JP2001015401A - 投影露光方法、投影露光装置およびデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投影露光方法、投影露光装置およびデバイス
の製造方法において、投影光学系の収差による露光精度
の悪化および投影光学系の調整作業負担の改善を図るこ
と。 【解決手段】 投影光学系の温度を測定し、該温度の変
動が予め設定したしきい値を越えないときは、温度変動
による投影光学系の光学特性の誤差を補正せずに露光を
行い、変動がしきい値を越えたときは、誤差の補正を行
った後に露光を行うので、投影光学系の温度−収差変動
特性を予め測定する必要が無く、しきい値を越えない温
度変動時では一定の精度内で露光ができるとともに、し
きい値を越えた温度変動に対しては誤差を補正すること
により、露光精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体集
積回路、液晶ディスプレイ等の微細回路パターン等の製
造における露光工程で用いられる投影露光方法、投影露
光装置およびデバイスの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、投影露光装置では、投影光学系
を設計する際に所定の条件下で光学的諸収差がほぼゼロ
になるように設計されるが、投影露光を行う際の環境が
変化して投影光学系近傍の大気圧や温度が変化するか、
又は露光用照明光の照射による熱吸収等があると、投影
光学系を構成するレンズ間の気体の屈折率変化、レンズ
膨張、レンズの屈折率変化、及びレンズ鏡筒の膨張等が
発生する。

【０００３】このため、レチクルのパターンをウエハ上
に投影するときに、その投影像が投影光学系の光軸に垂
直な方向にずれる現象であるディストーションが発生し
てしまう。このディストーションの内の線形倍率誤差
（像高に対して倍率が１次関数的に変化する成分）を補
正する手段として、従来より投影光学系内の一部のレン
ズを駆動したり、一部のレンズ間の気体圧力を制御する
レンズ制御システムが使用されている。

【０００４】また、上記ディストーションと共に、その
投影像の結像面（ベストフォーカス面）の投影光学系の
光軸方向の位置（フォーカス位置）がずれて、ウエハの
表面がその結像面から外れてしまうデフォーカスも発生
していた。このデフォーカスの内の線形的なデフォーカ
ス（像高に対してデフォーカス量が１次関数的に変化す
る成分）を補正する手段として、従来よりウエハのフォ
ーカス位置を結像面の方向に制御するオートフォーカス
機構が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の露光用
照明光の照射により発生する投影光学系の倍率変化、フ
ォーカス位置の変化には、予め求めておいた温度−倍率
変化特性及び温度−フォーカス特性等から実際に測定し
た温度に基づいて、倍率変化、フォーカス変化の変動量
を予測計算し、上記補正機構を使って投影光学系の補正
を行っていた。しかしながら、上記従来の手法では、予
め求めておいた温度−収差変動量（倍率変化、フォーカ
ス変化等）特性の関係に測定誤差等が発生していた場
合、投影光学系の収差補正量計算に誤差を生じさせてし
まうため、ウエハ上に露光されるパターン像の結像性能
の低下を引き起こす要因になってしまう。また、使用状
況によっては、経年変化等で温度−収差変動量特性が予
め求めていたものと変わってしまう。この場合、上記温
度−収差変動量特性の関係を予め求めておく作業が必須
であり、温度センサ等の交換等を行った時は測定系の個
体差により誤差を除くのに再度、変動特性の測定を行う
必要性がある。そして、上記収差量計算では、一般に近
似曲線によって表現されるため、近似する次数を高める
ことで計算される収差量と実際の収差量との誤差を小さ
くできるが、収差変動計算の処理に負荷を生じさせてし
まう問題があった。そのうえ、収差特性を予め測定する
必要性があるため、調整作業性の低下を招いていた。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、投影光学系の収差による露光精度の悪化を防止す
るとともに、投影光学系の調整作業負担の改善を図るこ
とができる投影露光方法、投影露光装置およびデバイス
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図１か
ら図３とに対応づけて説明すると、請求項１記載の投影
露光方法では、基板（Ｗ）表面にマスク（Ｒ）上のパタ
ーンを投影光学系（ＰＬ）を介して転写する投影露光方
法であって、前記投影光学系の温度を測定し、該温度の
変動が予め設定したしきい値を越えないときは、温度変
動による投影光学系の光学特性の誤差を補正せずに露光
を行い、前記変動がしきい値を越えたときは、前記誤差
の補正を行った後に露光を行う技術が採用される。

