(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版と基板とを走査しながら前記基板の複数のショット領域を露光する走査露光装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記基板を露光するための光を射出する光源と、
前記ステージの移動を規定する駆動プロファイルに基づいて前記ステージの移動を制御する制御部と、を備え、
前記駆動プロファイルのうち少なくとも１つのショット領域の露光中の前記ステージの移動を規定する部分は、前記ステージの制御系における共振周波数よりも低い周波数の正弦波から構成されており、
前記制御部は、前記少なくとも１つのショット領域を露光する間、前記ステージの速度に応じた光量で前記基板に光を照射するように、前記駆動プロファイルの正弦波に対応する正弦波から構成されている露光量プロファイルに基づいて前記光源を制御する、
ことを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記共振周波数よりも低い周波数の正弦波から構成されている前記ステージの加速度プロファイルを取得し、該取得された加速度プロファイルから前記ステージの速度プロファイル及び位置プロファイルを生成し、前記生成された位置プロファイルに基づいて前記ステージの移動を制御し、前記生成された速度プロファイルに基づいて前記光源を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の走査露光装置。
【請求項３】
前記駆動プロファイルは、前記共振周波数の１／２よりも低い周波数の正弦波から構成されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査露光装置。
【請求項４】
前記駆動プロファイルは、第１の周波数の正弦波と、該第１の周波数の３倍の周波数と３分の１の振幅を有する正弦波とを合成して構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項５】
前記ステージの少なくとも１回の往復スキャン動作において、前記制御部は、前記駆動プロファイルに基づいて前記ステージの移動を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項６】
原版と基板とを走査しながら前記基板の複数のショット領域を露光する走査露光装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記基板を露光するための光を射出する光源と、
前記ステージの移動を規定する駆動プロファイルに基づいて前記ステージの移動を制御する制御部と、を備え、
前記駆動プロファイルのうち少なくとも１つのショット領域の露光中の前記ステージの移動を規定する部分は、前記ステージの制御系における共振周波数よりも低い周波数の３つ以下の正弦波を合成してから構成されており、
前記制御部は、前記少なくとも１つのショット領域を露光する間、前記ステージの速度に応じた光量で前記基板に光を照射するように、前記駆動プロファイルの正弦波に対応する正弦波から構成されている露光量プロファイルに基づいて前記光源を制御する、
ことを特徴とする走査露光装置。
【請求項７】
前記走査露光装置は、液浸露光装置である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の走査露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体デバイスの製造装置である露光装置では、光学系に対してマスクとウエハとを走査しながら露光する走査露光装置が主流となっている。走査露光装置では、露光解像度を高くするために、走査中におけるウエハに照射される単位面積あたりの露光量（以下DOSE量と呼ぶ）を一定に維持する必要がある。そのために、パルス光源からの発光量や発光間隔などをウエハの移動速度に応じて適切に設定することが重要である。
【０００３】
従来の露光装置では、ウエハステージは加速区間、整定区間、等速区間、減速区間の組み合わせで駆動プロファイルが形成されている。ちなみに整定区間とは、ステージの加速が完了してから等速区間に移行するまでの間であり、ステージの位置決め制御偏差が十分に小さくなるまでの過渡区間である。一般な走査露光装置の場合、ウエハ上の露光量を一定に制御しやすい等速区間で露光を行うのが一般的である。等速区間であれば、光源からの光量を一定にするだけで、DOSE量を一定にすることが可能であるためDOSE量制御が高精度に保ちやすいからである。
