KR20090007282A - 노광 방법과 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

소정의 기준면에 검출광을 조사하고, 기준면을 통한 검출광의 수광 결과에 기초하여 기준면의 면 위치 정보를 검출하는 제1 동작과, 제1 마스크의 제1 면의 소정의 영역에 검출광을 조사하며, 제1 면을 통한 검출광의 수광 결과에 기초하여 영역의 면 위치 정보를 검출하는 제2 동작을 경유하여 기판이 노광된다. 제2 동작은 제1 면의 복수의 영역마다 복수회 실행되고, 제1 동작을 제2 동작 전에 제2 동작마다 실행한다.

Description

노광 방법과 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE METHOD, EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 마스크의 패턴으로 기판을 노광하는 노광 방법과 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2006년 4월 14일에 출원된 일본 특허 출원 제2006-112015호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스를 제조할 때의 포토리소그래피 공정에서는, 마스크의 패턴상(像)을 투영 광학계를 통해 감광성의 기판 위에 투영하는 노광 장치가 사용된다. 마스크의 패턴 형성면이 마스크의 무게(자신의 중량) 등에 의해 휘어지면, 패턴상의 투영 상태가 변화되고, 기판을 양호하게 노광하지 못할 가능성이 있다. 기판을 양호하게 노광하기 위해서는 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 취득하는 것이 유효하다. 하기 특허문헌에는 센서를 이용하여 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 취득하는 기술의 일례가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-356290호 공보
마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 취득하기 위해, 패턴 형성면의 복수의 검출점의 위치 정보를 센서를 이용하여 검출하는 경우, 센서의 제로점 드리프트 등에 기인하여, 각 검출 동작 사이에서 오차가 생길 가능성이 있다. 그 결과, 패턴 형성면의 면 위치 정보를 정확하게 취득하지 못할 가능성이 있다.
또한, 취득한 면 위치 정보와 패턴상의 투영 상태를 관련짓기 위해서는, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 취득하는 동작에 추가로, 그 마스크를 이용한 패턴상의 투영상태를 취득하는 동작을 필요로 하는 경우가 있다. 또한 마스크를 이용한 패턴상의 투영 상태를 취득하는 동작이란, 예컨대 마스크를 이용하여 테스트 노광된 기판 위의 패턴 형상을 계측하는 동작 등을 들 수 있다. 디바이스를 제조하기 위해서는 복수의 마스크를 이용하여 기판 위에 복수의 패턴상을 순차 투영하는 것이 일반적이다. 그러나 복수의 마스크마다, 면 위치 정보를 취득하는 동작과 투영 상태를 취득하는 동작을 실행할 경우, 노광 장치의 가동률의 저하, 더 나아가서는 작업 처리량의 저하를 초래할 가능성이 있다.
본 발명은, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 기판을 양호하게 노광할 수 있는 노광 방법과 노광 장치, 및 그 노광 방법과 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 실시형태에 나타내는 각 도면에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다. 단, 각 요소에 붙인 괄호를 한 부호는 그 요소의 예시에 지나지 않고, 각 요소를 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 검출광(ML)이 조사된 기준면(DA)으로부터의 상기 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 상기 기준면(DA)의 면 위치 정보를 포함하는 제1 정보를 검출하는 동작과; 상기 검출광(ML)이 조사되는 복수의 영역(50A, 50B, 50C)을 포함하는, 패턴이 형성된 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)으로부터의 상기 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 상기 복수의 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에 대하여, 상기 제1 면(MA)의 면 위치 정보를 포함하는 제2 정보를 검출하는 동작으로, 상기 복수의 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에 대한 검출 전에 상기 제1 정보의 검출 동작이 행해지는 상기 동작과; 상기 제1 마스크(M)의 상기 패턴으로 기판(P)을 노광하는 동작을 포함하는 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제1 형태에 의하면, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 그 취득한 면 위치 정보를 이용하여 기판을 양호하게 노광할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 패턴이 형성된, 기준 마스크(M')의 기준면(MA')의 면 위치 정보를 포함하는 제1 정보를 검출하는 동작과; 상기 기준 마스크(M')를 통해 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 기준 보정량을 구하는 동작과; 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)의 면 위치 정보를 포함하는 제2 정보를 검출하는 동작과; 상기 제 1정보와, 상기 제2 정보와, 상기 기준 보정량에 기초하여, 상기 제1 마스크(M)를 통해 상기 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하는 동작과; 상기 제1 보정량에 기초하여 조정된 노광 조건에 기초하여, 상기 제1 마스크(M)의 상기 제1 면(MA)에 형성된 패턴으로 상기 기판(P)을 노광하는 동작을 포함하는 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 형태에 의하면, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 그 취득한 면 위치 정보를 이용하여 기판을 양호하게 노광할 수 있다.
본 발명의 제3 형태에 의하면, 상기 형태의 노광 방법을 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 형태에 의하면, 기판을 양호하게 노광할 수 있는 노광 방법을 이용하여 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 제4 형태에 의하면, 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)에 형성된 패턴을 기판(P)에 노광하는 노광 장치에서, 상기 제1 마스크(M)를 유지하는 유지 부재(1)와; 상기 유지 부재(1)에 형성된 제1 개구(61)를 통해 상기 유지 부재(1)에 유지된 상기 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)의 소정의 영역(50A, 50B, 50C)에 검출광(ML)을 조사하고, 상기 제1 면(MA)을 통한 상기 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 상기 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출 가능하며, 소정의 기준면(DA)에 상기 검출광(ML)을 조사하고, 상기 기준면(DA)을 통한 상기 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 상기 기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출 가능한 제1 검출 장치(70)와; 상기 제1 검출 장치(70)를 이용하여 상기 제1 면(MA)의 복수의 영역(50A, 50B, 50C)마다 면 위치 정보를 검출하며, 상기 제1 검출 장치(70)에 의한 상기 기준면(DA)의 검출 동작을, 상기 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작 전에 상기 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작마다 실행하도록 제어하는 제어 장치(3)를 포함한 노광 장치(EX)가 제공된다.
본 발명의 제4 형태에 의하면, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 그 취득한 면 위치 정보를 이용하여 기판을 양호하게 노광할 수 있다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)에 형성된 패턴을 기판(P)에 노광하는 노광 장치에 있어서, 상기 제1 마스크(M)의 제1 면(MA)의 면 위치 정보를 검출하는 제1 검출 장치(70)와; 상기 제1 마스크(M)와는 상이한 제2 마스크(M')의 패턴이 형성된 제2 면(MA')의 면 위치 정보를 미리 기억한 제1 기억 장치(4)와; 상기 제2 마스크(M')를 이용하여 상기 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량을 미리 기억한 제2 기억 장치(4)와; 상기 제1 검출 장치(70)의 검출 결과와, 상기 제1 기억 장치(4)의 기억 정보와, 상기 제2 기억 장치(4)의 기억 정보에 기초하여, 상기 제1 마스크(M)를 이용하여 상기 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하는 제어 장치(3)를 포함한 노광 장치(EX)가 제공된다.
본 발명의 제5 형태에 의하면, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 그 취득한 면 위치 정보를 이용하여 기판을 양호하게 노광할 수 있다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 상기 형태의 노광 장치(EX)를 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제6 형태에 의하면, 기판을 양호하게 노광할 수 있는 노광 장치를 이용하여 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 마스크의 패턴 형성면의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 그 취득한 정보를 이용하여 기판을 양호하게 노광할 수 있으며, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 노광 장치를 도시하는 개략구성도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 마스크 스테이지의 근방을 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 마스크 스테이지의 근방을 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
도 5는 마스크 스테이지를 하측에서 본 모식적인 평면도이다.
도 6은 검출 장치를 도시하는 개략구성도이다.
도 7은 검출 장치의 주요부를 도시하는 측면도이다.
도 8A는 검출 장치가 패턴 형성면의 각 영역 내의 소정의 검출점의 각각에 검출광을 조사하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 8B는 검출 장치가 패턴 형성면의 각 영역 내의 소정의 검출점의 각각에 검출광을 조사하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 8C는 검출 장치가 패턴 형성면의 각 영역 내의 소정의 검출점의 각각에 검출광을 조사하고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 9A는 도 8A의 주요부를 도시하는 측면도이다.
도 9B는 도 8B의 주요부를 도시하는 측면도이다.
도 9C는 도 8C의 주요부를 도시하는 측면도이다.
도 10은 패턴 형성면의 소정 영역 내의 검출점에 검출광을 조사하고 있는 상태를 도시하는 모식도이다.
도 11은 검출 장치에 의한 검출 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 제1 실시형태에 따른 노광 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 노광 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 제3 실시형태에 따른 노광 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 기준 마스크의 패턴 형성면과 디바이스 제조용의 패턴 형성면을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 16은 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다.
<부호의 설명>
1: 마스크 스테이지, 1D: 마스크 스테이지 구동 장치, 2: 기판 스테이지, 3: 제어 장치, 4: 기억 장치, 6: 마스크 스테이지 정반, 17: 통지 장치, 18: 포커스·레벨링 검출계, 50A, 50B, 50C: 영역, 50S: 미소 영역, 61: 제1 개구, 62: 제2 개구, 63: 제3 개구, 64: 제4 개구, 70: 검출 장치, 71: 센서 유닛, 71A: 사출면, 72: 광학 유닛, 74A, 74B, 74C: 제1 대물 렌즈, 77A, 77B, 77C: 제2 대물 렌즈, 78: 조사 위치 설정 광학계, D: 기준 부재, DA: 기준면, EL: 노광 장치, LC: 결상 특성 조정 장치, M: 마스크, M': 기준 마스크, MA: 패턴 형성면, MA': 패턴 형성면, ML: 검출광, P: 기판, PL: 투영 광학계
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한 이하의 설명에서는, XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대해서 설명한다. 수평면 내에서의 소정 방향을 X축 방향, 수평면 내에서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향의 각각에 직교하는 방향(즉, 수직 방향)을 Z축 방향으로 한다. 또한 X축, Y축, 및 Z축 둘레의 회전(경사) 방향을 각각 θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다.
<제1 실시형태>
도 1은, 제1 실시형태에 따른 노광 장치(EX)를 도시하는 개략구성도이다. 도 1에 있어서, 노광 장치(EX)는 마스크(M)를 유지하여 이동 가능한 마스크 스테이지(1)와, 기판(P)을 유지하여 이동 가능한 기판 스테이지(2)와, 마스크 스테이지(1)에 유지되어 있는 마스크(M)를 노광광(EL)으로 조명하는 조명계(IL)와, 노광광(EL)으로 조명된 마스크(M)의 패턴상을 기판 스테이지(2)에 유지되어 있는 기판(P)에 투영하는 투영 광학계(PL)를 구비한다. 노광 장치(EX)는 또한, 노광 장치(EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치(3)와, 제어 장치(3)에 접속되고, 노광 처리에 관해서 각종 정보를 기억한 기억 장치(4)와, 제어 장치(3)에 접속되며, 노광 장치(EX)의 동작 상황을 통지하는 통지 장치(17)를 구비하고 있다. 통지 장치(17)는, 예컨대 액정 디스플레이 등의 표시 장치, 빛을 발하는 발광 장치, 및 소리를 발하는 발음 장치 등을 포함한다.
또한, 여기서 말하는 기판은, 예컨대 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼 등의 기재 위에 감광재(포토레지스트)를 도포한 것을 포함하고, 감광막과는 따로 보호막(탑코트막) 등의 각종 막을 도포한 것도 포함한다. 마스크는 기판 위에 축소 투영되는 디바이스 패턴을 형성한 레티클을 포함한다. 또한 본 실시형태에서는, 마스크로서 투과형의 마스크를 이용하지만, 반사형의 마스크를 이용하여도 좋다.
마스크(M)는 유리판 등의 투명판 부재 상에 크롬 등의 차광막을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 것이고, 패턴이 형성된 패턴 형성면(MA)을 갖는다. 이 투과형 마스크는 차광막으로 패턴이 형성되는 바이너리 마스크에 한정되지 않고, 예컨대 하프톤형, 또는 공간 주파수 변조형 등의 위상 시프트 마스크도 포함한다. 제어 장치(3)는 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)에 노광광(EL)을 조사한다. 마스크(M)를 통과한 노광광(EL)을 투영 광학계(PL)를 통해 기판(P) 위에 조사함으로써, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 형성된 패턴의 상(像)이 기판(P) 위에 투영되고, 기판(P)이 노광된다.
본 실시형태에서, 노광 장치(EX)는 마스크(M)의 패턴이 형성된 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출 가능한 검출 장치(70)를 갖고 있다. 검출 장치(70)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사하고, 패턴 형성면(MA)으로부터의 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 광학적으로 취득한다.
