(57)【要約】【課題】インテグレータセンサの計測値の基準照度計の計測値に対するリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御を可能とする。【解決手段】投影光学系ＰＬの像面（ステージ５８）上に基準照度計を配置した状態で、光源１６から射出されたエネルギビームＬＢをインテグレータセンサ４６と基準照度計とで受光するエネルギ密度計測を、減光装置２０の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う。これにより、減光装置２０の減光率の設定値毎に、基準照度計の出力とセンサ４６の出力とが計測結果として得られる。次いで、上記の計測結果に基づいて光センサ４６の出力を基準照度計の出力に合わせるための補正情報を算出する。従って、この補正情報を用いて露光量制御を行うことにより、センサの計測値の基準照度計の計測値に対するリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御が可能となる。【選択図】　図１
2004095667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からマスクに至るエネルギビームの光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサと、前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置とを備えた露光量制御系で用いられる、補正情報の計測方法であって、
前記マスク上のパターンの像が形成される像面上に照度の基準となる基準照度計を配置した状態で前記光源から射出された前記エネルギビームを前記光センサと前記基準照度計とで受光するエネルギ計測を、前記減光装置の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う工程と；
前記繰り返し行われたエネルギ計測の結果に基づいて前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を算出する工程と；を含む補正情報の計測方法。
【請求項２】
前記補正情報は、２次以上の高次の補正関数であることを特徴とする請求項１に記載の補正情報の計測方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の計測方法によって前記補正情報を計測する工程と；
前記計測された補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、前記像面上に配置された物体上に前記パターンを転写する工程と；を含む露光方法。
【請求項４】
光源から射出されたエネルギビームによりマスクを照明し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、
前記光源からマスクに至るエネルギビームの光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサと；
前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置と；
前記マスク上のパターンの像を前記物体上に投影する投影光学系と；
前記物体が載置されるとともに、照度の基準となる基準照度計が設置可能な物体ステージと；
前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報が記憶された記憶装置と；
前記パターンの像を前記投影光学系を介して前記ステージ上の物体に転写する際に、前記補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記像面上の積算エネルギ量を制御する露光量制御装置と；を備える露光装置。
【請求項５】
前記補正情報は、２次以上の高次の補正関数であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ステージ上に前記基準照度計が設置された状態で前記光源から射出された前記エネルギビームを前記光センサと前記基準照度計とで受光するエネルギ計測を、前記減光装置の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う計測制御装置と；
前記繰り返し行われたエネルギ計測の結果に基づいて前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を算出する算出装置と；を更に備える請求項４又は５に記載の露光装置。
【請求項７】
同一の基準照度計を用いて照度が一括管理された複数の露光装置を含む露光システムであって、
前記各露光装置は、
光源からマスクに至るエネルギビームの光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサと；
前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置と；
請求項１又は２に記載の補正情報の計測方法によって計測された補正情報が予め記憶された記憶装置と；
前記補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記マスク上のパターンの像が形成される像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、前記像面上に配置された物体上に前記パターンを転写する制御装置と；を、それぞれ備える露光システム。
【請求項８】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項７に記載の露光システムを用いて、同一の複数の物体に対する露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補正情報の計測方法、露光方法、露光装置及び露光システム、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、照明光学系内の光量モニタと減光装置とを備えた露光量制御系で用いられる補正情報の計測方法、該計測方法を利用する露光方法、該露光方法を実施する露光装置、前記補正情報が記憶された記憶装置を備える露光装置及び露光システム、並びにその露光システムを用いるデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、あるいは薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、いわゆるステッパやいわゆるスキャニング・ステッパ等の露光装置が用いられている。
【０００３】
近年、半導体デバイスの集積度はますます高くなり、これに伴い露光装置のデバイスルール（実用最小線幅）が更に微細化している。近年の露光装置においては、露光量の均一性（露光量制御精度）を向上させて、線幅均一性をより高めることが要求されている。また、半導体の集積度が増すに従い、露光装置に要求される線幅制御精度（面内均一性、ショット間均一性等）は非常に厳しくなってきている。
【０００４】
このような超微細リソグラフィ用の露光装置として、遠紫外域に発振線を持つ高輝度で高出力を特徴とするＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）などを光源とするスキャニング・ステッパなどが用いられるようになってきた。この種の露光装置において、上記の線幅制御精度を決定する要因は多岐に渡るが、その要因の重要な項目の一つとして像面上の露光量を均一にコントロールすることが挙げられる。
【０００５】
像面上の露光量を均一にコントロールするためには、パルスレーザであるエキシマレーザ光のエネルギを良好に制御する必要がある。そのため、露光時の露光フィールド上の任意の一点において常にある特定のパルス数（以下、「最小露光パルス数」と呼ぶ）以上のパルス光を照射して個々のパルス光のエネルギばらつきを平均化させることにより露光フィールドのどの点においても常に均一な露光量が得られるよう制御している。例えば目標露光量（設定露光量）が低い場合には、高エネルギのパルスを像面上にそのまま照射したのでは、上記最小露光パルス数以上のパルス光の照射が困難となる。このような場合、パルスエネルギを減光させることにより露光フィールド上の任意の一点において常に最小露光パルス数以上のパルス光が像面上に照射されるようにしている。このため、露光装置の露光量制御系には、露光量制御を行なうためにエネルギモニタ系が必須であり、そのエネルギモニタ系には使用範囲において良好な計測再現性及び出力のリニアリティが要求される。ここで、「リニアリティ」とは、像面上の照度（又はエネルギ密度）に対するエネルギモニタ系の出力の関係の直線性を意味する。
【０００６】
従来の露光装置では、上記のエネルギモニタ系の出力のリニアリティを確保するため、照度の基準となる外部基準照度計を像面上に設置し、その外部基準照度計の出力とエネルギモニタ系の出力とをそれぞれ計測し、両者の出力の関係が一次関数に近い、すなわちエネルギモニタ系のリニアリティが良好な範囲を見つけ、その範囲をエネルギモニタ系の使用範囲として露光量制御を行っていた。そのため、例えばエネルギモニタ系に入射する光量を制限する微小開口が形成された絞り板を複数種類用い、この絞り板を順次交換しながら上記のエネルギモニタ系の出力のリニアリティがある程度以上良好な絞り板を最終的に設定することで、エネルギモニタ系に入射する光量を調整する等により、そのリニアリティを破綻させないような管理を行なっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
最近では露光波長が更に短波長化し、ＡｒＦエキシマレーザ（出力波長１９３ｎｍ）を光源とするスキャニング・ステッパ（以下、「ＡｒＦスキャナ」と略述する）なども実用化されている。また、感光剤であるレジストの種類も多様化し、化学増幅型レジストなどの高感度レジストも比較的多く使用されるようになってきた。このため、例えばＡｒＦスキャナを用いて、化学増幅型レジストが塗布されたウエハの露光を行う場合などには、前述した最小露光パルス数を確保するためには、従来使用されていなかった減光率が大きい減光フィルタなども使用する必要が生じてきた。一方、同一のＡｒＦスキャナであっても、常に同一種類のレジストが塗布されたウエハの露光に用いられることは考え難く、使用目的などもユーザ毎に異なるのが通常である。
