KR101372745B1 - 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치이며, 기판을 보유 지지하는 척을 구동하는 구동부와, 기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서 복수의 계측점으로 높이를 계측하는 계측부와, 상기 계측부에 의한 복수의 계측점에서의 높이의 계측을 제어함과 함께, 상기 구동부에 의한 상기 척의 구동을 제어하는 제어부를 갖는 노광 장치를 제공한다.

Description

노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
스텝 앤드 스캔 방식의 노광 장치에서는, 연속하여 노광해야 할(예를 들어, 동일한 로트에 포함되는) 복수의 기판 중 1매째 기판에 대해서는, 모든 샷 영역의 높이를 계측하여, 노광 시에 샷 영역마다의 어긋남량(높이 방향)을 보정하고 있다. 또한, 연속하여 노광해야 할 복수의 기판 중 2매째 이후의 기판에 대해서는, 1번째 샷 영역의 높이만을 계측하여, 1매째 기판의 1번째 샷 영역의 높이와의 차분을 다른 샷 영역에 반영시켜 노광 시에 샷 영역마다의 어긋남량을 보정하고 있다. 이러한 기술에 관해서는, 일본 특허 공개 제2003-203838호 공보 및 일본 특허 공개 평10-294257호 공보에 제안되어 있다.
그러나, 종래 기술에서는, 연속하여 노광해야 할 복수의 기판 사이에서 회전(Rolling) 성분이나 기울기(Pitching) 성분(즉, 기판의 상태)이 상이한 경우, 그 성분이 노광 시에 고려되지 않기 때문에 디포커스를 일으킬 가능성이 있다. 예를 들어, 2매째 이후의 기판의 1번째 샷 영역의 높이가 1매째 기판의 1번째 샷 영역의 높이와 동일하면서 2매째 이후의 기판에 굴곡이 있던 경우를 생각하자. 이러한 경우, 종래 기술에서는, 2매째 이후의 기판의 1번째 샷 영역의 높이와 1매째 기판의 1번째 샷 영역의 높이의 차분이 제로이기 때문에, 다른 샷 영역에 차분(즉, 굴곡에 대응하는 적정한 차분)이 반영되지 않게 되어 버린다. 그 결과, 실제의 회전 성분이나 기울기 성분이 고려되지 않은 채 노광되어, 디포커스를 일으켜 버린다.
또한, 연속하여 노광해야 할 복수의 기판 모두에 대해, 모든 샷 영역의 높이를 계측하여 샷 영역마다의 어긋남량을 보정하면, 디포커스를 저감시킬 수 있지만, 노광 장치의 처리 속도(처리량)가 대폭 저하되어 버린다.
본 발명은, 처리량의 저하를 억제하면서, 디포커스를 저감할 수 있는 기술을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치는, 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치이며, 기판을 보유 지지하는 척을 구동하는 구동부와, 기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서 복수의 계측점으로 높이를 계측하는 계측부와, 상기 계측부에 의한 복수의 계측점에서의 높이의 계측을 제어함과 함께, 상기 구동부에 의한 상기 척의 구동을 제어하는 제어부를 갖고, 상기 제어부는, 연속하여 노광해야 할 복수의 기판 중 선두로부터 n매째(n은 자연수)까지의 기판을 노광하는 경우에는, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 제1의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하도록 상기 계측부를 제어하고, 상기 계측부에 의해 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 그 샷 영역의 높이를 결정하여, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 복수의 기판 중 n+1매째 이후의 기판을 노광하는 경우에는, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 제1의 수보다 적은 제2의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하도록 상기 계측부를 제어하고, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 상당하는 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제1 평면을 구하고, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제2 평면을 구하여 상기 복수의 샷 영역 각각에 대하여 상기 제1 평면과 상기 제2 평면의 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 산출하고, 상기 계측부에 의해 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 결정된 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이에 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이에 기초하여, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적 또는 그 밖의 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 노광 장치에 있어서, 제어부에 의한 구동부 및 계측부의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는, 도 1에 도시하는 노광 장치에 있어서, 플레이트 상의 샷 영역과 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 관계를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시하는 노광 장치의 노광 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는, 도 1에 도시하는 노광 장치에 있어서, 플레이트 상의 샷 영역과 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 관계를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치(1)의 구성을 도시하는 도면이다. 노광 장치(1)는, 스텝 앤드 스캔 방식에 의해, 마스크의 패턴을 액정 디바이스용의 유리 플레이트 등의 대형 기판 상에 전사하는 투영 노광 장치이며, 본 실시 형태에서는, 연속하여 노광해야 할(예를 들어, 동일한 로트에 포함되는) 복수의 기판을 노광한다.
