するように計測タイミングの制御を制御部１０が行う。

基板ステージ５を加減速させた場合には、基板ステージ５の振動によりフォーカス計測値が影響を受けるおそれがある。そこで、制御部１０は、基板ステージ５の振動に関する情報を不図示のステージ制御部から取得し、その情報からフォーカス計測値を補正してもよい。このような補正をすることで、基板ステージ５を駆動させながらフォーカス計測を行った場合であっても、正確に基板６の面の高さ方向の表面位置を検出することができる。フォーカス連続計測結果は、図３のａ～ｅで表されているフォーカス計測系８を用いて計測した際の基板ステージ５の位置情報と、その際のフォーカス計測値から構成されているＦ（ａ）～Ｆ（ｅ）で表されている。

図４を用いて、フォーカス計測系８がプロセス段差６ｂの位置でフォーカス計測を行ってしまう場合の例を示す。図４（ａ）は基板６が基板ステージ５に搭載されている状態を表している。また、１回の露光処理によって原版のパターンを基板６に転写されるショット領域６１を示す。

投影光学系を介して結像される光線４ａの周辺に計測位置が対応するように配置されたフォーカス計測系８により基板６の面の高さ方向の表面位置を検出することにより、基板ステージ５を投影光学系４に最適な位置へＺ方向駆動を行う。さらに、図４（ｂ）はショット領域内に転写された原版３のパターンの例を表している。パターンを重ね合わせるように複数回の露光処理を行うことによりパターンを積層していく。そのため、例えば、フォーカス計測系８で検出したい基板６の面位置であるフォーカス面６３と露光プロセスで積層されることにより発生するプロセス段差面６２が存在する。

図４（ｃ）はショット領域をＹ軸方向から見た状態を表している。基板ステージ５に基板６が搭載されている状態を表しており、フォーカス面６３とプロセス段差面６２の関係を示している。フォーカス面６３は基板の凹凸や基板ステージ５の凹凸の影響を受け、数μｍ～十数μｍで波打っている。一方、プロセス段差面６２はフォーカス面６３に対して数十μｍ程度の深さがあり、この高さ差によりフォーカス計測系８での検出が困難となっている。

また、プロセス段差６ｂは数ｍｍ程度の幅（ＸＹ平面方向の幅）、例えば５ｍｍ程度、を有する。フォーカス計測系８がプロセス段差６ｂに対応する位置に配置される場合、基板ステージ５を数ｍｍの再計測範囲８１の範囲内で駆動させた位置（例えば、５ｍｍ程度）で再度計測を行い、近傍位置６４におけるフォーカス計測値を取得する。これにより、プロセス段差６ｂにおけるフォーカス計測を避けることができる。しかしながら、上記の手順での計測を行った場合、スループットの悪化を招くおそれがある。

図５を用いて本実施形態における露光方法について説明する。また、図６を用いて基板処理における基板ステージ５の駆動の具体例を示す。図５は、本実施形態における露光方法のフローチャートである。制御部１０が露光装置１００の各部を制御することで、図５で説明する各ステップが実施される。

ステップＳ１０１では、フォーカス連続計測を開始する。ステップＳ１０２では、フォーカス連続計測に伴い、基板ステージ５を基板の高さ方向に対して交差する方向に駆動する。基板ステージ５は、初期位置（基板６が基板ステージ５に載置されたときの基板ステージ５の位置）から第１位置を経て第２位置へと駆動される。フォーカス連続計測では、第１位置に基板ステージ５が位置する状態でフォーカス計測系８により計測される第１計測結果と、第２位置に基板ステージ５が位置する状態でフォーカス計測系８により計測される第２計測結果と、を含む複数の計測結果を取得する。第１計測結果を取得する工程を第１計測工程、第２計測結果を取得する工程を第２計測工程とも呼ぶ。複数の計測結果は多数の計測位置における計測結果（例えば、５つ以上の計測結果）であることが好ましいが、少なくとも２つ以上の計測結果であれば良い。計測結果が少ない場合には、予め保有しているパネルレイアウト情報からプロセス段差６ｂがどこに生じるかを予測しておくことが好ましい。複数の計測結果は、フォーカス計測系８により計測されるフォーカス計測値、及び該フォーカス計測値が取得されたときの基板ステージ５の位置が対応付けられた状態で制御部１０に記憶される。ステップＳ１０３では、フォーカス連続計測を終了する。

