(57)【要約】【課題】被露光体を走査露光する際に、走査方向における積算露光量の分布を目標とする分布に高精度に合わせる。【解決手段】パルス照明光ＩＬとウエハＷとを相対移動してウエハＷを走査露光する際の露光量を演算する方法であって、ウエハＷの目標積算露光量をウエハＷの走査方向の位置ｘに関するｍ次の第１多項式（ｍは１以上の整数）で表すことと、パルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを位置ｘの関数として表す第２多項式の係数をその第１多項式の係数を用いて決定することと、を含む。【選択図】図１
2012023215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することにより前記被露光体を走査露光する際の前記被露光体に対する露光量を演算する方法であって、
前記被露光体の目標積算露光量を前記被露光体の走査方向の位置に関するｍ次の第１多項式（ｍは１以上の整数）で表すことと、
前記露光ビームのパルス発光毎の前記被露光体に対する露光量である目標パルスエネルギーを前記走査方向の位置に関するｍ次又は（ｍ−１）次の第２多項式で表したときの、前記第２多項式の各係数を前記第１多項式の係数を用いて決定することと、
係数が決定された前記第２多項式を用いて前記露光ビームの前記目標パルスエネルギーを計算することと、
を含むことを特徴とする露光量演算方法。
【請求項２】
前記第２多項式を前記走査方向の位置に関するｍ次の多項式で表すことを特徴とする請求項１に記載の露光量演算方法。
【請求項３】
前記第２多項式の各係数を前記第１多項式の係数を用いて決定することは、（ｍ＋１）元の連立一次方程式を解くことを含むことを特徴とする請求項２に記載の露光量演算方法。
【請求項４】
前記第２多項式を（ｍ−１）次の多項式で表し、前記第２多項式のｊ次（ｊ＝０〜ｍ−１）の係数をｄｊ、前記第１多項式の（ｊ＋１）次の係数をＤ（ｊ＋ｉ）として、次のように設定することを特徴とする請求項１に記載の露光量演算方法。
ｄｊ＝（ｊ＋１）Ｄ（ｊ＋ｉ）
【請求項５】
パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することにより前記被露光体を走査露光する露光方法であって、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光量演算方法を用いて、前記被露光体の目標積算露光量に基づいて、走査露光中の前記露光ビームの目標パルスエネルギーを決定することと、
走査露光中に前記決定された目標パルスエネルギーに基づいて前記露光ビームのパルスエネルギーを調整することと、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項６】
走査露光中の前記露光ビームの目標パルスエネルギーを決定することは、前記被露光体の各区画領域の走査露光の前に行われることを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項８】
パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することにより前記被露光体を走査露光する露光装置であって、
前記被露光体に照射される前記露光ビームのパルスエネルギーを調整する調整装置と、
前記被露光体の目標積算露光量を前記被露光体の走査方向の位置に関して表すｍ次の第１多項式（ｍは１以上の整数）の情報を保持し、前記露光ビームのパルス発光毎の目標パルスエネルギーを前記走査方向の位置に関するｍ次又は（ｍ−１）次の第２多項式で表したときの、前記第２多項式の各係数を前記第１多項式の係数を用いて決定し、係数が決定された前記第２多項式を用いて前記露光ビームの前記目標パルスエネルギーを計算する演算装置と、
前記演算装置によって計算された前記目標パルスエネルギーに基づいて前記調整装置を用いて前記露光ビームのパルスエネルギーを調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記演算装置は、前記第２多項式を前記走査方向の位置に関するｍ次の多項式で表すことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記演算装置は、前記第２多項式の各係数を前記第１多項式の係数を用いて決定するために、（ｍ＋１）元の連立一次方程式を解くことを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記演算装置は、前記第２多項式を（ｍ−１）次の多項式で表し、前記第２多項式のｊ次（ｊ＝０〜ｍ−１）の係数をｄｊ、前記第１多項式の（ｊ＋１）次の係数をＤ（ｊ＋ｉ）として、次のように設定することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
ｄｊ＝（ｊ＋１）Ｄ（ｊ＋ｉ）
【請求項１２】
