(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査方向に沿った形状が台形形状を有する光強度分布を基板上に形成する露光光によって該基板を露光する走査露光装置であって、
前記台形形状における傾斜部分を構成する光線の結像位置誤差を検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記傾斜部分を構成する光線が入射する位置から観察される瞳面光強度分布を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出された前記瞳面光強度分布に基づいて結像位置誤差を求める処理部と、を含む、
ことを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記瞳面光強度分布に基づいて前記傾斜部分を構成する光線の傾きを求め、前記傾きに基づいて結像位置誤差を求める、
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】
前記処理部は、前記瞳面光強度分布の重心の偏りに基づいて前記傾斜部分を構成する光線の傾きを求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の走査露光装置。
【請求項４】
前記走査方向における前記傾斜部分の幅を変更するための変更機構を更に備え、
前記処理部は、前記傾斜部分の複数の幅のそれぞれについて結像位置誤差が検出されるように前記変更機構および前記検出部を制御し、前記傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項５】
前記処理部は、照明モードごとに前記関係を取得する、
ことを特徴とする請求項４に記載の走査露光装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記光検出器が前記走査方向における複数の位置に順次に配置されるように前記光検出器の位置を制御し、前記複数の位置のそれぞれにおける前記光検出器の出力に基づいて、前記傾斜部分が形成される範囲を特定し、前記範囲における所定の位置に前記光検出器を配置させることによって、前記光検出器に前記瞳面光強度分布を検出させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項７】
許容される結像位置誤差および前記関係に基づいて前記傾斜部分の幅を決定する制御部を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の走査露光装置。
【請求項８】
前記制御部は、決定した前記傾斜部分の幅および許容される露光量誤差に基づいて、基板の走査の単位長当たりの露光光の照射パルス数を決定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の走査露光装置。
【請求項９】
前記制御部は、結像位置誤差の低減および露光量誤差の低減のうちいずれを優先するべきかに応じて前記許容される結像位置誤差を決定する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の走査露光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、結像位置誤差の低減を優先する場合において許容される露光量誤差を、露光量誤差の低減を優先する場合において許容される露光量誤差より大きく設定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の走査露光装置。
【請求項１１】
基板の上にフォトレジストを塗布する塗布工程と、
前記塗布工程を経た前記基板の上の前記フォトレジストを請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走査露光装置によって露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記基板の上の前記フォトレジストを現像してレジストパターンを形成する現像工程と、
前記現像工程を経た前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査露光装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスおよびディスプレイデバイス等のデバイスの製造工程において、原版および基板を走査しながら基板を露光する走査露光装置が使用されうる。走査露光装置では、原版および基板の走査方向に直交する方向に細長い形状（例えば、矩形形状）の断面形状を有する露光光に対して原版および基板が走査される。露光光を発生する光源としてパルス光を発生する光源が使用される場合、露光量むらを低減するために、走査方向に沿った形状が台形形状を有する光強度分布を基板上に形成する必要がある。そのために、原版と共役な面から僅かにずれた位置に遮光部材が配置されうる。この遮光部材によって、台形形状の光強度分布における傾斜部分が形成される。ここで、傾斜部分とは、台形の脚（上底および下底以外の２つの辺）を斜辺とし、該台形の下底の一部を隣辺とする直角三角形を意味する。
【０００３】
特許文献１には、マスクと共役な面の近傍に遮光部材を配置し、この遮光部材の位置を変更することによって台形状の光強度分布における斜辺に対応する部分（傾斜部分）の幅を変化させることが記載されている。また、特許文献１には、製造すべきデバイスのパターンに応じて傾斜部分の幅を変更することが記載されている。特許文献２には、走査方向における照度分布を計測し、計測結果に応じて開口絞りの位置を調整することが記載されている。特許文献３には、光強度分布の形状に応じて、基板が走査方向に単位量の移動をする間に基板が受光するパルス数と露光量誤差（露光斑）との関係を演算し、露光斑の大きさと傾きが閾値以下となるように受光パルス数を制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０７１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２９６７２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
台形形状の光強度分布における傾斜部分を構成する光線は、光軸に対して非対称性を有するので、基板に形成されるパターンの位置ずれを発生させうる。従来は、単純に、製造すべきデバイスのパターンに応じて傾斜部分の幅が変更されていたに過ぎない。しかし、このような方法では、何度も試験的に露光を繰り返すことによって傾斜部分の幅を最適化する必要がある。
