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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024141743
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】露光装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241003BHJP
G01J 1/02 20060101ALN20241003BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G01J1/02 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023053550
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】出井 諒
【テーマコード（参考）】
2G065
2H197
【Ｆターム（参考）】
2G065AA03
2G065AB05
2G065AB22
2G065AB23
2G065BA05
2G065BA06
2G065BB14
2G065DA05
2H197AA05
2H197BA07
2H197BA09
2H197BA11
2H197CA03
2H197CA05
2H197CA07
2H197CB16
2H197CC16
2H197CD12
2H197CD13
2H197CD15
2H197CD17
2H197CD18
2H197CD41
2H197DB10
2H197DB11
2H197DB23
2H197DC02
2H197DC12
2H197EA06
2H197EA15
2H197EA17
2H197EA19
2H197EA25
2H197EB17
2H197EB22
2H197EB23
2H197HA03
2H197HA08
2H197HA10
(57)【要約】
【課題】高い露光精度を実現することが可能な露光装置を提供すること。
【解決手段】本露光装置は、光出射部と、マスクステージと、ワークステージと、投影光学系と、センサ機構とを具備する。前記光出射部は、露光光を出射する。前記マスクステージは、露光用マスクを保持する。前記ワークステージは、ワークを保持する。前記投影光学系は、前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する。前記センサ機構は、前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出する。
【選択図】図４
【解決手段】本露光装置は、光出射部と、マスクステージと、ワークステージと、投影光学系と、センサ機構とを具備する。前記光出射部は、露光光を出射する。前記マスクステージは、露光用マスクを保持する。前記ワークステージは、ワークを保持する。前記投影光学系は、前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する。前記センサ機構は、前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
露光光を出射する光出射部と、
露光用マスクを保持するマスクステージと、
ワークを保持するワークステージと、
前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する投影光学系と、
前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出するセンサ機構と
を具備する露光装置。
露光用マスクを保持するマスクステージと、
ワークを保持するワークステージと、
前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する投影光学系と、
前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出するセンサ機構と
を具備する露光装置。
【請求項2】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記反射光の光量、又は前記透過光の光量を検出する
露光装置。
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記反射光の光量、又は前記透過光の光量を検出する
露光装置。
【請求項3】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、
前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上に配置され、前記光出射部から出射された前記露光光の一部を前記露光用マスクに向かって透過させ、前記露光用マスクにより反射される前記反射光を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサと
を有する
露光装置。
前記センサ機構は、
前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上に配置され、前記光出射部から出射された前記露光光の一部を前記露光用マスクに向かって透過させ、前記露光用マスクにより反射される前記反射光を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサと
を有する
露光装置。
【請求項4】
請求項３に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有する
露光装置。
前記センサ機構は、前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有する
露光装置。
【請求項5】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光の一部を前記投影光学系に向かって透過させ、前記露光用マスクを透過した前記透過光の他の一部を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサと
を有する
露光装置。
前記センサ機構は、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光の一部を前記投影光学系に向かって透過させ、前記露光用マスクを透過した前記透過光の他の一部を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサと
を有する
露光装置。
【請求項6】
請求項５に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有する
露光装置。
前記センサ機構は、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有する
露光装置。
【請求項7】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光を前記光路から外れる方向に向かって反射する反射部材と、
前記反射部材により反射された前記透過光が入射する位置に配置される光学センサと、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記反射部材を移動させることが可能な移動機構と
を有する
露光装置。
前記センサ機構は、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光を前記光路から外れる方向に向かって反射する反射部材と、
前記反射部材により反射された前記透過光が入射する位置に配置される光学センサと、
前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記反射部材を移動させることが可能な移動機構と
を有する
露光装置。
【請求項8】
請求項４又は６に記載の露光装置であって、さらに、
前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記ビームスプリッタを移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記ビームスプリッタを移動させる移動制御部を具備する
露光装置。
前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記ビームスプリッタを移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記ビームスプリッタを移動させる移動制御部を具備する
露光装置。
【請求項9】
請求項７に記載の露光装置であって、さらに、
前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記反射部材を移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記反射部材を移動させる移動制御部を具備する
露光装置。
前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記反射部材を移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記反射部材を移動させる移動制御部を具備する
露光装置。
【請求項10】
請求項１に記載の露光装置であって、さらに、
前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて、前記投影光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御部を具備する
露光装置。
前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて、前記投影光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御部を具備する
露光装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の露光装置であって、
前記フォーカス制御部は、前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて前記露光用マスクの開口率を算出し、前記露光用マスクの開口率に基づいて前記投影光学系のフォーカスを制御する
露光装置。
前記フォーカス制御部は、前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて前記露光用マスクの開口率を算出し、前記露光用マスクの開口率に基づいて前記投影光学系のフォーカスを制御する
露光装置。