【０００８】
かかる背景の下、露光装置のエネルギモニタ系には、従来とは比べ物にならない幅広いエネルギレンジにおける良好な計測再現性、リニアリティが要求されるようになってきた。このため、前述した従来の露光量制御方法、すなわちエネルギモニタ系のリニアリティが良好な範囲を見つけ、その範囲をエネルギモニタ系の使用範囲として露光量制御を行う方法では、もはや対応が困難となりつつある。
【０００９】
露光量制御精度は、半導体デバイスの更なる高集積化に伴ない、さらに要求精度が将来的に厳しくなることは疑いがなく、これに伴ない外部基準照度計に対するエネルギモニタ系の出力のリニアリティの更なる向上が要求されることとなる。
【００１０】
また、複数の露光装置間における露光量制御誤差（露光量制御の号機間差）は、最終製品であるデバイスの歩留まり低下の要因となるため、露光量制御の号機間差を極力低減しようとの観点から、同一のデバイス製造ラインで用いられる露光装置の露光量制御系は、同一の基準照度計を用いて一括して管理が行われているのが通常である。しかるに、この露光量制御の号機間差をより低減するためには、個々の露光装置のエネルギモニタ系の出力が基準照度計に対して良好なリニアリティを持っていることが前提となり、この点においても個々の露光装置のエネルギモニタ系には幅広いエネルギレンジにおける前記のリニアリティの向上が要求されている。露光量制御の号機間差についても、将来的に更に低減することが要求されることは確実である。
【００１１】
本発明は、かかる事情の下でなされたもので、その第１の目的は、基準照度計の出力に対する露光量制御系におけるエネルギモニタのための光センサの出力のリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御を可能とする補正情報の計測方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、微細なパターンを物体上に精度良く転写することができる露光方法及び露光装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の第３の目的は、露光量制御の号機間差を低減することができる露光システムを提供することにある。
【００１４】
本発明の第４の目的は、デバイスの生産性の向上を図ることができるデバイス製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光源（１６）からマスク（Ｒ）に至るエネルギビーム（ＩＬ）の光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサ（４６）と、前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置（２０）とを備えた露光量制御系で用いられる、補正情報の計測方法であって、前記マスク上のパターンの像が形成される像面上に照度の基準となる基準照度計を配置した状態で前記光源から射出された前記エネルギビームを前記光センサと前記基準照度計とで受光するエネルギ密度計測を、前記減光装置の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う工程と；前記繰り返し行われたエネルギ密度計測の結果に基づいて前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を算出する工程と；を含む補正情報の計測方法である。
【００１６】
これによれば、マスク上のパターンの像が形成される像面上に照度の基準となる基準照度計を配置した状態で光源から射出されたエネルギビームを光センサと基準照度計とで受光するエネルギ密度計測を、減光装置の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う。これにより、例えば減光装置の減光率が所定範囲内で連続的に設定可能な場合には、前記所定範囲内で例えば所定ステップピッチで減光率が変更され、各減光率の設定値毎に、基準照度計の出力と光センサの出力とが計測結果として得られる。また、例えば減光装置の減光率が所定範囲内で断続的に設定可能な場合には、例えばその断続的な設定値に応じて減光率が変更され、各減光率の設定値毎に、基準照度計の出力と光センサの出力とが計測結果として得られる。
【００１７】
次いで、上記の計測結果に基づいて光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を算出する。この補正情報の算出は、例えば次のようにして行われる。
【００１８】
光センサの出力に計測時のエネルギ値に依存する計測オフセットがない場合、すなわち光センサの出力Ｉのリニアリティが理想的な場合には、光センサの出力Ｉと基準照度計の出力Ｐとは、比例関係になる筈であり、その比例定数をαとすると、Ｉ＝α・Ｐで表される。すなわち、Ｐ＝Ｉ／αの関係が成立する筈である。
【００１９】
しかるに、実際には、光センサの出力Ｉのリニアリティは、理想状態とは異なるので、該繰り返し行われるエネルギ密度計測の結果に基づいて、対応する基準照度計の出力である計測データＰｎと光センサの出力である計測データＩｎとの関係、αｎ＝Ｉｎ／Ｐｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を求めることにより、Ｉｎ毎（従ってＰｎ毎）に光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報（αｎ）を求める。
【００２０】
あるいは、対応する基準照度計の出力である計測データＰｎと光センサの出力である計測データＩｎとで定まる点（Ｉｎ，Ｐｎ）を横軸を基準照度計の出力Ｐとする直交座標系上にプロットする。各プロット点のＩｎと理論値Ｉ＝α・Ｐに対する誤差（Ｉｎ−Ｉ）の理論値に対する比率ΔＩｎ（ｎ＝１〜Ｎ）のすべてについての近似曲線ΔＩ＝ｆ（Ｐ）を最小二乗法により求め、この近似曲線ΔＩ＝ｆ（Ｐ）を補正情報としての補正関数とする。
【００２１】
従って、本発明の計測方法によれば、幅広いエネルギレンジに対応して光センサの出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報を得ることができ、この補正情報を用いて露光量制御を行うことにより、露光量制御系におけるエネルギモニタのための光センサの出力の基準照度計の計測値に対するリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御が可能となる。
【００２２】
この場合において、請求項２に記載の計測方法の如く、前記補正情報は、前述した補正情報αｎと対応するＰｎとから成るテーブルデータなどであっても良いが、２次以上の高次の補正関数であることとすることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の計測方法によって前記補正情報を計測する工程と；前記計測された補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、前記像面上に配置された物体上に前記パターンを転写する工程と；を含む露光方法である。
【００２４】
これによれば、請求項１又は２に記載の計測方法によって前述の幅広いエネルギレンジに対応して光センサの出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報が計測され、この計測された補正情報を用いて光センサの出力を補正し、その補正後の光センサの出力を基準として像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、像面上に配置された物体上にパターンが転写される。従って、パターン線幅の制御性を向上させることが可能となり、微細なパターンを物体上に精度良く転写することが可能となる。なお、本明細書において、パターン線幅の制御性は、複数の区画領域相互間の線幅の均一性や、パターンが転写される被転写領域における線幅の面内均一性などを含む概念である。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、光源（１６）から射出されたエネルギビーム（ＩＬ）によりマスク（Ｒ）を照明し、前記マスクに形成されたパターンを物体（Ｗ）上に転写する露光装置であって、前記光源からマスクに至るエネルギビームの光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサ（４６）と；前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置（２０）と；前記マスク上のパターンの像を前記物体上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；前記物体が載置されるとともに、照度の基準となる基準照度計が設置可能な物体ステージ（ＷＳＴ）と；前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報が記憶された記憶装置（５１）と；前記パターンの像を前記投影光学系を介して前記物体ステージ上の物体に転写する際に、前記補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記像面上の積算エネルギ量を制御する露光量制御装置（５０）と；を備える露光装置である。
【００２６】