なお、ステップＳ１０２における基板ステージ５の駆動における駆動経路は、予め設定されうる。駆動経路は、露光処理のレシピデータに登録されているフォーカス計測位置と現在位置から計算されることにより決定されうる。駆動経路は、今回のフォーカス計測の結果に基づいて次回更新されてもよい。例えば、駆動経路の計算方法は、先ず基板ステージ５をフォーカス計測位置へ駆動する際の各軸の駆動量から算出される駆動時間の最大値を計算する。次に、その駆動時間の最大値の範囲内において、各軸の駆動量を変更するものである。これにより基板ステージ５を駆動する際、フォーカス計測系８が基板６に存在するプロセス段差６ｂの長手方向に沿って駆動することを回避する。制御部１０は、第１計測結果及び第２計測結果の少なくとも一方に基づいて、フォーカス計測系８がプロセス段差６ｂを計測することを回避するように次回のフォーカス計測における基板ステージ５の駆動経路を変更しうる。

図６は、基板ステージ５の駆動の様子を表した図である。簡略化のため、投影光学系４と基板６を搭載した基板ステージ５のみ図示しており、フォーカス計測系８などは省略しているものとする。図６では、ショット領域６１が４つある場合を例として表している。駆動１０１は基板ステージ５の初期位置から第２位置への駆動を表している。駆動１０２～駆動１０４は基板ステージ５のショット領域６１の露光処理終了位置から次のショット領域６１のフォーカス計測位置への駆動を表している。フラットパネルディスプレイ製造用の露光装置では、例えば、原版３に複数枚のパネルのパターンがＸ方向及びＹ方向に並べて配置されるため、パターンとパターンとの間が格子状となり、基板にパターンが積層されると、プロセス段差６ｂが格子状に発生しうる。プロセス段差６ｂでフォーカス計測を行ってしまうと露光処理に用いる補正値を正しく計測できないため、プロセス段差６ｂを避けてフォーカス計測を行う必要がある。

そのため、駆動１０１、駆動１０２、駆動１０４はプロセス段差６ｂの長手方向に対して斜め方向に基板ステージ５を駆動させているため、フォーカス連続計測によってプロセス段差６ｂを検出することが可能となる。一方で、駆動１０３はフォーカス計測系８が基板６に存在するプロセス段差６ｂ上に沿って駆動した場合、フォーカス連続計測によってプロセス段差６２を検出することが不可能となるおそれがある。上記問題を回避するため、駆動１０３でプロセス段差６ｂを斜め方向に基板ステージ５を駆動させるようにしてフォーカス計測を行う必要がある。

図５のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１０４では、基板ステージ５が第２位置にある状態で計測された第２計測結果に異常があるかを判定する。第２計測結果に異常があると判定された場合にはステップＳ１０５へと進む。第２計測結果に異常がなく正常であると判定された場合にはステップＳ１０６へと進む。ステップＳ１０５では、第１計測結果を、露光処理の際に基板ステージ５の高さ位置の制御に用いる補正値として設定する。ステップＳ１０６では、第２計測結果を、露光処理の際に基板ステージ５の高さ位置の制御に用いる補正値として設定する。ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６で設定された補正値に基づいて露光処理を行う。

ここで、ステップＳ１０４の詳細について説明する。ここで、本実施形態において異常とは、プロセス段差６ｂにより計測値を得ることができない状態や、プロセス段差６ｂが存在する位置においてフォーカス計測を行ってしまった状態のことを指す。第２計測結果が異常であるか否かは第２計測結果のみでは判別することは困難であり、他の計測結果と比較することで判別することができる。例えば、第２計測結果と、第２計測結果を除く複数の計測結果とを比較することで第２計測結果の異常を判定することができる。

