(57)【要約】【課題】二重露光法を用いる場合のように露光工程中で露光条件を切り替える場合でも、露光量の制御精度を高く維持できる露光技術を提供する。【解決手段】第１のレチクルＲ１を用いて先頭のウエハに露光する際には、ダミー照射を行って（ステップ１２６）、光学系の透過率の変化率を求めてから（ステップ１２８）、それに基づいて透過率を計算しながら露光量の予測制御を行いつつ露光を行った後（ステップ１３０〜１３２）、透過率の変化率を計算して記憶する（ステップ１３５）。第２のレチクルで露光を行う場合でも同様に透過率の変化率を計算して記憶しておき、その後、第１のレチクルＲ１を用いて露光する場合には、最後に同じレチクルＲ１に関して記憶してあった透過率の変化率を呼び出して透過率を計算する（ステップ１２９，１３０）。【選択図】　　　　図４
2004079831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を用いて、露光ビームでマスクのパターンを基板に投影する露光方法において、
互いに異なる第１及び第２の露光条件毎に前記光学系の透過率の変化情報を算出し、
前記第１の露光条件から前記第２の露光条件に切り替えて前記基板を露光するとき、前記第１の露光条件での前記基板に対する露光履歴と、前記算出された前記第２の露光条件に関する前記光学系の透過率の変化情報とに基づいて、前記基板に対する露光量を予測制御することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記第１の露光条件で前記基板を露光する前に、前記光学系の透過率の変化情報を算出し、
前記第１の露光条件で前記基板を露光する間、前記算出された前記光学系の透過率の変化情報に基づいて、前記基板に対する露光量を予測制御することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記第２の露光条件における前記光学系の透過率の変化情報は、前記第１の露光条件での前記基板の露光が終了した後に算出されることを特徴とする請求項２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記基板に対する露光履歴は、前記第１の露光条件で前記基板を露光する露光時間、又は前記基板に対して前記第１の露光条件が設定されている間の時間であることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項５】
前記第１の露光条件で前記基板の露光を行った後に算出される前記光学系の透過率の変化情報に基づいて、前記第２の露光条件で前記基板の露光を開始する際の前記露光量を予測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露光方法。
【請求項６】
前記マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系とを備え、
前記光学系は、前記照明光学系の少なくとも一部と、前記投影光学系とを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記第１及び第２の露光条件で前記光学系を介して前記基板を露光する際に、それぞれ露光開始時及び露光終了時の前記光学系の透過率情報を計測して、前記光学系の透過率の入射エネルギーに関する変化率を算出し、
前記算出された前記透過率の入射エネルギーに関する変化率を前記光学系の透過率の変化情報として用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
前記第１及び第２の露光条件は、互いに異なるマスクパターンを用いて露光を行う条件であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項９】
光学系を用いて、露光ビームでマスクのパターンを基板に投影する露光装置において、
露光条件を互いに異なる第１及び第２の露光条件に切り替える露光条件切り替え系と、
前記第１及び第２の露光条件毎に前記光学系の透過率の変化情報を算出する算出系と、
前記第１の露光条件から前記第２の露光条件に切り替えて前記基板を露光するとき、前記第１の露光条件での前記基板に対する露光履歴と、前記算出された前記第２の露光条件に関する前記光学系の透過率の変化情報とに基づいて、前記基板に対する露光量を予測制御する制御系と
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記算出系系は、前記第１の露光条件で前記基板を露光する前に、前記光学系の透過率の変化情報を算出し、
前記制御系は、前記第１の露光条件で前記基板を露光する間、前記算出された前記光学系の透過率の変化情報に基づいて、前記基板に対する露光量を予測制御することを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記基板に対する露光履歴は、前記第１の露光条件で前記基板を露光する露光時間、又は前記基板に対して前記第１の露光条件が設定されている間の時間であることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記制御系は、
前記第１の露光条件で前記基板の露光を行った後に算出される前記光学系の透過率の変化情報に基づいて、前記第２の露光条件で前記基板の露光を開始する際の前記露光量を予測することを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系とを備え、
前記光学系は、前記照明光学系の少なくとも一部と、前記投影光学系とを含むことを特徴とする請求項９〜１２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜８の何れか一項に記載の露光方法を用いてデバイスパターンをワークピース上に転写する工程を含む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、例えば半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程でマスクパターンを投影光学系を介して基板上に転写するために使用される露光方法及び装置、並びにこの露光方法を用いるデバイス製造方法に関し、特に露光ビームの照射によって次第に透過率が変化する光学系を介して露光を行う際の露光量制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの集積度及び微細度の向上に対応するため、半導体デバイスを製造するためのリソグラフィ工程（代表的にはレジスト塗布工程、露光工程、及びレジスト現像工程からなる）を担う露光装置においては、解像力、及び転写忠実度等の結像特性をより高めることが要求されている。このように結像特性を高めるためには、先ず露光量制御精度を高めて、基板としてのウエハ上に塗布されたレジストを適正露光量で露光する必要がある。
【０００３】
また、最近の露光装置においては、より高い解像力を得るために露光ビームとしてＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）のような紫外レーザ光が使用されるようになり、更に短波長のＦ２　レーザ（波長１５７ｎｍ）などの使用も検討されている。ところが、露光ビームとしてエキシマレーザを用いた場合、マスクとしてのレチクルを照明する照明光学系や投影光学系内の光学素子、或いは光学素子のコート材（例えば反射防止膜等の薄膜）の透過率が短時間の間に変動するといった新たな現象が発見されている。そのため、露光ビームとして紫外レーザ光を用いる露光装置においては、露光量制御の際に露光ビームの照射に伴う光学系の透過率変化の補正も行う必要がある。
【０００４】
従来の露光量制御の方法は、一連の露光シーケンスにおいて光学系の透過率変化速度は連続した値をとるものとして、透過率計算を行うにあたって最も新しい時点での透過率の計測値、及びその直前に計測或いは計算された透過率変化速度に基づいて現時点の透過率を予測する方法である。この方法では、その計算結果と光学系の入射側にて計測した入射光量とからウエハ面上での光量を算出していた。そして、このようにして求めたウエハ面上での光量から、所望の露光量が得られるように露光時間（一括露光型の場合）、或いは走査速度（ステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の場合）を制御していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き従来の露光量制御技術においては、光学系の現在の透過率変化速度は常に直前の透過率変化速度とほぼ等しいとして制御を行っていた。
これに関して、最近は露光パターンの微細化に伴い、或る所定のパターンを形成するのに２回以上の露光を行う、所謂二重露光法が用いられる場合がある。この場合には一連の露光シーケンスにおいて、２種類以上のレチクルを交換して露光が行われるため、レチクルのパターン存在率が大きく変わると、レチクル以降の光学系（投影光学系など）での光量が大きく変化する。また、レチクル交換に伴い照明光学系を輪帯照明や変形照明などに切り替える場合には、照明光学系や投影光学系内での露光ビームの光路が大きく変化する。
【０００６】
このため、レチクルの交換、又は照明光学系の切り替えのような露光条件の切り替えの前後で光学系の透過率の変化速度が不連続となる場合が生じる。この場合に、従来のように光学系の透過率変化速度が一定であることを前提に露光量制御を行うと、透過率変化速度の違いにより実際のウエハ面における露光量に誤差が生じ、露光量制御精度が低下するという不都合があった。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑み、光学系の透過率変動が生じても露光量の制御精度を高く維持できる露光技術を提供することを第１の目的とする。
