JP6012200B2 - 露光装置、それを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、および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装置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（レチクルなど）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。ここで、特にウエハ上に半導体デバイスを実装する方法としてフリップチップ実装がある。このフリップチップ実装に対応した半導体デバイスの製造工程には、はんだボールをデバイス（チップ）上に形成する工程が含まれる。さらに、このはんだボールを形成する方法の１つとしてメッキ法がある。このメッキ法では、ウエハ上に形成された導電性膜とメッキ装置の電極とを接触（導通）させるために、導電性膜の上に形成されているレジストにて、予め電極を接触させる部分を剥離しておく必要がある。例えば、レジストがネガレジストである場合には、露光装置による露光の際に、ウエハの外周領域に露光光が照射されないようにする。これを実現するために、特許文献１は、露光中に外周領域を遮光する遮光板をウエハの表面上部に配置した装置を開示している。さらに、特許文献２は、ウエハ上ではなく、ウエハ面と光学的に共役な面に遮光板を配置したリソグラフィー装置を開示している。この特許文献２では、外周領域に位置する周辺ショット領域に対応した露光領域を規定するため、円弧の縁を含む形状の遮光板を、照明光学系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第１駆動部と、垂直な平面内で直線駆動する第２駆動部とにより位置決め制御する。この位置決め制御によれば、周辺ショット領域ごとに、ウエハの外周から遮光される外周領域の境界までの距離（遮光幅）が一定となる。

米国特許第６６８０７７４号明細書 特開２０１１−２３３７８１号公報

しかしながら、特許文献１に示すようにウエハの表面上部に遮光板を配置すると、ウエハを交換するたびに遮光板を退避させる必要があり、遮光板の駆動機構などを配置するスペースやスループットの点で望ましくない。一方、特許文献２に示すようにウエハ面と光学的に共役な面に遮光板を配置する場合も、装置内に遮光板の駆動機構が設置される。例えば、回転、直動の２軸駆動にてあらゆる周辺ショット領域にて所望の位置を遮光するためには、光軸回りに回転駆動する第１駆動部上に、さらに直線駆動する第２駆動部を搭載した構成となる。したがって、駆動機構内にて遮光板の位置を直接計測することを考慮すると、センサや実装部の配置が難しい。また、第１駆動部の回転中心は、スループット向上のための駆動量の最適化の観点から、光軸と一致させることが望ましい。このとき、光路となる回転中心付近の遮光板の配置制約から、遮光板に対して第１駆動部から回転伝達を行う必要があるが、ギアやベルトなどを介した回転伝達では摩耗などによる機械的劣化が懸念される。このような機械的劣化は、遮光の位置決め精度に直接影響し、特に長期間の使用による機械的劣化は、ウエハ上の遮光位置の変化を生じさせるため、製品自体に影響を及ぼす可能性がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、基板上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な露光装置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、照明系からの光を原板に形成されたパターンに照射し、投影光学系を介してパターンの像を基板上に露光する露光装置であって、照明系における基板の位置と光学的に共役な位置に配置され、基板の外周よりも内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含み、該円弧の縁を含む部分で光の一部を遮光して基板上に光が照射される領域を規定する遮光板と、遮光板を照明系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第１駆動部と、遮光板を光軸に垂直な平面内で直線駆動する第２駆動部と、遮光板により形成される遮光位置を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて、基準の時点からの前記遮光位置の変化が、前記回転駆動の方向の前記遮光位置の変化と、前記直線駆動の方向の前記遮光位置の変化と、のうち、いずれの方向の変化を含むかを判断する判断部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、基板上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な露光装置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装置の構成を示す図である。 遮光機構の構成を示す図である。 ウエハ上の露光領域と遮光領域とを示す図である。 第１実施形態での検査シーケンスの流れを示すフローチャートである。 第１実施形態での検査時の遮光領域を示す図である。 第２実施形態での直線駆動量を求める際の遮光領域を示す図である。 第２実施形態での回転駆動量を求める際の遮光領域を示す図である。