【０００６】
本発明は、基板に形成されるパターンの位置ずれを予測するための有利な技術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】
【０００７】
本発明の１つの側面は、走査方向に沿った形状が台形形状を有する光強度分布を基板上に形成する露光光によって該基板を露光する走査露光装置に係り、前記走査露光装置は、前記台形形状における傾斜部分を構成する光線の結像位置誤差を検出する検出部を備え、前記検出部は、前記傾斜部分を構成する光線が入射する位置から観察される瞳面光強度分布を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出された前記瞳面光強度分布に基づいて結像位置誤差を求める処理部と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板に形成されるパターンの位置ずれを予測するための有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の走査露光装置の構成を示す図。
【図２】原版が露光光によって照明されている状態を示す図。
【図３】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅を決定する方法を示す図。
【図４】輪帯状の露光光を光検出器で検出する際の結像状態を示す図。
【図５】瞳面強度分布を計測する際の走査露光装置を示す図。
【図６】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅が大きい場合の結像位置誤差を説明する図。
【図７】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅が小さい場合の結像位置誤差を説明する図。
【図８】１回のパルス光の照射による露光量分布を示す図。
【図９】台形形状の光強度分布を例示する図。
【図１０】受光パルス数と露光量誤差との関係を示す図、
【図１１】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅の計測を説明する図。
【図１２】本発明の一実施形態の走査露光装置の動作を説明する図。
【図１３】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅を変更する原理を示す図。
【図１４】露光量誤差、照射パルス数および要求精度の関係を説明する図。
【図１５】四重極形状の照明モードを説明する図。
【図１６】台形形状の光強度分布と瞳面光強度分布との関係を示す図。
【図１７】光量重心の偏り（テレセン特性）と結像位置誤差との関係を示す図。
【図１８】台形形状の光強度分布における傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明の一実施形態の走査露光装置ＳＳの構成が示されている。走査露光装置ＳＳは、走査方向（Ｙ方向）に沿った形状が台形形状を有する光強度分布を基板上に形成する露光光によって該基板を露光する。走査露光装置ＳＳは、原版１１３上および基板１１５上でスリット形状を有する露光光に対して原版１１３および基板１１５を走査し、原版１１３を介して基板１１５の各ショット領域を露光する。例えば、ＫｒＦ等のガスが封入され、パルスレーザ光源１０１は、例えば、遠紫外領域の波長２４８ｎｍの露光光を発生する。パルスレーザ光源１０１のガス交換動作、あるいは波長安定化のための動作、放電印加電圧等は、レーザ制御装置１０２によって制御される。レーザ制御装置１０２は、例えば、主制御装置１０３から命令に従ってパルスレーザ光源１０１を制御するように構成されうる。
【００１２】
パルスレーザ光源１０１から射出された露光光は、照明光学系１０４の整形光学系（不図示）を介して所定の形状（円形状、輪帯形状、４重極形状、２重極形状など）に整形された後、インテグレータレンズ１０５に入射する。この露光光によって、インテグレータレンズ１０５の射出面に複数の２次光源が形成される。コンデンサーレンズ１０７は原版（レチクル）１１３の照度分布を変更する機能を有しうる。コンデンサーレンズ１０７は、開口幅を変更することが可能な可変スリット機構１１０に対してインテグレータレンズ１０５の射出面（２次光源）からの露光光によって可変スリット機構１１０を照明する。可変スリット機構１１０は、原版面ＲＰ又は結像面ＷＰと共役な面である共役面ＭＢに配置されている。開口絞り１０６の開口部は、照明光学系の開口数（ＮＡ）を規定する。開口絞り１０６の開口部は、ほぼ円形でありうる。照明系制御装置１０８によって開口絞り１０６の開口部の直径、つまり照明光学系の開口数（ＮＡ）が設定される。照明系制御装置１０８は、照明光学系１０４の開口絞り１０６の開口部を制御することで、σ値を設定できることになる。
【００１３】
照明光学系１０４の光路上にはハーフミラー１１１が配置され、原版１１３を照明する露光光の一部がハーフミラー１１１により反射され取り出される。ハーフミラー１１１の反射光の光路上にはフォト光検出器１０９が配置され、フォトセンサ１０９は、露光光の強度（露光エネルギー量）に対応する出力を発生する。フォトセンサ１０９の出力は、パルスレーザ光源１０１のパルス発光毎に積分を行う積分回路（不図示）によって１パルス当たりの露光エネルギー量に変換され、照明系制御装置１０８を介して主制御装置１０３に提供される。
【００１４】
原版１１３には、半導体素子の回路パターンに対応したパターンが形成されており、照明光学系１０４より照明される。２次元方向の可変ブレード１１２は、光軸ＬＡに直交する面内に可動な複数の遮光部材を有し、これらの位置を調整することによって原版１１３のパターン領域に対する露光光の照射領域を任意に設定することを可能にしている。図２には、原版１１３が露光光２０３によって照明されている状態が示されている。可変スリット機構１１０および可変ブレード１１２によって形成されたスリット形状の露光光（照明光）２０３が、斜線で示されるパターン領域２０２の一部を照明する。可変スリット機構１１０は、共役面ＭＢの近傍に配置された一対の遮光部材を有し、該一対の遮光部材の間隔である開口幅を変更する機能を有している。開口幅を制御することにより照明光２０３の非走査方向（長辺）における露光量分布が制御される。可変スリット機構１１０は、共役面ＭＢの近傍位置において、当該位置における光軸ＬＡに沿った方向に一対の遮光部材を移動させる機構を有する。一対の遮光部材を共役面ＭＢから遠ざけることにより、露光光２０３は、走査方向（Ｙ方向）に沿った形状が台形形状を有する光強度分布を基板１１５上に形成する。共役面ＭＢと一対の遮光部材との距離を変更することによって、台形形状の光強度分布における傾斜部分の走査方向における幅を変更することができる。よって、可変スリット機構１１０は、台形形状の光強度分布における傾斜部分の走査方向における幅を変更する変更機構として理解することができる。
