JP5335380B2 - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、原版のパターンを投影光学系によって基板に投影して該基板を露光する露光装置、および、該露光装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。

原版（レチクル）のパターンを基板（ウエハ）に転写するための露光装置は、基板を保持するステージの個数に注目すると、シングルステージタイプと、ツインステージタイプ（特許文献１参照）とに分類される。

シングルステージタイプの露光装置では、フォーカス制御のために必要な基板の表面形状（表面位置）の計測（以下、フォーカス計測）は、各ショットの露光の直前または各ショットの露光と並行して実施されうる。図２Ａは、シングルステージタイプの露光装置における露光およびフォーカス計測を模式的に示している。図２Ａにおいて、基板２０１Ａに対してショット領域２０２Ａの配列（ショットレイアウト）が定義されている。シングルステージタイプの走査露光装置（スキャナ）では、例えば、第１ショット領域２０３が露光されるのと並行してフォーカス計測が実施され、次いで、第２ショット領域２０４が露光されるのと並行してフォーカス計測が実施される。ステッパタイプの露光装置においては、各ショットの露光の直前にフォーカス計測が実施される。

ツインステージタイプの露光装置では、計測ステーションにおいて基板の起伏、ひずみ等を計測し、露光ステーションにおいて基板を露光する際にその計測結果が利用される。したがって、ツインステージタイプの露光装置では、基板上のショットレイアウトに束縛されない計測をすることが可能である。ツインステージタイプの露光装置では、典型的には、複数のショット領域の表面形状が基板を走査しながら連続的に計測される。このような方法は、カラム計測と呼ばれる。図２Ｂは、ツインステージタイプの露光装置における露光およびフォーカス計測を模式的に示している。図２Ｂにおいて、基板２０１Ｂに対してショット領域２０２Ｂの配列（ショットレイアウト）が定義されている。ツインステージタイプの露光装置では、例えば、第１カラムのカラム計測２０５に次いで第２カラムのカラム計測２０６が実施される。
特開２０００−３２３４０４号公報

パターンを有する基板の表面形状を決定する際には、パターン起伏を考慮して（除去して）基板の表面を算出する方法が一般的である。図５Ａにおいて、パターン起伏５０１Ａを有する基板の表面形状を領域５０２Ａ、５０３Ａ、５０４Ａで計測するものとする。計測領域５０２Ａ、５０３Ａ、５０４Ａにおいて複数位置でフォーカス計測５０５、５０６を実施することを考える。この場合において、測定値をそのまま使用すると、基板が表面５０７Ａ、５０８Ａ、５０９Ａを有するものとして露光がなされることになる。

そこで、パターン起伏を予め計測し、これをオフセット（パターンオフセット）として使用することで、図５Ｂに示すように、パターン起伏５０１Ａを有する基板の表面を基準面５１０（投影光学系の像面）に対して位置決めすることができる。

また、ステージ制御とフォーカス計測は処理の負荷の関係から、別プロセッサにて実施する方式が主流である。そのため、ステージを駆動しながらフォーカス計測をする際には、ステージ位置出しを一度実施し、それ以降はフォーカス処理プロセッサによって一定時間間隔でサンプル計測することが一般的となる。例えば、図５Ｃに示すように、ショット領域５１１、５１２、５１３をそれぞれ矢印方向に走査露光する際のフォーカス計測では、５０２Ｃ、５０４Ｄ、５０２Ｅ等で計測を開始することにより同一の下地部を有する位置で表面位置が計測される。

複数のショット領域を連続的に計測するカラム計測では、サンプルタイミングによって定まるサンプルピッチでショットの配列ピッチが割り切れるとは限らないため、ショット領域ごとにフォーカス計測がなされる位置が異なりうることになる。例えば、図５Ｄに示すように、走査方向におけるショット領域の長さが異なる２つのレイアウト５１７Ａ、５１７Ｂを考える。レイアウト５１４Ａでは、ショット領域の配列ピッチがサンプリングピッチの整数倍である。レイアウト５１４Ｂでは、ショット領域の配列ピッチがサンプリングピッチの整数倍ではない。レイアウト５１７Ａでは、全てのショット領域について同じ計測箇所で表面位置を計測することができるが、レイアウト５１７Ｂでは、ショット領域内における計測箇所を全てのショット領域において同一にすることができない。よって、レイアウト５１７Ｂのようなケースでは、パターンオフセットの算出や利用が困難となる。