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装置の構成について説明する。本実施形態の露光装置は、半導体デバイスなどの製造工程のうちのリソグラフィー工程にて使用され、基板であるウエハに対して露光処理を施すものである。以下、この露光装置は、一例としてステップ・アンド・リピート方式を採用し、原版であるレチクルに形成されたパターンをウエハ上（基板上）に投影露光する投影型露光装置であるものとする。図１は、本実施形態に係る露光装置１の構成を示す概略図である。なお、図１において、投影光学系の光軸に平行にＺ軸を取り、該Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のウエハの走査方向にＹ軸を取り、該Ｙ軸に直交する非走査方向にＸ軸を取って説明する。この露光装置１は、まず、照明光学系２と、レチクル３を保持するレチクルステージ（移動体）と、投影光学系４と、ウエハ５を保持するウエハステージと、ウエハ共役面ＣＰＷに設置される遮光機構６と、制御部７（判断部、算出部）とを備える。

照明光学系（照明系）２は、光源８から照射された光を調整しレチクル３を照明する。本実施形態の光源８は、超高圧水銀ランプであり、光を集光ミラー９を用いて集光させつつ照明光学系２へ照射する。なお、光源８の種類は、超高圧水銀ランプなどの連続光源に限られず、例えば波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーや、波長約１５３ｎｍのＦ２エキシマレーザーなどのパルス光源としてもよい。また、集光ミラー９としては、例えば楕円ミラーとし得るが、楕円ミラーの他にも、集光点の集光度を高めるよう最適化したファセットミラーなどを用いてもよい。本実施形態では、図１に示すように、照明光学系２の内部のウエハ共役面（以下「共役面」という）ＣＰＷにマスキングブレード１０を設置する。このマスキングブレード１０は、開口を可変とする絞りとしてレチクル３を照明する領域を変化させることで、ウエハ５上に存在するショット領域の外縁を規定する直線状の辺よりも外側の領域に対して光が入射しないように遮断する第１遮光板である。すなわち、マスキングブレード１０は、露光装置１がウエハ５上に存在する複数のショット領域に対して転写を繰り返す際に、１つのショット領域の形状を規定する。ここで、共役面ＣＰＷを基準とすると、照明光学系２は、光源８側から共役面ＣＰＷまでの間の第１照明光学系２ａと、共役面ＣＰＷから後述のレチクルステージ（レチクル３）側までの間の第２照明光学系２ｂとに分けられる。このうち、第１照明光学系２ａは、開閉時間を調整することによりウエハ５への露光量を調整するシャッターと、均一な照度を作り出すハエの目レンズと、さらに光源８からの光のうち特定波長を切り出すフィルターなどを含む。一方、第２照明光学系２ｂは、マスキングブレード１０にて規定された照射範囲をレチクル３上に照射するためのマスキング結像レンズを含む。

レチクル３は、例えば石英ガラス製の原版であり、転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成されている。レチクルステージは、不図示であるが、レチクル３を保持し、少なくともＸＹ軸方向に可動である。なお、図１に示すレチクル３の位置は、共役面ＣＰＷに対するレチクル面という意味を持つ。投影光学系４は、照明光学系２からの照射光で照明されたレチクル３上のパターンを所定の倍率（例えば１／２〜１／５）でウエハ５上に投影露光する。この投影光学系４としては、複数の光学要素のみから構成される光学系や、複数の光学要素と少なくとも１枚の凹面鏡とから構成される光学系（カタディオプトリック光学系）が採用可能である。または、投影光学系４として、複数の光学要素と少なくとも１枚のキノフォームなどの回折光学要素とから構成される光学系や、全ミラー型の光学系なども採用可能である。ウエハ５は、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハ５は、この単結晶シリコン製のもの以外にも、ガラス、サファイヤ、または化合物からなる場合もある。さらに、ウエハステージは、不図示であるが、ウエハ５を載置および保持しつつ、少なくともＸＹ軸方向に可動である。ここでも、図１に示すウエハ５の位置は、投影光学系４の物体面であり、かつ共役面ＣＰＷに対するウエハ面（基板面）という意味を持つ。

