(57)【要約】【課題】  より定量的な評価が可能な露光装置の評価方法を提供する。【解決手段】  区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する第１工程（Ｓ１０２）と、前記動作シーケンスのうち、前記露光動作に関わる動作パラメータの設定を変更しながら走査型露光装置を動作せしめる第２工程（Ｓ１０３）と、前記第２工程において前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を前記走査型露光装置内に設けられている測定装置を用いて、前記動作パラメータが変更される度に測定する第３工程（Ｓ１０４）と、前記第３工程で測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算（シミュレーション）する第４工程（Ｓ１０５）と、を有する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを載置して二次元平面内を移動するマスクステージと、基板を載置して二次元平面内を移動する基板ステージとを備え、前記両ステージを同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を評価する露光装置の評価方法であって、
前記基板上の所定の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する第１工程と、
前記動作シーケンスのうち、前記露光動作に関わる動作パラメータの設定を変更しながら前記走査型露光装置を動作せしめる第２工程と、
前記第２工程において前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を前記走査型露光装置内に設けられている測定装置を用いて、前記動作パラメータが変更される度に測定する第３工程と、
前記第３工程で測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算（シミュレーション）する第４工程と、を有することを特徴とする露光装置の評価方法。
【請求項２】
前記動作パラメータは、前記両ステージの同期移動速度と、前記区画領域を露光する際に前記露光ビームが前記基板上で走査される長さと、前記複数の区画領域の前記二次元平面上での位置とのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
【請求項３】
マスクを載置して二次元平面内を移動するマスクステージと、基板を載置して二次元平面内を移動する基板ステージとを備え、前記両ステージを同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を評価する露光装置の評価方法であって、
前記基板上の複数の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する第１工程と、
前記動作シーケンスに基づいて前記走査型露光装置を動作せしめる第２工程と、
前記第２工程において前記複数の区画領域に対して前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を、前記走査型露光装置内に設けられている測定装置を用いて前記複数の区画領域毎に測定する第３工程と、
前記第３工程で前記複数の区画領域毎に測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算（シミュレーション）する第４工程と、を有することを特徴とする露光装置の評価方法。
【請求項４】
前記所定性能は、前記走査型露光措置の露光動作により前記基板上に転写されるパターン像の線幅の均一性、及び該パターン像のコントラストのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項５】
前記動作シーケンスは、前記マスクステージ及び前記基板ステージの、前記二次元平面内における移動シーケンスを含み、
前記第２工程では、前記移動シーケンスに基づいて前記両ステージを移動せしめ、
前記測定装置は、前記マスクステージの位置情報を測定する第１干渉計と、前記基板ステージの位置情報を測定する第２干渉計とを含み、
前記第３工程では、前記第１特性としての前記両ステージ間の同期精度に関する情報を、前記第１干渉計からの出力と前記第２干渉計からの出力とに基づいて測定することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項６】
前記動作シーケンスは、前記二次元平面と直交する方向における前記基板ステージのフォーカス・レベリング移動シーケンスを含み、
前記第２工程では、前記フォーカス・レベリング移動シーケンスに基づいて前記基板ステージを移動せしめ、
前記測定装置は、前記基板ステージ上に載置された基板の前記直交方向における位置及び該直交方向に対する傾きに関する情報を測定するフォーカス・レベリングセンサーを含み、
前記第３工程では、前記第１特性としての前記基板ステージの、目標フォーカス・レベリング位置に対する追従性に関する情報を、前記フォーカス・レベリングセンサーからの出力に基づいて測定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項７】
前記動作シーケンスは、前記基板を露光する際の露光エネルギー量の設定シーケンスを含み、
前記第２工程では、前記設定シーケンスに基づいて、前記複数の区画領域に対する露光エネルギー量を設定し、
前記測定装置は、前記第２工程で設定された目標露光エネルギー量で射出される露光ビームの、実際の露光エネルギー量を測定する光電センサを含み、
前記第３工程では、前記第１特性としての、前記目標露光エネルギー量に対する実際の露光エネルギー量の誤差に関する情報を、前記光電センサからの出力に基づいて測定することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項８】
前記第２工程を行うよりも前に、前記走査型露光装置の第２特性に関する情報を予め測定する第５工程を更に含み、
前記第４工程では、前記第３工程で得られた前記第１特性に関する情報と、前記第５工程で得られた前記第２特性に関する情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項９】
前記第２特性は、前記基板を露光する露光ビームが前記基板上に照射される照射領域内における前記露光ビームのエネルギー均一性を含むことを特徴とする請求項８に記載の評価方法。
【請求項１０】
前記第２特性は、前記マスク上のパターンを前記基板上に投影する投影光学系の結像特性を含むことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の評価方法。
【請求項１１】
前記基板上への感光物質の塗布処理に関する情報、及び前記基板に対する現像処理に関する情報のうちの少なくとも一方の情報を入力する第６工程を更に含み、
前記第４工程では、前記第３工程で得られた前記第１特性に関する情報と、前記第５工程で得られた前記第２特性に関する情報と、前記第６工程で得られた情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の評価方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の評価方法による評価結果に基づいて、前記所定性能が最も良くなるように前記走査型露光装置内で設定される露光条件を最適化する工程と、
前記最適化された露光装置を用いて、前記マスク上に形成されたデバイスパターンを前記基板上に転写する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１３】
マスクを載置して二次元平面内を移動するマスクステージと、基板を載置して二次元平面内を移動する基板ステージとを備え、前記両ステージを同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を推定する露光システムであって、
前記基板上の所定の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する記憶装置と、
前記動作シーケンスのうち、前記露光動作に関わる動作パラメータの設定を変更しながら前記走査型露光装置を動作せしめる制御装置と、
前記制御装置による制御の下で前記走査型露光装置が動作している時に、前記動作パラメータが変更される度に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を測定する測定装置と、
前記測定装置で測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算する演算装置と、を有することを特徴とする露光システム。
【請求項１４】
前記動作パラメータは、前記両ステージの同期移動速度と、前記区画領域を露光する際に前記露光ビームが前記基板上で走査される長さと、前記複数の区画領域の前記二次元平面上での位置とのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の露光システム。
【請求項１５】
マスクを載置して二次元平面内を移動するマスクステージと、基板を載置して二次元平面内を移動する基板ステージとを備え、前記両ステージを同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を推定する露光システムであって、
前記基板上の複数の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する記憶装置と、
前記動作シーケンスに基づいて前記走査型露光装置を動作せしめる制御装置と、
前記制御装置による制御の下で前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を前記複数の区画領域毎に測定する測定装置と、