更に本発明は、二重露光法を用いる場合のように露光工程中で露光条件を切り替える場合でも、露光量の制御精度を高く維持できる露光技術を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による露光方法は、光学系（８，１３〜１９，ＰＬ）を用いて、露光ビームでマスク（Ｒ１）のパターンを基板（Ｗ）に投影する露光方法において、互いに異なる第１及び第２の露光条件毎にその光学系の透過率の変化情報を算出し、その第１の露光条件からその第２の露光条件に切り替えてその基板を露光するとき、その第１の露光条件でのその基板に対する露光履歴と、その算出されたその第２の露光条件に関するその光学系の透過率の変化情報とに基づいて、その基板に対する露光量を予測制御するものである。
【０００９】
斯かる本発明によれば、例えば多重露光法での露光開始前に複数の露光条件（マスクパターンの種類、照明系の開口絞りの種類など）毎にそれぞれその光学系の透過率の変化情報（例えば単位積算エネルギー当たりの透過率の変化量（変化率）又は変化を表す関数など）が算出される。そして、第１の露光条件から第２の露光条件に切り替えてその基板を露光するとき、その第１の露光条件での露光履歴（その第１の露光条件での積算露光エネルギー、露光時間、又は露光後の透過率の実測値など）と、その第２の露光条件について算出されている透過率の変化情報とから、その光学系の透過率の変化が高精度に予測される。例えばこの予測された透過率の変化に応じて、一括露光型であれば露光時間を制御することによって、又は走査露光型であれば露光ビームの強度（出力）を制御することによって、その基板に対する露光量制御精度を高く維持することができる。
【００１０】
この場合、一例としてその第１の露光条件でその基板を露光する前に、その光学系の透過率の変化情報を算出し、その第１の露光条件でその基板を露光する間、その算出されたその光学系の透過率の変化情報に基づいて、その基板に対する露光量を予測制御してもよい。これは例えばその基板の露光開始前に、基板の無い状態でダミー露光を行って透過率の変化情報を算出することを意味する。これによって、その基板の実際の露光開始直後から高精度に露光量を制御できる。
【００１１】
さらに、その第２の露光条件におけるその光学系の透過率の変化情報は、その第１の露光条件でのその基板の露光が終了した後に算出してもよい。
また、その第１の露光条件でその基板の露光を行った後に算出されるその光学系の透過率の変化情報に基づいて、その第２の露光条件でその基板の露光を開始する際のその露光量を予測することが望ましい。
【００１２】
また、そのマスクを照明する照明光学系（１，３，６，７Ａ，７Ｂ，８，１１〜１９）と、そのマスクのパターンをその基板に投影する投影光学系（ＰＬ）とを備えている場合、その光学系の一例は、その照明光学系の少なくとも一部（８，１３〜１９）と、その投影光学系とを含むものである。
また、その第１及び第２の露光条件でその光学系を介してその基板を露光する際に、それぞれ露光開始時及び露光終了時のその光学系の透過率情報を計測して、その光学系の透過率の入射エネルギーに関する変化率を算出し、その算出されたその透過率の入射エネルギーに関する変化率をその光学系の透過率の変化情報として用いるようにしてもよい。これは例えばその第１及び第２の露光条件で交互に基板の露光を行う場合に、前回同じ露光条件で露光したときに算出された透過率の変化情報を用いることを意味する。これによって、最新の透過率の変化情報を用いて高精度に露光量を制御できる。さらに、透過率の入射エネルギーに関する変化率（一次近似の傾き）を用いることによって、簡単な演算で高精度に露光量を制御できる。
【００１３】
次に、本発明の露光装置は、光学系（８，１３〜１９，ＰＬ）を用いて、露光ビームでマスクのパターンを基板に投影する露光装置において、露光条件を互いに異なる第１及び第２の露光条件に切り替える露光条件切り替え系（１２，２０Ａ）と、その第１及び第２の露光条件毎にその光学系の透過率の変化情報を算出する算出系（９，３２，４１〜４４）と、その第１の露光条件からその第２の露光条件に切り替えてその基板を露光するとき、その第１の露光条件でのその基板に対する露光履歴と、その算出されたその第２の露光条件に関するその光学系の透過率の変化情報とに基づいて、その基板に対する露光量を予測制御する制御系（４５）とを有するものである。
【００１４】
本発明によれば、第１及び第２の露光条件を切り替えて露光を行う場合に、同じ露光条件での透過率の変化情報と露光履歴とを用いてその光学系の透過率の変化を予測し、この結果に基づいてその基板に対する露光量を高精度に制御することができる。
この場合、一例として、その算出系は、その第１の露光条件でその基板を露光する前に、その光学系の透過率の変化情報を算出し、その制御系は、その第１の露光条件でその基板を露光する間、その算出されたその光学系の透過率の変化情報に基づいて、その基板に対する露光量を予測制御する。これによって、露光開始直後から高精度に露光量を制御できる。
【００１５】
また、その制御系は、その第１の露光条件でその基板の露光を行った後に算出されるその光学系の透過率情報に基づいて、その第２の露光条件でその基板の露光を開始する際のその露光量を予測することが望ましい。
また、そのマスクを照明する照明光学系と、そのマスクのパターンをその基板に投影する投影光学系とを備えている場合、その光学系の一例は、その照明光学系の少なくとも一部と、その投影光学系とを含むものである。
【００１６】
また、本発明のデバイス製造方法は、本発明の露光方法を用いてデバイスパターン（Ｒ１，Ｒ２）をワークピース（Ｗ）上に転写する工程を含むものである。本発明によって、高い露光量制御精度が得られるため、高機能のデバイスを高精度に量産できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例につき図面を参照して説明する。本例は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置で露光を行う場合に本発明を適用したものである。
図１は、本例の投影露光装置の概略構成を示し、この図１において、露光光源として発振波長が１９３ｎｍで狭帯化されたＡｒＦエキシマレーザ光源１が使用されている。なお、露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２　レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２　レーザ（波長１４６ｎｍ）、又はＡｒ２　レーザ（波長１２６ｎｍ）などのレーザ光源の他に、ＹＡＧレーザの高調波発生光源や半導体レーザの高調波発生装置などもすることができる。
【００１８】
ＡｒＦエキシマレーザ光源１で発生された露光ビームとしての紫外パルス光よりなる露光光ＩＬは、露光装置本体との間で光路をマッチングさせるための可動ミラー等を含むビームマッチングユニット（ＢＭＵ）３を通り、遮光性のパイプ５を介して光アッテネータとしての可変減光器６に入射する。ウエハ上のレジスト（感光材料）に対する露光量を制御するための露光コントローラ３０が、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の発光の開始及び停止、並びに発振周波数及びパルスエネルギーで定まる出力を制御すると共に、可変減光器６における露光光に対する減光率を段階的に又は連続的に調整する。
【００１９】
可変減光器６を通った露光光ＩＬは、所定の光軸に沿って配置されるレンズ系７Ａ，７Ｂよりなるビーム整形光学系を経て、オプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ又はホモジナイザ）としてのフライアイレンズ１１に入射する。フライアイレンズ１１の射出面には照明系の開口絞り系１２が配置されている。図２は開口絞り系１２を示し、この図２において、開口絞り系１２の回転自在に配置された円板には、大きさが種々の円形の開口絞り１２ａ，１２ｅ〜１２ｈ、複数（本例では４個）の偏心した小開口よりなる変形照明用の開口絞り１２ｂ、及び輪帯の外径と内径との比（輪帯比）の値の異なる２つの輪帯照明用の開口絞り１２ｃ，１２ｄが形成されている。所望の照明方式を設定するためには、不図示の回転機構によって開口絞り系１２の円板を回転して、対応する開口絞りを図１のフライアイレンズ１１の射出面（照明光学系の瞳面）に設定すればよい。なお、通常照明時には、例えば中間の円形の開口絞り１２ｇが使用される。
【００２０】
図１に戻り、フライアイレンズ１１から射出されて開口絞り系１２中の所定の開口絞りを通過した露光光ＩＬは、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタ８に入射する。ビームスプリッタ８で反射された一部の露光光は、光電検出器よりなるインテグレータセンサ９に入射し、インテグレータセンサ９の検出信号は露光コントローラ３０に供給されている。ビームスプリッタ８の透過率及び反射率は予め高精度に計測されて、露光コントローラ３０内の記憶部に記憶されており、露光コントローラ３０（詳細後述）は、インテグレータセンサ９の検出信号より間接的に投影光学系ＰＬに対する露光光ＩＬの入射光量及びその積分値をモニタできるように構成されている。なお、投影光学系ＰＬに対する入射光量をモニタするためには、図１中に点線で示すように、例えばレンズ系７Ａの前にビームスプリッタ８Ａを配置し、このビームスプリッタ８Ａからの反射光を光電検出器９Ａで受光し、光電検出器９Ａの検出信号を露光コントローラ３０に供給するようにしてもよい。
【００２１】
ビームスプリッタ８を透過した露光光ＩＬは、ミラー１３及びコンデンサレンズ系１４を経てレチクルブラインド機構１６内の固定照明視野絞り（固定ブラインド）１５Ａに入射する。固定ブラインド１５Ａは、例えば特開平４−１９６５１３号公報に開示されているように、投影光学系ＰＬの円形視野内の中央で走査方向と直交した方向に、直線スリット状又は矩形状（以下、まとめて「スリット状」と言う）に伸びるように配置された開口部を有する。更に、レチクルブラインド機構１６内には、固定ブラインド１５Ａとは別に照明視野領域の走査方向の幅を可変とするための可動ブラインド１５Ｂが設けられ、この可動ブライント１５Ｂによってレチクルステージの走査移動ストロークの低減、レチクルＲの遮光帯の幅の低減を図っている。可動ブラインド１５Ｂの開口率の情報は露光コントローラ３０にも供給され、インテグレータセンサ９の検出信号から求められる入射光量にその開口率を乗じた値が、投影光学系ＰＬに対する実際の入射光量となる。