【０００４】
露光装置は、露光精度や重ね合わせ精度と同時に生産性の高いことが求められている。この要望に応えるため、これまではステージ駆動部の高出力化を行って、ステージをより高加速、高速に駆動可能にすることで対応してきた。一方で、特許文献１のように、DOSE量を一定にするために光源からの露光量をステージ速度に比例するように変化させながら、加速区間や整定区間、減速区間においても露光を行う露光システムも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−３７３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術における加減速中の露光は、以下のような課題を生じる。つまり、等速区間以外の区間では、ステージ位置に関する制御偏差も大きく、光学系とステージ間の位置決め精度が低いため、重ね合わせ精度が低下する。また、等速区間以外の区間ではステージ速度に関する制御偏差が大きいため、より高精度に露光量を調整するためには、ステージの速度偏差分を加味して制御する必要が生じ、露光量の制御系が複雑になる上に露光量の制御性低下要因が増える。さらに、高精度にDOSE量制御を行うためにステージの速度変化に追従させて光源からの露光量を変化させる必要があるが、ステージの加速区間や減速区間は速度変化率が大きいため、露光量の制御性が低下する。
【０００７】
本発明は、パターンの重ね合わせ精度の低下及び露光量の均一性の低下を抑制した走査露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原版と基板とを走査しながら前記基板の複数のショット領域を露光する走査露光装置であって、前記基板を保持して移動するステージと、前記基板を露光するための光を射出する光源と、前記ステージの移動を規定する駆動プロファイルに基づいて前記ステージの移動を制御する制御部と、を備え、前記駆動プロファイルのうち少なくとも１つのショット領域の露光中の前記ステージの移動を規定する部分は、前記ステージの制御系における共振周波数よりも低い周波数の正弦波から構成されており、前記制御部は、前記少なくとも１つのショット領域を露光する間、前記ステージの速度に応じた光量で前記基板に光を照射するように、前記駆動プロファイルの正弦波に対応する正弦波から構成されている露光量プロファイルに基づいて前記光源を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンの重ね合わせ精度の低下及び露光量の均一性の低下を抑制した走査露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における基板ステージの駆動プロファイルと露光タイミングとの関係を示した図である。
【図２】露光装置の構成例を示した図である。
【図３】実施例２における基板ステージの駆動プロファイルと露光タイミングとの関係を示した図である。
【図４】実施例３における基板ステージの駆動プロファイルと露光タイミングとの関係を示した図である。
【図５】共振周波数の定義を示した図である。
【図６】制御部のユニット間の関係を示した図である。
【図７】従来技術における基板ステージの駆動プロファイルと露光タイミングとの関係を示した図である。
【図８】基板ステージの移動の軌跡を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
図２は、原版と基板とを走査しながら基板の複数のショット領域を露光する走査露光装置の概略構成を示す図である。走査露光装置ＥＸ１は、照明系ＩＬと原版ステージ駆動部１１と投影光学系７と基板ステージ駆動部１２と測定部１３，１４と制御部１５とを備えている。照明系ＩＬは、例えば、基板８を露光するための光を射出する光源１と前段照明光学系３と開口絞り４と後段照明光学系５とを含む。原版ステージ駆動部１１は、原版６を保持する原版ステージ９を駆動する。投影光学系７は、原版６のパターンの像を基板ステージ１０によって保持された基板８に投影する。基板ステージ駆動部１２は、基板を保持する基板ステージ１０を駆動する。測定部１３は、原版ステージ９の位置、回転及び傾きを測定する。測定部１４は、基板ステージ１０の位置、回転及び傾きを測定する。測定部１３，１４は、例えばレーザ干渉計である。制御部１５は、光源１、測定部１３、原版ステージ駆動部１１、基板ステージ駆動部１２及び測定部１４を制御する。