これによれば、露光量制御装置は、マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して物体ステージ上の物体に転写する際に、記憶装置に記憶された光センサの出力を基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を用いて光センサの出力を補正し、その補正後の光センサの出力を基準として像面上の積算エネルギ量を制御する。このため、幅広いエネルギレンジに対応して光センサの出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報を予め記憶装置に記憶しておくことにより、減光装置の減光率が任意に設定されても、そのときの光センサの出力に対応する補正情報を用いて露光量制御を行うことが可能となり、光センサの計測値の基準照度計の計測値に対するリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御が可能となる。この結果、像面上に配置された物体上に転写されるパターンの線幅の制御性が向上して、微細なパターンを物体上に精度良く転写することが可能となる。
【００２７】
この場合において、請求項５に記載の露光装置の如く、前記補正情報は、２次以上の高次の補正関数であることとすることができる。
【００２８】
上記請求項４及び５に記載の各露光装置において、請求項６に記載の露光装置の如く、前記ステージ上に前記基準照度計が設置された状態で前記光源から射出された前記エネルギビームを前記光センサと前記基準照度計とで受光するエネルギ計測を、前記減光装置の減光率を逐次変更しながら繰り返し行い、該繰り返し行われるエネルギ計測の結果に基づいて前記光センサの出力と前記基準照度計との出力との関係を求める計測制御装置（５０）と；前記求められた関係に基づいて前記光センサの出力を前記基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を算出する算出装置（５０）と；を更に備えることとすることができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、同一の基準照度計を用いて照度が一括管理された複数の露光装置（１０１〜１０ｋ）を含む露光システムであって、前記各露光装置は、光源（１６）からマスクに至るエネルギビーム（ＩＬ）の光路上で分岐された前記エネルギビームの一部を受光する光センサ（４６）と；前記光源と前記分岐点との間に配置され、その減光率を所定範囲内で連続的若しくは断続的に設定可能な減光装置（２０）と；請求項１又は２に記載の補正情報の計測方法によって計測された補正情報が予め記憶された記憶装置（５１）と；前記補正情報を用いて前記光センサの出力を補正し、その補正後の前記光センサの出力を基準として前記マスク上のパターンの像が形成される像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、前記像面上に配置された物体上に前記パターンを転写する制御装置（５０）と；を、それぞれ備える露光システムである。
【００３０】
これによれば、各露光装置が、請求項１又は２に記載の補正情報の計測方法によって計測された補正情報が予め記憶された記憶装置を備えている。この場合、各露光装置の記憶装置には、幅広いエネルギレンジに対応してそれぞれの光センサの出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報が、それぞれ記憶されている。そして、各露光装置の制御装置では、補正情報を用いて光センサの出力を補正し、その補正後の光センサの出力を基準としてマスク上のパターンの像が形成される像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、像面上に配置された物体上に前記パターンを転写する。従って、いずれの露光装置においても、同一の基準照度計の出力に対する光センサの出力のリニアリティが補正されるので、同一の基準照度計を用いて照度が一括管理された複数の露光装置、例えば同一のデバイス製造ラインで用いられる複数の露光装置で、露光量制御の号機間差を低減することが可能となる。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項７に記載の露光システムを用いて、同一の複数の物体に対する露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態の露光装置１０の概略構成が示されている。この露光装置１０は、露光用光源にパルス光源としてのエキシマレーザ光源を用いたステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置である。
【００３３】
この露光装置１０は、パルス光源１６を含む照明系１２、この照明系１２により照明されるマスクとしてのレチクルＲを保持して所定の走査方向に移動するマスクステージとしてのレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲのパターンを基板としてのウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持して水平面（ＸＹ平面内）を移動するＸＹステージ１４、及びこれらの制御系等を備えている。
【００３４】
前記照明系１２は、パルス光源１６、ビーム整形光学系１８、減光装置としてのエネルギ粗調器２０、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ、又は回折光学素子などであり、図１ではフライアイレンズを用いているので、以下では「フライアイレンズ」とも呼ぶ）２２、照明系開口絞り板２４、ビームスプリッタ２６、第１リレーレンズ２８Ａ、第２リレーレンズ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、光路折り曲げ用のミラーＭ及びコンデンサレンズ３２等を備えている。なお、以下においては、照明系１２を構成するパルス光源１６以外の構成部分を纏めて適宜「照明光学系」と呼ぶ。
【００３５】
ここで、この照明系１２の上記構成各部について説明する。パルス光源１６としては、一例として、１パルス当たりのパルスエネルギＥをＥｍｉｎ（例えば８ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）〜Ｅｍａｘ（例えば１０ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）の範囲で変更可能であり、かつパルス発光の繰り返し周波数ｆをｆｍｉｎ（例えば６００Ｈｚ）〜ｆｍａｘ（例えば２０００Ｈｚ）の範囲内で変更可能なＡｒＦエキシマレーザ光源（発振波長１９３ｎｍ）が用いられているものとする。以下においては、パルス光源１６を「エキシマレーザ光源１６」と呼ぶ。
【００３６】
なお、エキシマレーザ光源１６に代えて、ＫｒＦエキシマレーザ光源（発振波長２４８ｎｍ）やＦ２レーザ光源（発振波長１５７ｎｍ）は勿論、金属蒸気レーザ光源やＹＡＧレーザの高調波発生装置等のパルス光源を使用することも可能である。これらの場合にも、上記と同様にパルスエネルギと繰り返し周波数の変更機能を有するものであることが望ましい。
【００３７】
ビーム整形光学系１８は、エキシマレーザ光源１６から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に効率よく入射するように整形するもので、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）等で構成される。
【００３８】
エネルギ粗調器２０は、ビーム整形光学系１８後方のレーザビームＬＢの光路上に配置され、ここでは、同様の構成の２段の回転板３４Ａ、３４Ｂと、これらの回転板を個別に回転する駆動モータ３８Ａ、３８Ｂとを含んで構成されている。一方の回転板３４Ａは、その周囲に透過率（＝１−減光率）の異なる複数個（例えば８個）のＮＤフィルタ（図１ではその内の２個のＮＤフィルタが示されている）が配置され、その回転板３４Ａを駆動モータ３８Ａで回転することにより、入射するレーザビームＬＢに対する透過率を１００％から等比級数的に、例えば公比０．８５（８５％）で８段階の切り換えができるようになっている。他方の回転板３４Ｂは、回転板３４Ａと同様に構成され、駆動モータ３８Ｂで同様に回転されるようになっている。
【００３９】
前記フライアイレンズ２２は、エネルギ粗調器２０後方のレーザビーム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その射出側焦点面に多数の点光源から成る面光源、すなわち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以下においては、「パルス照明光ＩＬ」と呼ぶものとする。なお、フライアイレンズ２２に代えて、オプティカルインテグレータとしてロッド（内面反射型）インテグレータを用いることも可能である。
【００４０】
フライアイレンズ２２の射出面近傍、すなわち本実施形態では照明光学系の瞳面とほぼ一致するその射出側焦点面に、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、小さな円形開口より成りコヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための開口絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り、及び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置して成る変形開口絞り（図１ではこのうちの２種類の開口絞りのみが図示されている）等が配置されている。この照明系開口絞り板２４は、後述する主制御装置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パルス照明光ＩＬの光路上に選択的に設定される。なお、開口絞り板２４の代わりに、あるいはそれと組み合わせて、例えば照明光学系内に交換して配置される複数の回折光学素子、照明光学系の光軸に沿って可動なプリズム（円錐プリズム、多面体プリズムなど）、及びズーム光学系の少なくとも１つを含む光学ユニットを、光源１６とオプティカルインテグレータ２２との間に配置し、オプティカルインテグレータ２２がフライアイレンズであるときはその入射面上での照明光の強度分布、オプティカルインテグレータ２２が内面反射型インテグレータであるときはその入射面に対する照明光の入射角度範囲などを可変とすることで、照明光学系の瞳面上での照明光の光量分布（２次光源の大きさや形状）、すなわち照明条件の変更に伴なう光量損失を抑えることが望ましい。