여기서, 면 위치 정보란, 그 면의 위치(Z축, θX, 및 θY 방향에 관한 위치), 형상(요철), 및 평탄도 등의 각종 정보를 포함한다.
본 실시형태에서, 마스크 스테이지(1)는 소정의 기준면(DA)을 갖는 기준 부 재(D)를 구비하고 있다. 검출 장치(70)는 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 면 위치 정보도 검출 가능하다. 기준 부재(D)는 열에 의한 선팽창계수가 작은, 예컨대 저팽창 유리나 저팽창 세라믹스로 형성되어 있다. 검출 장치(70)는 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 검출광(ML)을 조사하고, 기준면(DA)으로부터의 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 면 위치 정보를 광학적으로 취득한다.
본 실시형태에서, 노광 장치(EX)는 마스크(M)와 기판(P)을 소정의 주사 방향으로 동기 이동하면서 마스크(M)에 형성된 패턴의 상을 기판(P) 위에 투영하는 주사형 노광 장치(소위 스캐닝 스테퍼)이다. 본 실시형태에서는 마스크(M)와 기판(P)과의 동기 이동 방향(주사 방향)을 Y축 방향으로 한다.
노광 장치(EX)는, 예컨대 클린룸 내의 바닥면(FL) 위에 설치된 제1 칼럼(CL1), 및 제1 칼럼(CL1) 위에 설치된 제2 칼럼(CL2)을 포함하는 보디(BD)를 구비하고 있다. 제1 칼럼(CL1)은 복수의 제1 지주(11)와, 이들 제1 지주(11)에 방진 장치(9)를 통해 지지된 거울통 정반(7)을 구비하고 있다. 제2 칼럼(CL2)은 거울통 정반(7) 위에 설치된 복수의 제2 지주(12)와, 이들 제2 지주(12)에 지지된 마스크 스테이지 정반(6)을 구비하고 있다.
조명계(IL)는 마스크(M) 위의 소정의 조명 영역을 균일한 조도 분포의 노광광(EL)으로 조명한다. 조명계(IL)로부터 사출되는 노광광(EL)으로서는, 예컨대 수은 램프로부터 사출되는 휘선(g선, h선, I선) 및 KrF 엑시머 레이저광(파장 248 nm) 등의 원자외광(DUV광), ArF 엑시머 레이저광(파장 193 nm) 및 F2 레이저광(파장 157 nm) 등의 진공 자외광(VUV 광) 등이 이용된다. 본 실시형태에서는 ArF 엑시머 레이저광이 이용된다.
마스크 스테이지(1)는, 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치(1D)의 구동에 의해, 마스크(M)를 유지한 상태로, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서, X축, Y축, 및 θZ 방향으로 이동 가능하다. 마스크 스테이지(1)는 에어 베어링(에어 패드)에 의해, 마스크 스테이지 정반(6)의 윗면(가이드면)에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 마스크 스테이지(1)는 기판(P)의 노광시에 노광광(EL)을 통과시키기 위한 제1 개구(61)를 갖고 있다. 마스크 스테이지 정반(6)은 노광광(EL)을 통과시키기 위한 제2 개구(62)를 갖고 있다. 조명계(IL)로부터 사출되고, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)을 조명한 노광광(EL)은 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61), 및 마스크 스테이지 정반(6)의 제2 개구(62)를 통과한 후, 투영 광학계(PL)에 입사한다.
또한, 마스크 스테이지 정반(6) 중, 제2 개구(62)와 다른 위치에는, 검출 장치(70)의 검출광(ML)을 통과시키기 위한 제3 개구(63)가 마련된다. 마스크 스테이지(1) 중, 제1 개구(61)와 다른 위치에는, 검출 장치(70)의 검출광(ML)을 통과시키기 위한 제4 개구(64)가 마련되어 있다.
또한, 마스크 스테이지 정반(6) 위에는, 마스크 스테이지(1)의 Y축 방향의 한쪽 방향(예컨대 +Y 방향)으로의 이동에 따라서 그 마스크 스테이지(1)와는 반대의 방향(예컨대 -Y 방향)으로 이동하는 카운터 매스(20)가 설치되어 있다. 카운터 매스(20)는 에어 패드를 포함하는 자중(自重) 캔슬 기구에 의해, 마스크 스테이지 정반(6)의 윗면에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 본 실시형태의 카운터 매스(20)는 마스크 스테이지(1)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 마스크 스테이지(1)[더 나아가서는 마스크(M)]의 위치 정보는 레이저 간섭계(13)에 의해 계측된다. 레이저 간섭계(13)는 마스크 스테이지(1)에 설치된 반사면(14)을 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측한다. 제어 장치(3)는 레이저 간섭계(13)의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 구동하고, 마스크 스테이지(1)에 유지되어 있는 마스크(M)의 위치를 제어한다.
투영 광학계(PL)는, 마스크(M)의 패턴상을 소정의 투영 배율로 기판(P)에 투영하는 것으로서, 복수의 광학 소자를 갖고 있고, 이들 광학 소자는 거울통(筒)(5)으로 유지되어 있다. 거울통(5)은 플랜지(5F)를 갖고 있고, 투영 광학계(PL)는 플랜지(5F)를 통해 거울통 정반(7)에 지지되어 있다. 본 실시형태의 투영 광학계(PL)는 그 투영 배율이 예컨대 1/4, 1/5, 1/8 등의 축소계이고, 기판 위의 노광 영역에 패턴의 축소상을 형성한다. 또한 투영 광학계(PL)는 축소계, 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 좋다. 또한 투영 광학계(PL)는 반사 광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 반사 광학 소자와 굴절 광학 소자를 포함하는 반사 굴절계 중 어느 것이어도 좋다. 또한 투영 광학계(PL)는 도립상과 정립상 중 어느 하나를 형성하여도 좋다.
투영 광학계(PL)에는, 예컨대 일본 특허 공개 소60-78454호 공보, 일본 특허 공개 평11-195602호 공보, 국제 공개 제2003/65428호 팸플릿 등에 개시되어 있는, 투영 광학계(PL)의 결상 특성(투영 상태)을 조정 가능한 결상 특성 조정 장치(LC) 가 설치되어 있다. 결상 특성 조정 장치(LC)는 투영 광학계(PL)의 복수의 광학 소자의 일부를 이동 가능한 광학 소자 구동 장치를 포함한다. 광학 소자 구동 장치는 투영 광학계(PL)의 복수의 광학 소자 중 특정한 광학 소자를 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하거나, 광축에 대하여 경사지게 할 수 있다. 결상 특성 조정 장치(LC)는 투영 광학계(PL)의 특정한 광학 소자를 구동함으로써, 투영 광학계(PL)의 각종 수차(투영 배율, 디스토션, 구면 수차 등) 및 상면 위치(초점 위치) 등을 포함하는 결상 특성(투영 상태)을 조정할 수 있다. 또한, 결상 특성 조정 장치(LC)로서, 거울통 내부에 유지되어 있는 일부의 광학 소자끼리의 사이의 공간의 기체의 압력을 조정하는 압력 조정 장치를 설치할 수도 있다. 결상 특성 조정 장치(LC)는 제어 장치(3)에 접속되어 있고, 제어 장치(3)에 의해 제어된다.
기판 스테이지(2)는, 기판(P)을 유지하는 기판 홀더를 갖고 있다. 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하는 기판 스테이지 구동 장치의 구동에 의해, 기판 스테이지(2)는 기판 홀더에 기판(P)을 유지한 상태로, 기판 스테이지 정반(8) 위에서, X축, Y축, Z축, θX, θY, 및 θZ 방향의 6 자유도의 방향으로 이동 가능하다. 기판 스테이지(2)는 에어 베어링에 의해 기판 스테이지 정반(8)의 윗면(가이드면)에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 기판 스테이지 정반(8)은 바닥면(FL) 위에 방진 장치(10)를 통해 지지되어 있다. 기판 스테이지(2)[더 나아가서는 기판(P)]의 위치 정보는 레이저 간섭계(15)에 의해 계측된다. 레이저 간섭계(15)는 기판 스테이지(2)에 설치된 이동 거울의 반사면(16)을 이용하여 기판 스테이지(2)의 X축, Y축, 및 θZ 방향에 관한 위치 정보를 계측한다.
본 실시형태에서, 노광 장치(EX)는 기판 스테이지(2)에 유지되어 있는 기판(P) 표면의 면 위치 정보를 검출 가능한 포커스·레벨링 검출계(18)를 구비하고 있다. 포커스·레벨링 검출계(18)는 기판 스테이지(2)에 유지된 기판(P) 표면에 검출광(La)을 투사하는 투사 장치(18A)와, 기판(P) 표면에 투사된 검출광(La)의 반사광을 수광 가능한 수광 장치(18B)를 구비하고 있고, 수광 장치(18B)의 수광 결과에 기초하여, 기판(P) 표면의 면 위치 정보를 검출 가능하다. 제어 장치(3)는 레이저 간섭계(15)의 계측 결과 및 포커스·레벨링 검출계(18)의 검출 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치를 구동하고, 기판 스테이지(2)에 유지되어 있는 기판(P)의 위치를 제어한다.
포커스·레벨링 검출계는, 예컨대 미국 특허 제6,608,681호 등에 개시되는 바와 같이, 그 복수의 계측점에서 각각 기판(P)의 Z축 방향의 위치 정보를 계측함으로써, 기판(P)의 면 위치 정보를 검출할 수 있다. 레이저 간섭계(15)는 기판 스테이지(2)의 Z축, θX 및 θY 방향의 위치 정보도 계측 가능으로 하여도 좋고, 그 상세는, 예컨대 일본 특허 공표 제2001-510577호 공보(대응 국제 공개 제1999/28790호 팸플릿)에 개시되어 있다.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하면서, 마스크 스테이지(1)에 대해서 설명한다. 도 2는 마스크 스테이지(1), 카운터 매스(20), 및 마스크 스테이지 정반(6) 근방의 사시도이다. 도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 2 및 도 3에서, 마스크 스테이지(1)는 마스크 스테이지 본체(30)와, 그 마스크 스테이지 본체(30)에 고정된 각종 자극 유닛 등을 포함한다. 마스크 스테이 지 본체(30)는 XY 방향에 관해 대략 직사각형상의 제1 부재(30A)와, 제1 부재(30A)의 +X측의 단에 설치된 제2 부재(30B)를 갖고 있다. 제1 개구(61)는 마스크 스테이지(1)의 제1 부재(30A)의 대략 중앙에 형성되어 있고, 제4 개구(64)는 제1 개구(61)와는 다른 위치에 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1 개구(61)와 제4 개구(64)는 Y축 방향을 따라서 나열하여 형성되어 있다.
제2 부재(30B)는 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 길이가 긴 부재이다. +X측의 측면에는 레이저 간섭계(13)의 계측광이 조사되는 반사면(14)이 형성되어 있다. 또한 카운터 매스(20)의 +X측의 측면에는 레이저 간섭계(13)의 계측광을 투과시키기 위한 투과 영역(21)이 설치되어 있다. 마찬가지로 도시되지 않지만, 카운터 매스(20)의 -Y측의 측면에도 레이저 간섭계(13)의 계측광을 투과시키기 위한 투과 영역이 설치되어 있다. 마스크 스테이지(1)의 -Y측의 측면에 설치된 반사면(14)에 레이저 간섭계(13)로부터의 계측광이 조사된다.
마스크 스테이지 본체(30)의 바닥면에는, 에어 베어링(에어 패드)이 설치되어 있다. 마스크 스테이지 본체(30)는 에어 베어링에 의해 마스크 스테이지 정반(6)의 윗면에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 본 실시형태에서는 마스크 스테이지 정반(6)의 대략 중앙에는 볼록부(6A)가 설치되어 있고, 마스크 스테이지 본체(30)는 그 볼록부(6A)의 윗면에 대하여 비접촉 지지되어 있다. 제2 개구(62)는 마스크 스테이지 정반(6)의 볼록부(6A)의 대략 중앙에 형성되어 있고, 제3 개구(63)는 제2 개구(62)와는 다른 위치에 마련되어 있다. 본 실시형태에서는 제2 개구(62)와 제3 개구(63)는 Y축 방향을 따라 나열하여 형성되어 있다.
마스크 스테이지 구동 장치(1D)는, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서 마스크 스테이지(1)를 구동하기 위한 것이다. 마스크 스테이지 구동 장치(1D)는 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하고 θZ 방향으로 미소하게 구동하기 위한 제1 구동 장치(1A)와, 마스크 스테이지(1)를 X축 방향으로 미소하게 구동하기 위한 제2 구동 장치(1B)를 구비하고 있다. 제1 구동 장치(1A)는 카운터 매스(20)의 내측에서, Y축 방향으로 연장되도록 설치된 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)을 갖고 있다. 제2 구동 장치(1B)는 카운터 매스(20)의 내측에서, Y축 방향으로 연장되도록 설치되고, 제2 고정자 유닛(32)의 -X측에 배치된 제3 고정자 유닛(33)을 갖고 있다.
