JP6661270B2 - 露光装置、露光システム、および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、露光システム、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイス製造のリソグラフィ工程において、基板の周辺部（周縁部）にレジスト（感光剤）が残留していると、例えば基板搬送中にレジストが剥離し、半導体デバイスの欠陥の原因となる可能性がある。そこで、このようなレジストの剥離を予め回避するために、基板に対するパターン露光の前に、露光装置（いわゆる周辺露光装置）を用いて基板の周辺部のレジストを露光（周辺露光）し、後の現像工程にてレジストを除去する。しかしながら、半導体デバイスの積層化や基板サイズの大型化などに伴う基板の反り量の増大により、周辺露光の際に基板の位置がデフォーカスする場合がある。そして、デフォーカスした状態では、露光位置にずれが生じたり、露光領域のエッジがぼやけたりするため、精度良く周辺露光を行うことができない。そこで、特許文献１は、周辺露光手段と基板のレジスト塗布面との相対距離の変化を検出し、検出された相対距離に基づいて周辺露光手段のフォーカス方向の駆動を行うことでピント調整を行う周辺露光装置を開示している。

特開平９−２６０２６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている露光装置では、フォーカス方向に基板を移動させるための駆動機構が必要であるため、装置構成が多く、装置コストが増える。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、簡易的な構成で、基板の周辺部における露光位置のずれ等の発生を抑えるの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、基板の周辺部を露光する露光装置であって、基板上に露光光を照射する光学系と、基板を保持して、光学系の光軸に垂直な方向に移動するステージと、ステージの移動動作を制御する制御部と、を備え、
制御部は、光学系からの露光光が基板上の所定位置に照射されるように、光学系の光軸に平行な方向における光学系と基板の周辺部との間の距離に関する距離情報に基づいて、光学系の光軸に垂直な方向にステージを移動させることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、簡易的な構成で、基板の周辺部における露光位置のずれ等の発生を抑えるのに有利な露光装置を提供することができる。

第１実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第１実施形態における周辺露光の際の状態を示す図である。 第１実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第２実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第３実施形態における周辺露光の際の状態を示す図である。 第３実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第４実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。 一実施形態に係る露光システムの構成を示す図である。

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について説明する。本実施形態に係る露光装置は、パターン露光の前に、例えば、ウエハ等の基板の周辺部（周縁部）に付着しているレジスト（感光剤）を、後の現像工程にて除去するために露光する、いわゆる周辺露光装置である。図１は、本実施形態に係る露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１００は、基板保持部１、回転駆動部２および並進駆動部３からなるステージＳと、検出器４と、露光部５と、制御系２０とを有する。なお、図１以下の各図では、鉛直方向に沿ったＺ軸に垂直な平面内で、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交する方向にＹ軸とを取っている。また、基板Ｗは、例えば単結晶シリコン製で、表面にレジストが塗布されている被処理基板である。

基板保持部１は、基板Ｗの裏面の略中心位置を保持する。回転駆動部（回転部）２は、基板保持部１を支持して回転可能である。並進駆動部３は、回転駆動部２を支持して、例えばＸ軸方向に移動可能、すなわち基板保持部１をＸ軸方向に移動可能とする。検出器４は、基板保持部１に保持されている基板Ｗの周辺部の位置、例えば、基板Ｗに予め形成されているノッチまたはオリフラの位置を検出する。露光部５は、不図示の光源と、駆動スリット６と、露光光学系（光学系）１８とを含む。光源は、露光光学系１８に向けて光（例えば紫外線）を照射する。駆動スリット（遮光部材）６は、光源から照射された光を通過させて露光領域を規定する開口を有し、その開口形状（開口幅）を可変とする。露光光学系１８は、駆動スリット６の開口を通過した光を露光光として基板Ｗ上の所定位置に照射（結像）する。