【００２２】
レチクルブラインド機構１６の固定ブラインド１５Ａでスリット状に整形された露光光ＩＬは、結像用レンズ系１７、光路折り曲げ用ミラー１８、及び主コンデンサレンズ系１９を介して、マスクとしてのレチクルＲ１（又はＲ２）の回路パターン領域上でスリット状の照明領域を一様な強度分布で照射する。即ち、固定ブラインド１５Ａの開口部又は可動ブラインド１５Ｂの開口部の配置面は、結像用レンズ系１７と主コンデンサレンズ系１９との合成系によってレチクルＲ１のパターン面とほぼ共役となっている。本例では、ＡｒＦエキシマレーザ光源１、ビームマッチングユニット３、可変減光器６、ビーム整形光学系（７Ａ，７Ｂ）、フライアイレンズ１１、開口絞り系１２、ビームスプリッタ８、及びミラー１３〜主コンデンサレンズ系１９より照明光学系が構成されている。
【００２３】
露光光ＩＬのもとで、レチクルＲ１の照明領域内の回路パターンの像が両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β（βは例えば１／４，１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置された基板としてのウエハＷ上のレジスト層のスリット状の露光領域に転写される。その露光領域は、ウエハ上の複数のショット領域のうちの１つのショット領域上に位置している。なお、レチクルＲ１（Ｒ２）及びウエハＷはそれぞれ第１物体及び第２物体とも見なすことができ、投影光学系ＰＬは投影系とも見なすことができる。また、被露光基板としてのウエハＷは、例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）等の直径が２００ｍｍ又は３００ｍｍ等の円板状の基板である。本例の投影光学系ＰＬは、ジオプトリック系（屈折系）であるが、カタジオプトリック系（反射屈折系）も使用できることは言うまでもない。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査方向（ここでは図１の紙面に平行な方向）にＸ軸を取り、走査方向に直交する非走査方向（ここでは図１の紙面に垂直な方向）にＹ軸を取って説明する。
【００２４】
先ずレチクルＲ１は、レチクルステージ２０Ａ上に吸着保持され、レチクルステージ２０Ａは、レチクルベース２０Ｂ上にＸ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、及び回転方向に微動できるように載置されている。レチクルステージ２０Ａ（レチクルＲ）の２次元的な位置及び回転角は、駆動制御ユニット２２内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果及び装置全体の動作を統轄制御するコンピュータよりなる主制御系２７からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット２２内の駆動モータ（リニアモータやボイスコイルモータ等）は、レチクルステージ２０Ａの走査速度及び位置の制御を行う。
【００２５】
また、レチクルステージ２０Ａの近傍には、レチクルＲ１を別のレチクルＲ２（又はさらに別のレチクル）と効率的に交換するためのレチクルローダ系（不図示）、及びレチクルステージ２０Ａ上にロードされるレチクルの種類を示すバーコード情報を読み取るためのレチクル判別装置（不図示）も配置され、レチクル判別装置からの判別結果が主制御系２７に供給されている。主制御系２７では、判別されたレチクルの種類（最小線幅、パターン存在率、位相シフトレチクルかどうかなど）に応じて開口絞り系１２を介して照明条件を設定する。これによって、例えば二重露光法で露光を行う際に、レチクルステージ２０Ａ上のレチクルを迅速に交換できるとともに、交換されたレチクルの種類に応じて最適な照明条件を確実に設定することができる。
【００２６】
なお、本例のレチクルステージ２０Ａはシングルホルダ方式であるが、レチクルステージ２０Ａを２枚のレチクルを並列に吸着できるダブルホルダ方式としてもよい。その他に、レチクルステージ２０Ａを２台のステージを並列に配置したダブルステージ方式としてもよい。このようなダブルホルダ方式又はダブルステージ方式の採用によって、例えば二重露光法での露光をさらに効率的に行うことができる。
【００２７】
一方、ウエハＷは、ウエハホルダＷＨを介してＺチルトステージ２４Ｚ上に吸着保持され、Ｚチルトステージ２４Ｚは、投影光学系ＰＬの像面と平行なＸＹ平面に沿って２次元移動するＸＹステージ２４ＸＹ上に固定され、Ｚチルトステージ２４Ｚ及びＸＹステージ２４ＸＹよりウエハステージ２４が構成されている。Ｚチルトステージ２４Ｚは、ウエハＷのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）及び傾斜角を制御して、ウエハＷの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ２４ＸＹはウエハＷのＸ方向への等速走査、及びＸ方向、Ｙ方向へのステッピングを行う。Ｚチルトステージ２４Ｚ（ウエハＷ）の２次元的な位置及び回転角は、駆動制御ユニット２５内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果及び主制御系２７からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット２５内の駆動モータ（リニアモータ等）は、ＸＹステージ２４ＸＹの走査速度及び位置の制御を行う。ウエハＷの回転誤差は、一例として主制御系２７及び駆動制御ユニット２２を介してレチクルステージ２０Ａを微少回転することで補正される。
【００２８】
主制御系２７は、レチクルステージ２０Ａ及びＸＹステージ２４ＸＹのそれぞれの移動位置、移動速度、移動加速度、位置オフセット等の各種情報を駆動制御ユニット２２及び２５に送る。そして、走査露光時には、レチクルステージ２０Ａを介して露光光ＩＬの照明領域に対してレチクルＲ１が＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度Ｖｒで走査されるのに同期して、ＸＹステージ２４ＸＹを介してレチクルＲのパターン像の露光領域に対してウエハＷが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度β・Ｖｒ（βはレチクルＲ１からウエハＷへの投影倍率）で走査される。
【００２９】
また、主制御系２７は、上述のレチクルブラインド機構１６内に設けられている可動ブラインド１６Ｂの各ブレードの移動を走査露光時のレチクルステージ２０Ａの移動と同期するための制御を行う。更に主制御系２７は、ウエハＷ上の各ショット領域のレジストを適正露光量で走査露光するための各種露光条件を設定して、露光コントローラ３０とも連携して最適な露光シーケンスを実行する。即ち、ウエハＷ上の１つのショット領域への走査露光開始の指令が主制御系２７から露光コントローラ３０に発せられると、露光コントローラ３０はＡｒＦエキシマレーザ光源１の発光を開始すると共に、インテグレータセンサ９を介して投影光学系ＰＬに対する入射光量の積分値を算出する。その積分値は走査露光開始時に０にリセットされている。そして、露光コントローラ３０では、後述のようにその入射光量の積分値より、ビームスプリッタ８〜投影光学系ＰＬまでの光学系の透過率を逐次予測計算し、このように予測される透過率に応じて、走査露光後のウエハＷ上のレジストの各点で適正露光量が得られるように、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力（発振周波数及びパルスエネルギー）及び可変減光器６の減光率を制御する。そして、当該ショット領域への走査露光の終了時に、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の発光が停止される。
【００３０】
また、本例のＺチルトステージ２４Ｚ上のウエハホルダＷＨの近傍には光電検出器よりなる照射量モニタ３２が設置され、照射量モニタ３２の検出信号も露光コントローラ３０に供給されている。照射量モニタ３２は、投影光学系ＰＬによる露光領域の全体を覆う大きさの受光面を備え、ＸＹステージ２４ＸＹを駆動してその受光面を投影光学系ＰＬの露光領域を覆う位置に設定することで、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＩＬの光量を計測できる。本例では、インテグレータセンサ９及び照射量モニタ３２の検出信号を用いて、ビームスプリッタ８〜投影光学系ＰＬまでの透過率を計算する。なお、照射量モニタ３２の代わりに、その露光領域内での光量分布を計測するためのピンホール状の受光部を有する照度むらセンサを使用してもよい。
【００３１】
即ち、本例で透過率の計算（計測）対象となる「光学系」は、照明光学系中のビームスプリッタ８及びミラー１３〜主コンデンサレンズ系１９までの光学部材と、投影光学系ＰＬとを含んでいる。なお、その光学系中にミラー又は凹面鏡等の反射光学部材が含まれる場合、その計算（計測）対象の透過率には、その反射光学部材の反射率に起因するデータも含まれている。さらに、例えば照明光学系中のビームスプリッタ８及びミラー１３〜主コンデンサレンズ系１９までの光学部材の透過率の変動量が、投影光学系ＰＬの透過率の変動量に比べてかなり小さいような場合には、その透過率の計算（計測）対象となる光学系は、投影光学系ＰＬのみと見なすことができる。
【００３２】