제1 구동 장치(1A)의 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)의 각각은 코일 유닛을 갖고 있다. 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)의 +Y측 단 및 -Y측 단은 소정의 고정 부재를 통해, 카운터 매스(20)의 내면에 고정되어 있다. 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)은 X축 방향에 관해 떨어져 설치되어 있고, 마스크 스테이지(1)의 제1 부재(30A)는 제1 고정자 유닛(31)과 제2 고정자 유닛(32) 사이에 배치되어 있다. 또한 마스크 스테이지(1)의 제1 부재(30A)의 +X측 및 -X측 단에는 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)에 대응하는 자극 유닛이 설치되어 있다.
즉, 본 실시형태에서는, 제1 구동 장치(1A)는 제1, 제2 고정자 유닛(31, 32)의 코일 유닛과, 마스크 스테이지(1)의 자극 유닛을 포함하는 무빙 마그넷형 리니어 모터를 구비한다. 제어 장치(3)는 제1 고정자 유닛(31) 및 그에 대응하는 자극 유닛에 의해 발생하는 추력(구동량)과, 제2 고정자 유닛(32) 및 그에 대응하는 자극 유닛에 의해 발생하는 추력(구동량)이 동일해지도록 제어함으로써, 마스크 스테 이지(1)를 Y축 방향과 평행한 방향으로 이동할 수 있다. 또한 제어 장치(3)는 제1 고정자 유닛(31) 및 그에 대응하는 자극 유닛에 의해 발생하는 추력(구동량)과, 제2 고정자 유닛(32) 및 그에 대응하는 자극 유닛에 의해 발생하는 추력(구동량)을 상이하게 함으로써, 마스크 스테이지(1)를 θZ 방향으로 미소하게 이동(회전)할 수 있다.
제2 구동 장치(1B)의 제3 고정자 유닛(33)은 코일 유닛을 갖고 있다. 제3 고정자 유닛(33)의 +Y측 단 및 -Y측 단은 소정의 고정 부재를 통해, 카운터 매스(20)의 내면에 고정되어 있다. 제3 고정자 유닛(33)은 제2 고정자 유닛(32)의 -X측에 배치되어 있다. 또한 마스크 스테이지(1)의 -X측 단에는 제3 고정자 유닛(33)에 대응하는 영구 자석이 설치되어 있다.
마스크 스테이지(1)에 설치된 영구 자석에 의해 형성되는 자계와 제3 고정자 유닛(33)의 코일을 흐르는 전류 사이의 전자 상호 작용에 의해, X축 방향의 전자력(로런츠힘)이 발생한다. 이 로런츠힘의 반력이 마스크 스테이지(1)를 X축 방향으로 구동하는 구동력이 된다.
즉, 본 실시형태에서는, 제2 구동 장치(1B)는, 제3 고정자 유닛(33)의 코일 유닛과, 마스크 스테이지(1)의 영구 자석을 포함하는 무빙 마그넷형의 보이스 코일 모터를 구비한다. 제어 장치(3)는 제3 고정자 유닛(33) 및 그에 대응하는 영구 자석을 이용하여, 마스크 스테이지(1)를 X축 방향으로 미소하게 이동할 수 있다.
이와 같이, 마스크 스테이지(1)는 제1, 제2 구동 장치(1A, 1B)를 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치(1D)에 의해 X축, Y축, 및 θZ 방향의 3 자유도의 방향 으로 이동 가능하게 설치되어 있다.
카운터 매스(20)는 마스크 스테이지(1)를 배치 가능한 개구를 갖는 직사각형상(프레임형)의 부재이고, 마스크 스테이지(1)의 이동에 따르는 반력을 상쇄하기 위해, 마스크 스테이지 정반(6)의 윗면에서 이동 가능하게 설치되어 있다. 카운터 매스(20)는 마스크 스테이지(1)의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동함으로써, 마스크 스테이지(1)의 이동에 따르는 반력을 상쇄한다.
검출 장치(70)는, 소정면의 면 위치 정보를 광학적으로 검출할 수 있다. 검출 장치(70)는 소정면에 대하여 검출광(ML)을 투사 가능하고 그 소정면을 통한 검출광(ML)을 수광 가능한 센서 유닛(71)과, 검출광(ML)이 통과하는 광학 유닛(72)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 검출 장치(70)의 적어도 일부는 제2 칼럼(CL2)에 지지되어 있다. 도 2 등에 도시하는 바와 같이, 제2 칼럼(CL2)의 일부에는 검출 장치(70)를 지지하기 위한 지지 기구(65)가 설치되어 있다. 센서 유닛(71) 및 광학 유닛(72)을 포함하는 검출 장치(70) 중 적어도 일부는 지지 기구(65)에 지지된다. 또한 검출 장치(70)의 적어도 일부가 제2 칼럼(CL2)과는 다른 소정 부재에 지지되어 있어도 좋다.
도 4는, 마스크 스테이지(1) 근방을 모식적으로 도시하는 측단면도이다. 도 5는 마스크 스테이지(1)를 하측(-Z측)에서 본 모식적인 평면도이다. 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 마스크 스테이지(1)는 제1 개구(61)와 제4 개구(64)를 갖고 있다. 제1 개구(61)와 제4 개구(64)는 Y축 방향을 따라 나열하여 형성되어 있다. 또한 마스크 스테이지 정반(6)은 제2 개구(62)와 제3 개구(63)를 갖고 있다. 제2 개구(62)와 제3 개구(63)는 Y축 방향을 따라 나열하여 형성되어 있다.
도 4에서, 마스크 스테이지(1)는 마스크(M)를 유지하기 위한 제1 유지 기구(MH)와, 기준 부재(D)를 유지하기 위한 제2 유지 기구(DH)를 갖고 있다. 제1 유지 기구(MH)와 제2 유지 기구(DH)는 Y축 방향을 따라 나열하여 형성되어 있다.
제1 유지 기구(MH)는 마스크(M)의 패턴이 형성된 패턴 형성면(MA) 중, 패턴이 형성되어 있지 않은 일부의 영역을 유지한다. 제2 유지 기구(DH)는 기준 부재(D)의 기준면(DA) 중, 패턴이 형성되어 있지 않은 일부 영역을 유지한다. 마스크 스테이지(1)의 제1 유지 기구(MH)는 마스크(M)의 패턴 형성 영역이 제1 개구(61)에 배치되도록 마스크(M)를 유지한다. 마스크 스테이지(1)의 제2 유지 기구(DH)는 기준 부재(D)의 기준면(DA)이 제4 개구(64)에 배치되도록 기준 부재(D)를 유지한다.
또한, 본 실시형태에서는, 마스크 스테이지(1)의 제1 유지 기구(MH)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)이 XY 평면과 대략 평행이 되도록 마스크(M)를 유지한다. 마스크 스테이지(1)의 제2 유지 기구(DH)는 기준 부재(D)의 기준면(DA)이 XY 평면과 대략 평행이 되도록 기준 부재(D)를 유지한다.
본 실시형태의 조명계(IL)는 노광광(EL)을, 마스크 스테이지(1)의 위쪽으로부터, 마스크 스테이지(1)[마스크(M)]를 향해 조사한다. 조명계(IL)로부터의 노광광(EL)은 마스크(M) 및 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)를 통과한 후, 마스크 스테이지 정반(6)의 제2 개구(62)를 통과한다. 또한 본 실시형태의 검출 장치(70)는 검출광(ML)을, 마스크 스테이지 정반(6)의 하측으로부터, 마스크 스테이지 정반(6)을 향해 조사한다. 검출 장치(70)로부터의 검출광(ML)은 마스크 스테이지 정 반(6)의 제3 개구(63)를 통과한 후, 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61) 및 제4 개구(64) 중 어느 하나를 통과한다.
제2 개구(62)는 노광광(EL)의 광로 위에 형성되어 있다. 기판(P)의 노광 동작시에는, 제어 장치(3)는 노광광(EL)의 광로 위에 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)가 배치되도록, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하는 것에 의해, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다. 기판(P)의 노광 동작시에는 노광광(EL)은 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)와 마스크 스테이지 정반(6)의 제2 개구(62)를 통과한다.
제3 개구(63)는 검출광(ML)의 광로 위에 형성되어 있다. 검출 장치(70)를 이용한 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보의 검출 동작시에는, 제어 장치(3)는 검출광(ML)의 광로 위에 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)가 배치되도록, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동함으로써, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다. 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보의 검출 동작시에는, 검출 장치(70)는, 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63) 및 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)를 통해, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사한다.
또한, 검출 장치(70)를 이용한 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 면 위치 정보의 검출 동작시에는, 제어 장치(3)는 검출광(ML)의 광로 위에 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)가 배치되도록, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동함으로써, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다. 마스크 스테이지(1)의 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 면 위치 정보의 검출 동작시에는, 검출 장치(70)는 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63) 및 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)를 통해, 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 검출광(ML)을 조사한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 개구(61)는 노광광(EL)이 통과 가능하고, 검출광(ML)이 통과 가능하다. 제2 개구(62)는 노광광(EL)이 통과 가능하다. 제3 개구(63)는 검출광(ML)이 통과 가능하다. 제4 개구(64)는 검출광(ML)이 통과 가능하다. 검출 장치(70)는 마스크 스테이지(1)에 형성된 제1 개구(61)를 통해 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사하고, 패턴 형성면(MA)을 통한 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출할 수 있다. 또한 검출 장치(70)는 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 검출광(ML)을 조사하고, 기준면(DA)을 통한 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출할 수 있다.
도 6은 검출 장치(70)를 도시하는 개략 구성도이다. 도 7은 검출 장치(70)의 주요부를 도시하는 측면도로서, 도 6의 선 A-A를 따라 취한 화살표 방향으로 본 도면에 상당한다. 전술과 같이, 검출 장치(70)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 및 기준 부재(D)의 기준면(DA) 중 어느 한쪽에 검출광(ML)을 조사 가능하지만, 이하의 설명에서는 검출 장치(70)가 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사하 는 경우를 예로 하여 설명한다.
검출 장치(70)는, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 광학적으로 검출 가능한 것으로서, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 대하여 검출광(ML)을 투사 가능하고 그 패턴 형성면(MA)에서 반사한 검출광(ML)을 수광 가능한 센서 유닛(71)과, 검출광(ML)이 통과하는 광학 유닛(72)을 구비하고 있다.
센서 유닛(71)은, 검출광(ML)을 사출하는 광원 장치, 및 검출광(ML)을 수광하는 수광 소자를 포함한다. 본 실시형태에서는 센서 유닛(71)은, 검출광(ML)으로서, 예컨대 약 670 nm의 파장을 가지며, 약 2 ㎛의 광속 직경을 갖는 레이저광을 사출 가능하고, 검출광(ML)을 사출하는 사출면(71A)를 구비하고 있다.
광학 유닛(72)은 복수의 광학 소자를 구비하고 있고, 광원 장치를 포함하는 센서 유닛(71)으로부터 사출된 검출광(ML)을, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)으로 유도 가능하며, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)을, 수광 소자를 포함하는 센서 유닛(71)으로 유도 가능하다.
검출 장치(70)는 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제1 개구(61)를 통해 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사하고, 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)을, 광학 유닛(72)을 통해, 센서 유닛(71)의 수광 소자로 수광한다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)(수광 소자)의 수광 결과에 기초하여, 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출한다. 본 실시형태에서는, 검출 장치(70)는 레이저 공초점 광학계를 구비한다. 레이저 공초점 광학계는 결상 위치(수광 소자 전)에 배치된 핀홀을 구비하고 있고, 광학계의 합초 위치 이 외로부터의 빛을 배제할 수 있다. 레이저 공초점 광학계에서는, 합초 위치에서의 수광 소자에 의한 수광량이 충분히 커지기 때문에, 합초 위치에 대한 검출 대상면[패턴 형성면(MA)]의 위치를 양호하게 검출할 수 있다.