노광 장치(1)는, 마스크(23)의 패턴을 플레이트(36)에 투영하는 투영 광학계(10)를 구비하고 있다. 또한, 투영 광학계(10)의 물체면측에는 마스크 스테이지(20)가 배치되고, 투영 광학계(10)의 상면측에는 플레이트 스테이지(30)가 배치되어 있다. 마스크 스테이지(20)와 플레이트 스테이지(30)는 각각 독립하여 구동 가능하며, 이들의 위치는 레이저 간섭 측장기(50)에 의해 계측된다.
마스크 스테이지(20)는 스테이지 기판(21)과, 스테이지 기판(21) 위에 배치된 XYθ 스테이지(22)를 포함하고, 척(도시하지 않음)을 통하여 마스크(23)를 보유 지지한다. 따라서, 마스크 스테이지(20)는, X축 방향 및 Y축 방향 각각으로 구동 가능하게, 또한 XY 평면 내에서 회전 가능하게 마스크(23)를 보유 지지한다. 또한, X축 방향과 Y축 방향은, 서로 직교하는 방향으로 한다. 마스크 스테이지(20)의 상방에는, 투영 광학계(10)를 통하여 마스크(23) 및 플레이트(36)를 관찰하는 관찰 광학계(42)가 배치되고, 또한, 관찰 광학계(42)의 상방에는 마스크(23)를 조명하는 조명 광학계(44)가 배치되어 있다.
플레이트 스테이지(30)는 스테이지 정반(31) 위에 배치된 Y축 스테이지(32), X축 스테이지(33) 및 θZ 스테이지(34)를 갖는다. 또한, θZ 스테이지(34) 위에는, 플레이트(36)를 보유 지지하는 척(35)이 배치되어 있다. 따라서, 플레이트 스테이지(30)는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각으로 구동 가능하게, 또한 XY 평면 내에서 회전 가능하게 플레이트(36)를 보유 지지한다. 또한, 척(35)은, 후술하는 바와 같이, 구동부(60)에 의해 구동되어, 플레이트(36)를 노광할 때에, Y축 스테이지(32), X축 스테이지(33) 및 θZ 스테이지(34)와 협동하여, 플레이트(36)의 표면(샷 영역)을 투영 광학계(10)의 상면(초점면)에 위치시킨다.
레이저 간섭 측장기(50)는, 레이저 헤드(51)와, 간섭 미러(52 및 53)와, θZ 스테이지(34)에 설치된 제1 반사 미러(54)와, 스테이지 기판(21)에 설치된 제2 반사 미러(55)를 포함한다. 레이저 헤드(51)로부터의 레이저광의 위치(투영 광학계(10)의 광축 방향의 위치)는 마스크 스테이지(20)에 대해서는, 투영 광학계(10)의 물체면의 위치로 설정된다. 한편, 플레이트 스테이지(30)에 대해서는, 레이저 헤드(51)로부터의 레이저광의 위치(투영 광학계(10)의 광축 방향의 위치)는, 투영 광학계(10)의 상면의 위치로부터 거리 L만큼 변위된 위치로 설정된다.
계측부(70)는, 투영 광학계(10)와 플레이트(36) 사이에 배치되고, 플레이트(36) 상의 복수의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서 복수의 계측점으로 높이를 계측한다. 제어부(80)는 CPU나 메모리를 갖고, 노광 장치(1)의 전체(동작)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(80)는 계측부(70)에 의한 플레이트(36) 상의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점에서의 높이의 계측을 제어함과 함께, 구동부(60)에 의한 척(35)의 구동을 제어한다.
도 2를 참조하여, 제어부(80)에 의한 구동부(60) 및 계측부(70)의 제어에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 플레이트(36)는 척(35)에 의해 보유 지지되어 있다. 계측부(70)는, 예를 들어, 4개의 Z 계측 센서(71, 72, 73 및 74)로 구성되며, 플레이트(36) 상의 임의의 위치(계측점)의 높이를 계측하여, 그 계측 결과(높이)를 제어부(80)에 입력한다. 제어부(80)는, 입력된 계측 결과로부터 그 샷 영역의 높이를 결정하여, 플레이트(36) 상의 표면이 투영 광학계(10)의 상면에 위치하기 위하여 필요한 구동부(60)에 의한 플레이트(36)의 구동량을 산출하여, 상기 구동량을 포함하는 제어 데이터를 구동부(60)에 입력한다. 구동부(60)는, 예를 들어, 4개의 액추에이터(61, 62, 63 및 64)로 구성되며, 제어부(80)로부터 입력되는 제어 데이터에 따라 척(35)을 구동하여, 플레이트(36) 상의 표면을 투영 광학계(10)의 상면에 위치시킨다.