【００４１】
照明系開口絞り板２４後方のパルス照明光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、固定レチクルブラインド３０Ａ及び可動レチクルブラインド３０Ｂを介在させて第１リレーレンズ２８Ａ及び第２リレーレンズ２８Ｂから成るリレー光学系が配置されている。
【００４２】
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４２Ｒ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４２Ｒ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。
【００４３】
リレー光学系を構成する第２リレーレンズ２８Ｂ後方のパルス照明光ＩＬの光路上には、当該第２リレーレンズ２８Ｂを通過したパルス照明光ＩＬをレチクルＲに向けて反射する折り曲げミラーＭが配置され、このミラーＭ後方のパルス照明光ＩＬの光路上にコンデンサレンズ３２が配置されている。
【００４４】
一方、ビームスプリッタ２６で反射されたパルス照明光ＩＬは、集光レンズ４４を介して光電変換素子よりなる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変換器を介して出力ＤＳ（ｄｉｇｉｔ／ｐｕｌｓｅ）として主制御装置５０に供給される。インテグレータセンサ４６としては、例えば遠紫外域で感度があり、且つエキシマレーザ光源１６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型のフォトダイオード等が使用できる。
【００４５】
前記レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲが載置され、不図示のバキュームチャック等を介して吸着保持されている。レチクルステージＲＳＴは、水平面（ＸＹ平面）内で微小駆動可能であるとともに、レチクルステージ駆動部４８によって走査方向（ここでは図１の紙面左右方向であるＹ軸方向とする）に所定ストローク範囲で走査されるようになっている。この走査中のレチクルステージＲＳＴの位置は、レチクルステージＲＳＴ上に固定された移動鏡５２Ｒを介して外部のレーザ干渉計５４Ｒによって計測され、このレーザ干渉計５４Ｒの計測値が主制御装置５０に供給されるようになっている。なお、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工してレーザ干渉計５４Ｒの反射面（前述の移動鏡５２Ｒの反射面に相当）を形成しても良い。
【００４６】
前記投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックな縮小系であり、共通のＺ軸方向の光軸ＡＸを有する複数枚のレンズエレメントから成る屈折系が用いられている。また、この投影光学系ＰＬの投影倍率βは、例えば１／４又は１／５である。このため、前記の如くして、パルス照明光ＩＬによりレチクルＲ上の照明領域４２Ｒが照明されると、そのレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系ＰＬによって投影倍率βで縮小された像が表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上のスリット状の露光領域（照明領域４２Ｒに共役な領域）４２Ｗに形成される。
【００４７】
前記ＸＹステージ１４は、ウエハステージ駆動部５６によってＸＹ面内で走査方向であるＹ軸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次元駆動されるようになっている。このＸＹステージ１４上に、Ｚチルトステージ５８が搭載され、このＺチルトステージ５８上に不図示のウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着等により保持されている。Ｚチルトステージ５８は、ウエハＷのＺ方向の位置（フォーカス位置）を調整すると共に、ＸＹ平面に対するウエハＷの傾斜角を調整する機能を有する。また、ＸＹステージ１４の位置は、Ｚチルトステージ５８上に固定された移動鏡５２Ｗを介して外部のレーザ干渉計５４Ｗにより計測され、このレーザ干渉計５４Ｗの計測値が主制御装置５０に供給されるようになっている。なお、Ｚチルトステージ５８（又はＸＹステージ１４）などの端面を鏡面加工して、レーザ干渉計５４の反射面（前述の移動鏡５２Ｗの反射面に相当）を形成しても良い。
【００４８】
また、Ｚチルトステージ５８の上面には、基準照度計を取り付けるための不図示の基準照度計取付部が設けられ、該基準照度計取付部に照度の基準となる外部の基準照度計を着脱自在に取り付けることができるようになっている。
【００４９】
さらに、図示は省略されているが、レチクルＲの上方には、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に開示されるように、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、露光波長の光（本実施形態ではパルス照明光ＩＬ）をアライメント用照明光とする画像処理方式の一対のレチクルアライメント顕微鏡が配置されている。この場合、一対のレチクルアライメント顕微鏡は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを含むＹＺ平面に関して対称（左右対称）な配置で設置されている。また、この一対のレチクルアライメント顕微鏡は光軸ＡＸを通るＸＺ面内でＸ軸方向に往復移動が可能な構造となっている。
【００５０】
通常、一対のレチクルアライメント顕微鏡は、レチクルＲがレチクルステージＲＳＴ上に載置された状態で、レチクルＲの遮光帯の外側に配置された一対のレチクルアライメントマークをそれぞれ観察可能な位置に設定されている。
【００５１】
制御系は、図１中、制御手段としての主制御装置５０によって主に構成される。主制御装置５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はミニコンピュータ）を含んで構成され、露光動作が的確に行われるように、例えばレチクルＲとウエハＷの同期走査、ウエハＷのステッピング、露光タイミング等を統括して制御する。
【００５２】
具体的には、主制御装置５０は、例えば走査露光時には、レチクルＲがレチクルステージＲＳＴを介して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度ＶＲで走査されるのに同期して、ＸＹステージ１４を介してウエハＷが露光領域４２Ｗに対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度β・ＶＲ（βはレチクルＲからウエハＷに対する投影倍率）で走査されるように、レーザ干渉計５４Ｒ、５４Ｗの計測値に基づいてレチクルステージ駆動部４８、ウエハステージ駆動部５６をそれぞれ介してレチクルステージＲＳＴ、ＸＹステージ１４の位置及び速度をそれぞれ制御する。また、ステッピングの際には、主制御装置５０ではレーザ干渉計５４Ｗの計測値に基づいてウエハステージ駆動部５６を介してＸＹステージ１４の位置を制御する。このように、本実施形態では、主制御装置５０、レーザ干渉計５４Ｒ、５４Ｗ、レチクルステージ駆動部４８、ウエハステージ駆動部５６、レチクルステージＲＳＴ、及びＸＹステージ１４によって、駆動系が構成されている。
【００５３】
また、主制御装置５０では、制御情報ＴＳをエキシマレーザ光源１６に供給することによって、エキシマレーザ光源１６の発光タイミング、及び発光パワー等を制御する。また、主制御装置５０は、エネルギ粗調器２０、照明系開口絞り板２４をモータ３８、駆動装置４０をそれぞれ介して制御し、更にステージ系の動作情報に同期して可動レチクルブラインド３０Ｂの開閉動作を制御する。このように本実施形態では、主制御装置５０が、露光量制御装置及びステージ制御装置の役目をも有している。これらの制御装置を主制御装置５０とは別に設けても良いことは勿論である。
【００５４】
さらに、本実施形態では、主制御装置５０に、例えばＤＲＡＭなどから成る記憶装置５１が併設されている。この記憶装置５１の内部に、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳとウエハＷの表面上でのパルス照明光ＩＬの照度（露光量）との理想状態（インテグレータセンサ４６の出力ＤＳ（ｄｉｇｉｔ／ｐｕｌｓｅ）の基準照度計の出力ＰＳ（ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ））に対するリニアリティに誤差がない状態）における相関係数α及びインテグレータセンサ４６の出力ＤＳを基準照度計の出力ＰＳに合わせるための補正情報が、照明条件毎に予め求められて記憶されている。
【００５５】
次に、本実施形態の走査型露光装置１０の露光量制御系の構成について図２に基づいて説明する。
【００５６】
図２には、図１の走査型露光装置１０の露光量制御に関連する構成部分が取り出して示されている。この図２に示されるように、エキシマレーザ光源１６の内部には、レーザ共振器１６ａ、ビームスプリッタ１６ｂ、エネルギモニタ１６ｃ、エネルギコントローラ１６ｄ及び高圧電源１６ｅ等が設けられている。
【００５７】