遮光機構６は、マスキングブレード１０と同様に共役面ＣＰＷに設置され、ウエハ５の外周から所定の幅だけ内側の外周領域に対して光が入射しないように遮断する。図２は、遮光機構６の構成を示す概略図である。この遮光機構６は、まず、ウエハ５の外周より内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含む第２遮光板（遮光板）１１を含む。なお、図２に示す第２遮光板１１では、円弧の縁が形成されている箇所を平板部の中心部分の開口としているが、これは一例であり、例えば、平板部の外周側に円弧の縁を形成する構成もあり得る。また、遮光機構６は、第２遮光板１１の位置を変更させる駆動機構として、照明光学系２の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第１駆動部１２と、垂直な平面内で直線駆動する第２駆動部１３とを含む。この遮光機構６も、露光装置１が繰り返しショット領域を露光する際、露光位置に応じてショット領域の形状を規定することについては、マスキングブレード１０と同様である。特に遮光機構６においては、回転、直線の２軸駆動により、あらゆる外周ショット領域にて所望の位置を遮光するためには、図２に示すように、回転駆動する第１駆動部１２上に、直線駆動する第２駆動部１３を搭載した構成とすることが望ましい。さらに、このときの第１駆動部１２における回転駆動の回転中心は、光軸と一致していることが望ましい。なお、上記のように、１つの照明光学系２内の共役面ＣＰＷに、マスキングブレード１０と遮光機構６の第２遮光板１１とを設置するということは、このうちのどちらか一方は、許容範囲内でデフォーカスした位置に配置することになる。このとき、第２遮光板１１をウエハ５と光学的に共役な位置、すなわち共役面ＣＰＷに一致させて配置し、マスキングブレード１０をデフォーカスさせた位置に配置するのが望ましい。また、配置上のデフォーカス量が許容できない場合は、ショット領域の形状をレチクル３上のＣｒ（クロム）パターンで決定し、マスキングブレード１０は、レチクル３上のＣｒ欠陥による転写を防止するため、ショット領域の形状より大きな領域で遮光してもよい。また、照明光学系２内におけるマスキングブレード１０と遮光機構６との配置位置の順番は、特に限定するものではなく、どちらが光源８側にあっても構わない。さらに、配置上のデフォーカス量の影響を抑制する必要があるならば、異なる光学的に共役な位置を有する照明光学系に分けて配置してもよい。

また、マスキングブレード１０や遮光機構６に関連した機構として、露光装置１は、遮光機構６による遮光位置を検出する検出部１４を備える。この検出部１４は、ウエハステージに搭載された、ラインまたはスポット状の光量検出器である。また、検出部１４の検出面は、ウエハステージの駆動により適宜移動され、遮光位置の検出時には、露光光の結像面と一致される。後述の制御部７は、この検出部１４による検出結果とウエハステージのステージ座標とから、ウエハ５上での遮光位置を算出する。ここで、算出される遮光位置とは、検出時にマスキングブレード１０や遮光機構６の第２遮光板１１により形成された遮光領域と露光領域の境界をいう。

制御部７は、露光装置１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７は、例えばコンピュータなどで構成され、露光装置１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実行し得る。本実施形態の制御部７は、少なくとも、検出部１４から得られた検出結果を参照した遮光位置の算出、および遮光機構６の動作制御を実行する。なお、遮光機構６の第１駆動部１２や第２駆動部１３の駆動を独自で制御する遮光機構制御部を、制御部７とは別体で構成してもよい。また、制御部７は、露光装置１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１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、特に遮光機構６によるウエハ５上の外周領域に対する遮光について詳説する。まず、ウエハ５上における転写領域としてのショット領域の配置と、遮光領域の位置とについて説明する。図３は、ウエハ５の表面上に配置された複数のショット領域Ｃと、遮光領域である外周領域Ｒとを示す平面図である。一般的に、露光装置が１回の露光でパターンを転写できる領域は、投影光学系の結像領域で決まるが、通常、ウエハ５の大きさよりも小さい。したがって、露光装置１は、上記のとおりステップ・アンド・リピート方式にてウエハ５をステップさせながら、パターンの転写（露光）を繰り返す。図３に示す複数のショット領域Ｃのうち、斜線で示すショット領域Ｃ_１は、１回の露光でパターンが転写される領域を示しており、繰り返し露光によってウエハ５の表面全体に同一のパターンを転写することができる。