前記測定装置で前記複数の区画領域毎に測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算する演算装置と、を有することを特徴とする露光システム。
【請求項１６】
前記所定性能は、前記走査型露光装置により前記基板上に転写されるパターン像の線幅の均一性、及び該パターン像のコントラストのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１３〜１５の何れか一項に記載の露光システム。
【請求項１７】
前記動作シーケンスは、前記マスクステージ及び前記基板ステージの、前記二次元平面内における移動シーケンスを含み、
前記制御装置は、前記移動シーケンスに基づいて前記両ステージを移動せしめ、
前記測定装置は、前記マスクステージの位置情報を測定する第１干渉計と、前記基板ステージの位置情報を測定する第２干渉計とを含み、且つ前記第１特性としての前記両ステージ間の同期精度に関する情報を、前記第１干渉計からの出力と前記第２干渉計からの出力とに基づいて測定することを特徴とする請求項１３〜１６の何れか一項に記載の露光システム。
【請求項１８】
前記動作シーケンスは、前記二次元平面と直交する方向における前記基板ステージのフォーカス・レベリング移動シーケンスを含み、
前記制御装置は、前記フォーカス・レベリング移動シーケンスに基づいて前記基板ステージを移動せしめ、
前記測定装置は、前記基板ステージ上に載置された基板の前記直交方向における位置及び該直交方向に対する傾きに関する情報を測定するフォーカス・レベリングセンサーを含み、且つ前記第１特性としての前記基板ステージの、目標フォーカス・レベリング位置に対する追従性に関する情報を、前記フォーカス・レベリングセンサからの出力に基づいて測定することを特徴とする請求項１３〜１７の何れか一項に記載の露光システム。
【請求項１９】
前記動作シーケンスは、前記基板を露光する際の露光エネルギー量の設定シーケンスを含み、
前記制御装置は、前記設定シーケンスに基づいて、前記複数の区画領域に対する露光エネルギー量を設定し、
前記測定装置は、前記制御装置で設定された目標露光エネルギー量で射出される露光ビームの、実際の露光エネルギー量を測定する光電センサを含み、且つ前記第１特性としての、前記目標露光エネルギー量に対する実際の露光エネルギー量の誤差に関する情報を、前記光電センサからの出力に基づいて測定することを特徴とする請求項１３〜１８の何れか一項に記載の露光システム。
【請求項２０】
前記測定装置とは別に設けられており、前記露光装置の、前記第１特性とは異なる第２特性に関する情報を記憶する第２記憶装置を更に含み、
前記演算装置は、前記第１特性に関する情報と、前記第２特性に関する情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定することを特徴とする請求項１３〜１９の何れか一項に記載の露光システム。
【請求項２１】
前記第２特性に関する情報は、前記基板を露光する露光ビームが前記基板上に照射される照射領域内における前記露光ビームのエネルギー均一性に関する情報、及び前記マスク上のパターンを前記基板上に投影する投影光学系の結像特性に関する情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２０に記載の露光システム。
【請求項２２】
前記基板上への感光物質の塗布処理に関する情報、及び前記基板に対する現像処理に関する情報のうちの少なくとも一方の情報を入力する入力装置を更に含み、
前記演算装置は、前記第１特性に関する情報と、前記第２特性に関する情報と、前記入力装置に入力された情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定することを特徴とする請求項１３〜２１の何れか一項に記載の露光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置の評価方法、露光システム、デバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等の電子デバイスの製造工程では、マスク（又はレチクル）に形成された回路パターンを、投影光学系を介してレジスト（感光剤）が塗布された基板（ウエハやガラスプレートなど）上に転写する露光装置が用いられている。露光装置としては、例えば、マスクと基板とを一次元方向に同期移動してマスクのパターンを基板上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）がある。
【０００３】
露光装置の評価方法としては、感光基板上に転写されたパターンの線幅を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等によって実測し、その測定結果に基づいて投影光学系の結像性能等を算出する方法が一般に知られている。
この他、実際に露光を行うことなく、計測用マスクを照明光により照明し投影光学系によって形成された計測用パターンの空間像（投影像）を計測することにより露光装置の評価を行う方法がある（特許文献１参照）。この方法は、上述したＳＥＭ等を用いた実測法に比べて処理時間が短縮されるという利点がある。
【特許文献１】特開平１０−２０９０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、集積回路の高密度集積化、すなわち回路パターンの微細化が進められており、これに伴い、露光装置に対しても、性能や歩留まり、スループット等に関してより一層の向上が望まれている。特に、性能の向上を図る上で、より定量的な露光装置の評価方法が望まれている。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、より定量的な評価が可能な露光装置の評価方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、高品質なデバイスを製造可能なデバイス製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、露光精度の向上を図ることが可能な露光システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、マスク（Ｒ）を載置して二次元平面内を移動するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を載置して二次元平面内を移動する基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、前記両ステージ（ＲＳＴ，ＷＳＴ）を同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を評価する露光装置の評価方法であって、前記基板上の所定の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する第１工程と、前記動作シーケンスのうち、前記露光動作に関わる動作パラメータの設定を変更しながら前記走査型露光装置を動作せしめる第２工程と、前記第２工程において前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を前記走査型露光装置内に設けられている測定装置（５４Ｗ，５４Ｒ，６０ａ，６０ｂ，４６）を用いて、前記動作パラメータが変更される度に測定する第３工程と、前記第３工程で測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算（シミュレーション）する第４工程と、を有することを特徴としている。
上記の評価方法において、前記動作パラメータは、例えば、前記両ステージの同期移動速度と、前記区画領域を露光する際に前記露光ビームが前記基板上で走査される長さと、前記複数の区画領域の前記二次元平面上での位置とのうちの少なくとも一つを含む。
【０００７】
この評価方法によれば、動作パラメータの設定を変更しながら露光装置の特性を測定し、その測定結果に基づいて露光装置の所定性能を推定演算することにより、露光装置の所定性能について、より定量的な評価が可能となる。
【０００８】
また、本発明は、マスク（Ｒ）を載置して二次元平面内を移動するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を載置して二次元平面内を移動する基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、前記両ステージ（ＲＳＴ，ＷＳＴ）を同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を評価する露光装置の評価方法であって、前記基板上の複数の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する第１工程と、前記動作シーケンスに基づいて前記走査型露光装置を動作せしめる第２工程と、前記第２工程において前記複数の区画領域に対して前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を、前記走査型露光装置内に設けられている測定装置（５４Ｗ，５４Ｒ，６０ａ，６０ｂ，４６）を用いて前記複数の区画領域毎に測定する第３工程と、前記第３工程で前記複数の区画領域毎に測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算（シミュレーション）する第４工程と、を有することを特徴としている。
【０００９】
この評価方法によれば、複数の区画領域毎に露光装置の特性を測定し、その測定結果に基づいて露光装置の所定性能を推定演算することにより、露光装置の所定性能について、より定量的な評価が可能となる。
【００１０】
上記の各評価方法において、前記所定性能は、例えば、前記走査型露光措置の露光動作により前記基板上に転写されるパターン像の線幅の均一性、及び該パターン像のコントラストのうちの少なくとも一方を含む。
【００１１】