여기서, 노광 장치(1)에 있어서, 연속하여 노광해야 할 복수의 플레이트를 노광하는 경우의 제어에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 플레이트 각각은, 행 방향으로 3개의 샷 영역, 열 방향으로 2개의 샷 영역이 배열된 6개의 샷 영역(1번째 샷 영역 내지 6번째 샷 영역)을 갖는 것으로 한다.
복수의 플레이트 중 1매째 플레이트를 노광하는 경우에는, 제어부(80)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 6개의 샷 영역 중 모든 샷 영역의 영역 내에 있어서의 4개의 계측점(MP1 내지 MP4)의 높이를 계측하도록 계측부(70)를 제어한다. 또한, 제어부(80)는, 6개의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 4개의 계측점(MP1 내지 MP4)의 높이로부터 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이를 결정한다. 그리고, 제어부(80)는 복수의 샷 영역 각각의 높이에 기초하여, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각을 투영 광학계(10)의 상면에 위치시키도록 구동부(60)를 제어하면서 1매째 플레이트를 노광한다.
복수의 플레이트 중 2매째 이후의 플레이트를 노광하는 경우에는, 제어부(80)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 6개의 샷 영역 중 단부의 2개의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 4개의 계측점(MP1 내지 MP4)의 높이를 계측하도록 계측부(70)를 제어한다. 또한, 단부의 2개의 샷 영역은, 2개의 샷 영역을 연결하는 직선이 플레이트의 중심 또는 그 근방을 통과하는 샷이며, 본 실시 형태에서는, 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역(1번째 샷 영역의 대각 샷 영역)이다. 계속해서, 제어부(80)는 1매째 플레이트 상의 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역(2매째 이후의 플레이트에 있어서 계측점을 계측한 샷 영역에 상당)에 있어서의 4개의 계측점(MP1 내지 MP4)의 높이로부터 제1 평면(P1)을 구한다(산출한다). 마찬가지로, 제어부(80)는, 2매째 이후의 플레이트 상의 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역에 있어서의 4개의 계측점(MP1 내지 MP4)의 높이로부터 제2 평면(Pn)을 구한다(산출한다). 이와 같이, 제어부(80)는, 1매째 플레이트의 근사 평면인 제1 평면(P1)과, 2매째 이후의 플레이트의 근사 평면인 제2 평면(Pn)을 구한다. 이어서, 제어부(80)는, 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각에 대해서, 제1 평면(P1)과 제2 평면(Pn)의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량(제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)의 차분)을 산출한다. 또한, 제어부(80)는 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이에 제1 평면(P1)과 제2 평면(Pn)의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이(즉, 2매째 이후의 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이)를 산출한다. 그리고, 2매째 이후의 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이에 기초하여, 6개의 샷 영역 각각을 투영 광학계(10)의 상면에 위치시키도록 구동부(60)를 제어하면서 2매째 이후의 플레이트를 노광한다.
여기서, 플레이트 상의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 각 계측점의 높이로부터 제1 평면(P1) 및 제2 평면(Pn)을 산출하는 처리의 일례를 설명한다. 임의의 평면(P)을 Z=Ax+By+C(수학식 1)로서 정의하고, 각 계측점에 있어서의 계측 결과(높이)(Z)와 임의의 평면(P)의 차의 2승을 최소로 하는 상수 A, B 및 C를 도출하여 근사 평면을 산출한다.
플레이트 상의 샷 영역의 영역 내의 계측점(의 위치)을 (xi, yi), 계측점(xi, yi)에 있어서의 계측 결과(높이)를 zi로 한다. 여기서, i=1 내지 n으로 하면, 계측 결과의 최대수는 n이 된다. 또한, 수학식 1을 행렬식으로 표현하면, 이하의 수학식 2가 얻어진다.　
<수학식 2>
Figure 112010064840917-pat00001
여기서, 수학식 2의 좌변의 우측의 행렬을 D, 좌변의 행렬을 E로 하고 수학식 1을 최소로 하는 상수 A, B 및 C를, 수학식 2를 전개한 이하의 수학식 3으로부터 구한다. 또한, DT는 행렬 D의 전치 행렬을 나타내고, (DTD)-1은 (DTD)의 역행렬을 나타낸다.