본 실시형태에서는, 센서 유닛(71)은 구동 가능한 도시되지 않는 광학계를 갖고 있고, 광학계를 구동함으로써, 검출 대상면[패턴 형성면(MA)]의 위치와 합초 위치와의 위치 관계를 조정할 수 있다. 따라서 검출 장치(70)는 패턴 형성면(MA)의 복수의 검출점의 각각에 조사하여 반사한 검출광(ML)을 핀홀을 통해 수광 소자로 수광할 수 있다. 또한 센서 유닛(71)은 소정의 기준 위치(원점)에 대한 면 위치 정보를 검출하고, 검출 장치(70)는 광학계의 구동량과 수광 소자의 수광량에 기초하여, 기준 위치(원점)에 대한 검출 대상면[패턴 형성면(MA)]의 위치를 양호하게 검출할 수 있다. 본 실시형태에서는, 검출 장치(70)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 중, 검출광(ML)이 조사된 조사 위치(검출점)의 Z축 방향의 위치를 양호하게 검출할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제어 장치(3)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 위에 복수의 영역을 설정하고, 이들 복수의 영역마다의 면 위치 정보를 검출 장치(70)를 이용하여 검출한다. 본 실시형태에서는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 위에 제1, 제2, 제3 영역(50A, 50B, 50C)을 설정하고, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C) 마다 검출광(ML)을 조사하여 면 위치 정보를 검출한다. 본 실시형태에서는, 제1, 제2, 제3 영역(50A, 50B, 50C)은 X축 방향으로 나열하여 설정되어 있다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)으로부터 검출광(ML)을 사출하고, 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제1 개구(61)를 통해 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)에 검출광(ML)을 조사하며, 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)을 광학 유닛(72)을 통해 센서 유닛(71)으로 수광하고, 그 수광 결과에 기초하여, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출한다.
본 실시형태에서는, 검출광(ML)을 사출하는 광원 장치를 포함하는 센서 유닛(71)은 하나이다. 광학 유닛(72)은 센서 유닛(71)으로부터 사출된 검출광(ML)을, 마스크(M)의 패턴 형성 영역에 설정된 복수의 영역(50A, 50B, 50C) 중, 어느 하나의 검출 대상 영역으로 유도한다.
검출 장치(70)의 광학 유닛(72)은 제1 광학 유닛(73)과, 제2 광학 유닛(76)을 구비하고 있다. 제1 광학 유닛(73)은 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 설정된 복수(3개)의 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에 대응하도록 설치된 복수(3개)의 제1 대물 렌즈(74A, 74B, 74C), 및 입력 렌즈(75A, 75B, 75C)를 갖는다. 제2 광학 유닛(76)은 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)을, 제1 광학 유닛(73)의 복수의 제1 대물 렌즈(74A, 74B, 74C)[입력 렌즈(75A, 75B, 75C)] 중, 검출 대상 영역에 대응하는 제1 대물 렌즈(입력 렌즈)에 유도한다.
제2 광학 유닛(76)은, 복수의 제1 대물 렌즈(74A, 74B, 74C), 더 나아가서는 복수의 영역(50A, 50B, 50C)에 대응하도록 설치된 복수(3개)의 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C)와, 센서 유닛(71)의 사출면(71A)으로부터 사출된 검출광(ML)을, 복수의 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C) 중, 검출 대상 영역에 대응하는 제2 대물 렌즈에 입 사시키기 위한 조사 위치 설정 광학계(78)와, 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C)의 각각에 대응하도록 설치되고, 각 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C)를 통과한 검출광(ML)을 제1 광학 유닛(73)의 복수의 제1 대물 렌즈(74A, 74B, 74C)[입력 렌즈(75A, 75B, 75C)]로 유도하는 반사 미러(79A, 79B, 79C)를 구비하고 있다. 조사 위치 설정 광학계(78)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)과 광학적으로 공역인 위치에 설치되어 있다. 조사 위치 설정 광학계(78)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)을, 패턴 형성면(MA)에 설정된 복수의 영역(50A, 50B, 50C) 중, 검출 대상 영역에 조사되도록, 검출광(ML)의 패턴 형성면(MA)에서의 조사 위치를 설정한다. 조사 위치 설정 광학계(78)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)을, 복수의 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C) 중, 패턴 형성면(MA)의 검출 대상 영역에 대응하는 제2 대물 렌즈에 입사되는 것에 의해, 검출광(ML)의 패턴 형성면(MA)에서의 조사 위치를 설정한다.
검출 장치(70)는, 빔 익스팬더 광학계(80) 및 반사 미러(81)를 통해, 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출한 검출광(ML)을, 제2 광학 유닛(76)의 조사 위치 설정 광학계(78)에 입사시킨다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)을, 조사 위치 설정 광학계(78)를 이용하여, 복수의 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C) 중, 패턴 형성면(MA)의 검출 대상 영역에 대응하는 제2 대물 렌즈에 입사시키는 것에 의해, 그 제2 대물 렌즈에 대응하는 제1 대물 렌즈를 통해, 패턴 형성면(MA)의 검출 대상 영역 내의 검출점에 조사한다.
도 8A, 8B, 8C는 검출 장치(70)가 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C) 내의 소정의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 조사하고 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 8A는 검출광(ML)이 제1 영역(50A) 내의 소정의 검출점에 조사되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 8B는 검출광(ML)이 제2 영역(50B) 내의 소정의 검출점에 조사되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 8C는 검출광(ML)이 제3 영역(50C) 내의 소정의 검출점에 조사되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 9A는 도 8A의 주요부를 도시하는 측면도, 도 9B는 도 8B의 주요부를 도시하는 측면도, 도 9C는 도 8C의 주요부를 도시하는 측면도이다.
본 실시형태에서는, 검출 장치(70)는 패턴 형성면(MA)의 복수의 영역(50A, 50B, 50C) 중, 검출 대상 영역에 검출광(ML)을 조사하기 위해, 센서 유닛(71)의 사출면(71A)으로부터 사출하는 검출광(ML)의 위치를 변화시킨다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)으로부터의 검출광(ML)의 사출 위치를 변화시킴으로써, 조사 위치 설정 광학계(78)에 대한 검출광(ML)의 입사 위치를 변화시킨다. 조사 위치 설정 광학계(78)는 센서 유닛(71)으로부터의 검출광(ML)의 입사 위치에 따라서, 검출광(ML)의 사출 위치를 변화시킬 수 있고, 복수의 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C) 중, 검출 대상 영역에 대응하는 제2 대물 렌즈에 검출광(ML)을 입사시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를, 도면 중, Y축 방향으로 변화시키는 것에 의해, 패턴 형성면(MA)에서의 검출광(ML)의 조사 위치를, X축 방향으로 변화시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태의 검출 장치(70)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 중, X축 방향에 관해 서로 상이한 복수(3개)의 위치 각각에 검출광(ML)을 조사하고, 이들 조사 위치(검출점) 각각의 Z축 방향의 위치 정보를 검출할 수 있다.
검출 장치(70)는 복수의 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에 대응하도록 설치된 제1 대물 렌즈(74A, 74B, 74C), 입력 렌즈(75A, 75B, 75C), 반사 미러(79A, 79B, 79C), 제2 대물 렌즈(77A, 77B, 77C) 등을 포함하는 복수의 광학계를 갖고 있고, 이들 복수의 광학계 중 검출 대상 영역에 대응하는 광학계를 통해 패턴 형성면(MA)에 검출광(ML)을 조사한다.
또한, 본 실시형태의 검출 장치(70)는 검출광(ML)의 조사 위치를 패턴 형성면(MA) 내에서 Y축 방향과 경사지는 방향으로 미동하면서, 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(검출점의 Z축 방향의 위치)를 검출한다.
도 10은, 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A) 내의 소정의 검출점에 검출광(ML)을 조사하고 있는 상태를 도시하는 모식도로서, 도 10의 (A)부는 위쪽에서 본 제1 대물 렌즈(74A)를 모식적으로 도시하고, 도 10의 (B)부는 제1 대물 렌즈(74A)의 측단면을 도시한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 검출 장치(70)는 검출광(ML)의 조사 위치를 패턴 형성면(MA) 내(XY 평면 내)에서 Y축 방향과 경사지는 방향으로 미동하면서, 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출한다. 즉, 검출 장치(70)는 패턴 형성면(MA)의 검출점을 포함하는 미소 영역(50S) 내에서 검출광(ML)을 Y축 방향과 경사지는 방향으로 미동시키고, 그 미소 영역(50S)에 조사한 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 면 위치 정보(검출점의 Z축 방향의 위치)를 검출 한다. 예컨대 검출 장치(70)는 패턴 형성면(MA)의 미소 영역(50S) 내에서, Y축 방향과 45도 경사진 방향으로, 소정점(검출점)을 기준으로 하여 예컨대 ±80 ㎛ 정도의 스트로크로 왕복시키도록 검출광(ML)을 미동시킨다. 검출 장치(70)는 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여, 패턴 형성면(MA)의 미소 영역(50S) 내의 Z축 방향의 위치의 평균값을 구한다.
본 실시형태의 마스크(M)는 유리판 등의 투명판 부재에 크롬 등의 차광막을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 것이다. 패턴 형성면(MA)에는 패턴이 형성된 부분(차광막이 존재하는 부분)과 패턴이 형성되어 있지 않은 부분(차광막이 존재하지 않는 부분)이 혼재한다. 패턴이 형성된 부분과 패턴이 형성되어 있지 않은 부분에서는, 검출광(ML)에 대한 반사율이 상이하다. 이 때문에 패턴이 형성된 부분의 검출점에 조사된 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 도출된 검출점의 Z축 방향의 위치와, 패턴이 형성되어 있지 않은 부분의 검출점에 조사된 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하여 도출된 검출점의 Z축 방향의 위치가 상이할 가능성이 있다. 그래서 패턴이 형성된 부분과 패턴이 형성되어 있지 않은 부분의 양쪽 모두가 포함되도록 미소 영역(50S)을 설정하고, 그 미소 영역(50S)의 Z축 방향의 위치의 평균값을 구함으로써, 패턴 형성면(MA)의 위치 정보[미소 영역(50S) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치]를 정밀도 좋게 구할 수 있다. 즉 본 실시형태에서는 검출 장치(70)는 미소 영역(50S)의 Z축 방향의 위치의 평균값을, 그 미소 영역(50S) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치로 한다.
패턴 형성면(MA)에 형성된 패턴이, 예컨대 Y축 방향(또는 X축 방향)에 따르 도록 형성된 라인 패턴(라인·앤드·스페이스 패턴)을 주성분으로 하는 경우, 검출광(ML)의 조사 위치를 패턴 형성면(MA) 내에서 Y축 방향(또는 X축 방향)으로 경사지는 방향으로 미동시키고, 그 검출광(ML)의 수광 결과에 기초하는 미소 영역(50S)의 Z축 방향의 위치의 평균값을 구함으로써, 라인 패턴의 영향을 억제하여, 패턴 형성면(MA)의 위치 정보[미소 영역(50S) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치]를 정밀도 좋게 구할 수 있다.
또한, 여기서는 제1 대물 렌즈(74A)로부터 패턴 형성면(MA)에 사출되는 검출광(ML)을 미동시키는 경우를 예로서 설명하였지만, 검출 장치(70)는 제2, 제3 대물 렌즈(74B, 74C)로부터 패턴 형성면(MA)에 사출하는 검출광(ML)도 미동 가능하다.
이상, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출하는 경우를 예로 하여 설명하였다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)으로부터 사출한 검출광(ML)을, 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제4 개구(64)를 통해 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 조사하고, 기준면(DA)에서 반사한 검출광(ML)을, 광학 유닛(72)을 통해 센서 유닛(71)으로 수광하며, 그 수광 결과에 기초하여 기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출할 수 있다. 또한, 제어 장치(3)는 기준 부재(D)의 기준면(DA) 위에도, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 위에 설정한 복수의 영역(50A, 50B, 50C)에 따른 복수의 영역을 설정하고, 검출 장치(70)를 이용하여, 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 각 영역마다 검출광(ML)을 조사하여 면 위치 정보를 검출할 수 있다.
다음에, 전술의 구성을 갖는 노광 장치(EX)를 이용하여 기판(P)을 노광하는 방법의 일 실시형태에 대해서, 도 11의 모식도, 및 도 12의 흐름도를 참조하여 설 명한다.
본 실시형태에서는, 제어 장치(3)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA) 위에 제1, 제2, 제3 영역(50A, 50B, 50C)을 설정하고, 이들 복수의 영역(50A, 50B, 50C) 마다의 면 위치 정보를 검출 장치(70)를 이용하여 검출한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 제1, 제2, 제3 영역(50A, 50B, 50C)의 각각은, Y축 방향으로 연장되는 영역이고, X축 방향으로 나열하여 설정되어 있다. 또한 각 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에는 Y축 방향을 따라 복수의 검출점이 설정되어 있다. 제어 장치(3)는 검출 장치(70)에 의해, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 조사하여, 각 영역(50A, 50B, 50C) 마다의 면 위치 정보(형상, 평탄도 맵 데이터)를 취득한다.
우선, 제어 장치(3)는 소정의 반송계를 이용하여 마스크(M)를 마스크 스테이지(1)에 로드(반입)한다(단계 SA1). 마스크 스테이지(1)는 로드된 마스크(M)를 유지한다.