【請求項12】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記露光用マスクの開口部分の形状及びサイズの少なくとも一方を検出する
露光装置。
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記露光用マスクの開口部分の形状及びサイズの少なくとも一方を検出する
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、投影光学系を含む露光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子、プリント基板、又は液晶基板等のパターンをフォトリソグラフィにより製造する工程において、露光装置が使用される。露光装置は、パターンを形成したマスク（レクチル）と、そのパターンが転写されるワークとが所定の位置関係となるように位置合わせ（アライメント）される。その後、マスクに照射された露光光が、投影光学系によりワークに照射され、ワークにマスクパターンが転写（露光）される。
【0003】
特許文献１には、上記のような露光装置において、マスクとワークとの位置合わせを行うためのアライメントユニット（アライメント顕微鏡ともいう）について開示されている。アライメントユニットによりマスクに形成されたマスクマークと、ワークに形成されたワークマークとが撮影される。撮影されたマスクマーク及びワークマークの各々の画像に基づいて、マスクマーク及びワークマークの各々の位置座標が算出される。両者の位置が予め設定された位置関係になるようにマスクおよびワークの少なくとも一方が移動される。
【0004】
特許文献１に記載の露光装置では、ワークステージの略全面に全反射ミラーもしくはハーフミラーからなる反射部材が埋没される。マスクマークの検出工程時には、反射部材に投影されたマスクマークが、アライメントユニットにより撮影される。
【0005】
特許文献２には、ショット毎に領域が異なる場合でもマスクの透過率を短時間で算出し、光学特性の変動量を正確に補正することを目的とした技術が開示されている。特許文献１に示す露光装置では、ウエハが載置される移動ステージ上に設置されたフォトディテクタの測定結果に基づいて、マスクの透過率が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平８－２３３５２９号公報
【特許文献2】特開２００１－２９７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
近年では、配線パターン等の微細化がますます進み、露光精度のさらなる向上が求められている。
【0008】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高い露光精度を実現することが可能な露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る露光装置は、光出射部と、マスクステージと、ワークステージと、投影光学系と、センサ機構とを具備する。
前記光出射部は、露光光を出射する。
前記マスクステージは、露光用マスクを保持する。
前記ワークステージは、ワークを保持する。
前記投影光学系は、前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する。
前記センサ機構は、前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出する。
前記光出射部は、露光光を出射する。
前記マスクステージは、露光用マスクを保持する。
前記ワークステージは、ワークを保持する。
前記投影光学系は、前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する。
前記センサ機構は、前記露光用マスクにより前記光出射部に向かって反射される反射光、又は前記露光用マスクを透過し前記投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、前記露光用マスクの開口率に関する情報を検出する。
【0010】
この露光装置では、センサ機構により、露光用マスクにより光出射部に向かって反射される反射光、又は露光用マスクを透過し投影光学系に向かって進行する透過光に基づいて、露光用マスクの開口率に関する情報が検出される。検出された開口率に関する情報に基づいて、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0011】
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記反射光の光量、又は前記透過光の光量を検出してもよい。
【0012】
前記センサ機構は、前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上に配置され、前記光出射部から出射された前記露光光の一部を前記露光用マスクに向かって透過させ、前記露光用マスクにより反射される前記反射光を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサとを有してもよい。
【0013】
前記センサ機構は、前記光出射部から前記露光用マスクまでの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有してもよい。
【0014】
前記センサ機構は、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光の一部を前記投影光学系に向かって透過させ、前記露光用マスクを透過した前記透過光の他の一部を前記光路から外れる方向に向かって反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより反射された前記反射光が入射する位置に配置される光学センサとを有してもよい。
【0015】
前記センサ機構は、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構を有してもよい。
【0016】
前記センサ機構は、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上に配置され、前記露光用マスクを透過した前記透過光を前記光路から外れる方向に向かって反射する反射部材と、前記反射部材により反射された前記透過光が入射する位置に配置される光学センサと、前記露光用マスクから前記投影光学系までの前記露光光の光路上の所定の検出位置と、前記露光光の光路から外れた退避位置との間で、前記反射部材を移動させることが可能な移動機構とを有してもよい。
【0017】
前記露光装置は、さらに、前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記ビームスプリッタを移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記ビームスプリッタを移動させる移動制御部を具備してもよい。
【0018】
前記露光装置は、さらに、前記開口率に関する情報の検出工程時に前記検出位置に前記反射部材を移動させ、前記ワークに対する露光工程時に前記退避位置に前記反射部材を移動させる移動制御部を具備してもよい。
【0019】
前記露光装置は、さらに、前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて、前記投影光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御部を具備してもよい。
【0020】
前記フォーカス制御部は、前記センサ機構により検出された前記開口率に関する情報に基づいて前記露光用マスクの開口率を算出し、前記露光用マスクの開口率に基づいて前記投影光学系のフォーカスを制御してもよい。
【0021】
前記センサ機構は、前記開口率に関する情報として、前記露光用マスクの開口部分の形状及びサイズの少なくとも一方を検出してもよい。
【発明の効果】
【0022】
以上のように、本発明によれば、高い露光精度を実現することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係る露光装置の基本的な構成例を示す模式図である。
【図2】アライメント顕微鏡を用いたアライメントマークの検出動作例を説明するための模式図である（マスクマークの検出）。
【図3】アライメント顕微鏡を用いたアライメントマークの検出動作例を説明するための模式図である（ワークマークの検出）。
【図4】開口率センサ機構の具体的な構成例を示す模式図である。
【図5】開口率センサ機構の他の構成例を示す模式図である。
【図6】開口率センサ機構の他の構成例を示す模式図である。
【図7】開口率センサ機構の他の構成例を示す模式図である。
【図8】時間の経過に対する投影光学系のフォーカス位置の変動例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【0025】
［露光装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の基本的な構成例を示す模式図である。
露光装置１は、光出射部２と、マスクステージＭＳと、ワークステージＷＳと、投影光学系３と、アライメント顕微鏡４と、マスクステージ移動機構５と、ワークステージ移動機構６と、投影光学系調整機構７と、顕微鏡移動機構８と、開口率センサ機構９と、モニタ１０と、制御装置１１とを有する。
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の基本的な構成例を示す模式図である。
露光装置１は、光出射部２と、マスクステージＭＳと、ワークステージＷＳと、投影光学系３と、アライメント顕微鏡４と、マスクステージ移動機構５と、ワークステージ移動機構６と、投影光学系調整機構７と、顕微鏡移動機構８と、開口率センサ機構９と、モニタ１０と、制御装置１１とを有する。
【0026】
以下、図１に示すように、光出射部２の光軸方向（露光光ＥＬの出射方向）をＺ方向とし、Ｚ軸の正側を上方側、負側を下方側とする。またＺ方向に直交し、図中の左右に延在する方向をＸ方向とし、Ｘ軸の正側を右側、負側を左側とする。また、Ｚ方向及びＸ方向の各々に直交し、紙面に対して垂直となる奥行方向をＹ方向とし、Ｙ軸の正側を奥側、負側を手前側とする。もちろん、本技術の適用について、露光装置１が配置される向き等が限定される訳ではない。
【0027】