<수학식 3>
Figure 112010064840917-pat00002
또한, 수학식 3으로부터 구하는 상수 A, B 및 C를 사용하여 이하의 수학식 4를 정의하고, 플레이트 상의 샷 영역의 중심 좌표를 (xmn, ymn)로 하여 수학식 4에 대입함으로써, 샷 영역마다의 높이를 산출할 수 있다. 이에 의해, 제1 평면(P1)과 제2 평면(Pn)의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량(제1 평면(P1)과 제2 평면(P2)의 차분)을 산출하는 것이 가능해진다. 또한, m은 플레이트의 매수를 나타내고, n은 플레이트 상의 샷 영역의 번호를 나타낸다.
<수학식 4>
Figure 112010064840917-pat00003
이하, 도 4를 참조하여, 노광 장치(1)의 노광 동작(즉, 연속하여 노광해야 할 복수의 플레이트를 노광하는 처리)에 대하여 설명한다. 또한, 상기 노광 동작은, 상술한 바와 같이, 제어부(80)가 노광 장치(1)의 각 부를 통괄적으로 제어함으로써 실현된다. 또한, 복수의 플레이트 각각은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 샷 영역의 배열과 마찬가지로, 6개의 샷 영역을 갖는 것으로 한다.
S402에서는, 노광 장치(1)의 내부에 반입되어, 플레이트 스테이지(30)(척(35))에 보유 지지된 플레이트가 복수의 플레이트 중 1매째 플레이트인지의 여부를 판정한다. 1매째 플레이트라고 판정된 경우에는, S404로 이행하고, 1매째 플레이트가 아니라고(즉, 2매째 이후의 플레이트라고) 판정된 경우에는 S410으로 이행한다.
S404(제1 계측 스텝)에서는, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 중, 모든 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점(4개의 계측점(MP1 내지 MP4))의 높이를 계측한다. 또한, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 계측 결과(높이)는 제어부(80)의 메모리 등에 저장된다.
S406(제1 노광 스텝)에서는, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각을 노광한다. 구체적으로는, 6개의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이로부터 각 샷 영역의 높이를 결정하여, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각을 투영 광학계(10)의 상면에 위치시키면서 1매째 플레이트를 노광한다. 또한, 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이는, 제어부(80)의 메모리 등에 저장된다.
S408에서는, S406에서 노광된 플레이트를 노광 장치(1)의 외부에 반출함과 함께, 다음에 노광하는 플레이트(즉, 2매째 이후의 플레이트)를 노광 장치(1)의 내부에 반입하고, S402로 이행한다.
S410(제2 계측 스텝)에서는, 2매째 이후의 플레이트 상의 6개의 샷 영역 중, 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이를 계측한다. 또한, 2매째 이후의 플레이트 상의 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 계측 결과(높이)는 제어부(80)의 메모리 등에 저장된다.
S412(제1 산출 스텝)에서는, S404에서의 계측 결과를 사용하여, 1매째 플레이트의 근사 평면인 제1 평면(P1)을 산출한다. 구체적으로는, 1매째 플레이트 상의 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이로부터 제1 평면(P1)을 산출한다.
마찬가지로, S414(제2 산출 스텝)에서는, S410에서의 계측 결과를 사용하여, 2매째 이후의 플레이트의 근사 평면인 제2 평면(Pn)을 산출한다. 구체적으로는, 2매째 이후의 플레이트 상의 1번째 샷 영역 및 4번째 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이로부터 제2 평면(Pn)을 산출한다.
S416(제3 산출 스텝)에서는, 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각에 대해서, S412에서 산출된 제1 평면(P1)과 S414에서 산출된 제2 평면(P2)의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량을 산출한다.
S418(제2 노광 스텝)에서는, 2매째 이후의 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각을 노광한다. 구체적으로는, S404에서의 계측 결과로부터 결정된 1매째 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각의 높이에 S416에서 산출된 플레이트의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이를 구한다. 그리고, 상기 높이에 기초하여, 2매째 이후의 플레이트 상의 6개의 샷 영역 각각을 투영 광학계(10)의 상면에 위치시키면서 2매째 이후의 플레이트를 노광한다.