【００１５】
投影光学系１１４は、フォトレジストが塗布された基板１１５上にパターン領域２０２の一部を縮小倍率β（βは例えば１／４）で縮小投影する。この状態で、原版テージ１２３および基板ステージ１１６が露光光２０３に対して、投影光学系１１４の縮小比率βと同じ速度比率で互いに逆方向（Ｙ：走査方向）に走査させる。また、パルスレーザ光源１０１は、パルス発光を繰り返す。その結果、原版１１３のパターン領域２０２の全域が基板１１５上のショット領域（ショット領域は、１又は複数のチップ領域を含む）に転写される。なお、図２において、投影光学系１１４の光軸に平行な軸をＺ軸としたとき、それに直交し且つ互いに直交する２軸のうち、露光中に基板１１５または後述の基板ステージ１１６を走査させる方向である走査方向に平行な軸をＹ軸、残りの軸をＸ軸としている。
【００１６】
投影光学系１１４は、可動式光学素子１２７を有する。可動式光学素子１２７は、投影光学系１１４の鏡筒１３０により保持されていて、駆動機構１２８によって投影光学系１１４の光軸方向に駆動されうる。駆動機構１２８は、例えば、空気圧または圧電素子によって可動式光学素子１２７を駆動するように構成されうる。投影光学系１１４の光軸方向における可動式光学素子１２７の位置を調整することによって投影光学系１１４の投影倍率および／または歪曲誤差を調整することができる。
【００１７】
基板ステージ１１６は、基板１１５を保持して、駆動機構１１９によって駆動されて、投影光学系１１４の光軸方向（Ｚ方向）および光軸方向に直交する面内（Ｘ−Ｙ面）を移動することができる。基板ステージ１１６は、更に、Ｚ軸周り、Ｘ軸周り、Ｙ軸周りの回転についても駆動されうる。基板ステージ１１６には移動鏡１１７が設けられ、移動鏡１１７の位置あるいは変位がレーザ干渉計１１８によって計測される。これにより、基板ステージ１１６のＸ方向およびＹ方向の位置が検出される。主制御装置１０３によって制御される基板ステージ制御装置１２０は、レーザ干渉計１１８を使って検出される基板ステージ１１６の位置に基づいて駆動機構１１９を制御することにより、基板ステージ１１６の位置および移動を制御する。基板ステージ１１６には、光検出器１３５が搭載されている。
【００１８】
図３には、走査方向に沿った形状が台形形状を有する光強度分布における傾斜部分ＩＰの幅を決定する方法が説明されている。可変スリット機構１１０の一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂを光軸ＬＡに沿った方向に移動させることによって傾斜部分ＩＰの幅が変化する。図３（ａ）において、コンデンサーレンズ１０７から射出された露光光が一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂの間の開口部を通過し、原版面ＲＰまたは結像面ＷＰに共役な共役面ＭＢに、台形形状を有する光強度分布３０１を形成する。図３（ａ）では、一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂは、共役面ＭＢから距離ｓ２の位置に配置されている。コンデンサーレンズ１０７から出た上側の光線３０２ａは遮光部材１１０ａで遮断され、下側の光線３０２ｂは遮光部材１１０ｂで遮断される。図３（ｂ）には、図３（ａ）の配置において、結像面ＷＰ面に形成される光強度分布３０４が示されている。光強度分布３０４は、走査方向に沿った形状が台形形状を有する。図３（ｂ）の横軸は、走査方向における位置、図３（ｂ）の縦軸は、露光光のエネルギー量Ｅを示している。光強度分布３０４における傾斜部分ＩＰの幅３０５は、原版面ＲＰ又は結像面ＷＰと共役な位置ＭＢからの遮光部材１１０ａ、１１０ｂの距離ｓ２によって制御されうる。
【００１９】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の状態から、可変スリット機構１１０の一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂを共役面ＭＢに近づけた場合の光強度分布３０６を示している。図３（ｃ）では、一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂは、共役面置ＭＢから距離ｓ１の位置に配置されている。コンデンサーレンズ１０７から出た上側の光線３０７ａは遮光部材１１０ａで遮断され、下側の光線３０７ｂは遮光部材１１０ｂで遮断され、台形形状の光強度分布３０６を形成する。図３（ｄ）には、図３（ｃ）の配置において、結像面ＷＰ面に形成される光強度分布３０９が示されている。光強度分布３０９は、走査方向に沿って台形形状を有する。図３（ｄ）の光強度分布３０９の台形形状における傾斜部分ＩＰの幅は、図３（ｂ）の光強度分布３０９の台形形状における傾斜部分ＩＰの幅より小さい。
【００２０】
次に、露光光（照明光）の瞳面光強度分布を計測する光検出器１３５の構成と瞳面光強度分布の計測方法について説明する。図５は、照明光５０１の瞳面強度分布を計測する際の走査露光装置ＳＳを示している。図５では、横方向が走査方向であり、照明光学系１０４に形成される光強度分布５０１における位置Ｐｈに対応する瞳面強度分布が、基板ステージ１１６に搭載された光検出器１３５によって検出される。光検出器１３５は、結像面ＷＰにピンホールを有し、光強度分布５０１における位置Ｐｈに対応する位置−Ｙｈに光検出器１３５のピンホールが配置されるように、レーザ干渉計１１８で基板ステージ１１６の駆動機構１１９によって基板ステージ１１６が駆動される。また、原版ステージ１２３には、ピンホールを有する専用プレート１３６が配置されていて、光強度分布５０１における位置Ｐｈに対応する位置ｒｈに専用プレート１３６のピンホールが配置されるように、原版ステージ１２３が駆動される。
【００２１】
図４（ａ）には、輪帯状の露光光を光検出器１３５で検出する際の結像状態が示されている。光検出器１３５は、ピンホール４０３を有する。ピンホール４０３は、例えば、数十μｍの直径を有する。ピンホール４０３は、投影光学系１１４の結像面ＷＰに配置される。投影光学系１１４の瞳面には、照明光学系１０４に設定された照明モードに従った瞳面光強度分布４０１が露光光によって形成される。図４（ａ）の例では、照明モードは、輪帯照明であり、瞳面光強度分布４０１は、輪帯形状を有する。投影光学系１１４の瞳面から射出される露光光は、光検出器１３５のピンホール４０３を通過し、瞳面光強度分布４０１と等価な光強度分布４０４を光検出器１３５の受光部４０５に形成する。したがって、光検出器１３５により、結像面ＷＰの任意の位置（瞳面からの光線が入射する位置）から瞳面光強度分布４０１を観察することができる。