【０００８】また、請求項４記載の投影露光装置では、
基板（Ｗ）表面にマスク（Ｒ）上のパターンを投影光学
系（ＰＬ）を介して転写する投影露光装置であって、前
記投影光学系の温度を測定する温度センサ（ＴＳ）と、
温度変動による前記投影光学系の光学特性の誤差を計測
して該誤差を補正する補正機構（Ｃ、ＳＴＧ、ＡＬＧ、
ＰＭ、ＦＭ）と、前記温度センサで測定した温度の変動
が予め設定したしきい値を越えないときは、前記誤差を
補正せずに露光を行い、前記変動がしきい値を越えたと
きは、前記誤差の補正を行った後に露光を行うように前
記補正機構を制御する制御機構（ＬＣ）とを備える技術
が採用される。

【０００９】これらの投影露光方法および投影露光装置
では、投影光学系（ＰＬ）の温度を測定し、該温度の変
動が予め設定したしきい値を越えないときは、温度変動
による投影光学系の光学特性の誤差を補正せずに露光を
行い、変動がしきい値を越えたときは、誤差の補正を行
った後に露光を行うので、投影光学系の温度−収差変動
特性を予め測定する必要が無く、しきい値を越えない温
度変動時では一定の精度内で露光ができるとともに、し
きい値を越えた温度変動に対しては誤差を補正すること
により、露光精度を向上させることができる。

【００１０】請求項５記載の投影露光方法では、基板
（Ｗ）表面にマスク（Ｒ）上のパターンを投影光学系
（ＰＬ）を介して転写する投影露光方法であって、前記
投影光学系の温度を測定し、該温度の変動が予め設定し
たしきい値を越えないときは、温度変動による投影光学
系の光学特性の誤差を計測せず、前記変動がしきい値を
越えたときは、前記誤差を計測する技術が採用される。

【００１１】また、請求項６記載の投影露光装置では、
基板（Ｗ）表面にマスク（Ｒ）上のパターンを投影光学
系（ＰＬ）を介して転写する投影露光装置であって、前
記投影光学系の温度を測定する温度センサ（ＴＳ）と、
温度変動による前記投影光学系の光学特性の誤差を計測
する計測機構（Ｃ、ＰＭ、ＦＭ）と、前記温度センサで
測定した温度の変動が予め設定したしきい値を越えない
ときは、前記誤差を計測せず、前記変動がしきい値を越
えたときは、前記誤差を計測するように前記計測機構を
制御する制御機構（ＬＣ）とを備える技術が採用され
る。

【００１２】これらの投影露光方法および投影露光装置
では、投影光学系（ＰＬ）の温度を測定し、該温度の変
動が予め設定したしきい値を越えないときは、温度変動
による投影光学系の光学特性の誤差を計測せず、前記変
動がしきい値を越えたときは、前記誤差を計測するの
で、投影光学系の温度−収差変動特性を予め測定する必
要が無く、しきい値を越えない温度変動時では一定の精
度内で露光ができるとともに、しきい値を越えた温度変
動に対しては誤差を計測することにより、露光精度を向
上させることができる。

【００１３】請求項７記載のデバイスの製造方法では、
マスクのパターンを感光部材に転写する転写工程を経て
製造されるデバイスの製造方法であって、請求項１、
２、３または５のいずれかに記載の投影露光方法により
前記転写工程が施される技術が採用される。