S420에서는, S418에서 노광된 플레이트가 복수의 플레이트 중 마지막 플레이트인지의 여부를 판정한다. 마지막 플레이트라고 판정된 경우에는 S422로 이행하여, S418에서 노광된 플레이트를 노광 장치(1)의 외부로 반출하고, 노광 동작을 종료한다. 마지막 플레이트가 아니라고 판정된 경우에는, S424로 이행하여, S418에서 노광된 플레이트를 노광 장치(1)의 외부에 반출함과 함께, 다음에 노광하는 플레이트를 노광 장치(1)의 내부에 반입하고, S402로 이행한다.
이와 같이, 본 실시 형태의 노광 장치(1)는, 연속하여 노광해야 할 복수의 플레이트 중 2매째 이후의 플레이트를 노광하는 경우에는, 모든 샷 영역의 영역 내에서 계측점의 높이를 계측하는 것이 아니고, 일부의 샷 영역만의 영역 내에서 계측점의 높이를 계측한다. 따라서, 노광 장치(1)는 복수의 플레이트 모두에 대해서, 모든 샷 영역의 계측점의 높이(즉, 모든 샷 영역의 높이)를 계측하는 경우와 비교하여, 처리 속도(처리량)의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 2매째 이후의 플레이트를 노광하는 경우에는, 1매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이에 제1 평면과 제2 평면의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이를 2매째 이후의 플레이트의 각 샷 영역의 높이로 하고 있다. 따라서, 연속하여 노광해야 할 플레이트 사이에서 회전 성분이나 기울기 성분(즉, 기판의 상태)이 상이한 경우에도 그 성분이 노광 시에 고려되어, 플레이트의 회전 성분이나 기울기 성분에 기인하는 디포커스를 저감시킬 수 있다. 따라서, 노광 장치(1)는, 높은 처리량으로 경제성이 우수하게 고품위의 디바이스(액정 디바이스, 반도체 소자, 촬상 소자(CCD 등), 박막 자기 헤드 등)를 제공할 수 있다. 상기 디바이스는, 노광 장치(1)를 사용하여 포토레지스트(감광제)가 도포된 기판(유리 플레이트, 웨이퍼 등)을 노광하는 공정과, 노광된 기판을 현상하는 공정과, 그 밖의 주지의 공정을 거침으로써 제조된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 2매째 이후의 플레이트를 노광할 때에 제1 평면을 산출하고 있지만, 1매째 플레이트를 노광할 때에 제1 평면을 산출하여, 제어부(80)의 메모리 등에 저장해도 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 1매째 플레이트를 노광할 때에는 플레이트 상의 모든 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이를 합하여 계측하고 나서 각 샷 영역을 노광하고 있다. 단, 플레이트 상의 1개의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이를 계측하여, 상기 1개의 샷 영역을 노광하는 식으로, 각 샷 영역에 있어서의 계측점의 높이의 계측과 상기 샷 영역의 노광을 반복하도록 해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 1매째 플레이트에서는, 모든 샷 영역 각각의 영역 내의 계측점의 높이를 계측하고, 2매째 이후의 플레이트에서는, 2개의 샷 영역 각각의 영역 내의 계측점의 높이를 계측하고 있다. 단, 노광 장치(1)의 노광 동작을 이하와 같이 제어한 경우에도 모든 샷 영역의 높이를 계측하는 경우와 비교하여 처리량의 저하를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 플레이트 중 선두로부터 n매째(n은 자연수)까지의 플레이트에 관해서는, n매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 중 제1의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이를 계측한다. 그리고, 제1의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이로부터 그 샷 영역의 높이를 결정하여, n매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 각각을 투영 광학계의 상면에 위치시키면서 n매째 플레이트를 노광한다. 한편, 복수의 플레이트 중 n매째 이후의 플레이트에 관해서는, n매째 이후의 플레이트 상의 복수의 샷 영역 중 제1의 수보다 적은 제2의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점의 높이를 계측한다. 이어서, n매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 중 n+1매째 이후의 플레이트 상의 제2의 수의 샷 영역에 상당하는 샷 영역에 있어서의 계측점의 높이로부터 제1 평면을 산출한다. 마찬가지로, n+1매째 이후의 플레이트 상의 제2의 수의 샷 영역에 있어서의 계측점의 높이로부터 제2 평면을 산출한다. 그리고, n매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이에 제1 평면과 제2 평면의 플레이트의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이를 n+1매째 플레이트 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이로서, n+1매째 플레이트를 노광한다. 또한, 계측점의 높이를 계측하는 샷 영역의 수는, 디포커스에 영향을 주기 때문에 허용되는 디포커스나 플레이트에 존재하는 회전 성분이나 기울기 성분의 크기에 따라 설정할 필요가 있다.
