【手続補正書】
【提出日】平成16年12月16日(2004.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、
前記感応基板上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる前記区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は前記感応基板の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は前記感応基板全体の熱膨張に寄与するとして求められた前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域の露光位置への前記感応基板の移動を行う第１工程と；
前記所定の区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程とを含む露光方法。
【請求項２】
前記第１工程の処理に先立って、前記感応基板上に前記複数の区画領域とともに形成された複数の位置合わせマークの内の予め定めた特定の複数の位置合わせマークの位置を検出し、この検出結果に基づいて統計演算により前記感応基板上に形成された前記複数の区画領域の位置を求める第３工程を更に含み、
前記第１工程における前記感応基板の移動は、前記感応基板の熱膨張に基づいて前記第３工程の演算結果を補正した前記所定の区画領域の露光位置を目標として行われることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記感応基板の熱膨張は、その層において既に露光が行われた前記区画領域の数を変数とする関数であるとして求められたものであることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
第１工程の処理に先立って行われる、
測定用感応基板上の転写前における設計上の測定用区画領域の間隔にのみ基づいて、測定用マスクに形成された測定用パターンを前記測定用感応基板上の複数の測定用区画領域に順次転写する第４工程と；
前記測定用パターンが転写された前記測定用感応基板を転写前の温度に冷却し、前記測定用区画領域の相互間の距離を測定する第５工程と；
前記第５工程における測定結果に基づいて、露光時における前記感応基板の熱膨張を求める第６工程とを更に含む請求項１に記載の露光方法。
【請求項５】
マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、
前記区画領域の露光順序は、マトリクス状に配列された前記区画領域について、前記マトリクスの第１行方向で隣接する前記区画領域へ順次進み、前記第１行方向に隣接する前記区画領域が存在しない場合に前記マトリクスの列方向に沿って隣接する行へ進み、その後に前記第１行方向と逆方向である第２行方向へ進む順序であり、
同一の行方向に配列された前記区画領域の連続的な露光において、所定の区画領域を露光する際に、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域の露光位置への前記感応基板の移動量に与えられる補正量が、前記直前の区画領域の露光のための前記感応基板の移動量に与えられる補正量よりも小さくなるように、前記所定の区画領域を露光する際にその層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域への前記感応基板の移動量を補正する第１工程と；
前記補正された移動量に基づいて、前記マスクパターンと前記基板との位置関係を調整し、その位置調整後に前記区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程と、を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項６】
マスクに形成されたパターンを感応基板上にマトリクス状に配置された複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、
第Ｎ行（Ｎは自然数）の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動するときの前記感応基板の移動量に与えられる補正量は、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動するときの前記感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくなるように、その層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、前記感応基板の移動量を補正する第１工程と；
前記補正された移動量に基づいて、前記マスクパターンと前記基板との位置関係を調整し、その位置調整後に前記区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程と、を含む露光方法。
【請求項７】
前記マスクに形成された前記パターンの前記感応基板への転写は投影光学系を介して行われ、
前記感応基板の膨張量に応じて、前記パターンの像倍率を可変制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
前記マスクに形成された前記パターンの前記感応基板への転写は前記マスクと前記感応基板とを同期移動させつつ行われ、
前記感応基板の膨張量に応じて、前記区画領域の露光における前記マスク及び前記感応基板の少なくとも一方の前記同期移動の開始位置及び前記マスクと前記感応基板との同期速度比を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの露光方法を用いたことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１０】
マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、
前記区画領域の露光順序は、マトリクス状に配列された前記区画領域について、前記マトリクスの第１行方向で隣接する前記区画領域へ順次進み、前記第１行方向に隣接する前記区画領域が存在しない場合に前記マトリクスの列方向に沿って隣接する行へ進み、その後に前記第１行方向と逆方向である第２行方向へ進む順序であり、
同一の行方向に配列された前記区画領域の連続的な露光において所定の区画領域を露光する際に、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置への前記感応基板の移動量に対する補正量が、前記直前の区画領域の露光のための前記感応基板の移動量に対する補正量よりも小さくなるように、前記所定の区画領域を露光する際にその層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域への前記感応基板の移動量を補正する処理装置と；
前記処理装置で補正された前記移動量に基づいて前記感応基板を駆動して、前記感応基板を露光位置に設定する駆動装置と；を備える露光装置。
【請求項１１】
前記感応基板上に前記複数の区画領域とともに形成された複数の位置合わせマークの内の予め定めた特定の複数の位置合わせマークの位置を検出する位置検出系と；
前記位置検出系による検出結果に基づいて統計演算により前記感応基板上に形成された前記複数の区画領域の位置を求める演算装置とを更に備え、
前記処理装置は、前記感応基板の熱膨張に基づいて前記演算装置の演算結果を補正した前記所定の区画領域の露光位置を目標位置として前記感応基板の移動量を求めることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、
前記感応基板上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる前記区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は前記感応基板の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は前記感応基板全体の熱膨張に寄与するとして求められた前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域への前記感応基板の移動を行う駆動装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
マスクに形成されたパターンを、感応基板上にマトリクス状に配置された複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、
第Ｎ行（Ｎは自然数）の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動する時の前記感応基板の移動量に与えられる補正量は、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動する時の前記感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくなるように、その層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、前記感応基板の移動量を補正する処理装置と、
前記処理装置で補正された前記移動量に基づいて前記感応基板を駆動して、前記感応基板を露光位置に設定する駆動装置と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
前記感応基板の熱膨張に応じて、前記マスクに形成されたパターンの前記感応基板上での像倍率を可変制御する投影倍率制御系を更に備える請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記投影倍率制御系は、
前記区画領域の露光にあたって、前記マスクと前記感応基板とを同期移動させる同期移動機構と、
前記感応基板の膨張量に応じて、前記区画領域の露光における前記マスク及び前記感応基板の少なくとも一方の前記同期移動の開始位置及び前記マスクと前記感応基板との同期速度比を制御する同期移動制御機構とを備える請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかの露光装置を用いたことを特徴とするデバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを感応基板（Ｗ）の複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、前記感応基板（Ｗ）上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる前記区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は前記感応基板（Ｗ）の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は前記感応基板（Ｗ）全体の熱膨張に寄与するとして求められた前記感応基板（Ｗ）の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域の露光位置への前記感応基板（Ｗ）の移動を行う第１工程と；前記所定の区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ここで、感応基板の熱膨張とは、感応基板単体の膨張を律する感応基板の保持部材等がある場合には、この保持部材及び感応基板全体としての熱膨張をいう。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
