JP3495868B2 - 走査型投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は走査型投影露光装置
及びそれを用いたデバイスの製造方法に関し、例えばＩ
ＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイ
スや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等のデバ
イスを製造する工程のうち、リソグラフィー工程におい
て使用される走査型投影露光装置において、レチクル等
の第１物体面上のパターンをウエハ等の第２物体面上に
投影光学系により投影する際のウエハの光軸方向の位置
合わせ（焦点合わせ）を行う場合に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイス
の高集積化がますます加速度を増しており、これに伴う
半導体ウエハの微細加工技術の中心をなす投影露光装置
として、円弧状の露光域を持つ等倍のミラー光学系に対
してマスクと感光基板を走査しながら露光する等倍投影
露光装置（ミラープロジェクションアライナー）や、マ
スクのパターン像を屈折光学系により感光基板上に形成
し、感光基板をステップアンドリピート方式で露光する
縮小投影露光装置（ステッパー）等が提案されている。

【０００３】又、最近は半導体素子１個のチップパター
ンが大型化する傾向にあり、投影露光装置においてはマ
スク上のより大きな面積パターンを感光基板上に露光す
る大面積化が求められている。

【０００４】これらの要部に対して最近では、高解像力
が得られ、且つ画面サイズを拡大できるステップアンド
スキャン方式の走査型投影露光装置（露光装置）が種々
と提案されている。この走査型露光装置では、レチクル
面上のパターンをスリット状光束により照明し、該スリ
ット状光束により照明されたパターンを投影系（投影光
学系）を介し、スキャン動作によりウエハ上に露光転写
している。

【０００５】この走査型投影露光装置としては、例えば
従来の反射投影光学系を用いた等倍の走査型露光装置を
改良し、投影光学系に屈折素子を組み込んで、反射素子
と屈折素子とを組み合わせたもの、或いは屈折素子のみ
で構成した縮小投影光学系を用いて、マスクステージと
感光基板のステージ（ウエハステージ）との両方を縮小
倍率で応じた速度比で同期走査する走査型露光装置等が
提案されている。

【０００６】図１６は、従来の走査型露光装置の要部概
略図である。

【０００７】同図において、原画が描かれているマスク
（レチクル）３０１はマスクステージ３で支持され、感
光基板であるウエハ３１３はウエハステージ５で支持さ
れている。マスク３０１とウエハ３１３は投影光学系１
を介して光学的に共役な位置に置かれており、不図示の
照明系からの図中Ｙ方向に伸びるスリット状の露光光３
１２がマスク３０１を照明し投影光学系１の投影倍率に
比した大きさでウエハ３に結像している。走査露光は、
このスリット状の露光光３１２、言い換えれば投影光学
系１に対してマスクステージ３とウエハステージ５の双
方を光学倍率に応じた速度比でＸ方向に動かしてマスク
３０１とウエハ３１３を走査することにより行ってい
る。そしてマスク３０１上のデバイスパターン３０３全
面をウエハ３１３上の転写領域に転写している。

【０００８】この走査露光は、実際には大別して２つの
ウエハ上に露光する。 （ａ１）マスクパターンの転写されていないウエハ（以
下、ファーストウエハと呼ぶ）。（ａ２）マスクパター
ンが形成されているウエハ（以下、セカンドウエハと呼
ぶ）。

【０００９】このうちセカンドウエハ上に別のマスクパ
ターンを重ね露光する方法として、マスク３０１及びウ
エハ３１３上のパターンの配列を検出し、レーザー干渉
系３０７，３０８により各ステージの位置をモニタしな
がら、位置合わせを行った後に露光する方法がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】投影光学系として縮小
露光系を用いた場合、ウエハ上に形成されるパターン領
域の投影倍率分だけ大きなマスク３０１を用いる必要が
ある。一般に大きなマスク３０１を支持する為には、マ
スクステージ３も大きくなり、又それを駆動する駆動系
を考慮すると重量が増えてくる。そして実際の露光時に
マスクステージ３をスライドさせるとマスクステージ３
の重心移動による投影露光系１の姿勢変化が生じ、或い
は甚だしい場合偏心が発生する。

【００１１】又、このような重いマスクステージ３を駆
動する為、マスクステージ３をある速度まで加速する際
の反動による投影光学系１の振動及びマスクステージ３
自体のピッチングが発生してくる。この振動もやはり投
影光学系の姿勢変化を招き、この姿勢変化の為に所望の
露光フォーカスに対するズレ、又は像面の像ズレが発生
してくる。又、マスクステージ３のピッチングによって
も露光面のフォーカスズレや像ズレが発生してくる。

【００１２】従来の露光装置で用いられている像面を検
出する方法では、マスクステージ３及びウエハステージ
５が共にＸＹ平面上で静止した状態でなければ計測がで
きなかった。又、この方法は走査露光装置において走査
露光時の本質的なフォーカス（或いはフォーカスの変
動）が判らないという問題点があった。

【００１３】走査露光装置において、走査露光時のフォ
ーカス変動を観察する方法として、実際にレジストが塗
布されたウエハ上に対して走査露光し、現像した後にレ
ジスト像からフォーカスの変動の様子を考慮する方法が
ある。

【００１４】しかしながら、このレジスト像から読みと
れることは、精々、ディフォーカス量の絶対値であり、
ディフォーカスの方向までは判断することができない。
従って、走査露光中のフォーカス変動に対して補正を行
うことができなく、その為、走査露光のフォーカス変動
によってレジストの解像力の低下を招き、半導体素子の
製造上歩留まりの低下が発生してしまうという問題点が
あった。