ここで、露光装置１によるリソグラフィー工程を含む一連の半導体デバイスの製造工程にて、半導体デバイスがフリップチップ実装されると想定すると、その一連の工程には、はんだボールを形成する工程が含まれ得る。このはんだボールを形成する工程では、ウエハ５の表面上の導電性膜とメッキ装置の電極とを接触（導通）させるために、ウエハ５上にてレジストが剥離された領域が存在しなければならない。このレジストが剥離された領域は、図３に示すように、ウエハ５の表面上の周辺部、具体的には、ウエハ５の外周から一定の幅（遮光幅）ｄだけ内側の外周領域Ｒに相当する。例えば、ウエハ５に塗布されたレジストがネガレジストである場合には、外周領域Ｒは、露光中に遮光されている必要がある。すなわち、露光装置１は、特にウエハ５の周辺部の存在する周辺ショット領域Ｃ_２にパターンを転写する際には、周辺ショット領域Ｃ_２に対する転写領域を個別に規定して露光する必要がある。この外周領域Ｒの遮光は、遮光機構６の回転駆動する第１駆動部１２と直線駆動する第２駆動部１３とにより第２遮光板１１の位置を変化させることで実施される。本実施形態では、以下のように、回転姿勢での初期値から使用後のウエハ５上での遮光位置の変化を簡易的に検出し、駆動オフセットを第２遮光板１１の駆動に反映させることで、遮光機構６の機械的劣化を補正する。ただし、このとき、遮光幅ｄは、許容できる精度以内に収まっている必要があり、精度内に収まっていない場合には、その旨の警告を発する。

図４は、本実施形態における遮光位置の変化を検出する動作シーケンス（以下「検査シーケンス」という）を示すフローチャートである。この検査シーケンスに先立ち、制御部７は、基準となる時点にて遮光機構６の第２遮光板１１を特定の検査ポジションに位置させた状態で、検出部１４にて検出させた検査ポジションでの遮光位置（初期値）と閾値とを予め記憶する。ここで、検出部１４による遮光位置の検出の際は、制御部７は、検出部１４の検出面を、検査ポジションの状態で結像面に合わせている。また、基準となる時点とは、例えば、新たな第２遮光板１１を遮光機構６に設置し、通常の露光処理を開始する時点、すなわち第２遮光板１１の設置位置が調整された直後の時点をいう。また、遮光位置の初期値と閾値とは、制御部７に設定され、記憶部７ａに記憶（保管）される。また、検査ポジションは、検査シーケンスにて設定される、ウエハレイアウト（ウエハ５上に設定されたショット領域の配置）から抽出された代表的なポジションであり、１箇所に限らず、複数箇所としてもよい。また、遮光位置の初期値は、例えば、遮光機構６の使用開始に合わせて予め測定されるものであってもよいし、予め蓄積されたデータを利用するものであってもよい。さらに、閾値は、遮光幅ｄが許容できる（できない）状態と判断される基準値である。制御部７は、任意の時点にて検査シーケンスを開始すると、まず、遮光機構６の第１駆動部１２と第２駆動部１３とを駆動させ、第２遮光板１１を検査ポジションに位置させる（ステップＳ１００）。ここで、任意の時点とは、基準となる時点から一定の時間が経過し、検査を要する時点、すなわち第２遮光板１１による遮光位置に、所望の位置からずれが生じている可能性がある時点をいう。次に、制御部７は、検出部１４の検出面を、この検査ポジションの状態で結像面に合わせ、検出部１４により遮光位置を検出させる（ステップＳ１０１）。次に、制御部７は、予め記憶した遮光位置（初期値）とステップＳ１０１で検出された遮光位置との差分から遮光位置の変化量を算出する（ステップＳ１０２）。このとき、遮光位置の変化量は、すなわち、遮光位置（初期値）から検出された任意の時点での遮光位置を減算したものとなる。次に、制御部７は、ステップＳ１０２にて導出した遮光位置の変化量が、予め記憶した閾値よりも小さい値（遮光位置の変化量＜閾値）であるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、制御部７は、遮光位置の変化量が閾値よりも小さいと判定した場合には（ＹＥＳ）、その変化量を遮光機構６の駆動オフセットに反映させ、通常露光時の第２遮光板１１の駆動を補正させる（ステップＳ１０４）。すなわち、補正された駆動量は、任意の時点での（元の）駆動量に遮光位置の変化量を加算したものとなる。なお、検査ポジションが複数である際には、各ポジションでの遮光位置の変化量に合わせて、複数のオフセットを用いることができる。また、遮光機構６に対して駆動オフセットを反映させる際には、制御部７が自動的に行っても、またはオフセット量を手動で設定（入力）してもよい。一方、制御部７は警告部でもあり、ステップＳ１０３にて遮光位置の変化量が閾値以上である（遮光位置の変化量≧閾値）と判定した場合には（ＮＯ）、露光装置１の外部（例えば操作者）に対して、その旨の警告を発する（ステップＳ１０５）。なお、上記閾値は、予め固定値として設定してよいのであるが、例えば、基準となる時点でテストウエハを露光、現像して遮光位置の精度を検査し、装置固有となる完成精度を確認して得られた許容できる遮光位置の変化量としてもよい。さらに、閾値を１つだけではなく複数の設定し、制御部７は、その複数の閾値に基づいて遮光位置の変化を段階的に警告するようにしてもよい。この警告により、操作者は、遮光機構６の機械的劣化が進行したと判断し、適切な時点でメンテナンスを実施することができる。制御部７は、このような検査シーケンスを、露光装置１の運用期間中に定期的に繰り返し実行する。