【００２２】
受光部４０５は、例えば２次元のイメージ光検出器（例えば、ＣＣＤセンサ）を含み、瞳面強度分布４０１と等価な光強度分布４０４を撮像した画像を出力する。つまり、受光部４０５から出力される画像は、瞳面強度分布４０１を示す画像である。図４（ｂ）には、受光部４０５の画素配列４０６が例示されている。図４（ｂ）におけるＸＹ方向は、走査露光装置ＳＳにおいて提示されているＸＹ方向と一致している。図４（ａ）の光強度分布４０４は、図４（ｂ）において、光強度分布４０７として示されている。画素配列４０６を構成する複数の画素の画素値は、Ａ（ｘ，ｙ）で表現される。ｘ、Ｘ方向の座標値、ｙはＹ方向の座標値である。
【００２３】
本実施形態では、台形形状の光強度分布における傾斜部分を構成する光線の結像位置誤差が検出される。結像位置誤差は、台形形状の光強度分布における傾斜部分を構成する光線が入射する位置から観察される瞳面光強度分布に基づいて検出されうる。より詳しくは、結像位置誤差は、瞳面光強度分布の非対称性（例えば、重心の偏り）に基づいて検出されうる。このようにして検出される結像位置誤差は、基板に形成されるパターンの位置ずれ量を示す指標値として利用することができる。よって、台形形状の光強度分布における傾斜部分を構成する光線の結像位置誤差に基づいて、要求仕様（パターンの位置ずれ許容値）を満たすように傾斜部分の幅を決定することができる。
【００２４】
本実施形態では、光検出器１３５と、光検出器１３５から提供される信号を処理する処理部２００とによって検出部ＤＰが構成されている。検出部ＤＰは、走査方向に沿った形状が台形形状を有する光強度分布における傾斜部分を構成する光線の結像位置誤差を検出するように構成される。処理部２００の機能は、本実施形態では、主制御部１０３によって提供される。ただし、処理部２００は、主制御部１０３とは別に設けられてもよいし、光検出器１３５に組み込まれてもよい。
【００２５】
図６（ａ）には、傾斜部分の幅が比較的大きい場合において結像面ＷＰに形成される光強度分布６０１が例示されている。横軸は走査方向（Ｙ方向）における位置、縦軸は露光光のエネルギー量Ｅを示している。光強度分布６０１における傾斜部分６０２、６０３は、図３を参照しながら説明されたように、光線の一部を可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断することによって形成される。傾斜部分６０２における位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に入射すべき露光光の一部は、可変スリット機構１１０の一方の遮光部材で遮断され、傾斜部分６０３における位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６に入射すべき露光光の一部は、可変スリット機構１１０の他方の遮光部材で遮断される。これによって、結像面ＷＰに台形形状の光強度分布６０１が形成される。傾斜部分６０２と傾斜部分６０３との間の強度分布が平坦な中央部分（例えば、光軸上の位置Ｐａ）に入射すべき露光光は、可変スリットの遮光部材１１０ａ、１１０ｂ間の開口部を通過するので、遮断されない。
【００２６】
図６（ｂ）には、円形照明モード（通常照明モード）において走査方向の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐａ、Ｐ５、Ｐ６から光検出器１３５によって観察される瞳面光強度分布が例示されている。ここで、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６は、傾斜部分を構成する光線が入射する位置である。横方向は走査方向（Ｙ方向）を示し、縦方向は走査方向の直交する方向（Ｘ方向）を示している。上記の各位置から観察される瞳面光強度分布は、灰色で示されている。
【００２７】
光軸（中心Ｏ）上の位置Ｐａから観察される瞳面光強度分布は、露光光が可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断されることがないので、円形であり、光量重心Ｇａと光軸ＬＡとが一致し、重心偏りは発生していない。傾斜部６０２における位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３から観察される瞳面光強度分布は、露光光の一部が可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断されるので、非対称な形状（偏った形状）となり、光量重心Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が中心Ｏから偏っている。傾斜部６０２のうち中央部分寄りの位置Ｐ３で観察される瞳面光強度分布は、露光光の遮断量が小さく、光量重心Ｇ３が走査方向に＋ｇ３偏っている。傾斜部６０２のうち端部寄りの位置Ｐ１で観察される瞳面光強度分布は、露光光量の遮断量が大きく、光量重心Ｇ１が走査方向に＋ｇ１偏っている。傾斜部６０２の位置Ｐ３から位置Ｐ１に向けて露光光の遮断量が大きくなると共に、光量重心Ｇの偏り量も大きくなり、露光光のテレセン特性が悪化する。傾斜部６０３の位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６の瞳面強度分布も、傾斜部６０２と同様に、位置Ｐ４からＰ６に向けて露光光の遮断量が大きくなると共に、光量重心Ｇの偏り量も大きくなり、露光光のテレセン特性が悪化する。光強度分布６０１の傾斜部分６０２、６０３は比較的大きいため、光量重心の偏りが発生する領域が大きい。
【００２８】
図６（ｃ）には、露光光のテレセン特性の悪化（光線傾き）で生じる結像位置誤差が模式的に示されている。図６（ｃ）において、横軸は走査方向を、縦軸はＺ方向（フォーカス方向）を示している。矢印で示したＦＣは、図６（ａ）のような光強度分布６０１を形成する露光光を連続的にパルス照射しながら基板を走査露光する際の基板の走り面（基板は、走り面に沿って移動する）を表している。基板上のある一点が位置Ｐ６（露光開始位置）から位置Ｐ１（露光終了位置）に向けて移動する際に、走り面ＦＣ（基板面）と結像面ＷＰとの間にｚ１〜ｚ６で示すフォーカス差ｄｚが発生する。図６（ｂ）に示された光量重心Ｇの偏りｇ１〜ｇ６によって、露光光のテレセン特性による光線傾きＬ１〜Ｌ６が生じ、ｙ１〜ｙ６で示される結合位置誤差ｄｙ（シフト）が発生する。光強度分布６０１の傾斜部６０２、６０３を構成する光線が入射する位置から瞳面光強度分布を観察し、その瞳面光強度分布の光量重心の偏りｄｇ（ｇ１〜ｇ６）を求め、その偏りに基づいて露光光のテレセン特性（光線傾きＬ１〜Ｌ６）を求めることができる。そして、テレセン特性に基づいて、フォーカス差ｄｚが発生した場合の結像位置誤差ｄｙを求めることができる。図６の例では、光強度分布６０１の傾斜部６０２、６０３の幅が比較的大きいため、光量重心の偏りが発生する領域が大きい。そのため、露光光のテレセン特性が悪化する領域が大きくなり、結像位置誤差が悪化しやすい。