また、本例では実質的に真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ光源１を用いているため、露光ビームの光路から酸素、二酸化炭素、水蒸気などの吸収性の気体を除去して、その光路の気体を実質的に真空紫外域の光を透過する透過性の気体である窒素ガス又は希ガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン）などで置換することが望ましい。そのような透過性の気体中で実際に露光ビームの光路を置換するために使用される気体を以下では「パージガス」と呼び、本例ではパージガスとして酸素含有率を極めて低く抑えた乾燥窒素ガス（Ｎ２　）を使用する。その結果、パイプ５内から可変減光器６、レンズ系７Ａ，７Ｂ、さらにフライアイレンズ１１〜主コンデンサレンズ系１９までの各露光光路を外気から遮断するサブチャンバ３５が設けられ、そのサブチャンバ３５内の全体及び投影光学系ＰＬの鏡筒内部の空間（複数のレンズ素子間の空間）の全体には配管３６を通してそのパージガスが供給される。
【００３３】
なお、照明光学系の主コンデンサレンズ系１９と投影光学系ＰＬとの間の露光光の第１光路空間、及び投影光学系ＰＬとウエハＷとの間の露光光の第２光路空間内にパージガスを供給してもよい。特に、露光光源として、Ｆ２　レーザ光源などを使用する場合には、空気中に含まれる酸素分子、水分子、二酸化炭素分子によってＦ２　レーザ光が吸収されてしまうので、サブチャンバ３５及び投影光学系ＰＬの鏡筒内部の空間のほかに、上述した第１、第２光路空間も窒素ガス又は希ガスで置換する必要がある。第１光路空間をパージガスで置換する場合には、例えば、レチクルＲ１（Ｒ２）を保持するレチクルステージ２０Ａを覆う気密室としてのレチクル室を設け、また、第２光路空間をパージガスで置換する場合には、例えば、ウエハを保持するウエハステージ２４を覆う気密室としてのウエハ室を設け、これらレチクル室及びウエハ室内にパージガスを供給すればよい。
【００３４】
次に、本例の投影露光装置における上記の投影光学系ＰＬを含む光学系の透過率計測系につき図３を参照して説明する。
図３は、図１の投影露光装置でその光学系の透過率計測を行う場合の配置を示し、この図３において、ＸＹステージ２４ＸＹを駆動することによって照射量モニタ３２の受光面が投影光学系ＰＬの露光領域に設定されている。この状態で、ＡｒＦエキシマレーザ光源１のパルス発光が開始されて、ビームスプリッタ８に入射する露光光ＩＬの一部が反射されて、インテグレータセンサ９に入射する。これと共に、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＩＬは、照射量モニタ３２に入射し、インテグレータセンサ９の検出信号（以下、「入射エネルギーＥｉ」と呼ぶ）、及び照射量モニタ３２の検出信号（以下、「透過エネルギーＥｏ」と呼ぶ）は並列に露光コントローラ３０に取り込まれる。
【００３５】
図３の露光コントローラ３０において、インテグレータセンサ９からの入射エネルギーＥｉは、入射光量積分部４１の入力部及び直接透過率計算部４２の第１の入力部に供給されている。本例の露光光ＩＬはパルス光であるため、入射光量積分部４１及び直接透過率計算部４２内のデータ入力部にはそれぞれピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路及びアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）が配置されている。
【００３６】
一方、照射量モニタ３２で検出された透過エネルギーＥｏは、直接透過率計算部４２の第２の入力部に供給されている。直接透過率計算部４２では、次式のように透過エネルギーＥｏを入射エネルギーＥｉで除算して上記の光学系の透過率Ｔを算出し、算出した透過率Ｔを透過率履歴記憶部４３に供給する。
Ｔ＝Ｅｏ／Ｅｉ　　…（１）
透過率履歴記憶部４３では、供給された透過率Ｔをサンプリングの順番を示す番号ｉとともに順次記憶する。このサンプリングの順番ｉの透過率Ｔを透過率Ｔｉとする。露光コントローラ３０内には、このコントローラ内の各部の動作を統轄制御する制御部４５が設けられており、制御部４５が図１の主制御系２７との間で各種データやコマンドの受け渡しを行っている。一例として制御部４５には、主制御系２７から露光光ＩＬの目標出力（又はパルスエネルギー）及び発光周波数の情報や、透過率計測のタイミングを示すコマンドなどが供給されており、制御部４５は露光コントローラ３０内の各部に外部のセンサからの検出信号のサンプリングのタイミング情報などを供給する。そして、透過率履歴記憶部４３は、制御部４５からの指示に応じてｉ番目の透過率Ｔｉを読み出して予測透過率計算部４４の第１の入力部に供給する。
【００３７】
また、入射光量積分部４１では、入射するパルス光毎に入射エネルギーＥｉを積分（積算）して入射総エネルギーｅを算出し、算出した入射総エネルギーｅを予測透過率計算部４４の第２の入力部に供給する。入射総エネルギーｅは、通常はパルス発光の開始直前に０にリセットされる。また、上記のｉ番目の透過率Ｔｉを計測したタイミングにおける入射総エネルギーｅが、入射総エネルギーｅｉとして入射光量積分部４１内の記憶部に記憶されており、この入射総エネルギーｅｉも必要に応じて予測透過率計算部４４の第２の入力部に供給される。
【００３８】
予測透過率計算部４４は、後述のように供給される透過率Ｔｉの入力総エネルギーｅに対する変化率を計算し、この変化率と入射総エネルギーｅとから上記の光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を求め、この透過率Ｔ（ｎｏｗ）を制御部４５に供給する。制御部４５では、その透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてウエハＷ上のレジストの各点での露光光ＩＬの積算露光量が適正露光量となるように、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力及び可変減光器６における減光率を制御する。
【００３９】
なお、入射光量積分部４１、直接透過率計算部４２、予測透過率計算部４４、及び制御部４５は、本例ではそれぞれマイクロプロセッサによって実行されるソフトウェア上の機能を表すものであるが、それらの機能をそれぞれハードウェアで実現してもよいことは言うまでもない。
次に、本例においてビームスプリッタ８から投影光学系ＰＬまでの光学系の透過率の変化を計測し、その計測結果に基づいて露光量制御を行いながらレチクルＲ１，Ｒ２を用いて二重露光法で走査露光を行う場合の動作につき、図４及び図５のフローチャート、並びに図６を参照して説明する。
【００４０】
先ず、図４のステップ１２１で図１の投影露光装置による露光工程が開始され、主制御系２７の統轄制御のもとステップ１２２でレチクルステージ２０Ａ上にレチクルＲ１がロードされる。これと並列に主制御系２７は、照明系の開口絞り系１２を介して照明条件を設定する。例えばレチクルＲ１のパターンの最小線幅が極めて小さいときには、変形照明又は輪帯照明が選択される。このようにレチクルＲ１を用いること、及びこれに対応した設定された照明条件が本発明の「第１の露光条件」に対応する。次のステップ１２３でウエハステージ２４上に例えばレジストが塗布された１ロットの先頭のウエハＷがロードされる。次のステップ１２４で、そのロードされたウエハが１枚目かどうかが判定される。今は１枚目であるため動作はステップ１２５に移行して、１回目の透過率計測が行われる。
【００４１】
このためには、図３に示すように、照射量モニタ３２の受光面を投影光学系ＰＬの露光領域に移動して、ＡｒＦエキシマレーザ光源１で例えば数パルスの発光を行わせて、直接透過率計算部４２でインテグレータセンサ９からの検出信号（入射エネルギーＥｉ）、及び照射量モニタ３２の検出信号（透過エネルギーＥｏ）を取り込み、（１）式から透過率Ｔ（＝Ｔａ１とする）を計算する。なお、この際に数パルスの計測結果の平均値を透過率Ｔａ１としてもよい。
【００４２】
次のステップ１２６において、入射光量積分部４１における入射総エネルギーｅを０にリセットしてから、ＡｒＦエキシマレーザ光源１に所定時間だけダミー照射で（空打ちで）露光光ＩＬの発光を行わせる。また、そのダミー照射の時間は、スループットを高めるためには短い方がよいが、計測精度を高めるためには、例えば数ショットから１枚のウエハへの露光時間程度にしてもよい。本例では一例として、そのダミー照射の時間を１枚のウエハへの露光時間と同じに設定してある。なお、計測時間を短縮して、且つ計測精度を高めるために、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐを最大値に設定し、発振周波数も最大値にしてそのダミー照射を行わせてもよい。このときに入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅ（＝ΔＥ１とする）が予測透過率計算部４４に供給される。
【００４３】
次のステップ１２７において２回目の透過率計測が行われる。即ち、ＡｒＦエキシマレーザ光源１で例えば数パルスの発光を行わせて、直接透過率計算部４２でインテグレータセンサ９からの入射エネルギーＥｉ、及び照射量モニタ３２の透過エネルギーＥｏを取り込み、（１）式から透過率Ｔ（＝Ｔａ２とする）を計算する。これらの透過率Ｔａ１，Ｔａ２は透過率履歴記憶部４３に記憶される。
【００４４】
次のステップ１２８において、予測透過率計算部４４は透過率履歴記憶部４３から透過率Ｔａ１，Ｔａ２を読み出し、次式のように２つの透過率の差分をその間の入射総エネルギーΔＥ１で除算することによって、透過率の変化率ＴＶａを計算する。この変化率ＴＶａは、予測透過率計算部４４内の記憶部にレチクルＲ１に対応して記憶される。
【００４５】
ＴＶａ＝（Ｔａ２−Ｔａ１）／ΔＥ１　　…（２）