各区画領域毎に行われる露光によって、感応基板の露光対象となった区画領域部で熱が発生するので、各区画領域（以下、「ショット領域」ともいう）の露光時毎に感応基板の温度状態がそれぞれ異なり、熱膨張の態様がそれぞれ異なる。例えば、マトリクス状に配列された区画領域の露光において、露光対象とする区画領域を変更するときに、行方向に関するステッピング（区画領域間の感応基板の移動）量を一定の行間隔の整数倍とし、また、列方向に関するステッピング量を一定の列間隔の整数倍とした場合に、区画領域が正確な直格子状に並ばないのは、各区画領域の露光時毎に感応基板の温度状態がそれぞれ異なり、熱膨張の態様がそれぞれ異なるからである。周囲温度がその層の露光中に変化しなければ、こうした各区画領域温度の相違は、各区画領域の露光毎に感応基板で発生する熱に起因することになる。すなわち、周囲温度がその層の露光中に実質的には変化しない通常の場合には、、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置へ感応基板を移動（ステッピング）する際に考慮する熱膨張は、その層の露光において既に行われた露光により感応基板で発生した熱に起因する熱膨張のみで十分である。ところで、実際の感応基板では、露光によって感応基板の区画領域部で発生した熱の拡散速度が非常に速いというわけではないので、ある区画領域の露光によって発生した熱による熱膨張は、まずその区画領域の近辺で局所的に発生し、徐々に基板全体としての熱膨張となっていく。すなわち、感応基板における熱拡散には時間がかかるのである。
そこで、本請求項１の露光方法では、まず、感応基板上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は感応基板の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は感応基板全体の熱膨張に寄与するとして求められた感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置へ感応基板を移動（ステッピング）する（第１工程）。ここで、感応基板の熱膨張に応じた感応基板の移動には、感応基板の熱膨張に応じてマスクの位置（走査露光の場合には走査開始位置）を調整（補正）し、所定の区画領域の露光位置そのものを変化させることも含んでいる。こうして感応基板を移動した後、所定の区画領域に対しマスクパターンを転写する（第２工程）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
したがって、請求項１の露光方法によれば、露光後の冷却状態において基板上でショット領域が所望の間隔で並ぶような露光が可能となる。この結果、次層の重ね合わせ精度の向上を図ることができるとともに、前層と重ね合わせ精度の良い露光ができる。また、請求項１の露光方法によれば、周囲温度がその層の露光中に実質的には変化しない通常の場合に、露光後の冷却状態において基板上でショット領域を所望の間隔で並べる、すなわち直格子状に並べるような露光が可能となる。この結果、以後の露光工程においてＥＧＡ等を採用して高い重ね合わせ精度を確保することができる。また、各々の区画領域の露光において考慮する熱膨張を求めるのにあたり、前述の感応基板における熱拡散の時間を考慮しているが、こうした仮定は、現実の熱膨張に対して非常に良い近似となっている。したがって、請求項１の露光方法によれば、現実の感応基板の熱膨張を高精度に考慮した露光が行われるので、重ね合わせ精度を一層向上させることが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項１の露光方法において、感応基板（Ｗ）の熱膨張の求め方には様々考えられるが、請求項３に記載の発明のように、前記感応基板（Ｗ）の熱膨張を、その層において既に露光が行われた前記区画領域の数を変数とする関数であるとして求めることが可能である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項３の露光方法では、各区画領域の露光によって感応基板で発生した熱は直ちに感応基板全体に伝播するとして、感応基板の熱膨張を求める。この仮定は現実の熱膨張の態様とは完全には一致しないが、熱膨張を全く考慮しない場合と比べるとはるかによい近似である。ところで、区画領域毎に照射される露光光のエネルギはそれぞれ一定であると考えられるので、各区画領域の露光によって感応基板で発生する熱量は互いに同一であると考えてよい。すなわち、前述の近似の場合には、特定の区画領域の露光にあたって考慮すべき熱膨張は、その層において既に露光された前記区画領域の数を変数とする関数であるとすることができる。したがって、請求項３の露光方法によれば、簡易に重ね合わせ精度を向上することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項４に記載の発明は、請求項１の露光方法において、第１工程の処理に先立って行われる、測定用感応基板上の転写前における設計上の測定用区画領域の間隔にのみ基づいて、測定用マスクに形成された測定用パターンを前記測定用感応基板上の複数の測定用区画領域に順次転写する第４工程と；前記測定用パターンが転写された前記測定用感応基板を転写前の温度に冷却し、前記測定用区画領域の相互間の距離を測定する第５工程と；前記第５工程における測定結果に基づいて、露光時における前記感応基板（Ｗ）の熱膨張を求める第６工程とを更に含む。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本請求項４の発明では、デバイス製造のための露光の前に、テスト露光を行って感応基板の熱膨張の態様を計測する。このテスト露光は、測定用感応基板上の転写前における設計上の測定用区画領域の間隔にのみ基づいて、測定用マスクに形成された測定用パターンを測定用感応基板上の複数の測定用区画領域に転写する（第４工程）ことによって行われる。ここで、テスト露光における測定用マスク、測定用パターン、測定用感応基板、測定用区画領域、及び露光順序等は、デバイス製造時のマスク、パターン、感応基板、区画領域、及び露光順序等と同等であることが好ましい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
