露光装置、基準反射板、反射率計測センサの校正方法及びマイクロデバイスの製造方法
【課題】 反射率計測センサの校正を短時間で行うことができる露光装置を提供する。
【解決手段】 マスクＭのパターンを投影光学系ＰＬを介して感光性基板Ｐ上に露光する露光装置において、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサ１９と、前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージＰＳＴ上とは別の位置に配置される基準反射板２６と、必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段２０と、前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段とを備える。
【解決手段】 マスクＭのパターンを投影光学系ＰＬを介して感光性基板Ｐ上に露光する露光装置において、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサ１９と、前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージＰＳＴ上とは別の位置に配置される基準反射板２６と、必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段２０と、前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子などのフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置、該露光装置が備える反射率計測センサの校正に用いられる基準反射板、該基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子及び液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に、マスク（レチクル）のパターンを投影光学系を介してウエハ（ガラスプレート等）上に転写する投影露光装置が用いられる。投影露光装置においては、投影光学系の倍率変動等がパターンの重ね合わせ精度の悪化の要因となるため、投影光学系の高い結像性能（倍率、フォーカス、ディストーション等）を維持した状態で露光を行うことが好ましく、この結像性能に影響を与える装置本体を収納するチャンバ内の大気圧変化、温度変化、露光光の照射状態等を制御する必要がある。
【０００３】
露光光の照射状態等を制御するために、投影光学系への照射量を測定するインテグレータセンサ、照射量センサ、反射率計測センサ等が投影露光装置内に設けられている（例えば、特許文献１参照）。インテグレータセンサは投影露光装置が備える照明光学系内に設けられているハーフミラーにより分割された照明光（露光光）を受光する光電変換素子であり、照明光（露光光）の光強度を検出する。照射量センサは基板ステージ上に搭載された光電変換素子であり、ウエハに対する露光光の照射量を検出する。
【０００４】
反射率計測センサは照明光学系内に設けられており、露光中のウエハの反射率を検出する。ウエハにより反射され投影光学系及びマスクを通過して照明光学系内に逆進した露光光を反射率計測センサにより受光し、その受光光量に基づいてウエハの反射率が算出される。ここで、反射率計測センサにより受光される受光光量に基づいてウエハの反射率を算出するためには、マスクの反射率、透過率、パターン密度等の情報が必要となる。そこで、マスクの反射率を算出するために基板ステージ上に２つの異なる既知の反射率を有する基準反射板を設置し、各基準反射板により反射された反射光を反射率計測センサで受光し、反射率と受光光量の関係を求め、この関係に基づき反射率計測センサの校正を行う。従って、反射率計測センサにより受光された光量に基づいて、露光時にウエハの反射率を正確に求めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、スループットを向上させるため、ウエハやプレートのサイズ、露光フィールドが拡大化しており、特に液晶用の露光装置ではプレートのサイズが１ｍ以上のものや露光フィールドが１００ｍｍ×１００ｍｍ以上のものが開発されている。ここで、反射率計測センサの校正を行う際には、基板ステージ上に設置されている基準反射板を露光光が照射される位置に配置するために基板ステージを移動させなければならないが、プレートサイズ、ひいては基板ステージの大型化に伴い、その移動距離及び移動時間が長くなっている。
【０００７】
また、露光フィールドの拡大化に伴い基準反射板のサイズも大きくなるため、基準反射板を基板ステージ上に設置すること自体が困難となってきた。更に、１つのプレート上に複数のパターンをそれぞれ露光する場合、各パターン毎に反射率計測センサの校正を行う必要があり、各パターン毎に基板ステージを移動させて基準反射板を所定の位置に配置しなければならず、タクトが悪化していた。
【０００８】
この発明の課題は、反射率計測センサの校正を短時間で行うことができる露光装置、該反射率計測センサの校正を行なうための基準反射板、該基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の露光装置は、マスクのパターンを投影光学系を介して外径が５００ｍｍより大きい感光性基板上に露光する露光装置において、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサと、前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板と、必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明の露光装置によれば、拡大化傾向にある感光性基板のサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板が基板ステージ上とは別の位置に配置され、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができるため、基板ステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。
【００１１】
また、この発明の基準反射板は、感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられる基準反射板であって、反射率の異なる少なくとも２つの反射領域を備え、前記感光性基板が載置される基板ステージ上に前記感光性基板と交換可能な形状であることを特徴とする。
【００１２】
この発明の基準反射板によれば、従来の基準反射板のように露光装置内の基板ステージ上に固定されておらず感光性基板と交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。
【００１３】
また、この発明の反射率計測センサの校正方法は、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられる反射率計測センサの校正方法であって、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板を、反射率計測位置に設置する設置工程と、前記設置工程により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された前記校正値を記憶する記憶工程と、前記記憶工程により記憶された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明の反射率計測センサの校正方法によれば、露光を行う前に基板ステージとは別の位置に配置されている基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、露光時に露光パターン毎の反射率計測センサの校正値を算出するために基準反射板を基板ステージ上に設置する必要がない。従って、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、露光装置による露光を高いスループットで行うことができる。
【００１５】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置またはこの発明の反射率計測センサの校正方法により校正された反射率計測センサを備える露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、予め基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができる。従って、露光装置による露光を高いスループットで行うことができ、マイクロデバイスを効率良く得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の露光装置によれば、拡大化傾向にある感光性基板のサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板が基板ステージ上とは別の位置に配置され、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置されるため、基板ステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、露光を行う前に基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００１８】
このように、本発明は、大型感光性基板、特に外径が５００ｍｍより大きい感光性基板に対して露光を行う装置、方法に対して有効である。ここで、基板の外径とは基板の一辺もしくは基板の対角線を示している。
【００１９】
また、この発明の基準反射板によれば、従来の基準反射板のように露光装置内の基板ステージ上に固定されておらず感光性基板と交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。
【００２０】
また、この発明の反射率計測センサの校正方法によれば、露光を行う前に基板ステージとは別の位置に配置されている基準反射板を用いて各パターンにおける反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、露光時に露光パターン毎の反射率計測センサの校正値を算出するために基準反射板を基板ステージ上に設置する必要がない。従って、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、露光装置による露光を高いスループットで行うことができる。
【００２１】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、予め基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができる。従って、露光装置による露光を高いスループットで行うことができ、マイクロデバイスを効率良く得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、この実施の形態にかかる投影露光装置においては、楕円鏡２の第１焦点位置に配置されている高圧水銀ランプ等からなる光源４から射出された光束は、楕円鏡２、ミラー６により反射され、楕円鏡２の第２焦点位置に集光する。楕円鏡２の第２焦点位置に集光した光束は、シャッタ８、図示しないレンズ等を介して、反射率が数％のハーフミラー１０に入射する。
【００２３】
ハーフミラー１０により反射された一部の光束は、インテグレータセンサ１１に入射する。インテグレータセンサ１１は、インテグレータセンサ１１に入射した光束、即ち照明光（露光光）の光強度を検出する。インテグレータセンサ１１は、検出した照明光の光強度を後述する制御部２０に対して出力する。また、ハーフミラー１０を通過した大部分の光束は、コリメートレンズ１２、ブラインド１４によりマスクＭ上の所定の領域を照明する形状に整形されて、ミラー１６に入射する。ミラー１６により反射された光束は、コンデンサレンズ１８により集光されて、マスクＭをほぼ均一に照明する。ここで、マスクＭはマスクステージＭＳＴに載置されており、マスクステージＭＳＴはマスクＭ面に対して水平方向及び垂直方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
マスクＭからの光束は、投影光学系ＰＬに入射し、マスクＭのパターンを外径が５００ｍｍより大きいプレートＰ上に投影露光する。ここで、プレートＰはプレートステージＰＳＴに載置されており、プレートステージＰＳＴはプレートＰ面に対して水平方向及び垂直方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
また、この投影露光装置は、プレートＰにより反射される光の光量を検出する反射率計測センサ１９を備えている。プレートＰにより反射される反射光は、投影光学系ＰＬを介して、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過し、ミラー１６により反射されて、ブラインド１４及びコリメートレンズ１２を通過し、ハーフミラー１０により反射されて、反射率計測センサ１９に入射する。反射率計測センサ１９は、ハーフミラー１０により反射された光束（反射光）の光量を検出し、検出した反射光の光量を制御部２０に対して出力する。
【００２６】
また、この投影露光装置は、投影露光装置とコータ・デベロッパ装置（現像装置及び塗布装置）との間のプレートＰの受け渡しを行うポート部２２、及びプレートステージＰＳＴとポート部２２との間のプレートＰの搬送を行うプレートローダ部２４を備えている。ポート部２２は、プレートローダ部２４により搬送された露光済のプレートを受け取り、コータ・デベロッパ装置に引き渡す。また、コータ・デベロッパ装置から搬送されてきた新たなプレートを受け取り、プレートローダ部２４に引き渡す。プレートローダ部２４は、露光済のプレートをプレートステージＰＳＴ上からポート部２２へ搬送する。また、新たなプレートをポート部２２からプレートステージＰＳＴ上へ搬送する。
【００２７】
また、ポート部２２の上部には基準反射板２６及び基準反射板２６を載置可能なトレイ２８が備えられている。基準反射板２６は、反射率計測センサ１９の校正を行うために用いられ、プレートステージＰＳＴ上のプレートＰと交換可能な形状を有している。即ち、基準反射板２６は、反射率計測センサ１９の校正を行うときのみプレートステージＰＳＴ上に設置され、反射率計測センサ１９の校正を行わないときにはプレートステージＰＳＴとは別の位置（ポート部２２の上部のトレイ２８上）に設置されている。図２は、基準反射板２６の構成を示す図である。図２に示すように、基準反射板２６は反射率の異なる２つの反射領域（高反射領域２６ａ，低反射領域２６ｂ）を備えており、高反射領域２６ａは低反射領域２６ｂよりも高い反射率を有している。また、高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂのそれぞれは最大露光範囲以上の面積を有しており、高反射領域２６ａの反射率及び低反射率領域２６ｂの反射率は後述する記憶部３０に予め記憶されている。