【００１５】本発明は第１可動ステージに載置した第１
物体としてのレチクル面上のパターンを投影光学系で第
２可動ステージに載置した第２物体としてのウエハ面上
に走査投影する際、該第１可動ステージを走査したとき
の各走査位置における投影光学系による第１物体の像面
位置を計測する検出光学系の構成を適切に設定すること
により、第１及び第２可動ステージの駆動により発生す
る投影光学系による第１物体の像面フォーカス方向の変
動量を第１可動ステージの位置に対して計測し、この計
測値に基づき実際の走査露光時に第２可動ステージをフ
ォーカス方向に補正駆動しながら走査露光することによ
り高精度な露光を可能とし、高集積度の半導体デバイス
を容易に製造することができる走査型投影露光装置及び
それを用いたデバイスの製造方法の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の走査型
投影露光装置は、第１可動ステージに載置した第１物体
上のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載
置した第２物体上に、走査手段により該第１、第２可動
ステージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度
比で同期させて走査して投影露光する走査型投影露光装
置において、 前記第１、第２可動ステージは往復の各方
向へ走査可能であり、 前記第１物体の前記パターンが形
成してある面に関する前記投影光学系の像面位置を検出
する検出手段と、 前記検出手段を用いて、前記第１可動
ステージの前記往復の各走査方向に関して、各走査位置
における前記像面位置を検出することにより、前記往復
の各走査方向に関して、各走査位置における前記像面位
置に関する補正値を求め、該補正値を記憶する手段とを
有し、 前記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動
手段を用いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向
に駆動することにより前記第２物体の位置を前記像面位
置に設定することを特徴としている。 請求項２の発明の
走査型投影露光装置は、第１可動ステージに載置した第
１物体上のパターンを投影光学系により第２可動ステー
ジに載置した第２物体上に、走査手段により該第１、第
２可動ステージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させ
た速度比で同期させて走査して投影露光する走査型投影
露光装置において、前記第１物体の前記パターンが形成
してある面に関する前記投影光学系の像面位置を検出す
る検出手段と、 前記第１可動ステージが静止していると
きの前記像面位置を前記検出手段を用いて検出した検出
値と前記第１可動ステージの走査時の各走査位置におけ
る前記像面位置を前記検出手段を用いて検出した検出値
とを用いて前記第１可動ステージの走査時の各走査位置
における前記像面位置に関する補正値を求め、該補正値
を記憶する手段とを有し、 前記投影露光時に、前記補正
値に基づいて、駆動手段を用いて前記第２物体を前記投
影光学系の光軸方向に駆動させて前記第２物体の位置を
前記像面位置に設 定することを特徴としている。 請求項
３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記検出
手段は前記第１物体上に照明光を照射する照明光源を有
し、該第１物体上には該照明光の一部が通過する第１ス
リットが設けられており、該照明光のうち該第１スリッ
トを通過し、該投影光学系を介した光束を受光手段で検
出し、該受光手段で得られる信号を利用して該第１可動
ステージの各走査位置における前記像面位置に関する情
報を検出することを特徴としている。 請求項４の発明
は、請求項１又は２の発明において、前記検出手段は前
記第２可動ステージに設けた第２スリットマークを照明
する照明光源を有し、該第２スリットマークと前記投影
光学系を介した光束を受光手段で検出し、該受光手段で
得られる信号を利用して該第１可動ステージの各走査位
置における前記像面位置に関する情報を検出しているこ
とを特徴としている。

【００１７】請求項５の発明の走査型投影露光装置は、
第１可動ステージに載置した第１物体上のパターンを投
影光学系により第２可動ステージに載置した第２物体上
に、走査手段により該第１、第２可動ステージを前記投
影光学系の撮影倍率に対応させた速度比で同期させて走
査して投影露光する走査型投影露光装置において、 前記
第１物体上に設けられた前記照明光の一部が通過する第
１スリットに照明光を照射する照明光源を有し、前記照
明光のうち前記第１スリット、前記投影光学系を介し、
前記第２可動ステージ上に設けられた段差構造を有する
反射面で反射した後、前記投影光学系と前記第１スリッ
トを介した光を受光手段で受光し、該受光手段で得られ
る信号を利用して前記第１可動ステージの各走査位置に
おける前記第１物体の前記パターンが形成してある面に
関する前記投影光学系の像面位置に関する情報を検出す
る検出手段と、前記検出手段を用いて前記第１可動ステ
ージの走査時の各走査位置における前記像面位置に関す
る補正値を求め、該補正値を記憶する手段とを有し、 前
記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動手段を用
いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向に駆動さ
せて前記第２物体の位置を前記像面位置に設定すること
を特徴としている。 請求項６の発明の走査型投影露光装
置は、第１可動ステージに載置した第１物体上のパター
ンを投影光学系により第２可動ステージに載置した第２
物体上に、走査手段により該第１、第２可動ステージを
前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度比で同期さ
せて走査して投影露光する走査型投影露光装置におい
て、 前記第１物体の前記パターンが形成してある面に関
する前記投影光学系の像面位置を検出する検出手段と、
前記検出手段を用いて前記第１可動ステージの走査時の
各走査位置における前記像面位置に関する補正値を求
め、該補正値を記憶する手段とを有し、 前記第１物体上
には前記像面位置計測用の第１パターンと前記第２可動
ステージ面上を観察する為の観察窓とが設けられてお
り、前記第２可動ステージ上には前記像面位置計測用の
第２パターンが設けられており、前記検出手段は該第
１，第２パターンを同時に観察する観察系を有し、該観
察系で観察される該第１，第 ２パターンを利用して該第
１可動ステージの各走査位置における前記像面位置に関
する情報を検出しており、 前記投影露光時に、前記補正
値に基づいて、駆動手段を用いて前記第２物体を前記投
影光学系の光軸方向に駆動させて前記第２物体の位置を
前記像面位置に設定することを特徴としている。 請求項
７の発明は請求項１から６のいずれか１項の発明におい
て、前記検出手段が、光源からの光をビームスプリッタ
に導く検出用照明系と、前記ビームスプリッタからの光
を前記第１物体に導く検出光学系と、前記検出光学系か
らの光のうち、前記検出光学系から順に、前記第１物体
上のスリットを透過し、次に前記投影光学系を透過し、
次に前記第２物体で反射し、前記投影光学系を透過し、
前記第１物体上のスリットを透過し、前記検出光学系、
前記ビームスプリッタを介した光を受光する光電変換素
子とを有し、前記光電変換素子の検出結果に用いて、前
記像面位置を計測することを特徴としている。