この段階で入射光量積分部４１における入射総エネルギーｅはリセットされる。次のステップ１３０において、予測透過率計算部４４はその計算された変化率ＴＶａを用いて光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。即ち、最新の（最後に）実際に計測された光学系の透過率ＴをＴｊ、その透過率Ｔｊが計測されたときから入射光量積分部４１で積算された現在の入射総エネルギーｅをｅｊとして、予測透過率計算部４４は次式のように、最新の計測された透過率Ｔｊに透過率の変化分ＴＶａ・ｅｊを加えることによって上記の光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。計算又は予測された透過率Ｔ（ｎｏｗ）は制御部４５に供給される。
【００４６】
Ｔ（ｎｏｗ）＝Ｔｊ＋ＴＶａ・ｅｊ　…（３）
次のステップ１３１において、制御部４５は、予測された現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力（＝パルスエネルギー×周波数）Ｐを制御する。この出力Ｐは、図３のビームスプリッタ８に入射する段階での出力、即ちインテグレータセンサ９の検出信号に基づいて定められる単位時間当たりのエネルギーである。この場合、ビームスプリッタ８から投影光学系ＰＬまでの光学系の透過率Ｔの初期値（１ロットの１枚目のウエハについて最初にステップ１２５で計測される値）をＴ０　とする。この透過率Ｔ０　に対応する出力Ｐの値を基準値Ｐ０　［Ｗ］として、ウエハＷ上のスリット状の露光領域の面積をＳ［ｃｍ２　］、その露光領域の走査方向の長さをＬ［ｍｍ］、レジスト感度（適正露光量）をＩ［Ｊ／ｃｍ２　］、走査露光時のウエハステージ２４の走査速度をＶｗ［ｍｍ／ｓｅｃ］とすると、これらの間には次の関係がある。
【００４７】
Ｉ・Ｓ＝（Ｌ／Ｖｗ）Ｐ０　・Ｔ０　　　　　…（４）
この（４）式より基準値Ｐ０　は次のように決定される。
Ｐ０　＝（Ｖｗ／Ｌ）（Ｉ・Ｓ）／Ｔ０　　　…（５）
本例ではスループットを高めるために走査速度Ｖｗを所定の最大値に設定して、出力Ｐを制御するものとする。現時点では、（５）式において透過率の初期値Ｔ０　が現在の値Ｔ（ｎｏｗ）に変更されているため、次の関係が成立する。
【００４８】
Ｐ・Ｔ（ｎｏｗ）＝Ｐ０　・Ｔ０　　　…（６）
この（６）式より出力Ｐは次のようになる。
Ｐ＝Ｐ０　（Ｔ０　／Ｔ（ｎｏｗ））　…（７）
制御部４５は、出力Ｐが（７）式を満たすようにＡｒＦエキシマレーザ光源１自体の出力及び可変減光器６の減光率の少なくとも一方を制御する。この場合、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光源１自体の出力が所定の規格内に収まっている範囲ではそのレーザ光源自体の出力を制御し、その出力がその規格から外れる恐れのあるときには、可変減光器６の減光率を制御するようにすればよい。
【００４９】
次のステップ１３２において、ウエハＷの１番目のショット領域に対して走査露光方式でレチクルＲ１のパターン像が転写される。次のステップ１３３で全部のショット領域への露光が完了したかどうかが判定される。ここでは完了していないため、動作はステップ１３０に戻り、予測透過率計算部４４は再び（３）式から現在の入射総エネルギーｅｊに対する光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。続いて制御部４５において（７）式から出力Ｐが計算され、この結果に基づいてＡｒＦエキシマレーザ光源１自体の出力及び可変減光器６の減光率の少なくとも一方が制御された後（ステップ１３１）、２番目のショット領域に対してレチクルＲ１のパターン像が走査露光方式で転写される（ステップ１３２）。ステップ１３０〜１３３の動作はウエハＷ上の全部のショット領域について繰り返して実行され、全部のショット領域への露光が完了すると、動作はステップ１３３からステップ１３４に移行して、ステップ１２５と同様に光学系の透過率Ｔ（＝Ｔａ３とする）が計測され、入射光量積分部４１における入射総エネルギーｅがリセットされる。
【００５０】
次のステップ１３５において、予測透過率計算部４４は、ステップ１２８及びステップ１３４で計測された透過率Ｔａ２，Ｔａ３、及びこのウエハＷへの露光中に入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅ（＝ΔＥ２とする）を用いて、最新の透過率の変化率ＴＶａを次式から計算し、計算された変化率ＴＶａをレチクルＲ１に対応して記憶する。
【００５１】
ＴＶａ＝（Ｔａ３−Ｔａ２）／ΔＥ２　　…（８）
次のステップ１３６で同じレチクルＲ１で露光を続行するかどうかが判定される。通常の露光法では、同じレチクルＲ１を用いるため動作はステップ１２３に移行して、２枚目以降のウエハに対して露光が行われる。本例では二重露光法で露光が行われるため、動作はステップ１３６から図５のステップ１４１に移行する。ここで、これまでのビームスプリッタ８から投影光学系ＰＬまでの光学系の実際の透過率Ｔ、計算された透過率Ｔ（ｎｏｗ）、及びＡｒＦエキシマレーザ光源１のビームスプリッタ８の段階での出力Ｐの相互の関係につき図６を参照して説明する。
【００５２】
図６（Ａ）の縦軸は、その光学系の実際の透過率Ｔ（直接透過率計算部４２によって計算される透過率）の変化を、図６（Ｂ）の縦軸は、その光学系の予測透過率計算部４４によって計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）の変化を、図６（Ｃ）の縦軸は、その出力Ｐの変化をそれぞれ示し、図６（Ａ）〜（Ｃ）の横軸はそれぞれ露光対象のウエハがｎ枚目（ｎ＝１，２，…）であることを示している。また、照射される露光エネルギーはウエハの枚数ｎにほぼ比例するため、図６（Ａ）〜（Ｃ）の横軸はそれぞれその光学系に対する入射総エネルギーｅであるとも見なすことができる。なお、入射総エネルギーｅは実際の透過率Ｔを計測する毎にリセットされている。また、図６（Ａ），（Ｂ）の横軸において、区間（ｄ），（Ｒ１）及び（Ｒ２）はそれぞれダミー照射、レチクルＲ１の露光及びレチクルＲ２の露光が行われる区間を表している。さらに、実際の透過率Ｔ及び計算される透過率Ｔ（ｎｏｗ）の初期値がＴ０　とされ、出力Ｐの初期値（基準値）がＰ０　とされている。
【００５３】
さらに図６（Ａ）において、その光学系の実際の透過率Ｔは、一例としてレチクルＲ１を通した露光時には実線５０Ａで示すように変動量が大きく、レチクルＲ２を通した露光時には点線５０Ｂで示すように変動量が少ないものとしている。これは例えばレチクルＲ１のパターン存在率がレチクルＲ２のパターン存在率より小さい場合に対応している。本例の１枚目のウエハについてダミー照射及びステップ１２８が終了した時点では、実際の透過率Ｔは値Ｔ５ｂまで変化しているが、計算される透過率Ｔ（ｎｏｗ）（図６（Ｂ））及び出力Ｐ（図６（Ｃ））はそれぞれＴ０　及びＰ０　のままである。そして、１番目のショット領域への露光開始時には、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）の値Ｔ６ｂは、実際の透過率Ｔの値Ｔ５ｂであり、出力Ｐは（７）式から定められる値Ｐ２ｂに設定される。その後、１枚目のウエハの全部のショット領域への露光が終了し、ステップ１３５が終了した時点では、実際の透過率Ｔは値Ｔ５ｃまで曲線状に変化し、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は（３）式に従って直線状に値Ｔ６ｃまで変化する。そして、出力Ｐは、現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように値Ｐ２ｃまで変化する。
【００５４】
この状態で、図５のステップ１４１において、図１のレチクルステージ２０Ａ上のレチクルＲ１が別のレチクルＲ２に交換される。これと並列に主制御系２７は、照明系の開口絞り系１２を介してレチクルＲ２用の照明条件を設定する。例えばレチクルＲ２の最小線幅が投影光学系ＰＬの解像力の数倍であるときには、中程度の円形の開口絞りを用いる照明方式（通常照明）が選択される。このようにレチクルＲ２を用いること、及びこれに対応した設定された照明条件が本発明の「第２の露光条件」に対応する。この後のステップ１４２〜１５５において、図４のステップ１２３〜１３６と同様にレチクルＲ２のパターン像がウエハＷの各ショット領域に転写される。
【００５５】
即ち、先ずウエハステージ２４上に１ロットの先頭のウエハＷがロードされるが（ステップ１４２）、そのウエハＷはレチクルＲ１のパターン像が転写された後にそのまま載置されていたウエハである。続いて、そのウエハＷが１枚目かどうかが判定されるが（ステップ１４３）、今は１枚目であるため動作はステップ１４４に移行して、図３の配置でレチクルＲ２に関する１回目の透過率計測が行われる。このときに（１）式から計算される透過率ＴをＴｂ１とする。続いてＡｒＦエキシマレーザ光源１に所定時間だけ入射総エネルギーΔＥ１でダミー照射を行わせた後（ステップ１４５）、２回目の透過率計測が行われる（ステップ１４６）。このときに計測された透過率ＴをＴｂ２として、予測透過率計算部４４は次のようにレチクルＲ２を用いた場合の透過率の変化率ＴＶｂを計算する（ステップ１４７）。この変化率ＴＶｂは、予測透過率計算部４４内の記憶部にレチクルＲ２に対応して記憶される。
【００５６】
ＴＶｂ＝（Ｔｂ２−Ｔｂ１）／ΔＥ１　　…（９）
次のステップ１４９において予測透過率計算部４４は、その計算された変化率ＴＶｂ、最新の（最後に）実際に計測された光学系の透過率Ｔｊ、及びその透過率Ｔｊが計測されたときから入射光量積分部４１で積算された現在の入射総エネルギーｅｊを用いて次式から光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。
【００５７】
Ｔ（ｎｏｗ）＝Ｔｊ＋ＴＶｂ・ｅｊ　　…（１０）
次のステップ１５０において、ステップ１３１と同様に制御部４５は、予測された現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐが次式の値となるように、ＡｒＦエキシマレーザ光源１自体の出力及び可変減光器６の減光率の少なくとも一方を制御する。なお、基準値Ｐ０　は（５）式で設定されているが、レチクルＲ２用に新たな値を設定してもよい。