다음에, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 설치되어 있는 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA2).
기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출할 때에, 제어 장치(3)는 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하고, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다.
본 실시형태에서는, 제어 장치(3)는 우선, 기준면(DA) 중, 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)에 대응하는 제4 영역(51A) 내의 검출점에 대하여 검출광(ML)을 조사하도록, 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정한다. 즉 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를, 도 8A에 도시한 상태로 설정한다. 제어 장치(3)는 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)를 통해, 검출광(ML)을 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은, 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제4 개구(64)를 통해 기준면(DA)의 제4 영역(51A) 내의 검출점에 대략 수직으로 조사된다. 기준면(DA)에서 반사된 검출광(ML)은 제4 개구(64), 제3 개구(63), 및 광학 유닛(72)을 통해, 센서 유닛(71)에 수광된다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 수광 결과에 기초하여, 기준면(DA)의 제4 영역(51A) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다. 제어 장치(3)는, 구한 기준면(DA)의 제4 영역(51A)[제4 영역(51A) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를, 제1 기준 위치(제1 원점)로 하여 기억 장치(4)에 기억한다.
또한, 제어 장치(3)는 제4 영역(51A)의 Z축 방향의 위치, 즉 제1 기준 위치(제1 원점)를, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)로 하여 설정한다. 즉 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)는 제1 기준 위치(제1 원점)로 리셋된다. 제어 장치(3)는 기준면(DA)의 제4 영역(51A)[제4 영역(51A) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를 이용하여, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)를 리셋한 것이 된다.
다음에, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA3).
패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출할 때에, 제어 장치(3)는 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하여, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다.
또한, 제어 장치(3)는 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A) 내의 소정의 검출점에 대하여 검출광(ML)을 조사하도록, 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)를 통해, 검출광(ML)을 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A) 내의 소정의 검출점에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제1 개구(61)를 통해, 패턴 형성면(MA)에 대략 수직으로 조사된다. 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)은, 제1 개구(61), 제3 개구(63), 및 광학 유닛(72)을 통해, 센서 유닛(71)에 수광된다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 수광 결과에 기초하여, 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)의 소정의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6) 위의 제3 개구(63)를 포함하는 소 정 영역 내에서 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 스테핑 이동하면서, 제3 개구(63) 및 제1 개구(61)를 통해 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)에 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사한다. 제어 장치(3)는 마스크 스테이지(1)[마스크(M)]를 Y축 방향으로 이동하면서, 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)에 Y축 방향을 따라서 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사함으로써, 각 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구할 수 있다.
제어 장치(3)는, 패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)에서의 복수의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보에 기초하여, 제1 영역(50A)의 면 위치 정보를 구할 수 있다. 또한 단계 SA2에서, 기준면(DA)의 제4 영역(51A)의 Z축 방향의 위치 정보가 제1 기준 위치(제1 원점)로서 설정되어 있고, 제어 장치(3)는 제1 기준 위치에 대한 제1 영역(50A)의 면 위치 정보를 도출한다.
패턴 형성면(MA)의 제1 영역(50A)의 면 위치 정보를 검출하는 동작이 종료된 후, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 설치되는 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA4).
제어 장치(3)는 기준면(DA) 중, 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)에 대응하는 제5 영역(51B) 내의 검출점에 대하여 검출광(ML)이 조사되도록, 검출 장치(70) 및 마스크 스테이지(1)를 제어한다. 즉, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정함으로써, 검출 장치(70)에 의한 검출광(ML)의 조사 위치를 X축 방향으로 이동하고, 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하고, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다. 검출 장치(70)는 도 8B에 도시하는 상태로 설정된다.
그리고 제어 장치(3)는 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)를 통해, 검출광(ML)을 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제4 개구(64)를 통해 기준면(DA)의 제5 영역(51B) 내의 검출점에 대략 수직으로 조사된다.
검출 장치(70)는 기준면(DA)에서 반사한 검출광(ML)의 센서 유닛(71)에 의한 수광 결과에 기초하여, 기준면(DA)의 제5 영역(51B) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다. 그리고 제어 장치(3)는, 구한 기준면(DA)의 제5 영역(51B)[제5 영역(51B) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를, 제2 기준 위치(제2 원점)로 하여 기억 장치(4)에 기억한다.
또한, 제어 장치(3)는 제5 영역(51B)의 Z축 방향의 위치, 즉 제2 기준 위치(제2 원점)를, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)로서 설정한다. 즉, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)는 제2 기준 위치(제2 원점)로 리셋된다. 제어 장치(3)는 기준면(DA)의 제5 영역(51B)[제5 영역(51B) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를 이용하여, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)를 리셋한 것이 된다.
다음에, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA5).
제어 장치(3)는, 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하고, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다.
또한, 제어 장치(3)는 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B) 내의 소정의 검출점에 대하여 검출광(ML)을 조사하도록, 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)를 통해, 검출광(ML)을 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B) 내의 소정의 검출점에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은, 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제1 개구(61)를 통해, 패턴 형성면(MA)에 대략 수직으로 조사된다. 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)은, 제1 개구(61), 제3 개구(63), 및 광학 유닛(72)을 통해, 센서 유닛(71)에 수광된다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 수광 결과에 기초하여, 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)의 소정의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6) 위의 제3 개구(63)를 포함하는 소정 영역 내에서 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 스테핑 이동하면서, 제3 개 구(63) 및 제1 개구(61)를 통해 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)에 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사한다. 제어 장치(3)는 마스크 스테이지(1)[마스크(M)]를 Y축 방향으로 이동하면서, 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)에 Y축 방향을 따라서 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사함으로써, 각 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구할 수 있다.
제어 장치(3)는 패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)에서의 복수의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보에 기초하여, 제2 영역(50B)의 면 위치 정보를 구할 수 있다. 또한 단계 SA4에서, 기준면(DA)의 제5 영역(51B)의 Z축 방향의 위치 정보가 제2 기준 위치(제2 원점)로서 설정되어 있고, 제어 장치(3)는 제2 기준 위치에 대한 제2 영역(50B)의 면 위치 정보를 도출한다.
패턴 형성면(MA)의 제2 영역(50B)의 면 위치 정보를 검출하는 동작이 종료한 후, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 설치되어 있는 기준 부재(D)의 기준면(DA)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA6).
제어 장치(3)는, 기준면(DA) 중, 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)에 대응하는 제6 영역(51C) 내의 검출점에 대하여 검출광(ML)이 조사되도록, 검출 장치(70) 및 마스크 스테이지(1)를 제어한다. 즉 제어 장치(3)는, 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정함으로써, 검출 장치(70)에 의한 검출광(ML)의 조사 위치를 X축 방향으로 이동하고, 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하며, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다. 검출 장치(70)는 도 8C에 도시하는 상태로 설정된다.
그리고, 제어 장치(3)는 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제4 개구(64)를 통해, 검출광(ML)을 기준 부재(D)의 기준면(DA)에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제4 개구(64)를 통해, 기준면(DA)의 제6 영역(51C)의 검출점에 대략 수직으로 조사된다.
검출 장치(70)는 기준면(DA)에서 반사된 검출광(ML)의 센서 유닛(71)에 의한 수광 결과에 기초하여, 기준면(DA)의 제6 영역(51C) 내의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다. 제어 장치(3)는 구한 기준면(DA)의 제6 영역(51C)[제6 영역(51C) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를, 제3 기준 위치(제3 원점)로서 기억 장치(4)에 기억한다.
또한, 제어 장치(3)는 제6 영역(51C)의 Z축 방향의 위치, 즉 제3 기준 위치(제3 원점)를, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)로서 설정한다. 즉, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)는 제3 기준 위치(제3 원점)로 리셋된다. 제어 장치(3)는 기준면(DA)의 제6 영역(51C)[제6 영역(51C) 내의 검출점]의 Z축 방향의 위치 정보를 이용하여, 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)를 리셋한 것이 된다.
다음에, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여, 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)의 위치 정보를 검출하는 동작을 시작한다(단계 SA7).
제어 장치(3)는 검출광(ML)의 광로 위에, 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)가 배치되도록, 레이저 간섭계(13)를 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측하면서, 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 이용하여 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 구동하여, 마스크 스테이지 정반(6) 위에서의 마스크 스테이지(1)의 위치를 조정한다.
또한, 제어 장치(3)는 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C) 내의 소정의 검출점에 대하여 검출광(ML)을 조사하도록, 검출 장치(70)의 사출면(71A)에서의 검출광(ML)의 사출 위치를 조정한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6)의 제3 개구(63)와 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(61)를 통해, 검출광(ML)을 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C) 내의 소정의 검출점에 조사한다. 센서 유닛(71)의 사출면(71A)의 소정 위치로부터 사출된 검출광(ML)은, 광학 유닛(72), 제3 개구(63), 및 제1 개구(61)를 통해, 패턴 형성면(MA)에 대략 수직으로 조사된다. 패턴 형성면(MA)에서 반사된 검출광(ML)은 제1 개구(61), 제3 개구(63), 및 광학 유닛(72)을 통해, 센서 유닛(71)에 수광된다. 검출 장치(70)는 센서 유닛(71)의 수광 결과에 기초하여, 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)의 소정의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구한다.
제어 장치(3)는, 마스크 스테이지 정반(6) 위의 제3 개구(63)를 포함하는 소정 영역 내에서 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 스테핑 이동하면서, 제3 개 구(63) 및 제1 개구(61)를 통해 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)에 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사한다. 제어 장치(3)는 마스크 스테이지(1)[마스크(M)]를 Y축 방향으로 이동하면서, 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)에 Y축 방향을 따라서 설정된 복수의 검출점의 각각에 검출광(ML)을 순차 조사함으로써, 각 검출점의 Z축 방향의 위치 정보를 구할 수 있다.
제어 장치(3)는, 패턴 형성면(MA)의 제3 영역(50C)에서의 복수의 검출점의 Z축 방향의 위치 정보에 기초하여, 제3 영역(50C)의 면 위치 정보를 구할 수 있다. 또한, 단계 SA6에서, 기준면(DA)의 제6 영역(51C)의 Z축 방향의 위치 정보가 제3 기준 위치(제3 원점)로서 설정되어 있고, 제어 장치(3)는 제3 기준 위치에 대한 제3 영역(50C)의 면 위치 정보를 도출한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)에 의한 기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출하는 동작을, 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출하는 동작 전에, 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출하는 동작마다 실행한다.
다음에, 제어 장치(3)는 기준면(DA)의 위치 정보를 검출한 검출 결과와, 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출한 검출 결과에 기초하여, 기준면(DA)에 대한 패턴 형성면(MA)이 상대적인 면 위치 정보(형상, 평탄도 맵 데이터)를 도출한다(단계 SA8).
면 위치 정보(형상, 평탄도 맵 데이터)의 산출시에, 기준면(DA)의 제1∼제3 기준 위치[제4∼제6 영역(51A∼51C)] 상호간의 Z 방향 위치 관계에 기초하여 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 통합한다. 제1∼제3 기준 위치 상호간의 Z 방향 위치 관계는 기준면(DA)이 실질적으로 평탄한 경우에는 모두 동일한 값(예컨대 0)으로 한다. 또는 기준 부재(D)를 마스크 스테이지(1)에 부착한 후, 제1∼제3 기준 위치에서의 Z 방향 위치를 계측하여 기억해 두고, 그 값을 이용하여도 좋다.
제어 장치(3)는 단계 SA8에서 구한 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(형상)에 기초하여, 그 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구한다(단계 SA9). 그리고 제어 장치(3)는 그 구한 제1 보정량에 기초하여, 노광 조건을 설정한다(단계 SA10).
여기서, 노광 조건은 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 대한 기판(P) 표면의 상대 거리 및 상대 경사 중 적어도 하나를 포함한다. 또한 노광 조건은 투영 광학계(PL)의 결상 특성을 포함한다.
마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(형상)에 따라서, 투영 광학계(PL)의 상면의 위치가 변화되거나, 투영 광학계(PL)의 상면이 경사지거나, 투영 광학계(PL)의 상면의 형상이 변화되거나, 또는 디스토션 등의 수차가 발생하는 등, 투영 광학계(PL)를 통한 패턴상의 투영 상태, 즉 투영 광학계(PL)의 결상 특성이 변화될 가능성이 있다. 패턴상의 투영 상태가 변화되면, 기판을 양호하게 노광할 수 없게 될 가능성이 있다. 그래서 본 실시형태에서는 제어 장치(3)는, 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(형상)에 기초하여, 기판(P)을 양호하게 노광하기 위한 제1 보정량을 구하고, 그 제1 보정량에 기초하여, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 대한 기판(P) 표면의 상대 거리 및 상대 경사 중 적어도 하나, 및 투영 광학계(PL)의 결상 특성 등을 포함하는 노광 조건을 설정한다.