【００１８】請求項８の発明のデバイスの製造方法は、
請求項１〜７のいずれか１項記載の走査型投影露光装置
を用いてレチクルとウエハとの位置合わせを行う第１工
程と、前記第１工程後に前記レチクルのパターンを前記
ウエハ上に投影露光する第２工程と、該第２工程後に前
記ウエハを現像処理する第３工程とを有することを特徴
としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。図２は本発明に係る投影光学系による第
１物体の結像面（フォーカス面）の検出方法の説明図で
ある。

【００２０】図中、３０１は第１物体としてのレチクル
（フォトマスクともいう。）であり、レチクル３０１の
下面にはクロム蒸着等で形成した回路パターンが設けて
ある。３はレチクル３０１を保持し、ＸＹ方向に移動可
能な第１可動ステージとしてのマスクステージ（レチク
ルステージともいう。）である。１は投影レンズ（投影
光学系）であり、露光照明系（不図示）によって照明さ
れたレチクル３０１の回路パターンのウエハテーブル２
ｂに保持した第２物体としてのウエハ２ａに投影してい
る。ウエハテーブル２ｂは第２可動ステージとしてのウ
エハステージ５に載置している。

【００２１】本実施形態では、マスクステージ３とウエ
ハステージ５を投影レンズ１による結像倍率と同じ比率
の速度で走査方向（Ｘ方向）に正確に一定速度で同期さ
せて、モータ等の走査手段（不図示）で互いに逆方向へ
移動させて走査露光している。

【００２２】４はフォーカス検出系である。図１におい
て、フォーカス検出系４に不図示の照明光源からの照明
光束（露光光）が入射し、マスクステージ３上に支持さ
れたレチクル３０１を照明する。照明光は図４（Ａ）に
示すようにレチクル３０１に設けられたスリットパター
ン（第１スリット）９（９ａ，９ｂ）を通過した後、投
影光学系１を通してウエハステージ５上の反射面３１に
到達する。

【００２３】ウエハステージ５上にはウエハを支持する
ウエハテーブル２及び投影光学系１のフォーカス面検出
用の反射面３１が取り付けられている。レチクル３０１
上のスリット９を通過した照明光は、反射面３１によっ
て反射し、再び投影光学系１を通ってレチクル３０１上
のスリット９に達する。そのスリット９を再び通過した
光はフォーカス検出系４を通って受光手段としての光量
検出手段（不図示）に入射して、該光量検出手段で戻り
光の光量を検出している。

【００２４】レチクル３０１上のスリット９を通過し
て、投影光学系１、反射面３１を介して再びそのスリッ
トを戻って来る光量は、ウエハステージ５上の反射面３
１のフォーカス位置に依存して変化する。その戻って来
る光量はレチクルパターンの投影光学系１による投影像
のベストピント面で最大値となり、ディフォーカス量に
応じて光量は減少する。つまり、このスリット９を通過
し検出された光量を観察することによって、投影光学系
１のフォーカス面の変動を観察している。

【００２５】次に図２を用いて、本実施形態において、
第１物体としてのレチクル３０１に設けたスリットパタ
ーン９を用いて、投影光学系１によるレチクル３０１の
結像位置（フォーカス位置）を検出する（測定する）検
出手段を説明する。

【００２６】図２において、マスク３０１（以下では
「レチクル」とも呼ぶ。）にスリット（スリットパター
ン）９を設ける。露光波長を有する照明光源８から出射
した光は、ビームスプリッタ３０を通過した後、照明兼
検出光学系４（以下、「検出光学系」と省略する。）を
通してレチクル３０１上を照射する。レチクル３０１の
パターン面上には所定の間隔となるスリット９があり、
このスリット９を通過した光は投影光学系１を通して不
図示のウエハステージ５上に設けられた反射面３２ａに
到達する。

【００２７】ここで、もしこの反射面３２ａがレチクル
３０１のパターン面に対して理想像面（ベストフォーカ
ス面）上にあった場合、反射面３２ａより反射した光
（実線）は投影光学系１を再び通ってレチクル３０１の
パターン面上に到達する。反射面３２ａがベストフォー
カス面にある為、スリット９を通過した光は再びスリッ
ト９を通過して検出光学系４に入る。その後、ビームス
プリッタ３０によって受光手段としての光電変換素子７
に入射する。

【００２８】ここで、もし反射面３２ａが理想像面から
ズレて３２ｂの位置にあったとする。このときスリット
９を通過し、反射面３２ｂから反射した光（点線）はレ
チクル３０１側でディフォーカスした位置に集光する。
従って、レチクル３０１のパターン面上のスリット９に
対してディフォーカスする為、スリット９で一部が遮光
されてしまい、通過する光量が減少してしまう。つまり
反射面３２をフォーカス方向に振ることでスリット９か
ら通過する光量が変化する。

【００２９】この様子をグラフに表したのが図８（Ａ）
である。横軸に反射面３２のフォーカス方向の位置、縦
軸にスリットを通って戻って来る光量（以下、「検出光
量」と省略する。）とすると、ベストフォーカス位置で
検出光量がピークとなり、ディフォーカスするにつれて
光量が減少する。本実施形態では光量のピークを見つけ
ることによって、レチクル３０１のパターン面に対する
投影光学系１のベストフォーカス面を検出している。

【００３０】以上のフォーカス検出用の検出手段を走査
投影露光装置に搭載し、マスクステージ３及びウエハス
テージ５を走査しながら、この検出光量を観察すること
によって、レチクル３０１のパターン面のウエハ面上で
のフォーカス変動を確認している。そして、この計測を
露光に先立って測定し、オフセットとして記憶手段に記
憶しておき、このオフセットに基づき実際の露光時にウ
エハステージ５上のウエハをフォーカス方向に駆動しな
がら露光している。このようにすることで、走査露光時
のフォーカス変動を補正して、所望の走査露光を行って
いる。

【００３１】図８（Ａ）は投影光学系１のディフォーカ
ス量ＤＥに対する検出手段で検出される光量に基づく検
出信号ＩＳを縦軸に、ディフォーカス量を横軸にとった
ときの検出信号ＩＳの変化の様子（以下、「プロファイ
ルデータ」と呼ぶ。）を示している。