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、複数のショット領域において相互に対応する複数の計測箇所に関して表面の位置を計測するのに好適な技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面に係る露光装置は、投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、走査方向に沿って前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して前記走査方向に連続的に走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記走査方向に沿うようにショット領域の中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所のリストである計測箇所リストを生成し、前記制御部による前記計測器の制御は、前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、ショット領域において最後に計測される最後の計測箇所及びその次のショット領域において最初に計測される最初の計測箇所の少なくとも一方を前記計測箇所リストから除いた計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含み、前記制御部は、前記計測箇所リストにおける前記最後の計測箇所と前記最初の計測箇所との間隔が前記所定ピッチより小さくない場合に前記第１の制御を実行し、前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さい場合に前記第２の制御を実行する、ことを特徴とする。

本発明の第２の側面に係る露光装置は、投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記走査の方向に沿うように、ショット領域の中心に配置された計測箇所と該中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所とのリストである計測箇所リストを生成し、前記制御部による前記計測器の制御は、前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、前記計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心に関して両側にある計測箇所が前記所定ピッチの半分だけ前記中心に向かう方向に移動してなる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含む。
本発明の第３の側面は、投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、走査方向に沿って前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して前記走査方向に連続的に走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記走査方向に沿うように、ショット領域の中心に配置された計測箇所と該中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所とのリストである計測箇所リストを生成し、前記制御部による前記計測器の制御は、前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、前記計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心に関して両側にある計測箇所が前記所定ピッチの半分だけ前記中心に向かう方向に移動してなる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含み、前記制御部は、前記計測箇所リストにおける前記最後の計測箇所と前記最初の計測箇所との間隔が前記所定ピッチより小さくない場合に前記第１の制御を実行し、前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さい場合に前記第２の制御を実行する。

本発明のデバイス製造方法は、上記の露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記工程で露光された基板を現像する工程とを含む。

本発明によれば、例えば、複数のショット領域において相互に対応する複数の計測箇所に関して表面の位置を計測するのに好適な技術が提供される。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。光源１は、例えば、エキシマレーザ又はｉ線ランプである。光源１から射出された光は、光学部材１２２に入射する。光学部材１２２は、光の強度を減衰させるために使用される。光学部材１２２は、例えば、互いに異なる複数の減光率を有する光学素子（例えば、ＮＤフィルタ）を含む。光学部材１２２を通過した光は、光学ユニット１０２に入射する。光学ユニット１０２は、コヒーレントな光の角度を振動させることで、照度むらを低減する。光学ユニット１０２を通過した光は、ビーム整形光学系１０３に入射する。ビーム整形光学系１０３は、光の断面形状を整形するとともに光をインコヒーレント化する。

ビーム整形光学系１０３を通過した光は、オプティカルインテグレータ１０５を通過し、コンデンサレンズ１０６に入射する。コンデンサレンズ１０６は、オプティカルインテグレータ１０５が形成する２次光源からの光でマスキングブレード１０９を照明する。コンデンサレンズ１０６を通過した光の一部は、ハーフミラー１０７で取り出されて集光レンズ１１１を介してフォトディテクタ１１２に入射する。フォトディテクタ１１２は、基板（ウエハ）１１８が露光されているときの露光量をモニタするために使用される。

マスキングブレード１０９は、例えば、上下左右４枚の独立に駆動される遮光板を含み、結像レンズ１１０に関して、原版（レチクル）１１６と光学的に共役面に配置されている。スリット部材１０８は、例えば、一対の遮光板を含み、マスキングブレード１０９が配置された面から光軸方向にシフトした位置に配置されている。そのため、スリット部材１０８を通過した光によって形成される光強度分布は、台形状の断面形状を有する。結像レンズ１１０は、スリット部材１０８およびマスキングブレード１０９を通過した光で原版１１６を照明する。

投影光学系１１３は、原版１１６のパターンを基板１１８に投影する。原版１１６は、原版ステージ１１５によって保持され、基板１１８は、基板ステージ１１７によって保持される。原版ステージ１１５、基板ステージ１１７は、例えば、エアパット等により浮上した状態で駆動される。