【００５８】
Ｐ＝Ｐ０　（Ｔ０　／Ｔ（ｎｏｗ））　…（１１）
次のステップ１５１において、ウエハＷの１番目のショット領域に対して走査露光方式でレチクルＲ２のパターン像が転写される。次のステップ１５２で全部のショット領域への露光が完了したかどうかが判定される。ここでは完了していないため、動作はステップ１４９に戻り、予測透過率計算部４４は再び（１０）式から光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。続いて制御部４５において（１１）式から出力Ｐが計算され、この結果に基づいてＡｒＦエキシマレーザ光源１自体の出力及び可変減光器６の減光率の少なくとも一方が制御された後（ステップ１５０）、２番目のショット領域に対してレチクルＲ２のパターン像が走査露光方式で転写される（ステップ１５１）。ステップ１４９〜１５２の動作はウエハＷ上の全部のショット領域について繰り返して実行され、全部のショット領域への露光が完了すると、二重露光が行われたウエハＷは、現像等の工程を経るためにウエハステージ２４から搬出される。そして、動作はステップ１５２からステップ１５３に移行して、ステップ１４６と同様に光学系の透過率Ｔ（＝Ｔｂ３とする）が計測され、入射光量積分部４１における入射総エネルギーｅがリセットされる。
【００５９】
次のステップ１５４において、予測透過率計算部４４は、ステップ１４６及びステップ１５３で計測された透過率Ｔｂ２，Ｔｂ３、及びこのウエハＷへの露光中に入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅ（＝ΔＥ３とする）を用いて、最新の透過率の変化率ＴＶｂを次式から計算し、計算された変化率ＴＶｂをレチクルＲ２に対応して記憶する。
【００６０】
ＴＶｂ＝（Ｔｂ３−Ｔｂ２）／ΔＥ３　　…（１２）
次のステップ１５５で同じレチクルＲ２で露光を続行するかどうかが判定される。同じレチクルＲ２で続行する場合には動作はステップ１４２に戻って次のウエハへの露光が行われるが、本例の動作はステップ１５５から図４のステップ１２２に戻り、１ロットの２枚目のウエハに対して二重露光が行われる。
【００６１】
本例の１枚目のウエハへのレチクルＲ２の露光に際して、ダミー照射及びステップ１４７が終了した時点では、実際の透過率Ｔ（図６（Ａ））は値Ｔ５ｄまで変化しているが、計算される透過率Ｔ（ｎｏｗ）（図６（Ｂ））及び出力Ｐ（図６（Ｃ））はそれぞれＴ６ｃ及びＰ２ｃのままである。そして、１番目のショット領域への露光開始時には、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）の値Ｔ６ｄは、実際の透過率Ｔの値Ｔ５ｄであり、出力Ｐは値Ｐ２ｄに設定される。その後、１枚目のウエハの全部のショット領域への露光が終了し、ステップ１５４が終了した時点では、実際の透過率Ｔは値Ｔ５ｅまで曲線状に変化し、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は（１０）式に従って直線状に値Ｔ６ｅまで変化する。そして、出力Ｐは、現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように値Ｐ２ｅまで変化する。
【００６２】
次に、２枚目のウエハに対して露光を行うために、図４のステップ１２１において、図１のレチクルステージ２０Ａ上のレチクルＲ２がレチクルＲ１に交換され、それに対応した照明条件が設定された後（ステップ１２２）、ウエハステージ２４上に２枚目のウエハがロードされる（ステップ１２３）。次のステップ１２４では、２枚目のウエハであるため動作はステップ１２９に移行して、予測透過率計算部４４は、内部の記憶部に記憶されているレチクルＲ１に対応した透過率の変化率ＴＶａを呼び出した後、ステップ１３０に移行して、その呼び出した変化率ＴＶａ、最後に実際に計測された光学系の透過率Ｔｊ（ここではステップ１５３で計測された透過率Ｔｂ３）、及びその透過率Ｔｂ３が計測されたときから入射光量積分部４１で積算された現在の入射総エネルギーｅｊを用いて、（３）式から光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。計算又は予測された透過率Ｔ（ｎｏｗ）は制御部４５に供給される。
【００６３】
これに応じて制御部４５は、予測された現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐを制御する（ステップ１３１）。そして、１枚目のウエハと同様に、ステップ１３０〜１３３を繰り返すことによって、光学系の透過率の変動量を相殺するように出力Ｐを制御しながら、２枚目のウエハの全部のショット領域に走査露光方式でレチクルＲ１のパターン像が転写される。次のステップ１３４で、光学系の透過率Ｔ（＝Ｔａ３とする）を計測して、入射総エネルギーｅをリセットする。それに続くステップ１３５において、予測透過率計算部４４は、ステップ１５３及び１３４でそれぞれ最後に計測された透過率Ｔｂ３，Ｔａ３、及びこのウエハへの露光中に入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅ（＝ΔＥ２とする）を用いて、最新の透過率の変化率ＴＶａを次式から計算し、計算された変化率ＴＶａをレチクルＲ１に対応して記憶する。
【００６４】
ＴＶａ＝（Ｔａ３−Ｔｂ３）／ΔＥ２　　…（１３）
この２枚目のウエハについてステップ１２９及び１３０が終了した露光開始時点では、計算される透過率Ｔ（ｎｏｗ）（図６（Ｂ））の値Ｔ６ｆは、実際の透過率Ｔの値Ｔ５ｅである。そして、２枚目のウエハの全部のショット領域へのレチクルＲ１の露光が終了し、ステップ１３５が終了した時点では、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は直線状に値Ｔ６ｇまで変化する。一方、出力Ｐ（図６（Ｃ））は現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように変化する。
【００６５】
次に、動作はステップ１３６から図５のステップ１４１に移行して、図１のレチクルステージ２０Ａ上のレチクルＲ１が別のレチクルＲ２に交換され、これに応じて照明条件が設定される。この場合にも次のステップ１４２では、ウエハステージ２４上には２枚目のウエハ（レチクルＲ１のパターン像が転写されたもの）がそのまま載置されている。次のステップ１４３では、２枚目のウエハであるため動作はステップ１４８に移行して、予測透過率計算部４４は、内部の記憶部に記憶されているレチクルＲ２に対応した透過率の変化率ＴＶｂを呼び出した後、ステップ１４９に移行して、その呼び出した変化率ＴＶｂ、最後に実際に計測された光学系の透過率Ｔｊ（ここではステップ１３４で計測された透過率Ｔａ３）、及びその透過率Ｔａ３が計測されたときから入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅｊを用いて、（１０）式から光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。計算又は予測された透過率Ｔ（ｎｏｗ）は制御部４５に供給される。
【００６６】
これに応じて制御部４５は、予測された現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐを制御する（ステップ１５０）。そして、１枚目のウエハと同様に、ステップ１４９〜１５２を繰り返すことによって、光学系の透過率の変動量を相殺するように出力Ｐを制御しながら、２枚目のウエハの全部のショット領域に走査露光方式でレチクルＲ２のパターン像が転写される。二重露光が行われたウエハは、現像等の工程を経るためにウエハステージ２４から搬出される。次のステップ１５３で、光学系の透過率Ｔ（＝Ｔｂ３とする）を計測して、入射総エネルギーｅをリセットする。次のステップ１５４において、予測透過率計算部４４は、ステップ１３４及び１５３でそれぞれ最後に計測された透過率Ｔａ３，Ｔｂ３、及びこのウエハへの露光中に入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅ（＝ΔＥ３とする）を用いて、最新の透過率の変化率ＴＶｂを次式から計算し、計算された変化率ＴＶｂをレチクルＲ２に対応して記憶する。
【００６７】
ＴＶｂ＝（Ｔｂ３−Ｔａ３）／ΔＥ３　　…（１４）
この２枚目のウエハについてステップ１４８及び１４９が終了した露光開始時点では、計算される透過率Ｔ（ｎｏｗ）（図６（Ｂ））の値Ｔ６ｈは、実際の透過率Ｔの計測値である。そして、２枚目のウエハの全部のショット領域へのレチクルＲ２の露光が終了し、ステップ１５４が終了した時点では、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は直線状に値Ｔ６ｉまで変化する。一方、出力Ｐ（図６（Ｃ））は現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように変化する。
【００６８】
次に、動作はステップ１５５から図４のステップ１２２に戻り、１ロットの３枚目以降のウエハに対して、２枚目のウエハと同様に二重露光方式で透過率計算、出力の制御、各ショット領域への露光が繰り返される。即ち、レチクルＲ１の露光時には、最新の透過率Ｔの計測値Ｔｊ、最後に同じレチクルＲ１について計算された透過率の変化率ＴＶａ、及び入射総エネルギーｅｊに基づいて（３）式から現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）が計算（予測）され、この透過率Ｔ（ｎｏｗ）に基づいて露光量が制御される。同様に、レチクルＲ２の露光時には、最新の透過率Ｔの計測値Ｔｊ、最後に同じレチクルＲ２について計算された透過率の変化率ＴＶｂ、及び現在の入射総エネルギーｅｊに基づいて（１０）式から現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）が計算（予測）され、この透過率Ｔ（ｎｏｗ）に基づいて露光量が制御される。そして、１ロットの全部のウエハへの露光が終了すると、動作はステップ１５５からステップ１５６へ移行して露光工程が終了する。また、本例とは異なるが例えばレチクルＲ１のみの露光を行うような場合に、全部のウエハへの露光が終了した場合には、動作はステップ１３６からステップ１３７へ移行して露光工程が終了する。