【００１４】このデバイスの製造方法では、請求項１、
２、３または５のいずれかに記載の投影露光方法により
転写工程が施されるので、転写工程における光学特性の
調整作業が改善されるとともに転写精度が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投影露光方
法、投影露光装置およびデバイスの製造方法の一実施形
態を、図１から図３を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、本実施形態における投影露光装置
の全体構成を概略的に示す図であって、特に投影倍率計
測系（補正機構、計測機構）ＰＭが示されたものであ
る。該投影露光装置は、レチクル（マスク）Ｒをレチク
ルステージＲＳＴに保持した状態で、ＡｒＦレーザ等の
露光光源１からの露光光ＩＬで均一に照明し、レチクル
Ｒに描画されているパターンを、投影光学系ＰＬを介し
て感光剤の塗布されたウエハ（基板）Ｗ上に結像投影す
るものである。

【００１７】この投影露光装置では、露光光源１から出
射された露光光ＩＬがミラーＭで反射され、照明光学系
２に入射するようになっている。該照明光学系２は、リ
レーレンズ、露光光ＩＬを均一化するためのオプティカ
ルインテグレータ（フライアイレンズ等）、露光光ＩＬ
をオプティカルインテグレータに入射させるインプット
レンズ、オプティカルインテグレータから射出した露光
光ＩＬをレチクルＲ上に集光するためのリレーレンズ、
コンデンサーレンズ等の複数のレンズエレメントを有し
ている。

【００１８】照明光学系２から射出された露光光ＩＬ
は、２次元移動可能なレチクルステージＲＳＴ上のレチ
クルＲに入射する。さらに、レチクルＲを透過した露光
光ＩＬは、投影光学系ＰＬに入射され、該投影光学系Ｐ
Ｌを構成する複数のレンズエレメントを透過してウエハ
Ｗに入射し、レチクルＲ上のパターン像をウエハＷ表面
に形成する。

【００１９】ウエハＷは、３次元方向（ＸＹＺ方向）に
移動可能なウエハステージＷＳＴ上に載置され、該ウエ
ハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置は、レーザ干渉
計（図示略）で計測されている。ウエハステージＷＳＴ
は、レーザ干渉計の計測値に基づいてステッピング移動
され、いわゆるステッピング・アンド・リピート方式で
ステッピング移動と露光とが繰り返され、ウエハＷ上に
パターンが逐次露光される。

【００２０】投影光学系ＰＬには、投影光学系ＰＬの温
度を測定する温度センサＴＳが設置されている。該温度
センサＴＳで測定された温度情報は、レンズ制御装置Ｌ
Ｃに送信されて絶えず観測されている。なお、投影光学
系ＰＬは、鏡筒（図示略）内に収容され、該鏡筒に、温
度センサＴＳが設置されている。また、投影倍率計測系
ＰＭは、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷ近傍に固定
された結像特性計測用センサ３を有している。該結像特
性計測用センサ３は、図２に示すように、ウエハＷの表
面と同じ高さに設定され表面に遮光膜４ａが被着されて
矩形状の開口部４ｂが設けられたガラス基板４と、該ガ
ラス基板４下部に設けられ開口部４ｂを通過した露光光
ＩＬを光電変換する光電変換素子５とを有し、光電変換
素子５からの検出信号Ｓ１を処理するアライメント制御
部ＡＬＧに接続されている。

【００２１】このアライメント制御部ＡＬＧの処理結果
は、ウエハステージ制御部ＳＴＧに送られ、処理結果に
基づいて該ウエハステージ制御部ＳＴＧによってウエハ
ステージＷＳＴを駆動することにより、レチクルＲのパ
ターンの投影像を結像特性計測用センサ３の開口部４ｂ
で走査し、その際に光電変換素子５から出力される検出
信号Ｓ１によりアライメント制御部ＡＬＧが投影光学系
ＰＬの非線形倍率誤差や像面湾曲を求めるようになって
いる。