【００２８】
図３は、基準反射板２６の製造方法について説明するための図である。図３（ａ）に示すように、この実施の形態にかかる投影露光装置の最大露光範囲以上の面積を有するガラス等の基板２６ｃを準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、基板２６ｃ上に低反射クロム層２６ｄを形成し、図３（ｃ）に示すように、図２に示す低反射領域２６ｂ上にマスク２６ｅを形成する。次に、図３（ｄ）に示すように、低反射クロム層２６ｄ上にアルミニウム層２６ｆを形成する。マスク２６ｅが形成されている部分にはアルミニウム層が形成されず、マスク２６ｅが形成されていない部分にアルミニウム層２６ｆ、即ち図２に示す高反射領域２６ａが形成される。次に、図３（ｅ）に示すように、マスク２６ｅを取り除き、酸化防止層（二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層）２６ｇを形成する。
【００２９】
この投影露光装置は、基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正等の制御を行う制御部２０を備えている。制御部２０には記憶部３０が接続されており、制御部２０は反射率計測センサ１９から出力されるプレートＰまたは基準反射板２６により反射された反射光の光量、インテグレータセンサ１１から出力された照明光（露光光）の光強度等を記憶部３０に対して出力する。記憶部３０は、制御部２０から出力された反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量、インテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度等を記憶する。
【００３０】
また、制御部２０にはプレートステージ駆動部３２が接続されており、制御部２０はプレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力する。プレートステージ駆動部３２は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、プレートステージＰＳＴを駆動させる。また、制御部２０にはローダ駆動部３４が接続されており、制御部２０はローダ駆動部３４に対して制御信号を出力する。ローダ駆動部３４は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、プレートローダ部２４を駆動させる。また、制御部２０にはトレイ駆動部３６が接続されており、制御部２０はトレイ駆動部３６に対して制御信号を出力する。トレイ駆動部３６は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、トレイ２８を上下方向に移動させる。また、制御部２０には調整機構駆動部３８が接続されており、制御部２０は調整機構駆動部３８に対して制御信号を出力する。調整機構駆動部３８は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、投影光学系ＰＬが備える調整機構（図示せず）を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動、ディストーション等の光学特性の調整を行う。
【００３１】
また、制御部２０にはインテグレータセンサ１１が接続されており、インテグレータセンサ１１は検出した照明光（露光光）の光強度を制御部２０に対して出力する。また、制御部２０には反射率計測センサ１９が接続されており、反射率計測センサ１９は検出した反射光の光量を制御部２０に対して出力する。
【００３２】
反射率計測センサ１９の校正を行う際には、ポート部２２は、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に載置するために、トレイ２８に載置されている基準反射板２６をトレイ２８から受け取り、プレートローダ部２４に引き渡す。プレートローダ部２４は、ポート部２２から受け取った基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に搬送する。プレートステージＰＳＴは、プレートローダ部２４により搬送された基準反射板２６が反射率計測位置、即ち投影光学系ＰＬを介した露光光が照射される位置に設置されるように移動する（設置手段）。
【００３３】
制御部２０は、反射率計測センサ１９により検出される基準反射板２６の高反射領域２６ａにより反射された光の光量及び同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度、反射率計測センサ１９により検出される基準反射板２６の低反射領域２６ｂにより反射された光の光量及び同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度、予め記憶部３０に記憶されている高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂの反射率に基づいて、各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値を算出する（算出手段）。算出された各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値は記憶部３０に記憶される。制御部２０は、算出された各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行う（校正手段）。
【００３４】
即ち、露光時において、制御部２０は、反射率計測センサ１９により検出される反射光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度等に基づいて、予め算出され記憶されている露光パターンの反射率計測センサ１９の校正値を加味してプレートＰの反射率を算出する。そして、算出されたプレートＰの反射率（プレートＰにより反射される反射光）に基づいて、投影光学系ＰＬの倍率変動、フォーカス位置のずれ、ディストーション等を算出し、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動、ディストーション等に基づいて調整機構駆動部３８に対して制御信号を出力する。調整機構駆動部３８は、制御部２０からの制御信号に基づいて、投影光学系ＰＬの光学特性、即ち倍率変動、ディストーション等の調整を行う図示しない調整機構（調整手段）を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の調整を行う。また、算出された投影光学系ＰＬの結像位置とプレートＰの表面との位置のずれ、即ちフォーカス位置のずれは、プレートステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの光軸に沿って移動させることで調整される。なお、投影光学系ＰＬにフォーカス調整機構を設け、このフォーカス調整機構によりフォーカス位置のずれを調整するようにしてもよい。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、第１の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。
【００３６】
まず、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に設置する（ステップＳ１０、設置工程）。具体的には、制御部２０は、トレイ駆動部３６に対して制御信号を出力し、トレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の位置まで下降させ、トレイ２８に載置されている基準反射板２６をポート部２２上に載置させる。次に、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させることによりプレートローダ部２４をポート部２２の位置まで移動させ、ポート部２２に保持されている基準反射板２６をプレートローダ部２４に保持させる。そして、更にローダ駆動部３４を駆動させることにより、基準反射板２６を保持した状態でプレートローダ部２４を基板交換位置まで移動させる。
【００３７】
次に、制御部２０は、プレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力し、プレートステージ駆動部３２を駆動させることによりプレートステージＰＳＴを基板交換位置まで移動させる。なお、プレートステージＰＳＴは予め基板交換位置まで移動させておいてもよい。
【００３８】
次に、プレートローダ部２４に保持されている基準反射板２６をプレートが載置されていないプレートステージＰＳＴ上に載置させる。なお、プレートステージＰＳＴ上にプレートが載置されている場合には、ステップＳ１０の前に予めプレートステージＰＳＴに載置されているプレートを退避させる。
【００３９】
次に、制御部２０は、プレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力し、プレートステージ駆動部３２を駆動させることにより、基準反射板２６を載置しているプレートステージＰＳＴを基板交換位置から露光位置まで移動させる。
【００４０】
次に、基準反射板２６上の所定の４点、例えば図２に示す４点ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４における反射光の光量を反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１１）。反射率計測センサ１９により検出された４点ｍ１〜ｍ４それぞれにおける反射光の光量は、制御部２０に対して出力される。次に、制御部２０は、ステップＳ１１において検出された基準反射板２６上の所定の４点ｍ１〜ｍ４における反射光の光量に基づいて、高反射領域２６ａと低反射領域２６ｂの配置位置を検出する（ステップＳ１２）。即ち、検出された４つの光量を比較し、高い光量が検出される２点ｍ３，ｍ４を含む領域が高反射領域２６ａ、低い光量が検出される２点ｍ１，ｍ２を含む領域が低反射領域２６ｂとして検出される。
【００４１】
次に、反射率計測センサ１９の校正値を算出するためにマスクＭをロードする（ステップＳ１３）。即ち、制御部２０は、図示しないマスクステージ駆動部を駆動させることにより、マスクステージＭＳＴを照明位置からマスク交換位置まで移動させ、マスクＭを受け取り、マスクステージＭＳＴをマスク交換位置から照明位置まで移動させる。次に、制御部２０は、図示しないブラインド駆動部を駆動させることにより、照明光（露光光）がマスクＭ上の所定の領域（反射率計測センサ１９の校正値を算出する領域）を照明する形状となるようにブラインド１４を設定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
次に、反射率計測センサ１９により基準反射板２６により反射される光の光量を計測する。まず、基準反射板２６の高反射領域２６ａを露光光が照射される位置に配置して、高反射領域２６ａにより反射され、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過して、ミラー１６により反射され、ブラインド１４、コリメートレンズ１２を通過して、ハーフミラー１０により反射された光の光量Ｖｈを反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１５）。反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量Ｖｈは、制御部２０に対して出力される。また、反射率計測センサ１９により光量Ｖｈを検出すると同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光（露光光）の光強度Ｐｈも制御部２０に対して出力される。なお、検出精度を向上させるために、反射率計測センサ１９及びインテグレータセンサ１１による検出を複数回行い、その複数回における検出結果の平均値を算出するようにしてもよい。
【００４３】
次に、制御部２０は、ステップＳ１５において検出された反射光の光量Ｖｈ、及びインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｈ（以下、校正パラメータＶｈ，Ｐｈという。）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ１６）。
【００４４】
次に、基準反射板２６の低反射領域２６ｂを露光光が照射される位置に移動して、低反射領域２６ｂにより反射され、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過して、ミラー１６により反射され、ブラインド１４、コリメートレンズ１２を通過して、ハーフミラー１０により反射された光の光量Ｖｌを反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１７）。反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量Ｖｌは、制御部２０に対して出力される。また、反射率計測センサ１９により光量Ｖｌを検出する同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｌも制御部２０に対して出力される。なお、検出精度を向上させるために、反射率計測センサ１９及びインテグレータセンサ１１による検出を複数回行い、その複数回における検出結果の平均値を算出するようにしてもよい。
【００４５】
次に、制御部２０は、ステップＳ１７において検出された反射光の光量Ｖｌ、及びインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｌ（以下、校正パラメータＶｌ，Ｐｌという。）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ１８）。
【００４６】
次に、制御部２０は、ステップＳ１６において記憶された校正パラメータＶｈ，Ｐｈ及びステップＳ１８において記憶された校正パラメータＶｌ，Ｐｌに基づいて、マスクＭの所定の領域における反射率計測センサ１９の校正値を算出する（ステップＳ１９、算出工程）。具体的には、ステップＳ１６において記憶された校正パラメータＶｈ，ＰｈからＶｈ／Ｐｈ（高反射領域２６ａにおける反射光の光量／照明光の光強度）、及びステップＳ１８において記憶された校正パラメータＶｌ，ＰｌからＶｌ／Ｐｌ（低反射領域２６ｂにおける反射光の光量／照明光の光強度）を算出する。算出された反射光の光量／照明光の光強度（Ｖｈ／Ｐｈ、Ｖｌ／Ｐｌ）と、予め記憶部３０に記憶されている高反射領域２６ａの反射率Ｒｈ及び低反射領域２６ｂの反射率Ｒｌとの関係は、図５に示すグラフのように１次の関係となる。ここで、反射率計測センサ１９の校正値は、図５に示すグラフの傾きｋ＝（Ｒｈ−Ｒｌ）／（Ｖｈ／Ｐｈ−Ｖｌ／Ｐｌ）、及び切片（オフセット値）ｍ＝Ｒｈ−（Ｖｈ／Ｐｈ）・ｋとなる。即ち、算出された傾きｋ及びオフセット値ｍは、記憶部３０に記憶されているマスクＭの指定のパターン領域における反射率計測センサ１９の校正値となる。