図２において、レーザ共振器１６ａからパルス的に放出されたレーザビームは、透過率が高く僅かな反射率を有するビームスプリッタ１６ｂに入射し、ビームスプリッタ１６ｂを透過したレーザビームＬＢが外部に射出される。また、ビームスプリッタ１６ｂで反射されたレーザビームが光電変換素子より成るエネルギモニタ１６ｃに入射し、エネルギモニタ１６ｃからの光電変換信号が不図示のピークホールド回路を介して出力ＥＳとしてエネルギコントローラ１６ｄに供給されている。エネルギモニタ１６ｃの出力ＥＳに対応するエネルギの制御量の単位は（ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）である。通常の発光時には、エネルギコントローラ１６ｄは、エネルギモニタ１６ｃの出力ＥＳが、主制御装置５０より供給された制御情報ＴＳ中の１パルス当たりのエネルギの目標値に対応した値となるように、高圧電源１６ｅでの電源電圧をフィードバック制御する。また、エネルギコントローラ１６ｄは、レーザ共振器１６ａに供給されるエネルギを高圧電源１６ｅを介して制御することにより発振周波数をも変更する。すなわち、エネルギコントローラ１６ｄは、主制御装置５０からの制御情報ＴＳに応じてエキシマレーザ光源１６の発振周波数を主制御装置５０で指示された周波数に設定するとともに、エキシマレーザ光源１６での１パルス当たりのエネルギが主制御装置５０で指示された値となるように高圧電源１６ｅの電源電圧のフィードバック制御を行なう。
【００５８】
また、エキシマレーザ光源１６内のビームスプリッタ１６ｂの外側には、主制御装置５０からの制御情報に応じてレーザビームＬＢを遮光するためのシャッタ１６ｆも配置されている。
【００５９】
次に、前述の理想状態における相関係数α、及び補正情報の計測方法について、図３のフローチャートに沿って、適宜他の図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
前提として、後述する照明条件の番号を示すカウンタｍ及びエネルギ粗調器の透過率（又は減光率）の設定の目標番号を示すカウンタｎは、ともに１に初期化されているものとする。また、設定すべき照明条件としては通常照明（照明条件番号１）、小σ照明（照明条件番号２）、輪帯照明（照明条件番号３）、変形照明（照明条件番号４）の４つが、オペレータにより、入出力装置６２を介して予め指定され、主制御装置５０のＲＡＭ内に記憶されているものとする。また、オペレータにより入出力装置６２を介して、設定すべきエネルギ粗調器の減光率として例えば０％から９３％程度までのＮ段階、すなわち、設定すべき透過率として１００％から７％程度までが予め指定され、主制御装置５０のＲＡＭ内に記憶されているものとする。
【００６１】
まず、ステップ１０２において、オペレータによりＺチルトステージ５８上の基準照度計取付部に外部の基準照度計が取り付けられる。オペレータは、この基準照度計の取り付けの終了とともに、計測開始を入出力装置６２を介して主制御装置５０に指示する。
【００６２】
次のステップ１０４では、上記の計測開始の指示に応じて主制御装置５０により、照明条件として第ｍ番目（この場合第１番目）の照明条件、すなわち通常照明条件が設定される。この設定は、主制御装置５０が、駆動装置４０を介して前述の照明系開口絞り板２４の通常照明絞りを選択設定することにより行われる。なお、このとき、基準照度計が投影光学系ＰＬの光軸のほぼ直下に無い場合には、主制御装置５０では、干渉計５４Ｗの計測値に基づいてウエハステージ駆動部５６を介して、基準照度計が投影光学系ＰＬの光軸のほぼ直下に位置するようにＸＹステージ１４を移動する。
【００６３】
次のステップ１０６では、主制御装置５０は、エネルギ粗調器２０の減光率を第ｎ番目（ここでは第１番目）の目標値に設定する。この設定は、主制御装置５０が、前述の回転板３４Ａ、３４Ｂの少なくとも一方を対応するモータ３８Ａ、３８Ｂの少なくとも一方を介して、減光率が目標値に一致するように駆動することによりなされる。この場合、減光率０％のＮＤフィルタが回転板３４Ａ、３４Ｂのいずれについても選択される。
【００６４】
次のステップ１０８では、主制御装置５０は、エキシマレーザ光源１６の発光を開始し、ステップ１１０に進んで、パルス発光のトリガに同期してインテグレータセンサ４６と基準照度計とでほぼ同時に受光し、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳと基準照度計の出力ＰＳとを計測する。これにより、主制御装置５０のＲＡＭ内の所定領域に出力ＤＳ（単位「ｄｉｇｉｔ／ｐｕｌｓｅ」）と出力ＰＳ（単位「ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ」）とが記憶される。
【００６５】
次のステップ１１２では、主制御装置５０は、所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳの取り込みが終了したかを判断し、この判断が否定された場合にはステップ１１０に戻り、所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳの取り込みが終了するまで、出力ＤＳ、ＰＳの取り込みを繰り返す。
【００６６】
そして、所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳの取り込みが終了すると、ステップ１１４に移行してカウンタｎの値が、予め指定された値Ｎ以上であるか否かを判断することにより、設定すべきＮ段階の減光率それぞれにおける上記の同時計測が終了したか否かを判断する。この場合、第１段階目の透過率０％の場合についてのみ、上記の同時計測が終了したのみなので、ここでの判断は否定され、処理はステップ１１６に移行する。
【００６７】
ステップ１１６では、主制御装置５０は、カウンタｎを１インクリメント（ｎ←ｎ＋１）した後、ステップ１０６に戻り、エネルギ粗調器２０の減光率を第ｎ番目（ここでは第２番目）の目標値に前述と同様にして設定した後、ステップ１０８〜ステップ１１２の処理を繰り返し、ステップ１１４で再度設定すべきＮ段階の減光率それぞれにおける上記の同時計測が終了したか否かを前述と同様にして判断する。そして、この判断が否定された場合には、ステップ１１４における判断が肯定されるまで、ステップ１１６→１０６〜１１４のループにおける処理を繰り返す。
【００６８】
そして、通常照明条件下において、指定されたＮ段階の減光率について、所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳの取り込みが終了すると、ステップ１１４の判断が肯定され、処理はステップ１１８に移行する。このステップ１１４の判断が肯定された時点では、通常照明条件下において、指定されたＮ段階の減光率について、所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳの計測データが、ｎの値毎にＲＡＭ内の所定領域に格納されている。
【００６９】
ステップ１１８では、主制御装置５０は、ｎの値毎の所定パルス数の出力ＤＳ、ＰＳそれぞれの平均値Ｉｎ、Ｐｎを算出するとともに、直交座標系Ｐ−Ｉ（Ｐ−Ｉ座標系）上に点（Ｐｎ、Ｉｎ）（ｎ＝１、２、…、Ｎ）をプロットする。
【００７０】
図４には、Ｎ＝８段階の場合のプロットデータの一例が示されている。この図４は、減光率を０％、１５％、４８％、５６％、６２％、６８％、７７％、９３％に設定した場合のデータである（但し、減光率９３％の８番目のデータは図示が省略されている）。
【００７１】
次のステップ１２０では、主制御装置５０は、上記ステップ１１８のプロット点に基づいて、最小自乗法により原点（０，０）を通る近似直線Ｉ＝α・Ｐ（図４参照）を算出し、その傾きαを相関係数（換算係数）αとして、そのときのカウンタｍの値と関連付けて記憶装置５１内に記憶する。この近似直線Ｉ＝α・Ｐが、この通常照明条件の場合におけるインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ（＝Ｉ）のリニアリティが理想的な場合の基準照度計の出力ＰＳ（＝Ｐ）との関係を示す直線に他ならない。
【００７２】
次のステップ１２４では、主制御装置５０は、各プロット点（Ｐｎ、Ｉｎ）について、理論値Ｉ＝α・Ｐに対するＩｎの値のずれ（誤差）の理論値Ｉとの比である誤差率ΔＩｎ＝（Ｉｎ−Ｉ）／Ｉをそれぞれ算出する。なお、図４では、作図の都合上から一部のプロット点が直線Ｉ＝α・Ｐ上に載っているように見えるが、実際には、直線及び点ともに面積を有しないので、各プロット点と直線とが僅かにでもずれていれば、ＩｎとＩとは一致していない。
【００７３】
次のステップ１２６では、主制御装置５０は、直交座標系Ｐ−ΔＩ（Ｐ−ΔＩ座標系）上に点（Ｐｎ、ΔＩｎ）（ｎ＝１、２、…、Ｎ）をプロットする。図５には、図４に対応する点（Ｐｎ、ΔＩｎ）が示されている。なお、図５において、誤差率ΔＩｎ＝０の基準線ＦＬが実線にて示されている。この基準線ＦＬより上の部分が誤差率Δｎが正、すなわち実測値Ｉｎが理論値Ｉより大きい場合に対応し、基準線ＦＬより下の部分が誤差率ΔＩｎが負、すなわち実測値Ｉｎが理論値Ｉより小さい場合に対応する。
【００７４】
次のステップ１２８では、主制御装置５０は、上記ステップ１２６のプロット点に基づいて、最小自乗法により近似曲線ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）を算出し、該近似曲線ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）を通常照明条件下における補正情報としての補正関数として記憶装置５１に記憶する。図５には、最小自乗近似により得られた２次の近似曲線ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）＝ｂＰ２＋ｃＰ＋ｄが示されている。
【００７５】
次のステップ１３２では、主制御装置５０は、カウンタｍの値が予め定めたＭ（ここでは、Ｍ＝４である）以上であるか否かを判断することにより、指定された全ての照明条件について、補正情報の計測が終了したか否かを判断する。この場合ｍ＝１であるから、ここでの判断は否定され、ステップ１３４に移行してカウンタｍを１インクリメント（ｍ←ｍ＋１）した後、ステップ１０４に戻る。
【００７６】
ステップ１０４では、第ｍ番目の照明条件（ここでは、第２番目の照明条件、すなわち小σ照明条件）を、前述と同様にして設定した後、ステップ１０６以下の処理を繰り返し行う。これにより、小σ照明条件の下で、相関係数α、補正情報としての補正関数ｆ２（Ｐ）が求められ、記憶装置５１内に記憶される。
【００７７】