ここで、露光装置１では、露光光の光路上で見ると、遮光機構６とウエハ５との間にレチクル３が配置されるため、上記のような遮光位置の検出を行う際、レチクルパターンの影響を受ける可能性がある。そこで、制御部７は、例えば、図４に示す検査シーケンス内のステップＳ１００の前に、レチクルステージを駆動させてレチクル３を露光光の照射領域から外すことで、検出部１４の検出位置にレチクルパターンが入らないようにさせることが望ましい。なお、このレチクル３の移動を上記ステップＳ１００の前に実施するのは一例であって、例えば、ステップＳ１００とステップＳ１０１との間で実施してもよい。また、レチクルパターンの影響を受けないようにするために、パターンの形成されていない専用の検査レチクルを予め準備し、検査時には通常のレチクル３に換えてレチクルステージに搭載しておく方法もある。さらに、制御部７は、レチクル３が搭載されていないことを検査シーケンスの開始条件としてもよい。

さらに、制御部７は、上記検査シーケンスでのステップＳ１０１において、以下のように遮光位置を検出することで、遮光位置の変化が回転駆動に起因したものであるのか、または直線駆動に起因したものであるのかを判断する。図５は、遮光機構６により第２遮光板１１を検査ポジションに位置させた状態での検出部１４の検出面（結像面）上での遮光領域の一例を示す平面図である。ここで、検出面にあるショット領域Ｃの外形に相当する領域１９上には、その領域１９に重なるように、第２遮光板１１の形状および位置に合わせて、遮光領域２０が形成される。すなわち、この遮光領域２０の円弧端２０ａは、露光領域との境界である。また、この検査ポジションでは、遮光位置（第１駆動部１２の回転駆動）の回転中心２１は、領域１９の中心近傍に配置される。特にこの場合には、円弧端２０ａは、図５に示すように回転中心２１に重なる。このような状態のもと、検出部１４は、領域１９上に２つの検出領域２２（図５中、点線で示す第１検出領域２２ａおよび第２検出領域２２ｂ）を設定し、これらの検出領域２２と円弧端２０ａとが交わるそれぞれの点を遮光位置として検出する。このうち、第１検出領域２２ａは、回転中心２１と円弧端２０ａとが重なる点での遮光位置を検出するものであるため、第１検出領域２２ａで検出される遮光位置は、遮光機構６の回転駆動の影響をほとんど受けない。したがって、第１検出領域２２ａで検出される遮光位置に変化が生じたとすれば、それは直線駆動の位置ずれに起因したものと考えることができる。ここで、Ｐ２２ａ（ｔ）を任意の時点の第１検出領域２２ａの遮光位置座標とし、Ｐ２２ａ（１）を基準の時点の第１検出領域２２ａの遮光位置（初期値）座標として、第１検出領域２２ａでの遮光位置の変化量が（Ｐ２２ａ（ｔ）−Ｐ２２ａ（１））であるとする。このとき、制御部７は、遮光機構６の直線駆動に（Ｐ２２ａ（ｔ）−Ｐ２２ａ（１））の量だけ遮光位置変化が生じたと判断することができる。一方、第２検出領域２２ｂは、回転中心２１から円弧端２０ａと重なる領域１９の側端へ向かう方向に離れ、この側端に近い少なくとも１点の遮光位置を検出するものである。