【００４７】
次に、制御部２０は、ステップＳ１９において算出された反射率計測センサ１９の校正値（傾きｋ、オフセット値ｍ）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ２０、記憶工程）。次に、制御部２０は、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域があるか否か判別する（ステップＳ２１）。マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、ステップＳ１４に戻り、図示しないブラインド駆動部を駆動させ、照明光（露光光）がマスクＭ上の他の領域（反射率計測センサ１９の校正値を算出する領域）を照明する形状となるようにブラインド１４を設定し、ステップＳ１５〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００４８】
一方、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上からアンロードさせる（ステップＳ２２）。具体的には、制御部２０は、ローダ駆動部３４及びプレートステージ駆動部３２を駆動させることにより、プレートローダ部２４及びプレートステージＰＳＴを基板交換位置まで移動させる。次に、プレートステージＰＳＴ上に載置されている基準反射板２６をプレートローダ部２４に保持させて、再びローダ駆動部３４を駆動させることによりプレートローダ部２４をポート部２２の位置まで移動させる。次に、プレートローダ部２４に保持されている基準反射板２６をポート部２２に受け渡し、トレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の位置まで下降させる。次に、ポート部２２に載置されている基準反射板２６をトレイ２８に受け渡し、再びトレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の上部に移動させる。
【００４９】
次に、マスクＭをアンロードする（ステップＳ２３）。即ち、制御部２０は、図示しないマスクステージ駆動部を駆動させることにより、マスクＭを載置しているマスクステージＭＳＴを照明位置からマスク交換位置まで移動させ、マスクＭを退避させる。なお、この実施の形態にかかる投影露光装置を用いてマスクＭとは別のマスクまたはレチクルにより露光を行う場合には、マスクＭとは別のマスクまたはレチクルにおいて、図４のフローチャートに示す動作を行う。即ち、制御部２０は、マスクＭとは別のマスクまたはレチクルの所定の領域における反射率計測センサ１９の校正値を算出し、記憶部３０に記憶させる。
【００５０】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。ここで、プレートＰの反射率Ｒｐは、Ｒｐ＝ｋ・Ｖ／Ｐ＋ｍにより算出される。なお、Ｖはインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度、Ｐは反射率計測センサ１９により検出される反射光の光量、ｋ，ｍは反射率計測センサ１９の校正値（傾き、オフセット値）を示している。
【００５１】
次に、算出されたプレートＰの反射率Ｒｐ及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度Ｖに基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００５２】
この第１の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなくポート部の近傍に配置され、必要に応じてプレートステージ上のプレートが配置される位置に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させるため、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、露光時に基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００５３】
また、この第１の実施の形態にかかる基準反射板によれば、従来の基準反射板のようにプレートステージ上に固定されておらずプレートと交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。また、破損や著しい反射率変化等により基準反射板２６を交換する場合においては、所定期間（設定期間）が経過したときにマスクを照明位置に設置していない状態で基準反射板２６の高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂにより反射される光の光量を反射率計測センサ１９により検出し、高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂの反射率を算出する。算出された高反射領域２６ａまたは低反射領域２６ｂの反射率が所定の範囲内にないと判別された場合には、制御部２０は、例えば図示しない表示部等にその旨を表示する（報知手段）。基準反射板の交換を行う場合には、交換前の基準反射板と交換後の基準反射板の反射率を計測する装置を同一にし、基準反射板の反射率の計測誤差を低減させることにより反射率計測センサの校正を高精度に行うことができる。
【００５４】
なお、この第１の実施の形態においては、反射率の異なる２つの反射領域を有する基準反射板を備えているが、反射率の異なる３つ以上の反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。例えば、図６に示すような反射率の異なる３つの反射領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（高反射領域４０ａ＞４０ｂ＞低反射領域４０ｃ）を有する基準反射板４０を備えるようにしてもよく、図７に示すような反射率の異なる４つの反射領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ（高反射領域４２ａ＞４２ｂ＞４２ｃ＞低反射領域４２ｄ）を有する基準反射板４２を備えるようにしてもよい。この場合には、２つの反射領域を有する基準反射板と比較して校正に用いるデータ数を多くすることができるため、反射率計測センサの校正値をより高精度に算出することができる。
【００５５】
また、この第１の実施の形態においては、反射率計測センサの校正を行なわないときにはポート部の上部に基準反射板を設置しているが、ポート部の上部に限らずポート部の左側または右側等に基準反射板を設置するようにしてもよい。
【００５６】
また、この第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、高反射領域における反射光の光量を検出し、その後に低反射領域における反射光の光量を検出しているが、最初に低反射領域における反射光の光量を検出し、その後に高反射領域における反射光の光量を検出するようにしてもよい。
【００５７】
次に、図面を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この第２の実施の形態にかかる投影露光装置においては、基準反射板の配置位置が第１の実施の形態にかかる投影露光装置の基準反射板２６の配置位置と異なる。また、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明を省略する。なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００５８】
この投影露光装置においては、投影光学系ＰＬを収納する鏡筒を支持する架台５０にアーム５２が取り付けられている。また、アーム５２の先端には第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同様の形状を有する基準反射板２６が取り付けられている。アーム５２は移動可能に構成されており、アーム５２を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿入することができ、投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させることができる。
【００５９】
制御部２０にはアーム駆動部５４が接続されており、制御部２０はアーム駆動部５４に対して制御信号を出力する。アーム駆動部５４は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、アーム５２を駆動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿入する。または、アーム５２を駆動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）から退避させる。
【００６０】
次に、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。なお、第２の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における基準反射板２６の設置（図４のステップＳ１０）及びアンロード（退避、図４のステップＳ２２）以外の動作は第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一であるため、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００６１】
まず、制御部２０は、アーム駆動部５４に対して制御信号を出力し、アーム駆動部５４を駆動させることにより、アーム５２に保持されている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入する（設置工程）。
【００６２】
次に、制御部２０は、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。具体的には、制御部２０は、アーム駆動部５４に対して制御信号を出力し、アーム駆動部５４を駆動させることにより、アーム５２に保持されている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。次に、制御部２０は、マスクＭをアンロードさせる。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００６３】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。
【００６４】
次に、算出されたプレートＰの反射率及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００６５】
この第２の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなく投影光学系の近傍に配置され、必要に応じてプレートステージの近傍に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。
【００６６】
また、基準反射板を投影光学系の近傍に配置されているため、反射率計測センサの校正時に基準反射板の移動距離及び移動時間を短縮することができる。また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させるため、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、露光時に基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００６７】
なお、この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる基準反射板と同様の基準反射板、即ち片面に反射率の異なる２つ以上の反射領域（高反射領域及び低反射領域）を有する基準反射板を備えているが、表面に高反射領域または低反射領域、裏面に低反射領域または高反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。また、表面に２つ以上の反射領域、裏面に２つ以上の反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。この場合には、基準反射板を保持するアームを基準反射板の表裏面が反転するように回転可能に構成する。また、反射率計測センサの校正時には、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入して、表面の高反射領域（または低反射領域）により反射される光の光量及び照明光の光強度を検出し、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させて、アームを回転させることにより基準反射板の表裏面を反転させる。再び、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入して、裏面の低反射領域（または高反射領域）により反射される光の光量及び照明光の光強度を検出し、反射率計測センサの校正値を算出する。この場合においては、片面に反射率の異なる２つ以上の反射領域を有する基準反射板よりも、基準反射板を小さくすることができ、設置するスペースを小さくすることができる。
【００６８】
次に、図面を参照して、この発明の第３の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図９は、第３の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この第３の実施の形態にかかる投影露光装置においては、基準反射板の配置位置が第１の実施の形態にかかる投影露光装置の基準反射板２６の配置位置と異なる。また、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明を省略する。なお、この第３の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００６９】
プレートローダ部２４のプレートステージＰＳＴ側の先端には、第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同様の形状を有する基準反射板２６が取り付けられている。プレートローダ部２４を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿する。また、プレートローダ部２４を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。
【００７０】
次に、この第３の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。なお、第３の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における基準反射板２６の設置（図４のステップＳ１０）及びアンロード（退避、図４のステップＳ２２）以外の動作は第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一であるため、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００７１】