基板１１８の露光量は、フォトディテクタ１１２により検出され、制御される。また、基板ステージ１１７には照度計１１４が取り付けられている。照度計１１４による検出結果とフォトディテクタ１１２による検出結果との関係を調べておくことで、基板１１８の露光量をフォトディテクタ１１２によってモニタすることができる。

原版ステージ１１５と基板ステージ１１７との位置調整等の各種のキャリブレーショのために、基板ステージ１１７の上には、フィデューシャル（fiducial）マーク１２６が配置されている。

この露光装置は、２つの基板ステージ１１７、１１９を備えている。２つの基板ステージ１１７、１１９は、それらの位置が相互に入れ替えられうる。基板ステージ１１７、１１９は、例えば、ステージ制御部１２８によって制御される。基板ステージ１１９は、基本的には基板ステージ１１７と同様の構成を有しうる。基板ステージ１１９は、例えば、照度計１２０、フィデューシャルマーク１２７を有する。

フォーカス計測およびアライメント計測をするための計測ステーションには、フォーカス計測およびアライメント計測を実施するスコープ（計測器）１２３が配置されている。また、スコープ１２３は、基板１２１のひずみ量や、起伏形状を計測するために使用される。基板ステージ１１７によって保持された基板が投影光学系１１３の下で露光されている間に、基板ステージ１１９によって保持された基板（次に露光されるべき基板）がスコープ１２３の下で計測される。その後、基板ステージ１１９は、投影光学系１１３の下に駆動され、基板ステージ１１９によって保持された基板の各ショット領域は、スコープ（計測器）１２３による計測結果にしたがって位置決めされながら露光される。ツインステージタイプの露光装置は、基板を露光している間に次の基板を計測することによって高いスループットを発揮する。

フォーカス計測およびアライメント計測は、計測制御部１２９によって制御される。ステージ制御部１２８および計測制御部１２９は、主制御部（特許請求の範囲に記載された制御部に対応する）１３０によって制御される。

ステージ制御部１２８と計測制御部１２９とは、相互に直接接続され、基板ステージ１１９の位置に応じて計測制御部１２９における処理に対して割り込み要求がなされうる。この割り込み要求に従ってフォーカス計測が実施される。或いは、ステージ制御部１２８が管理している基板ステージ１１９の現在位置を計測制御部１２９が参照し、基板ステージ１１９が目標位置に達したことに応じてフォーカス計測が実施されてもよい。ステージ制御部１２８と計測制御部１２９とを相互に直接接続することで、主制御部１３０の介在による時間的な遅延が最小化されうる。

露光装置Ｉ／Ｆ１２４は、入力デバイス（例えば、キーボード、マウスなど）を含み、当該入力デバイスから与えられる指示に応じて露光装置の動作を規定する。露光装置Ｉ／Ｆ１２４はまた、基板の露光条件、ショットレイアウト（基板の上のショット領域の配列）等の条件を管理する。オペレータは、その管理されている条件から選択される条件で露光装置を動作させる。また、露光装置Ｉ／Ｆ１２４は、露光装置が設置されている環境にある基幹ネットワーク（例えば、ローカルネットワーク）１２５などに接続されており、そこから露光装置の動作条件等がダウンロードされる場合もある。

主制御部１３０は、露光装置Ｉ／Ｆ１２４を介してオペレータ又はネットワーク１２５から与えられる指示に従って、露光装置の各部を制御する。

計測ステーションにおける計測項目は、例えば、基板のショットレイアウトのひずみ量の計測（アライメント計測）と、基板の表面位置（或いは表面形状）の計測（フォーカス計測）とを含む。ツインステージシステムの長所を生かすためは、このような計測を露光時間よりも短い時間で完了するべきである。ここで、露光ステーションでは、基板の露光のために原版ステージ１１５の往復動がショットごとに必要であるが、計測ステーションでは、基板の表面を直線に沿って連続的に計測することができる。具体的には、図２Ｂに例示するように、２０１Ｂの上に定義されたショットレイアウトの各カラムを連続的に計測（カラム計測）することができる。なお、露光ステーションでは、光の強度や露光量等に応じて走査速度が調整されうるが、計測ステーションにおける計測では、そのような速度制限ないので、最大走査速度で計測を行うことができる。

カラム計測時に一定のサンプリング時間間隔で計測を行うと、前述のように、通常は、ショット領域内における計測箇所を全てのショット領域において同一にすることができない。そこで、主制御部１３０は、ショットレイアウトに応じて、全てのショット領域において同一の計測箇所で表面位置が計測されるように計測箇所を決定する。この決定のための処理を以下では計測箇所決定処理と呼ぶ。