制御系（制御部）２０は、露光装置１００を構成する各要素の動作（基板保持部１の移動動作や駆動スリット６の駆動動作など）の制御や、動作のための演算などを実行するものであり、以下の入力部や制御回路などを含む。第１情報入力部９は、露光量、露光位置または露光幅などの周辺露光の条件に関する情報を外部から受け取る（入力される）。第２情報入力部１２は、露光光学系１８の光軸に平行な方向における、基板保持部１に保持されている基板Ｗと露光光学系１８との間の距離に関する情報（距離情報Ｄ）を外部から受け取る（入力される）。駆動条件演算部８は、第１情報入力部９から取得した露光量に基づいて、周辺露光の際の回転駆動部２の回転速度を算出する。また、駆動条件演算部８は、第１情報入力部９から取得した露光位置に基づいて、周辺露光の際の基板ＷのＸ軸方向の位置を算出する。なお、駆動条件演算部８は、検出器４による検出で求められたＸＹ平面内の基板Ｗの中心位置のずれを調整するように、基板ＷのＸ軸方向の位置を算出してもよい。また、駆動条件演算部８は、検出器４が検出した、ノッチまたはオリフラなどの基板Ｗの方位角方向の基準となる位置に基づいて、基板保持部１に保持されている基板Ｗの方位角θを求める。さらに、駆動条件演算部８は、第２情報入力部９から取得した距離情報Ｄに基づいて、並進駆動部３のＸ軸方向の位置を算出する。駆動スリット条件演算部１０は、第１情報入力部９から取得した露光幅に基づいて、駆動スリット６に設定する開口幅を算出する。Ｘθ制御部７は、駆動条件演算部８にて決定されたＸ軸方向の位置に基板Ｗが位置するような移動量（駆動量）で回転駆動部２を駆動させる。駆動スリット開口幅制御部１１は、駆動スリット条件演算部１０にて決定された開口幅になるように、駆動スリット６を駆動させる。

次に、露光装置１００の動作について説明する。Ｘθ制御部７が回転駆動部２を所望の回転速度で回転させながら露光部５が基板Ｗの周辺部の一部に露光光を照射することで、露光装置１００は、設定された露光位置または露光幅で基板Ｗの全周辺部を露光することができる。しかしながら、基板Ｗの形状が平坦でなく、特に周辺部が反っている場合や厚みにムラがある場合には、なんら対策を取らずに周辺露光を行うと、以下のような不都合が生じる可能性がある。

図２は、周辺部が鉛直方向下側に向かって反った基板Ｗを周辺露光するときの露光装置１００の状態を示す概略断面図である。このうち、図２（ａ）は、基板Ｗの位置をオフセットさせる前の状態を示している。基板Ｗが反っていると、基板Ｗ上の露光される面は、図中、二点鎖線で示される理想的な結像面１５からデフォーカスする。一般的な周辺露光装置は、露光光学系の主光線１３が理想的な結像面１５に対して垂直となるように、言い換えれば、露光光学系の光軸と平行となるように設計される。しかしながら、実際には、露光光学系の主光線は、製造誤差や組立誤差などに起因して、理想的な結像面１５に対して垂直になっておらず、例えば、図中、主光線１４で示すように、軸上の主光線と軸外の主光線とが同じ方向に傾く。したがって、本実施形態を適用せずに、主光線が傾いた状態で基板Ｗを周辺露光した場合には、理想的な露光位置１６に対して、デフォーカス量と主光線の傾き量とで決まる量Δｐだけずれた位置１７に露光される。そこで、本実施形態では、露光装置１００は、基板Ｗの位置（基板Ｗに対する露光位置）を調整してから、すなわち、露光位置のズレ量Δｐだけ基板Ｗの位置を以下のようにオフセットさせてから、周辺露光を行う。

図３は、本実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。まず、第２情報入力部１２は、基板保持部１に保持されている基板Ｗと露光光学系１８との間の距離に関する距離情報Ｄを取得する（ステップＳ１０１）。ここで、距離情報Ｄは、基板Ｗの反り量および厚みのうち少なくとも１つを含み、基板Ｗが基板保持部１に保持される前に、不図示の計測装置（計測部）を用いて予め計測される。なお、この計測装置は、露光装置１００の構成要素に含まれるものでも含まれないものでも構わない。例えば、露光装置１００は、その内部に、基板保持部１に保持されている基板Ｗと露光光学系１８との間の距離を計測する計測装置を設置し、この計測装置が計測した結果が第２情報入力部１２に直接的に入力されるものとしてもよい。なお、この計測装置としては、検出器４と併用することもあり得る。この構成によれば、例えば、基板保持部１に保持されている基板Ｗが重力によってたわみ、基板Ｗと露光光学系１８との間の距離が変化する場合でも、第２情報入力部１２は、可能な限り正確な距離情報Ｄを取得することができる。なお、距離情報Ｄを取得するタイミング（ステップＳ１０１を実行するタイミング）は、基板Ｗごとであってもよいし、複数の基板Ｗを含むロットごとであってもよいし、または、プロセスごとであってもよい。