以後、輪帯照明条件、変形照明条件の下で、相関係数α、補正情報としての補正関数が求められ、記憶装置５１内に記憶される。
【００７８】
次に、本実施形態の走査型露光装置１０の露光量制御に関する基本的なシーケンスについて、主制御装置５０内のＣＰＵの制御アルゴリズムを示す図６のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
前提として、前述した計測方法が実施され、記憶装置５１内には、前述した４つの照明条件の各々についての相関係数（変換係数）α、補正関数ｆｍ（Ｐ）が記憶されているものとする。
【００８０】
露光に先立って、インテグレータセンサ４６と、エキシマレーザ光源１６内のエネルギモニタ１６ｃとを用いて、例えば特開平１０−２７０３４５号公報などに開示される所定の手順に従って、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳより間接的に求められる像面上での露光量、すなわちインテグレータセンサ４６の処理量Ｐ（ｍＪ／（ｃｍ２・ｐｕｌｓｅ））と、エキシマレーザ光源１６内のエネルギモニタ１６ｃの出力ＥＳ（ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）との相関関係を示す所定の制御テーブルが作成される。
【００８１】
しかし、以下の説明では、簡単のためインテグレータセンサ４６とエネルギモニタ１６ｃとの相関が１次関数で表され、そのオフセットは０とみなすことができ、その傾きを変換係数γとして扱えるものとする。即ち、インテグレータセンサ４６の処理量Ｐ（ｍＪ／（ｃｍ２・ｐｕｌｓｅ））、及び変換係数γを用いて、次式（１）よりエネルギモニタ１６ｃの出力ＥＳ（ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）を算出できるものと仮定する。
【００８２】
ＥＳ＝γ・Ｐ　　　……（１）
【００８３】
なお、特に前述した光学ユニットが設けられているときは、上記の変換係数γについても、その光学ユニットによって可変となるオプティカルインテグレータ２２への照明光の入射条件毎に求めることが好ましい。また、照明系１２を構成する照明光学系や投影光学系ＰＬのパルス照明光ＥＬの透過率変動などを考慮して変換係数α、γを計算にて更新するようにすることが望ましい。
【００８４】
先ず、図６のステップ２０２において、入出力装置６２を介して露光条件（照明条件及び設定露光量Ｓ０を含む）の設定入力がなされるのを待ち、露光条件が入力されると、次のステップ２０４に進み、露光条件の入力で指示された照明条件などの設定を行う。ここでは、例えば、主制御装置５０（ＣＰＵ）は、指定されたレチクルＲを不図示のレチクルローダを用いてレチクルステージＲＳＴ上にロードする。また、照明条件の指定に応じて該照明条件に対応する照明開口絞りを駆動装置４０を介して光路上に選択設定するなどの作業を行う。なお、以下では、照明条件として通常照明条件が指定されているものとする。
【００８５】
次のステップ２０６では、レーザビームＬＢの１パルス当たりのエネルギＥを最小エネルギ値Ｅｍｉｎ（８ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）に、繰り返し周波数ｆを最小周波数ｆｍｉｎ（６００Ｈｚ）に設定する。すなわち、このようにして、パルスエネルギとその繰り返し周波数の中立設定を行う。
【００８６】
次のステップ２０８ではエキシマレーザ光源１６に複数回（例えば数１００回）パルス発光を行わせて、インテグレータセンサ４６の出力を積算することによって、間接的にウエハＷ上での平均パルスエネルギ密度Ｐ（ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ）を計測する。この計測は、例えば、可動レチクルブラインド３０Ｂを駆動して、その開口を完全に閉じ、照明光ＩＬがレチクルＲ側に達するのを阻止した状態で行われる。勿論、ＸＹステージ１４を駆動してウエハＷを退避させた状態で行っても良い。
【００８７】
本実施形態では、上記の平均パルスエネルギ密度Ｐは、次のようにして求められる。
【００８８】
すなわち、数１００回のパルス発光に対応するインテグレータセンサ４６の出力の平均値をＩｍｅａｎとし、この平均値Ｉｍｅａｎを実測値Ｉ’とする。そして、次式（２）に、実測値Ｉ’、記憶装置５１内に記憶されている通常照明条件（ｍ＝１の場合に相当）に対応する変換係数α及び補正関数ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）＝ｆ１（Ｐ）の具体的な関数形を代入して、式（２）を解くことにより、平均パルスエネルギ密度Ｐを算出する。
【００８９】
Ｉｍ＝α・｛１＋ｆｍ（Ｐ）｝・Ｐ　　　　　　　　……（２）
【００９０】
これにより、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳ、すなわちＩの基準照度計の出力ＰＳに対するリニアリティ誤差が補正された状態で、像面におけるパルスエネルギＰが算出される。
【００９１】
式（２）中のα・｛１＋ｆｍ（Ｐ）｝＝α’とおくことにより、式（２）は、次のように変形することができる。
【００９２】
Ｉｍ＝α’・Ｐ　　　　　　　　　　　　　　　……（３）
【００９３】
式（３）を見ると明らかなように、本実施形態では、実質的に、補正関数｛１＋ｆｍ（Ｐ）｝を用いて変換係数αが補正され、新たな変換係数（変換関数）α’＝α・｛１＋ｆｍ（Ｐ）｝が算出されているとも言える。
【００９４】
次のステップ２１０では次式（４）により露光パルス数Ｎを算出する。
【００９５】
Ｎ＝ｃｉｎｔ（Ｓ０／Ｐ）　　　　　　　　……（４）
ここで、関数ｃｉｎｔは小数点以下１桁目の値の四捨五入を表すものとする。また、Ｓ０は、上記ステップ２０２で入力された設定露光量である。
【００９６】
次のステップ２１２でその露光パルス数Ｎが、必要な露光量制御再現精度を得るための最小露光パルス数Ｎｍｉｎ以上であるかどうかを判断する。ここで、最小露光パルス数Ｎｍｉｎは、例えば予め計測されて装置定数として設定されているパルスエネルギのばらつき（３σの値）δｐの平均パルスエネルギ密度Ｐに対する比δｐ／Ｐに基づいて求められる値である。本実施形態では、例えばＮｍｉｎ＝４０であるものとする。
【００９７】
そして、このステップ２１２における判断が否定された場合、すなわち露光パルス数Ｎが最小露光パルス数Ｎｍｉｎより小さい場合には、ステップ２１４に移行して、図１のエネルギ粗調器２０により設定可能な透過率（又は減光率）の中からＳ０／（Ｎｍｉｎ×Ｐ）より小さく、かつ最も近い透過率を選択し、その透過率となるＮＤフィルタの組み合わせを前述のモータ３８Ａ、３８Ｂの少なくとも一方を介して設定した後、上記ステップ２０８の処理を再び行い、選択されたＮＤ条件での平均パルスエネルギ密度Ｐ＝Ｐｔを新たに求め、この平均パルスエネルギ密度Ｐｔを用いて、ステップ２１０の処理を再び行う。このようにしてステップ２１２の判断が肯定された場合又は当初からステップ２１２の判断が肯定された場合（Ｎ≧Ｎｍｉｎの場合）には、ステップ２１６に移行する。なお、ここで、当初からステップ２１２の判断が肯定された場合の平均パルスエネルギ密度Ｐは、上記の選択されたＮＤ条件での平均パルスエネルギ密度Ｐｔと同様にＮ≧Ｎｍｉｎを満たすので、以下では、Ｐｔとして扱うものとする。
【００９８】
ステップ２１６では、上記ステップ２０８で求めたエネルギ密度Ｐｔを用いて、次式（５）に基づいて前述した変換係数γを算出する。勿論、これに限らず、前述した制御テーブルを予め求めておく場合には、この制御テーブルから、平均パルス密度Ｐｔに対応する変換係数γを算出するようにしても良い。
【００９９】
γ＝Ｅｍｉｎ／Ｐｔ　　　　　　　　　　　……（５）
【０１００】
次のステップ２１８では次式（６）により、レーザビームＬＢの１パルス当たりのエネルギ設定値Ｅｔ（ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）を算出し、ステップ２２０に移行する。
【０１０１】
Ｅｔ＝γ×Ｓ０／Ｎｍｉｎ　　　　　　　　……（６）
【０１０２】
ステップ２２０では、エネルギ設定値Ｅｔをエネルギコントローラ１６ｄに供給して１パルスのエネルギＥをＥｔに設定する。なお、算出されたエネルギ設定値Ｅｔが設定可能な最大エネルギＥｍａｘ（１０ｍＪ／ｐｕｌｓｅ）を超える場合がごく稀には生じ得るが、ここでは、設定露光量Ｓ０が妥当な値であり、ＥｔはＥｍａｘ以下であるものとする。なお、Ｅｔが実際にＥｍａｘを超えた場合には、ＥｔがＥｍａｘに設定されるとともに、γ、Ｓ０、Ｅｍａｘを用いて、露光パルス数Ｎを再計算されることとなるが、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。
【０１０３】
次のステップ２２２ではスキャン速度Ｖ＝スキャン最高速（Ｖｍａｘ）として繰り返し周波数ｆを次式（７）により算出し、エネルギコントローラ１６ｄを介して繰り返し周波数ｆを算出した値に設定する。
【０１０４】
ｆ＝ｉｎｔ（Ｖｍａｘ×Ｎ／Ｗｓ）　　　……（７）
ここで、関数ｉｎｔ（ａ）は、実数ａを超えない最大の整数を表すものとする。
【０１０５】
そして、次のステップ２２４でスキャン目標速度（スキャン速度）をスキャン最高速Ｖｍａｘに設定する。
【０１０６】
なお、上記ステップ２２２で算出した繰り返し周波数ｆが、レーザの持つ最大繰り返し周波数ｆｍａｘを超えることが極稀に起こり得るが、ここでは、指定された条件が適切であり、このようなことはないものとする。なお、実際に、繰り返し周波数ｆが最大繰り返し周波数ｆｍａｘを超えた場合には、繰り返し周波数ｆ＝ｆｍａｘに設定して、Ｗｓ、ｆｍａｘ、Ｎを用いてスキャン目標速度を算出することとなるが、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。
【０１０７】
そして、ステップ２２６では、それまでのステップで定まった設定条件（Ｖ、ｆ、Ｅ、Ｎ）にて、ウエハＷ上の指定されたショット領域に、走査露光方式でレチクルＲのパターンを転写する。
【０１０８】