図３Ａ〜３Ｄを参照しながら計測箇所決定処理を具体的に説明する。主制御部１３０は、ショット領域３１１、３１２の各々の走査方向における中心３１３、３１４の位置に中心計測箇所３１５Ａ、３１６Ａを配置する。主制御部１３０はまた、ステージ制御部１２８および計測制御部１２９における処理時間、相互の通信時間などによる時間的遅延、基板ステージの走査速度の上限等に基づいて、最小サンプリングピッチをサンプル最適ピッチ３１７として決定する。なお、基板の露光を制御するレシピにおいて要求される精度に応じて最大走査速度と、フォーカス計測に対する要求は変化するため、それらも考慮して、サンプル最適ピッチ３１７が決定されうる。

その後、主制御部１３０は、中心計測箇所３１５Ａ、３１６Ａの走査方向における前方および後方に、サンプル最適ピッチ３１７の間隔で計測箇所３１５Ｂ、３１６Ｃを配置する。これによって、計測箇所３１５Ｂ、３１５Ａ、３１５Ｃ、３１６Ｂ、３１６Ａ、３１６Ｃを含む計測箇所リストが形成される。このような規則で生成される計測箇所リストを第１計測箇所リストと呼ぶことにする。

ここで、第１計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所でフォーカス計測を実行することができない場合がある。例えば、カラム計測によって、図３Ｂに示すショット領域３０１と３０２を連続的に計測する場合と、図３Ｃに示すショット領域３０６と３０７を連続的に計測する場合とを考える。ショット領域３０１は、計測箇所３０３Ａ〜３０３Ｅのように、サンプル最適ピッチ３０５Ａで計測される。ショット領域３０１において最後に計測される最終計測箇所３０３Ｅが計測された後は、間隔３０５Ｂを隔て、次のショット領域３０２において最初に計測される第１計測箇所３０４Ａが計測される。このとき、計測箇所３０３Ｅと３０４Ａとの間隔３０５Ｂがフォーカス計測の最小ピッチ（所定ピッチ）よりも大きい場合には、計測が可能である。このような場合には、主制御部１３０は、第１計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所で計測を実行するように計測制御部１２９を制御する。主制御部１３０による計測制御部１２９の以上のような制御を第１の制御と呼ぶことにする。

図３Ｃに示す例では、ショット領域３０６の計測箇所３０８Ａ〜３０８Ｅが計測ピッチ３１０Ａで計測される。計測箇所３０８Ｅの計測の後は、間隔３１０Ｂを隔てた後に次のショット領域３０７の計測箇所３０９Ａを計測することになる。しかしながら、この間隔３１０Ｂは、フォーカス計測の最小ピッチ（所定ピッチ）を下回るため、実際には計測箇所３０９Ａを計測することはできない。計測箇所決定処理においては、このような状況が発生することを判断すると、計測箇所リストを変更した上で計測制御部１２９に計測を実行させる第２の制御か、計測シーケンスを変更した上で計測制御部１２９に計測を実行させる第３の制御を選択的に実施する。ただし、計測の精度が重要ではない場合には、計測間隔３１０Ｂがフォーカス計測の最小ピッチよりも小さい場合において、常に第２の制御を行ってもよい。

第２の制御は、計測精度の低下が許容される場合に選択される。第２の制御では、最小ピッチ３１０を下回るピッチを形成する計測箇所を第１計測箇所リストから除外して第２計測箇所リストが生成される。この場合、計測は、第２計測箇所リストに従って実施される。具体的には、ショット領域３０６、３０７の計測箇所３０８Ａ〜３０８Ｅ、３０９Ａ〜３０９Ｅから例えば計測箇所３０８Ａ、３０８Ｅ、３０９Ａ、３０９Ｅを除去することによって第２計測箇所リストが生成されうる。図３Ｄは、このようにして生成された第２計測箇所リストを模式的に示している。第２計測箇所リストにおいて、ショット間における計測箇所の間隔は３１０Ｃとなり、これは最小ピッチ３１０を上回っているので、計測が可能となる。第２計測箇所リストは、例えば、第１計測箇所リストから計測箇所３０８Ａ、３０９Ａを除去すること、又は、計測箇所３０８Ｅ、３０９Ｅを除去することによって生成されてもよい。