次に、駆動条件演算部８は、露光光学系１８の主光線１４の傾き量を取得する（ステップＳ１０２）。ここで、主光線１４の傾き量は、理想的な主光線１３（露光光学系１８の光軸）に対する軸上または軸外の主光線の傾き量であり、テレセン度ともいう。テレセン度は、本実施形態でいう主光線１４のように、軸上の主光線と軸外の主光線とが同じ方向に平行に傾く場合の傾き量のみならず、以下の第３実施形態でいう主光線１９のように、露光光学系１８の光軸に対して広がる場合の傾き量（広がり量）も含む。また、主光線１４の傾き量は、例えば、厚さの異なる基板Ｗを周辺露光し、基板Ｗの厚さごとに周辺露光の位置の変化を不図示の検査装置（検査部）が計測することで予め求められる。

次に、駆動条件演算部８は、ステップＳ１０１で得られた距離情報Ｄと、露光光学系１８の主光線１４の傾き量とに基づいて、露光位置のズレ量Δｐを算出する（ステップＳ１０３）。ここで、露光位置のズレ量Δｐは、理想的な結像面１５に対する主光線１４の傾き角度をφ、理想的な結像面１５からの基板Ｗのフォーカス方向（この場合、Ｚ軸方向）の位置のズレ量（デフォーカス量）をｄとすると、Δｐ＝ｄ×ｔａｎφの式で算出される。

次に、駆動条件演算部８は、さらに、露光位置のズレ量Δｐを調整するような、基板ＷのＸ軸方向の位置を算出する（ステップＳ１０４）。次に、Ｘθ制御部７は、並進駆動部３を駆動させて、ステップＳ１０４で決定されたＸ軸方向の位置になるように、回転駆動部２を移動させる（ステップＳ１０５）。このように、回転駆動部２をＸ軸方向にのみ移動させるのは、テレセン度の影響を低減させるためであり、Ｙ軸方向については、すでに位置が合っていることを前提としている。また、Ｘ軸方向というのは一例であり、厳密には基板Ｗの径方向の一方向であればよい。

そして、Ｘθ制御部７が回転駆動部２を駆動させて基板保持部１上の基板Ｗを所望の回転速度で回転させながら、不図示の露光制御部が露光部５に露光光を照射させることで、周辺露光が行われる（ステップＳ１０６）。

図２（ｂ）は、基板Ｗの位置をΔｐだけオフセットさせて周辺露光しているときの状態を示している。このように、基板Ｗが反っていても、基板Ｗの位置をオフセット（オフセット量Δｐ）させることで、所望の位置に周辺露光することができる。また、露光装置１００は、上記のように、基板Ｗの位置をオフセットする際に基板保持部１に保持されている基板Ｗをフォーカス方向（Ｚ軸方向）に移動させるための駆動部を要しない。したがって、露光装置１００を簡易的な構成とすることができる。

以上のように、本実施形態によれば、簡易的な構成で、基板の周辺部における露光位置のずれ等の発生を抑えるのに有利な露光装置を提供することができる。

なお、上記説明では、基板Ｗの周辺部が下側に反ったものを例示したが、露光装置１００は、基板Ｗの周辺部が上側に反ったものにも適用可能である。さらに、基板Ｗ上の露光される面のフォーカス方向の位置が理想的な結像面１５からずれる要因としては、基板Ｗの反りに限らず基板Ｗの厚みも挙げられるから、露光装置１００は、厚みが局所的に変化している基板Ｗに対しても適用可能である。

（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。本実施形態に係る露光装置の特徴は、第１実施形態における距離情報Ｄに換えて基板Ｗの方位角θごとの距離情報Ｄ（θ）とし、方位角θに応じて距離情報Ｄ（θ）ごとの基板Ｗのオフセット量Δｐ（θ）を変更しながら周辺露光を行う点にある。