【００２９】
図７（ａ）には、傾斜部分の幅が比較的小さい場合において結像面ＷＰに形成される光強度分布７０１が例示されている。横軸は走査方向（Ｙ方向）における位置、縦軸は露光光のエネルギー量Ｅを示している。光強度分布７０１における傾斜部分７０２、７０３は、図３を参照しながら説明されたように、光線の一部を可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断することによって形成される。傾斜部分７０２における位置Ｐ１、Ｐ２に入射すべき露光光の一部は、可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断される。また、傾斜部分６０３における位置Ｐ５、Ｐ６に入射すべき露光光の一部は、可変スリット機構１１０の他方の遮光部材で遮断される。これによって、結像面ＷＰに台形形状の光強度分布７０１が形成される。傾斜部分６０２と傾斜部分６０３との間の強度分布が平坦な中央部分（例えば、位置Ｐ３、位置Ｐａ、位置Ｐ４）に入射すべき露光光は、可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂ間の開口部を通過するので、遮断されない。
【００３０】
図７（ｂ）には、円形照明モード（通常照明モード）において走査方向の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐａ、Ｐ５、Ｐ６から光検出器１３５によって観察される瞳面光強度分布が例示されている。ここで、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６は、傾斜部分を構成する光線が入射する位置である。横方向は走査方向（Ｙ方向）を示し、縦方向は走査方向の直交する方向（Ｘ方向）を示している。上記の各位置から観察される瞳面光強度分布は、灰色で示されている。
【００３１】
位置Ｐ３、位置Ｐａ（光軸上の位置）、位置Ｐ４から観察される瞳面光強度分布は、露光光が可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂにより遮断されることがないので、円形であり、光量重心Ｇａと光軸ＬＡとが一致し、重心偏りは発生していない。傾斜部７０２における位置Ｐ１、Ｐ２の瞳面光強度分布は、露光光の一部が可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂによって遮断されるので、非対称な形状（偏った形状）となり、光量重心Ｇ１、Ｇ２が中心Ｏから偏っている。傾斜部６０２のうち中央部分寄りの位置Ｐ２で観察される瞳面光強度分布は、露光光の遮断量が小さく、光量重心Ｇ２が走査方向に＋ｇ２偏っている。傾斜部６０２のうち端部寄りの位置Ｐ１で観察される瞳面光強度分布は、露光光量の遮断量が大きく、光量重心Ｇ１が走査方向に＋ｇ１偏っている。傾斜部６０２の位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて露光光の遮断量が大きくなると共に、光量重心Ｇの偏り量も大きくなり、露光光のテレセン特性が悪化する。傾斜部６０３の位置Ｐ５、Ｐ６の瞳面強度分布も、傾斜部７０２と同様に、位置Ｐ５からＰ６に向けて露光光の遮断量が大きくなると共に、光量重心Ｇの偏り量も大きくなり、露光光のテレセン特性が悪化する。光強度分布７０１の傾斜部分７０２、７０３は比較的小さいため、光量重心の偏りが発生する領域が小さい。
【００３２】
図７（ｃ）には、露光光のテレセン特性の悪化（光線傾き）で生じる結像位置誤差が模式的に示されている。図７（ｃ）において、横軸は走査方向を、縦軸はＺ方向（フォーカス方向）を示している。矢印で示したＦＣは、図７（ａ）の光強度分布７０１を形成する露光光を連続的にパルス照射しながら基板を走査露光する際の基板の走り面を表している。基板上のある一点が位置Ｐ６（露光開始位置）から位置Ｐ１（露光終了位置）に向けて移動する際に、走り面ＦＣ（基板面）と結像面ＷＰとの間にｚ１〜ｚ６で示すフォーカス差ｄｚが発生する。図７（ｂ）に示された光量重心Ｇの偏りｇ１〜ｇ６によって、露光光のテレセン特性による光線傾きＬ１〜Ｌ６が生じ、ｙ１〜ｙ６で示される結合位置誤差ｄｙ（シフト）が発生する。図７（ｂ）に示された光量重心Ｇの偏りｇ１〜ｇ６によって、露光光のテレセン特性による光線傾きＬ１〜Ｌ６が生じ、ｙ１〜ｙ６で示される結合位置誤差ｄｙ（シフト）が発生する。光強度分布７０１の傾斜部７０２、７０３を構成する光線が入射する位置から瞳面光強度分布を観察し、その瞳面光強度分布の光量重心の偏りｄｇ（ｇ１〜ｇ６）を求め、その偏りに基づいて露光光のテレセン特性（光線傾きＬ１〜Ｌ６）を求めることができる。そして、テレセン特性に基づいて、フォーカス差ｄｚが発生した場合の結像位置誤差ｄｙを求めることができる。図７の例では、光強度分布７０１の傾斜部７０２、７０３の幅が比較的小さいため、光量重心の偏りが発生する領域が小さい、そのため、露光光のテレセン特性が悪化する領域が小さくなり、結像位置誤差が小さくなる。
【００３３】
次に、台形形状の光強度分布から走査方向の露光量誤差（露光むら）を求める方法について説明する。図８（ａ）は、基板１１５を走査方向Ｙに移動している時に、パルス光を断続的に照射したときのショット領域を示している。走査露光では、１パルス毎に基板１１５が走査方向にΔＹだけ変位しながら、パルス光が積算されていく。パルス光の周期を決めるパルスレーザ光源１０１の発振周波数をｆ、基板１１５の走査速度をｖとすると、変位量ΔＹは、（式１）で表される。
【００３４】
ΔＹ  ＝  ｖ  ／  ｆ  ・・・（１）
図８（ｂ）は、走査方向の光強度分布９０１を示しており、１パルス毎の変位量ΔＹとの関係を示している。図８（ｂ）において、横軸は基板１１５の走査方向Ｙの座標値、縦軸は露光光のエネルギー量Ｅ（露光量）を示している。エネルギー量Ｅ（露光量）は、光強度に比例する。基板１１５には、１パルス毎に、ΔＹの区間ごとに、ｅ１〜ｅ９の露光量が積算される。ｅ１からｅ９の露光量をΔＹの区間ごとに積算した結果は、ΔＹの区間の相互間の露光量差（露光ムラ）を示す。