より具体的には、第１計測結果の計測値と第２計測結果の計測値との差が所定の閾値より大きくなる場合に、第２計測結果が異常であると判別することができる。また、第１計測結果の計測値と第２計測結果の計測値との差が所定の閾値以下となる場合に、第２計測結果が正常であると判別することができる。

すなわち、ステップＳ１０４～１０６では、第１計測結果と第２計測結果とを比較した結果に基づいて、露光処理を行う際の基板ステージ５の高さ方向の表面位置の補正において第１計測結果を用いるか第２計測結果を用いるかを決定する（決定工程）。第２計測結果でプロセス段差６ｂが存在しない状態で計測されている場合には、第２計測結果を用いて露光処理を行うことが好ましいが、第２計測結果でプロセス段差６ｂが存在する状態で計測されている場合には、第２計測結果を用いないことが好ましい。第２計測結果でプロセス段差６ｂが存在する状態で計測されている場合には、第１計測結果を用いて露光処理を行うことが好ましい。なお、第１計測結果及び第２計測結果の両方でプロセス段差６ｂが存在する状態で計測されている場合には、更に別の位置での計測結果を用いることが好ましい。

ここで、第１位置は、例えば、基板６が基板ステージ５に載置されたときにおける基板ステージ５の初期位置から、基板ステージ５が第２位置に駆動されるまでの間における基板ステージ５の位置である。第１位置と第２位置との相対距離は、プロセス段差６ｂの幅が数ｍｍ程度であることを考慮し、１ｍｍ以上、且つ１０ｍｍ以下でありうる。より好ましくは、３ｍｍ以上、且つ７ｍｍ以下でありうる。仮に第２計測結果と第１計測結果とが両方とも異常であるような場合には、基板ステージ５を第２位置から数ｍｍ程度の再計測範囲８１内で駆動させた位置（第１位置とは異なる位置）で再度計測を行う必要がある。このとき、次回のフォーカス計測では駆動経路を変更することが好ましい。

また、フォーカス連続計測値の複数の計測結果から平均値を算出し、フォーカス面６３を求めることにより、フォーカス面６３と第２計測結果の計測値との差から異常を判定しても良い。フォーカス面６３と第２計測結果の計測値との差が所定の閾値より大きくなる場合に第２計測結果が異常であると判別し、フォーカス面６３と第２計測結果の計測値との差が所定の閾値以下となる場合に第２計測結果が正常であると判別することができる。正常である場合には、第２計測結果に基づいて露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御し、異常である場合に、複数の計測結果のうち第２計測結果以外の計測結果に基づいて露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御する。また、第２計測結果以外の計測結果として、複数の計測結果の線形補間により得られた結果が用いられてもよい。上記の平均値や線形補完により得られた結果等をまとめて、複数の計測結果に基づく計測値とも呼ぶ。

本実施形態において、基板ステージ５の高さ位置の制御は、投影光学系４の焦点位置と基板６の表面位置が一致するように実施される。基板ステージ５の高さ位置の制御は、基板ステージ５をＺ方向に駆動させることにより制御されうる。また、基板ステージ５の高さ位置の制御は、投影光学系４に構成される光学素子を調整することにより制御されてもよい。

なお、上記の第１計測結果は、基板ステージ５を駆動させながらフォーカス計測系８により計測された結果であり、第２計測結果は、基板ステージ５の駆動が停止した状態でフォーカス計測系８により計測された結果であることを想定しているがこれに限らない。例えば、第１計測結果は、基板ステージ５の駆動が停止した状態でフォーカス計測系８により計測された結果であってもよいし、第２計測結果は、基板ステージ５を駆動させながらフォーカス計測系８により計測された結果であってもよい。第１計測結果と第２計測結果が基板ステージ５を駆動させながらフォーカス計測系８により計測された結果である場合には、基板ステージ５を停止させることなくフォーカス計測を行うことができるため、スループットの点で有利になりうる。