図４は、本実施形態に係る露光装置２００の構成と、周辺部が鉛直方向下側に向かって反った基板Ｗを周辺露光するときの露光装置２００の状態とを示す概略断面図である。このうち、図４（ａ）は、基板Ｗの方位角がθ１であり、基板Ｗの位置をΔｐ（θ１）だけオフセットさせて周辺露光しているときの状態を示している。図４（ｂ）は、基板Ｗの方位角がθ２であり、基板Ｗの位置をΔｐ（θ２）だけオフセットさせて周辺露光しているときの状態を示している。なお、露光装置２００において、図１および図２に示す第１実施形態に係る露光装置１００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。ここで、方位角θ１のときの基板Ｗの反り量が方位角θ２のときよりも大きい。したがって、距離情報Ｄ（θ１）と距離情報Ｄ（θ２）とは異なることとなり、基板Ｗのオフセット量Δｐ（θ１）がオフセット量Δｐ（θ２）よりも大きくなる。そこで、露光装置２００は、図４（ａ）に示すような場合には、図４（ｂ）に示すような場合に比べて基板Ｗの位置を大きくオフセットさせて周辺露光を行う。また、露光位置をより精度良く調整するには、オフセット量Δｐ（θ）を多数の方位角θで求め、それらを参照して基板Ｗの位置をオフセットさせるのが望ましいが、反り量と反りの方向との変化が少ない基板Ｗであれば、少数の方位角θを参照するものでよい。例えば、オフセット量Δｐ（θ）を、方位角θ＝０°、１８０°ごとに求めてもよいし、θ＝０°、９０°、１８０°、２７０°ごとに求めてもよい。

図５は、本実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。まず、第２情報入力部１２は、基板Ｗの方位角θごとの、基板保持部１に保持されている基板Ｗと露光光学系１８との間の距離に関する距離情報Ｄ（θ）を取得する（ステップＳ２０１）。次に、駆動条件演算部８は、露光光学系１８の主光線１４の傾き量を取得する（ステップＳ２０２）。次に、駆動条件演算部８は、ステップＳ２０１で得られた距離情報Ｄ（θ）と、露光光学系１８の主光線１４の傾き量とに基づいて、基板Ｗの方位角θごとの露光位置のズレ量Δｐ（Δｐ＝ｄ×ｔａｎφ）を算出する（ステップＳ２０３）。次に、駆動条件演算部８は、さらに、基板の方位角θごとの露光位置のズレ量Δｐを調整するような、基板ＷのＸ軸方向の位置を算出する（ステップＳ２０４）。そして、Ｘθ制御部７が回転駆動部２を駆動させて基板Ｗを所望の回転速度で回転させながら、同時に、基板Ｗの方位角θごとにステップＳ２０４で決定されたＸ軸方向の位置になるように並進駆動部３を駆動させつつ、周辺露光が行われる（ステップＳ２０５）。

このように、本実施形態によれば、基板Ｗの方位角θごとに周辺露光の位置を最適化できるので、方位角θに対して反り量と反りの方向とが一定でない非回転対称な反り形状の基板Ｗに対しても、所望の露光位置に周辺露光を行うことができる。

なお、上記の第１および第２実施形態では、露光位置を調整するときに、基板Ｗの位置をＸ軸方向に移動させるものとしたが、露光位置を調整する手段はこれに限らない。例えば、駆動スリット６を、開口幅を維持したまま（駆動スリット６が開口幅を可変とする複数のブレードを含む構成であるならば、複数のブレード間の間隔を一定としたまま）Ｘ軸方向に移動させるものとしてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る露光装置について説明する。本実施形態に係る露光装置の特徴は、第１実施形態でいう距離情報Ｄに応じて駆動スリット（調整部）６の開口幅を変化させた後に、周辺露光を行う点にある。