예컨대, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 형상에 따라서, 투영 광학계(PL)에 의한 상면이 Z축 방향으로 이동하거나, 또는 상면이 경사진 경우, 제어 장치(3)는 투영 광학계(PL)의 상면과 기판(P) 표면과의 위치 관계가 원하는 상태가 되도록[상면과 기판(P)의 표면이 합치하도록, 또는 상면과 기판(P) 표면과의 편차량이 허용값 이하가 되도록], 기판(P)을 노광할 때의 기판(P) 표면의 Z축, θX, 및 θY 방향에 관한 위치의 보정량, 즉 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 대한 기판(P)의 상대 거리 및 상대 경사에 관한 보정량을 구한다. 제어 장치(3)는 그 구한 보정량에 기초하여, 기판(P)의 위치를 설정한다.
또한, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 형상에 따라서, 투영 광학계(PL)에 의한 패턴상에 디스토션 등의 수차가 발생하는 경우, 제어 장치(3)는 투영 광학계(PL)의 결상 특성[투영 광학계(PL)를 통한 패턴상의 투영 상태]이 원하는 상태가 되도록, 결상 특성 조정 장치(LC)에 의한 보정량(예컨대 광학 소자의 구동량)을 구한다. 제어 장치(3)는 그 구한 보정량에 기초하여, 투영 광학계(PL)의 결상 특성을 설정한다.
본 실시형태에서는, 소정 형상의 패턴 형성면(MA)을 갖는 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량에 관한 정보가 미리 기억 장치(4)에 기억되어 있다. 제어 장치(3)는 단계 SA8에서 구한 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(형상)와, 기억 장치(4)의 기억 정보에 기초하여, 마스 크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구할 수 있다.
제어 장치(3)는, 구한 제1 보정량에 기초하여 노광 조건을 조정하면서, 기판(P)을 노광한다(단계 SA11). 본 실시형태의 노광 장치(EX)는 주사형 노광 장치이고, 제어 장치(3)는 마스크(M)를 유지한 마스크 스테이지(1)와 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(2)를 소정의 주사 방향(Y축 방향)으로 이동하면서, 마스크 스테이지(1)에 유지된 마스크(M)에 노광광(EL)을 조사하여, 마스크(M)의 패턴상을 투영 광학계(PL)를 통해 기판(P) 표면에 투영한다.
예컨대, 제어 장치(3)는 투영 광학계(PL)의 상면과 기판(P) 표면과의 위치 관계가 원하는 상태가 되도록, 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(2)의 이동 상태를 조정하면서, 기판(P)을 이동하면서 노광할 수 있다. 기판(P) 표면의 면 위치 정보는 포커스·레벨링 검출계(18)에 의해 검출된다. 제어 장치(3)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보에 기초하여, 포커스·레벨링 검출계(18)에 의한 기판(P) 표면의 면 위치 정보의 검출 결과를 보정하고, 그 보정한 보정값에 기초하여, 기판 스테이지(2)를 제어하여, 기판(P) 표면의 위치를 조정하면서 노광할 수 있다.
또한, 제어 장치(3)는 투영 광학계(PL)의 결상 특성이 원하는 상태가 되도록, 결상 특성 조정 장치(LC)를 구동하면서, 기판(P)을 이동하면서 노광할 수 있다.
마스크(M)를 이용한 노광이 종료된 후, 제어 장치(3)는 소정의 반송계를 이 용하여, 마스크 스테이지(1)의 마스크(M)를 언로드(반출)한다(단계 SA12).
또한, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)의 검출 결과에 따라서, 통지 장치(17)를 이용하여 경보를 발할 수 있다. 예컨대 단계 SA8에서, 구한 패턴 형성면(MA)의 형상이 이상하다고 판단한 경우, 제어 장치(3)는 통지 장치(17)를 이용하여 경보를 발할 수 있다. 구체적으로는 패턴 형성면(MA)의 기준 위치에 대한 최대 오차량[예컨대 패턴 형성면(MA)의 최대 휨량]이, 미리 설정되어 있는 허용 범위 내에 수용되지 않고, 이상값이라고 판단한 경우, 제어 장치(3)는 통지 장치(17)를 이용하여 경보를 발할 수 있다. 또한 구한 패턴 형성면(MA)의 기준 위치에 대한 최대 오차량이 이상값인 경우, 제어 장치(3)는, 예컨대 마스크 스테이지(1)와 마스크(M) 사이에 이물(먼지)이 존재한다고 간주하고, 그 취지를 통지 장치(17)로 통지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 구하기 위해, 패턴 형성면(MA)에 설정된 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출하는 동작을 실행할 때, 기준면(DA)의 면 위치 정보를 검출하는 동작을, 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출하는 동작 전에, 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 검출하는 동작마다 실행하도록 했기 때문에, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 효율적으로 정확하게 취득할 수 있고, 기판(P)을 양호하게 노광할 수 있다.
즉, 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작 전에, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작마다, 기준면(DA)의 검출 결과를 이용하여 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)를 리셋하고 있기 때문에, 센서 유닛(71)의 제로점 드리 프트를 교정한 후, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작을 실행할 수 있다. 기준면(DA)의 면 위치 정보가 기지이기 때문에, 센서 유닛(71)의 제로점 드리프트를 양호하게 교정할 수 있다. 따라서, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 고정밀도로 검출할 수 있다.
본 실시형태에서는 검출광(ML)을 사출하는 광원 장치를 포함하는 센서 유닛(71)은 하나이고, 장치 비용 및 유닛 배치 스페이스의 관점에서 유리하다. 광학 유닛(72)은 각 영역(50A, 50B, 50C)의 각각에 대응하는 복수의 광학계를 가지며, 센서 유닛(71)으로부터 사출된 검출광(ML)은 광학 유닛(72)의 복수의 광학계 중, 검출 대상 영역에 대응하는 어느 하나의 광학계를 통과한다. 광학계의 차이에 의해, 각 광학계의 각각을 통과하는 검출광(ML)에 기초하는 검출 결과에 오차가 생길 가능성이 있지만, 본 실시형태에서는 패턴 형성면(MA)의 각 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작 전에, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 검출 동작마다, 기준면(DA)의 검출 결과를 이용하여 센서 유닛(71)의 기준 위치(원점)를 리셋하고 있기 때문에, 광학계의 차이에 의한 검출 정밀도의 열화를 억제하고, 각 영역(50A, 50B, 50C)의 면 위치 정보를 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 마스크 스테이지(1)에 유지된 상태의 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 검출하고 있기 때문에, 마스크 스테이지(1)에 유지된 상태에서의 마스크(M)의 휘어짐이나 이물의 존재 등을 양호하게 검출할 수 있다. 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보의 검출 동작 종료 후, 즉시 노광 동작으로 이행할 수 있기 때문에, 패턴 형성면(MA)의 검출 결과에 기초하여 노광 조건을 양 호하게 설정할 수 있고, 기판(P)을 양호하게 효율적으로 노광할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 마스크 스테이지(1)는 X축 방향으로는 크게 움직이지 않은 구성이지만, 검출 장치(70)는 검출광(ML)의 조사 위치를 X축 방향으로 움직일 수 있기 때문에, 제어 장치(3)는 마스크 스테이지(1)를 Y축 방향으로 움직이고, 검출 장치(70)에 의한 검출광(ML)의 조사 위치를 X축 방향으로 움직임으로써, 패턴 형성면(MA)의 넓은 범위에서의 면 위치 정보를 취득할 수 있다.
또한, 전술의 실시형태에서는, 패턴 형성면(MA)에 3개의 영역(50A, 50B, 50C)이 설정되어 있지만, 물론 3개 이상의 임의의 복수의 영역을 설정하여도 좋다.
또한, 전술의 실시형태에서는 기준면(DA)을 검출하는 동작과, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)에 설정된 복수의 검출점을 순차 검출하는 동작을 반복하고 있지만, 기준면(DA)을 검출하는 동작과, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 하나의 검출점을 검출하는 동작을 반복하도록 하여도 좋다.
<제2 실시형태>
전술의 제1 실시형태에서는, 소정 형상의 패턴 형성면(MA)을 갖는 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량에 관한 정보가 미리 기억 장치(4)에 기억되어 있고, 제어 장치(3)는 검출 장치(70)를 이용하여 구한 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보와, 기억 장치(4)의 기억 정보에 기초하여, 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하고 있다. 본 실시형태에서는 기억 장치(4)에 기억되는 기억 정보를 구하는 시퀀스, 및 제1 보정량을 구하는 시퀀스의 일 실시형태에 대해서, 도 13 및 도 14의 흐름도를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 기억 장치(4)의 기억 정보를 구하기 위해, 제어 장치(3)는 디바이스 제조용 마스크(M)를 이용한 노광 동작 전에, 그 마스크(M)와는 다른 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보를 검출하고, 그 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량을 구한다. 제어 장치(3)는 취득한 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보를 이용하여 기판(P)을 양호하게 노광하기 위한 제2 보정량을 구하기 위해 그 기준 마스크(M')를 이용하여 테스트 노광을 행하고, 그 테스트 노광의 결과를 이용하여 기준 마스크(M')를 이용한 패턴상의 투영 상태를 취득하며, 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보와 패턴상의 투영 상태를 관련짓는다.
기준 마스크(M')가 마스크 스테이지(1)에 로드된다(단계 SB1). 기준 마스크(M')가 마스크 스테이지(1)에 로드된 후, 제어 장치(3)는 전술의 제1 실시형태와 같은 순서로, 검출 장치(70)를 이용하여, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보를 검출하는 동작을 실행한다(단계 SB2). 제어 장치(3)는 그 기준 마스크(M')를 이용하여, 기판(P)의 테스트 노광을 실행한다(단계 SB3). 테스트 노광이 종료한 후, 기준 마스크(M')는 언로드된다(단계 SB4).
제어 장치(3)는 단계 SB2의 검출 결과에 기초하여, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보(형상)를 도출한다(단계 SB5). 제어 장치(3)는 도출한 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보(형상)를 기억 장치(4)에 기억한다(단계 SB6).
또한, 단계 SB3에서 테스트 노광된 기판(P)의 해석이 실행된다(단계 SB7). 예컨대 테스트 노광된 기판(P)에 형성된 패턴 형상이, 소정의 형상 계측 장치에 의해 계측되고, 그 계측 결과가 제어 장치(3)에 의해 해석된다.
제어 장치(3)는, 해석 결과에 기초하여, 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량을 구한다(단계 SB8). 제2 보정량은 기억 장치(4)에 기억된다.
예컨대, 제어 장치(3)는 해석 결과에 기초하여, 소정 형상의 패턴 형성면(MA')을 갖는 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')에 대한 기판(P) 표면의 상대 거리 및 상대 경사 중 적어도 하나에 관한 보정량[포커스·레벨링 검출계(18)의 검출 결과에 대한 보정량, 기판 스테이지(2)의 이동 조건에 관한 보정량]을 구한다.
또는, 제어 장치(3)는 해석 결과에 기초하여, 소정 형상의 패턴 형성면(MA')을 갖는 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한, 투영 광학계(PL)의 결상 특성에 관한 보정량[결상 특성 조정 장치(LC)에 의한 보정량]을 구한다.
제2 보정량을 구한 후, 제어 장치(3)는 디바이스 제조용 마스크(M)를 이용하여, 디바이스를 제조하기 위한 본 노광을 실행한다.
디바이스 제조용 마스크(M)가 마스크 스테이지(1)에 로드된다(단계 SC1). 마스크(M)가 마스크 스테이지(1)에 로드된 후, 제어 장치(3)는 전술의 제1 실시형태와 같은 순서로, 검출 장치(70)를 이용하여 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위 치 정보의 검출 동작을 실행한다(단계 SC2). 제어 장치(3)는 그 검출 결과에 기초하여, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보(형상)를 도출한다(단계 SC3).
제어 장치(3)는, 단계 SB5에서 도출한, 기억 장치(4)에 기억되어 있는 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 형상(면 위치)과, 단계 SC3에서 도출한, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 형상(면 위치)과의 차분을 도출한다(단계 SC4).
도 15의 (A)부는 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')을 모식적으로 도시하고, 도 15의 (B)부는 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)을 모식적으로 도시한다. 기준 마스크(M')와 디바이스 제조용 마스크(M)는 상이한 마스크이고, 예컨대 기준 마스크(M')와 디바이스 제조용 마스크(M)가 각각 고유의 형상을 갖고 있거나, 또는 두께의 차이 등에 따라 휘어지는 양이 상이할 가능성이 있다. 즉, 도 15에 도시하는 바와 같이, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 기준 위치에 대한 면 위치와, 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 기준 위치에 대한 면 위치에 차가 생길 가능성이 있다.