したがって、第２検出領域２２ｂで検出される遮光位置は、遮光機構６の回転駆動と直線駆動とそれぞれの位置ずれにより変化し得る。ここで、Ｐ２２ｂ（ｔ）を任意の時点の第２検出領域２２ｂの遮光位置座標とし、Ｐ２２ｂ（１）を基準の時点の第２検出領域２２ｂの遮光位置（初期値）座標として、第２検出領域２２ｂでの遮光位置の変化量が（Ｐ２２ｂ（ｔ）−Ｐ２２ｂ（１））であるとする。このとき、制御部７は、遮光機構６の回転駆動に（Ｐ２２ａ（ｔ）−Ｐ２２ａ（１））−（Ｐ２２ｂ（ｔ）−Ｐ２２ｂ（１））の量だけ遮光位置変化が生じたと判断することができる。これらを参照することで、制御部７は、遮光位置の変化が、遮光機構６の回転駆動を行う第１駆動部１２に起因したものか、または直線駆動を行う第２駆動部１３に起因したものかを判断することができる。したがって、制御部７は、この遮光位置の変化の原因を例えば操作者に提示することで、操作者は、遮光位置の変化の原因であると特定された遮光機構６の駆動部に対して適切なメンテナンスを行うことができる。なお、図５では、回転中心２１から離れた検出領域を、第２検出領域２２ｂのみの１箇所としているが、複数箇所としてもよい。さらに、図５では、図５（ａ）と図５（ｂ）とに分けて、遮光領域２０がＸ軸方向またはＹ軸方向のいずれかに沿った２つの検査ポジションを示しているが、検査ポジションでの回転駆動位置は、任意の位置で、かつ任意の個数としてよい。

このように、露光装置１は、遮光機構６に機械的劣化が生じ、遮光位置に変化が生じても、例えば、検査ごとにテストウエハを露光、現像した上で遮光位置の精度を検査するような方法を取ることなく、簡易的に補正することができる。また、遮光位置の変化量が許容できる閾値以上となった場合には、露光装置１は、外部に警告を発するため、遮光位置の変化に起因した製品自体に及ぼす影響を予め抑えることができる。さらに、遮光位置の変化を検出する際に、制御部７が遮光位置の変化の原因となった駆動部を特定することもできるため、上記簡易的な補正と合わせ、露光装置１のダウンタイムや検査工数を極力減らすことができる。

以上のように、本実施形態によれば、ウエハ上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な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装置について説明する。第１実施形態の露光装置１では、遮光位置の変化を求める際、領域１９上の座標を基準とする絶対位置を参照した。これに対して、本実施形態の露光装置の特徴は、遮光機構６の相対駆動量の初期値から検査時までの変化を参照し、遮光位置の変化を求める点にある。ここで、遮光機構６の相対駆動量の変化を求めるためには、制御部７は、複数箇所の検査ポジションでの遮光位置の検出結果を参照する。以下、本実施形態の露光装置において、第１実施形態に係る露光装置１と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。