【００３５】
走査方向における露光量誤差と、光強度分布の形状と、受光パルス数の関係について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、台形形状の光強度分布を示していて、傾斜部の幅はＬ１であり、一定の光強度を有する中央部分の幅はＬ２である。図１０には、単位長当たりの受光パルス数（１／ΔＹ［ｐｕｌｓｅ／ｍｍ］）と露光量誤差（露光量むら）との関係が例示されている。特許文献３に記載されているように、基板の受光パルス数（１／ΔＹ）が、短周期１／（Ｌ１＋Ｌ２）で露光誤差が小さくなるところと、長周期１／Ｌ１で露光誤差が小さくなるところとが存在する。露光量誤差は、光強度分布の形状（Ｌ１、Ｌ２）および単位長当りの受光パルス数（１／ΔＹ）に従って変化する。
【００３６】
図１２には、走査露光装置ＳＳの動作が例示的に示されている。図１２に示された動作は、主制御部１０３によって実行あるいは制御されうる。工程Ｓ０１では、主制御部１０３は、基板１１５を露光する際の条件として、照明条件、露光量および露光モードをオペレータから入力される情報に基づいて設定する。露光モードは、結像位置誤差の低減を優先する結像位置優先モードと、露光量分布誤差の低減を有する露光量分布優先モードとを含みうる。
【００３７】
工程Ｓ０２では、主制御部１０３は、工程Ｓ０１で設定された照明条件に基づいて、照明形状を形成する。選択可能な照明形状は、例えば、円形状、輪帯形状および多重極形状を含みうる。
【００３８】
工程Ｓ０３〜Ｓ０５では、主制御部１０３（処理部２００）は、走査方向に沿って台形形状を有する光強度分布における傾斜部分の幅を変化させながら結像位置誤差を検出し、これにより傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を取得する。ここで、主制御部１０３は、傾斜部分を構成する光線が入射する位置から観察される瞳面強度分布に基づいて結像位置計測誤差を検出することができる。以下では、傾斜部分の幅を３段階で変化させる例を説明する。
【００３９】
工程Ｓ０３では、主制御部１０３は、傾斜部分の幅を設定または変更する。この例では、図１３（ａ１）から（ａ３）に例示されるように、可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂを光軸ＬＡに沿った方向に移動させることによって傾斜部分の幅を変化させる。図１３（ａ１）は、遮光部材１１０ａ、１１０ｂが共役面ＭＢから距離ｓ１の位置に制御された状態が示されていて、このとき、傾斜部分の幅が最小値となる。図１３（ａ２）は、遮光部材１１０ａ、１１０ｂが共役面ＭＢ面から距離ｓ２の位置に制御された状態が示されていて、このとき、傾斜部分の幅が最大値になる。図１３（ａ３）は、遮光部材１１０ａ、１１０ｂが共役面ＭＢから距離ｓ３の位置に制御された状態が示されていて、このとき、傾斜部分の幅が最小値と最大値との中間値になる。
【００４０】
工程Ｓ０４では、主制御部１０３は、光検出器１３５を用いて傾斜部分の幅（範囲）を計測する。図１１には、光検出器１３５を用いて傾斜部分の幅を計測する様子が模式的に示されている。原版面ＲＰには、台形形状の光強度分布１１０１が形成され、結像面ＷＰには、光強度分布１１０１に対応するように、台形形状の光強度分布１１０２が形成される。図１１（ａ）、（ｃ）には、傾斜部分の幅の計測を開始する状態が示されていて、この例では、光強度分布１１０１の一端Ｐｓ（光強度分布１１０２の一端）の外側から計測が開始される。図１１（ｂ）、（ｄ）には、傾斜部分の幅の計測を終了する状態が示されていて、この例では、光強度分布１１０１の他端Ｐｅ（光強度分布１１０２の他端）の外側で計測が終了される。図１１（ａ）の計測開始から図１１（ｂ）の計測終了までの間、基板ステージ１１６の光検出器１３５が−Ｙｓから＋Ｙｅへ走査駆動されると共に、露光光が基板ステージ１１６にパルス光として断続的に照射され、光検出器１３５によって露光光が検出される。なお、露光光は、光検出器１３５によって瞳面光強度分布として検出されうるが、工程Ｓ０４で得るべき情報は、光検出器１３５に所定の光量ないし輝度を有する露光光が入射したことを示す情報であればよく、瞳面光強度分布ではなくてもよい。
【００４１】
以上のように、工程Ｓ０４では、主制御部１０３は、光検出器１３５が走査方向における複数の位置に順次に配置されるように光検出器１３５の位置を制御し該複数の位置のそれぞれにおける光検出器１３５の出力に基づいて傾斜部分が形成される範囲を特定する。傾斜部分の幅の計測を行う範囲（計測を開始する位置から計測を終了する位置までの範囲）は、その範囲に傾斜部分の全域が含まれるように決定される。このような範囲は、例えば、可変スリット機構１１０の遮光部材１１０ａ、１１０ｂの位置によって定まる設計上の傾斜部分の幅に対してマージンを付加することによって決定されうる。
【００４２】
図１１（ｅ）には、光検出器１３５によって検出された結像面Ｗにおける光強度分布１１０１が示されている。基板ステージ１１６の位置と光検出部１３５によって検出された光強度とに基づいて、光強度分布１１０２の一端側の傾斜部分の幅Ｌｓと、光強度分布１１０２の他端側の傾斜部分の幅Ｌｅとを検出あるいは計測することができる。
【００４３】
図１３（ｂ１）には、図１３（ａ１）の状態において結像面ＷＰに形成される光強度分布１３０１が示されている。光強度分布１３０１の２つの傾斜部の幅（最小幅）は、Ｌｓ１、Ｌｅ１である。図１３（ａ２）には、図１３（ａ２）の状態において結像面ＷＰに形成される光強度分布１３０２が示されている。光強度分布１３０２の２つの傾斜部の幅（最大幅）は、Ｌｓ２、Ｌｅ２である。図１３（ａ３）の状態において結像面ＷＰに形成される光強度分布１３０３が示されている。光強度分布１３０３の２つの傾斜部の幅は、Ｌｓ３、Ｌｅ３である。
【００４４】
工程Ｓ０５では、主制御部１０３は、工程Ｓ０４で計測した傾斜部分の幅Ｌの範囲における所定の位置に光検出部１３５を配置し、光検出部１３５に瞳面光強度分布を検出させ、この瞳面光強度分布に基づいて結像位置誤差を求める。ここで、例えば、瞳面光強度分布に基づいて光量重心の偏り（テレセン特性）を求め、この偏りに基づいて結像位置誤差を求めることができる。
【００４５】
図１６（ａ）には、傾斜部分の幅を３段階で変化させて得られた光強度分布１３０１、１３０２、１３０３を重ねて示されている。一端Ｐｓ側では、幅Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３のそれぞれの範囲内の共通範囲における所定の位置に光検出部１３５を配置し、光検出部１３５によって瞳面光強度分布が検出されうる。他端Ｐｅ側でも、同様に、幅Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３のそれぞれの範囲内の共通範囲における所定の位置に光検出部１３５を配置し、光検出部１３５によって瞳面光強度分布が検出されうる。