【００２２】また、図３は、本実施形態における投影露
光装置において、特に焦点計測系（補正機構、計測機
構）ＦＭが示されたものである。すなわち、焦点計測系
ＦＭは、図３および図４に示すように、所定の開口パタ
ーン６ａを形成したフィデューシャル板６をウエハステ
ージＷＳＴ上に設け、開口パターン６ａに、照明光源
７、グラスファイバーケーブル８等を含む照明用の光学
系と、グラスファイバーケーブル８、光量検出器９、ハ
ーフミラー１０等を含む検出用の光学系とを接続してい
る。

【００２３】また、投影光学系ＰＬには、ウエハ面検出
用の斜入射フォーカスセンサ１１ａ、１１ｂが固定さ
れ、これらセンサ１１ａ、１１ｂおよび検出器９の出力
は主制御装置Ｃに入力される。照明光源７から出力され
た照明光は、ケーブル８を経て開口パターン６ａにまで
導かれて上方に射出され、投影光学系ＰＬを介してレチ
クルＲのパターン面に開口パターン６ａの投影像を形成
する。該投影像は、ウエハステージ制御部ＳＴＧを用い
て投影光学系ＰＬの視野の範囲内でフィデューシャル板
６を走査することにより、レチクルＲのパターン上の任
意の場所に移動でき、それぞれの場所で個別に合焦点を
判別することができる。

【００２４】また、レチクルＲのパターン面の投影像か
らの光情報は、照明光の光路をさかのぼってパターンの
投影光学系ＰＬに関する共役面に結像する。このとき、
基準面の高さがパターン面と投影光学系ＰＬに関して共
役な位置関係にあればパターン面の投影像はピントが合
った境界の明らかなものとなり、該投影像の反射光によ
る基準面上の第２の投影像もまたピントが合った境界の
明らかなものとなる。

【００２５】ここで、第２の投影像は、当然、開口パタ
ーン６ａと同一形状、同一寸法、同一姿勢であるから、
パターン面の投影像からの光情報は最大限に開口パター
ン６ａに入射して上記検出用の光学系を進み、検出器９
に達して受光量のピークを与える。一方、基準面の高さ
がパターン面の共役面からずれている場合、レチクルＲ
のパターン面の投影像および基準面上の第２の投影像は
ピントがはずれて境界のぼけたものとなる。したがっ
て、第２の投影像が開口パターン６ａに入射することと
なり、検出器９に達する受光量を低下させる。

【００２６】したがって、ウエハステージ制御部ＳＴＧ
によりウエハステージＷＳＴを移動して、投影像をレチ
クルＲのパターン面上に定めた複数の場所に順番に位置
決めし、それぞれの場所で主制御装置Ｃはウエハステー
ジ制御部ＳＴＧにより、検出器９が光量変化を検出する
高さまでウエハステージＷＳＴの高さを調整して、該高
さ情報を次々に蓄積する。こうして得られた高さの分布
情報からウエハステージＷＳＴの最適な傾斜角度が算出
されて、該角度までウエハステージ制御部ＳＴＧにより
ウエハステージＷＳＴの傾斜が修正される。

【００２７】一方、傾斜が調整された後、投影像は再度
レチクルＲのパターン面のほぼ中央に移動され、再度、
フィデューシャル板６が合焦点の高さ（焦点位置）にな
るまでウエハステージ制御部ＳＴＧによりウエハステー
ジＷＳＴの高さを調整・補正する。その後、合焦点の高
さに調整されたフィデューシャル板６を用いて斜入射フ
ォーカスセンサ１１ａ、１１ｂの原点調整が実行され
る。

【００２８】すなわち、フィデューシャル板６における
反射ビーム・スポット高さが原点として記憶され、以
後、ウエハステージＷＳＴ上の任意の場所に投影光学系
ＰＬの視野を走査した際には、斜入射フォーカスセンサ
１１ａ、１１ｂにおける反射ビーム・スポット高さによ
りウエハＷの露光面高さが計測され、該高さが原点高さ
となるように主制御装置Ｃはウエハステージ制御部ＳＴ
ＧによりウエハステージＷＳＴの高さを調整する。