図６は、第１実施形態に係る図５に対応した本実施形態に係る遮光領域の一例を示す平面図であり、特に遮光機構６の直線駆動の相対駆動量を算出するための検査ポジションに第２遮光板１１を位置させた状態でのものである。このうち、図６（ａ）と図６（ｂ）とは、遮光機構６の回転駆動の姿勢を一定にし、時系列で直線駆動をさせた状態を示している。検出部１４は、回転中心２１を通過する直線駆動の軸方向（図６ではＸ軸方向）に２つの検出領域２３（図中、点線で示す第１検出領域２３ａおよび第２検出領域２３ｂ）を設定する。制御部７は、まず、図６（ａ）に示す第１状態で、検出部１４により第１検出領域２３ａと円弧端２０ａとが交わる点を遮光位置として検出させる。引き続き、制御部７は、遮光機構６に対して第２遮光板１１を図６（ｂ）に示す第２状態となるように移動（位置）させ、検出部１４により第２検出領域２３ｂと円弧端２０ａとが交わる点を遮光位置として検出させる。ここで、Ｐ２３ａ（ｔ）を任意の時点の第１検出領域２３ａの遮光位置座標とし、Ｐ２３ａ（１）を基準の時点の第１検出領域２３ａの遮光位置（初期値）座標とする。さらに、Ｐ２３ｂ（ｔ）を任意の時点の第２検出領域２３ｂの遮光位置座標とし、Ｐ２３ｂ（１）を基準の時点の第２検出領域２３ｂの遮光位置（初期値）座標とする。このとき、制御部７は、検査ポジションに位置した際の相対駆動量を、（Ｐ２３ａ（ｔ）−Ｐ２３ｂ（ｔ））−（Ｐ２３ａ（１）−Ｐ２３ｂ（１））から算出し得る。

図７は、第１実施形態に係る図５に対応した本実施形態に係る遮光領域の一例を示す平面図および説明図であり、特に遮光機構６の回転駆動の相対駆動量を算出するための検査ポジションに第２遮光板１１を位置させた状態でのものである。このうち、図７（ａ）と図７（ｂ）とは、遮光機構６の直進駆動の姿勢を一定にして、時系列で回転駆動をさせた状態を示している。この場合、検出部１４は、領域１９上にある回転中心２１とは重ならず、図７（ａ）に示す第１状態での検出位置として、まず、回転中心２１を通過する直線駆動の軸方向（図７（ａ）ではＸ軸方向）に第１検出領域２４ａを設定する。また、検出部１４は、回転中心２１から、円弧端２０ａと重なる領域１９の側端へ向かう方向（図７（ａ）ではＹ軸方向）の両方向に離れ、これらの側端に近い遮光位置を検出する第２検出領域２４ｂと第３検出領域２４ｃとを設定する。同様に、検出部１４は、領域１９上にある回転中心２１とは重ならず、図７（ｂ）に示す第２状態での検出位置として、まず、回転中心２１を通過する直線駆動の軸方向（図７（ｂ）ではＹ軸方向）に第４検出領域２４ｄを設定する。さらに、検出部１４は、回転中心２１から、円弧端２０ａと重なる領域１９の側端へ向かう方向（図７（ｂ）ではＸ軸方向）の両方向に離れ、これらの側端に近い遮光位置を検出する第５検出領域２４ｅと第６検出領域２４ｆとを設定する。すなわち、図７（ａ）と図７（ｂ）とに示す状態では、それぞれ３箇所の検出領域がある。制御部７は、まず、図７（ａ）に示す第１状態で、検出部１４により第１検出領域２４ａから第３検出領域２４ｃまでの各検出領域と円弧端２０ａとが交わる点をそれぞれ遮光位置として検出させる。次に、制御部７は、この３箇所の遮光位置から、図７（ｃ）に示すように第１状態での円弧端２０ａの第１中心２５を算出する。引き続き、制御部７は、図７（ｂ）に示す第２状態で、検出部１４により第４検出領域２４ｄから第６検出領域２４ｆまでの各検出領域と円弧端２０ａとが交わる点をそれぞれ遮光位置として検出させる。次に、制御部７は、この３箇所の遮光位置から、図７（ｃ）に示すように第２状態での円弧端２０ａの第２中心２６を算出する。そして、制御部７は、回転中心２１と第１中心２５とを結ぶ線と、回転中心２１と第２中心２６とを結ぶ線とのなす角２７を、第２遮光板１１を検査ポジションに位置させた際の相対駆動量とし得る。なお、図７に示す例では、図７（ａ）と図７（ｂ）との各状態にて検出領域の設定数をそれ３箇所としたが、より精密な相対駆動量を取得するために３箇所以上としてもよい。さらに、図６および図７では、それぞれ２つの検査ポジションから相対駆動量を求めているが、検査ポジションの姿勢または個数は、任意である。