また、上記の各評価方法において、前記動作シーケンスは、前記マスクステージ及び前記基板ステージの、前記二次元平面内における移動シーケンスを含み、前記第２工程では、前記移動シーケンスに基づいて前記両ステージを移動せしめ、前記測定装置は、前記マスクステージの位置情報を測定する第１干渉計（５４Ｒ）と、前記基板ステージの位置情報を測定する第２干渉計（５４Ｗ）とを含み、前記第３工程では、前記第１特性としての前記両ステージ間の同期精度に関する情報を、前記第１干渉計からの出力と前記第２干渉計からの出力とに基づいて測定するとよい。
【００１２】
また、上記の各評価方法において、前記動作シーケンスは、前記二次元平面と直交する方向における前記基板ステージのフォーカス・レベリング移動シーケンスを含み、前記第２工程では、前記フォーカス・レベリング移動シーケンスに基づいて前記基板ステージを移動せしめ、前記測定装置は、前記基板ステージ上に載置された基板の前記直交方向における位置及び該直交方向に対する傾きに関する情報を測定するフォーカス・レベリングセンサー（６０ａ，６０ｂ）を含み、前記第３工程では、前記第１特性としての前記基板ステージの、目標フォーカス・レベリング位置に対する追従性に関する情報を、前記フォーカス・レベリングセンサーからの出力に基づいて測定するとよい。
【００１３】
また、上記の各評価方法において、前記動作シーケンスは、前記基板を露光する際の露光エネルギー量の設定シーケンスを含み、前記第２工程では、前記設定シーケンスに基づいて、前記複数の区画領域に対する露光エネルギー量を設定し、前記測定装置は、前記第２工程で設定された目標露光エネルギー量で射出される露光ビームの、実際の露光エネルギー量を測定する光電センサ（４６）を含み、前記第３工程では、前記第１特性としての、前記目標露光エネルギー量に対する実際の露光エネルギー量の誤差に関する情報を、前記光電センサからの出力に基づいて測定するとよい。
【００１４】
また、上記の各評価方法において、前記第２工程を行うよりも前に、前記走査型露光装置の第２特性に関する情報を予め測定する第５工程を更に含み、前記第４工程では、前記第３工程で得られた前記第１特性に関する情報と、前記第５工程で得られた前記第２特性に関する情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定するのがより好ましい。
ここで、前記第２特性は、例えば、前記基板を露光する露光ビームが前記基板上に照射される照射領域内における前記露光ビームのエネルギー均一性を含む。
また、前記第２特性は、例えば、前記マスク上のパターンを前記基板上に投影する投影光学系（ＰＬ）の結像特性等を含む。
【００１５】
また、上記の各評価方法において、前記基板上への感光物質の塗布処理に関する情報、及び前記基板に対する現像処理に関する情報のうちの少なくとも一方の情報を入力する第６工程を更に含み、前記第４工程では、前記第３工程で得られた前記第１特性に関する情報と、前記第５工程で得られた前記第２特性に関する情報と、前記第６工程で得られた情報とを用いた前記推定演算を実行することにより前記所定性能を推定するのがさらに好ましい。
【００１６】
また、本発明は、デバイス製造方法であって、上記評価方法による評価結果に基づいて、前記所定性能が最も良くなるように前記走査型露光装置内で設定される露光条件を最適化する工程と、前記最適化された露光装置を用いて、前記マスク上に形成されたデバイスパターンを前記基板上に転写する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、マスク（Ｒ）を載置して二次元平面内を移動するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を載置して二次元平面内を移動する基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、前記両ステージ（ＲＳＴ，ＷＳＴ）を同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を推定する露光システムであって、前記基板上の所定の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する記憶装置（１１Ｃ）と、前記動作シーケンスのうち、前記露光動作に関わる動作パラメータの設定を変更しながら前記走査型露光装置を動作せしめる制御装置（５０）と、前記制御装置による制御の下で前記走査型露光装置が動作している時に、前記動作パラメータが変更される度に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を測定する測定装置（５４Ｗ，５４Ｒ，６０ａ，６０ｂ，４６）と、前記測定装置で測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算する演算装置（１１）と、を有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、マスク（Ｒ）を載置して二次元平面内を移動するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を載置して二次元平面内を移動する基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、前記両ステージ（ＲＳＴ，ＷＳＴ）を同期移動しながら前記マスクを露光ビームで照明して、前記基板上の複数の区画領域上に前記マスク上のパターンを順次露光する走査型露光装置の所定性能を推定する露光システムであって、前記基板上の複数の区画領域に対して前記パターンの露光を行う際の動作シーケンスを記憶する記憶装置（１１Ｃ）と、前記動作シーケンスに基づいて前記走査型露光装置を動作せしめる制御装置（５０）と、前記制御装置による制御の下で前記走査型露光装置を動作せしめている時に、前記走査型露光装置の第１特性に関する情報を前記複数の区画領域毎に測定する測定装置（５４Ｗ，５４Ｒ，６０ａ，６０ｂ，４６）と、前記測定装置で前記複数の区画領域毎に測定された複数の前記第１特性に関する情報に基づいて、前記走査型露光装置の前記所定性能を推定演算する演算装置（１１）と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の露光装置の評価方法によれば、定量的な評価により、露光装置の所定性能についてより正確な評価が可能となる。
また、本発明のデバイス製造方法によれば、露光装置の性能がより定量的に評価されることから、それに基づいて高品質なデバイスの製造が可能となる。
また、本発明の露光システムによれば、露光装置の所定性能がより定量的に評価されることから、それに基づいて露光精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は、半導体デバイス製造用の縮小投影型投影露光装置１０と、それを管理する管理装置１１とを備える露光システム１００の構成を概略的に示している。本例の露光装置１０は、マスクとしてのレチクルＲ上に形成されたパターンをステップアンドスキャン方式（スリット状のパターンを投影中に、マスクと感光基板とを互いに逆方向に同期移動させることにより、マスクパターンを基板上に投影露光する方式）により投影光学系ＰＬを介して感光基板としてのウエハＷのショット領域（区画領域）に投影する走査型露光装置（スキャニング・ステッパ）である。
【００２１】
露光装置１０は、光源１４及び照明光学系１２を含む照明系、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエハＷを保持してＸＹ平面内を自在に移動可能な基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴ、及びこれらを制御する制御系等を備えている。また、図示は省略されているが、上記各構成要素のうち、光源及び制御系以外の部分は、実際には、内部の温度、圧力等の環境条件が高精度に維持された不図示の環境制御チャンバ（エンバイロンメンタル・チャンバ）内に収容されている。
【００２２】
前記光源１４としては、ここでは、一例として、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）又はＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を出力するエキシマレーザ光源が用いられるものとする。この光源１４は、実際には、上記環境制御チャンバが設置されるクリーンルームとは別のクリーン度の低いサービスルーム等に設置され、不図示の送光光学系を介して環境制御チャンバ内部の照明光学系１２に接続されている。光源１４は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）から成る主制御装置５０によってそのレーザ発光のオン・オフや、中心波長、スペクトル半値幅、繰り返し周波数などが制御される。
【００２３】
前記照明光学系１２は、ビーム整形光学系１８、オプティカルインテグレータ（ホモジナイザー）としてのフライアイレンズ２２、照明系開口絞り板２４、リレー光学系２８Ａ，２８Ｂ、固定レチクルブラインド３０Ａ、可動レチクルブラインド３０Ｂ、ミラーＭ、及びコンデンサレンズ３２等を備えている。なお、オプティカルインテグレータとして、ロッド型（内面反射型）インテグレータ等を用いても良い。
【００２４】
前記ビーム整形光学系１８内には、光源１４でパルス発光されたレーザビームＬＢの断面形状を、該レーザビームＬＢの光路後方に設けられたフライアイレンズ２２に効率良く入射するように整形するための、例えばシリンダレンズやビームエキスパンダ（いずれも図示省略）等が含まれている。
【００２５】
前記フライアイレンズ２２は、ビーム整形光学系１８から出たレーザビームＬＢの光路上に配置され、レチクルＲを均一な照度分布で照明するために多数の点光源（光源像）からなる面光源、即ち２次光源を形成する。この２次光源から射出されるレーザビームを本明細書においては、「照明光ＩＬ」とも呼ぶものとする。