光出射部２は、下方側に向けて露光光ＥＬを出射する。例えば、光出射部２として、ショートアーク型の水銀ランプが用いられる。水銀ランプからは、例えば、波長３６５ｎｍ（ｉ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、４３６ｎｍ（ｇ線）等を含む紫外光が出射される。もちろんこのような構成に限定されず、紫外光とは異なる波長帯域の光を出射するランプが用いられてもよい。その他、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の固体光源が用いられてもよい。
【0028】
マスクステージＭＳは、光出射部２の下方側に配置される。マスクステージＭＳは、露光用マスク（以下、単にマスクと記載する）Ｍを保持する。本実施形態では、光出射部２の光軸方向（Ｚ方向）に直交するように、マスクＭが配置される。マスクＭには、所定のマスクパターンＭＰが形成されている。またマスクＭには、アライメントマーク（マスクマーク）ＭＡＭが形成されている。マスクマークＭＡＭは、マスク・アライメントマークとも呼ばれる。
【0029】
投影光学系３は、光出射部２から出射されマスクＭを透過した露光光ＥＬを、ワークステージＷＳに保持されたワークＷに照射する。これにより、マスクＭに形成されているマスクパターンＭＰの像がワークＷに投影される。投影光学系３は、投影レンズを有する結像光学系として構成される。投影光学系３の詳しい構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0030】
ワークステージＷＳは、ワークＷを保持する。本実施形態では、光出射部２の光軸方向（Ｚ方向）に直交するように、ワークＷが配置される。
【0031】
ワークステージＷＳは、ワークＷが載置される載置面（載置領域）１２を有する。載置面１２に複数の真空吸着孔が形成され、真空吸着によりワークＷが保持される。なお、ワークＷを保持するための具体的な構成や方法は限定されず、任意に設計されてよい。
【0032】
マスクステージ移動機構５は、マスクステージＭＳを、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）の各々において、直線的に移動させる（直動させる）。また、マスクステージ移動機構５は、マスクステージＭＳを、上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向として回転させる。またマスクステージ移動機構５は、マスクステージＭＳを、光出射部２の光軸方向（Ｚ方向）に対してチルトさせる（傾斜させる）。
【0033】
ワークステージ移動機構６は、ワークステージＷＳを、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）の各々において、直線的に移動させる。また、ワークステージ移動機構６は、ワークステージＷＳを、上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向として回転させる。またワークステージ移動機構６は、ワークステージＷＳを、光出射部２の光軸方向（Ｚ方向）に対してチルトさせる。
【0034】
マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６の各々が駆動することで、マスクＭに対するワークＷの相対位置を変動させることが可能である。
【0035】
マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６の具体的な構成は限定されず、例えばステッピングモータ等を使ったリニアステージ等の任意の移動機構や、ギア機構等を使った任意の回転機構等が用いられてよい。
【0036】
例えば、ワークステージＷＳを定盤（プラテン）に配置し、リニアモータにより磁気浮上した状態で移動させる。このような構成を採用することも可能である。この場合、定盤も含めた全体をワークステージと呼び、ワークＷを保持するワークステージＷＳを移動体と呼ぶことも可能である。
【0037】
また、マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６の構成として、マスクステージＭＳに対するワークステージＷＳの相対的な位置関係を変動可能な任意の構成を採用することが可能である。
【0038】
例えば、マスクステージ移動機構５のみが設けられ、マスクステージＭＳのみが移動可能であってもよい。あるいは、ワークステージ移動機構６のみが設けられ、ワークステージＷＳのみが移動可能であってもよい。また、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）の移動については、マスクステージ移動機構５によりマスクステージＭＳが移動される。上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向とする回転、及び光軸方向（Ｚ方向）に対するチルト（傾斜）については、ワークステージ移動機構６によりワークステージＷＳが移動される。このような構成も採用可能である。
【0039】
ワークＷには、アライメントマーク（ワークマーク）ＷＡＭが形成されている。ワークマークＷＡＭは、ワーク・アライメントマークとも呼ばれる。
【0040】
左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向とする回転方向において、マスクＭとワークＷとの位置合わせを行うために、マスクＭに対して３個以上のマスクマークＭＡＭを形成することが望ましい。３個以上のマスクマークＭＡＭに対応して、ワークＷに同数のワークマークＷＡＭが形成される。
【0041】
例えば、上下方向（Ｚ方向）から見た場合に、矩形状となるマスクＭが用いられるとする。この場合、例えば、マスクＭの４隅に、マスクマークＭＡＭが形成される。また上下方向（Ｚ方向）から見た場合に、矩形状となる基板がワークＷとして配置される。マスクＭの４隅に形成されたマスクマークＭＡＭに対応して、ワークＷの４隅にワークマークＷＡＭが形成される。もちろん、このような構成に限定されるわけではない。
【0042】
互いに対応するマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭは、上下方向（Ｚ方向）から見た場合にマスクＭ及びワークＷが所望の位置関係となる場合に、所定の位置関係となるように形成される。本実施形態では、マスクＭ及びワークＷが所望の位置関係となる場合に、互いに対応するマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭが同じ位置となるものとして説明を行う。もちろんそのような設定に限定されず、所定の位置関係として、任意の位置関係が設定されてよい。
【0043】
図１に示すように、ワークステージＷＳの左側の端部には、反射部材１３が接続されて固定される。反射部材１３は、上方側の表面Ｓ１の高さ位置が、載置面１２に載置されたワークＷの上方側の表面Ｓ２の高さ位置と等しくなるように接続され、ワークステージＷＳと一体的に移動する。
【0044】
反射部材１３としては、例えば全反射ミラーやハーフミラー等が用いられる。その他、後に説明するマスクマークＭＡＭの検出工程時において、反射部材１３に投影されるマスクマークＭＡＭを撮影可能であるならば、反射部材１３として任意の構成が採用されてよい。
【0045】
また、反射部材１３は、上方から見た場合に、マスクＭを透過して投影光学系３により照射される露光光ＥＬの照射領域ＩＡ以上の大きさで構成される。典型的には、反射部材１３は、露光光ＥＬの照射領域ＩＡよりも大きいサイズで構成される。すなわち、反射部材１３は、露光光ＥＬの照射領域ＩＡをカバーするサイズで構成される。なお、露光光ＥＬの照射領域ＩＡは、ワークＷの露光工程時において、露光が可能な露光面となる。
【0046】
ワークステージ移動機構６が駆動して、ワークステージＷＳに接続された反射部材１３が、投影光学系３の下方側の露光光ＥＬの光軸上の位置に配置されたとする。その状態で露光光ＥＬが照射されると、反射部材１３により、投影光学系３により照射される露光光ＥＬの全体が反射される。
【0047】
従って、反射部材１３上には、マスクＭの像光が結像し、マスクＭの像の全体が映ることになる。もちろん、反射部材１３上にマスクマークＭＡＭの像も映ることになる。
【0048】
投影光学系調整機構７は、投影光学系３の調整を行う。例えば、投影光学系調整機構７が駆動することで、フォーカス位置の調整、結像倍率の調整、ディストーションの補正等が行われる。例えば、投影光学系３に含まれる投影レンズ等の光学素子の位置の調整、加工、交換等により、投影光学系３の調整を行うことが可能である。投影光学系調整機構７の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0049】
顕微鏡移動機構８は、アライメント顕微鏡４を、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）の各々において、直線的に移動させる。なお、顕微鏡移動機構８により、アライメント顕微鏡４が、上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向として回転可能であってもよい。また顕微鏡移動機構８により、アライメント顕微鏡４が、光出射部２の光軸方向（Ｚ方向）に対してチルト可能であってもよい。
【0050】
顕微鏡移動機構８が駆動することで、アライメント顕微鏡４を、投影光学系３とワークステージＷＳ（ワークＷ）との間の撮影位置（図２及び図３参照）から、図１に示す退避位置までの間で移動させることが可能となる。
【0051】
なお、アライメント顕微鏡４が撮影位置と退避位置との間で移動可能であるのならば、移動可能な方向が制限されていてもよい。例えば、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、及び上下方向（Ｚ方向）の各々における直動のみが可能な構成が採用されてもよい。あるいは、左右方向（Ｘ方向）のみに移動可能な構成が採用されてもよい。
【0052】
顕微鏡移動機構８の具体的な構成は限定されず、例えばステッピングモータ等を使ったリニアステージ等の任意の移動機構や、ギア機構等を使った任意の回転機構等が用いられてよい。
【0053】
開口率センサ機構９は、マスクＭの開口率に関する情報を検出する。図１では、開口率センサ機構９は模式的に図示されており、詳しい構成や動作については後述する。なお、マスクＭの開口率は、マスクＭの開口部分を透過する露光光ＥＬの透過率ともいえる。
【0054】
アライメント顕微鏡４は、マスクＭとワークＷとの位置合わせを行う際に用いられる。アライメント顕微鏡４は、マスクマークＭＡＭの拡大画像、及びワークマークＷＡＭの拡大画像を撮影することが可能である。
【0055】
アライメント顕微鏡４は、おおよその形状が、一方向に延在する柱形状からなり、内部に、ビームスプリッタ１４と、レンズ系１５と、光学センサ１６とを有する。