図６は、本実施形態に係る露光装置３００の構成を示す概略断面図である。図７は、周辺部が鉛直方向下側に向かって反った基板Ｗを周辺露光するときの露光装置３００の状態を示す概略断面図である。このうち、図７（ａ）は、駆動スリット６の開口幅のオフセット前の状態を示している。図７（ｂ）は、駆動スリット６の開口幅のオフセット後の状態を示している。なお、露光装置３００において、図１および図２に示す第１実施形態に係る露光装置１００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。実際の露光光学系の主光線は、上述のとおり、製造誤差や組立誤差などに起因して、理想的な結像面１５に対して垂直になっていない。この状態では、例えば、図７（ａ）に示す主光線１９のように、軸外の主光線が傾いて、言い換えれば、露光光学系１８の光軸に対して広がるように周辺露光の露光幅が変化するので、結果的に所定の露光位置からΔｗだけずれた位置に露光される。そこで、本実施形態では、駆動スリット条件演算部１０が距離情報Ｄに基づいて露光幅のズレ量Δｗを算出し、周辺露光のときに基板Ｗの面での露光幅がΔｗだけオフセットするように、駆動スリット開口幅制御部１１が駆動スリット６の開口幅を制御する。この場合、駆動スリット６の開口幅のオフセット量は、（基板Ｗの面での露光幅のズレ量Δｗ）／（露光光学系１８の倍率β）となる。

図８は、本実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０１は、第１実施形態における図３のステップＳ１０１と同一である。次に、駆動条件演算部８は、露光光学系１８の主光線１９の傾き量（広がり量）を取得する（ステップＳ３０２）。次に、駆動スリット条件演算部１０は、ステップＳ３０１で得られた距離情報Ｄと、露光光学系１８の主光線１９の傾き量とに基づいて、露光幅のズレ量Δｗを算出する（ステップＳ３０３）。ここで、露光幅のズレ量Δｗは、理想的な結像面１５に対する主光線１９の傾き角度をφ、理想的な結像面１５からの基板Ｗのフォーカス方向（この場合、Ｚ軸方向）の位置のズレ量をｄとすると、Δｗ＝ｄ×ｔａｎφ×２の式で算出される。次に、駆動スリット条件演算部１０は、露光幅のズレ量Δｗを調整するような開口幅を算出する（ステップＳ３０４）。次に、駆動スリット開口幅制御部１１は、ステップＳ３０４で決定された開口幅になるように、駆動スリット６を駆動させる（ステップＳ３０５）。そして、Ｘθ制御部７は、回転駆動部２を駆動させて基板保持部１上の基板Ｗを所望の回転速度で回転させながら、周辺露光が行われる（ステップＳ３０６）。

このように、本実施形態によれば、距離情報Ｄに応じて駆動スリット６の開口幅を変化させることでも、図７（ｂ）に示すように所望の位置に周辺露光することができ、結果的に第１実施形態と同様の効果を奏する。

なお、上記説明では、露光幅を調整する手段として、駆動スリット６の開口幅を変化させるものとしたが、例えば、露光光学系１８を構成する光学素子の一部を光軸方向に移動させることで、露光光学系１８の倍率βを変化させるものとしてもよい。また、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、基板Ｗの方位角θごとにズレ量Δｗ（θ）を決定し、駆動スリット６の開口幅Δｗ（θ）／βだけオフセットさせながら周辺露光するものとしてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る露光装置について説明する。本実施形態に係る露光装置の特徴は、第３実施形態を改良し、距離情報Ｄに応じて駆動スリット（調整部）６の開口幅をより複雑に変化させる点にある。

図９は、本実施形態に係る露光装置４００の構成と、周辺部が鉛直方向下側に向かって反った基板Ｗを周辺露光するときの露光装置４００の状態とを示す概略断面図である。なお、露光装置４００において、図１および図２に示す第１実施形態に係る露光装置１００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。ここで、基板Ｗが反っていると、基板Ｗの径方向の位置Ｘ１のデフォーカス量ｄ１と基板Ｗの径方向の位置Ｘ２のデフォーカス量ｄ２とが異なるから、その結果、位置Ｘ１での露光位置のズレ量Δｗ１と位置Ｘ２での露光位置のズレ量Δｗ２とは異なる。そこで、本実施形態では、駆動スリット６は、例えば、Ｘ軸方向に沿って双方から挟み込む形で開口を形成し、それぞれ駆動部の駆動により互いに異なる移動量（駆動量）で移動可能とする複数（本実施形態では２つ）のブレード６ａ、６ｂを含むものとする。そして、露光装置３００は、ブレード６ａのオフセット量（Δｗ１／β）と、ブレード６ｂのオフセット量（Δｗ２／β）とをそれぞれ決定し、ブレード６ａ、６ｂごとにオフセット量を適宜変化させて周辺露光を行う。