以上より、本実施形態では、フォーカス計測を正常に行うために予め基板の表面形状を計測する必要が無く、フォーカス計測の際に連続計測を行うことで、スループットの低下を低減することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、半導体デバイス、センサや光学素子などの物品を製造するのに好適である。図７は、本実施形態の物品の製造方法のフローチャートである。本実施形態の物品の製造方法は、基板上に塗布された感光材に上記の露光装置１００による露光で潜像パターンを形成し、露光基板を得る工程（露光工程、ステップＳ１１）を含む。なお、該露光工程は、上記で説明した第１検出工程と、第２検出工程と、決定工程とを含む。また、かかる工程で搬送された基板を現像し、現像基板を得る工程（現像工程、ステップＳ１２）を含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む（加工工程、ステップＳ１３）。本実施形態における物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本明細書の開示は、少なくとも以下の露光装置、露光方法、及び物品製造方法を含む。

（項目１）
原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、
前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、
を有し、
前記制御部は、
第１位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第１計測結果と、前記第１位置とは異なる第２位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第２計測結果と、を取得し、
前記第１計測結果と前記第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する、
ことを特徴とする露光装置。

（項目２）
前記制御部は、
前記第２計測結果が正常である場合に、前記第２計測結果に基づいて前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御し、
前記第２計測結果が異常である場合に、前記第１計測結果に基づいて前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御する、
ことを特徴とする項目１に記載の露光装置。

（項目３）
前記制御部は、前記第１計測結果の計測値と前記第２計測結果の計測値との差が、所定の閾値より大きくなる場合に、前記第２計測結果が異常であると判定することを特徴とする項目２に記載の露光装置。

（項目４）
前記制御部は、前記第１計測結果の計測値と前記第２計測結果の計測値との差が、所定の閾値以下となる場合に、前記第２計測結果が正常であると判定することを特徴とする項目２に記載の露光装置。

（項目５）
前記第１位置は、前記基板が前記基板ステージに載置されたときにおける前記基板ステージの初期位置から、前記基板ステージが前記第２位置に駆動されるまでの間における前記基板ステージの位置であることを特徴とする項目１乃至４のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目６）
前記第１位置と前記第２位置との相対距離は、１ｍｍ以上、且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする項目１乃至５のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目７）
前記第１計測結果は、前記基板ステージを駆動させながら前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする項目１乃至６のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目８）
前記第２計測結果は、前記基板ステージの駆動が停止した状態で前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする項目１乃至７のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目９）
前記第２計測結果は、前記基板ステージを駆動させながら前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする項目１乃至７のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１０）
前記制御部は、前記第１計測結果及び前記第２計測結果の少なくとも一方に基づいて、フォーカス計測系による次回のフォーカス計測における基板ステージの駆動経路を変更することを特徴とする項目１乃至９のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１１）
前記制御部は、前記第１計測結果が異常とならないように、前記駆動経路を決定することを特徴とする項目１０に記載の露光装置。

（項目１２）
前記制御部は、前記基板ステージの振動に基づいて前記フォーカス計測系による計測結果を補正することを特徴とする項目１乃至１１のいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１３）
原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、
前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、
を有し、
前記制御部は、
第１位置から前記第１位置とは異なる第２位置へと前記基板ステージを駆動する際に、前記フォーカス計測系により計測される複数の計測結果を取得し、
前記複数の計測結果に基づく計測値と、前記複数の計測結果のうち前記基板ステージが前記第２位置であるときに計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において前記複数の計測結果に基づく計測値を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する、
ことを特徴とする露光装置。

（項目１４）
前記制御部は、前記複数の計測結果から平均値を算出し、前記平均値と第２計測結果の計測値との差に基づいて前記第２計測結果の異常を判定することを特徴とする項目１３に記載の露光装置。

（項目１５）
原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光方法であって、
第１位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第１計測工程と、
前記第１位置とは異なる第２位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第２計測工程と、
第１計測工程により計測された第１計測結果と第２計測工程により計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の補正において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する決定工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。