【００３２】このように投影光学系１によるレチクル像
のフォーカス位置に対して、検出信号ＩＳはベストフォ
ーカス位置ＤＯでＭＡＸ（最大）となり、ディフォーカ
スするにつれて小さくなる。ここでは、このディフォー
カス量に対する検出信号ＩＳは装置固有であり、ディフ
ォーカス量の絶対値に対する検出信号の強度は１対１で
あると考えられる。従って、検出信号ＩＳの強度を観察
することによって、ディフォーカス量の絶対値を検出し
ている。

【００３３】また投影光学系１に経時変化が発生して、
ディフォーカス量に対する検出信号ＩＳの強度が、図８
（Ｂ）に示すように変化する場合がある。このときは予
めマスクステージ３を固定の位置でウエハステージ５上
の反射面３１をフォーカス方向に変動させて、同時にこ
のプロファイルを計測し、ディフォーカス量ＤＥに対す
る検出信号ＩＳ強度のテーブルを保存している。

【００３４】本実施形態は以上のように、計測されたデ
ィフォーカス量ＤＥに対する検出信号ＩＳの強度をテー
ブルとして記憶手段に保管しておき、マスクステージ３
を走査しながら、この検出光量を見ることでマスクステ
ージ３の走査による像面変動（フォーカス変動）を観察
している。像面変動の発生原因の１つとして、マスクス
テージ３が走査時に走査位置に応じて上下方向（光軸方
向）に変動する所謂ピッチングがある。また実露光のス
ループットを考慮すると、マスクステージ３を高速に走
査する必要がある。

【００３５】且つ、マスクステージ３は種々のメカ部品
を搭載している為、その重量も大きくなる。従って、マ
スクステージ３の走査を開始する際の加速による反動に
よって、投影光学系１が振動或いは歪みが生じる恐れが
ある。その振動或いは歪みによっての像面変動が予想さ
れる。これらの要因による像面の変動量は、装置固有の
ものであり短時間では再現して発生すると考えられる。

【００３６】レチクル３０１上のスリットパターン９
（９ａ，９ｂ）としては、図４（Ａ）に示すように、走
査方向に対して平行なスリット（以下、「Ｈマーク」と
呼ぶ。）と、これとは直交する方向（「Ｖマーク」と呼
ぶ。）の２種類が設けられている。更に、そのスリット
は走査方向に直交方向に離れた２群（９ａ，９ｂ）から
なっている。このようにレチクル上の２か所で、そのフ
ォーカス変動を観察することによって、走査中の走査方
向に直交方向でのフォーカス変動を観察している。

【００３７】つまり、この情報からフォーカスのチルト
成分を計測している。但し、このチルト成分が無視でき
る量であることが保証されている場合、このスリットは
片側で計測するようにしても良い。更に上記ではスリッ
トをＨマーク及びＶマークの２種類用いているが、シス
テム的には片側（例えばＨマーク）だけを用いても構わ
ない。

【００３８】本実施形態では以上のようなスリットパタ
ーン９が設けられたレチクル３０１を用いて、マスクス
テージ３の走査中のフォーカス変動を計測している。次
に実際の計測シーケンスについて、図９のフローチャー
トを用いて詳細に解説する。

【００３９】計測コマンドが何らかのタイミングで実行
されると、この計測が開始する（ステップ２００）。つ
まり走査露光のメインシーケンス中にこの計測を実行し
ても良いし、またオペレータの意志に基づいて実行して
も構わない。

【００４０】次にステップ２０１ではマスクステージ３
を基準位置に駆動し、その位置でベストフォーカス位置
Ｚ(B.F) 及びプロファイルデータ（図８）を算出し、デ
ィフォーカスに対する検出信号強度をテーブルとして保
管する。これらのデータは、上記で既に述べた手順で計
測している。

【００４１】続いてステップ２０２において、ウエハス
テージ５上の反射面３１を上記より求まったベストフォ
ーカス位置Ｚ(B.F) に駆動する。その後、反射面３１の
フォーカス位置は駆動せずに、マスクステージ３を走査
しながら検出光量（検出信号）を計測する（ステップ２
０３）。このときマスクステージ３の位置に対して計測
するサンプリングのタイミングは、照明光領域中のスリ
ットの本数（特にＶマークの本数）が一致するように同
期するようにしている。既に述べたように検出信号から
はディフォーカス量は算出できるが、その方向は判断で
きない。その為、以下のようなシーケンスによって方向
及びディフォーカス量を検出している。

【００４２】ステップ２０３ではマスクステージ３の位
置に対する検出信号変化を計測している。図１０，図１
１，図１２はこの様子を示した説明図である。次に図１
０，図１１，図１２を用いてフォーカス変動の場合に応
じて解説する。

【００４３】これらの図において、上方に示されたグラ
フがマスクステージ３の位置に対する実際のフォーカス
変動を示し、下方にはこのとき検出される検出信号を示
している。

【００４４】ステップ２０４ではマスクステージ３の位
置に応じた検出信号中にベストピント面から得られる検
出信号のピーク値Ｍｍａｘが含まれているかを判断す
る。もし検出信号にこのピーク値Ｍｍａｘが含まれてい
る場合、ステップ２０５に進む。この様子を図１０を用
いて解説する。ピーク値Ｍｍａｘを含む場合（図１０
（Ａ））、ステップ２０５で検出信号の最小値Ｍｉｎ値
から、その位置Ｘ１でのディフォーカス量Ｚｄを求め
る。また検出信号からディフォーカス量変化の絶対値Ｚ
ａｂ（ｘ）をプロファイルデータに基づいて、マスクス
テージ３の位置Ｘに対して求める。