前記調整装置は、前記露光ビームをパルス発振するビーム源の出力を制御することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することにより被露光体を走査露光する際の被露光体に対する露光量を演算する露光量演算技術、被露光体を走査露光する露光技術、及びその露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子、液晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（マイクロデバイス）をフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際に、レチクル又はフォトマスク等のパターンを投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光基板に露光するために、スキャニングステッパー等の走査露光型の露光装置（走査型露光装置）が使用されている。一括露光型の露光装置と同様に、走査型露光装置においても、感光基板に対する積算露光量（積算露光エネルギー）を適正露光量に対して所定の許容範囲内で合致させるための露光量制御を行う必要がある。
【０００３】
また、露光装置の解像度を高めるための一つの手法が、露光光（露光ビーム）の短波長化である。現在使用できる露光光中で、最も波長が短いＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）若しくはＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）等のエキシマレーザ光、又は波長域が１００ｎｍ以下で波長が例えば１３．５ｎｍのいわゆる極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light）は、いずれもパルス光である。このようなパルス光は、エネルギー（パルスエネルギー）がパルス発光毎に所定範囲内でばらつくという特性がある。そこで、パルス光を用いる走査型露光装置の露光量制御を行う場合、感光基板の各点に対する積算露光量が所望の露光量制御再現性をもって許容範囲内に収まるように、各点に対する露光パルス数が所定の最小パルス数以上になるようにして、かつ複数のパルス積算領域でのそれぞれの積算露光エネルギーを考慮したパルス発光毎のエネルギーの微調を行っていた（例えば、特許文献１参照）。さらに、必要に応じてパルス光の発光タイミングのばらつきの影響を考慮した露光量制御を行っていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５２０２２号公報
【特許文献２】特開平６−２６７８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、特に半導体素子のパターンを走査露光する際には、感光基板に対する露光及び現像後に形成されるパターンの線幅均一性を高めることが要求されている。この場合、例えば感光基板に塗布されているフォトレジストの厚さには特定の傾向を持つばらつきがあるため、単に積算露光量が一定の目標値になるように制御しても線幅均一性の向上には限界がある。そこで、予め例えば所定の目標積算露光量のもとで評価用基板に露光したパターンの線幅を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で計測することによって、感光基板内の線幅誤差を改善するための積算露光量の補正データを作成しておき、それ以降の走査露光時にはその補正データに基づいて感光基板内の位置毎に積算露光量を補正することが好ましい。
【０００６】
これに関して、１回の走査露光において、非走査方向の積算露光量ついては、例えば視野絞りの走査方向の幅を非走査方向の位置により独立に微調整することにより調整可能である。一方、走査方向の積算露光量の補正については、パルス光のエネルギーをパルス発光毎に微調整する方法がもっとも現実的である。しかしながら、その感光基板内の位置毎の積算露光量の補正データは、所定の最小パルス数以上のパルス光の積算露光後のエネルギーの補正値であり、その補正データに基づいてパルス発光毎の補正された目標パルスエネルギーを求める方法は一般に知られていなかった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、被露光体を走査露光する際に、走査方向における積算露光量の分布を目標とする分布に高精度に合わせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することによりその被露光体を走査露光する際のその被露光体に対する露光量を演算する露光量演算方法が提供される。この方法は、その被露光体の目標積算露光量をその被露光体の走査方向の位置に関するｍ次の第１多項式（ｍは１以上の整数）で表すことと、その露光ビームのパルス発光毎のその被露光体に対する露光量である目標パルスエネルギーをその走査方向の位置に関するｍ次又は（ｍ−１）次の第２多項式で表したときの、その第２多項式の各係数をその第１多項式の係数を用いて決定することと、係数が決定されたその第２多項式を用いてその露光ビームのその目標パルスエネルギーを計算することと、を含むものである。
【０００９】
また、本発明の第２の態様によれば、パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することによりその被露光体を走査露光する露光方法が提供される。この露光方法は、本発明の露光量演算方法を用いて、その被露光体の目標積算露光量に基づいて、走査露光中のその露光ビームの目標パルスエネルギーを決定することと、走査露光中にその決定された目標パルスエネルギーに基づいてその露光ビームのパルスエネルギーを調整することと、を含むものである。