第２の制御では、計測を実行可能な計測箇所リストとして第２計測箇所リストが生成されるが、計測ピッチ３１０Ｄが最小計測ピッチ３１０Ａと比較して大きいために、計測精度が落ちることになる。

第３の制御は、計測箇所を変更する方法ではレシピが要求するフォーカス精度が満たされない場合に選択される。第３の制御では、各カラムについてカラム計測を複数回にわたって実行することによって第１計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所で基板の表面位置が計測される。具体的には、１回目のカラム計測で３０８Ａ〜３０８Ｄ、３０９Ａ〜３０９Ｄの計測を実施し、その後、２回目のカラム計測で３０８Ｅ、３０９Ｅの計測を実施する。計測間隔３１０Ｂは、計測ピッチ３１０Ａと比較すると小さいため、高い計測精度を維持することができる。

つまり、主制御部１３０は、計測精度よりも計測時間を優先させるモードでは第２の制御を選択し、計測時間よりも計測精度を優先させるモードにでは第３の制御を選択する。そして、主制御部１３０は、選択した方法で計測を実行するように計測制御部１２９を介してスコープ（計測器）１２３を制御する。

図４は、主制御部１３０によるフォーカス計測（基板の表面位置の計測）の制御を概略的に示す図である。まず、ステップＳ４０１において、主制御部１３０は、走査速度を設定する。次いで、ステップＳ４０２において、主制御部１３０は、設定した走査速度と、露光装置に固有の最小サンプリング時間間隔とに基づいて最小計測ピッチを算出する。

次いで、主制御部１３０は、複数の計測箇所を含む第１計測箇所リストを生成する。ここで、第１計測箇所リストは、基板の走査方向に沿うように、ショット領域の中心に配置された計測箇所と該中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所とのリストである。

次いで、ステップＳ４０４において、主制御部１３０は、ショットサイズ（走査方向におけるショット領域の長さ。）に基づいて、１つのショット領域における最終計測箇所（当該ショット領域に配置された計測箇所のうち走査方向における最も下流側の計測箇所、又は、最後に計測される計測箇所のこと。）とその次に計測されるショット領域の第１計測箇所（当該ショット領域に配置された計測箇所のうち走査方向における最も上流側の計測箇所のこと。）とを連続して計測することができるか否かを判断する。ここで、最終計測箇所とそれに隣接する第１計測箇所のことをショット間隣接計測箇所と呼び、最終計測箇所とそれに隣接する第１計測箇所との間隔をショット間計測箇所間隔（第１間隔）と呼ぶことにする。

ステップ４０３における判断は、前述の計測間隔３１０Ｂが最小計測ピッチよりも大きいか否かを判断するものである。主制御部１３０は、判断の結果、ショット間隣接計測箇所を連続して計測することができる場合（計測間隔３１０Ｂが最小計測ピッチよりも大きい場合）はステップ４０５に処理を進め、そうではない場合に処理をステップＳ４０６に進める。

ステップＳ４０５では、主制御部１３０は、第１計測箇所リストに従って第１の制御で計測制御部１２９に計測の制御（つまり、スコープ１２３によるフォーカス計測の制御）を実行させる。

ステップＳ４０６では、主制御部１３０は、計測時間の短縮よりも計測精度を優先させるモードが設定されているか否かを判断し、当該モードが設定されている場合には、ステップＳ４０７に処理を進める。一方、計測精度よりも計測時間の短縮を優先させるモードが設定されている場合には、処理をステップＳ４０９に進める。ここで、計測精度が重要ではない場合には、ステップＳ４０４において、ショット間隣接計測箇所を連続して計測することができないと判断された場合に、常に処理をステップＳ４０７に進めてもよい。

ステップＳ４０７では、主制御部１３０は、第１計測箇所リストを処理することによって第２計測箇所リストを生成する。第２計測箇所リストは、ショット領域において最後に計測される最終計測箇所及び／又はその次のショット領域において最初に計測される第１計測箇所を第１計測箇所リストから除いて得られるものである。

ステップＳ４０８では、主制御部１３０は、第２計測箇所リストに従って第２の制御で計測制御部１２９に計測の制御（つまり、フォーカス計測器１２３による計測）を実行させる。