【００４５】次に、上記より求まったディフォーカス量
Ｚｄより、−Ｚｄだけ反射面３１全体を更に駆動する
（ステップ２０６）。そのフォーカス位置から再びマス
クステージ３を走査し、上記と同様に検出信号を得る
（ステップ２０７）。この段階で得られた検出信号は、
位置Ｘ１で検出信号が最大値Ｍａｘとなり、この位置を
ベストピント位置として、そのディフォーカス方向（符
号（ａ（ｘ）））を示している（図１０（Ｂ））。つま
りステップ２０５で求まる絶対値Ｚａｂ（ｘ）に、ステ
ップ２０７で求めたａ（ｘ）を乗じることでマスクステ
ージ３の走査露光中のフォーカス変動Ｚ（ｘ）が検出で
きる（ステップ２０８：Ｚ（ｘ）＝Ｚａｂ（ｘ）×ａ
（ｘ））。

【００４６】ここで、もし図１０（Ｃ）のようにマイナ
ス方向のディフォーカス量Ｚｄを持っている場合、同様
にステップ２０７まで進める。ここで検出信号の最大値
Ｍａｘが発生する位置Ｘ２を基準として、ここを中心に
ディフォーカスの方向ａ（ｘ）を同様に求め、以下同様
の処理を行う。

【００４７】ここから算出されたフォーカス変動値をオ
フセットとして保管し（ステップ２０９），ステップ２
１０では、このフォーカスオフセットに基づき反射面３
１を駆動しながら検出信号を観察し、フォーカス変動が
無いことを確認して（ステップ２１０）終了する。

【００４８】上記ではシーケンス２０４で検出信号のピ
ーク値Ｍｍａｘが含まれていた場合について解説してき
た。次にシーケンス２０４に戻り、検出信号のピーク値
Ｍｍａｘを含まない場合について、図１１，図１２を用
いて解説する。

【００４９】ステップ２１１では、検出信号の最大値Ｍ
ａｘからディフォーカス量Ｚｄ（ｍａｘ）を算出する。
またフォーカス変動の絶対値Ｚ’ａｂ（ｘ）を求める。
次にステップ２１２において、ディフォーカス量＋Ｚｄ
（ｍａｘ）だけ反射面３１を駆動し再びマスクステージ
３を走査しながら、フォーカス変動計測を行う（ステッ
プ２１３）。ここでフォーカス変動の様子が図１１
（Ａ）で代表される場合と、図１２（Ａ）で代表される
場合がある。

【００５０】まず図１１（Ａ）のような場合、反射面３
１をディフォーカス量＋Ｚｄ（ｍａｘ）だけ駆動し、検
出すると検出信号のピークの値がＭｍａｘになり、検出
信号全体が最初の計測時のそれよりも大きくなる。つま
りステップ２１４で検出信号強度が増加した場合、ステ
ップ２１５ａに移行する。そこでステップ２０７と同様
にａ（ｘ）を求め、ディフォーカス量Ｚｄ（ｍａｘ）を
ベストフォーカス位置として、フォーカス変動Ｚ（ｘ）
＝Ｚ’ａｂ（ｘ）×ａ（ｘ）として算出している。

【００５１】それに対し図１２（Ａ）のような場合、反
射面３１をディフォーカス量＋Ｚｄ（ｍａｘ）だけ駆動
し、再び計測すると検出信号が最初に得られたそれより
も小さくなり、また最大値Ｍｍａｘから離れる値が検出
される。従って、この場合、ステップ２１５ｂに移行し
て変動方向ａ（ｘ）を求めると同時に、ベストピント位
置を−Ｚｄ（ｍａｘ）として、フォーカス変動Ｚ（ｘ）
＝−Ｚ’ａｂ（ｘ）×ａ（ｘ）を算出する。

【００５２】以上のように求められたフォーカス変動Ｚ
（ｘ）の値をフォーカス変動オフセットとして同様に記
憶手段に保管し、ステップ２１０に移行した後、上記と
同様にシーケンスを進める。

【００５３】以上では、特定の反射面３１の駆動量Ｚｄ
やディフォーカス量Ｚｄ（ｍａｘ）だけ駆動して計測す
る場合について解説してきたが、本発明はこれに限定さ
れない。つまり反射面３１をフォーカス方向に駆動し、
２回以上計測することで走査露光中のフォーカス変動
（方向も含めて）を検出できることが容易に予想され
る。

【００５４】以上マスクステージ３の位置Ｘに対するフ
ォーカス変動量Ｚ（ｘ）を求めることができたが、この
フォーカス変動Ｚ（ｘ）は装置固有であり長期的な経時
変化はあるものの、短時間の変動（最低でもウエハ１ロ
ット露光する間）では変化しないで再現されると考えら
れる。

【００５５】実際の走査露光時には、上記から求められ
たフォーカス変動Ｚ（ｘ）をオフセットとして補償する
ようにウエハステージ５上のウエハをフォーカス方向に
駆動しながら走査露光することで、マスクステージ３の
駆動に伴う投影光学系のフォーカス変動を補正し、これ
によって高精度の走査露光を可能としている。

【００５６】また以上では走査方向を１方向として述べ
てきたが、実露光する際スループットを考慮すると、往
復方向から走査露光する可能性がある。その場合、２方
向でフォーカス変動Ｚ（ｘ）をそれぞれ求め、それらを
オフセットとして制御し、実露光をしても良い。またそ
の場合の計測では、最初の計測を２方向で求め、その後
２回目の検出を２方向で行うことで、計測時間の短縮化
が図れる。

【００５７】更に、上記ではマスクステージ３だけを走
査しながら計測したが、ウエハステージ５上の反射面３
１を走査方向に長く設定してウエハステージ５も走査し
ながら計測をしても良い。

【００５８】次に本発明の実施形態２について、図３，
図４（Ｂ）を用いて説明する。

【００５９】実施形態１ではマスクステージ３を複数回
走査しフォーカス変動量を算出したが、本実施形態では
スループットを考慮して１回の走査によってフォーカス
変動量を算出している。

【００６０】図３において、照明系（不図示）より導光
された光は、フォーカス検出系４を通してマスクステー
ジ３で支持されたレチクル３０１のパターン面を照明す
る。レチクル３０１のパターン面には、図４（Ｂ），図
７に示したようなスリット２１，２２が構成されてい
る。スリット２１ａ，２１ｂ（２２ａ，２２ｂ）を透過
した光は、投影光学系１を通過した後、ウエハステージ
５上に設けられた反射面４０ａ（４０ｂ）に到達する。