【００１２】
光源１から射出された光束２は、前段照明光学系３、開口絞り４及び後段照明光学系５を介して原版６に入射し原版６を照明する。原版６のパターンは、投影光学系７によって基板８に投影される。基板８には、レジスト（感光材料）が塗布されていて、基板８が露光されることによってレジストに潜像が形成される。この潜像は、現像工程を経て物理的なパターン即ちレジストパターンとなる。
【００１３】
基板８を露光するとき、投影光学系７に対して原版６及び基板８が同期しながら走査される。原版６の走査は、制御部１５による制御の下で、測定部１３によって原版ステージ９の位置を測定しながらその測定結果に基づいて原版ステージ駆動部１１によって原版ステージ９を駆動することによってなされる。基板８の走査は、制御部１５による制御の下で、測定部１４によって基板ステージ１０の位置を測定しながらその測定結果に基づいて基板ステージ駆動部１２によって基板ステージ１０を駆動することによってなされる。制御部１５は、基板ステージ１０及び原版ステージ９（ステージ）の移動を規定する駆動プロファイルに基づいて基板ステージ１０及び原版ステージ９の移動を制御する。
【００１４】
図８は、基板ステージ１０の移動の軌跡を基板８に対する投影光学系７の相対的な移動として示したものである。基板８には６４個のショット領域が図示されており、ショット領域内の数字はショット領域の番号を示している。またショット領域内の矢印は、露光時の基板ステージ１０の走査移動方向を示しており、点線はショット領域間の基板ステージ１０の移動方向を概略的に示している。例えばショット領域１からショット領域２への移動は、走査方向に関して往復スキャン動作が行われ、走査方向に直交する方向に関して、ショット領域１の露光が完了してから、ショット領域２の露光が開始する直前までの間で図の左側にステップ動作が行われる。
【００１５】
ここで、従来技術における基板ステージ１０の走査方向の駆動プロファイルと、その駆動プロファイルを適用して加減速中に露光を行った場合の露光タイミングの一例を図７に示す。露光装置は等速区間で基板を露光するため、図７Ａに示すように基板ステージ１０の加減速中の加速度プロファイルは台形形状に近いプロファイルになっている。このような基板ステージ１０の駆動プロファイルでは、図７Ｄに示すように加減速中に大きな基板ステージ１０の位置決め誤差を生じてしまう。台形形状の加速度プロファイルは、低周波から高周波までの複数の正弦波を組み合わせて形成される波形であり、一般的な露光装置で用いられるステージの制御系における共振周波数よりも高い周波数の正弦波成分を含んでいる。そのため、基板ステージ１０の制御性能の観点から駆動プロファイルへの追従性の低下や制御共振による制御偏差の増加により、加減速中の基板ステージ１０の位置決め誤差が大きくなる。
【００１６】
露光装置に用いられる一般的なステージの位置決め制御の共振周波数は、１００〜５００Ｈｚ程度である。従来の露光装置で用いられるように、加速度プロファイルを図７Ａのような台形波形で形成すると、１ｋＨｚ以上の周波数成分を多数含むことになる。また、加速度プロファイルに含まれる高周波成分を低減させるために、加速度プロファイル中の直線間の折れ曲がり部分を滑らかな曲線に変更する技術も一般的に知られている。加速度プロファイル中の直線間の折れ曲がり部分を曲線化することで高周波成分が多少低減する。しかし、加速度プロファイルが直線部分を含む台形形状に近い波形である限り、低周波から基板ステージ１０の共振周波数を超える高周波までの多数の正弦波を含むことには変わりない。
【００１７】
一般的な露光装置では等速区間中に露光を行うため、加減速中の基板ステージ１０の位置決め誤差やDOSE量制御で、大きな問題は生じない。しかし、基板ステージ１０を加速又は減速しながら露光を行う場合、以下のような３つの課題が生じてしまう。
【００１８】
第１に、図７のように加減速中のステージの位置決め誤差が大きい従来の駆動プロファイルで加減速中に露光を行うと、パターンの重ね合わせ誤差が大きくなってしまう。そのため、重ね合わせ誤差の低下を抑制できる加減速中露光システムが望まれる。
【００１９】