【００２６】
フライアイレンズ２２の射出側焦点面の近傍には、円板状部材から成る照明系開口絞り板２４が配置されている。この照明系開口絞り板２４には、等角度間隔で、例えば通常の円形開口より成る開口絞り、輪帯照明用の開口絞り及び変形光源法用の開口絞り等が配置されている。この照明系開口絞り板２４は、主制御装置５０により制御されるモータ等の駆動装置４０により回転されるようになっており、これによりいずれかの開口絞りが照明光ＩＬの光路上に選択的に設定される。
【００２７】
照明系開口絞り板２４から出た照明光ＩＬの光路上に、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ２６が配置され、更にこの後方の光路上に、レチクルブラインド３０Ａ，３０Ｂを介在させてリレー光学系（２８Ａ，２８Ｂ）が配置されている。
【００２８】
固定レチクルブラインド３０Ａは、レチクルＲのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルＲ上の照明領域ＩＡＲを規定する矩形開口が形成されている。また、この固定レチクルブラインド３０Ａの近傍に走査方向（ここではＸ軸方向とする）及び非走査方向（Ｙ軸方向）にそれぞれ対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動レチクルブラインド３０Ｂが配置され、走査露光の開始時及び終了時にその可動レチクルブラインド３０Ｂを介して照明領域ＩＡＲを更に制限することによって、不要な部分の露光が防止されるようになっている。また、本実施形態では、可動レチクルブラインド３０Ｂは、後述する空間像計測の際の照明領域の設定にも用いられる。
【００２９】
一方、照明光学系１２内のビームスプリッタ２６で反射された照明光ＩＬの光路上には、集光レンズ４４、及び遠紫外域で感度が良く、且つ光源１４のパルス発光を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型フォトダイオード等の受光素子から成るインテグレータセンサ４６が配置されている。
【００３０】
このようにして構成された照明系の作用を簡単に説明すると、光源１４からパルス発光されたレーザビームは、ビーム整形光学系１８に入射して、ここで後方のフライアイレンズ２２に効率よく入射するようにその断面形状が整形された後、フライアイレンズ２２に入射する。これにより、フライアイレンズ２２の射出側焦点面（照明光学系１２の瞳面）に２次光源が形成される。この２次光源から射出された照明光ＩＬは、照明系開口絞り板２４上のいずれかの開口絞りを通過した後、透過率が大きく反射率が小さなビームスプリッタ２６に至る。このビームスプリッタ２６を透過した照明光ＩＬは、第１リレーレンズ２８Ａを経て固定レチクルブラインド３０Ａの矩形の開口部及び可動レチクルブラインド３０Ｂを通過した後、第２リレーレンズ２８Ｂを通過してミラーＭによって光路が垂直下方に折り曲げられた後、コンデンサレンズ３２を経て、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲを均一な照度分布で照明する。
【００３１】
一方、ビームスプリッタ２６で反射された照明光ＩＬは、集光レンズ４４を介してインテグレータセンサ４６で受光され、インテグレータセンサ４６の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を有する信号処理装置８０を介して主制御装置５０に供給される。
【００３２】
前記レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着（又は静電吸着）により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、ここでは、リニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系５６Ｒにより、後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直なＸＹ平面内で２次元的に（Ｘ軸方向及びこれに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微少駆動可能であるとともに、レチクルベースＲＢＳ上をＹ軸方向に指定された走査速度で移動可能となっている。このレチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけのＹ軸方向の移動ストロークを有している。
【００３３】
レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクルステージ干渉計」という）５４Ｒからのレーザビームを反射する移動鏡５２Ｒが固定されており、レチクルステージＲＳＴのＸＹ面内の位置はレチクルステージ干渉計５４Ｒによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクルステージＲＳＴ上には走査露光時の走査方向（Ｙ軸方向）に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向（Ｘ軸方向）に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、レチクルステージ干渉計５４ＲはＹ軸方向に少なくとも２軸、Ｘ軸方向に少なくとも１軸設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡５２Ｒ、レチクルステージ干渉計５４Ｒとして示されている。
【００３４】
レチクルステージ干渉計５４ＲからのレチクルステージＲＳＴの位置情報は、テーブル制御系としてのステージ制御装置７０、及びこれを介して主制御装置５０に送られるようになっている。ステージ制御装置７０は、主制御装置５０の指示に応じてレチクルステージ駆動系５６Ｒを介してレチクルステージＲＳＴの移動を制御する。
【００３５】
前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向とされ、ここでは両側テレセントリックな縮小系であり、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬの投影倍率は、例えば１／４、１／５等となっている。このため、照明光学系１２からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上のスリット状照明領域ＩＡＲが照明されると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してそのスリット状照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲと共役な露光領域ＩＡに形成される。
【００３６】
投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズエレメントのうち、その一部の複数枚のレンズエレメントは、不図示の駆動素子（例えばピエゾ素子など）によって光軸ＡＸ方向及びＸＹ面に対する傾斜方向に微小駆動可能に構成されている。各駆動素子の駆動電圧（駆動素子の駆動量）が主制御装置５０からの指令に応じて結像特性補正コントローラ７８により制御され、これによって、投影光学系ＰＬの結像特性、例えば、像面湾曲、ディストーション、倍率等が補正されるようになっている。すなわち、本実施形態では、上記の駆動可能なレンズエレメントを駆動する駆動素子及びこの駆動量を制御する結像特性補正コントローラ７８によって、結像特性補正装置が構成されている。
【００３７】
前記ウエハステージＷＳＴは、ＸＹステージ４２と、該ＸＹステージ４２上に搭載された基板テーブルとしてのＺチルトステージ３８とを含んで構成されている。
【００３８】
前記ＸＹステージ４２は、ウエハベース１６の上面の上方に不図示のエアベアリングによって例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持され、ウエハステージ駆動系５６Ｗを構成する不図示のリニアモータ等によって走査方向であるＹ軸方向（図１における紙面内左右方向）及びこれに直交するＸ軸方向（図１における紙面直交方向）に２次元駆動可能に構成されている。このＸＹステージ４２上にＺチルトステージ３８が搭載され、該Ｚチルトステージ３８上にウエハホルダ２５が載置されている。このウエハホルダ２５によって、ウエハＷが真空吸着等により保持されている。
【００３９】
Ｚチルトステージ３８は、図２に示されように、３つのＺ位置駆動部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ（但し、紙面奥側のＺ位置駆動部２７Ｃは不図示）によってＸＹステージ４２上に３点で支持されている。これらのＺ位置駆動部２７Ａ〜２７Ｃは、Ｚチルトステージ３８下面のそれぞれの支持点を投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ方向）に独立して駆動する３つのアクチュエータ（例えばボイスコイルモータなど）２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ（但し、図２における紙面奥側のアクチュエータ２１Ｃは不図示）と、Ｚチルトステージ３８のＺ位置駆動部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃによる各支持点のアクチュエータ２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣによるＺ軸方向の駆動量（基準位置からの変位）を検出するセンサとしてのエンコーダ２３Ａ〜２３Ｃ（但し、図２における紙面奥側のエンコーダ２３Ｃは不図示）とを含んで構成されている。ここでエンコーダ２３Ａ〜２３Ｃとしては、例えば光学式又は静電容量式等のリニアエンコーダが使用されている。本実施形態では、上記アクチュエータ２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣによってＺチルトステージ３８を、光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）及び光軸に直交する面（ＸＹ面）に対する傾斜方向、すなわちＸ軸回りの回転方向であるθｘ方向、Ｙ軸回りの回転方向であるθｙ方向に駆動する駆動装置が構成されている。また、エンコーダ２３Ａ〜２３Ｃで計測されるＺチルトステージ３８のＺ位置駆動部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃによる各支持点のＺ軸方向の駆動量（基準点からの変位量）は、ステージ制御装置７０及びこれを介して主制御装置５０に供給され、主制御装置５０では、Ｚチルトステージ３８のＺ軸方向の位置及びレベリング量（θｘ回転量、θｙ回転量）を算出するようになっている。なお、図１では、ＸＹステージ４２を駆動するリニアモータ等、及びＺ位置駆動部２７Ａ〜２７Ｃ（アクチュエータ２１Ａ〜２１Ｃ及びエンコーダ２３Ａ〜２３Ｃ）を含めてウエハステージ駆動系５６Ｗとして示されている。