【００６１】反射面４０ａは、図６に示すようにフォー
カス方向に段差を付けた２つの反射面２４と反射面２５
から構成している。スリット２１ａを通過した光２６ａ
は反射面２５に到達し、スリット２１ｂを通過した光２
６ｂは反射面２４に到達する。それぞれの反射面より反
射した光は、再び投影光学系１を通ってフォーカス検出
系４に戻る。フォーカス検出系４の後ろには、レチクル
パターン面が結像する位置（レチクルパターンと共役な
位置）に、光線２６ａ及び光線２６ｂの反射光（検出
光）を分割する為の分割ミラー１１ａが配置されてい
る。

【００６２】従って、分割ミラー１１ａによって光線２
６ａの検出光は方向８０ａに反射し、不図示の光電変換
素子によって、その光量が検出される。同様に、光線２
６ｂの検出光は方向８０ｂに反射し、不図示の光電変換
素子によって、その光量が検出される。方向８１ａ及び
８１ｂから検出される光量は、ウエハステージ５のフォ
ーカス変動に対して、図５に示すように、それぞれ２３
ａ，２３ｂのように反射面２４，２５の段差分だけフォ
ーカスのピークが異なる検出信号が得られる。

【００６３】今、走査時のフォーカス変動計測を反射面
２４がベストピント面にした状態から測定を開始したと
する。そのとき検出信号２３ａから信号強度Ｍａ−ｍａ
ｘが得られ、検出信号２３ｂからは信号強度Ｍｂ０が得
られる。次に、マスクステージ３を走査しフォーカス変
動量を計測し始めると、もしフォーカスがＤ．Ｆ−１に
変化すると検出信号２３ａからはＭａ１なる強度が得ら
れる。この出力値Ｍａ１からディフォーカス量の絶対値
を求めることができる。このとき検出信号２３ｂからは
Ｍｂ１なる強度が得られる。また検出信号２３ａから上
記と同様の出力値Ｍａ１であるが、ディフォーカス方向
の異なるＤ．Ｆ−２に変化したとすると、検出信号２３
ｂからはＭｂ２なる強度の信号が得られる。つまり検出
信号２３ｂからの出力値を観察することでディフォーカ
スの方向が判る。

【００６４】この方法でディフォーカス変動を検出する
場合も、予めフォーカス変動に対する検出信号のプロフ
ァイルを求めておき、その後、マスクステージ３の走査
時のフォーカス変動量計測を行うことでより精度の高い
計測を可能としている。

【００６５】更に、上記ではレチクルパターン上のスリ
ット２１（図４（Ｂ）表示）について解説してきたが、
スリット２１とは反対側に設けられたスリット２２を用
いて同様の計測が可能である。このようにレチクルの両
側でのフォーカス変動を観察することで、走査方向に垂
直方向のフォーカス変動（チルト成分）を検出すること
ができる。従って、これらの計測値をオフセットとして
管理し、実際の露光時にはウエハステージ５をフォーカ
ス方向に駆動しながら露光することで精度良く走査露光
ができる。

【００６６】次に本発明の実施形態３について説明す
る。

【００６７】実施形態１，２ではレチクル上に設けられ
たスリットを用い、スリット上を照明し、ウエハステー
ジ５上の反射面からの戻り光の光量でフォーカス変動を
観察していた。これに対して本実施形態では、ウエハス
テージ５上に設けられた検出用マーク（第２スリットマ
ーク）を観察して、同様な効果を得ている。

【００６８】図１３（Ｂ）は本実施形態におけるマスク
ステージ３上に設けた検出用マーク（第２スリットマー
ク）６０の説明図である。

【００６９】次に本実施形態における検出用マーク６０
の検出方法を図１４を用いて解説する。

【００７０】図１４において、照明光源６７から照射さ
れた光は、照明光学系６８を通してビームスプリッタ６
６に入射する。ビームスプリッタ６６によって反射した
光は、検出光学系６３、ミラー６２で反射して、レチク
ル３０１上のパターン面上を落射照明する。所謂ケーラ
ー照明する。このときレチクル３０１上にパターンが存
在しない領域では、照明光が投影光学系１を透過してウ
エハステージ５上に設けられた検出用マーク６０まで到
達する。検出用マーク６０からの反射光もしくは散乱光
は再び投影光学系１を戻り、レチクル３０１を通してミ
ラー６２で反射して検出光学系６３に入射し、ビームス
プリッタ６６を透過する。透過した光は検出光学系６４
を通して、光電変換素子６５上に検出用マーク６０の像
を結像する。検出光学系６４をフォーカス方向に駆動す
ることで、レチクル３０１上のマーク或いは検出用マー
ク６０の像を光電変換素子６５上にフォーカスを合わせ
ている。

【００７１】レチクル上には、図１３（Ａ）に示すよう
にレチクルパターンに対してフォーカスをするマーク９
０（以下「レチクルフォーカスマーク」と呼ぶ。）とウ
エハステージ５上の検出用マーク６０を観察できる窓
（観察窓）９１が設けられている。またウエハステージ
５上の検出マーク６０としては、図１３（Ｂ）に示すよ
うな２つのスリットマークが設けられている。このよう
な構成のレチクルに対して、検出系でレチクル３０１を
観察すると、もしレチクルパターンに対してウエハステ
ージ５のフォーカス方向が合っている場合で、且つ検出
光学系６４によって光電変換素子６５上にフォーカスを
合わせておけば、そこで観察される両方の像（６０、９
０）共にフォーカスが合った状態で観察できる。つまり
レチクル３０１上のパターンとウエハステージ５上の検
出用マーク６０を同時に観察でき、常にレチクルパター
ンに対してフォーカスを合わせておけば、ウエハステー
ジ（レチクル像）５のディフォーカス状態を検出するこ
とができる。

【００７２】次にレチクルパターンに対する検出光学系
６４により、光電変換素子６５のフォーカス合わせの手
順を以下に解説する。図１５（Ａ）には光電変換素子６
５上に結像するレチクルパターン９０と検出用マーク６
０の様子を示している。マスクステージ３を走査中にこ
れらのマークを観察する際に、検出光学系６４は光電変
換素子６５上にレチクルパターン９０がフォーカスが合
うようにリアルタイムで駆動する。