上記の走査露光の終了後、ステップ２２８で全てのショット領域に対する露光が終了したか否かを判断し、この判断が否定された場合、すなわち露光すべきショット領域が残っている場合には、ステップ２２６に戻り、上記走査露光を次ショット領域に対して行う。
【０１０９】
このようにして、露光すべきショット領域が尽きたときに本ルーチンの一連の処理を終了する。
【０１１０】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、露光量制御装置、計測制御装置、及び算出装置が主制御装置５０、より具体的にはＣＰＵとソフトウェアプログラムとによって、実現されている。すなわち、ＣＰＵが行うステップ２０６〜２２４の処理によって露光量制御装置が実現され、ＣＰＵが行うステップ１０４〜１２４の処理によって計測制御装置が実現され、ステップ１２６〜１２８の処理によって算出装置が実現されている。
【０１１１】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る露光装置１０によると、記憶装置５１に、インテグレータセンサ４６の出力を基準照度計の出力に対して調整するための補正情報としての補正関数が照明条件毎に予め計測されて記憶されている。そして、この補正情報の計測に際しては、主制御装置５０が、前述した図３のフローチャートに従って所定の処理を行う。
【０１１２】
具体的には、計測制御装置としての主制御装置５０は、レチクルＲ上のパターンの像が形成される像面上に照度の基準となる基準照度計を配置した状態でエキシマレーザ光源１６から射出されたレーザビームＬＢ（照明光ＩＬ）のエネルギ密度をインテグレータセンサ４６と基準照度計とで計測するエネルギ密度計測を、エネルギ粗調器２０の減光率を逐次変更しながら繰り返し行う。これにより、エネルギ粗調器２０の減光率の設定値毎に、基準照度計の出力とインテグレータセンサ４６の出力とが計測結果として得られる。
【０１１３】
次いで、上記の計測結果に基づいて、算出装置としての主制御装置５０が、インテグレータセンサ４６の出力を基準照度計の出力に対して調整するための補正情報を次のようにして算出する。すなわち、主制御装置５０は、対応する基準照度計の出力である計測データＰｎとインテグレータセンサの出力である計測データＩｎとで定まる点（Ｉｎ，Ｐｎ）を横軸を基準照度計の出力Ｐとする直交座標系上にプロットする。各プロット点のＩｎの理論値Ｉ＝α・Ｐに対する誤差（Ｉｎ−Ｉ）の理論値に対する比率ΔＩｎ（ｎ＝１〜Ｎ）のすべてについての近似曲線ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）を最小二乗法により求め、この近似曲線ΔＩ＝ｆｍ（Ｐ）を補正情報としての補正関数とする。
【０１１４】
本実施形態の場合、上記の補正情報の計測が、照明条件毎に行われる。
【０１１５】
従って、本実施形態の露光装置１０で行われる上記の計測方法によると、幅広いエネルギレンジに対応してインテグレータセンサ４６の出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報を得ることができる。
【０１１６】
また、本実施形態の露光装置１０によると、露光量制御装置としての主制御装置５０は、レチクルＲのパターンの像を投影光学系ＰＬを介してＺチルトステージ５８上のウエハＷ上に転写する際に、前述の図６のフローチャートに従って処理を行い、そのときの照明条件に応じて、記憶装置５１内の対応する補正情報を用いてインテグレータセンサ４６の出力をソフト的に補正し、その補正後のインテグレータセンサ４６の出力を基準として前記像面上の積算エネルギ量を制御する。このため、幅広いエネルギレンジに対応してインテグレータセンサ４６の出力（計測値）を、リニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報を用いて露光量制御が行われることとなる。従って、エネルギ粗調器２０の透過率（又は減光率）の設定の如何によらず、インテグレータセンサ４６の計測値の基準照度計の計測値に対するリニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御が行われ、像面上に配置されたウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンが走査露光方式で精度良く転写される。この際、設定された露光量Ｓ０、すなわちレジスト感度に応じた露光量がウエハＷに与えられる。
【０１１７】
従って、本実施形態に係る露光装置１０及びその露光方法によると、パターン線幅の制御性が向上して、微細なパターンをウエハＷ上の各ショット領域に精度良く転写することが可能となる。
【０１１８】
なお、上記実施形態では、減光装置として透過率（又は減光率）が断続的に設定可能なエネルギ粗調器２０が用いられる場合について説明したが、これに限らず、エネルギ粗調器２０に代えて、あるいはエネルギ粗調器２０とともに透過率（又は減光率）を所定のエネルギレンジ内で連続的に変更可能な減光装置を用いても良い。かかる減光装置としては、一例として、パルス発光されるレーザビームＬＢの光路上に、所定ピッチで透過部と遮光部とが形成された固定の格子板と格子のピッチ方向に移動自在な可動の格子板とを有するダブル・グレーティング方式の変調器を用いることができる。２枚の格子板の相対的な位置をずらすことによって、レーザビームＬＢに対する透過率を変調できる。
【０１１９】
そして、かかる透過率（又は減光率）を所定のエネルギレンジ内で連続的に変更可能な減光装置を用いる場合には、前述の補正情報の計測に際して、主制御装置５０は、前記所定範囲内で例えば所定ステップピッチで減光率を変更し、減光率の設定値毎に、基準照度計の出力とインテグレータセンサ４６の出力とを計測結果として得ることとすれば良い。
【０１２０】
また、上記実施形態では、照明条件毎の補正情報が前述の補正関数ｆｍ（Ｐ）である場合について説明したが、これに限らず、対応する計測値ＩｎとＰｎとの組み合わせ、あるいは、Ｉｎとαｎ＝Ｉｎ／Ｐｎとの組み合わせなどから成るテーブルデータを、補正情報としても良い。
【０１２１】
あるいは、図５のプロットデータを用いて最小自乗近似曲線を求める際に、３次以上の近似曲線を求め、これを補正情報としても良いことは勿論である。
【０１２２】
《第２の実施形態》
次に本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いるとともにその詳細説明を省略する。
【０１２３】
図７には、第２の実施形態に係る露光システム１００が示されている。この図１に示される露光システム１００は、露光装置のユーザーであるデバイスメーカの半導体工場内に設置されている。
【０１２４】
露光システム１００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）７２を介して相互に接続されたホストコンピュータ７０、第１露光装置１０１，第２露光装置１０２，……、第ｋ露光装置１０ｋ等を含んで構成されている。また、ＬＡＮ７２には、露光装置１０１〜１０ｋとともにリソグラフィシステムを構成する不図示のコータ・ディベロッパなどの他のデバイス製造装置も接続されている。
【０１２５】
露光装置１０１〜１０ｋは、ホストコンピュータ７０によって管理されているとともに、同一の基準照度計を用いて照度が一括管理されている。露光装置１０１〜１０ｋのそれぞれは、前述した第１の実施形態の露光装置１０と同様に構成されている。従って、露光装置１０１〜１０ｋのそれぞれは、エキシマレーザ光源１６からマスクに至るレーザビームＬＢの光路上で分岐されたレーザビームＬＢ（照明光ＩＬ）の一部を受光するインテグレータセンサ４６と、エキシマレーザ光源１６とビームスプリッタ２６との間に配置され、その減光率を所定範囲内で断続的に設定可能なエネルギ粗調器２０と、前述した計測方法によって計測された照明条件毎の補正情報（補正関数ｆｍ（Ｐ））予め記憶された記憶装置５１と、前記補正情報を用いてインテグレータセンサ４６の出力を前述と同様にして補正し、その補正後のインテグレータセンサ４６の出力を基準としてレチクルＲ上のパターンの像が形成される像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、前記像面上に配置されたウエハＷ上に前記パターンを転写する主制御装置５０と、をそれぞれ備えている。
【０１２６】
本第２の実施形態の露光システム１００では、露光装置１０１〜１０ｋの記憶装置５１１〜５１ｋには、幅広いエネルギレンジに対応してそれぞれのインテグレータセンサ４６１〜４６ｋの出力（計測値）を、基準照度計の出力に対するリニアリティが理想的な場合と同様に補正することが可能な補正情報（補正関数ｆｍ（Ｐ））が、それぞれ記憶されている。
【０１２７】
露光装置１０１〜１０ｋでは、それぞれの主制御装置５０１〜５０ｋが、前述した第１の実施形態と同様にして、記憶装置５１１〜５１ｋに記憶された補正情報を用いてインテグレータセンサ４６１〜４６ｋを補正し、その補正後のインテグレータセンサ４６１〜４６ｋの出力を基準として投影光学系の像面上の積算エネルギ量を制御しつつ、像面上に配置されたウエハ上の複数のショット領域にレチクルのパターンをステップ・アンド・スキャン方式で転写する。
【０１２８】
従って、本第２の実施形態では、いずれの露光装置においても、同一の基準照度計の出力に対するインテグレータセンサの出力のリニアリティが補正されるので、同一の基準照度計を用いて照度が一括管理された同一のデバイス製造ラインで用いられる複数の露光装置で、露光量制御の号機間差を低減することが可能となり、結果的に号機間のパターン線幅の制御誤差を低減させることが可能となる。
【０１２９】