（項目１６）
第１位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された基板の高さ方向の表面位置を計測する第１計測工程と、
前記第１位置とは異なる第２位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第２計測工程と、
第１計測工程により計測された第１計測結果と第２計測工程により計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記基板を露光する露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の補正において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された計測結果に基づいて前記基板ステージの高さ位置を制御し、原版のパターンを基板に投影することで露光基板を得る露光工程と、
前記露光基板を現像し、現像基板を得る現像工程と、を含み、
前記現像基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

３ 原版
５ 基板ステージ
６ 基板
８ フォーカス計測系
１０ 制御部
１００ 露光装置

Claims (16)

1. 原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、
   前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   第１位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第１計測結果と、前記第１位置とは異なる第２位置に前記基板ステージが位置する状態で前記フォーカス計測系により計測される第２計測結果と、を取得し、
   前記第１計測結果と前記第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記制御部は、
   前記第２計測結果が正常である場合に、前記第２計測結果に基づいて前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御し、
   前記第２計測結果が異常である場合に、前記第１計測結果に基づいて前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記制御部は、前記第１計測結果の計測値と前記第２計測結果の計測値との差が、所定の閾値より大きくなる場合に、前記第２計測結果が異常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記制御部は、前記第１計測結果の計測値と前記第２計測結果の計測値との差が、所定の閾値以下となる場合に、前記第２計測結果が正常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
5. 前記第１位置は、前記基板が前記基板ステージに載置されたときにおける前記基板ステージの初期位置から、前記基板ステージが前記第２位置に駆動されるまでの間における前記基板ステージの位置であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
6. 前記第１位置と前記第２位置との相対距離は、１ｍｍ以上、且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
7. 前記第１計測結果は、前記基板ステージを駆動させながら前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
8. 前記第２計測結果は、前記基板ステージの駆動が停止した状態で前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
9. 前記第２計測結果は、前記基板ステージを駆動させながら前記フォーカス計測系により計測された結果であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
10. 前記制御部は、前記第１計測結果及び前記第２計測結果の少なくとも一方に基づいて、フォーカス計測系による次回のフォーカス計測における基板ステージの駆動経路を変更することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
11. 前記制御部は、前記第１計測結果が異常とならないように、前記駆動経路を決定することを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記制御部は、前記基板ステージの振動に基づいて前記フォーカス計測系による計測結果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。
13. 原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、
    前記基板を保持する基板ステージと、
    前記基板ステージに保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測するフォーカス計測系と、
    前記基板ステージを前記高さ方向に対して交差する方向に駆動させながら、前記フォーカス計測系に前記表面位置を計測させる制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    第１位置から前記第１位置とは異なる第２位置へと前記基板ステージを駆動する際に、前記フォーカス計測系により計測される複数の計測結果を取得し、
    前記複数の計測結果に基づく計測値と、前記複数の計測結果のうち前記基板ステージが前記第２位置であるときに計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の制御において前記複数の計測結果に基づく計測値を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する、
    ことを特徴とする露光装置。
14. 前記制御部は、前記複数の計測結果から平均値を算出し、前記平均値と第２計測結果の計測値との差に基づいて前記第２計測結果の異常を判定することを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
15. 原版のパターンを基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光方法であって、
    第１位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第１計測工程と、
    前記第１位置とは異なる第２位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第２計測工程と、
    第１計測工程により計測された第１計測結果と第２計測工程により計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の補正において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する決定工程と、
    を含むことを特徴とする露光方法。
16. 第１位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された基板の高さ方向の表面位置を計測する第１計測工程と、
    前記第１位置とは異なる第２位置に基板ステージが位置する状態で、前記基板ステージにより保持された前記基板の高さ方向の表面位置を計測する第２計測工程と、
    第１計測工程により計測された第１計測結果と第２計測工程により計測された第２計測結果とを比較した結果に基づいて、前記基板を露光する露光処理を行う際の前記基板ステージの高さ位置の補正において前記第１計測結果を用いるか前記第２計測結果を用いるかを決定する決定工程と、
    前記決定工程で決定された計測結果に基づいて前記基板ステージの高さ位置を制御し、原版のパターンを基板に投影することで露光基板を得る露光工程と、
    前記露光基板を現像し、現像基板を得る現像工程と、を含み、
    前記現像基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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