図１０は、本実施形態における周辺露光の流れを示すフローチャートである。まず、第２情報入力部１２は、基板保持部１に保持されている基板Ｗと露光光学系１８との間の基板Ｗの径方向の位置Ｘ１、Ｘ２における距離に関する距離情報Ｄを取得する（ステップＳ４０１）。次に、駆動条件演算部８は、露光光学系１８の主光線１９の傾き量を取得する（ステップＳ４０２）。次に、駆動スリット条件演算部１０は、ステップＳ４０１で得られた距離情報Ｄと、露光光学系１８の主光線１９の傾き量とに基づいて、位置Ｘ１での露光位置のズレ量Δｗ１と、位置Ｘ２での露光位置のズレ量Δｗ２とを算出する（ステップＳ４０３）。なお、ここでの露光位置のズレ量Δｗは、Δｗ＝ｄ×ｔａｎφの式で算出される。次に、駆動スリット条件演算部１０は、露光位置のズレ量Δｗを調整するように、各ブレード６ａ、６ｂの位置を算出する（ステップＳ４０４）。次に、駆動スリット開口幅制御部１１は、ステップＳ４０４で算出された位置に各ブレード６ａ、６ｂを駆動させる（ステップＳ４０５）。そして、Ｘθ制御部７は、回転駆動部２を駆動させて基板保持部１上の基板Ｗを所望の回転速度で回転させながら、周辺露光が行われる（ステップＳ４０６）。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏しつつ、特に、基板Ｗが、径方向の位置によってデフォーカス量が異なる形状を有する場合でも、より露光位置を最適化することができる。

（他の実施形態）
上記の各実施形態では、各オフセット量をより正確に算出するために、距離情報Ｄとしての基板Ｗの反り量や厚さを、実際に計測して求められた値としている。これに対して、装置構成のさらなる簡略化や、計測時間の省略による生産性の向上などの観点から、距離情報Ｄに含まれる値を計測する計測器を用いない構成もあり得る。例えば、ステップＳ１０１等において第２情報入力部１２が取得し、以下の工程で用いられる距離情報Ｄを、計測値に換えて、基板Ｗと露光光学系１８との間の距離を大きさに応じて区分する複数の度合いとしてもよい。この度合いとしては、例えば、プロセスに起因して予め認識し得る基板Ｗの反り量が挙げられ、これを「大」、「中」、「小」などと複数に区分されたものとし得る。もし、度合いがそのうちの１つである「大」のときには、駆動条件演算部８や駆動スリット条件演算部１０は、その度合い「大」に応じたオフセット量を決定し、基板保持部１や駆動スリット６をオフセットさせればよい。

また、上記の各実施形態では、露光位置または露光幅のオフセット量は、基板Ｗのデフォーカス量（反り量等）と主光線の傾き量（テレセン度）とによる露光位置のずれを調整するように決定した。しかしながら、オフセット量は、この決定方法に限らず、例えば、デフォーカスによる露光領域の境界のボケ幅を考慮して決定してもよい。ここで、ボケ幅とは、デフォーカスにより、露光光が照射されている領域と露光光が照射されていない領域との境界に生じるぼやけた領域の径方向における幅をいう。ぼやけた領域では、照度が低くなるので、所望の露光位置に対してボケ幅の半分の距離だけずれた位置の領域だけしか所望の露光量で露光されず、露光後の現像の際にレジストが残ることも考えられる。そこで、このようなレジストの残留を回避するために、予めボケ幅の半分の距離だけ露光位置が変化するようにオフセット量を決定することが望ましい。より具体的には、露光光学系１８の開口数ＮＡは、設計値で決まっているので、露光位置のずれを調整する際には、駆動条件演算部８は、予めメモリ等に保存されている露光光学系１８の開口数ＮＡを取得する。ここで、ボケ幅Ｗは、デフォーカス量ｄと露光光学系１８の開口数ＮＡとを乗算した値であり、すなわち、Ｗ＝ｄ×ＮＡの式で算出することができる。そして、その後の周辺露光では、基板ＷのＸ軸方向の位置を、ボケ幅Ｗを１／２とした距離だけ変化させた上で、ぼやけた領域にレジストが残らない程度に照度（露光量）を高くする。これにより、上記の各実施形態に係る露光装置１００等は、露光領域の境界がぼやけていても、所望の露光位置に周辺露光を行うことができる。