【００２９】次に、本実施形態における投影露光方法
を、図５のフローチャートを参照して説明する。

【００３０】まず、露光を行うにあたって、図５に示す
ように、温度センサＴＳによって測定された投影光学系
ＰＬの温度をレンズ制御装置ＬＣによって観測する（Ｓ
１）。さらに、レンズ制御装置ＬＣによって、その温度
変動がしきい値より大きいか否かが判別される（Ｓ
２）。このときのしきい値は、露光に必要な精度に応じ
て決定され、本実施形態では、露光精度が倍率で約０．
０１μｍ、フォーカスで約０．１μｍとして、温度変動
のしきい値を０．０４℃に設定している。

【００３１】このとき、温度センサＴＳで測定された投
影光学系ＰＬの温度変動がしきい値未満であった場合に
は、レンズ制御装置ＬＣは、投影光学系ＰＬの光学特性
（投影倍率、波面収差、焦点位置または像面湾曲）の誤
差を計測しないとともに、その補正を行わずに露光を実
行するように主制御装置Ｃに要求し、現状態で露光が行
われる（Ｓ３）。

【００３２】また、温度センサＴＳで測定された投影光
学系ＰＬの温度変動がしきい値以上であった場合には、
レンズ制御装置ＬＣは、主制御装置Ｃに投影光学系ＰＬ
の光学特性の誤差を計測実行するように要求する。そし
て、実行要求を受けた主制御装置Ｃは、投影倍率計測系
ＰＭや焦点計測系ＦＭを用いて投影光学系ＰＬの非線形
倍率（投影倍率）、波面収差、焦点位置または像面湾曲
の計測を実行する（Ｓ４）。

【００３３】さらに、計測された投影光学系ＰＬの光学
特性の誤差結果から、主制御装置Ｃにより各光学特性の
誤差の補正を行う（Ｓ５）。すなわち、非線形倍率誤差
においては、投影光学系ＰＬ内の一部のレンズの駆動や
圧力変化等によって補正し、像面湾曲量については、ウ
エハステージ制御部ＳＴＧを介してウエハステージＷＳ
Ｔ内のＺ方向（高さ方向）への駆動機構の動作を制御す
ることにより、計測された補正量位置へ駆動する。ま
た、焦点位置においては、上述した方法によりウエハス
テージ制御部ＳＴＧを介してウエハステージＷＳＴを合
焦点の位置まで移動させて補正を行う。

【００３４】したがって、投影光学系ＰＬにおいて所定
のしきい値以上の温度変動が発生した場合にのみ、実際
の非線形倍率誤差、像面湾曲または焦点位置等を計測
し、さらにその誤差の補正を行うことで、投影光学系Ｐ
Ｌの収差による露光精度悪化を改善することができる。
また、各光学特性の計測を行う工程およびその誤差の補
正を行う工程の２つの工程を、温度変動がしきい値を越
えない場合には省略することができ、スループットの向
上を図ることができる。さらに、温度−収差変動特性の
測定を必要としないため、調整作業工程の負担を軽減す
ることができる。そして、この投影露光方法により、レ
チクルＲのパターンをウエハＷに転写する転写工程が施
されるので、パターンの転写精度が向上し、高精度にか
つ高い生産性をもって半導体素子を形成することが可能
になる。

【００３５】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。露光装置の用途としては半導体製造用
の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラ
スプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の
露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置
にも広く適用できる。

【００３６】本実施形態において、露光装置の光源は、
ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキ
シマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１
９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）又はそれより波
長が短い光源であってもよい。投影光学系の倍率は縮小
系のみならず等倍および拡大系のいずれでもいい。

【００３７】投影光学系としては、エキシマレーザなど
の遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの
遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用
いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（レチ
クルも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を
用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器か
らなる電子光学系を用いればいい。なお、電子線が通過
する光路は真空状態にすることはいうまでもない。