まず、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させ、プレートローダ部２４の先端に取り付けられている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入する（設置工程）。
【００７２】
次に、制御部２０は、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。具体的には、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させることにより、プレートローダ部２４の先端に取り付けられている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。次に、制御部２０は、マスクＭをアンロードさせる。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００７３】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。
【００７４】
次に、算出されたプレートＰの反射率及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００７５】
この第３の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなくプレートローダ部の先端に設置され、必要に応じてプレートステージの近傍に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、プレートローダ部を用いることにより基準反射板を移動させることができるため、コスト面での負荷を少なくすることができる。
【００７６】
また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させ、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００７７】
次に、図面を参照して、この発明の第４の実施の形態にかかる露光システムについて説明する。図１０は、第４の実施の形態にかかる露光システムの概略構成を示す図である。図１０に示すように、第４の実施の形態にかかる露光システムは、露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…を備えている。露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…のそれぞれは、露光を行うための光源、照明光学系、投影光学系等、及び露光を行なうプレートにより反射される光の光量を検出する反射率計測センサ、照明光（露光光）の光強度を検出するインテグレータセンサ等を備えている。
【００７８】
また、この露光システムは、プレートをストックするプレートストッカ６０を備えている。プレートストッカ６０は、プレートをストックするためのボックスａ，ｂ，ｃ…を備えており、ボックスａには第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同一の形状を有する基準反射板２６がストックされている。また、この露光システムは、プレートストッカ６０にストックされているプレートを露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…に搬送するための搬送装置６２を備えている。
【００７９】
この露光システムはこの露光システム全体の制御を行うホストコンピュータＨを備えており、ホストコンピュータＨは露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…及びプレートストッカ６０のそれぞれに接続されている。
【００８０】
露光装置Ａが備える反射率計測センサの校正を行う場合、ホストコンピュータＨはプレートストッカ６０に対して制御信号を出力する。プレートストッカ６０はホストコンピュータＨからの制御信号に基づいてボックスａに格納されている基準反射板２６を搬送装置６２に受け渡す。搬送装置６２は、基準反射板２６を露光装置Ａまで搬送する。
【００８１】
次に、ホストコンピュータＨは、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、露光装置Ａのマスク上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を露光装置Ａから退避させ、搬送装置６２を用いてプレートストッカ６０のボックスａに格納する。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。なお、露光装置Ｂ，Ｃ，Ｄ…が備える反射率計測センサの校正方法も、露光装置Ａが備える反射率計測センサの校正方法と同様である。
【００８２】
露光時には、ホストコンピュータＨは、搬送装置６２を用いてプレートストッカ６０のボックスｂ，ｃ…にストックされているプレートを露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…に搬送させ、プレート上に露光を行う。その際、ホストコンピュータＨは、図示しない記憶部に記憶されているパターン毎における露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…の反射率計測センサの校正値から露光パターンの反射率計測センサの校正値を取得し、取得した校正値に基づいて、露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…の反射率計測センサの校正を行い（校正工程）、プレートの反射率を算出する。次に、算出されたプレートの反射率及びインテグレータセンサにより検出される照明光の光強度に基づいて、露光装置Ａが備える投影光学系に照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる露光装置Ａが備える投影光学系の倍率変動等を算出する。次に、ホストコンピュータＨは、算出された露光装置Ａが備える投影光学系の倍率変動等に基づいて、投影光学系の倍率変動等の調整を行う。
【００８３】
この第４の実施の形態にかかる露光システムによれば、システム内に各露光装置が備える反射率計測センサの校正に用いられる１つの基準反射板を備えているため、それぞれの露光装置が基準反射板を備える必要がなく、システム管理を容易に行うことができ、かつコスト面での負荷を少なくすることができる。
【００８４】
なお、この第４の実施の形態においては、ホストコンピュータが基準反射板の反射率、各指定パターンにおける反射率計測センサの校正値等を一元的に管理し、反射率計測センサの校正を制御しているが、それぞれの露光装置が反射率計測センサの管理及び制御を行なうようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の各実施の形態においては、反射率が異なる複数の基準反射板を用いてもよく、その際、各基準反射板の反射率の管理を行うにはバーコード等のＩＤを各基準反射板に取り付け、そのバーコード等のＩＤを備え付けられている読み込み装置で確認した上で計測を行うようにしてもよい。
【００８６】
上述の各実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（プレート）に露光することにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００８７】
まず、図１１のステップＳ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その１ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。
【００８８】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、反射率計測センサによる感光性基板の反射率を正確に検出することができ、投影光学系の高い結像性能を維持することができる。従って、良好なマイクロデバイスを得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００８９】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１２のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１２において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００９０】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００９１】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、反射率計測センサによる感光性基板の反射率を正確に検出することができ、投影光学系の高い結像性能を維持することができる。従って、良好なマイクロデバイス（液晶表示素子）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる基準反射板の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる基準反射板の製造方法を説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態にかかる基準反射板の反射率と、基準反射板により反射される光の光量／照明光の光強度との１次関係を示すグラフである。
【図６】第１の実施の形態にかかる基準反射板とは別の基準反射板の構成を示す図である。
【図７】第１の実施の形態にかかる基準反射板とは別の基準反射板の構成を示す図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態にかかる露光システムの概略構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
２…楕円鏡、４…光源、６…ミラー、８…シャッタ、１０…ハーフミラー、１１…インテグレータセンサ、１２…コリメートレンズ、１４…ブラインド、１６…ミラー、１８…コンデンサレンズ、２０…制御部、２２…ポート部、２４…プレートローダ部、２６…基準反射板、２８…トレイ、３０…記憶部、３２…駆動部、３４…ローダ駆動部、３６…、Ｍ…マスク、ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…プレート、ＰＳＴ…プレートステージ、ＰＬ……投影光学系。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子などのフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置、該露光装置が備える反射率計測センサの校正に用いられる基準反射板、該基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子及び液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に、マスク（レチクル）のパターンを投影光学系を介してウエハ（ガラスプレート等）上に転写する投影露光装置が用いられる。投影露光装置においては、投影光学系の倍率変動等がパターンの重ね合わせ精度の悪化の要因となるため、投影光学系の高い結像性能（倍率、フォーカス、ディストーション等）を維持した状態で露光を行うことが好ましく、この結像性能に影響を与える装置本体を収納するチャンバ内の大気圧変化、温度変化、露光光の照射状態等を制御する必要がある。
【０００３】
露光光の照射状態等を制御するために、投影光学系への照射量を測定するインテグレータセンサ、照射量センサ、反射率計測センサ等が投影露光装置内に設けられている（例えば、特許文献１参照）。インテグレータセンサは投影露光装置が備える照明光学系内に設けられているハーフミラーにより分割された照明光（露光光）を受光する光電変換素子であり、照明光（露光光）の光強度を検出する。照射量センサは基板ステージ上に搭載された光電変換素子であり、ウエハに対する露光光の照射量を検出する。
【０００４】
反射率計測センサは照明光学系内に設けられており、露光中のウエハの反射率を検出する。ウエハにより反射され投影光学系及びマスクを通過して照明光学系内に逆進した露光光を反射率計測センサにより受光し、その受光光量に基づいてウエハの反射率が算出される。ここで、反射率計測センサにより受光される受光光量に基づいてウエハの反射率を算出するためには、マスクの反射率、透過率、パターン密度等の情報が必要となる。そこで、マスクの反射率を算出するために基板ステージ上に２つの異なる既知の反射率を有する基準反射板を設置し、各基準反射板により反射された反射光を反射率計測センサで受光し、反射率と受光光量の関係を求め、この関係に基づき反射率計測センサの校正を行う。従って、反射率計測センサにより受光された光量に基づいて、露光時にウエハの反射率を正確に求めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、スループットを向上させるため、ウエハやプレートのサイズ、露光フィールドが拡大化しており、特に液晶用の露光装置ではプレートのサイズが１ｍ以上のものや露光フィールドが１００ｍｍ×１００ｍｍ以上のものが開発されている。ここで、反射率計測センサの校正を行う際には、基板ステージ上に設置されている基準反射板を露光光が照射される位置に配置するために基板ステージを移動させなければならないが、プレートサイズ、ひいては基板ステージの大型化に伴い、その移動距離及び移動時間が長くなっている。
【０００７】
また、露光フィールドの拡大化に伴い基準反射板のサイズも大きくなるため、基準反射板を基板ステージ上に設置すること自体が困難となってきた。更に、１つのプレート上に複数のパターンをそれぞれ露光する場合、各パターン毎に反射率計測センサの校正を行う必要があり、各パターン毎に基板ステージを移動させて基準反射板を所定の位置に配置しなければならず、タクトが悪化していた。
【０００８】
この発明の課題は、反射率計測センサの校正を短時間で行うことができる露光装置、該反射率計測センサの校正を行なうための基準反射板、該基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の露光装置は、マスクのパターンを投影光学系を介して外径が５００ｍｍより大きい感光性基板上に露光する露光装置において、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサと、前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板と、必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明の露光装置によれば、拡大化傾向にある感光性基板のサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板が基板ステージ上とは別の位置に配置され、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができるため、基板ステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。