（露光システム）
次に、本発明の一実施形態に係る露光システムの構成について説明する。図１１は、本実施形態に係る露光システム５００の構成を示す概略図である。露光システム５００は、例えば、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で使用されるものであり、ステップ・アンド・リピート方式にて、原版Ｒに形成されているパターンの像を基板Ｗ上（基板上）に露光（転写）する投影型露光装置である。

露光システム５００は、照明系９０と、原版ステージ８０と、投影光学系７０と、基板ステージ２１とを含む。照明系９０は、不図示の光源から照射された光を調整して原版Ｒを照明する。原版（レチクル）Ｒは、例えば石英ガラス製であり、基板Ｗ上に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。原版ステージ８０は、原版Ｒを保持してＸ、Ｙの各軸方向に可動である。投影光学系７０は、原版Ｒを通過した光を所定の倍率（例えば１／２）で基板Ｗ上に投影する。基板ステージ２１は、基板Ｗを保持してＸ、Ｙ、Ｚの各軸方向に可動である。

また、露光システム５００は、第１位置合わせ部６００と第２位置合わせ部７００との２種類の位置合わせ部を含む。さらに、露光システム５００は、インラインやＦＯＵＰ等のインターフェース４０から第１位置合わせ部６００へ基板Ｗを搬送する第１搬送機構５０と、第１位置合わせ部６００から第２位置合わせ部７００へ基板Ｗを搬送する第２搬送機構６０とを含む。

第１位置合わせ部６００は、第２位置合わせ部７００が行う位置合わせ（アライメント）の精度よりも粗い精度で基板Ｗの位置を所望の位置に合わせる、いわゆるプリアライメントを行う。特に本実施形態では、第１位置合わせ部６００に、上記各実施形態に係る露光装置（周辺露光装置）を適用し得る。この場合、第１位置合わせ部６００は、画像処理部を含む第１制御部としての制御系２０と、第１駆動部としての回転駆動部２および並進駆動部３と、第１検出部としての検出器４と、露光部５とを含む。ここで、位置合わせ手段としての第１位置合わせ部６００では、制御系２０は、検出器４に基板Ｗの形状を検出させ、検出結果を画像処理し、当該画像処理結果に基づいて回転駆動部２および並進駆動部３に基板Ｗの姿勢を適宜変化させることで所望の位置とする。

第２位置合わせ部７００は、投影光学系７０から射出された露光光が照射される照射領域と、基板Ｗ上に予め設定されているパターン領域（ショット領域）とを合わせるアライメントを行う。具体的には、第２位置合わせ部７００は、第１位置合わせ部６００が行う位置合わせの精度よりも微細な精度で、基板Ｗ上に予め形成されているマーク（アライメントマーク）３１を検出して合わせる。第２位置合わせ部７００は、第２駆動部としての基板ステージ２１に加え、第２制御部２４と、第２検出部２２と、画像処理部２３とを含む。第２検出部２２は、例えばアライメントスコープであり、マーク３１を検出する。第２制御部２４は、マーク３１を第２検出部２２に検出させ、検出結果を画像処理部２３に画像処理させ、当該画像処理結果に基づいて基板ステージ２１に基板Ｗの位置を適宜変化させることで所望の位置とする。

さらに、露光システム５００は、制御部３０を有する。制御部３０は、例えばコンピューターなどで構成され、露光システム５００の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作および調整などを制御し得る。特に、制御部３０は、制御系２０と第２制御部２４とにそれぞれ通信回線を介して電気的に接続され、第１位置合わせ部６００および第２位置合わせ部７００の動作を制御するとともに、各検出結果を受信する。なお、制御部３０は、露光システム５００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、露光システム５００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

露光システム５００は、露光を開始するまでの間に、第１位置合わせ部６００と第２位置合わせ部７００とにおける２つの位置合わせを行う。まず、第１搬送機構５０は、インターフェース４０から搬入された基板Ｗを第１位置合わせ部６００へ搬送し、第１位置合わせ部６００は、当該基板Ｗを対象としてプリアライメントを行う。次に、第２搬送機構６０は、第１位置合わせ部６００にてプリアライメントが完了した基板Ｗを、第２位置合わせ部７００の一構成要素としての基板ステージ２１へ搬送する。次に、第２位置合わせ部７００は、当該基板Ｗを対象としてアライメントを行う。そして、露光システム５００は、アライメントが完了した基板Ｗに対してパターン露光を行う。