【００４６】
ここで、傾斜部分の幅の相違による光量重心の偏りの差をより高い感度で計測するためには、一端Ｐｓ側では、幅Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３のそれぞれの範囲内の共通範囲における所定の位置（瞳面光強度分布の検出を行う位置）は、Ｐｓ１であることが好ましい。同様に、一端Ｐｅ側では、幅Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３のそれぞれの範囲内の共通範囲における所定の位置（瞳面光強度分布の検出を行う位置）は、Ｐｅ１であることが好ましい。
【００４７】
図１６（ｂ）には、位置Ｐｓ１、Ｐｅ１に光検出器１３５（のピンホール）を配置し、光検出器１３５によって検出した瞳面光強度分布が示されている。図１６（ｂ）には、位置Ｐｓ１、Ｐｅ１に光検出器１３５（のピンホール）を配置し、光検出器１３５によって検出した瞳面光強度分布が示されている。図１６（ｃ）には、位置Ｐｓ１、Ｐｅ１に光検出器１３５（のピンホール）を配置し、光検出器１３５によって検出した瞳面光強度分布が示されている。
【００４８】
図１６（ｂ）では、可変スリット機構１１０の一対の遮光部材による露光光の遮断が殆どなく、そのため、瞳面光強度分布の光量重心Ｇｓ１、Ｇｅ１が、中心Ｏに一致していて、光量重心の偏りが殆ど生じていない。図１６（ｃ）では、図１６（ａ）にＥｓ２、Ｅｅ２として示されているように、台形形状の光強度分布１３０２の光量が最大光量の半値に満たない値であり、可変スリット機構１１０の一対の遮光部材による露光光の遮断量が大きい。よって、図１６（ｃ）では、瞳面光強度分布の光量重心Ｇｓ２、Ｇｅ２は、中心Ｏからの偏り量は、ｇｓ２、ｇｅ２であり、露光光のテレセン特性が悪い状態である。
【００４９】
図１６（ｄ）では、図１６（ａ）にＥｓ３、Ｅｅ３として示されているように、台形形状の光強度分布１３０３の光量が最大光量の半値であり、露光光のテレセン特性は、図１６（ｃ）の場合よりも良い。図１６（ｃ）の場合と図１６（ｄ）の場合とで型より量を比較すると、ｇｓ２  ＞  ｇｓ３、ｇｅ２  ＞  ｇｅ３である。ここで、瞳面光強度分布から光量重心の偏りを求める際に、台形形状の光強度分布の一端Ｐｓ側における光量重心の偏りと台形形状の光強度分布の他端Ｐｅ側における光量重心の偏りとの平均値を用いてもよいし、いずれか一方を代表値として用いても良い。あるいは、他の方法を用いても良い。
【００５０】
次に、図１７を参照しながら光量重心の偏り（テレセン特性）から結像位置誤差を求める方法について説明する。図１７（ａ）は、図１６（ｃ）の瞳面光強度分布（傾斜部分の幅＝Ｌｓ２、Ｌｅ２）と同じであり、露光光のテレセン特性が大きい（悪い）状態を示している。図１７（ｂ）は、横軸に走査方向、縦軸にＺ方向（フォーカス方向）を示している。図１７（ｂ）の左側は、傾斜部分の幅がＬｓ２の露光光を位置Ｐｓ１で観察した状態に相当し、露光光は、光線１７０２と等価である。光線１７０２は、テレセン特性が良好な光線１７０１（光軸に平行な光線）に対する角度がθであり、テレセン特性が悪いことを示している。光線１７０２は、光線１７０１に対して傾き角度θをもって結像面ＷＰに入射する。ｇｓ２は、瞳面光強度分布に基づいて求められる光量重心の偏りである。瞳面光強度分布に基づいて光量重心の偏りＧｓ２を求めることにより、偏りＧｓ２に基づいて光線１７０２の傾き角度θを求めることができる。傾き角度θは、テレセン特性を示す指標値である。
【００５１】
瞳面ＰＰと結像面ＷＰとの間の光線１７０１の光路長Ｃは既知であるので、瞳面光強度分布における光量重心の偏りｇｓ２を求めることによって、光線１７０１に対する光線１７０２の傾き角度θを求めることができる。位置Ｅｓ２における基板の走り面ＦＣと結像面ＷＰとの距離ｄｚにおける結像位置誤差ｄｙｓ２は、距離ｄｚおよび傾き角度θに基づいて計算されうる。
【００５２】
図１７（ｂ）の右側は、傾斜部分の幅がＬｅ２の露光光を位置Ｐｅ１で観察した状態に相当し、露光光は、光線１７０３と等価である。図１７（ｂ）の右側についても、図１７（ｂ）の左側と同様に、瞳面光強度分布における光量重心の偏りｇｅ２を求めることによって、光線１７０１に対する光線１７０３の傾き角度θを求めることができる。位置Ｐｅ１における基板の走り面ＦＣと結像面ＷＰとの距離ｄｚにおける結像位置誤差ｄｙｅ２は、距離ｄｚおよび傾き角度θに基づいて計算されうる。
【００５３】
ここでは、光量重心の偏りに基づいてテレセン特性（光線傾きθ）を求める方法が説明された。この方法に代えて、傾斜部分の幅を変化させながら原版のパターンを基板に転写する露光を行い、転写されたパターンの結像位置誤差を計測することによって傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を特定してもよい。
【００５４】
主制御部１０３は、工程Ｓ０３〜Ｓ０５の繰り返しによって得られた情報、即ち、傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を示す情報（以下、特性情報）を主制御部１０３の内部または外部のメモリに保存する。
【００５５】
工程Ｓ０６〜Ｓ０８では、主制御部１０３は、工程Ｓ０１で設定された露光モードに応じて台形形状の光強度分布の傾斜部分の幅を決定する。具体的には、工程Ｓ０６では、主制御部１０３は、露光モードを判別し、露光モードが結像位置優先モードであれば、工程Ｓ０７に進み、露光モードが露光量分布優先モードであれば、工程Ｓ０８に進む。
【００５６】
露光モードが結像位置優先モードである場合、工程Ｓ０７において、主制御部１０３は、結像位置誤差の判定閾値を低閾値に設定し、この場合、工程Ｓ０９において、主制御部１０３は、結像位置誤差が厳しい条件で傾斜部分の幅を決定する。一方、露光モードが露光量分布優先モードである場合、工程Ｓ０８において、主制御部１０３は、結像位置誤差の判定閾値を高閾値に設定し、この場合、工程Ｓ０９において、主制御部１０３は、結像位置誤差が緩やかな条件で傾斜部分の幅を決定する。ここで、判定閾値は、許容される結像位置誤差を意味する。
【００５７】