【００１１】
また、この発明の基準反射板は、感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられる基準反射板であって、反射率の異なる少なくとも２つの反射領域を備え、前記感光性基板が載置される基板ステージ上に前記感光性基板と交換可能な形状であることを特徴とする。
【００１２】
この発明の基準反射板によれば、従来の基準反射板のように露光装置内の基板ステージ上に固定されておらず感光性基板と交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。
【００１３】
また、この発明の反射率計測センサの校正方法は、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられる反射率計測センサの校正方法であって、前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板を、反射率計測位置に設置する設置工程と、前記設置工程により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された前記校正値を記憶する記憶工程と、前記記憶工程により記憶された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明の反射率計測センサの校正方法によれば、露光を行う前に基板ステージとは別の位置に配置されている基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、露光時に露光パターン毎の反射率計測センサの校正値を算出するために基準反射板を基板ステージ上に設置する必要がない。従って、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、露光装置による露光を高いスループットで行うことができる。
【００１５】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置またはこの発明の反射率計測センサの校正方法により校正された反射率計測センサを備える露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、予め基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができる。従って、露光装置による露光を高いスループットで行うことができ、マイクロデバイスを効率良く得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の露光装置によれば、拡大化傾向にある感光性基板のサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板が基板ステージ上とは別の位置に配置され、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置されるため、基板ステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、露光を行う前に基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００１８】
このように、本発明は、大型感光性基板、特に外径が５００ｍｍより大きい感光性基板に対して露光を行う装置、方法に対して有効である。ここで、基板の外径とは基板の一辺もしくは基板の対角線を示している。
【００１９】
また、この発明の基準反射板によれば、従来の基準反射板のように露光装置内の基板ステージ上に固定されておらず感光性基板と交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。
【００２０】
また、この発明の反射率計測センサの校正方法によれば、露光を行う前に基板ステージとは別の位置に配置されている基準反射板を用いて各パターンにおける反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、露光時に露光パターン毎の反射率計測センサの校正値を算出するために基準反射板を基板ステージ上に設置する必要がない。従って、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができ、露光装置による露光を高いスループットで行うことができる。
【００２１】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、予め基準反射板を用いて各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し記憶するため、反射率計測センサの校正に割く時間を短縮することができる。従って、露光装置による露光を高いスループットで行うことができ、マイクロデバイスを効率良く得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、この実施の形態にかかる投影露光装置においては、楕円鏡２の第１焦点位置に配置されている高圧水銀ランプ等からなる光源４から射出された光束は、楕円鏡２、ミラー６により反射され、楕円鏡２の第２焦点位置に集光する。楕円鏡２の第２焦点位置に集光した光束は、シャッタ８、図示しないレンズ等を介して、反射率が数％のハーフミラー１０に入射する。
【００２３】
ハーフミラー１０により反射された一部の光束は、インテグレータセンサ１１に入射する。インテグレータセンサ１１は、インテグレータセンサ１１に入射した光束、即ち照明光（露光光）の光強度を検出する。インテグレータセンサ１１は、検出した照明光の光強度を後述する制御部２０に対して出力する。また、ハーフミラー１０を通過した大部分の光束は、コリメートレンズ１２、ブラインド１４によりマスクＭ上の所定の領域を照明する形状に整形されて、ミラー１６に入射する。ミラー１６により反射された光束は、コンデンサレンズ１８により集光されて、マスクＭをほぼ均一に照明する。ここで、マスクＭはマスクステージＭＳＴに載置されており、マスクステージＭＳＴはマスクＭ面に対して水平方向及び垂直方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
マスクＭからの光束は、投影光学系ＰＬに入射し、マスクＭのパターンを外径が５００ｍｍより大きいプレートＰ上に投影露光する。ここで、プレートＰはプレートステージＰＳＴに載置されており、プレートステージＰＳＴはプレートＰ面に対して水平方向及び垂直方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
また、この投影露光装置は、プレートＰにより反射される光の光量を検出する反射率計測センサ１９を備えている。プレートＰにより反射される反射光は、投影光学系ＰＬを介して、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過し、ミラー１６により反射されて、ブラインド１４及びコリメートレンズ１２を通過し、ハーフミラー１０により反射されて、反射率計測センサ１９に入射する。反射率計測センサ１９は、ハーフミラー１０により反射された光束（反射光）の光量を検出し、検出した反射光の光量を制御部２０に対して出力する。
【００２６】
また、この投影露光装置は、投影露光装置とコータ・デベロッパ装置（現像装置及び塗布装置）との間のプレートＰの受け渡しを行うポート部２２、及びプレートステージＰＳＴとポート部２２との間のプレートＰの搬送を行うプレートローダ部２４を備えている。ポート部２２は、プレートローダ部２４により搬送された露光済のプレートを受け取り、コータ・デベロッパ装置に引き渡す。また、コータ・デベロッパ装置から搬送されてきた新たなプレートを受け取り、プレートローダ部２４に引き渡す。プレートローダ部２４は、露光済のプレートをプレートステージＰＳＴ上からポート部２２へ搬送する。また、新たなプレートをポート部２２からプレートステージＰＳＴ上へ搬送する。
【００２７】
また、ポート部２２の上部には基準反射板２６及び基準反射板２６を載置可能なトレイ２８が備えられている。基準反射板２６は、反射率計測センサ１９の校正を行うために用いられ、プレートステージＰＳＴ上のプレートＰと交換可能な形状を有している。即ち、基準反射板２６は、反射率計測センサ１９の校正を行うときのみプレートステージＰＳＴ上に設置され、反射率計測センサ１９の校正を行わないときにはプレートステージＰＳＴとは別の位置（ポート部２２の上部のトレイ２８上）に設置されている。図２は、基準反射板２６の構成を示す図である。図２に示すように、基準反射板２６は反射率の異なる２つの反射領域（高反射領域２６ａ，低反射領域２６ｂ）を備えており、高反射領域２６ａは低反射領域２６ｂよりも高い反射率を有している。また、高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂのそれぞれは最大露光範囲以上の面積を有しており、高反射領域２６ａの反射率及び低反射率領域２６ｂの反射率は後述する記憶部３０に予め記憶されている。
【００２８】
図３は、基準反射板２６の製造方法について説明するための図である。図３（ａ）に示すように、この実施の形態にかかる投影露光装置の最大露光範囲以上の面積を有するガラス等の基板２６ｃを準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、基板２６ｃ上に低反射クロム層２６ｄを形成し、図３（ｃ）に示すように、図２に示す低反射領域２６ｂ上にマスク２６ｅを形成する。次に、図３（ｄ）に示すように、低反射クロム層２６ｄ上にアルミニウム層２６ｆを形成する。マスク２６ｅが形成されている部分にはアルミニウム層が形成されず、マスク２６ｅが形成されていない部分にアルミニウム層２６ｆ、即ち図２に示す高反射領域２６ａが形成される。次に、図３（ｅ）に示すように、マスク２６ｅを取り除き、酸化防止層（二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層）２６ｇを形成する。
【００２９】
この投影露光装置は、基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正等の制御を行う制御部２０を備えている。制御部２０には記憶部３０が接続されており、制御部２０は反射率計測センサ１９から出力されるプレートＰまたは基準反射板２６により反射された反射光の光量、インテグレータセンサ１１から出力された照明光（露光光）の光強度等を記憶部３０に対して出力する。記憶部３０は、制御部２０から出力された反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量、インテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度等を記憶する。
【００３０】
また、制御部２０にはプレートステージ駆動部３２が接続されており、制御部２０はプレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力する。プレートステージ駆動部３２は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、プレートステージＰＳＴを駆動させる。また、制御部２０にはローダ駆動部３４が接続されており、制御部２０はローダ駆動部３４に対して制御信号を出力する。ローダ駆動部３４は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、プレートローダ部２４を駆動させる。また、制御部２０にはトレイ駆動部３６が接続されており、制御部２０はトレイ駆動部３６に対して制御信号を出力する。トレイ駆動部３６は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、トレイ２８を上下方向に移動させる。また、制御部２０には調整機構駆動部３８が接続されており、制御部２０は調整機構駆動部３８に対して制御信号を出力する。調整機構駆動部３８は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、投影光学系ＰＬが備える調整機構（図示せず）を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動、ディストーション等の光学特性の調整を行う。
【００３１】
また、制御部２０にはインテグレータセンサ１１が接続されており、インテグレータセンサ１１は検出した照明光（露光光）の光強度を制御部２０に対して出力する。また、制御部２０には反射率計測センサ１９が接続されており、反射率計測センサ１９は検出した反射光の光量を制御部２０に対して出力する。
【００３２】
反射率計測センサ１９の校正を行う際には、ポート部２２は、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に載置するために、トレイ２８に載置されている基準反射板２６をトレイ２８から受け取り、プレートローダ部２４に引き渡す。プレートローダ部２４は、ポート部２２から受け取った基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に搬送する。プレートステージＰＳＴは、プレートローダ部２４により搬送された基準反射板２６が反射率計測位置、即ち投影光学系ＰＬを介した露光光が照射される位置に設置されるように移動する（設置手段）。
【００３３】
制御部２０は、反射率計測センサ１９により検出される基準反射板２６の高反射領域２６ａにより反射された光の光量及び同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度、反射率計測センサ１９により検出される基準反射板２６の低反射領域２６ｂにより反射された光の光量及び同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度、予め記憶部３０に記憶されている高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂの反射率に基づいて、各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値を算出する（算出手段）。算出された各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値は記憶部３０に記憶される。制御部２０は、算出された各パターン毎の反射率計測センサ１９の校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行う（校正手段）。
【００３４】