したがって、請求項４の露光方法によれば、実際のテスト露光の結果に基づいて、露光中における感応基板の熱膨張を求めるので、非常に高い重ね合わせ精度を確保することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項５に記載の発明は、マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、前記区画領域の露光順序が、マトリクス状に配列された前記区画領域について、前記マトリクスの第１行方向で隣接する前記区画領域へ順次進み、前記第１行方向に隣接する前記区画領域が存在しない場合に前記マトリクスの列方向に沿って隣接する行へ進み、その後に前記第１行方向と逆方向である第２行方向へ進む順序であり、同一の行方向に配列された前記区画領域の連続的な露光において、所定の区画領域を露光する際に、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域の露光位置への前記感応基板（Ｗ）の移動量に与えられる補正量が、前記直前の区画領域の露光のための前記感応基板（Ｗ）の移動量に与えられる補正量よりも小さくなるように、前記所定の区画領域を露光する際にその層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域への前記感応基板の移動量を補正する第１工程と；前記補正された移動量に基づいて、前記マスクパターンと前記基板との位置関係を調整し、その位置調整後に前記区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程と、を含むことを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本請求項５のように行ジグザグ方式の露光順序の場合、感応基板全体で見ると、第１行より第２行、第２行より第３行と進むにしたがって前の行を露光した際の熱が伝播してくるため、感応基板の熱膨張は徐々に大きくなる。しかしながら、露光対象となる区画領域の行が変更された直後における区画領域の露光を考えると、時間的に近接した直前行において露光の対象となった区画領域ほど空間的に近接している。こうした時間的に近接した直前行において露光の対象となった区画領域ほど、これから露光しようとする区画領域と空間的にも近接しているという傾向は、その行における区画領域の露光が進むほど小さくなる。ところで、前述のように、感応基板では、ある区画領域の露光によって発生した熱による熱膨張は、まずその区画領域の近辺で局所的に発生した熱に応じて発生し、徐々に発生熱量に応じた基板全体としての熱膨張となっていく。したがって、前行に関する露光完了後の次行の露光では、その次行において露光対象となる区画領域が更新されるほど、前行における露光に起因する局所的な熱膨張の影響が小さくなっていく場合がある。すなわち、一つの行における露光にあたり、行方向に沿った区画領域の更新に伴って、考慮すべき熱膨張が徐々に小さくなる場合があることが考えられる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
請求項５の露光方法によれば、このことを考慮して、前記第１工程における前記感応基板の移動量の補正量を、一つの行における行方向に沿った前記区画領域の更新に伴って減少させるので、行ジグザグ方式の露光順序の場合に高い重ね合わせ精度を確保することが可能となる。また、列ジグザグ方式の露光順序の場合にも、請求項５の露光方法において行と列とを入れ替えた露光方法により高い重ね合わせ精度を確保することが可能となる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
請求項６に記載の発明は、マスクに形成されたパターンを感応基板上にマトリクス状に配置された複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、第Ｎ行（Ｎは自然数）の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動するときの前記感応基板の移動量に与えられる補正量は、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動したときの前記感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくなるように、その層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、前記感応基板の移動量を補正する第１工程と；前記補正された移動量に基づいて、前記マスクパターンと前記基板との位置関係を調整し、その位置調整後に前記区画領域に対し前記マスクパターンを転写する第２工程と、を含む。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