第２に、図７のような従来技術におけるステージ駆動プロファイルでは、前述のように加減速中かつ露光中に基板ステージ１０の位置決め誤差が生じてしまう。つまり、基板ステージ１０の加減速中はステージ速度も想定された速度プロファイルからずれている（以下、このずれ量を速度偏差と呼ぶ）ことを意味する。このことから、基板ステージ１０に対して想定している速度プロファイルに基づいて、露光量制御を行っただけでは不十分であり、基板ステージ１０の速度プロファイルからの実際の速度ずれ分も加味して露光量制御を行う必要が生じ、露光量制御系が複雑になる。さらに、制御偏差の増加要因が増えるため、露光量制御が低下する要因となりうる。そのため、少なくとも露光中における加減速中のステージ速度偏差がより小さい加減速中露光システムが望まれている。
【００２０】
第３に、原版６のパターンを基板上により精度良く形成するためには、DOSE量を均一にする必要があるが、加減速中に露光を行うシステムでは、露光中のステージ速度が変化するため、ステージ速度に応じて露光量を変化させる制御が必要になる。一方で、露光量制御の制御偏差が生じれば、その分パターン形成の精度に影響を与えることになる。特許文献１で開示されているような従来のステージ駆動プロファイルを使って加減速中に露光を行うシステムでは、ステージ加減速中のステージ速度変化率（ステージ加速度に相当）が大きいため露光量制御の制御偏差が生じやすい。そのため、よりパターン形成の精度を向上させるために、露光量の制御追従性がより高い加減速中露光システムが望まれる。
【００２１】
以上の課題を解決するために、実施例１では図１のようなステージ駆動プロファイルを用いることで加減速中露光システムを構築する。以下に詳細に説明する。図１は、露光動作における走査露光方向のステージ駆動プロファイルと露光タイミングを示している。実施例１では、駆動プロファイルは単一の正弦波のみで構成されている。したがって、実施例１では、ステージの駆動プロファイルの作成負担が少ない。例えば同じ行のショット領域内で毎秒６ショットの速度で処理をしたければ、３Ｈｚの正弦波のみで構成した加速度駆動プロファイルに基づいて、ステージ駆動をすれば良い。
【００２２】
ステージの速度および位置に関する駆動プロファイルも３Ｈｚの正弦波で表現できる。露光装置におけるステージ制御の共振周波数は１００〜５００Ｈｚ程度であり、３Ｈｚの位置駆動プロファイルに対して十分周波数が高いため、加減速中も位置決め誤差をほぼ０に維持しながらステージの位置決め制御が可能である。図１Ｄの位置決め誤差は０とほぼ重なっている様子を表現している。図７Ａ及び図７Ｂで示すように露光するタイミングは、加速度が０となる付近、速度の絶対値が最大となる付近に設定されている。
【００２３】
従来の露光装置に比べて、露光中の加速度が０となっていないが、本発明の構成によりステージの位置決め誤差がほぼ０となっている。これにより、露光装置としての重ね合わせ精度を維持したまま加減速中の露光を可能にしている。またステージの位置決め誤差がほぼ０であることから、ステージの速度偏差もほぼ０となっている。そのため、DOSE量を一定にするための露光量制御に関して、ステージの速度偏差分を考慮した制御をする必要がない。この関係を示したのが図６である。まず、制御部１５のステージ駆動プロファイル生成部でステージの駆動プロファイルを生成する。従来であれば台形形状の加減速プロファイルであり、本実施例であればステージ制御の共振周波数より低い周波数で構成された正弦波波形である。この駆動プロファイルに基づいて、制御部１５のステージ制御部にステージ位置プロファイル情報が、光源制御部にステージ速度プロファイル情報が送られる。
【００２４】
従来の駆動プロファイルで加減速中の露光を行った場合は、加減速中にステージ位置プロファイルと実際のステージ位置との間で差が生じてしまうため、その差から計算されるステージの速度偏差情報を光源制御部へ渡す必要がある（図中の点線矢印部）。そして制御部は、ステージ速度プロファイルとステージの速度偏差情報から、実際のステージの速度を算出して基板に照射するDOSE量を一定にするための光量に制御する。
【００２５】
一方、本発明におけるステージ駆動プロファイルで加減速中の露光を行った場合、加減速中もステージの位置決め偏差および速度偏差がほぼ０となるため、ステージ速度偏差情報を光源制御部に渡す必要がない。つまり、光源制御部は、ステージ駆動プロファイル生成部から渡されるステージ速度プロファイルのみで光量制御を行えばよい。このように、本実施例のステージ駆動プロファイルを用いることで、露光量制御の簡素化が図れるだけでなく、光量制御の偏差発生要因を少なくすることで、光量制御の精度が向上する。これにより、DOSE量の制御精度が向上し、露光装置におけるパターンの転写精度が向上する。
【００２６】