即ち、露光時において、制御部２０は、反射率計測センサ１９により検出される反射光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度等に基づいて、予め算出され記憶されている露光パターンの反射率計測センサ１９の校正値を加味してプレートＰの反射率を算出する。そして、算出されたプレートＰの反射率（プレートＰにより反射される反射光）に基づいて、投影光学系ＰＬの倍率変動、フォーカス位置のずれ、ディストーション等を算出し、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動、ディストーション等に基づいて調整機構駆動部３８に対して制御信号を出力する。調整機構駆動部３８は、制御部２０からの制御信号に基づいて、投影光学系ＰＬの光学特性、即ち倍率変動、ディストーション等の調整を行う図示しない調整機構（調整手段）を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の調整を行う。また、算出された投影光学系ＰＬの結像位置とプレートＰの表面との位置のずれ、即ちフォーカス位置のずれは、プレートステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの光軸に沿って移動させることで調整される。なお、投影光学系ＰＬにフォーカス調整機構を設け、このフォーカス調整機構によりフォーカス位置のずれを調整するようにしてもよい。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、第１の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。
【００３６】
まず、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上に設置する（ステップＳ１０、設置工程）。具体的には、制御部２０は、トレイ駆動部３６に対して制御信号を出力し、トレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の位置まで下降させ、トレイ２８に載置されている基準反射板２６をポート部２２上に載置させる。次に、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させることによりプレートローダ部２４をポート部２２の位置まで移動させ、ポート部２２に保持されている基準反射板２６をプレートローダ部２４に保持させる。そして、更にローダ駆動部３４を駆動させることにより、基準反射板２６を保持した状態でプレートローダ部２４を基板交換位置まで移動させる。
【００３７】
次に、制御部２０は、プレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力し、プレートステージ駆動部３２を駆動させることによりプレートステージＰＳＴを基板交換位置まで移動させる。なお、プレートステージＰＳＴは予め基板交換位置まで移動させておいてもよい。
【００３８】
次に、プレートローダ部２４に保持されている基準反射板２６をプレートが載置されていないプレートステージＰＳＴ上に載置させる。なお、プレートステージＰＳＴ上にプレートが載置されている場合には、ステップＳ１０の前に予めプレートステージＰＳＴに載置されているプレートを退避させる。
【００３９】
次に、制御部２０は、プレートステージ駆動部３２に対して制御信号を出力し、プレートステージ駆動部３２を駆動させることにより、基準反射板２６を載置しているプレートステージＰＳＴを基板交換位置から露光位置まで移動させる。
【００４０】
次に、基準反射板２６上の所定の４点、例えば図２に示す４点ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４における反射光の光量を反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１１）。反射率計測センサ１９により検出された４点ｍ１〜ｍ４それぞれにおける反射光の光量は、制御部２０に対して出力される。次に、制御部２０は、ステップＳ１１において検出された基準反射板２６上の所定の４点ｍ１〜ｍ４における反射光の光量に基づいて、高反射領域２６ａと低反射領域２６ｂの配置位置を検出する（ステップＳ１２）。即ち、検出された４つの光量を比較し、高い光量が検出される２点ｍ３，ｍ４を含む領域が高反射領域２６ａ、低い光量が検出される２点ｍ１，ｍ２を含む領域が低反射領域２６ｂとして検出される。
【００４１】
次に、反射率計測センサ１９の校正値を算出するためにマスクＭをロードする（ステップＳ１３）。即ち、制御部２０は、図示しないマスクステージ駆動部を駆動させることにより、マスクステージＭＳＴを照明位置からマスク交換位置まで移動させ、マスクＭを受け取り、マスクステージＭＳＴをマスク交換位置から照明位置まで移動させる。次に、制御部２０は、図示しないブラインド駆動部を駆動させることにより、照明光（露光光）がマスクＭ上の所定の領域（反射率計測センサ１９の校正値を算出する領域）を照明する形状となるようにブラインド１４を設定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
次に、反射率計測センサ１９により基準反射板２６により反射される光の光量を計測する。まず、基準反射板２６の高反射領域２６ａを露光光が照射される位置に配置して、高反射領域２６ａにより反射され、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過して、ミラー１６により反射され、ブラインド１４、コリメートレンズ１２を通過して、ハーフミラー１０により反射された光の光量Ｖｈを反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１５）。反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量Ｖｈは、制御部２０に対して出力される。また、反射率計測センサ１９により光量Ｖｈを検出すると同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光（露光光）の光強度Ｐｈも制御部２０に対して出力される。なお、検出精度を向上させるために、反射率計測センサ１９及びインテグレータセンサ１１による検出を複数回行い、その複数回における検出結果の平均値を算出するようにしてもよい。
【００４３】
次に、制御部２０は、ステップＳ１５において検出された反射光の光量Ｖｈ、及びインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｈ（以下、校正パラメータＶｈ，Ｐｈという。）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ１６）。
【００４４】
次に、基準反射板２６の低反射領域２６ｂを露光光が照射される位置に移動して、低反射領域２６ｂにより反射され、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、コンデンサレンズ１８を通過して、ミラー１６により反射され、ブラインド１４、コリメートレンズ１２を通過して、ハーフミラー１０により反射された光の光量Ｖｌを反射率計測センサ１９により検出する（ステップＳ１７）。反射率計測センサ１９により検出された反射光の光量Ｖｌは、制御部２０に対して出力される。また、反射率計測センサ１９により光量Ｖｌを検出する同時にインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｌも制御部２０に対して出力される。なお、検出精度を向上させるために、反射率計測センサ１９及びインテグレータセンサ１１による検出を複数回行い、その複数回における検出結果の平均値を算出するようにしてもよい。
【００４５】
次に、制御部２０は、ステップＳ１７において検出された反射光の光量Ｖｌ、及びインテグレータセンサ１１により検出された照明光の光強度Ｐｌ（以下、校正パラメータＶｌ，Ｐｌという。）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ１８）。
【００４６】
次に、制御部２０は、ステップＳ１６において記憶された校正パラメータＶｈ，Ｐｈ及びステップＳ１８において記憶された校正パラメータＶｌ，Ｐｌに基づいて、マスクＭの所定の領域における反射率計測センサ１９の校正値を算出する（ステップＳ１９、算出工程）。具体的には、ステップＳ１６において記憶された校正パラメータＶｈ，ＰｈからＶｈ／Ｐｈ（高反射領域２６ａにおける反射光の光量／照明光の光強度）、及びステップＳ１８において記憶された校正パラメータＶｌ，ＰｌからＶｌ／Ｐｌ（低反射領域２６ｂにおける反射光の光量／照明光の光強度）を算出する。算出された反射光の光量／照明光の光強度（Ｖｈ／Ｐｈ、Ｖｌ／Ｐｌ）と、予め記憶部３０に記憶されている高反射領域２６ａの反射率Ｒｈ及び低反射領域２６ｂの反射率Ｒｌとの関係は、図５に示すグラフのように１次の関係となる。ここで、反射率計測センサ１９の校正値は、図５に示すグラフの傾きｋ＝（Ｒｈ−Ｒｌ）／（Ｖｈ／Ｐｈ−Ｖｌ／Ｐｌ）、及び切片（オフセット値）ｍ＝Ｒｈ−（Ｖｈ／Ｐｈ）・ｋとなる。即ち、算出された傾きｋ及びオフセット値ｍは、記憶部３０に記憶されているマスクＭの指定のパターン領域における反射率計測センサ１９の校正値となる。
【００４７】
次に、制御部２０は、ステップＳ１９において算出された反射率計測センサ１９の校正値（傾きｋ、オフセット値ｍ）を記憶部３０に対して出力し、記憶部３０に記憶させる（ステップＳ２０、記憶工程）。次に、制御部２０は、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域があるか否か判別する（ステップＳ２１）。マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、ステップＳ１４に戻り、図示しないブラインド駆動部を駆動させ、照明光（露光光）がマスクＭ上の他の領域（反射率計測センサ１９の校正値を算出する領域）を照明する形状となるようにブラインド１４を設定し、ステップＳ１５〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００４８】
一方、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６をプレートステージＰＳＴ上からアンロードさせる（ステップＳ２２）。具体的には、制御部２０は、ローダ駆動部３４及びプレートステージ駆動部３２を駆動させることにより、プレートローダ部２４及びプレートステージＰＳＴを基板交換位置まで移動させる。次に、プレートステージＰＳＴ上に載置されている基準反射板２６をプレートローダ部２４に保持させて、再びローダ駆動部３４を駆動させることによりプレートローダ部２４をポート部２２の位置まで移動させる。次に、プレートローダ部２４に保持されている基準反射板２６をポート部２２に受け渡し、トレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の位置まで下降させる。次に、ポート部２２に載置されている基準反射板２６をトレイ２８に受け渡し、再びトレイ駆動部３６を駆動させることによりトレイ２８をポート部２２の上部に移動させる。
【００４９】
次に、マスクＭをアンロードする（ステップＳ２３）。即ち、制御部２０は、図示しないマスクステージ駆動部を駆動させることにより、マスクＭを載置しているマスクステージＭＳＴを照明位置からマスク交換位置まで移動させ、マスクＭを退避させる。なお、この実施の形態にかかる投影露光装置を用いてマスクＭとは別のマスクまたはレチクルにより露光を行う場合には、マスクＭとは別のマスクまたはレチクルにおいて、図４のフローチャートに示す動作を行う。即ち、制御部２０は、マスクＭとは別のマスクまたはレチクルの所定の領域における反射率計測センサ１９の校正値を算出し、記憶部３０に記憶させる。
【００５０】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。ここで、プレートＰの反射率Ｒｐは、Ｒｐ＝ｋ・Ｖ／Ｐ＋ｍにより算出される。なお、Ｖはインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度、Ｐは反射率計測センサ１９により検出される反射光の光量、ｋ，ｍは反射率計測センサ１９の校正値（傾き、オフセット値）を示している。
【００５１】
次に、算出されたプレートＰの反射率Ｒｐ及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度Ｖに基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００５２】
この第１の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなくポート部の近傍に配置され、必要に応じてプレートステージ上のプレートが配置される位置に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させるため、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、露光時に基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００５３】
また、この第１の実施の形態にかかる基準反射板によれば、従来の基準反射板のようにプレートステージ上に固定されておらずプレートと交換可能な形状であるため、必要に応じて基板ステージ上の感光性基板が配置される位置に設置することができる。また、破損や著しい反射率変化等により基準反射板２６を交換する場合においては、所定期間（設定期間）が経過したときにマスクを照明位置に設置していない状態で基準反射板２６の高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂにより反射される光の光量を反射率計測センサ１９により検出し、高反射領域２６ａ及び低反射領域２６ｂの反射率を算出する。算出された高反射領域２６ａまたは低反射領域２６ｂの反射率が所定の範囲内にないと判別された場合には、制御部２０は、例えば図示しない表示部等にその旨を表示する（報知手段）。基準反射板の交換を行う場合には、交換前の基準反射板と交換後の基準反射板の反射率を計測する装置を同一にし、基準反射板の反射率の計測誤差を低減させることにより反射率計測センサの校正を高精度に行うことができる。
【００５４】
なお、この第１の実施の形態においては、反射率の異なる２つの反射領域を有する基準反射板を備えているが、反射率の異なる３つ以上の反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。例えば、図６に示すような反射率の異なる３つの反射領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（高反射領域４０ａ＞４０ｂ＞低反射領域４０ｃ）を有する基準反射板４０を備えるようにしてもよく、図７に示すような反射率の異なる４つの反射領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ（高反射領域４２ａ＞４２ｂ＞４２ｃ＞低反射領域４２ｄ）を有する基準反射板４２を備えるようにしてもよい。この場合には、２つの反射領域を有する基準反射板と比較して校正に用いるデータ数を多くすることができるため、反射率計測センサの校正値をより高精度に算出することができる。