【００７３】このとき検出用マーク６０を観察し、マー
ク波形よりディフォーカス量を算出する。実際にはマス
クステージ３のピッチング等によってレチクルパターン
の検出系に対してフォーカス変動がある場合、検出系を
レチクルパターンに対して走査中常にフォーカスを合わ
せなければならない。その為、レチクル３０１上のレチ
クルパターン９０の波形を観察し、そのベストフォーカ
ス状態になるよう制御系７０を通して検出光学系６４を
駆動する駆動系６９に負帰還を加えている。

【００７４】図１５（Ｂ）に検出用マーク６０の波形の
摸式図を示す。フォーカス量の評価方法としては、検出
波形のＭＡＸ値及びＭＩＮ値を基にコントラストを算出
する。ディフォーカス量に対するこのコントラスト値の
変化の様子を図１５（Ｃ）に示す。このようにコントラ
ストはベストフォーカス面でピークとなり、ディフォー
カスするにつれてその値は減少する。従って実施形態１
の中で使用した図８（Ａ）と同様に使うことができ、実
施形態１で解説した同様の手順でフォーカス変動が検出
できる為、ここでの解説は省略する。これまでは波形信
号のＭＡＸ値及びＭＩＮ値よりコントラストを算出して
評価したが、実際はこれに限定されるものではない。つ
まり検出波形のエッヂ部（図１５（Ｂ）の領域９３）の
傾き（微分値の絶対値）を評価しても良い。

【００７５】また上記ではＨマークとＶマークを設けた
検出マークに関して述べてきたが、必ずしも両方が必要
ではない。もし両マークを用いて検出する場合、Ｈマー
クのベストピント面とＶマークのベストピント面の中間
の値をレチクル像のベストピント面とすると良い。それ
に対して検出系及び投影光学系１に非点収差の発生量が
無視できるような光学系の場合、Ｈマーク或いはＶマー
クのみで測定し、そこから得られた計測値をフォーカス
の補正値としても良い。

【００７６】更に、検出信号のピークを露光像面のベス
トピント面としたが、実際の露光像面に対してオフセッ
トを持っている場合がある。この場合、オフセット量を
予め実露光によって求めた上で、このオフセットを考慮
してフォーカス変動値を算出しても良く、これによれば
高精度の実露光に即した計測ができる。

【００７７】次に上記説明した走査型投影露光装置を利
用した半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明す
る。

【００７８】図１７は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造
のフローを示す。

【００７９】ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。

【００８０】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。

【００８１】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４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）等の工程を含む。

【００８２】ステップ６（検査）ではステップ５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
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００８３】図１８は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。

【００８４】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。

【００８５】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００８６】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１可動ステージに載置した第１物体としてのレチクル面
上のパターンを投影光学系で第２可動ステージに載置し
た第２物体としてのウエハ面上に走査投影する際、該第
１可動ステージを走査したときの各走査位置における投
影光学系による第１物体の像面位置を計測する検出光学
系の構成を適切に設定することにより、第１及び第２可
動ステージの駆動により発生する投影光学系による第１
物体の像面フォーカス方向の変動量を第１可動ステージ
の位置に対して計測し、この計測値に基づき実際の走査
露光時に第２可動ステージをフォーカス方向に補正駆動
しながら走査露光することにより高精度な露光を可能と
し、高集積度の半導体デバイスを容易に製造することが
できる走査型投影露光装置及びそれを用いたデバイスの
製造方法を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の概略図

【図２】本発明の実施形態１の検出方法の概念図

【図３】本発明の実施形態２の概略図

【図４】本発明の実施形態１，２で用いる検出用マーク
の例

【図５】本発明の実施形態２で得られる検出信号のグラ
フ

【図６】本発明の実施形態２で用いるウエハステージ５
上の検出マークの反射面の摸式図

【図７】本発明の実施形態２で用いる検出用マークの詳
細図

【図８】本発明の実施形態１，３で得られる検出信号の
グラフ

【図９】本発明の実施形態１での計測シーケンス

【図１０】本発明の実施形態１での検出信号とフォーカ
ス変動を示すグラフ

【図１１】本発明の実施形態１での検出信号とフォーカ
ス変動を示すグラフ

【図１２】本発明の実施形態１での検出信号とフォーカ
ス変動を示すグラフ

【図１３】本発明の実施形態３で用いるレチクル上マー
クとウエハ上マーク

【図１４】本発明の実施形態３の概略図

【図１５】本発明の実施形態３のレチクル、ウエハ同時
観察像及び検出信号とコントラスト変化の様子

【図１６】従来の走査型投影露光装置の要部概略図

【図１７】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【図１８】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【符号の説明】

１ 投影光学系 ２ａ ウエハ ２ｂ ウエハテーブル ３ マスクステージ（第１可動ステージ） ４ 検出光学系 ５ ウエハステージ（第２可動ステージ） ７ 光電変換素子 ８ 検出用照明系 ９ スリットパターン １１ プリズムミラー ２１，２２ スリットパターン ２３ 検出信号 ２４，２５ 段差反射面 ２６ 検出光 ３０ ビームスプリッタ ３１，３２ａ，３２ｂ 反射面 ４０ａ，４０ｂ 反射面 ５１ Ｖマーク ５２ Ｈマーク ６０ ウエハ面観察マーク ６２ ミラー ６３，６４ 検出光学系 ６５ 光電変換素子 ６６ ビームスプリッタ ６７ 照明系 ６８ 照明光学系 ６９ 駆動系 ７０ 制御系 ８０，８１ 検出光 ９０ レチクル検出マーク ９１ ウエハ観察窓 ９３ 検出マークエッジ ３０１ レチクル ３０２ レチクルアライメントマーク ３０３ 露光領域 ３０４ レチクルアライメント光学系 ３０５，３０６ アライメント用レチクル ３０７，３０８ レーザー干渉系 ３０９ アライメントウエハ上基準マーク ３１０ 露光領域 ３１１ アライメントスコープ ３１２ 露光スリット ３１３ ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 521