【００４０】
Ｚチルトステージ３８上には、ウエハホルダ２５が載置され、このウエハホルダ２５によってウエハＷが真空吸着（又は静電吸着）によって保持されている。
【００４１】
前記Ｚチルトステージ３８上には、ウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハステージ干渉計」という）５４Ｗからのレーザビームを反射する移動鏡５２Ｗが固定され、外部に配置されたウエハステージ干渉計５４Ｗにより、Ｚチルトステージ３８（ウエハステージＷＳＴ）のＸＹ面内の位置が例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。
【００４２】
ここで、実際には、Ｚチルトステージ３８上には、走査露光時の走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、これに対応してウエハステージ干渉計もＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ複数軸設けられ、Ｚチルトステージ３８の４自由度方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θｘ方向、θｙ方向）の位置が計測可能となっているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡５２Ｗ、ウエハステージ干渉計５４Ｗとして示されている。ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）は、ステージ制御装置７０、及びこれを介して主制御装置５０に供給されるようになっている。ステージ制御装置７０は、主制御装置５０の指示に応じてウエハステージ駆動系５６Ｗを介してウエハステージＷＳＴのＸＹ面内の位置を制御する。
【００４３】
また、Ｚチルトステージ３８の内部には、投影光学系ＰＬの光学特性の計測に用いられる空間像計測装置５９を構成する光学系の一部が配置されている。
【００４４】
ここで、この空間像計測装置５９の構成について詳述する。この空間像計測装置５９は、図３に示されるように、Ｚチルトステージ３８に設けられたステージ側構成部分、すなわちパターン形成部材としてのスリット板９０、レンズ８４，８６から成るリレー光学系、光路折り曲げ用のミラー８８、送光レンズ８７と、ウエハステージＷＳＴ外部に設けられたステージ外構成部分、すなわちミラー９６、受光レンズ８９、光電変換素子としての光センサ９５等とを備えている。
【００４５】
これを更に詳述すると、スリット板９０は、図３に示されるように、ウエハステージＷＳＴの一端部上面に設けられた上部が開口した突設部５８に対し、その開口を塞ぐ状態で上方から嵌め込まれている。このスリット板９０は、平面視長方形の受光ガラス８２の上面に遮光膜を兼ねる反射膜８３が形成され、その反射膜８３の一部に計測用パターンとしての所定幅２Ｄのスリット状の開口パターン(以下、「スリット」と呼ぶ）９４がパターンニングされて形成されている。
【００４６】
前記受光ガラス８２の素材としては、ここでは、ＫｒＦエキシマレーザ光、あるいはＡｒＦエキシマレーザ光の透過性の良い、合成石英、あるいはホタル石などが用いられる。
【００４７】
スリット９４下方のＺチルトステージ３８内部には、スリット９４を介して鉛直下向きに入射した照明光束（像光束）の光路を水平に折り曲げるミラー８８を介在させてレンズ８４，８６から成るリレー光学系（８４、８６）が配置され、このリレー光学系（８４、８６）の光路後方のウエハステージＷＳＴの＋Ｙ側の側壁に、リレー光学系（８４、８６）によって所定光路長分だけリレーされた照明光束をウエハステージＷＳＴの外部に送光する送光レンズ８７が固定されている。
【００４８】
送光レンズ８７によってウエハステージＷＳＴの外部に送り出される照明光束の光路上には、Ｘ軸方向に所定長さを有するミラー９６が傾斜角４５°で斜設されている。このミラー９６によって、ウエハステージＷＳＴの外部に送り出された照明光束の光路が鉛直上方に向けて９０°折り曲げられるようになっている。この折り曲げられた光路上に送光レンズ８７に比べて大径の受光レンズ８９が配置されている。この受光レンズ８９の上方には、光センサ９５が配置されている。これら受光レンズ８９及び光センサ９５は、所定の位置関係を保ってケース９２内に収納され、該ケース９２は取付け部材９３を介してベース１６の上面に植設された支柱９７の上端部近傍に固定されている。
【００４９】
前記光センサ９５としては、微弱な光を精度良く検出することが可能な光電変換素子（受光素子）、例えばフォト・マルチプライヤ・チューブ（ＰＭＴ、光電子増倍管）などが用いられる。光センサ９５からの光電変換信号Ｐは、図１の信号処理装置８０を介して主制御装置５０に送られるようになっている。なお、信号処理装置８０は、例えば増幅器、サンプルホルダ、Ａ／Ｄコンバータ（通常１６ビットの分解能のものが用いられる）などを含んで構成することができる。
【００５０】
なお、前述の如く、スリット９４は反射膜８３に形成されているが、以下においては、便宜上スリット板９０にスリット９４が形成されているものとして説明を行う。
【００５１】
上述のようにして構成された空間像計測装置５９によると、後述する、レチクルＲに形成された計測マークの投影光学系ＰＬを介しての投影像（空間像）の計測の際に、投影光学系ＰＬを透過してきた照明光ＩＬによって空間像計測装置５９を構成するスリット板９０が照明されると、そのスリット板９０上のスリット９４を透過した照明光ＩＬがレンズ８４、ミラー８８及びレンズ８６、送光レンズ８７を介してウエハステージＷＳＴの外部に導き出される。そして、そのウエハステージＷＳＴの外部に導き出された光は、ミラー９６によって光路が鉛直上方に折り曲げられ、受光レンズ８９を介して光センサ９５によって受光され、該光センサ９５からその受光量に応じた光電変換信号（光量信号）Ｐが信号処理装置８０を介して主制御装置５０に出力される。
【００５２】
本実施形態の場合、計測マークの投影像（空間像）の計測はスリットスキャン方式により行われるので、その際には、送光レンズ８７が、受光レンズ８９及び光センサ９５に対して移動することになる。そこで、空間像計測装置５９では、所定の範囲内で移動する送光レンズ８７を介した光がすべて受光レンズ８９に入射するように、各レンズ、及びミラー９６の大きさが設定されている。
【００５３】
このように、空間像計測装置５９では、スリット板９０、レンズ８４，８６、ミラー８８、及び送光レンズ８７により、スリット９４を介した光をウエハステージＷＳＴ外に導出する光導出部が構成され、受光レンズ８９及び光センサ９５によって、ウエハステージＷＳＴ外へ導出された光を受光する受光部が構成されている。この場合、これら光導出部と受光部とは、機械的に分離されている。そして、空間像計測に際してのみ、光導出部と受光部とは、ミラー９６を介して光学的に接続される。
【００５４】
すなわち、空間像計測装置５９では、光センサ９５がウエハステージＷＳＴの外部の所定位置に設けられているため、光センサ９５の発熱に起因するウエハステージ干渉計５４Ｗの計測精度等に悪影響を可能な範囲で抑制するようにしている。また、ウエハステージＷＳＴの外部と内部とをライトガイド等により接続していないので、ウエハステージＷＳＴの外部と内部とがライトガイドにより接続された場合のようにウエハステージＷＳＴの駆動精度が悪影響を受けることがない。
【００５５】
勿論、熱の影響等を無視、あるいは排除できるような場合には、光センサ９５をウエハステージＷＳＴの内部に設けても良い。なお、空間像計測装置５９を用いて行われる空間像計測方法及び光学特性計測方法などについては、後に詳述する。
【００５６】
図１に戻り、投影光学系ＰＬの側面には、ウエハＷ上のアライメントマーク（位置合わせマーク）を検出するマーク検出系としてのオフアクシス・アライメント系ＡＬＧが設けられている。本実施形態では、このアライメント系ＡＬＧとして、画像処理方式のアライメントセンサ、いわゆるＦＩＡ（Field Image Alignment ）系が用いられている。このアライメント系ＡＬＧの検出信号は、主制御装置５０に供給されるようになっている。
【００５７】
更に、本実施形態の露光装置１０では、図１に示されるように、主制御装置５０によってオンオフが制御される光源を有し、投影光学系ＰＬの結像面に向けて多数のピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束を、光軸ＡＸに対して斜め方向より照射する照射系６０ａと、それらの結像光束のウエハＷ表面での反射光束を受光する受光系６０ｂとから成る斜入射光式の多点焦点位置検出系が設けられている。なお、本実施形態の焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）と同様の多点焦点位置検出系の詳細な構成は、例えば特開平６−２８３４０３号公報等に開示されている。