【００５５】
また、この第１の実施の形態においては、反射率計測センサの校正を行なわないときにはポート部の上部に基準反射板を設置しているが、ポート部の上部に限らずポート部の左側または右側等に基準反射板を設置するようにしてもよい。
【００５６】
また、この第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、高反射領域における反射光の光量を検出し、その後に低反射領域における反射光の光量を検出しているが、最初に低反射領域における反射光の光量を検出し、その後に高反射領域における反射光の光量を検出するようにしてもよい。
【００５７】
次に、図面を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この第２の実施の形態にかかる投影露光装置においては、基準反射板の配置位置が第１の実施の形態にかかる投影露光装置の基準反射板２６の配置位置と異なる。また、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明を省略する。なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００５８】
この投影露光装置においては、投影光学系ＰＬを収納する鏡筒を支持する架台５０にアーム５２が取り付けられている。また、アーム５２の先端には第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同様の形状を有する基準反射板２６が取り付けられている。アーム５２は移動可能に構成されており、アーム５２を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿入することができ、投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させることができる。
【００５９】
制御部２０にはアーム駆動部５４が接続されており、制御部２０はアーム駆動部５４に対して制御信号を出力する。アーム駆動部５４は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、アーム５２を駆動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿入する。または、アーム５２を駆動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）から退避させる。
【００６０】
次に、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。なお、第２の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における基準反射板２６の設置（図４のステップＳ１０）及びアンロード（退避、図４のステップＳ２２）以外の動作は第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一であるため、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００６１】
まず、制御部２０は、アーム駆動部５４に対して制御信号を出力し、アーム駆動部５４を駆動させることにより、アーム５２に保持されている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入する（設置工程）。
【００６２】
次に、制御部２０は、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。具体的には、制御部２０は、アーム駆動部５４に対して制御信号を出力し、アーム駆動部５４を駆動させることにより、アーム５２に保持されている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。次に、制御部２０は、マスクＭをアンロードさせる。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００６３】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。
【００６４】
次に、算出されたプレートＰの反射率及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００６５】
この第２の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなく投影光学系の近傍に配置され、必要に応じてプレートステージの近傍に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。
【００６６】
また、基準反射板を投影光学系の近傍に配置されているため、反射率計測センサの校正時に基準反射板の移動距離及び移動時間を短縮することができる。また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させるため、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、露光時に基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００６７】
なお、この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる基準反射板と同様の基準反射板、即ち片面に反射率の異なる２つ以上の反射領域（高反射領域及び低反射領域）を有する基準反射板を備えているが、表面に高反射領域または低反射領域、裏面に低反射領域または高反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。また、表面に２つ以上の反射領域、裏面に２つ以上の反射領域を有する基準反射板を備えるようにしてもよい。この場合には、基準反射板を保持するアームを基準反射板の表裏面が反転するように回転可能に構成する。また、反射率計測センサの校正時には、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入して、表面の高反射領域（または低反射領域）により反射される光の光量及び照明光の光強度を検出し、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させて、アームを回転させることにより基準反射板の表裏面を反転させる。再び、基準反射板を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入して、裏面の低反射領域（または高反射領域）により反射される光の光量及び照明光の光強度を検出し、反射率計測センサの校正値を算出する。この場合においては、片面に反射率の異なる２つ以上の反射領域を有する基準反射板よりも、基準反射板を小さくすることができ、設置するスペースを小さくすることができる。
【００６８】
次に、図面を参照して、この発明の第３の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図９は、第３の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この第３の実施の形態にかかる投影露光装置においては、基準反射板の配置位置が第１の実施の形態にかかる投影露光装置の基準反射板２６の配置位置と異なる。また、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明を省略する。なお、この第３の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００６９】
プレートローダ部２４のプレートステージＰＳＴ側の先端には、第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同様の形状を有する基準反射板２６が取り付けられている。プレートローダ部２４を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間（反射率計測位置）に挿する。また、プレートローダ部２４を移動させることにより基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。
【００７０】
次に、この第３の実施の形態にかかる投影露光装置が備える基準反射板２６を用いた反射率計測センサ１９の校正方法について説明する。なお、第３の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法においては、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における基準反射板２６の設置（図４のステップＳ１０）及びアンロード（退避、図４のステップＳ２２）以外の動作は第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一であるため、第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００７１】
まず、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させ、プレートローダ部２４の先端に取り付けられている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間に挿入する（設置工程）。
【００７２】
次に、制御部２０は、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。具体的には、制御部２０は、ローダ駆動部３４に対して制御信号を出力し、ローダ駆動部３４を駆動させることにより、プレートローダ部２４の先端に取り付けられている基準反射板２６を投影光学系ＰＬとプレートＰとの間から退避させる。次に、制御部２０は、マスクＭをアンロードさせる。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。
【００７３】
露光時には、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている各パターン毎における反射率計測センサ１９の校正値から露光を行うパターンの反射率計測センサ１９の校正値を取得し、取得した校正値に基づいて反射率計測センサ１９の校正を行い（校正工程）、プレートＰの反射率を算出する。具体的には、反射率計測センサ１９により検出されるプレートＰにより反射される光の光量及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、露光しているパターンにおける反射率計測センサ１９の校正値を加味して、プレートＰの反射率を算出する。
【００７４】
次に、算出されたプレートＰの反射率及びインテグレータセンサ１１により検出される照明光の光強度に基づいて、投影光学系ＰＬに照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる投影光学系ＰＬの倍率変動等を算出する。次に、制御部２０は、算出された投影光学系ＰＬの倍率変動等に基づいて、調整機構駆動部３８を駆動させることにより投影光学系ＰＬが備える図示しない調整機構を駆動させることにより、投影光学系ＰＬの倍率変動等の調整を行う。
【００７５】
この第３の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、拡大化傾向にあるプレートのサイズと略同一またはそれより大きいサイズを有する基準反射板がプレートステージ上ではなくプレートローダ部の先端に設置され、必要に応じてプレートステージの近傍に設置されるため、プレートステージ上に基準反射板を設けるスペースを確保する必要がない。また、プレートローダ部を用いることにより基準反射板を移動させることができるため、コスト面での負荷を少なくすることができる。
【００７６】
また、露光前に各パターン毎における反射率計測センサの校正値を算出し、算出された校正値を記憶部に記憶させ、露光時に露光パターンに応じた反射率計測センサの校正値を記憶部から取得することにより反射率計測センサの校正を行うことができる。従って、基準反射板を露光光の照射位置に移動させるための時間、及び反射率計測センサの校正を行うための時間を短縮することができ、高いスループットで露光を行うことができる。
【００７７】
次に、図面を参照して、この発明の第４の実施の形態にかかる露光システムについて説明する。図１０は、第４の実施の形態にかかる露光システムの概略構成を示す図である。図１０に示すように、第４の実施の形態にかかる露光システムは、露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…を備えている。露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…のそれぞれは、露光を行うための光源、照明光学系、投影光学系等、及び露光を行なうプレートにより反射される光の光量を検出する反射率計測センサ、照明光（露光光）の光強度を検出するインテグレータセンサ等を備えている。
【００７８】
また、この露光システムは、プレートをストックするプレートストッカ６０を備えている。プレートストッカ６０は、プレートをストックするためのボックスａ，ｂ，ｃ…を備えており、ボックスａには第１の実施の形態にかかる基準反射板２６と同一の形状を有する基準反射板２６がストックされている。また、この露光システムは、プレートストッカ６０にストックされているプレートを露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…に搬送するための搬送装置６２を備えている。
【００７９】
この露光システムはこの露光システム全体の制御を行うホストコンピュータＨを備えており、ホストコンピュータＨは露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…及びプレートストッカ６０のそれぞれに接続されている。
【００８０】
露光装置Ａが備える反射率計測センサの校正を行う場合、ホストコンピュータＨはプレートストッカ６０に対して制御信号を出力する。プレートストッカ６０はホストコンピュータＨからの制御信号に基づいてボックスａに格納されている基準反射板２６を搬送装置６２に受け渡す。搬送装置６２は、基準反射板２６を露光装置Ａまで搬送する。
【００８１】