また、光源制御部は、光量の調整を行っているが、当然ながらステージの速度プロファイルの速度変化率が小さい方が制御性は良くなる。言い換えるとステージの駆動プロファイルを構成する最大周波数が低いほど制御性は良くなると言える。本発明ではステージの駆動プロファイルに含まれる最大周波数を制限することで、従来よりも低い周波数のみを含んだ露光量プロファイルになっているため、光量制御そのものの制御性を高くすることが出来る。以上のように、本実施例のステージ駆動プロファイルを用いた加減速中露光システムを用いれば、前述の３つの課題について改善が出来る。
【００２７】
実施例１において、制御部１５は、ステージ駆動プロファイル生成部でステージの加速度プロファイルを生成した。しかし、制御部１５は、加速度プロファイルを自ら生成するのではなく、例えば制御部１５外で生成され記憶部に予め格納された加速度プロファイルを取得の上、それを利用することもできる。また、実施例１において、制御部１５は、ステージの位置プロファイルに基づいて基板ステージ１０の位置を制御し、速度プロファイルに基づいて光源１を制御する。しかし、制御部１５は、ステージの位置プロファイル、速度プロファイル及び加速度プロファイルのいずれかに基づいて基板ステージ１０の位置、光源１を制御するように構成してもよい。
【００２８】
ここで、ステージ制御における共振周波数の定義について明確にしておく。制御分野ではフィードバック制御系に関する閉ループ伝達関数のゲイン特性において、共振周波数が定義されている。図５はステージの位置決め制御に関する閉ループ伝達関数のゲイン特性の概略であり、横軸に周波数（Ｈｚ）で縦軸に閉ループゲイン（ｄＢ）で表している。閉ループゲインの最大値をとる周波数は共振周波数ωＲ、また共振周波数ωＲより高い周波数で閉ループゲインが０ｄＢとなる周波数はゲイン交差周波数ωｐと呼ばれている。
【００２９】
共振周波数ωＲ近傍の周波数を含む制御指令波形が入ると、制御指令波形に対して振幅が増幅されてステージの位置決めがされてしまうため、制御偏差が大きくなる。また、共振周波数を超えてゲイン交差周波数より高い周波数の制御指令波形が入ると、ステージの位置決めが追従出来なくなってくるために制御偏差が大きくなる方向である。そこで、加減速中の制御偏差量を抑制するために、少なくともステージ制御の共振周波数ωＲよりも低い周波数の制御指令波形を用いる。また、制御偏差抑制の観点で最も好ましいのは、図５のように共振周波数より低い周波数でかつ、閉ループゲインが０ｄＢに近い領域の周波数ωａよりも低い周波数のみを含む駆動プロファイルを用いることである。これにより、共振周波数ωＲの影響がより小さくなり制御偏差、つまりステージの位置決め誤差がより小さくなる。このような周波数ωａは露光装置のステージの位置決め制御系であれば共振周波数ωＲの１／２よりも低い周波数に相当することが経験的に分かっている。
【００３０】
以上より、加減速中に露光するシステムにおいては、少なくとも露光中のステージ駆動プロファイルはステージ制御系の共振周波数より低い周波数の正弦波で構成されるのが好ましい。さらに、ステージ駆動プロファイルをステージ制御系の共振周波数ωＲの半分より低い周波数の正弦波で構成すれば、さらに良好な効果を得ることが可能である。
【００３１】
従来技術では、等速区間で露光を行うことを前提にしたシステムであったため、加減速中の位置決め誤差よりも、如何に早く一定の速度まで到達出来るかを優先したステージ駆動プロファイルが用いられてきた。一方、本実施例では、より露光性能を維持しつつ加減速中の露光動作を可能にするために、加減速中の位置決め誤差の抑制を最優先にしたシステムに変更した。その結果として、ステージ制御における共振周波数以下の正弦波で構成した加減速中のステージ駆動プロファイルでステージ駆動させるシステムにしたことが本実施例の最大の特徴である。
【００３２】
本実施例では図８で示すショットレイアウトにおいて、主に同じ行のショット領域（例えばショット領域１からショット領域５）に対する走査方向に適した駆動プロファイルを説明してきた。同じ行のショット領域に対する走査方向のステージ移動は往復スキャン動作であるため、本実施例の正弦波の加速度プロファイルと対応しやすい。逆に、ショット行を変更する際のステージ移動（例えば図８のショット領域５からショット領域６へのステージ移動）に関しては、本実施例におけるステージ駆動プロファイルをそのまま適用できない。その場合は、なるべく高周波成分を含まないように各ショット行における駆動プロファイル同士を連続的に接続すべきである。