例えば、行ジグザグ方式の露光順序のように、前回の列方向への移動から幾つもの区画領域の露光を行った後に列方向への移動行う場合には、前回の列方向への移動時と局所的な熱膨張の影響は同様であるが、感応基板全体としての熱膨張は、前回の列方向の移動における感応基板全体としての熱膨張よりも大きくなっている。したがって、前回の列方向への移動から幾つもの区画領域の露光を行った後に列方向への移動行う露光順序の場合には、請求項６の露光方法のように、第Ｎ行の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動するときに感応基板の移動量に与えられる補正量を、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動するときに感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくすることにより、高い重ね合わせ精度を維持することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの露光方法において、前記マスク（Ｒ）に形成された前記パターンの前記感応基板（Ｗ）への転写は投影光学系（ＰＬ）を介して行われ、前記感応基板（Ｒ）の膨張量に応じて、前記パターンの像倍率を可変制御することを特徴とする。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
請求項７の露光方法では、このことを考慮して、各区画領域の露光にあたって、感応基板の熱膨張に応じて投影光学系の投影倍率やマスクと投影光学系との間隔等を変化させることによりパターンの像倍率を可変制御するので、露光後に冷却された感応基板上の各区画領域ごとに転写されたパターンの大きさを同一とすることができ、高い重ね合わせ精度を確保することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかの露光方法において、前記マスク（Ｒ）に形成された前記パターンの前記感応基板（Ｗ）への転写は前記マスク（Ｒ）と前記感応基板（Ｗ）とを同期移動させつつ行われ、前記感応基板（Ｗ）の膨張量に応じて、前記区画領域の露光における前記マスク（Ｒ）及び前記感応基板（Ｗ）の少なくとも一方の前記同期移動の開始位置及び前記マスク（Ｒ）と前記感応基板（Ｗ）との同期速度比を補正することを特徴とする。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
請求項８の露光方法では、このことを考慮して、各区画領域の露光にあたって、感応基板の熱膨張に応じて、マスク及び感応基板の少なくとも一方の同期移動の開始位置及び前記マスクと前記感応基板との同期速度比を補正するので、露光後に冷却された感応基板上の各区画領域ごとに転写された走査方向のパターンの大きさを同一とすることができ、高い重ね合わせ精度を確保することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、走査露光にあたって投影光学系を使用する場合には、走査方向については、請求項８の露光方法により像倍率を補正し、非走査方向（すなわち、走査方向と垂直な方向）については、投影光学系の投影倍率やマスクと投影光学系との間隔等を変化させることによりパターンの像倍率を補正することにより、露光後に冷却された感応基板上の各区画領域ごとに転写されたパターンの大きさを同一とすることができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの露光方法を用いたことを特徴とするデバイス製造方法である。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
これによれば、請求項１〜８のいずれかの露光方法を利用するので、高い重ね合わせ精度を確保することが可能であり、高集積度のデバイスを生産性を向上して製造することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
請求項１０に記載の発明は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを感応基板（Ｗ）の複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、前記区画領域の露光順序は、マトリクス状に配列された前記区画領域について、前記マトリクスの第１行方向で隣接する前記区画領域へ順次進み、前記第１行方向に隣接する前記区画領域が存在しない場合に前記マトリクスの列方向に沿って隣接する行へ進み、その後に前記第１行方向と逆方向である第２行方向へ進む順序であり、同一の行方向に配列された前記区画領域の連続的な露光において所定の区画領域を露光する際に、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置への前記感応基板の移動量に対する補正量が、前記直前の区画領域の露光のための前記感応基板の移動量に対する補正量よりも小さくなるように、前記所定の区画領域を露光する際にその層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域の露光位置への前記感応基板（Ｗ）の移動量を補正する処理装置（２０）と；前記処理装置で補正された前記移動量に基づいて前記感応基板（Ｗ）を駆動して、前記感応基板（Ｗ）を露光位置に設定する駆動装置（２１）と；を備える。
ここで、行方向とはマトリクス状配列における一つの配列方向をいい、列方向とは行方向に対して直交する一つの配列方向をいう。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