ステップＳ４０９では、主制御部１３０は、第１計測箇所リストに従って第３の制御で計測制御部１２９に計測の制御（つまり、スコープ１２３によるフォーカス計測の制御）を実行させる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、第２計測箇所リストが第１実施形態と異なるとともに、第３の制御が変更されている。なお、第２実施形態として特に言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。

まず、第２実施形態で生成される第２計測箇所リストを図６Ｂおよび図６Ｄを参照して説明する。第２計測箇所リストでは、第１計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心の第１方向側（図６ＣのＡ方向側）の計測箇所が最小計測ピッチの半分だけ第１方向の反対方向である第２方向（図６ＣのＢ方向）に移動されている。つまり、図６Ｃにおける計測箇所３０８Ｄ、３０８Ｅが移動されて、図６Ｄにおける計測箇所３２６Ｃ、３２６Ｄに変更されている。

また、第２計測箇所リストでは、第１計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心の第２方向側（図６ＣにおけるＢ方向側）の計測箇所が最小計測ピッチの半分だけ第１方向（図６ＣにおけるＡ方向側）に移動されている。つまり、図６Ｃにおける計測箇所３０８Ａ、３０８Ｂが移動されて、図６Ｄにおける計測箇所３２６Ａ、３２６Ｂに変更されている。

更に、第２計測箇所リストでは、第１計測箇所リストからショット領域の中心に位置する計測箇所が除かれている。

第２実施形態では、ショット間計測箇所間隔（第１間隔）が第１実施形態よりも大きいので、第２の制御における基板の計測精度の低下が小さい。

また、第２実施形態における第４方法は、ショット間計測箇所間隔が最小計測ピッチより小さく、かつ、計測時間の短縮よりも計測精度を優先させるモードにおいて実行される。

第２実施形態における第３の制御では、計測ピッチが均等となるように、計測時の走査速度を変更することによって、最小計測ピッチをショット領域のサイズに応じて調整される。ショット領域３０６Ａと３０６Ｂとが同一のサイズを有し、ショット領域３０７Ａと３０７Ｂとが同一のサイズを有するものとする。ショット領域をカラム計測する際に、計測時の走査速度を低下させることにより、計測ピッチ３１０Ａを計測ピッチ３０５Ａのように小さくすることができる。ここで、ショット領域３０６Ｂ、３０７Ｂの間のショット間計測箇所間隔３０５Ｂが計測ピッチ３０５Ａと同一となるように走査速度を決定することにより、生産性は低下するものの、高い計測精度を得ることができる。

以下、走査速度の決定について説明する。まず、以下の条件を設定する。

Ｍｏｄ（Ｌ，Ｐ） ＝ Ｐｅｄｇｅ
Ｐ＝Ｐｅｄｇｅ
Ｐ＝τ０×Ｖ
ここで、
Ｍｏｄ（ａ、ｂ）：ａをｂで除した際の余り
Ｌ：各ショット領域の走査方向における長さ
Ｐ：走査速度Ｖにおける計測ピッチ
Ｐｅｄｇｅ：ショット間計測箇所間隔
τ０：計測制御部１２９における処理時間
Ｖ：フォーカス計測時の走査速度
である。この条件において、最大のＶを算出することにより、生産性の低下を抑えつつ高い計測精度が得られる走査速度Ｖを決定することができる。もちろん、このＶは離散的に存在することとなるが、精度を重視するのであれば、上記条件を満たす次に速い走査速度を選択することも考えられる。

図７は、主制御部１３０によるフォーカス計測の制御を概略的に示す図である。ここで、図４に示す処理と同様の処理については、図４と同一の参照番号が付されている。ステップＳ４０７では、第２実施形態に従う前述の第２計測箇所リストが生成される。ステップＳ７０１では、主制御部１３０は、前述の第３の制御、即ち、走査速度を第１の制御における走査速度よりも低下させてフォーカス計測を実施するように計測制御部１２９を制御する。

［デバイス製造方法］
つぎに、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（半導体基板）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と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とを含みうる。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）とを含みうる。また、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とを含みうる。

本実施形態のデバイス製造方法は、デバイスの生産性および品質の少なくとも一方において従来よりも有利である。

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。

本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 基板におけるショット領域の計測順序を模式的に示す図である。 基板におけるショット領域の計測順序を模式的に示す図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 主制御部によるフォーカス計測（基板の表面位置の計測）の制御を概略的に示す図である。 基板の表面形状の計測を説明するための図である。 基板の表面形状の計測を説明するための図である。 基板の表面形状の計測を説明するための図である。 基板の表面形状の計測を説明するための図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 計測箇所を例示する図である。 主制御部によるフォーカス計測の制御を概略的に示す図である。