このような露光システム５００によれば、第１位置合わせ部６００に上記各実施形態に係る露光装置を適用することから、まず、システム全体を簡易的な構成とすることができる。また、露光システム５００によれば、第１位置合わせ部６００において、基板Ｗの周辺部における露光位置のずれ等の発生を抑え、周辺露光を精度良く実施することができることから、基板Ｗ上に形成されるパターンへの望まない影響を抑えることができる。

（物品の製造方法）
本発明の一実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、液晶表示デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光システムを用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、係る工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。さらに、係る製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態に係る物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１８ 露光光学系
２０ 制御系
１００ 露光装置
Ｓ ステージ

Claims (18)

1. 基板の周辺部を露光する露光装置であって、
   前記基板上に露光光を照射する光学系と、
   前記基板を保持して、前記光学系の光軸に垂直な方向に移動するステージと、
   前記ステージの移動動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記光学系からの前記露光光が前記基板上の所定位置に照射されるように、前記光学系の光軸に平行な方向における前記光学系と前記基板の周辺部との間の距離に関する距離情報に基づいて、前記光学系の光軸に垂直な方向に前記ステージを移動させることを特徴とする露光装置。
2. 前記制御部は、前記距離情報と前記光学系のテレセン度に基づいて前記ステージを移動させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記制御部は、前記距離情報と前記光学系のテレセン度に基づいて算出された、前記光学系の光軸に垂直な方向における理想的な露光位置からのずれ量を調整するように、前記光学系の光軸に垂直な方向に前記ステージを移動させることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記テレセン度は、前記光学系の光軸に対する軸上の主光線の傾き量であることを特徴とする請求項２または３に記載の露光装置。
5. 前記テレセン度は、前記光学系の光軸に対する軸外の主光線の傾き量であることを特徴とする請求項２または３に記載の露光装置。
6. 前記光学系と前記基板の周辺部との間の距離は、前記基板の方位角ごとに異なり、
   前記制御部は、前記基板の方位角ごとに前記ステージの移動量を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
7. 前記距離情報は、前記光学系と前記基板の周辺部との間の距離を計測する計測部によって計測された結果を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
8. 前記距離情報は、前記基板の反り量および前記基板の厚みのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 前記制御部は、さらに前記光学系の開口数に基づいて、前記ステージを移動させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置。
10. 前記ステージは、前記基板を回転させる回転部を有し、
    前記回転部によって前記基板を回転させながら、前記基板の周辺部を露光することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の露光装置。
11. 基板の周辺部を露光する露光装置であって、
    前記基板上に露光光を照射する光学系と、
    前記露光光の一部を遮光する遮光部材を前記光学系の光軸に垂直な方向に駆動する駆動部と、
    前記駆動部の駆動動作を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記光学系からの前記露光光が前記基板上の所定位置に照射されるように、前記光学系の光軸に平行な方向における前記光学系と前記基板の周辺部との距離に関する距離情報に基づいて、前記遮光部材を駆動させることを特徴とする露光装置。
12. 前記制御部は、前記距離情報と前記光学系のテレセン度に基づいて前記遮光部材を駆動させることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
13. 前記テレセン度は、前記光学系の光軸に対する軸上の主光線の傾き量であることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記テレセン度は、前記光学系の光軸に対する軸外の主光線の傾き量であることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
15. 前記遮光部材は、複数のブレードを有し、
    前記駆動部によって駆動される前記複数のブレードの間隔は、一定であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の露光装置。
16. 前記遮光部材は、複数のブレードを有し、
    前記駆動部によって駆動される前記複数のブレードの駆動量は、互いに異なることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の露光装置。
17. 原版のパターンを基板上に露光する露光システムであって、
    請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の露光装置である第１の露光装置と、前記原版のパターンを前記基板上に露光する第２の露光装置を有することを特徴とする露光システム。
18. 請求項１７に記載の露光システムを用いて基板を露光する工程と、
    前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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