또한, 레이아웃 등등의 관계에 의해, 1매째 플레이트 상의 각 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점과 2매째 이후의 플레이트 상의 각 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점을 동일한 위치에 배치할 수 없는 경우도 생각된다. 예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 2매째 이후의 플레이트 상의 4번째 샷 영역의 영역 내에 있어서는, 2개의 계측점(MP5 및 MP6)밖에 배치할 수 없는 경우를 생각한다. 이 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이 1매째 플레이트 상의 4번째 샷 영역의 영역 내에, 2매째 이후의 플레이트 상의 4번째 샷 영역의 영역 내에 있어서의 2개의 계측점(MP5 및 MP6)(의 위치)에 상당하는 2개의 계측점(MP5 및 MP6)을 배치하면 된다. 또한, 1매째 플레이트의 근사 평면인 제1 평면은, 1매째 플레이트 상의 1번째 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점(MP1 내지 MP4) 및 4번째 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점(MP5 및 MP6)으로부터 산출된다. 마찬가지로, 2매째 이후의 플레이트의 근사 평면인 제2 평면은 2매째 이후의 플레이트 상의 1번째 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점(MP1 내지 MP4) 및 4번째 샷 영역의 영역 내에 있어서의 계측점(MP5 및 MP6)으로부터 산출된다.
예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 이하의 청구범위의 범주는 모든 그러한 변경들 및 등가 구조물들 및 기능들을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치이며,
    기판을 보유 지지하는 척을 구동하는 구동부와,
    기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 영역 내에 있어서 복수의 계측점으로 높이를 계측하는 계측부와,
    상기 계측부에 의한 복수의 계측점에서의 높이의 계측을 제어함과 함께, 상기 구동부에 의한 상기 척의 구동을 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 제어부는,
    연속하여 노광해야 할 복수의 기판 중 선두로부터 n매째(n은 자연수)까지의 기판을 노광하는 경우에는 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 제1의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하도록 상기 계측부를 제어하고, 상기 계측부에 의해 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 그 샷 영역의 높이를 결정하여 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키도록 상기 구동부를 제어하고,
    상기 복수의 기판 중 n+1매째 이후의 기판을 노광하는 경우에는, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 제1의 수보다 적은 제2의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하도록 상기 계측부를 제어하고, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 상당하는 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제1 평면을 구하고, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제2 평면을 구하여 상기 복수의 샷 영역 각각에 대하여 상기 제1 평면과 상기 제2 평면의 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 산출하고, 상기 계측부에 의해 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 결정된 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이에 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이에 기초하여, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 수의 샷 영역은, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 모든 샷 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2의 수의 샷 영역은, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 중 대각에 위치하는 단부의 2개의 샷 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치를 사용하여, 기판을 노광하는 노광 방법이며,
    연속하여 노광해야 할 복수의 기판 중 선두로부터 n매째까지의 기판 상의 복수의 샷 영역 중 제1의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하는 제1 계측 스텝과,
    상기 제1 계측 스텝에서 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 그 샷 영역의 높이를 결정하여, 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키면서 상기 n매째 기판을 노광하는 제1 노광 스텝과,
    상기 복수의 기판 중 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 제1의 수보다 적은 제2의 수의 샷 영역의 영역 내에 있어서의 복수의 계측점의 높이를 계측하는 제2 계측 스텝과,
    상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 중 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 상당하는 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제1 평면을 산출하는 제1 산출 스텝과,
    상기 n+1매째 이후의 기판 상의 상기 제2의 수의 샷 영역에 있어서의 복수의 계측점의 높이로부터 제2 평면을 산출하는 제2 산출 스텝과,
    상기 복수의 샷 영역 각각에 대해서, 상기 제1 산출 스텝에서 산출된 상기 제1 평면과 상기 제2 산출 스텝에서 산출된 상기 제2 평면의 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 산출하는 제3 산출 스텝과,
    상기 제1 계측 스텝에서 계측된 복수의 계측점의 높이로부터 결정된 상기 n매째 기판 상의 복수의 샷 영역 각각의 높이에 상기 기판의 높이 방향의 어긋남량을 더한 높이에 기초하여, 상기 n+1매째 이후의 기판 상의 복수의 샷 영역 각각을 상기 투영 광학계의 상면에 위치시키면서 상기 n+1매째 이후의 기판을 노광하는 제2 노광 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 스텝과,
    노광된 상기 기판을 현상하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.
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