符号の説明

１２３：スコープ
１２８：ステージ制御部
１２９：計測制御部
１３０：主制御部

Claims (9)

1. 投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、走査方向に沿って前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して前記走査方向に連続的に走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、
   前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記走査方向に沿うようにショット領域の中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所のリストである計測箇所リストを生成し、
   前記制御部による前記計測器の制御は、
   前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、
   ショット領域において最後に計測される最後の計測箇所及びその次のショット領域において最初に計測される最初の計測箇所の少なくとも一方を前記計測箇所リストから除いた計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含み、
   前記制御部は、前記計測箇所リストにおける前記最後の計測箇所と前記最初の計測箇所との間隔が前記所定ピッチより小さくない場合に前記第１の制御を実行し、前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さい場合に前記第２の制御を実行する、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記制御部による前記計測器の制御は、
   複数回の基板の走査を通して、前記計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第３の制御を含み、
   前記制御部は、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測精度より計測時間を優先させるモードが設定されている場合に、前記第２の制御を実行し、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測時間より計測精度を優先させるモードが設定されている場合に、前記第３の制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、
   前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記走査の方向に沿うように、ショット領域の中心に配置された計測箇所と該中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所とのリストである計測箇所リストを生成し、
   前記制御部による前記計測器の制御は、
   前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、
   前記計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心に関して両側にある計測箇所が前記所定ピッチの半分だけ前記中心に向かう方向に移動してなる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含む、
   ことを特徴とする露光装置。
4. 前記制御部は、前記計測箇所リストにおいて、ショット領域において最後に計測される計測箇所とその次のショット領域において最初に計測される計測箇所との間隔が前記所定ピッチより小さくない場合に、前記第１の制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記制御部は、前記計測箇所リストにおいて、前記間隔が前記所定ピッチより小さい場合に、前記第２の制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 前記制御部による前記計測器の制御は、
   前記第１の制御における前記走査の速度より低い前記走査の速度で前記計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第３の制御を含み、
   前記制御部は、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測精度より計測時間を優先させるモードが設定されている場合に、前記第２の制御を実行し、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測時間より計測精度を優先させるモードが設定されている場合に、前記第３の制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
7. 投影光学系と、基板を保持して移動するステージと、前記投影光学系の光軸の方向に関して前記基板の表面の位置を計測する計測器とを有し、走査方向に沿って前記基板の上に配列された複数のショット領域を前記計測器に対して前記走査方向に連続的に走査して各ショット領域の表面の位置を計測し、その計測結果にしたがって前記ステージを移動させて前記投影光学系を介し各ショット領域を露光する露光装置であって、
   前記ステージおよび前記計測器を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記走査方向に沿うように、ショット領域の中心に配置された計測箇所と該中心に対して対称に所定ピッチで配置された計測箇所とのリストである計測箇所リストを生成し、
   前記制御部による前記計測器の制御は、
   前記計測箇所リストに含まれる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第１の制御と、
   前記計測箇所リストにおける計測箇所のうちショット領域の中心に関して両側にある計測箇所が前記所定ピッチの半分だけ前記中心に向かう方向に移動してなる計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第２の制御と、を含み、
   前記制御部は、前記計測箇所リストにおける前記最後の計測箇所と前記最初の計測箇所との間隔が前記所定ピッチより小さくない場合に前記第１の制御を実行し、前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さい場合に前記第２の制御を実行する、
   ことを特徴とする露光装置。
8. 前記制御部による前記計測器の制御は、
   前記第１の制御における前記走査の速度より低い前記走査の速度で前記計測箇所リストに含まれる全ての計測箇所に関して前記計測器に前記表面の位置を計測させる第３の制御を含み、
   前記制御部は、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測精度より計測時間を優先させるモードが設定されている場合に、前記第２の制御を実行し、
   前記計測箇所リストにおける前記間隔が前記所定ピッチより小さく、かつ、計測時間より計測精度を優先させるモードが設定されている場合に、前記第３の制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. デバイス製造方法であって、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
   前記工程で露光され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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