【0056】
アライメント顕微鏡４の内部において、ビームスプリッタ１４、レンズ系１５、及び光学センサ１６は、光学センサ１６の撮影光軸Ｏを基準として配置される。
【0057】
ビームスプリッタ１４として、入射する光を分割して光学センサ１６に出射することが可能な任意の構成が採用されてよい。例えば、プレート型ビームスプリッタ、ペリクル型ビームスプリッタ、キューブ型ビームスプリッタ等の、様々な構成のビームスプリッタが用いられてよい。
【0058】
レンズ系１５としては、対物レンズ等を含む任意の構成が採用されてよい。例えば、キューブ型ビームスプリッタを用いる場合には、レンズ系１５として収差補正レンズが配置されてもよい。
【0059】
本実施形態では、光学センサ１６として、２次元の画像を撮影可能な撮像デバイス（撮像部）が用いられる。例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサを備えるデジタルカメラを用いることが可能である。これに限定されず、非テレセントリックレンズやテレセントリックレンズ等の結像レンズと上記イメージセンサを組み合わせたデジタルカメラが用いられてもよい。
【0060】
またアライメント顕微鏡４のビームスプリッタ１４の下方側の位置には、照明部１７が配置される。照明部１７は、下方側に向かって非露光光ＮＥＬ（図３参照）を出射する。例えば、照明部１７としてリング照明が用いられ、非露光光ＮＥＬとして可視光が出射される。もちろん、このような構成に限定されるわけではなく、同軸照明法を行う構成が採用されてもよい。
【0061】
制御装置１１は、露光装置１が有する各ブロックの動作を制御する。制御装置１１は、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ等のプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ＨＤＤ等の記憶デバイス等、コンピュータに必要なハードウェアを有する。本実施形態では、不揮発性メモリ等の記憶デバイス等により記憶部１８が構成される。記憶部１８を実現するために、コンピュータ読み取り可能な非一過性の任意の記憶媒体が用いられてよい。
【0062】
制御装置１１のプロセッサが記憶部１８やメモリに記憶されている本技術に係るプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、本技術に係る位置合わせ方法（アライメント方法）、開口率算出方法、フォーカス制御方法を含む露光方法が実行される。
【0063】
例えばＰＣ（Personal Computer）等の任意のコンピュータにより、制御装置１１を実現することが可能である。もちろんＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアが用いられてもよい。
【0064】
本実施形態では、制御装置１１のプロセッサが本技術に係るプログラムを実行することで、機能ブロックとして、顕微鏡移動制御部１９、位置合わせ制御部２０、及びフォーカス制御部２１が実現される。
【0065】
顕微鏡移動制御部１９は、顕微鏡移動機構８を制御して、アライメント顕微鏡４を移動させる。マスクマークＭＡＭの検出工程時、及びワークマークＷＡＭの検出工程時には、アライメント顕微鏡４は、投影光学系３とワークステージＷＳ（ワークＷ）との間の撮影位置に移動される（図２及び図３参照）。ワークＷに対する露光工程時には、図１に示すようにアライメント顕微鏡４は、退避位置に移動される。
【0066】
位置合わせ制御部２０は、アライメント顕微鏡４の光学センサ１６により撮影されたマスクマークＭＡＭの画像及びワークマークＷＡＭの画像に基づいて、マスクマークＭＡＭの位置及びワークマークＷＡＭの位置の各々を検出する。
【0067】
また位置合わせ制御部２０は、検出されたマスクマークＭＡＭの位置、及びワークマークＷＡＭの位置に基づいて、マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６を制御して、マスクＭ及びワークＷが所望の位置関係となるように位置合わせを行う。具体的には、マスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭが互いに同じ位置となるように（所定の位置関係となるように）、マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６が制御される。これによりマスクＭ及びワークＷの位置合わせが可能となる。
【0068】
フォーカス制御部２１は、ワークＷに投影（結像）されるマスクパターンＭＰのフォーカスを制御する。具体的には、フォーカス制御部２１により、ワークＷが、投影光学系３のフォーカス位置に配置されるように、投影光学系調整機構７、マスクステージ移動機構５、及びワークステージ移動機構６が制御される。
【0069】
本実施形態では、フォーカス制御として、投影光学系調整機構７を駆動することによる投影光学系３のフォーカス位置の調整、マスクステージ移動機構５を駆動することによるマスクステージＭＳの上下方向（Ｚ方向）における位置の調整、及びワークステージ移動機構６を駆動することによるワークステージＷＳの上下方向（Ｚ方向）における位置の調整が実行される。もちろん、このような制御に限定されず、任意のフォーカス制御が実行されてよい。
【0070】
例えば、投影光学系３のフォーカス位置の調整、マスクステージＭＳの上下方向（Ｚ方向）における位置の調整、及びワークステージＷＳの上下方向（Ｚ方向）における位置の調整のいずれかのみが実行されてもよい。
【0071】
その他、制御装置１１には、露光に関する様々な制御を実行する機能ブロックが構築されるが、図示は省略している。また、各機能ブロックを実現するために、ＩＣ（集積回路）等の専用のハードウェアが適宜用いられてもよい。
【0072】
マスクＭとワークＷとの位置合わせ、及びフォーカス制御が完了すると、ワークＷに対する露光工程が開始され、光出射部２から露光光ＥＬが出射される。光出射部２から出射された露光光ＥＬは、マスクパターンＭＰが形成されたマスクＭと、投影光学系３とを介して、レジストを塗布したワークＷ上に照射される。これにより、マスクパターンＭＰがワークＷ上に投影されて露光される。
【0073】
図２及び図３は、アライメント顕微鏡４を用いたアライメントマーク（マスクマークＭＡＭ／ワークマークＷＡＭ）の検出動作例を説明するための模式図である。図２は、マスクマークＭＡＭの検出工程を示す模式図である。図３は、ワークマークＷＡＭの検出工程を示す模式図である。
【0074】
まず図２に示すように、マスクステージＭＳにマスクＭが配置される。例えば、制御装置１１により、ロボットアーム等（図示は省略）が駆動され、位置合わせ前の基準位置にマスクＭが配置される。もちろん、オペレータにより、マスクＭが配置されてもよい。
【0075】
また、マスクマークＭＡＭの検出工程時に、投影光学系３により照射される露光光ＥＬの照射領域ＩＡから外れた位置から、照射領域ＩＡに反射部材１３が移動される。
【0076】
本実施形態では、ワークステージ移動機構６が駆動することで、載置面１２が露光光ＥＬの照射領域ＩＡから外れるようにワークステージＷＳが移動され、露光光ＥＬの照射領域ＩＡに反射部材１３が移動される。反射部材１３はワークステージＷＳの載置面１２とは異なる位置に接続されている。ワークステージ移動機構６は、ワークステージＷＳを移動させることで、露光光ＥＬの照射領域ＩＡに反射部材１３を移動させる。
【0077】
図２に示すように、アライメント顕微鏡４が、アライメントマークの撮影位置に移動される。アライメントマークの撮影位置は、投影光学系３とワークステージＷＳ（ワークＷ）との間に設定されている。
【0078】
アライメントマークの撮影位置は、アライメント顕微鏡４のビームスプリッタ１４が、マスクマークＭＡＭに照射された露光光ＥＬの光路上に配置される位置に設定される。言い換えれば、アライメントマークの撮影位置は、アライメント顕微鏡４のビームスプリッタ１４に、マスクマークＭＡＭに照射された露光光ＥＬが入射する位置に設定される。
【0079】
図２に示すように、本実施形態では、ビームスプリッタ１４が、上下方向（Ｚ方向）に延在する露光光ＥＬの光路に対して、交差角度が４５度となるように配置される。具体的には、左上から右下に向かう斜め４５度の方向に平行となるように、ビームスプリッタ１４が配置される。
【0080】
光出射部２から露光光ＥＬが出射されると、マスクマークＭＡＭに照射された露光光ＥＬは、投影光学系３を介して上方側からビームスプリッタ１４に入射する。ビームスプリッタ１４を透過し下方側に進む露光光ＥＬは、反射部材１３により上方側に反射される。
【0081】
上方側に反射された露光光ＥＬは、ビームスプリッタ１４により反射され左右方向（Ｘ方向）に沿って左側に向かって進み、光学センサ１６に入射する。これにより、光学センサ１６により、マスクマークＭＡＭの画像が撮影される。
【0082】
このように本実施形態では、マスクマークＭＡＭに照射された露光光ＥＬの光路上にアライメント顕微鏡４が配置され、反射部材１３により反射された反射光に基づいてマスクマークＭＡＭの画像が撮影される。
【0083】
制御装置１１の位置合わせ制御部２０は、アライメント顕微鏡４の光学センサ１６により撮影されたマスクマークＭＡＭの画像に基づいて、マスクマークＭＡＭの位置を検出する。また、位置合わせ制御部２０は、光学センサ１６により撮影されたマスクマークＭＡＭの画像を取り込み、モニタ１０に表示させることも可能である。オペレータは、モニタ１０に表示されるマスクマークＭＡＭの画像を目視することで、マスクマークＭＡＭの検出を確認することができる。
【0084】
本実施形態では、位置合わせ制御部２０により、マスクマークＭＡＭの中心位置の座標が、マスクマークＭＡＭの位置として検出される。図２に示す例では、円形状からなるマスクマークＭＡＭが検出され、その中心位置の座標が算出される。もちろん、マスクマークＭＡＭの形状や、マスクマークＭＡＭのどの部分の位置をマスクマークＭＡＭの位置として検出するかは限定されず、任意に設定されてよい。
【0085】
マスクマークＭＡＭの位置を検出するために、例えば、画像サイズの換算、文字認識、形状認識、物体のモデル画像を用いたマッチング処理、エッジ検出、射影変換等の任意の画像認識技術が用いられてよい。また、例えばＤＮＮ（Deep Neural Network：深層ニューラルネットワーク）、ＲＮＮ（Recurrent Neural Network：回帰型ニューラルネットワーク）、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network：畳み込みニューラルネットワーク）等を用いた任意の機械学習アルゴリズムが用いられてもよい。なお機械学習アルゴリズムの適用は、本開示内の任意の処理に対して実行されてよい。