【００５８】
主制御装置５０では、後述する走査露光時等に、受光系６０ｂからの焦点ずれ信号（デフォーカス信号）、例えばＳカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるように、ウエハステージ駆動系５６Ｗを介してＺチルトステージ３８のＺ軸方向への移動、及び２次元的に傾斜（すなわち、θｘ，θｙ方向の回転）を制御する、すなわち多点焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）を用いてＺチルトステージ３８の移動を制御することにより、照明光ＩＬの照射領域（照明領域ＩＡＲと結像関係）内で投影光学系ＰＬの結像面とウエハＷの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス（自動焦点合わせ）及びオートレベリング（フォーカス・レベリング）を実行する。
【００５９】
また、前述した不図示の環境制御チャンバ内の投影光学系ＰＬ近傍には、大気圧変動や、温度変動を検知する環境センサ８１が設けられている。この環境センサ８１による計測結果は主制御装置５０に供給されている。
【００６０】
次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置１０における露光工程の動作について簡単に説明する。
【００６１】
まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクルＲが搬送され、ローディングポジションにあるレチクルステージＲＳＴに吸着保持される。次いで、主制御装置５０の指示の下、ステージ制御装置７０によりウエハステージＷＳＴ及びレチクルステージＲＳＴの位置が制御され、主制御装置５０により、レチクルＲ上に形成された不図示のレチクルアライメントマークの投影像（空間像）が空間像計測装置５９を用いて後述するようにして計測され、レチクルパターン像の投影位置が求められる。すなわち、レチクルアライメントが行われる。
【００６２】
次に、ステージ制御装置７０により、主制御装置５０からの指示に応じて空間像計測装置５９を構成するスリット板９０がアライメント系ＡＬＧの直下へ位置するように、ウエハステージＷＳＴが移動され、アライメント系ＡＬＧによって空間像計測装置５９の位置基準となるスリット９４が検出される。主制御装置５０では、このアライメント系ＡＬＧの検出信号及びそのときのウエハステージ干渉計５４Ｗの計測値、並びに先に求めたレチクルパターン像の投影位置に基づいて、レチクルＲのパターン像の投影位置とアライメント系ＡＬＧとの相対位置、すなわちアライメント系ＡＬＧのベースライン量を求める。
【００６３】
かかるベースライン計測が終了すると、主制御装置５０により、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに詳細に開示されるＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメントが行われ、ウエハＷ上の全てのショット領域の位置が求められる。なお、このウエハアライメントに際して、ウエハＷ上の複数のショット領域のうちの予め定められた所定のサンプルショットのウエハアライメントマークがアライメント系ＡＬＧを用いて計測される。
【００６４】
次いで、主制御装置５０では、上で求めたウエハＷ上の各ショット領域の位置情報及びベースライン量に基づいて、ステージ制御装置７０を介してレーザ干渉計５４Ｗ、５４Ｒから送られる位置情報をモニタしつつ、ステージ制御装置７０に指示を出す。そして、ステージ制御装置７０は、ウエハステージＷＳＴを第１ショット領域の走査開始位置に位置決めするとともに、レチクルステージＲＳＴを走査開始位置に位置決めして、その第１ショット領域の露光のための両ステージＲＳＴ，ＷＳＴの移動（走査）を開始する。
【００６５】
そして、ステージ制御装置７０では、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴがそれぞれの目標走査速度に達すると、照明光ＩＬによってレチクルＲのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。
【００６６】
ステージ制御装置７０では、特に上記の走査露光時にレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の移動速度ＶｒとウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動速度Ｖｗとが投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた速度比に維持されるように、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを同期制御する。
【００６７】
そして、レチクルＲのパターン領域の異なる領域が紫外パルス光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上の第１ショット領域の走査露光が終了する。これにより、レチクルＲの回路パターンが投影光学系ＰＬを介して第１ショット領域に縮小転写される。
【００６８】
こうして第１ショット領域の走査露光が終了すると、主制御装置５０の指示の下、ステージ制御装置７０によって、ウエハステージＷＳＴを第２ショット領域の走査開始位置へ移動させるショット間のステッピング動作を行う。そして、その第２ショット領域の走査露光を上述と同様にして行う。以後、第３ショット領域以降も同様の動作を行う。
【００６９】
このようにして、ショット間のステッピング動作とショットの走査露光動作とが繰り返され、ステップアンドスキャン方式でウエハＷ上の全てのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。
【００７０】
次に、空間像計測装置５９を用いた空間像計測について説明する。
図３には、空間像計測装置５９を用いて、レチクルＲに形成された計測マークＰＭｙの空間像が計測されている最中の状態が示されている。レチクルＲとしては、空間像計測専用のもの、あるいはデバイスの製造に用いられるデバイスレチクルに専用の計測用マークを形成したものなどが用いられる。これらのレチクルの代わりに、レチクルステージＲＳＴにレチクルと同材質のガラス素材から成る固定のマーク板（レチクルフィデューシャルマーク板とも呼ばれる）を設け、このマーク板に計測用マーク（計測マーク）を形成したものを用いても良い。
【００７１】
なお、レチクルＲには、所定の箇所にＹ軸方向に周期性を有するライン部の幅とスペース部の幅の比（デューティ比）が１：１のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）マークから成る計測マークＰＭｙとＸ軸方向に周期性を有するデューティ比が１：１のＬ／Ｓマークから成る計測マークＰＭｘが相互に近接して形成されているものとする。これら計測マークＰＭｙ，ＰＭｘは同一線幅のラインパターンから成る。また、空間像計測装置５９を構成するスリット板９０には、図４（Ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に伸びる所定幅２Ｄのスリット９４ｙと、Ｘ軸方向に伸びる所定幅２Ｄのスリット９４ｘとが、図に示されるような位置関係で形成されているものとする。
【００７２】
例えば、計測マークＰＭｙの空間像の計測にあたり、主制御装置５０により、図１に示される可動レチクルブラインド３０Ｂが不図示のブラインド駆動装置を介して駆動され、照明光ＩＬの照明領域が計測マークＰＭ部分を含む所定領域に制限される（図３参照）。この状態で、主制御装置５０により光源１４の発光が開始され、照明光ＩＬが計測マークＰＭｙに照射されると、計測マークＰＭｙによって回折、散乱した光（照明光ＩＬ）は投影光学系ＰＬにより屈折され、該投影光学系ＰＬの像面に計測マークＰＭｙの空間像（投影像）が形成される。このとき、ウエハステージＷＳＴは、図４（Ａ）に示されるように、スリット板９０上のスリット９４ｙの＋Ｙ側（又は−Ｙ側）に計測マークＰＭｙの空間像ＰＭｙ’が形成される位置に設定されているものとする。
【００７３】
そして、主制御装置５０の指示の下、ステージ制御装置７０により、ウエハステージＷＳＴが図４（Ａ）中に矢印Ｆｙで示されるように＋Ｙ方向に駆動されると、スリット９４ｙが空間像ＰＭｙ’に対してＹ軸方向に走査される。この走査中に、スリット９４ｙを通過する光（照明光ＩＬ）がウエハステージＷＳＴ内の受光光学系、ウエハステージＷＳＴ外部の反射ミラー９６及び受光レンズ８９を介して光センサ９５で受光され、その光電変換信号Ｐが図１に示される信号処理装置８０に供給される。信号処理装置８０では、その光電変換信号に所定の処理を施して、空間像ＰＭｙ’に対応する光強度信号を主制御装置５０に供給する。なお、この際、信号処理装置８０では、光源１４からの照明光ＩＬの発光強度のばらつきによる影響を抑えるために、図１に示されるインテグレータセンサ４６の信号により光センサ９５からの信号を規格化した信号を主制御装置５０に供給するようになっている。
【００７４】
図４（Ｂ）には、上記の空間像計測の際に得られる光電変換信号（光強度信号）Ｐの一例が示されている。
【００７５】
計測マークＰＭｘの空間像を計測する場合には、ウエハステージＷＳＴを、スリット板９０上のスリット９４ｘの＋Ｘ側（又は−Ｘ側）に計測マークＰＭｘの空間像が形成される位置に設定して、上記と同様のスリットスキャン方式による計測を行うことにより、計測マークＰＭｘの空間像に対応する光電変換信号（光強度信号）を得ることができる。
【００７６】
さて、上記露光装置１０を用いた実際の露光処理においては、露光装置１０内で設定される露光条件の最適化のために、露光装置１０の所定性能の評価が適宜行われる。この評価は、露光処理に先立ってあるいは露光処理を一時中断して、主に管理装置１１の管理の下で行われる。なお、管理装置１１は、情報の入出力を行うための入力装置１１Ａ、所定の情報を記憶するための記憶装置１１Ｂ、１１Ｃ、及び不図示の演算回路等を備えている。