【００６９】
このように本例によれば、二重露光法でレチクルＲ１及びＲ２を交換しながら露光を行う際に、光学系の透過率の最新の計測値Ｔｊ、同じレチクルについて最後に計算された透過率の変化率ＴＶａ（又はＴＶｂ）、及びその透過率の計測時からこれまでに入射された入射総エネルギーｅｊに基づいて光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を予測し、この予測結果に基づいて各ウエハが適正露光量で露光されるように露光量を制御している。従って、２つの大きく異なる露光条件で交互に露光を行っているにも拘らず、簡単な制御で露光量制御精度を高く維持することができる。
【００７０】
また、１ロットの先頭のウエハに露光を行う際には、レチクルＲ１及びＲ２のそれぞれについて最初にダミー照射を行って透過率の変化率ＴＶａ（又はＴＶｂ）を求めている。従って、先頭のウエハから高い露光量制御精度が得られる。
次に、本発明の実施の形態の他の例につき図７〜図９を参照して説明する。本例は、例えば二重露光する２枚のレチクルを大量のウエハに対して共通に使用するような場合に、予め光学系の透過率の変化率を計算して記憶しておくものである。本例においても図１〜図３に示す投影露光装置を使用する。
【００７１】
図７及び図８は本例の動作を示すフローチャートであり、先ず図７のステップ２０１で露光準備工程が開始され、ステップ２０２でレチクルステージ２０Ａ上にレチクルＲ１がロードされる。次のステップ２０３で光学系の透過率が計測され、その次のステップ２０４でステップ１２６と同様にダミー照射（入射総エネルギーΔｅとする）が行われ、次のステップ２０５で再び光学系の透過率が計測され、次のステップ２０６でステップ１２８と同様に予測透過率計算部４４によって透過率の変化率ＴＶａが計算される。計算された変化率ＴＶａは入射総エネルギーΔｅに対応して記憶される。本例の１回分の入射総エネルギーΔｅは、レチクルＲ１，Ｒ２を用いて実際に１枚のウエハに露光を行う場合の入射総エネルギーに等しく設定してある。
【００７２】
次のステップ２０７で上記の動作をｋ回（ｋは予め設定されている２以上の整数）繰り返したかどうかが判定され、ｋ回に達していないときには動作はステップ２０４に戻り、ダミー照射、透過率計測、透過率の変化率ＴＶａの計算が行われる。計算された変化率ＴＶａは、入射総エネルギー２・Δｅ，…，ｋ・Δｅに対応して記憶される。その後、動作はステップ２０７からステップ２０８に移行して光学系の透過率が元の状態に戻るまで待機が行われる。
【００７３】
その後、ステップ２０９〜２１４において、ステップ２０２〜２０７と同様にレチクルＲ２をレチクルステージ２０Ａにロードした状態で、光学系の透過率の変化率ＴＶｂが、入射総エネルギーΔｅ，…，ｋ・Δｅに対応して計算・記憶される。
図９（Ａ）の縦軸は、その光学系の実際の透過率Ｔ（直接透過率計算部４２によって計算される透過率）の変化を示し、９（Ａ）の横軸は入射総エネルギーｅである。図９（Ａ）において、実線の曲線５１はレチクルＲ１を用いた場合の透過率の変化の一例を示し、点線の曲線５２はレチクルＲ２を用いた場合の透過率の変化の一例を示している。また、レチクルＲ１及びＲ２に対応する透過率の変化率ＴＶａ，ＴＶｂは、それぞれ一連の計測値Ｔ０　，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，…及びＴ０　，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃ，…の差分を入射総エネルギーの変化分Δｅで除算して得られる値である。
【００７４】
このように露光準備工程が終了した状態で、図８のステップ２２１の二重露光法による露光工程を開始する。そして、図１のウエハステージ２４上に１枚目のウエハをロードして（ステップ２２２）、レチクルステージ２０Ａ上にレチクルＲ１をロードした後（ステップ２２３）、図３の状態で光学系の透過率を計測する（ステップ２２４）。次のステップ２２５において、予測透過率計算部４４は、最新の実際に計測された光学系の透過率Ｔｊ、露光工程が開始されてからの入射総エネルギーｅ（透過率計測時にリセットされていない値）に最も近い入射総エネルギーｋ’・Δｅ（ｋ’＝１，２，…，ｋ）に対応して記憶されている透過率の変化率ＴＶａ、及びその透過率Ｔｊが計測されたときから入射光量積分部４１で積算された入射総エネルギーｅｊを用いて、（３）式から上記の光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する。なお、透過率の変化率ＴＶａは、例えば入射総エネルギーが近い２つの変化率を補間したものでもよい。
【００７５】
次のステップ２２６において、制御部４５は、予測された現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を用いてステップ１３１と同様に、ウエハ上で適正露光量が得られるようにＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐ（可変減光器６の減光率を含む値）を制御し、次のステップ２２７でウエハ上の一つのショット領域にレチクルＲ１のパターン像を転写する。そして、ウエハ上の全部のショット領域に対してステップ２２５〜２２７が繰り返された後、動作はステップ２２８からステップ２２９に移行して、レチクルステージ２０Ａ上のレチクルＲ１がレチクルＲ２に交換される。それに続くステップ２３０〜２３４において、ステップ２２４〜２２８と同様にして、透過率計測、入射総エネルギーｅに最も近い入射総エネルギーｋ’・Δｅ（ｋ’＝１，２，…，ｋ）に対応して記憶されている透過率の変化率ＴＶｂを用いて（１０）式から現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算すること、その透過率Ｔ（ｎｏｗ）に応じた露光量制御、及び各ショット領域へのレチクルＲ２のパターン像の転写が行われる。二重露光が終わったウエハは、ウエハステージ２４から搬出される。
【００７６】
次のステップ２３５において、１ロットの全部のウエハへの露光が終了したかどうかが判定され、終了していない場合には動作はステップ２０２に戻り、次のウエハがウエハステージ２４上にロードされる。２枚目以降のウエハに対しても１枚目のウエハと同様にレチクルＲ１，Ｒ２毎に記憶されている透過率の変化率ＴＶａ，ＴＶｂを用いて現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算して、それぞれ露光量制御を行いながらレチクルのパターン像が転写される。そして、全部のウエハへの露光が終了したときに露光工程が終了する。
【００７７】
図９（Ｂ）の縦軸は、本例の光学系の予測透過率計算部４４によって計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）の変化を、図９（Ｃ）の縦軸は、本例の露光光の出力Ｐの変化をそれぞれ示し、図９（Ｂ），（Ｃ）の横軸はそれぞれ露光対象のウエハがｎ枚目（ｎ＝１，２，…）であることを示している。図９（Ｂ），（Ｃ）の横軸はそれぞれその光学系に対する入射総エネルギーｅ（透過率計測時にリセットされていない値）であるとも見なすことができる。また、図９（Ｂ）の横軸において、区間（Ｒ１）及び（Ｒ２）はそれぞれレチクルＲ１及びＲ２の露光が行われる区間を表している。
【００７８】
図９（Ｂ）に示すように、１枚目のウエハへのレチクルＲ１のパターンの露光開始時には、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は計測値（ここでは初期値Ｔ０　）と同じになり、図９（Ｃ）に示すように、ＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐは基準値Ｐ０　に設定される。その後、１枚目のウエハの全部のショット領域へのレチクルＲ１のパターンの露光が終了するまでに、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は（３）式に従って直線状に値Ｔ３ｂまで変化する。１枚目のウエハで使用する変化率ＴＶａは、図９（Ａ）の最初の２つの透過率Ｔ０　，Ｔ１ｂに基づいて計算されているため、値Ｔ３ｂは、透過率の実際の計測値にほぼ合致している。そして、出力Ｐは、現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように値Ｐ１ｂまで変化する。
【００７９】
この状態で、図８のステップ２２９において、図１のレチクルステージ２０Ａ上のレチクルＲ１が別のレチクルＲ２に交換される。そして、１枚目のウエハに対してレチクルＲ２のパターンの露光が開始されると、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は、（１０）式に従って値Ｔ３ｂから値Ｔ３ｃまで直線状に変化し、出力Ｐは、現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に反比例するように値Ｐ１ｃまで変化する。
【００８０】
次に、２枚目のウエハがロードされて、レチクルＲ１がロードされた後、レチクルＲ１のパターンの露光が開始されると、図９（Ｂ）の計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は実測値Ｔ３ｄから値Ｔ３ｅまで直線状に変化し、図９（Ｃ）の出力Ｐは値Ｐ１ｄから値Ｐ１ｅまで反比例するように変化する。その後、レチクルＲ１がレチクルＲ２に交換されて露光が開始されると、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）は実測値Ｔ３ｆから直線状に変化し、出力Ｐは値Ｐ１ｆから反比例するように変化する。そして、３枚目以降のウエハについても、同様に予め計算して記憶されている変化率ＴＶａ，ＴＶｂを用いて光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）が計算され、この結果に基づいて露光量制御が行われる。