上述のように、各区画領域の露光時毎に感応基板の温度状態がそれぞれ異なり、熱膨張の態様がそれぞれ異なる。例えば、行ジグザグ方式の露光順序の場合には、一つの行における露光にあたり、行方向に沿った区画領域の更新に伴って、考慮すべき熱膨張が徐々に小さくなる場合があることが考えられる。これに応じて、請求項１０の露光装置では、処理装置が、行ジグザグ方式の露光順序の場合に、同一の行方向に配列された区画領域の連続的な露光において所定の区画領域を露光する際に、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置への感応基板の移動量に対する補正量が、直前の区画領域の露光のための感応基板の移動量に対する補正量よりも小さくなるように、所定の区画領域を露光する際にその層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置への前記感応基板の移動量を補正する。そして、処理装置で補正された感応基板の移動量に基づいて、駆動装置が、感応基板を駆動して、感応基板を露光位置に設定する。なお、駆動装置による感応基板の熱膨張に応じた感応基板の露光位置の設定には、感応基板の熱膨張に応じてマスクの位置（走査露光の場合には走査開始位置）を調整し、所定の区画領域の露光位置そのものを変化させることも含んでいる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
したがって、請求項１０の露光装置によれば、感応基板の熱膨張に応じた感応基板の移動量の補正量を、一つの行における行方向に沿った区画領域の更新に伴って減少させるので、行ジグザグ方式の露光順序の場合に高精度な露光を実現できる。この場合、露光後の冷却状態において感応基板上でショット領域が所望の間隔で並ぶような露光が可能となる。この結果、次層の重ね合わせ精度の向上を図ることができるるとともに、前層と重ね合わせ精度の良い露光ができる。
なお、行ジグザグ方式の露光順序の場合には、列方向に移動するときの移動量は、前回の列方向に移動したときの移動量よりも大きくなる。これは、局所的な熱膨張の影響は前回の列方向への移動時と同様である一方、列方向に移動するときの感応基板全体としての熱膨張は、前回の列方向の移動における感応基板全体としての熱膨張よりも大きくなっているからである。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０の露光装置において、前記感応基板（Ｗ）上に前記複数の区画領域とともに形成された複数の位置合わせマークの内の予め定めた特定の複数の位置合わせマークの位置を検出する位置検出系（７０，７２）と；前記位置検出系（７０，７２）による検出結果に基づいて統計演算により前記感応基板（Ｗ）上に形成された前記複数の区画領域の位置を求める演算装置（２０）とを更に備え、前記処理装置（２０）は、前記感応基板（Ｗ）の熱膨張に基づいて前記演算装置（２０）の演算結果を補正した前記所定の区画領域の露光位置を目標位置として前記感応基板（Ｗ）の移動量を求めることを特徴とする。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
請求項１１の露光装置では、多層的な露光において、２層目以降の層について実際に露光を行うのに先立ち、位置検出系が、感応基板上に複数の区画領域とともに形成された複数の位置合わせマークの内の予め定めた特定の複数の位置合わせマークの位置を検出する。この検出結果に基づいて、演算装置が、最小二乗近似等の統計演算により感応基板上に形成された複数の区画領域の位置を求め、前述のＥＧＡによるアライメントを行う。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
したがって、請求項１１の露光装置によれば、各層において採用する露光順序に拘わらず、重ね合わせ精度を確保しつつ多層的な露光を行うことができる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
請求項１２に記載の発明は、マスクに形成されたパターンを感応基板の複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、前記感応基板上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる前記区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は前記感応基板の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は前記感応基板全体の熱膨張に寄与するとして求められた前記感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から前記所定の区画領域への前記感応基板の移動を行う駆動装置を有することを特徴とする。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
これによれば、駆動装置が、感応基板上の所定の区画領域を露光する際に、その層において既に行われた露光の内、これから行われる前記区画領域の露光に対して空間的かつ時間的に近い露光で発生した熱量は前記感応基板の局所的な熱膨張に寄与し、空間的又は時間的に遠い露光で発生した熱量は前記感応基板全体の熱膨張に寄与するとして求められた感応基板の熱膨張を考慮して、直前の区画領域の露光位置から所定の区画領域の露光位置へ感応基板を移動（ステッピング）する。ここで、駆動装置による感応基板の熱膨張に応じた感応基板の移動には、感応基板の熱膨張に応じてマスクの位置（走査露光の場合には走査開始位置）を調整（補正）し、所定の区画領域の露光位置そのものを変化させることも含んでいる。こうして感応基板を移動した後、所定の区画領域に対しマスクパターンを転写する。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