【００７７】
以下、上記露光装置１０の評価方法として、上記露光装置１０によってウエハＷ上に転写されるパターン像の線幅の均一性を評価する方法について、図５のフローチャートに沿って、かつ適宜他の図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００７８】
（プロセス情報の入力）
まず、評価に先立って、処理プロセスに関する情報（プロセスデータ）を管理装置１１に入力する（ステップ１００）。プロセス情報としては、露光装置１０で使用するウエハＷへの塗布処理に関する情報（例えば、レジストの材料係数（レジストごとの固定値）など）、露光後の現像処理に関する情報（例えば、現像液の材料係数（現像液ごとの固定値）、処理温度など）、及び他の処理プロセスに関わるパラメータ等を含む。このプロセス情報の入力は、例えば、オペレータや処理ライン全体を統括的に管理する上位の管理装置からの情報の供給により入力装置１１Ａ（例えばキーボード、通信機器など）を介して行われる。
【００７９】
（事前情報の測定）
次に、露光装置１０の特性のうち、露光装置１０の光学的な特性の測定を行い、その測定結果を管理装置１１に設けられた記憶装置１１Ｂに記憶する（ステップ１０１）。具体的には、露光領域ＩＡ（照射領域）内における照明光ＩＬ（露光ビーム）のエネルギー均一性（照度均一性）、及び投影光学系ＰＬの結像性能（例えば、像面湾曲、面傾斜、焦点深度等のＺ方向の結像特性）等の測定を行う。
【００８０】
ここで、照度均一性は、例えば、ウエハステージＷＳＴ上に照度計（ディテクタなど）を設置し、露光領域ＩＡ内の複数の箇所における照明光ＩＬの光量を計測することにより求めることができる。また、投影光学系ＰＬの結像性能（例えば、投影光学系ＰＬの像面湾曲や像面傾斜、焦点深度等のＺ方向（投影光学系の光軸方向）の結像特性）は、所定の複数位置に評価マークが形成された計測用マスクを用いて求めることができる。例えば、ウエハステージ（Ｚチルトステージ３８）のＺ方向位置（合焦位置）を少しずつ変えながら、投影光学系ＰＬを介して投影された評価マーク（空間像）のパターン線幅を空間像計測装置５９を用いて計測し、そのマークがジャストフォーカス状態で検出されたときのウエハステージのＺ方向位置を求めることにより、投影光学系のＺ方向の結像特性を求めることができる。
【００８１】
なお、この空間像計測装置５９を用いた投影光学系ＰＬの結像性能の測定方法については、特開２００２−１９８２９９号公報、特開２００２−２０３７６２号公報、特開２００２−２０３７６３号公報、特開２００２−３２４７５２号公報等に詳しく記載されている。なお、空間像計測に代えて、感光基板（ウエハ）に評価マークを露光し、そのマークのパターン線幅を、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、ＯＣＤ法等による実測法により行ってもよい。
【００８２】
（動作シーケンスの記憶）
次に、管理装置１１は、後述する自己測定動作時における露光装置１０の動作シーケンスを定める（ステップ１０２）。すなわち、管理装置１１に設けられた記憶装置１１Ｃには、露光装置１０の動作シーケンスが複数種類記憶されており、管理装置１１は、そのうちの一つを次に実行する動作シーケンスとして選択する。この動作シーケンスの選択は、例えば、オペレータや、処理ライン全体を統括的に管理する上位の管理装置からの指示に基づいて行われる。
【００８３】
ここで、上記動作シーケンスとしては、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ平面内での移動（走査）シーケンス、オートフォーカス及びオートレベリングに関わるＺチルトステージ３８の移動シーケンス（フォーカス・レベリング移動シーケンス）、及び光源１４からのレーザビームＬＢのエネルギー量（露光エネルギー量）の設定シーケンス等を含む。
【００８４】
このうち、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの移動シーケンスは、走査露光動作時における各ステージＲＳＴ，ＷＳＴの同期移動速度（スキャン速度）、走査長さ（スキャン長）、及び露光位置等の動作パラメータを含む。ここで、上記走査長さは、各ショット領域を露光する際に照明光ＩＬ（露光ビーム）がウエハＷ上で走査される長さであり、上記露光位置は、複数のショット領域のＸ，Ｙ平面内での位置であり、露光対象となるショット領域を定めるものである。また、露光エネルギー量の設定シーケンスは、各ショット領域に対する露光エネルギー量の目標値を定めるものであり、レーザ発光のオン・オフや、中心波長、スペクトル半値幅、繰り返し周波数等の動作パラメータを含む。
【００８５】
（露光装置動作）
次に、管理装置１１は、上記動作シーケンスに基づいて、露光装置１０を動作せしめる（ステップ１０３）。このときの露光装置１０の動作は、ウエハステージＷＳＴ上に実際にウエハＷ（テストウエハもしくは実処理用のプロセスウエハ）を載置した状態で行う。またこのとき、管理装置１１は、露光装置１０の動作シーケンスのうち、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの移動シーケンスにおける動作パラメータである、同期移動速度、走査長さ、露光位置、を適宜変更する。
【００８６】
例えば、管理装置１１は、露光装置１０に対して、一定の同期移動速度及び走査長さのままでウエハＷ上のすべてのショット領域に対して走査露光動作せしめたり、あるいは同期移動速度及び走査長さの少なくとも一方を変化させながら単数あるいは複数のショット領域に対して走査露光動作せしめる。
【００８７】
（自己測定動作）
そして、管理装置１１は、露光装置１０を動作せしめながら、露光装置１０の所定の性能、具体的には、（ａ）ステージ同期精度、（ｂ）フォーカスレベリング追従性、（ｃ）露光制御精度、に関わる情報を露光装置１０に設けられている所定の測定装置を用いて測定する（ステップ１０４）。この自己測定動作は、上述した動作パラメータ（同期移動速度、走査長さ、露光位置）を変更するたびに行う。すなわち、管理装置１１は、露光装置１０に対して複数の動作パラメータを順次ロードするとともに、動作パラメータを変更するたびに露光装置１０から、上記（ａ）〜（ｃ）に関するデータを受け取る。
【００８８】
ここで、ステージ同期精度は、走査露光動作時のレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）との同期移動（同期走査）の精度に関する情報であり、ウエハＷ上の各ショット領域を露光する際にレチクルステージ干渉計５４Ｒ及びウエハステージ干渉計５４Ｗから出力される検出信号等から求められる。具体的には、管理装置１１は、レチクルステージ干渉計５４Ｒ及びウエハステージ干渉計５４Ｗを介して計測される各ステージＲＳＴ，ＷＳＴの位置情報から、走査露光時のウエハステージＷＳＴに対するレチクルステージＲＳＴの追従誤差（Ｘ、Ｙ）に関するデータを収集し、このデータからステージ同期精度として、移動平均値（Ｘｍｅａｎ，Ｙｍｅａｎ）と移動標準偏差値（Ｘｍｓｄ，Ｙｍｓｄ、ＭＳＤ：Moving Standard Deviation）とを算出する。
【００８９】
フォーカスレベリング追従性は、走査露光時のウエハＷの姿勢制御（焦点合わせ制御）に関する情報であり、ウエハＷ上の各ショット領域を露光する際の焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）の検出信号等から求められる。具体的には、管理装置１１は、走査露光時に焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）を介して計測されるウエハＷ（Ｚチルトステージ３８）上の各ショット領域の位置情報（光軸方向の高さ（Ｚ）、Ｘ軸周りの傾き（ロールθｘ）、及びＹ軸周りの傾き（ピッチθｙ））に関するデータを収集し、フォーカスレベリング追従性として、目標フォーカス・レベリング位置に対するウエハステージＷＳＴの追従誤差（Ｚ、θｘ、θｙ）を求める。なお、ステージ同期精度のデータ収集、及びフォーカスレベリング追従性の測定方法については特開２００３−１００５９９号公報等に詳しく記載されている。
【００９０】
露光制御精度は、走査露光時の露光エネルギー量に関する情報であり、ウエハＷ上の各ショット領域を露光する際のインテグレータセンサ４６の検出信号等から求められる。具体的には、露光装置１０では一定時間間隔ごとにインテグレータセンサ４６を介して照明光ＩＬのエネルギー量（露光エネルギー量）を測定しており、管理装置１１は、その測定データから、露光制御精度として、各ショット領域を露光する際の目標露光エネルギー量に対する実際の露光エネルギー量の誤差を求める。
【００９１】
（推定演算）
そして、上記ステージ同期精度、フォーカスレベリング追従性、露光制御精度、に関わる情報を自己測定すると、管理装置１１は、それらの自己測定情報と、事前に入力されたあるいは計測したプロセス情報及び事前情報とに基づいて、露光装置１０の動作によりウエハＷ上に転写されるパターン像の線幅均一性（パターン像のコントラストを含む）を推定演算（シミュレート）する（ステップ１０５）。
【００９２】
ここで、ステージ同期精度：ＭＳ、フォーカスレベリング追従性：ＦＯ、露光制御精度：ＩＡ、照明均一性：ＩＵ、投影光学系の結像特性：ＡＢ、レジスト性能：ＲＥ、現像液の材料係数：ＤＥ、その他のプロセスパラメータ：ＯＴ、とするとき、線幅均一性：△ＣＤは、次式（１）で表される（Function：関数）。なお、その他のプロセスパラメータ（ＯＴ）としては、例えば、露光波長、投影レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）、照明σ、照明条件、評価マークのパターン種類（バイナリ／ハーフトーン／レベンソン等）、評価マーク線幅、評価用マークの製造ばらつき、ターゲット線幅、パターンピッチ、評価用マークの製造ばらつき等が挙げられる。