【００３８】ウエハステージやレチクルステージにリニ
アモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用
いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型および
ローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型
のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに
沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガ
イドレスタイプでもいい。

【００３９】ウエハステージの移動により発生する反力
は、（USP5,528,118に記載されているように、）フレー
ム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもいい。
レチクルステージの移動により発生する反力は、（US S
/N 416558に記載されているように、）フレーム部材を
用いて機械的に床（大地）に逃がしてもいい。

【００４０】光源から基板までの間に配置される光学部
材に、露光光に対する透過率の変動が生じると、投影光
学系の像面側の露光領域内で照射ムラが起きる可能性が
ある。その時は、照射ムラの影響を防ぐためにムラセン
サを露光領域内で２次元方向に移動させると共に、往復
移動させればよい。そして、このムラセンサの計測結果
の代表値又は平均値に基づいて露光領域に対する露光光
の露光量制御を行えばよい。

【００４１】以上のように、本願実施例の露光装置は、
本願特許請求の範囲(claims)に挙げられた各構成要素(e
lements)を含む各種サブシステムを、所定の機械的精
度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てる
ことで製造される。これら各種精度を確保するために、
この組立の前後には、各種光学系については光学的精度
を達成するための調整、各種機械系については機械的精
度を達成するための調整、各種電気系については電気的
精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステ
ムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム
相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の
配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組
み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシス
テムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調
整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保され
る。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が
管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

【００４２】半導体デバイスは、デバイスの機能・性能
設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチ
クルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製
作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレ
チクルのパターンをウエハに露光するステップ、デバイ
ス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工
程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製
造される。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の投影露光方法および請求項４記載の投影
露光装置によれば、投影光学系の温度を測定し、該温度
の変動が予め設定したしきい値を越えないときは、温度
変動による投影光学系の光学特性の誤差を補正せずに露
光を行い、変動がしきい値を越えたときは、誤差の補正
を行った後に露光を行うので、投影光学系の温度に対す
る光学的収差の変動特性を予め測定する手間が不要にな
るとともに、変動がしきい値を越えない場合には、補正
を行わないことにより、スループットを向上させること
ができる。また、変動がしきい値を越えた大きな温度変
動に対しては誤差を補正することにより、露光精度を悪
化させることもない。すなわち、投影光学系の収差によ
る露光精度の悪化を防止するとともに、投影光学系の調
整作業負担の改善を図ることができる。

【００４４】請求項２記載の投影露光方法によれば、し
きい値が露光に必要な精度に応じて決定されるので、ス
ループット等を考慮した上で最低限要求される露光精度
を維持することができる。

【００４５】請求項３記載の投影露光方法によれば、光
学特性が、投影倍率、波面収差、焦点位置または像面湾
曲の少なくとも一つであるので、温度変動がしきい値を
越えたときのみに、露光精度に大きな影響があるこれら
の各特性について補正が行われ、高い露光精度を得るこ
とができる。

【００４６】請求項５記載の投影露光方法および請求項
６記載の投影露光装置によれば、投影光学系の温度を測
定し、該温度の変動が予め設定したしきい値を越えない
ときは、温度変動による投影光学系の光学特性の誤差を
計測せず、前記変動がしきい値を越えたときは、前記誤
差を計測するので、投影光学系の温度に対する光学的収
差の変動特性を予め測定する手間が不要となるととも
に、変動がしきい値を越えない場合には計測を行わない
ことにより、スループットを向上させることができる。
また、変動がしきい値を越える大きな温度変動に対して
は、実際の誤差を計測することにより、正確に補正をす
ることができ、露光精度を向上させることができる。

【００４７】請求項７記載のデバイスの製造方法によれ
ば、請求項１、２、３または５のいずれかに記載の投影
露光方法により転写工程が施されるので、半導体デバイ
スや液晶デバイス等のマイクロデバイスにおける転写工
程において転写精度を向上させることができ、高精度に
かつ高い生産性をもって製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る投影露光方法、投影露光装置お
よびデバイスの製造方法の一実施形態における露光装置
を示す概略的な全体構成図であって、特に投影倍率計測
系を示した図である。