さらに、上記のように算出した相対駆動量は、第１実施形態に係る図４に示した検査シーケンスに適用可能である。この相対駆動量を図４の検査シーケンスに適用する場合、検査ポジションでの遮光位置として、算出した相対駆動量を使用する。制御部７は、例えばステップＳ１０３では、相対駆動量の初期値と検査時の値との差分が閾値以下かを判断することになる。このように、本実施形態によれば、制御部７は、第１実施形態と同様に、遮光機構６の回転駆動、または直線駆動のいずれで機械的劣化が進行したかを判断することができる。なお、図４の検査シーケンスに相対駆動量を適用するならば、ステップＳ１０４では、駆動オフセットではなく、例えば、相対駆動量が１％増えたなら駆動時に１０１％実駆動するというように、駆動量割合を補正してもよい。

（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 露光装置
２ 照明光学系
３ レチクル
４ 投影光学系
５ ウエハ
７ 制御部
１１ 第２遮光板
１２ 第１駆動部
１３ 第２駆動部
１４ 検出部

Claims (12)

1. 照明系からの光を原板に形成されたパターンに照射し、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、
   前記照明系における前記基板の位置と光学的に共役な位置に配置され、前記基板の外周よりも内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含み、該円弧の縁を含む部分で前記光の一部を遮光して前記基板上に前記光が照射される領域を規定する遮光板と、
   前記遮光板を前記照明系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第１駆動部と、
   前記遮光板を前記光軸に垂直な平面内で直線駆動する第２駆動部と、
   前記遮光板により形成される遮光位置を検出する検出部と、
   前記検出部による検出結果に基づいて、基準の時点からの前記遮光位置の変化が、前記回転駆動の方向の前記遮光位置の変化と、前記直線駆動の方向の前記遮光位置の変化と、のうち、いずれの方向の変化を含むかを判断する判断部と、
   を備えることを特徴とする露光装置。
2. 前記判断部は、前記検出部が前記遮光位置を検出する複数の検出領域のうち、前記遮光位置の変化のあった検出領域の位置に応じて、前記回転駆動の方向の前記遮光位置の変化と、前記直線駆動の方向の前記遮光位置の変化と、を判別することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記検出部は、前記検出部の検出面上での前記遮光位置の回転中心と、該回転中心から前記円形境界線と重なる前記領域の側端へ向かう方向に離れた少なくとも１点とに、前記遮光位置の検出領域を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記判断部が前記遮光位置の変化があったと判断した方向の変化量を算出する算出部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記検出部は、前記第１駆動部または前記第２駆動部が前記遮光板を複数の位置に駆動させるごとに前記遮光位置を検出し、
   前記複数の位置での複数の検出領域で得られた前記遮光位置を参照して前記複数の位置への前記遮光板の駆動による相対駆動量を算出し、前記基準の時点からの前記相対駆動量の変化に基づいて、前記基準の時点からの前記回転駆動の方向の前記遮光位置の変化量と、前記基準の時点からの前記直線駆動の方向の前記遮光位置の変化量と、をそれぞれ算出する算出部を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
6. 前記変化量が許容できない状態と判断される基準値未満の場合に、前記算出部による算出結果に基づいて前記第１駆動部または前記第２駆動部による前記遮光板の駆動を補正することを特徴とする請求項４または５のいずれか１項に記載の露光装置。
7. 警告を発する警告部を有し、前記警告部は、前記変化量が許容できない状態と判断される基準値以上の場合に警告を発することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の露光装置。
8. 前記原板を移動させる移動体は、前記検出部が前記遮光位置の検出を行う間は前記原板を前記光の照射領域外に移動させておくことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 前記検出部が前記遮光位置の検出を行う間、前記原板を移動させる移動体には前記原板に換えて、前記パターンを有しない原板が設置されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
10. 前記遮光位置は、前記遮光板を含む遮光部材により遮光される領域と、前記基板に露光される領域との境界位置であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の露光装置。
11. 前記第１駆動部および前記第２駆動部は、前記遮光板が前記光の一部を遮光することにより前記基板上の前記円形境界線より外側の外周領域に対して前記光が入射しないように、前記遮光板を駆動することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の露光装置。
12. 請求項１ないし１１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、
    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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