したがって、請求項１２の露光装置によれば、露光後の冷却状態において基板上でショット領域が所望の間隔で並ぶような露光が可能となる。この結果、次層の重ね合わせ精度の向上を図ることができるとともに、前層と重ね合わせ精度の良い露光ができる。また、請求項１２の露光装置によれば、周囲温度がその層の露光中に実質的には変化しない通常の場合に、露光後の冷却状態において基板上でショット領域を所望の間隔で並べる、すなわち直格子状に並べるような露光が可能となる。この結果、以後の露光工程においてＥＧＡ等を採用して高い重ね合わせ精度を確保することができる。また、各々の区画領域の露光において考慮する熱膨張を求めるのにあたり、前述の感応基板における熱拡散の時間を考慮しているが、こうした仮定は、現実の熱膨張に対して非常に良い近似となっている。したがって、請求項１２の露光装置によれば、現実の感応基板の熱膨張を高精度に考慮した露光が行われるので、重ね合わせ精度を一層向上させることが可能となる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
請求項１３に記載の発明は、マスクに形成されたパターンを、感応基板上にマトリクス状に配置された複数の区画領域に順次転写する露光装置であって、第Ｎ行（Ｎは自然数）の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動する時の前記感応基板の移動量に与えられる補正量は、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動する時の前記感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくなるように、その層において既に行われた露光により生じている前記感応基板の熱膨張を考慮して、前記感応基板の移動量を補正する処理装置と；前記処理装置で補正された前記移動量に基づいて前記感応基板を駆動して、前記感応基板を露光位置に設定する駆動装置と;を有することを特徴とする。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
例えば、行ジグザグ方式の露光順序のように、前回の列方向への移動から幾つもの区画領域の露光を行った後に列方向への移動行う場合には、前回の列方向への移動時と局所的な熱膨張の影響は同様であるが、感応基板全体としての熱膨張は、前回の列方向の移動における感応基板全体としての熱膨張よりも大きくなっている。したがって、前回の列方向への移動から幾つもの区画領域の露光を行った後に列方向への移動行う露光順序の場合には、請求項１３の露光装置のように、処理装置が、第Ｎ行の最後の区画領域から第（Ｎ＋１）行の最初の区画領域に移動するときに感応基板の移動量に与えられる補正量を、第（Ｎ−１）行の最後の区画領域から第Ｎ行の最初の区画領域に移動するときに感応基板の移動量に与えられる補正量よりも大きくし、駆動装置が、処理装置で補正された移動量に基づいて感応基板を駆動して、感応基板を露光位置に設定することで、高い重ね合わせ精度を維持することができる。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかの露光装置において、前記感応基板（Ｗ）の熱膨張に応じて、前記マスク（Ｒ）に形成されたパターンの前記感応基板（Ｗ）上での像倍率を可変制御する投影倍率制御系（ＰＬ，６８，１９，２１）を更に備える。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
請求項１４の露光装置によれば、各区画領域の露光にあたって、投影倍率制御系が、感応基板の熱膨張に応じて感応基板上でのパターンの像倍率を可変制御するので、露光後に冷却された感応基板上の各区画領域ごとに転写されたパターンの大きさを同一とすることができ、高い重ね合わせ精度を確保することが可能となる。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
請求項１０〜１４のいずれかの露光装置において、投影倍率制御系の構成は様々考えられるが、投影倍率制御系を、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを感応基板（Ｗ）上に結像する投影光学系（ＰＬ）と；感応基板（Ｗ）の熱膨張に応じて投影光学系（ＰＬ）の投影倍率を可変制御する結像特性制御機構（６８）とを備えて構成してもよいし、また、請求項１５に記載の発明のように、前記投影倍率制御系を、前記区画領域の露光にあたって、前記マスク（Ｒ）と前記感応基板（Ｗ）とを同期移動させる同期移動機構（２１）と；前記感応基板（Ｗ）の膨張量に応じて、前記区画領域の露光における前記マスク（Ｒ）及び前記感応基板（Ｗ）の少なくとも一方の前記同期移動の開始位置及び前記マスク（Ｒ）と前記感応基板（Ｗ）との同期速度比を制御する同期移動制御機構（１９）とを備えて構成してもよい。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
請求項１５の露光装置によれば、走査露光による各区画領域の露光にあたって、同期移動制御機構が、感応基板の熱膨張に応じて、マスク及び感応基板の少なくとも一方の同期移動の開始位置及び同期移動比を制御するので、露光後に冷却された感応基板上の各区画領域ごとに転写されたパターンの走査方向に関する大きさを同一とすることができ、高い重ね合わせ精度を確保することが可能となる。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
請求項１６に記載の発明は、請求項１０〜１５のいずれかの露光装置を用いたことを特徴とするデバイスの製造方法である。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
これによれば、請求項１０〜１５のいずれかの走査型露光装置を利用するので、高い重ね合わせ精度を確保することが可能なので、高集積度のデバイスを生産性を向上して製造することができる。