【００８１】
このように本例によれば、レチクルＲ１又はＲ２を用いて露光を行う際に現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する元となる変化率ＴＶａ又はＴＶｂは、それぞれ図９（Ａ）の入射総エネルギーｅがほぼ同じ区間で実測された値が使用されている。従って、二重露光法で露光を行う場合に、ダミー照射を行って透過率の変化率を求める工程を省略できるため、高いスループットが得られる。
【００８２】
なお、上記の実施の形態では、光学系の透過率の変化情報として、透過率の２つの計測値からその変化率ＴＶａ，ＴＶｂ（１次近似）を計算しているため、記憶容量が少ないと共に、変化情報の計測及びその後の露光時の制御が簡単である。それ以外に、例えば透過率の３つの計測値から入射総エネルギーに関して２次以上の関数で透過率を近似して、近似された関数の係数を記憶するようにしてもよい。さらに、２次以上の関数以外に、例えば指数関数（ｅｘｐ（ｘ））を用いて透過率の変化を近似してもよい。これらの場合には、現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算する際にその２次以上の関数又は指数関数などが使用されるため、現在の透過率の計算精度が向上し、ひいては露光量の制御精度も向上する。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、二重露光を行う場合に本発明を適用しているが、例えば３枚以上のレチクルを交互に用いて多重露光を行う場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。さらに、本発明は、１枚のレチクルを用いて照明系の開口絞りなどの露光条件を複数の条件の間で切り替えながら交互に露光を行うような場合にも適用することができる。
【００８４】
また、入射総エネルギーは、１枚のウエハで露光されているショット領域の数にほぼ比例するため、その透過率の変化情報を求める際に、透過率のショット領域当たりの変化率（又は関数）を求め、露光時には露光の済んだショット数及びその変化率等を用いて現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算するようにしてもよい。さらに、入射総エネルギーがほぼ時間に比例する場合には、その透過率の変化情報を求める際に、透過率の単位時間当たりの変化率（又は関数）を求め、露光時には透過率計測時点からの露光時間及びその変化率等を用いて現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）を計算するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記の実施の形態では、（４）式を満たすように露光量制御を行うためにＡｒＦエキシマレーザ光源１の出力Ｐ（可変減光器６の減光率を含む）を制御しているが、それと共に又はその代わりにウエハステージの走査速度Ｖｗ及び露光領域の走査型方向の幅Ｌなどを制御してもよい。
また、本発明は、走査露光型の露光装置のみならず、一括露光型の露光装置（ステッパーなど）にも適用することができる。このように本発明を一括露光型の露光装置に適用した場合には、例えば図４のステップ１３１の露光量制御工程では、光学系の現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）に応じてウエハで適正露光量が得られるように露光時間を計算し、計算された露光時間で露光を行うようにしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施の形態は、本発明を投影光学系ＰＬを備えた投影露光装置に適用したものであるが、本発明は、投影光学系ＰＬを用いないプロキシミティ方式やコンタクト方式の露光装置にも適用することができる。この場合には、透過率の計測及び計算対象となる光学系は、照明光学系内で図１のビームスプリッタ８から主コンデンサレンズ系１９までの光学系となる。
【００８７】
また、本発明は、露光ビームとして電子線のような荷電粒子線を用いる荷電粒子線露光装置にも適用することができる。この場合には、透過率の計測及び計算対象となる光学系は、電子レンズ及び偏向器等からなる電子光学系となる。
さらに、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共に、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）をすることにより上記の実施の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及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。
【００８８】
また、上記の実施の形態の投影露光装置を用いてウエハ上に半導体デバイスを製造する場合、この半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、このステップに基づいたレチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを制作するステップ、上記の実施の形態の投影露光装置によりアライメントを行ってレチクルのパターンをウエハに露光するステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、及び検査ステップ等を経て製造される。
【００８９】
なお、露光装置の用途としては半導体素子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形成される液晶表示素子若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド、又はＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのレチクルパターンが形成されたレチクル（フォトマスク等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【００９０】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、異なる複数の露光条件を切り替えながら露光を行う場合に、露光条件によって光学系の透過率の変化の様子が大きく異なっていても、各露光条件毎にそれまでに求められている光学系の透過率の変化情報を用いて露光量を制御しているため、光学系の透過率変動が生じても露光量の制御精度を高く維持することができる。
【００９２】
また、本発明によれば、例えば２つの露光条件を交互に切り替えながら二重露光を行うような場合に、同じ露光条件で最後に計算された透過率の変化情報と、最新の透過率の計測値とを用いることによって光学系の現在の透過率を高精度に予測できるため、その予測された透過率に基づいて露光量を制御することによって、露光量の制御精度を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で使用される投影露光装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中の開口絞り系１２を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態で光学系の透過率の計測を行うために、照射量モニタ３２を投影光学系ＰＬの露光領域に移動した状態を示す一部機能ブロック図を含む構成図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例におけるレチクルＲ１を用いた露光動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の一例におけるレチクルＲ２を用いた露光動作を示すフローチャートである。
【図６】図４及び図５の露光動作に対応する光学系の透過率Ｔ、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）、及び露光光の出力Ｐの変化を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の他の例における露光準備工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態の他の例における露光動作を示すフローチャートである。
【図９】図７及び図８の露光動作に対応する光学系の透過率Ｔ、計算される現在の透過率Ｔ（ｎｏｗ）、及び露光光の出力Ｐの変化を示す図である。
【符号の説明】
１…ＡｒＦエキシマレーザ光源、１１…フライアイレンズ、８…ビームスプリッタ、９…インテグレータセンサ、１６…レチクルブラインド機構、Ｒ１，Ｒ２…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２０Ａ…レチクルステージ、２４…ウエハステージ、２７…主制御系、３０…露光コントローラ、３２…照射量モニタ、４１…入射光量積分部、４２…直接透過率計算部、４３…透過率履歴記憶部、４４…予測透過率計算部、４５…制御部
【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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【図９】
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