【0086】
位置合わせ制御部２０により取得されたマスクマークＭＡＭの画像、及び位置合わせ制御部２０により検出されたマスクマークＭＡＭの位置（中心位置座標）は、記憶部１８に記憶される。
【0087】
図３に示すように、ワークマークＷＡＭの検出工程時には、光出射部２による露光光ＥＬの出射が停止される。そして、ワークステージＷＳの載置面１２にワークＷが載置され、投影光学系３の下方側にワークＷが配置されるように、ワークステージＷＳが移動される。
【0088】
例えば、制御装置１１により、ロボットアーム等（図示は省略）が駆動され、載置面１２にワークＷが配置される。もちろん、オペレータにより、ワークＷが配置されてもよい。
【0089】
アライメント顕微鏡４は移動されず、アライメントマークの撮影位置に配置されたままの状態である。そして、アライメント顕微鏡４の照明部１７により、ワークマークＷＡＭに向かって非露光光ＮＥＬが照射される。ワークマークＷＡＭに照射された非露光光ＮＥＬは、ワークマークＷＡＭにより反射され、ワークマークＷＡＭの上方側に配置されたビームスプリッタ１４に入射する。
【0090】
ビームスプリッタ１４に入射する非露光光ＮＥＬは反射され、左右方向（Ｘ方向）に沿って左側に向かって進み、光学センサ１６に入射する。これにより、光学センサ１６により、ワークマークＷＡＭの画像が撮影される。
【0091】
制御装置１１の位置合わせ制御部２０は、アライメント顕微鏡４の光学センサ１６により撮影されたワークマークＷＡＭの画像に基づいて、ワークマークＷＡＭの位置を検出する。また位置合わせ制御部２０は、光学センサ１６により撮影されたワークマークＷＡＭの画像を取り込み、モニタ１０に表示させることも可能である。これにより、オペレータは、モニタ１０に表示されるワークマークＷＡＭの画像を目視することで、ワークマークＷＡＭの検出を確認することができる。
【0092】
図３に示すように本実施形態では、十字形状からなるワークマークＷＡＭの中心位置の座標が、ワークマークＷＡＭの位置として算出される。もちろん、ワークマークＷＡＭの形状や、ワークマークＷＡＭのどの部分の位置をワークマークＷＡＭの位置として検出するかは限定されず、任意に設定されてよい。例えば、マスクマークＭＡＭと同じ形状で、ワークマークＷＡＭが構成されてもよい。
【0093】
位置合わせ制御部２０により取得されたワークマークＷＡＭの画像、及び位置合わせ制御部２０により検出されたワークマークＷＡＭの位置（中心位置座標）は、記憶部１８に記憶される。
【0094】
位置合わせ制御部２０により、マスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭの位置関係が所定の位置関係となるように、ワークステージＷＳが制御される。本実施形態では、マスクマークＭＡＭの位置（中心位置座標）と、ワークマークＷＡＭの位置（中心位置座標）とが一致するように、マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６が駆動され、マスクＭに対するワークＷの相対位置が制御される。
【0095】
図１～図３では、互いに対応する１組のマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭに対して配置される１個のアライメント顕微鏡４のみが図示されている。複数の組のマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭが形成される場合には、互いに対応する複数の組のマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭの各々に対して、アライメント顕微鏡４を用いて位置合わせが行われる。
【0096】
例えば互いに対応するマスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭの各組に対して１個ずつアライメント顕微鏡４が配置され、マスクマークＭＡＭの画像及びワークマークＷＡＭの画像が撮影される。これに限定されず、マスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭの組数よりも少ない数（例えば１個）のアライメント顕微鏡４により、マスクマークＭＡＭの画像及びワークマークＷＡＭの画像が順次撮影されてもよい。
【0097】
例えば、矩形状のマスクＭの４隅にマスクマークＭＡＭが形成され、矩形状の基板からなるワークＷの４隅にワークマークＷＡＭが形成される。この場合、４つのアライメント顕微鏡４が、マスクマークＭＡＭに照射される露光光ＥＬの光路上の位置であり、対応するワークマークＷＡＭに照射される非露光光ＮＥＬの光路上の位置であるアライメントマークの撮影位置にそれぞれ配置される。
【0098】
制御装置１１の位置合わせ制御部２０により、４個のマスクマークＭＡＭの位置と、４個のワークマークＷＡＭの位置とがそれぞれ検出される。そして、互いに対応する４組のマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとが、それぞれ所定の位置関係となるように、マスクステージ移動機構５及びワークステージ移動機構６が制御される。これにより、左右方向（Ｘ方向）、奥行方向（Ｙ方向）、上下方向（Ｚ方向）を回転軸方向とする回転方向において、マスクＭとワークＷとの位置合わせを行うことが可能となる。
【0099】
マスクＭとワークＷとの位置合わせが完了すると、アライメント顕微鏡４は、図１に示す退避位置に退避される。もちろん、マスクマークＭＡＭの画像及びワークマークＷＡＭの画像の撮影が完了したタイミングや、位置合わせ制御部２０によりマスクマークＭＡＭの位置及びワークマークＷＡＭの位置の検出が完了したタイミング等、他のタイミングでアライメント顕微鏡４が退避位置に退避されてもよい。
【0100】
このように本実施形態では、マスクマークＭＡＭの検出工程時に、露光光ＥＬの照射領域ＩＡに、照射領域ＩＡ以上の大きさを有する反射部材１３が配置される。これにより、露光面（照射領域ＩＡ）の任意の位置にアライメントマーク（マスクマークＭＡＭ／ワークマークＷＡＭ）が配置される場合でも、高い精度で位置合わせが可能となる。
【0101】
すなわち、反射部材１３上のマスクマークＭＡＭが投影される位置にアライメント顕微鏡４を適宜移動させる。これにより、マスクマークＭＡＭ及びワークマークＷＡＭの各々の画像を撮影することが可能となり、アライメントマークの位置合わせが可能となる。この結果、様々なマスクＭ及びワークＷに対して、高い精度で位置合わせを行うことが可能となる。
【0102】
上記の特許文献１に記載の露光装置では、ワークステージの略全面に反射部材が埋没される。すなわち、ワークステージの載置面の全体に、反射部材が設けられる。マスクマークの検出工程は、ワークが配置されず反射部材が上方側に向けて露出する状態で行われる。
【0103】
ワークステージの載置面に反射部材が埋設される構成では、載置面に載置されるワークに対する吸着機能が制限される可能性が高い。例えば、マスクマークの検出工程時におけるマスクマークの撮影への影響が出ないように、真空吸着孔の数や位置等の吸着機構の構成が制限される可能性が高い。また、そもそもミラー部材等から構成される反射部材に対して、真空吸着用の真空吸着孔を形成することも難しい。
【0104】
このように吸着機構の構成が制限されてしまうと、反射部材のサイズが大きくなるほど、ワークを吸着できる部分が減少してしまう。この結果、プリント基板やウエハのような薄いワーク（例えば、厚みが０．０５ｍｍ以下のワーク）は、十分に真空吸着（固定）できず、ワークの平坦度やワークの位置決め精度等の低下により露光精度が低下してしまう。また、アライメント顕微鏡によるマスクマークＭＡＭの検出精度も低下してしまう。
【0105】
また、透光性を有する透明なワークに対しては、露光工程時にワークを透過した露光光が、載置面に設けられた反射部材により多重反射してしまうこともあり得る。この場合、レジストの不要な感光等が発生することにより、露光精度が低下してしまう。またワークマークの検出工程時において、多重反射によりワークマークの撮影精度が低下してしまうこともあり得る。
【0106】
また、ワークステージの載置面に反射部材が埋設される構成では、マスクマークの検出工程時において、ワークの載置面（反射部材）が投影光学系の直下に位置し、露光光が照射さる状態となる。従って、マスクマークの検出工程時に、ワークを交換して載置面に配置するといったことができない。
【0107】
この結果、マスクマークの検出工程の後に、光出射部による露光光の出射を停止させてから、載置面（反射部材）にワークを載置するという工程を順番に行う必要があり、生産性が低くなってしまう。
【0108】
また、ワークステージの載置面に反射部材が埋設される構成では、反射部材の上方側の表面の高さ位置と、ワークの上方側の表面の高さ位置とを等しくすることはできない。従って、マスクマークの検出工程時に、ワークステージをワークの厚み分だけ上方側に移動させて、反射部材に投影されるマスクマークの像のフォーカスを合わせる必要がある。この結果、ワークの厚み分の動作ストロークの精度が求められ、上方側への移動の際の位置ズレが生じた場合、アライメントマークの位置合わせ精度が低下してしまう。
【0109】
本実施形態に係る露光装置１では、ワークステージＷＳの載置面１２とは異なる位置に反射部材１３が設けられ、露光光ＥＬの照射領域ＩＡから外れるように載置面１２を移動させるとともに、露光光ＥＬの照射領域ＩＡに反射部材１３が移動される。
【0110】
この結果、載置面１２に、ワークＷを十分に真空吸着することが可能な吸着機構を構築することが可能となる。例えば、載置面１２の全領域にわたって真空吸着孔を偏りなく形成し、載置面１２の全面にわたってワークＷを吸着するような構成を実現することが可能となる。
【0111】
これにより、薄いワークＷに対しても十分に固定して保持することが可能となり、ワークＷの平坦度や位置決め精度の低下を防止することが可能となる。また透明なワークＷに対して、ワークＷを透過する露光光ＥＬの多重反射等を防止することが可能となる。この結果、種々のワークＷに対して高い露光精度を発揮することが可能となり、高いワーク対応力が発揮される。
【0112】
また本実施形態に係る露光装置１では、マスクマークＭＡＭの検出工程時には、ワークステージＷＳの載置面１２が、露光光ＥＬの照射領域ＩＡから外れた位置に移動される。従って、マスクマークＭＡＭの検出工程時に、ワークＷの交換作業を同時に行うことが可能である。この結果、スループットの向上及びタクトタイムの短縮が可能となり、高い生産性を発揮することが可能である。