기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치와, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)과의 차분을 구한 후, 제어 장치(3)는 그 구한 차분과, 단계 SB8에서 도출한, 기억 장치(4)에 기억되어 있는 제2 보정량에 기초하여, 디바이스 제조용 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구한다(단계 SC5).
기억 장치(4)에는, 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치와 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치의 차분에 따른 제2 보정량에 대 한 제1 보정량에 관한 정보가 미리 기억되어 있다. 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치와 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치의 차분에 따른 제2 보정량에 대한 제1 보정량에 관한 정보는, 예컨대 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 미리 구할 수 있고, 예컨대 맵 데이터로서 기억 장치(4)에 기억할 수 있다.
또한, 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치와 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치의 차분에 따른 제2 보정량에 대한 제1 보정량에 관한 정보는 연산식에 의해 구하는 것도 가능하다. 예컨대 투영 광학계(PL)에 의한 패턴상의 상면 위치가, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치에 대한 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치의 차분에 따라서 비례적으로 변화되고, 디바이스 제조용 마스크(M)을 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량도, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치에 대한 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치의 차분에 따라서 비례적으로 변화하는 경우, 연산식으로 구할 수 있다.
예컨대, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 기준 위치에 대한 위치가 Z0이고, 그 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량이 R0인 것으로 한다. 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 위치 Z0에 대한 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 위치(즉 차분) Z1에 따라서, 그 마스크(M)을 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량 R1이 비례 적으로 변화되는 경우에는 R1=R0+α×Z1(단 α는 소정의 상수)로 나타낼 수 있다.
제어 장치(3)는, 구한 제1 보정량에 기초하여 노광 조건을 설정한다(단계 SC6). 그 설정된 노광 조건에 기초하여 기판(P)을 노광한다(단계 SC7). 예컨대 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치에 따라서 투영 광학계(PL)에 의한 상면의 위치가 변화되는 경우에는, 제어 장치(3)는 투영 광학계(PL)의 상면과 기판(P) 표면의 위치 관계가 원하는 상태가 되도록, 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(2)의 이동 상태를 조정하면서, 기판(P)을 이동하면서 노광할 수 있다. 기판(P) 표면의 면 위치 정보는 포커스·레벨링 검출계(18)에 의해 검출된다. 제어 장치(3)는 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보에 기초하여, 포커스. 레벨링 검출계(18)에 의한 기판(P) 표면의 면 위치 정보의 검출 결과를 보정하고, 그 보정한 보정값에 기초하여, 기판 스테이지(2)를 제어하며, 기판(P) 표면의 위치를 조정하면서, 노광한다.
이상 설명한 바와 같이, 기준 마스크(M')의 패턴 형성면(MA')의 면 위치 정보를 미리 검출하고, 그 기준 마스크(M')를 이용하여 기판(P)을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량을 미리 구함으로써 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 효율적으로 정확에 취득할 수 있고, 기판(P)을 양호하게 노광할 수 있다.
취득한 디바이스 제조용 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 이용하여 기판(P)을 양호하게 노광하기 위한 제1 보정량을 구하기 위해, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보와 패턴상의 투영 상태를 관련짓는 경우, 기판(P)의 테스트 노광 등, 마스크(M)를 이용한 패턴상의 투영 상태를 취득하는 동작을 실행해야 한다. 디바이스를 제조하기 위해서는 복수의 마스크(M)를 이용하여 기판(P) 위에 복수의 패턴상을 순차 투영하는 것이 일반적이지만, 복수의 마스크(M)마다, 마스크(M)의 패턴 형성면(MA)의 면 위치 정보를 취득하는 동작과 그 마스크(M)를 이용한 패턴상의 투영 상태를 취득하는 동작(테스트 노광을 실행하는 동작)을 실행한 경우, 노광 장치(EX)의 가동률의 저하 등을 초래할 가능성이 있다. 본 실시형태에서는, 패턴상의 투영 상태를 취득하는 동작(테스트 노광을 실행하는 동작)은 기준 마스크(M')를 이용하여 소정 횟수(본 실시형태에서는 1회) 행하면 좋고, 노광 장치(EX)의 가동률의 저하 등을 초래하지 않으며, 복수의 디바이스 제조용 마스크(M)를 이용하여 기판(P)을 효율적으로 양호하게 노광할 수 있다. 또한 기준 마스크(M')를 이용한 패턴상의 투영 상태를 취득하는 동작은 테스트 노광에 한정되지 않고, 예컨대 광전 센서를 이용한 공간상 계측에 의해 취득하여도 상관없다. 공간상 계측의 상세에 대해서는 예컨대 일본 특허 공개 제2002-14005호 공보에 개시되어 있다.
또한, 전술의 제1, 제2 실시형태의 기판(P)으로서는 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용 유리 기판이나, 박막 자기헤드용 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 이용되는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼), 또는 필름 부재 등이 적용된다. 또한 기판은 그 형상이 원형에 한정되는 것이 아니라, 직사각형 등 다른 형상이어도 좋다.
노광 장치(EX)로서는, 마스크(M)와 기판(P)을 동기 이동하여 마스크(M)의 패턴을 주사 노광하는 단계·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크(M)와 기판(P)을 정지한 상태로 마스크(M)의 패턴을 일괄 노광하고, 기판(P)을 순차 스테핑 이동시키는 단계·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치(스테퍼)에도 적용할 수 있다.
또한, 노광 장치(EX)로서는, 제1 패턴과 기판(P)을 대략 정지한 상태로 제1 패턴의 축소상을 투영 광학계(예컨대 1/8 축소 배율로 반사 소자를 포함하지 않는 굴절형 투영 광학계)를 이용하여 기판(P) 위에 일괄 노광하는 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 또한 그 후에, 제2 패턴과 기판(P)을 대략 정지한 상태로 제2 패턴의 축소상을 그 투영 광학계를 이용하여, 제1 패턴과 부분적으로 중첩하여 기판(P) 위에 일괄 노광하는 스티치 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또한 스티치 방식의 노광 장치로서는 기판(P) 위에서 적어도 2개의 패턴을 부분적으로 중첩하여 전사하고, 기판(P)을 순차 이동시키는 단계·앤드·스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 일본 특허 공개 평10-163099호 공보, 일본 특허 공개 평10-214783호 공보, 일본 특허 공표 제2000-505958호 공보 등에 개시되어 있는 복수의 기판 스테이지를 구비한 멀티스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태의 노광 장치(EX)는, 예컨대 일본 특허 공개 평11-135400호 공보(대응 국제 공개 1999/23692), 및 일본 특허 공개 제2000-164504호 공보(대응 미국 특허 제6,897,963호) 등에 개시되어 있는 바와 같이, 기판을 유지 하는 기판 스테이지와는 독립적으로 이동 가능하고, 계측 부재(예컨대 기준 마크가 형성된 기준 부재 및/또는 각종의 광전 센서)를 탑재한 계측 스테이지를 구비하고 있어도 좋다. 이 계측 스테이지를 구비하는 노광 장치에서는, 예컨대 전술의 공간상 계측기를 포함하는 복수의 계측 부재를 모두 계측 스테이지에 설치하여도 좋지만, 그 복수의 계측 부재 중 적어도 하나를 기판 스테이지에 설치하여도 좋다.
다른 실시형태에서, 가변의 패턴을 생성하는 전자 마스크(가변 성형 마스크, 액티브 마스크, 또는 패턴 제너레이터라고도 불린다)를 이용할 수 있다. 전자 마스크로서, 예컨대 비발광형 화상 표시 소자[공간광 변조기: Spatial Light Modulator(SLM)라고도 불린다]의 일종인 DMD(Deformable Micro-mirror Device 또는 Digital Micro-mirror Device)를 이용할 수 있다. DMD는 소정의 전자 데이터에 기초하여 구동하는 복수의 반사 소자(미소 미러)를 가지며, 복수의 반사 소자는 DMD의 표면에 2차원 매트릭스형으로 배열되고, 소자 단위로 구동되어 노광광을 반사, 편향한다. 각 반사 소자는 그 반사면의 각도가 조정된다. DMD의 동작은 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 제어 장치는 기판 위에 형성해야 하는 패턴에 따른 전자 데이터(패턴 정보)에 기초하여 각각의 DMD의 반사 소자를 구동하고, 조명계에 의해 조사되는 노광광을 반사 소자로 패턴화한다. DMD를 사용함으로써, 패턴이 형성된 마스크(레티클)를 이용하여 노광하는 경우에 비해, 패턴이 변경되었을 때에, 마스크의 교환 작업 및 마스크 스테이지에서의 마스크의 정렬 조작이 불필요하게 된다. 또한 전자 마스크를 이용하는 노광 장치에서는 마스크 스테이지를 설치하지 않고, 기판 스테이지에 의해 기판을 X축 및 Y축 방향으로 이동하는 것만이어도 좋다. 또 한 기판 위에서의 패턴의 상의 상대 위치를 조정하기 위해, 예컨대 액추에이터 등에 의해 패턴을 각각 생성하는 전자 마스크의 상대 위치를 조정하여도 좋다. 또한 DMD를 이용한 노광 장치는, 예컨대 일본 특허 공개 평8-313842호 공보, 일본 특허 공개 제2004-304135호 공보, 미국 특허 제6,778,257호 공보에 개시되어 있다.
또한, 본 발명은 국제 공개 제99/49504호 팸플릿, 일본 특허 공개 제2004-289126호(대응 미국 특허 공개 제2004/0165159호 공보)에 개시되어 있는, 노광광의 광로를 액체로 채운 상태로 기판을 노광하는 액침식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 액침 시스템은, 예컨대 투영 광학계의 종단 광학 소자와 기판 사이의 노광광의 광로의 근방에 설치되고, 그 광로에 대하여 액체를 공급하기 위한 공급구를 갖는 공급 부재 및 액체를 회수하기 위한 회수구를 갖는 회수 부재를 가질 수 있다. 또한 액침 시스템은, 그 일부(예컨대 액체 공급 부재 및/또는 액체 회수 부재)가 노광 장치에 설치되어 있을 필요는 없고, 예컨대 노광 장치가 설치되는 공장 등의 설비를 대용하여도 좋다. 또한 액침 시스템의 구조는 전술의 구조에 한정되지 않고, 예컨대 구주 특허 공개 제1420298호 공보, 국제 공개 제2004/055803호 팸플릿, 국제 공개 제2004/057590호 팸플릿, 국제 공개 제2005/029559호 팸플릿(대응 미국 특허 공개 제2006/0231206호), 국제 공개 제2004/086468호 팸플릿(대응 미국 특허 공개 제2005/0280791호), 일본 특허 공개 제2004-289126호 공보(대응 미국 특허 제6,952,253호) 등에 기재되어 있는 것을 이용할 수 있다.
액침법에 이용하는 액체로서는, 물(순수)을 이용하여도 좋고, 물 이외의 것, 예컨대 과불화폴리에테르(PFPE)나 불소계 오일 등의 불소계 유체, 또는 시더유 등 을 이용하여도 좋다. 또한 액체로서는, 물보다 노광광에 대한 굴절률이 높은 액체, 예컨대 굴절률이 1.6∼1.8 정도의 것을 사용하여도 좋다. 여기서 순수보다 굴절률이 높은(예컨대 1.5 이상) 액체(LQ)로서는, 예컨대 굴절률이 약 1.50인 이소프로판올, 굴절률이 약 1.61인 글리세롤(글리세린)이라고 하는 C-H 결합 또는 O-H 결합을 갖는 소정 액체, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 소정 액체(유기 용제), 또는 굴절률이 약 1.60의 데카린(Decalin: Decahydronaphthalene) 등을 들 수 있다. 또한 액체(LQ)는 이들 액체 중 임의의 2종류 이상의 액체를 혼합한 것이어도 좋고, 순수에 이들 액체의 적어도 하나를 첨가(혼합)한 것이어도 좋다. 또한 액체(LQ)는 순수에 H+, Cs+, K+, Cl-, SO4 2-, PO4 2- 등의 염기 또는 산을 첨가(혼합)한 것이어도 좋고, 순수에 Al 산화물 등의 미립자를 첨가(혼합)한 것이어도 좋다. 또한 액체로서는, 빛의 흡수 계수가 작고, 온도 의존성이 적으며, 투영 광학계, 및/또는 기판 표면에 도포되어 있는 감광재(또는 탑코트막 또는 반사 방지막 등)에 대하여 안정적인 것이 바람직하다. 액체로서, 초임계 유체를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 기판에는 액체로부터 감광재나 기재를 보호하는 탑코트막 등을 설치할 수 있다. 또한 종단 광학 소자를, 예컨대 석영(실리카), 또는 불화칼슘(형석), 불화바륨, 불화스트론튬, 불화리튬, 및 불화나트륨 등의 불화화합물의 단결정 재료로 형성하여도 좋고, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은(예컨대 1.6 이상) 재료로 형성하여도 좋다. 굴절률이 1.6 이상의 재료로서는, 예컨대 국제 공개 제2005/059617호 팸플릿에 개시되는 사파이어, 이산화게르마늄 등, 또는 국제 공개 제2005/059618호 팸플릿에 개시되는 염화 칼륨(굴절률은 약 1.75) 등을 이용할 수 있다.