【００３３】
このように、露光動作におけるすべての区間のステージ駆動プロファイルをステージ制御における共振周波数ωＲ以下の正弦波で構成することを本発明は意図していない。駆動プロファイルのうち、少なくとも１つのショット領域の露光中のステージの移動を規定する部分は、ステージの制御系における共振周波数ωＲよりも低い３つ以下の正弦波から（例えば、これらを合成して）構成されている。ステージの制御系における共振周波数ωＲよりも低い３つ以下の正弦波から構成されている部分は、少なくとも１回の往復スキャン動作におけるステージの移動を規定する部分とすることもできる。
【００３４】
［実施例２］
実施例１では、単一の正弦波で構成したステージ駆動プロファイルの例を示した。しかし、複数の正弦波を合成して駆動プロファイルを構成してもよい。駆動プロファイルの作成負担を軽減するために、駆動プロファイルを構成するために合成する正弦波の数は３つ以下とする。例えば、３つの正弦波から構成した加速度プロファイルは、式１で表現される。加速度プロファイルを１つの正弦波で構成する場合は、式１中の右辺の第２項、第３項が存在せず、第１項（第１の周波数）のみから構成される。加速度プロファイルを２つの正弦波で構成する場合は、式１中の右辺の第３項が存在しない。
【００３５】
加速度：Ａ×ｃｏｓ(２×π×ｆ）＋（１／ｋ１）×Ａ×ｃｏｓ(２×π×ｋ１×ｆ）＋（１／ｋ２）×Ａ×ｃｏｓ(２×π×ｋ２×ｆ）・・・（１）
ここで、Ａはステージの加速度の振幅、πは円周率、ｆはステージの走査動作の基本周波数（Ｈｚ）、ｋ１、ｋ２は互いに異なる３以上の奇数である。
【００３６】
実施例２では、実施例１と同様に同じ行のショット領域内で毎秒６ショットの速度で処理することを想定して、ｆ＝３Ｈｚで設定している。また、実施例２では、２つの余弦波で駆動プロファイルを構成し、式１右辺の第２項をｋ１＝３で設定し、式１右辺の第３項は存在しない。式１では、図３Ａと対応させるために余弦波で表現しているが、当然ながら正弦波で表現が可能である。実施例２におけるステージの駆動プロファイルを図３に示す。速度プロファイルおよび、位置プロファイルに関しては、加速度プロファイルから適当な初期値を設定することで算出可能である。図３Ｂ及び図３Ｃは、速度および位置プロファイルの初期値０で設定したものが示されている。
【００３７】
式１の加速度プロファイルに関する特徴について述べる。式１の第１項は、実施例１で示した加速度プロファイルそのものである。式１の第２項が、本実施例の特徴であり、第１項の周波数の３倍の周波数と３分の１の振幅を有する正弦波（もしくは余弦波）であり、第１項と合成されている。これにより、９Ｈｚの正弦波が足されることになるが、ステージの共振周波数（１００Ｈｚ以上）に対して、十分低い周波数である。第２項の正弦波が足されることで、露光中の速度プロファイルが図１Ｂに比べて図３Ｂにおける露光中の速度変化幅が小さくなっている。つまり、露光中にステージ速度に応じて、露光量を変化させる必要があるが、露光量を可変すべき幅を小さくすることが可能になる。これにより、光源制御部の規模、光源の装置規模を小さくすることが可能に出来るため、コストや装置の大きさなどの面で有利である。このように、複数の正弦波を組み合わせた駆動プロファイルで駆動することは、露光中の速度変化幅を抑制できるという利点がある。
【００３８】
本実施例では、２つの正弦波の組み合わせで駆動プロファイルを作成する例を示したが、露光量制御装置や光源の簡素化のために、ステージ制御の共振周波数以下の範囲で、３つの正弦波を組み合わせることも可能である。その場合、式１中右辺のｋ２＝５の第３項の正弦波（もしくは余弦波）を存在させればよい。
【００３９】
[実施例３］
一般に知られるフーリエ級数の式から、式１のように複数の正弦波を合成することで、露光区間の速度に相当する領域の波形変化幅が小さくなることが知られている。そのため、実施例１では式１を用いて加速度駆動プロファイルを作成する例を示した。しかし、本発明では、複数の正弦波を合成して駆動プロファイルを作成する際に、式１に限定されるものではない。ステージ制御の共振周波数よりも小さい周波数の正弦波であれば、露光量の制御性やステージの制御性の他様々なシステム的な制限で、合成する正弦波の周波数や振幅を選択してもかまわない。本実施例では、式１とは異なる式２で定義される加速度駆動プロファイルの例を示す。
【００４０】
加速度：Ａ×ｃｏｓ(２×π×ｆ）＋（１／１０）×Ａ×ｃｏｓ(２×π×３×ｆ）・・・（２）