【図２】 本発明に係る投影露光方法、投影露光装置お
よびデバイスの製造方法の一実施形態における結像特性
計測用センサ上の開口部形状および結像特性計測用セン
サの構成を示す平面図および断面図である。

【図３】 本発明に係る投影露光方法、投影露光装置お
よびデバイスの製造方法の一実施形態における露光装置
を示す概略的な全体構成図であって、特に焦点計測系を
示した図である。

【図４】 本発明に係る投影露光方法、投影露光装置お
よびデバイスの製造方法の一実施形態におけるフィデュ
ーシャル板を示す平面図である。

【図５】 本発明に係る投影露光方法、投影露光装置お
よびデバイスの製造方法の一実施形態における投影露光
方法を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 露光光源 ２ 照明光学系 ＡＬＧ アライメント制御部 Ｃ 主制御装置（補正機構、計測機構） ＦＭ 焦点計測系（補正機構、計測機構） ＩＬ 露光光 ＬＣ レンズ制御装置（制御機構） ＰＬ 投影光学系 ＰＭ 投影倍率計測系（補正機構、計測機構） Ｒ レチクル（マスク） ＴＳ 温度センサ Ｗ ウエハ（基板）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面にマスク上のパターンを投影光
   学系を介して転写する投影露光方法であって、 前記投影光学系の温度を測定し、該温度の変動が予め設
   定したしきい値を越えないときは、温度変動による投影
   光学系の光学特性の誤差を補正せずに露光を行い、前記
   変動がしきい値を越えたときは、前記誤差の補正を行っ
   た後に露光を行うことを特徴とする投影露光方法。
2. 【請求項２】 前記しきい値は、前記露光に必要な精度
   に応じて決定されることを特徴とする請求項１記載の投
   影露光方法。
3. 【請求項３】 前記光学特性は、投影倍率、波面収差、
   焦点位置または像面湾曲の少なくとも一つであることを
   特徴とする請求項１または２記載の投影露光方法。
4. 【請求項４】 基板表面にマスク上のパターンを投影光
   学系を介して転写する投影露光装置であって、 前記投影光学系の温度を測定する温度センサと、 温度変動による前記投影光学系の光学特性の誤差を計測
   して該誤差を補正する補正機構と、 前記温度センサで測定した温度の変動が予め設定したし
   きい値を越えないときは、前記誤差を補正せずに露光を
   行い、前記変動がしきい値を越えたときは、前記誤差の
   補正を行った後に露光を行うように前記補正機構を制御
   する制御機構とを備えることを特徴とする投影露光装
   置。
5. 【請求項５】 基板表面にマスク上のパターンを投影光
   学系を介して転写する投影露光方法であって、 前記投影光学系の温度を測定し、該温度の変動が予め設
   定したしきい値を越えないときは、温度変動による投影
   光学系の光学特性の誤差を計測せず、前記変動がしきい
   値を越えたときは、前記誤差を計測することを特徴とす
   る投影露光方法。
6. 【請求項６】 基板表面にマスク上のパターンを投影光
   学系を介して転写する投影露光装置であって、 前記投影光学系の温度を測定する温度センサと、 温度変動による前記投影光学系の光学特性の誤差を計測
   する計測機構と、前記温度センサで測定した温度の変動
   が予め設定したしきい値を越えないときは、前記誤差を
   計測せず、前記変動がしきい値を越えたときは、前記誤
   差を計測するように前記計測機構を制御する制御機構と
   を備えることを特徴とする投影露光装置。
7. 【請求項７】 マスクのパターンを感光部材に転写する
   転写工程を経て製造されるデバイスの製造方法であっ
   て、 請求項１、２、３または５のいずれかに記載の投影露光
   方法により前記転写工程が施されることを特徴とするデ
   バイスの製造方法。