액침법을 이용하는 경우, 예컨대 국제 공개 제2004/019128호 팸플릿(대응 미국 특허공개 제2005/0248856호)에 개시되어 있는 바와 같이, 종단 광학 소자의 상면측 광로에 추가로, 종단 광학 소자의 물체면측의 광로도 액체로 채우도록 하여도 좋다. 또한 종단 광학 소자의 표면의 일부(적어도 액체와의 접촉면을 포함함) 또는 전부에, 친액성 및/또는 용해 방지 기능을 갖는 박막을 형성하여도 좋다. 또한 석영은 액체와의 친화성이 높고, 용해 방지막도 불필요하지만, 형석은 적어도 용해 방지막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 실시형태에서는, 간섭계 시스템을 이용하여 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 위치 정보를 계측하는 것으로 하였지만, 이에 한정하지 않고, 예컨대 기판 스테이지의 윗면에 설치되는 스케일(회절 격자)을 검출하는 인코더 시스템을 이용하여도 좋다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템 양쪽 모두를 구비하는 하이브리드 시스템으로 하고, 간섭계 시스템의 계측 결과를 이용하여 인코더 시스템의 계측 결과의 교정(캘리브레이션)을 행하는 것이 바람직하다. 또한 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 이용하거나, 또는 그 양쪽 모두를 이용하여, 기판 스테이지의 위치를 제어하여도 좋다.
노광 장치(EX)의 종류로서는, 기판(P)에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용 노광 장치, 박막 자기헤드, 촬상소자(CCD), 마이크로머신, MEMS, DNA칩, 또는 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.
또한, 법령으로 허용되는 한에 있어서, 상기 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보 및 미국 특허 등의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.
이상과 같이, 상기 실시형태의 노광 장치(EX)는 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립하는 것으로 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의, 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 물론이다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료하였다면, 종합 조정이 행해지고, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한 노광 장치의 제조는 온도 및 크린도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.
반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 행하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초를 둔 마스크(레티클)를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 전술한 실시형태의 노광 장치(EX)에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 공정, 노광한 기판을 현상하는 공정, 현상한 기판의 가열(큐어) 및 에칭 공정 등의 기판 처리 프로세스를 포함하는 단계 204, 디바이스 조립 단계(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함함) 205, 검사 단계 206 등을 경유하여 제조된다.

Claims (29)

  1. 검출광이 조사된 기준면으로부터의 상기 검출광의 수광 결과에 기초하여, 상기 기준면의 면 위치 정보를 포함하는 제1 정보를 검출하는 동작과,
    상기 검출광이 조사되는 복수의 영역을 포함하는, 패턴이 형성된 제1 마스크의 제1 면으로부터의 상기 검출광의 수광 결과에 기초하여, 상기 복수의 영역의 각각에 대하여, 상기 제1 면의 면 위치 정보를 포함하는 제2 정보를 검출하는 동작으로서, 상기 복수의 영역의 각각에 대한 검출 전에 상기 제1 정보의 검출 동작이 행해지는 상기 동작과,
    상기 제1 마스크의 상기 패턴으로 기판을 노광하는 동작
    을 포함하는 노광 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노광 동작은 소정의 유지 부재에 유지된 상기 제1 마스크에 노광광을 조사하는 동작을 포함하고,
    상기 제2 정보의 검출 동작은, 상기 유지 부재에 유지된 상기 제1 마스크의 상기 제1 면에 상기 검출광을 조사하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 정보의 검출 결과와 상기 제2 정보의 검출 결과에 기초하여, 상기 기준면에 대한 상기 제1 면의 상대적인 면 위치 정보를 취득하는 동작을 더 포함하는 노광 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 정보의 검출 동작은,
    상기 제1 마스크를 상기 제1 면과 대략 평행한 소정면 내에서의 제1 방향으로 이동하면서, 상기 제1 면의 제1 영역의 상기 제2 정보를 검출하는 동작과,
    상기 제1 영역에 대하여 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 측에 위치하는, 상기 제1 면의 제2 영역의 상기 제2 정보를 검출하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 검출광의 상기 조사 위치를 상기 소정면 내에서 상기 제1 방향과 경사진 방향으로 미동하면서, 상기 제2 정보가 검출되는 것인, 노광 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 정보의 검출 동작은, 상기 검출광을 상기 제1 면의 미소 영역 내에서 미동시키고, 상기 검출광의 수광 결과에 기초하여 상기 미소 영역 내의 면 위치의 평균값을 구하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 정보의 검출 동작 및 상기 제2 정보의 검출 동작에서, 복수의 광학계 중 대응하는 광학계를 통해 상기 복수의 영역 각각에 상기 검출광이 조사되는 것인, 노광 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광 동작은, 상기 제2 정보에 기초하여 노광 조건을 조정하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 노광 동작은, 상기 제2 정보에 기초하여, 상기 제1 마스크를 통해 상기 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하는 동작과, 상기 제1 보정량에 기초하여 상기 노광 조건을 조정하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 정보가 검출되는 상기 기준면은, 상기 제1 마스크에 형성되어 있는 것인, 노광 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 정보가 검출되는 상기 기준면에 패턴이 형성된, 상기 제1 마스크와는 상이한 기준 마스크를 이용하여, 상기 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 기준 보정량을 구하는 동작을 더 포함하고,
    상기 제1 정보와, 상기 제2 정보와, 상기 기준 보정량에 기초하여, 상기 제1 보정량이 구해지는 것인, 노광 방법.
  12. 패턴이 형성된, 기준 마스크의 기준면의 면 위치 정보를 포함하는 제1 정보를 검출하는 동작과,
    상기 기준 마스크를 통해 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 기준 보정량을 구하는 동작과,
    제1 마스크의 제1 면의 면 위치 정보를 포함하는 제2 정보를 검출하는 동작과,
    상기 제1 정보와, 상기 제2 정보와, 상기 기준 보정량에 기초하여, 상기 제1 마스크를 통해 상기 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하는 동작과,
    상기 제1 보정량에 기초하여 조정된 노광 조건에 기초하여, 상기 제1 마스크의 상기 제1 면에 형성된 패턴으로 상기 기판을 노광하는 동작
    을 포함하는 노광 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제1 정보가 미리 기억 장치에 기억되고,
    상기 기억한 상기 제1 정보와, 상기 검출한 상기 제2 정보에 기초하여, 상기 제1 보정량이 구해지는 것인, 노광 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기억 장치에, 상기 기준면의 면 위치와 상기 제1 면의 면 위치와의 차분에 따른 상기 기준 보정량에 대한 상기 제1 보정량에 관한 정보가 미리 기억되고,
    상기 검출한 상기 제2 정보와 상기 기억 장치의 상기 기억 정보에 기초하여 상기 제1 보정량이 구해지며, 상기 구한 제1 보정량에 기초하여, 상기 노광 조건이 조정되는 것인, 노광 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 소정 방향으로 이동하면서, 상기 제1 보정량에 기초하여 노광 조건을 조정하면서 상기 기판이 노광되는 것인, 노광 방법.
  16. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광 조건은, 상기 제1 마스크의 상기 제1 면에 대한 상기 기판 표면의 상대 거리 및 상대 경사 중 적어도 하나를 포함하는 노광 방법.
  17. 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면의 면 위치 정보를 검출하는 동작을 더 포함하고,
    상기 노광 동작은, 상기 제1 정보에 기초하여, 상기 기판의 면 위치 정보의 검출 결과를 보정하며, 상기 보정한 보정값에 기초하여, 상기 기판 표면의 위치를 조정하는 동작을 포함하는 노광 방법.
  18. 제8항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 마스크의 패턴의 상이 투영 광학계를 통해 상기 기판 표면에 투영되고,
    상기 노광 조건은, 상기 투영 광학계의 결상 특성을 포함하는 노광 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재한 노광 방법을 이용하는 디바이스 제조 방법
  20. 제1 마스크의 제1 면에 형성된 패턴으로 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 제1 마스크를 유지하는 유지 부재와,
    상기 유지 부재에 형성된 제1 개구를 통해 상기 유지 부재에 유지된 상기 제1 마스크의 제1 면의 소정의 영역에 검출광을 조사하고, 상기 제1 면을 통한 상기 검출광의 수광 결과에 기초하여 상기 영역의 면 위치 정보를 검출 가능하며, 소정의 기준면에 상기 검출광을 조사하고, 상기 기준면을 통한 상기 검출광의 수광 결과에 기초하여 상기 기준면의 면 위치 정보를 검출 가능한 제1 검출 장치와,
    상기 제1 검출 장치를 이용하여 상기 제1 면의 복수의 영역마다 면 위치 정보를 검출하고, 상기 제1 검출 장치에 의한 상기 기준면의 검출 동작을, 상기 영역의 검출 동작 전에 상기 영역의 검출 동작마다 실행하도록 제어하는 제어 장치
    를 포함하는 노광 장치.
  21. 제20항에 있어서, 노광광을 통과시키는 제2 개구 및 상기 제2 개구와는 다른 제3 개구를 포함하는 정반과,
    상기 정반 상에서 상기 유지 부재를 구동하는 구동 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 검출 장치는, 상기 정반의 제3 개구 및 상기 유지 부재의 제1 개구 를 통해 상기 제1 면에 상기 검출광을 조사하는 것인, 노광 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 정반 상의 상기 제3 개구를 포함하는 소정 영역 내에서 상기 유지 부재를 제1 방향으로 이동하면서, 상기 제3 개구 및 상기 제1 개구를 통해 상기 제1 면에 상기 검출광을 조사하고 상기 제1 면의 제1 영역의 면 위치 정보를 검출한 후, 상기 검출광의 조사 위치를 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하고, 그 후, 상기 소정 영역 내에서 상기 유지 부재를 제1 방향으로 이동하면서, 상기 제3 개구 및 상기 제1 개구를 통해 상기 제1 면에 상기 검출광을 조사하고 상기 제1 면의 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역의 면 위치 정보를 검출하며, 상기 기준면의 검출 동작을, 상기 제1 영역의 면 위치 정보를 검출하는 동작 전, 및 상기 제2 영역의 면 위치 정보를 검출하는 동작 전의 각각으로 실행하는 것인, 노광 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2 개구와 상기 제3 개구는 상기 제1 방향을 따라서 나열하여 형성되어 있고,
    상기 마스크를 상기 제1 방향으로 이동하면서 노광하는 것인, 노광 장치.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검출 장치는, 상기 기준면의 검출 결과와 상기 제1 면의 검출 결과에 기초하여, 상기 기준면에 대한 상기 제1 면의 상대적인 면 위치 정보를 취득하는 것인, 노광 장치.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검출 장치는, 상기 검출광을 사출하는 사출면과,
    상기 복수의 영역의 각각에 대응하도록 설치된 복수의 제1 광학계와,
    상기 사출면의 소정 위치로부터 사출된 상기 검출광을, 상기 복수의 제1 광학계 중 검출 대상 영역에 대응하는 제1 광학계에 유도하는 제2 광학계를 포함하는 노광 장치.
  26. 제20항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검출 장치의 검출 결과에 따라서 경보를 발하는 경보 장치를 포함하는 노광 장치.
  27. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 노광 조건을 조정하는 조정 장치를 포함하는 노광 장치.
  28. 제1 마스크의 제1 면에 형성된 패턴으로 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 제1 마스크의 제1 면의 면 위치 정보를 검출하는 제1 검출 장치와,
    상기 제1 마스크와는 상이한 제2 마스크의 패턴이 형성된 제2 면의 면 위치 정보를 미리 기억한 제1 기억 장치와,
    상기 제2 마스크를 이용하고 상기 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 제2 보정량을 미리 기억한 제2 기억 장치와,
    상기 제1 검출 장치의 검출 결과와, 상기 제1 기억 장치의 기억 정보와, 상기 제2 기억 장치의 기억 정보에 기초하여, 상기 제1 마스크를 이용하여 상기 기판을 원하는 상태로 노광하기 위한 제1 보정량을 구하는 제어 장치
    를 포함하는 노광 장치.
  29. 제20항 내지 제28항 중 어느 한 항에 기재한 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법.
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