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１可動ステージに載置した第１物体上
   のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載置
   した第２物体上に、走査手段により該第１、第２可動ス
   テージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度比
   で同期させて走査して投影露光する走査型投影露光装置
   において、前記第１、第２可動ステージは往復の各方向へ走査可能
   であり、 前記第１物体の前記パターンが形成してある面に関する
   前記投影光学系の 像面位置を検出する検出手段と、 前記検出手段を用いて、前記第１可動ステージの前記往
   復の各走査方向に関して、各走査位置における前記像面
   位置を検出することにより、前記往復の各走査方向に関
   して、各走査位置における前記像面位置に関する補正値
   を求め、該補正値を記憶する手段とを有し、 前記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動手段を
   用いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向に駆動
   することにより前記第２物体の位置を前記像面位置に設
   定することを特徴とする走査型投影露光装置。
2. 【請求項２】 第１可動ステージに載置した第１物体上
   のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載置
   した第２物体上に、走査手段により該第１、第２可動ス
   テージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度比
   で同期させて走査して投影露光する走査型投影露光装置
   において、前記第１物体の前記パターンが形成してある面に関する
   前記投影光学系の 像面位置を検出する検出手段と、 前記第１可動ステージが静止しているときの前記像面位
   置を前記検出手段を用いて検出した検出値と前記第１可
   動ステージの走査時の各走査位置における前記像面位置
   を前記検出手段を用いて検出した検出値とを用いて前記
   第１可動ステージの走査時の各走査位置における前記像
   面位置に関する補正値を求め、該補正値を記憶する手段
   とを有し、 前記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動手段を
   用いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向に駆動
   させて前記第２物体の位置を前記像面位置に設定するこ
   とを特徴とする走査型投影露光装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は前記第１物体上に照明光
   を照射する照明光源を有し、該第１物体上には該照明光
   の一部が通過する第１スリットが設けられており、該照
   明光のうち該第１スリットを通過し、該投影光学系を介
   した光束を受光手段で検出し、該受光手段で得られる信
   号を利用して該第１可動ステージの各走査位置における
   前記像面位置に関する情報を検出することを特徴とする
   請求項１又は２の走査型投影露光装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は前記第２可動ステージに
   設けた第２スリットマークを照明する照明光源を有し、
   該第２スリットマークと前記投影光学系を介した光束を
   受光手段で検出し、該受光手段で得られる信号を利用し
   て該第１可動ステージの各走査位置における前記像面位
   置に関する情報を検出していることを特徴とする請求項
   １又は２の走査型投影露光装置。
5. 【請求項５】 第１可動ステージに載置した第１物体上
   のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載置
   した第２物体上に、走査手段により該第１、第２可動ス
   テージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度比
   で同期させて走査して投影露光する走査型投影露光装置
   において、 前記第１物体上に設けられた前記照明光の一部が通過す
   る第１スリットに照明光を照射する照明光源を有し、前
   記照明光のうち前記第１スリット、前記投影光学系を介
   し、前記第２可動ステージ上に設けられた段差構造を有
   する反射面で反射した後、前記投影光学系と前記第１ス
   リットを介した光を受光手段で受光し、該受光手段で得
   られる信号を利用して前記第１可動ステージの各走査位
   置における前記第１物体の前記パターンが形成してある
   面に関する前記投影光学系の像面位置に関する情報を検
   出する検出手段と、前記検出手段を用いて前記第１可動
   ステージの走査時の各走査位置における前記像面位置に
   関する補正値を求め、該補正値を記憶する手段とを有
   し、 前記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動手段を
   用いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向に駆動
   させて前記第２物体の位置を前記像面位置に設定するこ
   とを特徴とする走査型投影露光装置。
6. 【請求項６】 第１可動ステージに載置した第１物体上
   のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載置
   した第２物体上に、走査手段により該第１、第２可動ス
   テージを前記投影光学系の撮影倍率に対応させた速度比
   で同期させて走査して投影露光する走査型投影露光装置
   において、前記第１物体の前記パターンが形成してある面に関する
   前記投影光学系の 像面位置を検出する検出手段と、 前記検出手段を用いて前記第１可動ステージの走査時の
   各走査位置における前記像面位置に関する補正値を求
   め、該補正値を記憶する手段とを有し、 前記第１物体上には前記像面位置計測用の第１パターン
   と前記第２可動ステージ面上を観察する為の観察窓とが
   設けられており、前記第２可動ステージ上には前記像面
   位置計測用の第２パターンが設けられており、前記検出
   手段は該第１，第２パターンを同時に観察する観察系を
   有し、該観察系で観察される該第１，第２パターンを利
   用して該第１可動ステージの各走査位置における前記像
   面位置に関する情報を検出しており、 前記投影露光時に、前記補正値に基づいて、駆動手段を
   用いて前記第２物体を前記投影光学系の光軸方向に駆動
   させて前記第２物体の位置を前記像面位置に設定するこ
   とを特徴とする走査型投影露光装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段が、光源からの光をビーム
   スプリッタに導く検出用照明系と、前記ビームスプリッ
   タからの光を前記第１物体に導く検出光学系と、前記検
   出光学系からの光のうち、前記検出光学系から順に、前
   記第１物体上のスリットを透過し、次に前記投影光学系
   を透過し、次に前記第２物体で反射し、前記投影光学系
   を透過し、前記第１物体上のスリットを透過し、前記検
   出光学系、前記ビームスプリッタを介した光を受光する
   光電変換素子とを有し、前記光電変換素子の検出結果に
   用いて、前記像面位置を計測することを特徴とする請求
   項１乃至６いずれか１項記載の投影露光装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載の走査
   型投影露光装置を用いてレチクルとウエハとの位置合わ
   せを行う第１工程と、前記第１工程後に前記レチクルの
   パターンを前記ウエハ上に投影露光する第２工程と、該
   第２工程後に前記ウエハを現像処理する第３工程とを有
   することを特徴とするデバイスの製造方法。