次に、ホストコンピュータＨは、図４に示す第１の実施の形態にかかる反射率計測センサの校正方法のステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を行い、露光装置Ａのマスク上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がない場合には、基準反射板２６を露光装置Ａから退避させ、搬送装置６２を用いてプレートストッカ６０のボックスａに格納する。また、マスクＭ上に反射率計測センサ１９の校正値を算出する他の領域がある場合には、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ２１の動作を繰り返す。なお、露光装置Ｂ，Ｃ，Ｄ…が備える反射率計測センサの校正方法も、露光装置Ａが備える反射率計測センサの校正方法と同様である。
【００８２】
露光時には、ホストコンピュータＨは、搬送装置６２を用いてプレートストッカ６０のボックスｂ，ｃ…にストックされているプレートを露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…に搬送させ、プレート上に露光を行う。その際、ホストコンピュータＨは、図示しない記憶部に記憶されているパターン毎における露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…の反射率計測センサの校正値から露光パターンの反射率計測センサの校正値を取得し、取得した校正値に基づいて、露光装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…の反射率計測センサの校正を行い（校正工程）、プレートの反射率を算出する。次に、算出されたプレートの反射率及びインテグレータセンサにより検出される照明光の光強度に基づいて、露光装置Ａが備える投影光学系に照射される光エネルギを算出し、算出された光エネルギによる露光装置Ａが備える投影光学系の倍率変動等を算出する。次に、ホストコンピュータＨは、算出された露光装置Ａが備える投影光学系の倍率変動等に基づいて、投影光学系の倍率変動等の調整を行う。
【００８３】
この第４の実施の形態にかかる露光システムによれば、システム内に各露光装置が備える反射率計測センサの校正に用いられる１つの基準反射板を備えているため、それぞれの露光装置が基準反射板を備える必要がなく、システム管理を容易に行うことができ、かつコスト面での負荷を少なくすることができる。
【００８４】
なお、この第４の実施の形態においては、ホストコンピュータが基準反射板の反射率、各指定パターンにおける反射率計測センサの校正値等を一元的に管理し、反射率計測センサの校正を制御しているが、それぞれの露光装置が反射率計測センサの管理及び制御を行なうようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の各実施の形態においては、反射率が異なる複数の基準反射板を用いてもよく、その際、各基準反射板の反射率の管理を行うにはバーコード等のＩＤを各基準反射板に取り付け、そのバーコード等のＩＤを備え付けられている読み込み装置で確認した上で計測を行うようにしてもよい。
【００８６】
上述の各実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（プレート）に露光することにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００８７】
まず、図１１のステップＳ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その１ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。
【００８８】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、反射率計測センサによる感光性基板の反射率を正確に検出することができ、投影光学系の高い結像性能を維持することができる。従って、良好なマイクロデバイスを得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００８９】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１２のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１２において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００９０】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００９１】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、反射率計測センサによる感光性基板の反射率を正確に検出することができ、投影光学系の高い結像性能を維持することができる。従って、良好なマイクロデバイス（液晶表示素子）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる基準反射板の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる基準反射板の製造方法を説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる基準反射板を用いた反射率計測センサの校正方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態にかかる基準反射板の反射率と、基準反射板により反射される光の光量／照明光の光強度との１次関係を示すグラフである。
【図６】第１の実施の形態にかかる基準反射板とは別の基準反射板の構成を示す図である。
【図７】第１の実施の形態にかかる基準反射板とは別の基準反射板の構成を示す図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態にかかる露光システムの概略構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
２…楕円鏡、４…光源、６…ミラー、８…シャッタ、１０…ハーフミラー、１１…インテグレータセンサ、１２…コリメートレンズ、１４…ブラインド、１６…ミラー、１８…コンデンサレンズ、２０…制御部、２２…ポート部、２４…プレートローダ部、２６…基準反射板、２８…トレイ、３０…記憶部、３２…駆動部、３４…ローダ駆動部、３６…、Ｍ…マスク、ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…プレート、ＰＳＴ…プレートステージ、ＰＬ……投影光学系。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンを投影光学系を介して外径が５００ｍｍより大きい感光性基板上に露光する露光装置において、
前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサと、
前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板と、
必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、
前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記校正手段により校正が行われた前記反射率計測センサにより前記基板ステージ上に載置された前記感光性基板の反射率を計測し、計測された前記反射率に基づいて前記投影光学系の光学特性を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記基準反射板の反射面は、反射率の異なる２つ以上の領域を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記基準反射板は、前記感光性基板を前記基板ステージ上にロードするローダ部の近傍に配置され、
前記設置手段は、前記ローダ部の近傍から前記基板ステージ上に前記基準反射板を搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系の近傍に前記基準反射板を保持するアームを更に備え、
前記設置手段は、前記アームを移動させることにより前記アームに保持されている前記基準反射板を反射率計測位置に移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記反射率計測センサによる前記基準反射板の反射率の計測値に基づき、前記基準反射板の反射率が所定の範囲内にないと判別された場合、その旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられる基準反射板であって、
反射率の異なる少なくとも２つの反射領域を備え、前記感光性基板が載置される基板ステージ上の前記感光性基板と交換可能な形状であることを特徴とする基準反射板。
【請求項８】
マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられる反射率計測センサの校正方法であって、
前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板を、反射率計測位置に設置する設置工程と、
前記設置工程により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された前記校正値を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程により記憶された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正工程と、
を含むことを特徴とする反射率計測センサの校正方法。
【請求項９】
前記設置工程は、前記感光性基板を前記基板ステージ上にロードするローダ部の近傍に配置される前記基準反射板を、前記ローダ部の近傍から前記基板ステージ上の前記反射率計測位置に搬送する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の反射率計測センサの校正方法。
【請求項１０】
前記設置工程は、前記投影光学系の近傍に配置され、前記基準反射板を保持するアームを移動させることにより前記アームに保持されている前記基準反射板を前記反射率計測位置に移動させる工程を含むことを特徴とする請求項８記載の反射率計測センサの校正方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１０の何れか一項に記載の反射率計測センサの校正方法により校正された反射率計測センサを備える露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１】
マスクのパターンを投影光学系を介して外径が５００ｍｍより大きい感光性基板上に露光する露光装置において、
前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサと、
前記反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板と、
必要に応じて前記基準反射板を前記基板ステージ上に設置する設置手段と、
前記設置手段により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記校正手段により校正が行われた前記反射率計測センサにより前記基板ステージ上に載置された前記感光性基板の反射率を計測し、計測された前記反射率に基づいて前記投影光学系の光学特性を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記基準反射板の反射面は、反射率の異なる２つ以上の領域を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記基準反射板は、前記感光性基板を前記基板ステージ上にロードするローダ部の近傍に配置され、
前記設置手段は、前記ローダ部の近傍から前記基板ステージ上に前記基準反射板を搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系の近傍に前記基準反射板を保持するアームを更に備え、
前記設置手段は、前記アームを移動させることにより前記アームに保持されている前記基準反射板を反射率計測位置に移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記反射率計測センサによる前記基準反射板の反射率の計測値に基づき、前記基準反射板の反射率が所定の範囲内にないと判別された場合、その旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられる基準反射板であって、
反射率の異なる少なくとも２つの反射領域を備え、前記感光性基板が載置される基板ステージ上の前記感光性基板と交換可能な形状であることを特徴とする基準反射板。
【請求項８】
マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられる反射率計測センサの校正方法であって、
前記感光性基板の反射率を計測する反射率計測センサの校正を行うために用いられ、前記感光性基板を載置する基板ステージ上とは別の位置に配置される基準反射板を、反射率計測位置に設置する設置工程と、
前記設置工程により設置された前記基準反射板の反射率を前記反射率計測センサにより計測し、計測された前記反射率に基づいて前記反射率計測センサの校正値を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された前記校正値を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程により記憶された前記校正値に基づいて前記反射率計測センサの校正を行う校正工程と、
を含むことを特徴とする反射率計測センサの校正方法。
【請求項９】
前記設置工程は、前記感光性基板を前記基板ステージ上にロードするローダ部の近傍に配置される前記基準反射板を、前記ローダ部の近傍から前記基板ステージ上の前記反射率計測位置に搬送する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の反射率計測センサの校正方法。
【請求項１０】
前記設置工程は、前記投影光学系の近傍に配置され、前記基準反射板を保持するアームを移動させることにより前記アームに保持されている前記基準反射板を前記反射率計測位置に移動させる工程を含むことを特徴とする請求項８記載の反射率計測センサの校正方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１０の何れか一項に記載の反射率計測センサの校正方法により校正された反射率計測センサを備える露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２２２３４６（Ｐ２００６−２２２３４６Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５７７４（Ｐ２００５−３５７７４）
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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