図１８（ａ）には、結像位置誤差の要求精度に応じて複数の閾値が設定される例が示されている。この例では、結像位置優先モードでは、結像位置誤差の判定閾値として低閾値（例えば、単位長さ当たり８［ｎｍ／ｕｍ］）が設定され、露光量分布優先モードでは、結像位置誤差の判定閾値として高閾値（例えば、単位長さ当たり１５［ｎｍ／ｕｍ］）が設定される。図１８（ｂ）には、結像位置誤差の閾値に基づいて傾斜部分の幅を決定する方法が示されている。図１８（ｂ）において、横軸は傾斜部分の幅（Ｌ）、縦軸は結像位置誤差（ｄｙ）であり、１８０１で示される情報は、傾斜部分の幅と結像位置誤差との関係を示す特性情報である。
【００５８】
結像位置優先モードが設定されている場合は、工程Ｓ０９において、主制御部１０３は、特性情報１８０１に基づいて、低閾値である８［ｎｍ／ｕｍ］以下の結像位置誤差を満たす幅Ｌｓ１を傾斜部分の幅として決定する。また、露光量分布優先モードが設定されている場合、工程Ｓ０９において、主制御部１０３は、特性情報１８０１に基づいて、高閾値である１５［ｎｍ／ｕｍ］と低閾値である８［ｎｍ／ｕｍ］との間の幅Ｌｓ２を傾斜部分の幅として決定する。工程Ｓ１０では、主制御部１０３は、工程Ｓ０９において決定された傾斜部分の幅に従って、可変スリット機構１１０の一対の遮光部材１１０ａ、１１０ｂの位置（共役面ＭＢからの距離）を制御する。
【００５９】
工程Ｓ１１では、主制御部１０３は、図８から図１０を参照しながら説明した方法に従って走査方向における露光量誤差を求める。図１４（ａ）には、工程Ｓ０９で決定した傾斜部分の幅から求められる露光量誤差が例示されている。図１４（ａ）では、単位長当たりの受光パルス数（１／ΔＹ［ｐｕｌｓｅ／ｍｍ］）と露光量誤差との関係が露光誤差特性１４０１で示されている。工程Ｓ０１で設定された露光量を達成するために、工程Ｓ０４で検出された瞳面光強度分布から得られるパルスエネルギー（１パルス当たりの露光量）に基づいて露光量範囲１４０２が決定される。図１４の例において、露光量範囲１４０２は、照射パルス数の下限値が４パルス、上限値が５．１パルスであることを示している。
【００６０】
次に、工程Ｓ１２からＳ１５では、主制御部１０３は、工程Ｓ０１で設定された露光モードに応じた照射パルス数を決定する。工程Ｓ１２では、主制御部１０３は、露光モードを判別し、露光モードが結像位置優先モードであれば、工程Ｓ１３に進み、露光モードが露光量分布優先モードであれば、工程Ｓ１４に進む。
【００６１】
露光モードが結像位置優先モードである場合、工程Ｓ１３において、主制御部１０３は、露光量誤差の判定閾値を高閾値に設定し、露光量誤差が緩やかな条件で照射パルス数を決定する。一方、露光モードが露光量分布優先モードである場合、工程Ｓ１４において、主制御部１０３は、露光量誤差の判定閾値を低閾値に設定し、露光量誤差が厳しい条件で照射パルス数を決定する。ここで、露光量誤差に関する判定閾値は、許容される露光量誤差を意味する。
【００６２】
図１４（ｂ）には、露光量誤差の要求精度に応じて複数の閾値が設定される例が示されている。この例では、結像位置優先モードでは、露光量誤差の判定閾値として高閾値（例えば、露光量誤差≦０．６［％］）が設定され、露光量分布優先モードでは、露光量誤差の判定閾値として低閾値（例えば、露光量誤差≦０．３［％］）が設定される。
【００６３】
結像位置優先モードが設定されている場合は、工程Ｓ１３において、主制御部１０３は、露光誤差特性１４０１に基づいて、露光量誤差が高閾値０．６［％］以下となる条件１４０３で、照射パルス数が小さくなる（短時間で露光する）方向１４０４に検索する。そして、主制御部１０３は、条件に合致した交点１４０５から照射パルス数を決定する。露光量分布優先モードが設定されている場合、工程Ｓ１４において、主制御部１０３は、露光量誤差特性１４０１に基づいて、露光量誤差が低閾値０．３［％］以下となる条件１４０６で、照射パルス数が大きくなる（長時間で露光する）方向１４０７に検索する。そして、主制御部１０３は、条件に合致した交点１４０８から照射パルス数を決定する。なお、露光量誤差特性１４０１と露光量範囲１４０２とが図１４に例示されるような関係を有する場合、いずれの露光モードにおいても、単純に照射パルス数を４［ｐｕｌｓｅ］として決定してもよい。
【００６４】
工程Ｓ１５では、主制御部１０３は、単位長当り照射パルス数（１／ΔＹ［ｐｕｌｓｅ／ｍｍ］）を満たす走査速度とレーザ発振周波数を計算する。図１４（ａ）の例では、結像位置優先モードのための照射パルス数として４［ｐｕｌｓｅ］が選択された場合、式（１）からパルスレーザ光源１０１の発振周波数ｆを３０００［Ｈｚ］とすると、走査速度は７５０［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。露光量分布優先モードのための照射パルス数として５［ｐｕｌｓｅ］が選択された場合、パルスレーザ光源１０１の発振周波数ｆを３０００［Ｈｚ］とすると、走査速度は６００［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。
【００６５】
工程Ｓ１６では、主制御部１０３は、設定された傾斜部分の幅および照射パルス数で基板１１４の露光を行う。
【００６６】
工程Ｓ０３〜Ｓ０５は、キャリブレーションモードにおいて実行されてもよい。また、この場合において、工程Ｓ０３〜Ｓ０５は、照明モードごとに実行されてもよい。照明モードは、例えば、円形照明モード、輪帯照明モードおよび多重極照明モード等を含みうる。
【００６７】
図１５（ａ）には、四重極形状の照明モードにおける瞳面光強度分布が示されている。図１５（ｂ）には、四重極形状の照明モードにおける基板上の光強度分布１５０１が示されている。このような場合において、傾斜部分Ｌ１において、光強度分布が階段状に変化するため、傾斜部分内の複数の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’で瞳面光強度分布を検出し、それらに基づいて結像位置誤差を求めてもよい。
【００６８】
以下、上記の走査露光装置を用いた物品製造方法を説明する。物品製造方法は、塗布工程、露光装置、現像工程および処理工程を含みうる。塗布工程では、基板の上にフォトレジストが塗布される。露光工程では、塗布工程を経た基板の上のフォトレジストが上記の走査露光装置によって露光されうる。現像工程では、露光工程を経た基板の上のフォトレジストが現像されレジストパターンが形成されうる。処理工程では、現像工程を経た基板が処理されうる。この処理は、例えば、エッチング、イオン注入または酸化を含みうる。
【符号の説明】
【００６９】
ＳＳ：走査露光装置、１３５：光検出器、１１４：投影光学系
【図１】
0006745647.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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