なお、上記各実施形態では、本発明がステップ・アンド・スキャン方式の走査型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、本発明は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも好適に適用することができる。例えば、本発明をステッパに適用する場合、インテグレータセンサの出力に基づいて、像面（ウエハ面）に照射される照明光ＩＬの積算エネルギ量（露光ドーズ量）を推定しつつ、その積算エネルギ量が設定エネルギ量になるまで露光が行われるが、この際、ステッパの制御装置がインテグレータセンサの出力に基づいてインテグレータセンサの出力を補正し、その補正後のインテグレータセンサの出力を基準として像面上のエネルギ密度の推定を行う、あるいは、前述の第１の実施形態と同様に、インテグレータセンサの出力と前述した式（２）とに基づいてインテグレータセンサの出力のリニアリティが補正された像面上のエネルギ密度を算出（推定）することとすれば良い。これにより、パターン線幅の制御性が向上して、微細なパターンをウエハＷ上の各ショット領域に精度良く転写することが可能となる。特に、上記第２の実施形態において、露光装置１０１〜１０ｋの一部がステッパである場合、全ての露光装置間で露光量の制御誤差を殆ど零にすることができるので、号機間のパターン線幅の制御誤差を低減させた、スキャニング・ステッパとステッパとのミックス・アンド・マッチ露光が可能となる。
【０１３０】
また、露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、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、プラズマディスプレイや有機ＥＬなどの表示装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１３１】
また、上記各実施形態において、レーザ光として、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０１３２】
例えば、単一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が出力される。特に発振波長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、即ちＡｒＦエキシマレーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ２レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
【０１３３】
また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍの範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ２レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。なお、単一波長発振レーザとしてはイッテルビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いる。
【０１３４】
また、レーザ光源としては、波長１４６ｎｍのＫｒ２レーザ（クリプトン・ダイマーレーザ）、波長１２６ｎｍのＡｒ２レーザ（アルゴン・ダイマーレーザ）などの真空紫外光を発生する光源を使用しても良い。
【０１３５】
また、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。
【０１３６】
《デバイス製造方法》
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。
【０１３７】
図８には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ、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８に示されるように、まず、ステップ３０１（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３０２（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３０３（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。
【０１３８】
次に、ステップ３０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ３０１〜ステップ３０３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３０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ３０４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３０５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。
【０１３９】
最後に、ステップ３０６（検査ステップ）において、ステップ３０５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。
【０１４０】
図９には、半導体デバイスにおける、上記ステップ３０４の詳細なフロー例が示されている。図９において、ステップ３１１（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３１２（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３１３（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３１４（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３１１〜ステップ３１４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。
【０１４１】
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３１５（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３１６（露光ステップ）において、上で説明した露光システム１００を構成する各露光装置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３１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップ３１８（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３１９（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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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３１６）において上記第２の実施形態の露光システム１００を構成する各露光装置が順次用いられるので、いずれの露光装置においても高精度な露光量制御、ひいてはショット領域間のパターン線幅均一性の向上、及びパターン線幅の面内均一性の向上により、レチクルのパターンをウエハ上に精度良く転写することができる。また、露光装置１０１〜１０ｋの間でも、露光量制御の号機間差が殆どない状態で露光が行われる。この結果、本実施形態のデバイス製造方法によると、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。
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る補正情報の計測方法によれば、基準照度計の出力に対する露光量制御系におけるエネルギモニタのための光センサの出力のリニアリティを精度良く補正するための補正情報を計測できるので、結果的にこの補正情報を用いることにより、前記リニアリティの影響を受けることがない高精度な露光量制御が可能となる。
【０１４５】
また、本発明に係る露光方法及び露光装置によれば、微細なパターンを物体上に精度良く転写することができるという効果がある。
【０１４６】
また、本発明に係る露光システムによれば、露光量制御の号機間差を低減することができるという効果がある。
【０１４７】
また、本発明に係るデバイス製造方法によれば、デバイスの生産性の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の露光装置の露光量制御に関連する構成部分を取り出して示す図である。
【図３】理想状態における相関係数、及び補正情報の計測方法を示すフローチャートである。
【図４】Ｎ＝８段階の場合のプロットデータの一例を示す図である。
【図５】図４に対応する点（Ｐｎ、ΔＩｎ）を示す図である。
【図６】第１の実施形態における露光装置の露光量制御に関する基本的なシーケンスについて、主制御装置内のＣＰＵの制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る露光システムを示す図である。
【図８】本発明に係るデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のステップ３０４の具体例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、１０１〜１０ｋ…露光装置、１６…光源、２０…エネルギ粗調器（減光装置）、４６…インテグレータセンサ（光センサ）、５０…主制御装置（露光量制御装置、計測制御装置、算出装置、制御装置）、５１…メモリ（記憶装置）、ＩＬ…照明光（エネルギビーム）、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル（マスク）、Ｗ…ウエハ（物体）、ＷＳＴ…ウエハステージ（物体ステージ）。
【図１】
2004095667.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】
2004095667.tif 000008
【図７】
2004095667.tif 000009
【図８】
2004095667.tif 000010
【図９】
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