【0113】
また本実施形態に係る露光装置１では、図１等に示すように、反射部材１３の上方側の表面Ｓ１の高さ位置と、ワークＷの上方側の表面Ｓ２の高さ位置とが等しくなるように、ワークステージＷＳに対して反射部材１３を接続することが可能である。
【0114】
従って、ワークステージＷＳを水平方向（ＸＹ平面方向）に移動させることで、反射部材１３の表面Ｓ１の高さ位置が、ワークステージＷＳに保持されたワークＷの表面Ｓ２の高さ位置と等しくなるように、反射部材１３を照射領域ＩＡに配置することが可能となる。
【0115】
この結果、例えばマスクマークＭＡＭの検出工程時に、ワークＷの厚み分の上方側への移動を不要とすることが可能となり、高い精度でアライメントマークの位置合わせを行うことが可能となる。
【0116】
また、マスクマークＭＡＭの検出工程時に、反射部材１３の表面Ｓ１の高さ位置を、ワークＷの表面Ｓ２の高さ位置に高精度に一致させるために、ワークステージＷＳを上下方向（Ｚ方向）に沿って移動させる場合でも、調整量（移動量）が少なくて済むので、移動に伴う誤差が少なく、高い精度でアライメントマークの位置合わせを行うことが可能となる。
【0117】
このように本実施形態に係る露光装置１では、マスクマークＭＡＭの検出工程時に、露光光ＥＬの照射領域ＩＡから外れた位置から、照射領域ＩＡに反射部材１３が移動される。これにより、マスクＭとワークＷとの位置合わせ精度を向上させ、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0118】
本技術を適用することで、露光面（照射領域ＩＡ）内における任意のアライメントマークの位置合わせを、ワークＷの平坦度や生産性、露光精度を高く維持した状態で実現することが可能となる。
【0119】
［開口率センサ機構］
図１～図３に示す開口率センサ機構９について説明する。
開口率センサ機構９は、光出射部２により露光光ＥＬが出射された際に、マスクＭにより光出射部２に向かって反射される反射光ＲＬ（図４参照）、又はマスクＭを透過し投影光学系３に向かって進行する透過光ＴＬ（図５参照）に基づいて、マスクＭの開口率に関する情報を検出する。
図１～図３に示す開口率センサ機構９について説明する。
開口率センサ機構９は、光出射部２により露光光ＥＬが出射された際に、マスクＭにより光出射部２に向かって反射される反射光ＲＬ（図４参照）、又はマスクＭを透過し投影光学系３に向かって進行する透過光ＴＬ（図５参照）に基づいて、マスクＭの開口率に関する情報を検出する。
【0120】
開口率に関する情報は、マスクＭの開口率を算出することが可能な任意の情報を含む。例えば、反射光ＲＬの光量（照度）、及び透過光ＴＬの光量（照度）は、開口率に関する情報に含まれる。また、反射光ＲＬ及び透過光ＴＬを撮影することで得られるマスクＭの開口部分の画像も開口率に関する情報に含まれる。また開口部分の画像から得られる開口部分の形状やサイズ等も、開口率に関する情報に含まれる。さらに、本開示では、算出された開口率自体も、開口率に関する情報に含まれるものとする。
【0121】
開口率センサ機構９は、本発明に係るセンサ機構の一実施形態に相当する。
【0122】
図４は、開口率センサ機構９の具体的な構成例を示す模式図である。図４に示す開口率センサ機構９は、ビームスプリッタ２２と、光学センサ２３とを有する。ビームスプリッタ２２は、光出射部２からマスクＭまでの露光光ＥＬの光路上に配置され、光出射部２から出射された露光光ＥＬの一部をマスクＭに向かって透過させ、マスクＭにより反射される反射光ＲＬを光路から外れる方向に向かって反射する。
【0123】
図４に示すように、本実施形態では、ビームスプリッタ２２が、上下方向（Ｚ方向）に延在する露光光ＥＬの光路に対して、交差角度が４５度となるように配置される。具体的には、右上から左下に向かう斜め４５度の方向に平行となるように、ビームスプリッタ２２が配置される。ビームスプリッタ２２の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0124】
光学センサ２３は、ビームスプリッタ２２により反射された反射光ＲＬが入射する位置に配置される。光学センサ２３としては、ビームスプリッタ２２により反射された反射光ＲＬの光量（照度）を測定可能な任意の光量センサ（照度センサ）が用いられる。ＣＣＤセンサやＣＯＭセンサ等の２次元の画像を撮影可能なイメージセンサを、光量センサ（照度センサ）として用いることも可能である。
【0125】
光出射部２から露光光ＥＬが出射されると、ビームスプリッタ２２に対して上方側から露光光ＥＬが入射する。ビームスプリッタ２２を透過した露光光ＥＬのうち、マスクＭの開口部分に照射された露光光ＥＬは、開口部分を透過して投影光学系３に照射される。ビームスプリッタ２２を透過した露光光ＥＬのうち、マスクＭの非開口部分（開口していない部分）に照射された露光光ＥＬは、非開口部分により光出射部２に向かって反射される。
【0126】
マスクＭの非開口部分により反射された反射光ＲＬは、ビームスプリッタ２２により反射され左右方向（Ｘ方向）に沿って右側に向かって進み、光学センサ２３に入射する。これにより、光学センサ２３により、反射光ＲＬの光量を検出することが可能となる。
【0127】
算出された反射光ＲＬの光量は、マスクＭの開口率に関する情報として、制御装置１１のフォーカス制御部２１に出力される。フォーカス制御部２１は、受け取った反射光ＲＬの光量に基づいて、マスクＭの開口率を算出する。
【0128】
本実施形態では、マスクステージＭＳに全透過（開口率１００％）の開口率測定用の全透過マスクを配置した場合の、光学センサ２３による検出結果が、全透過光量（開口率１００％の光量）として用いられる。全透過マスクの具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。
【0129】
また、マスクステージＭＳに全反射（開口率０％）の開口率測定用の全反射マスクを配置した場合の、光学センサ２３による検出結果が、全反射光量（開口率０％の光量）として用いられる。全透過マスクの具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。
【0130】
全透過光量、及び全反射光量を用いて、以下の式により、マスクＭの反射率を算出することが可能である。
マスクＭの反射率＝（反射光ＲＬの光量－全透過光量）／（全反射光量－全透過光量）
マスクＭの反射率＝（反射光ＲＬの光量－全透過光量）／（全反射光量－全透過光量）
【0131】
算出されたマスクＭの反射率を用いて、以下の式により、マスクＭの開口率を算出することが可能である。
マスクＭの開口率＝１－（マスクＭの反射率）
マスクＭの開口率＝１－（マスクＭの反射率）
【0132】
なお、上記の式では、マスクＭの反射率及び開口率が、０以上１以下の範囲で算出されている。各式において、右辺に１００を乗算することで、マスクＭの反射率及び開口率を、パーセントで算出することが可能である
【0133】
全透過光量、及び全反射光量を用いることで、マスクパターンＭＰのレイアウトが分からない状態であっても、マスクＭの開口率を算出することが可能である。
【0134】
なお、反射光ＲＬの光量に基づいてマスクＭの開口率を算出する方法（アルゴリズム）として、他の任意の方法が用いられてもよい。例えばキャリブレーション等により、反射光ＲＬの光量と、マスクＭの開口率との相関関係を示す関数やテーブル等が設定されてもよい。設定された相関関係に従って、測定された反射光ＲＬの光量からマスクＭの開口率が算出されてもよい。
【0135】
図５は、開口率センサ機構９の他の構成例を示す模式図である。図５に示す開口率センサ機構９では、マスクＭから投影光学系３までの露光光ＥＬの光路上に、ビームスプリッタ２４が配置される。ビームスプリッタ２４は、マスクＭを透過した透過光ＴＬの一部（光線Ｌ１）を投影光学系３に向かって透過させ、マスクＭを透過した透過光ＴＬの他の一部（光線Ｌ２）を光路から外れる方向に向かって反射する。
【0136】
図５に示すように、ビームスプリッタ２４は、上下方向（Ｚ方向）に延在する露光光ＥＬの光路に対して、交差角度が４５度となるように配置される。具体的には、右上から左下に向かう斜め４５度の方向に平行となるように、ビームスプリッタ２４が配置される。ビームスプリッタ２４の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0137】
ビームスプリッタ２４により反射された透過光ＴＬ（光線Ｌ２）が入射する位置には、光学センサ２５が配置される。光学センサ２５としては、ビームスプリッタ２４により反射された透過光ＴＬ（光線Ｌ２）の光量を測定可能な任意の光量センサが用いられる。ＣＣＤセンサやＣＯＭセンサ等の２次元の画像を撮影可能なイメージセンサを、光量センサとして用いることも可能である。
【0138】
光学センサ２５により、マスクＭを透過した透過光ＴＬの光量を検出することが可能である。
【0139】
算出された透過光ＴＬの光量は、マスクＭの開口率に関する情報として、制御装置１１のフォーカス制御部２１に出力される。フォーカス制御部２１は、受け取った透過光ＴＬの光量に基づいて、マスクＭの開口率を算出する。
【0140】
本実施形態においても、マスクステージＭＳに全透過（開口率１００％）の開口率測定用の全透過マスクを配置した場合の、光学センサ２５による検出結果が、全透過光量（開口率１００％の光量）として用いられる。
【0141】
また、マスクステージＭＳに全反射（開口率０％）の開口率測定用の全反射マスクを配置した場合の、光学センサ２５による検出結果が、全反射光量（開口率０％の光量）として用いられる。
【0142】
全透過光量、及び全反射光量を用いて、以下の式により、マスクＭの開口率を算出することが可能である。
マスクＭの開口率＝（透過光ＴＬの光量－全反射光量）／（全透過光量－全反射光量）
マスクＭの開口率＝（透過光ＴＬの光量－全反射光量）／（全透過光量－全反射光量）
【0143】
なお、上記の式では、マスクＭの開口率が、０以上１以下の範囲で算出されている。各式において、右辺に１００を乗算することで、マスクＭの反射率及び開口率を、パーセントで算出することが可能である
【0144】
全透過光量、及び全反射光量を用いることで、マスクパターンＭＰのレイアウトが分からない状態であっても、マスクＭの開口率を算出することが可能である。
【0145】
なお、反射光ＲＬの光量に基づいてマスクＭの開口率を算出する方法（アルゴリズム）として、他の任意の方法が用いられてもよい。例えばキャリブレーション等により、透過光ＴＬの光量と、マスクＭの開口率との相関関係を示す関数やテーブル等が設定されてもよい。設定された相関関係に従って、測定された透過光ＴＬの光量からマスクＭの開口率が算出されてもよい。