ここで、Ａはステージの加速度の振幅、πは円周率、ｆはステージの走査動作の基本周波数（Ｈｚ）である。
【００４１】
式２では、フーリエ級数の式から導き出される振幅ではなく、速度プロファイルを見ながら、最適な値を決定した一例を示している。式１の振幅部分のｋ１に相当するものが（１／１０）に変更している。式２に基づいたステージの駆動プロファイルを図４に示す。露光中の速度プロファイルが図１Ｂや図３Ｂに比べて図４Ｂが直線に近い形状になっている。露光中の速度変化幅も図１Ｂや図３Ｂに比べて小さくなっている。
【００４２】
つまり、ステージ駆動プロファイルを複数の正弦波で合成する際には、ステージ制御の共振周波数よりも小さい周波数の正弦波であれば、正弦波の振幅や周波数を目的とする意図に応じて自由に設計することは可能である。
【００４３】
［実施例４］
実施例１〜３では、主にＫｒＦレーザやＡｒＦレーザ等のエキシマレーザを光源とした露光装置で、いわゆる非液浸タイプの走査露光装置を想定した例を示してきた。しかしながら、液浸露光装置にも適用可能であるばかりでなく、液浸露光装置に適用した場合の特有の効果も期待できる。以下に液浸露光装置に適用した場合の特有の効果について説明する。
【００４４】
液浸露光装置では、図２に投影光学系７と基板８との間に液膜（不図示）が構成される。さらに、基板８の周辺かつ基板８とほぼ同面となる補助部材（不図示）を設けている。これにより、基板８のエッジ部付近を露光する際にも液膜が投影光学系７と基板８との間に保持される。ここで、通常ステージは基板８のエッジ部を露光する際には、液膜が基板８をはみ出した位置まで移動してしまう。これは、ステージの加減速区間を確保するために必要な助走距離が存在するためである。特に、従来の駆動プロファイルでは、一定速度に達するまで露光が出来ないため、加減速に必要な助走距離が必ず必要となり、基板８からのはみ出し距離が大きい。
【００４５】
ある条件で従来の駆動プロファイルをもとに計算すると、走査方向に３３ｍｍのショット領域を露光するために、液膜が基板８から８０〜１００ｍｍ程度はみ出してしまう可能性がある。このため、液膜を保持するために、液膜のはみ出し量を考慮して補助部材を大きく設計しなくてはならない。しかし、補助部材を大きくすると、ステージが大きくなり装置全体を大きくする必要が生じるため、出来るだけ補助部材を大きくしたくない事情がある。
【００４６】
一方、本発明ではもともと加減速中に露光するシステムなため、従来技術のような理由での助走距離は発生しない。１ショット領域の露光が終了した後に、走査方向と直交する方向にステージが移動するために必要な時間が生じ、この時間によって走査方向にショット長さ以上の移動距離が発生する。つまり、走査方向と直交する方向のステージ最大加速度を大きくして移動時間を短くすればするほど、露光動作における走査方向のステージ移動距離量を抑制することが可能になる。露光に必要な走査方向のステージ移動距離を小さくすることが可能であるため、液膜のはみ出し量を小さくでき、補助部材の大きさを抑制できる。つまり、液浸露光装置に本発明を適用した場合、露光に必要なステージの助走区間を小さくすることが可能となり、ステージの大きさ、更には、装置全体の大きさを小さくすることが出来る。
【００４７】
［実施例５］
本発明の構成は電子ビーム（ＥＢ）露光装置や液晶露光装置に適用した場合も効果が期待できる。ＥＢ露光装置では、露光量制御は基板８に届く電子の量を制御することで行うことが可能である。電子線で描画しながら、ステージ速度に応じて、電子の量を制御することでDOSE量を一定にすることが出来る。ＥＢ露光装置においても、加減速中に露光を行う場合は、ステージ速度の変化率が小さく、ステージの速度偏差がほぼ０であり、ステージの位置決め誤差が小さいことが望まれる。そのため、実施例１〜３で説明した駆動プロファイルを用いて電子線による露光を行うことで、露光量制御性能およびパターンの重ね合わせ精度の低下を抑制した加減速中露光を行うことが可能になる。
【００４８】
液晶露光装置は、基板８がウエハでなくガラス基板となるだけで、基本的な構成は半導体露光装置と同じである。そのため、実施例１〜３と同様な駆動プロファイルを適用して、露光を行うことで同等の効果が期待できることは明らかである。
【００４９】
［デバイス製造方法］
次に、デバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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