△ＣＤ＝Function（ＭＳ、ＦＯ、ＩＡ、ＩＵ、ＡＢ、ＲＥ、ＤＥ、ＯＴ）…（１）
【００９３】
すなわち、上記ＭＳ〜ＯＴの各情報と線幅均一性との関係を予め求めてテーブル（蓄積データ）を作成しておき、実際の評価時に得られた上記各情報ＭＳ〜ＯＴを蓄積データと照合することにより線幅均一性△ＣＤを推定することができる。本例では、ＩＵ、ＡＢ、ＲＥ、ＤＥ、ＯＴ、の各情報が自己測定動作前に求められており、管理装置１１は、これらの情報を蓄積データと照合して関数を作成し、この関数の基で、ＭＳ、ＦＯ、ＩＡの自己測定された各情報を演算上で加味（コンボリューション（掛け合わせ）演算によるシミュレーション。なお、ここで言うコンボリューションとは、各関数（ｆ(x)：空間像、ｇ(x)：同期精度、…等）をフーリエ変換し、各関数の積を計算し、その積を逆フーリエ変換すること。）することにより、線幅均一性△ＣＤを推定演算する。そして、このときの推定演算は、自己測定時に設定された動作パラメータごとに行う。なお、蓄積データの作成時におけるパターン像の線幅測定は、空間像計測装置５９を用いて行ってもよく、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、ＯＣＤ法等による実測法により行ってもよい。
【００９４】
図６は、以上説明した本例の評価方法を模式的に示す図である。
図６に示されるように、上述した本例の評価方法では、前記した実際の走査露光動作と同様に露光装置１０を動作（ステップアンドスキャン）せしめながら、露光装置１０の所定の性能、具体的には、（ａ）ステージ同期精度、（ｂ）フォーカスレベリング追従性、（ｃ）露光制御精度、に関わる情報を、露光装置１０内に設けられている所定の測定装置（ウエハステージ干渉計５４Ｗ、レチクルステージ干渉計５４Ｒ、焦点位置検出系６０ａ、６０ｂ、インテグレータセンサ４６）等によって自己測定する。また、（ｄ）照明均一性、（ｅ）投影光学系ＰＬの結像特性、に関する情報（事前測定データ）について上記自己測定に先立って測定しておく。そして、（ｄ）及び（ｅ）の事前測定データに加えて、（ｆ）プロセス情報を基に、上記（ａ）〜（ｃ）の情報を演算上で加味し、上記露光装置１０によってウエハＷ上に転写されるパターン像の線幅の均一性（及びそのパターン像のコントラスト）を推定演算する。
【００９５】
このように、本例の評価方法では、様々な情報を加味した推定演算により、露光装置１０の線幅均一性について簡易かつ定量的な評価を行うことができる。
【００９６】
特に、本例の評価方法では、上記（ａ）〜（ｃ）の情報を自己測定する際に走査露光動作に関わる動作パラメータ（同期移動速度、走査長さ、ショット領域）を適宜変更し、各動作パラメータごとに線幅均一性を算出することから、露光装置１０についてより定量的な評価が可能となる。
【００９７】
例えば、ウエハＷ上のすべてのショット領域に対して露光動作を行ったときの上記（ａ）〜（ｃ）の情報を自己測定することで、ウエハＷの全面に対する走査露光動作の評価を行うことができる。そして、こうした評価の結果は、露光装置１０の総合的な評価に好ましく利用される。
【００９８】
また、同期移動速度（スキャン速度）や走査長さ（スキャン長さ）を変更しながら、上記（ａ）〜（ｃ）の情報を自己測定してその評価を行うことで、動作パラメータと線幅均一性との関係についてより多くの情報を得ることができる。その結果、その評価結果に基づいて、露光装置１０の走査露光動作についてより好ましい露光条件を設定することが可能となる。
【００９９】
なお、上記した露光装置１０の評価に際しては、自己測定用の測定装置（ウエハステージ干渉計５４Ｗ、レチクルステージ干渉計５４Ｒ、焦点位置検出系６０ａ、６０ｂ、インテグレータセンサ４６）について、キャリブレーションを行っておくのが好ましい。上記測定装置のうち、焦点位置検出系６０ａ、６０ｂ、インテグレータセンサ４６のキャリブレーションは、空間像計測装置５９を用いた空間像計測法を用いて行うことが可能である。空間像計測法を用いたキャリブレーションに関する技術は、特開２００２−１９８２９９号公報、特開２００２−２０３７６２号公報、特開２００２−２０３７６３号公報等に詳しく記載されている。また、このキャリブレーションの工程を利用して、上記評価方法に用いる情報を測定してもよい。
【０１００】
なお、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄膜磁気へッド、撮像素子、マイクロマシン、ＤＮＡチップ、及びレチクルやマスクなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。
【０１０１】
また、上記実施形態では、露光用照明光としてＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）などを用いる場合について説明したが、これに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（１５７ｎｍ）、銅蒸気レーザ、ＹＡＧレーザの高調波等を露光用照明光として用いることができる。
【０１０２】
また、上記実施形態では、投影光学系として縮小系を用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系として等倍あるいは拡大系を用いても良いし、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれであっても良い。
【０１０３】
複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１０４】
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
【０１０５】
図７には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図７に示されるように、まず、ステップ２０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【０１０６】
次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ２０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。
【０１０７】
最後に、ステップ２０６（検査ステップ）において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０１０８】
図８には、半導体デバイスにおける、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図８において、ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０１０９】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ２１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０１１０】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【０１１１】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上記実施形態の露光装置が用いられるので、最適化された露光条件の下で精度良くレチクルのパターンをウエハ上に転写することができる。この結果、高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能になる。
【０１１２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明一実施形態に係る露光システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１のウエハステージ近傍を拡大し、Ｚチルトステージの駆動装置とともに示す図である。
【図３】図１の空間像計測装置の内部構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、空間像の計測に際してスリット板上に空間像ＰＭｙ’が形成された状態を示す図であり、図４（Ｂ）は、その空間像計測の際に得られる光電変換信号（光強度信号）の一例を示す線図である。
【図５】管理装置による露光装置の評価方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の評価方法を模式的に示す図である。
【図７】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図８】半導体素子の製造方法を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１１４】
Ｒ…レチクル（マスク）、ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）、Ｗ…ウエハ（基板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ）、１０…露光装置、１１…管理装置（演算装置）、１１Ａ…入力装置、１１Ｂ、１１Ｃ…記憶装置、４６…インテグレータセンサ（光電センサ）、５０…制御装置、５４Ｗ…ウエハステージ干渉計（第２干渉計）、５４Ｒ…レチクルステージ干渉計（第１干渉計）、６０ａ、６０ｂ…焦点位置検出系（フォーカス・レベリングセンサー）、１００…露光システム。
【図１】
2006024763.tif 000003
【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】
2006024763.tif 000009
【図８】
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