【0146】
マスクＭと投影光学系３との間の空間が大きいと、投影光学系３の分解能を上げるために開口数を大きくする必要があり、開口数を大きくするためには径の大きな投影光学系３が必要となる。この結果、レンズ作製が難しくなり、また装置の大型化の要因ともなり得る。このような観点に着目すれば、図４に示すようなビームスプリッタ２２を光出射部２とマスクＭとの間に配置する構成の方が、図５に示すような構成よりも有利な構成といえる。
【0147】
【0148】
【0149】
ビームスプリッタ移動機構２７は、光出射部２からマスクＭまでの露光光ＥＬの光路上の所定の検出位置と、露光光ＥＬの光路から外れた退避位置との間で、ビームスプリッタ２２を移動させることが可能である。
【0150】
図６に示すように、所定の検出位置は、光出射部２から出射された露光光ＥＬの一部をマスクＭに向かって透過させ、マスクＭにより反射される反射光ＲＬを光路から外れる方向に向かって反射することが可能な位置である。
【0151】
図７に示すように、退避位置は、光出射部２からマスクＭに向かって出射される露光光ＥＬの光路から外れた位置であり、露光光ＥＬの進行を遮らない位置である。
【0152】
ビームスプリッタ移動機構２７の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0153】
また図６及び図７に示す例では、制御装置１１に機能ブロックとして、ビームスプリッタ移動制御部２８が構成される。ビームスプリッタ移動制御部２８は、開口率に関する情報の検出工程時、すなわち反射光ＲＬの光量の検出時に、図６に示す検出位置にビームスプリッタ２２を移動させ、ワークＷに対する露光工程時に図７に示す退避位置にビームスプリッタ２２を移動させる。
【0154】
図５に示す構成に対して、ビームスプリッタ移動機構が構築されてもよい。すなわち、マスクＭから投影光学系３までの露光光ＥＬの光路上の所定の検出位置と、露光光ＥＬの光路から外れた退避位置との間で、ビームスプリッタ２４が移動可能であってもよい。
【0155】
所定の検出位置は、マスクＭを透過した透過光ＴＬの一部（光線Ｌ１）を投影光学系３に向かって透過させ、マスクＭを透過した透過光ＴＬの他の一部（光線Ｌ２）を光路から外れる方向に向かって反射することが可能な位置である。退避位置は、マスクＭから投影光学系３に向かって出射される透過光ＴＬの光路から外れた位置であり、透過光ＴＬの進行を遮らない位置である。
【0156】
制御装置１１には機能ブロックとして、ビームスプリッタ移動制御部が構成される。ビームスプリッタ移動制御部は、開口率に関する情報の検出工程時、すなわち透過光ＴＬの光量の検出時に検出位置にビームスプリッタ２４を移動させ、ワークＷに対する露光工程時に退避位置にビームスプリッタ２４を移動させる。
【0157】
また、図５に示す構成に対して、ビームスプリッタ移動機構が構築される場合、ビームスプリッタ２４の位置に、光学センサ２５に向けて透過光ＴＬを反射する任意の反射部材を配置することが可能である。すなわち、マスクＭから投影光学系３までの露光光ＥＬの光路上に配置され、マスクＭを透過した透過光ＴＬを光路から外れる方向に向かって反射することが可能な任意の反射部材を用いることが可能である。
【0158】
例えば、全反射ミラー等の、マスクＭを透過した透過光ＴＬを全反射する部材が用いられてもよい。なお、本開示において、反射部材は、入射する光の少なくとも一部を反射する部材であり、ビームスプリッタ２４も含む概念である。
【0159】
光学センサ２５は、反射部材により反射された透過光ＴＬが入射する位置に配置される。反射部材を移動可能な移動機構により、マスクＭから投影光学系３までの露光光ＥＬの光路上の所定の検出位置と、露光光ＥＬの光路から外れた退避位置との間で、反射部材が移動される。
【0160】
制御装置１１には、機能ブロックとして、反射部材の移動を制御する移動制御部が構成される。当該移動制御部は、開口率に関する情報の検出工程時、すなわち透過光ＴＬの光量の検出時に検出位置に反射部材を移動させ、ワークＷに対する露光工程時に退避位置に反射部材を移動させる。
【0161】
図４及び図５に示すようなビームスプリッタ２２（２４）を固定させる構成では、露光工程時に、リアルタイムでマスクＭの開口率を算出することが可能となる。また、ビームスプリッタ移動機構２７が設けられないので、装置の小型化に有利である。
【0162】
図６及び図７に示すようなビームスプリッタ移動機構２７が設けられる構成では、露光工程時において、ビームスプリッタ２２（２４）による露光光ＥＬの損失を避けることが可能である。また、ビームスプリッタ２２、ビームスプリッタ２４を含む反射部材の経年劣化の進行を抑制することが可能となる。
【0163】
ビームスプリッタ移動機構２７は、本発明に係る、ビームスプリッタを移動させることが可能な移動機構の一実施形態に相当する。他の反射部材が用いられる場合は、本発明に係る、反射部材を移動させることが可能な移動機構の一実施形態に相当する。
【0164】
ビームスプリッタ移動制御部２８は、本発明に係る、ビームスプリッタを移動させる移動制御部の一実施形態に相当する。他の反射部材が用いられる場合は、本発明に係る、反射部材を移動させる移動制御部の一実施形態に相当する。
【0165】
フォーカス制御部２１は、算出されたマスクＭの開口率に基づいて、フォーカス制御を実行する。フォーカス制御部２１は、本発明に係る、センサ機構により検出された開口率に関する情報に基づいて、投影光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御部の一実施形態に相当する。
【0166】
図８は、時間の経過に対する投影光学系３のフォーカス位置の変動例を示すグラフである。
【0167】
投影光学系３に露光光ＥＬが入射すると、時間の経過とともに、熱（温度）の影響により結像性能が変動する。すなわち、時間の経過とともの投影光学系３のフォーカス位置が変動する。図８に示すように、マスクＭの開口率が０％の場合は、投影光学系３に露光光ＥＬは入射しないので、フォーカス位置の変動は発生しない。
【0168】
マスクＭの開口率が１００％の場合は、熱の影響が最も大きくなり、フォーカス位置の変動も最も大きくなる。図８に示すように、マスクＭの開口率に応じて、時間経過に対するフォーカス位置の変動量は変化する。例えば、図８に示すように、時間経過に対するフォーカス位置の変動量が、ほぼリニアに変化する場合も多い。
【0169】
すなわち、マスクＭの開口率が５０％の場合は、開口率１００％の場合に発生するフォーカス位置の変動量の５０％の大きさで、フォーカス位置が変動する。開口率が２５％の場合は、開口率１００％の場合に発生するフォーカス位置の変動量の２５％の大きさで、フォーカス位置が変動する。
【0170】
もちろん、マスクＭの開口率に対するフォーカス位置の変動の態様が、図８に示すような態様となる場合に限定されるわけではなく、さらに複雑な態様でフォーカス位置が変動する場合もあり得る。いずれの場合でも、マスクＭの開口率と投影光学系３のフォーカス位置の変動量との間には、相関性が存在する。当該相関性に基づいて、フォーカス制御を実行することが可能である。
【0171】
すなわち、フォーカス位置の変動に対応して、ワークＷが投影光学系３のフォーカス位置に配置されるように、投影光学系調整機構７、マスクステージ移動機構５、及びワークステージ移動機構６が制御される。これにより、精度の高いフォーカス制御を実現することが可能となり、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0172】
［露光工程に対するフォーカス制御の動作例］
所定のマスクＭを用いて複数のワークＷに対して露光を行う際のフォーカス制御の動作例について説明する。
所定のマスクＭを用いて複数のワークＷに対して露光を行う際のフォーカス制御の動作例について説明する。
【0173】
まず、マスクステージＭＳに全透過マスクが配置され、全透過光量が算出される。算出された全透過光量は、記憶部１８に記憶される。次に、マスクステージＭＳに全反射マスクが配置され、全反射光量が算出される。算出された全反射光量は、記憶部１８に記憶される。
【0174】
マスクステージＭＳにマスクＭが配置され、全透過光量及び全反射光量を用いて、マスクＭの開口率が算出される。算出されたマスクＭの開口率に基づいて、フォーカス制御が実行され、露光工程が実行される。
【0175】
ワークＷに対して連続的に露光を行う上で、時間経過に応じた投影光学系３のフォーカス位置の変動を補正するように、フォーカス制御を行う。これにより、各ワークＷに対して、高精度の露光を実行することが可能となる。
【0176】
同じマスクＭを用いて、同じ条件で露光工程を行う場合には、最初のワークＷに対する露光工程時に算出されたマスクＭの開口率が、その後も使用することが可能である。マスクＭの変更、光出射部２の光量の変更等、露光条件が変更されるとする。この場合には、露光条件が変更されるたびに、全透過光量及び全反射光量の算出工程が実行され、マスクＭの開口率が算出される。これにより、高精度の露光を実現することが可能となる。
【0177】
もちろん、このような動作に限定されるわけではない。同じ露光条件で連続的に露光が行われる場合において、所定のタイミングで定期的にマスクＭの開口率が算出されてもよい。
【0178】
以上、本実施形態に係る露光装置１では、開口率センサ機構９により、マスクＭにより光出射部２に向かって反射される反射光ＲＬ、又はマスクＭを透過し投影光学系３に向かって進行する透過光ＴＬに基づいて、マスクＭの開口率に関する情報（反射光ＲＬの光量、透過光ＴＬの光量）が検出される。検出された開口率に関する情報に基づいて、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0179】
従来、マスクの開口率の算出する方法としては、露光装置を使用するユーザが予め、外部の専用の測定装置で測定した後、露光装置のマスクステージにマスクをセッティングする方法が用いられていた。この方法では、露光装置と外部の測定装置との間でマスクを搬送する手間や外部の測定装置の空き時間待ちが生じる等の問題がある。
【0180】
本発明では、露光装置１により、マスクＭの開口率を高い精度で算出可能であり、このような問題を解決することが可能である。
【0181】
また、上記の特許文献２に記載の露光装置のように、ウエハが載置される移動ステージ上に設置されたフォトディテクタの測定結果に基づいて、マスクの開口率を算出する方法もある。この方法では、投影光学系を介した光の測定結果が用いられることになる。従って、経年劣化等により投影光学系の透過率が変化すると、マスクの開口率の算出精度が低下してしまう。近年では、配線の微細化・実装密度の高密度化が進んでおり、このようなマスクの開口率の算出精度の低下の影響は無視できない。
【0182】
本発明では、マスクＭの非開口部分により反射される反射光ＲＬ、又はマスクＭの開口部分を透過した透過光ＴＬの光量を、直接的に検出することが可能である。従って、高い精度でマスクＭの開口率を算出することが可能となる。この結果、精度の高いフォーカス制御を実現することが可能となり、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0183】
＜その他の実施形態＞
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【0184】
本発明に係る露光装置を用いて露光を行うことで、所定のパターンが形成された種々の基板を、部品として製造することが可能となる。例えば、部品として、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等を製造することが可能である。
電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性あるいは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性あるいは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【0185】
図４及び図５に示すようなビームスプリッタ２２（２４）において、入射する光に対する透過率及び反射率の割合は、適宜設定されてよい。例えば、ビームスプリッタ２２（２４）を固定させる構成では、露光に用いられる光の光量が大きくなるように、透過率が高く反射率が低い特性となるように、ビームスプリッタ２２（２４）を構成するのが好ましい。例えば、透過率９２％～９９％、反射率１％～８％といった、透過率が非常に高い特性からなるビームスプリッタ２２（２４）が用いられる。
【0186】
例えば、透明基板の両面又は片面に、誘電体等からなる単層膜又は多層膜を適宜コーティングすることで、高透過率及び低反射率の特性を有するビームスプリッタ２２（２４）を作成することが可能である。
【0187】
高透過率及び低反射率の特性を実現させるために、例えば、反射率を２％程度に抑えることが可能な反射防止コートが表面に施されてもよい。その他、ビームスプリッタ２２（２４）の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0188】
透過率５０％反射率５０％のビームスプリッタ
透過率６０％反射率４０％のビームスプリッタ
透過率７０％反射率３０％のビームスプリッタ
透過率８０％反射率２０％のビームスプリッタ
等の、任意の構成を採用することが可能である。なおビームスプリッタをハーフミラーと呼ぶことも可能である。
透過率６０％反射率４０％のビームスプリッタ
透過率７０％反射率３０％のビームスプリッタ
透過率８０％反射率２０％のビームスプリッタ
等の、任意の構成を採用することが可能である。なおビームスプリッタをハーフミラーと呼ぶことも可能である。
【0189】
ビームスプリッタ２２（２４）を配置する角度も限定されない。反射光ＴＬ又は透過光ＴＬを光路から外れる方向に向かって反射可能であるのならば、任意の交差角度が採用されてよい。ビームスプリッタ２２（２４）により反射される反射光ＴＬ又は透過光ＴＬが入射する位置に光学センサ２３（２５）が配置されればよい。
【0190】
一方で、光路に対して交差角度が４５度となるようにビームスプリッタ２２（２４）を配置する構成では、装置設計が容易となる。
【0191】
上下方向（Ｚ方向）に沿って、上方側から見た場合に、マスクＭの全体ではなく、マスクＭの一部の領域と重なるように、ビームスプリッタ２２（２４）が配置されてもよい。例えば、マスクパターンＭＰとして、所定のパターンが周期的に形成されている場合等では、周期単位となる周期パターンの領域に対して、ビームスプリッタ２２（２４）が配置されてもよい。周期パターンに対する反射光ＲＬ又は透過光ＴＬの光量に基づいて、マスクＭの開口率を算出することも可能である。
【0192】
【0193】
上記では、フォーカス制御部２１により、マスクＭの開口率に関する情報（反射光ＲＬの光量、透過光ＴＬの光量）に基づいてマスクＭの開口率が算出され、マスクＭの開口率に基づいて投影光学系３のフォーカス制御が実行される。これに限定されず、マスクＭの開口率に関する情報（反射光ＲＬの光量、透過光ＴＬの光量）を直接的に用いて、フォーカス制御が実行されてもよい。もちろん、マスクＭの反射率に基づいて、フォーカス制御を実行することも可能である。
【0194】
本開示では、反射光ＲＬの光量や透過光ＴＬの光量のみならず、マスクＭの開口率、マスクＭの反射率も、マスクＭの開口率に関する情報に含まれる。従って、これらのパラメータを用いたフォーカス制御は、マスクＭの開口率に関する情報に基づいて投影光学系３のフォーカスを制御するという事項に含まれる。
【0195】
光学センサ２３（２５）として、イメージセンサが用いられる場合、マスクＭの開口率に関する情報として、マスクＭの開口部分の画像から得られる開口部分の形状又はサイズを検出することが可能である。当該開口部分の形状又はサイズに基づいて、マスクＭの開口率を算出することも可能である。算出されたマスクＭの開口率に基づいて、精度の高いフォーカス制御を実現することが可能となり、高い露光精度を実現することが可能となる。
【0196】
開口率に関する情報の検出工程時に、ビームスプリッタ２２（２４）のみならず、光学センサ２３（２５）を含む開口率センサ機構が、光路上に配置されてもよい。ワークＷに対する露光工程時には、開口率センサ機構全体を、光路から外れた退避位置に移動させる。これにより、問題なく露光工程を実行することが可能である。
【0197】
マスクＭの開口率に基づいて、フォーカス制御とは異なる制御が実行されてもよい。例えば、投影光学系３の結像倍率の制御やディストーションの補正等が実行されてもよい。この場合でも、高い精度でマスクＭの開口率を算出することが可能であるので、結像倍率の制御やディストーションの補正等も高い精度で実行することが可能である。
【0198】
各図面を参照して説明した露光装置、制御装置、アライメント顕微鏡、開口率センサ機構、ビームスプリッタ、光学センサ等の各構成、開口率算出シーケンス、フォーカス制御シーケンス等はあくまで一実施形態であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本発明を実施するための他の任意の構成、処理フロー、アルゴリズム等が採用されてよい。
【0199】
本開示において、説明の理解を容易とするために、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が適宜使用されている。一方で、これら「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言を使用する場合と使用しない場合とで、明確な差異が規定されるわけではない。
すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」等を含む概念とする。
例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。
従って、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現される概念が含まれ得る。反対に、「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現された状態について、完全な状態が必ず排除されるというわけではない。
すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」等を含む概念とする。
例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。
従って、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現される概念が含まれ得る。反対に、「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現された状態について、完全な状態が必ず排除されるというわけではない。
【0200】
本開示において、「Ａより大きい」「Ａより小さい」といった「より」を使った表現は、Ａと同等である場合を含む概念と、Ａと同等である場合を含まない概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Ａより大きい」は、Ａと同等は含まない場合に限定されず、「Ａ以上」も含む。また「Ａより小さい」は、「Ａ未満」に限定されず、「Ａ以下」も含む。
本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Ａより大きい」及び「Ａより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Ａより大きい」及び「Ａより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
【0201】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【符号の説明】
【0202】
ＥＬ…露光光
Ｍ…露光用マスク（マスク）
ＭＳ…マスクステージ
ＮＥＬ…非露光光
ＲＬ…反射光
ＴＬ…透過光
Ｗ…ワーク
ＷＳ…ワークステージ
１…露光装置
２…光出射部
３…投影光学系
４…アライメント顕微鏡
５…マスクステージ移動機構
６…ワークステージ移動機構
７…投影光学系調整機構
９…開口率センサ機構
１１…制御装置
１８…記憶部
１９…顕微鏡移動制御部
２０…位置合わせ制御部
２１…フォーカス制御部
２２、２４…ビームスプリッタ
２３、２５…光学センサ
２７…ビームスプリッタ移動機構
２８…ビームスプリッタ移動制御部
Ｍ…露光用マスク（マスク）
ＭＳ…マスクステージ
ＮＥＬ…非露光光
ＲＬ…反射光
ＴＬ…透過光
Ｗ…ワーク
ＷＳ…ワークステージ
１…露光装置
２…光出射部
３…投影光学系
４…アライメント顕微鏡
５…マスクステージ移動機構
６…ワークステージ移動機構
７…投影光学系調整機構
９…開口率センサ機構
１１…制御装置
１８…記憶部
１９…顕微鏡移動制御部
２０…位置合わせ制御部
２１…フォーカス制御部
２２、２４…ビームスプリッタ
２３、２５…光学センサ
２７…ビームスプリッタ移動機構
２８…ビームスプリッタ移動制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】