【００１０】
また、本発明の第３の態様によれば、パルス発光される露光ビームと被露光体とを相対移動することによりその被露光体を走査露光する露光装置が提供される。この露光装置は、その被露光体に照射されるその露光ビームのパルスエネルギーを調整する調整装置と、その被露光体の目標積算露光量をその被露光体の走査方向の位置に関して表すｍ次の第１多項式（ｍは１以上の整数）の情報を保持し、その露光ビームのパルス発光毎の目標パルスエネルギーをその走査方向の位置に関するｍ次又は（ｍ−１）次の第２多項式で表したときの、その第２多項式の各係数をその第１多項式の係数を用いて決定し、係数が決定されたその第２多項式を用いてその露光ビームのその目標パルスエネルギーを計算する演算装置と、その演算装置によって計算されたその目標パルスエネルギーに基づいてその調整装置を用いてその露光ビームのパルスエネルギーを調整する制御装置と、を備えるものである。
【００１１】
また、本発明の第４の態様によれば、本発明の露光方法又は露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、被露光体の目標積算露光量（積算露光量の目標とする分布）を被露光体の走査方向の位置に関するｍ次の第１多項式で表し、被露光体に対する目標パルスエネルギーを走査方向の位置の関数として表すｍ次又は（ｍ−１）次の第２多項式の係数を、その第１多項式の係数を用いて決定している。そのため、次数ｍに関わらず、常にその第２多項式の係数を決定でき、ひいては被露光体の走査方向に位置に応じて目標パルスエネルギーを正確に計算できる。従って、被露光体を走査露光する際に、走査方向における積算露光量の分布を目標とする分布に高精度に合わせることができる。さらに、その目標積算露光量を露光後のパターンの線幅が均一になるように定めておくことによって、露光後のパターンの線幅均一性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）はウエハ内のパターンの線幅の計測結果の分布の一例を示す図、（ｂ）は一つのショット領域内のパターンの線幅の計測結果の分布の一例を示す図、（ｃ）は図２（ｂ）の分布に対応する線幅の走査方向の分布を示す図である。
【図３】積算露光量を制御しながらウエハを露光する動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は積算露光量の走査方向に関する目標とする分布の一例を示す図、（ｂ）は図４（ａ）の分布を達成するためのパルスエネルギーの変化の一例を示す図である。
【図５】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図４を参照して説明する。本実施形態は、露光光源としてエキシマレーザ等のパルス発光型のレーザ光源を有するスキャニングステッパーよりなる走査露光型の露光装置（投影露光装置）に本発明を適用したものである。図１は本実施形態の露光装置ＥＸを示す。図１において、露光装置ＥＸは、露光ビームとしてのレーザビームＬＢ０をパルス発光するパルスレーザ光源１（露光光源）と、レーザビームＬＢ０から得られる露光用のパルス照明光（露光光）ＩＬでレチクルＲ（マスク）のパターン面を照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲのパターンの像をウエハＷ（感光基板）の表面に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージ１０と、ウエハＷを保持して移動するウエハステージ１２と、装置全体の動作を統括制御するコンピュータよりなる主制御系１５と、その他の制御系等とを備えている。
【００１５】
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図１の紙面に平行な方向にＸ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を取って説明する。本実施形態の走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向はＸ軸に平行な方向（Ｘ方向）である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に平行な軸の回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明する。
【００１６】
まず、パルスレーザ光源１としては例えばＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）が使用されている。パルスレーザ光源１としては、その他に例えばＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）、又はＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザ等）の高調波発生装置等も使用可能である。パルスレーザ光源１には、トリガ制御部１８が接続されている。このトリガ制御部１８は、主制御系１５からの指令信号に応じて、パルスレーザ光源１に外部トリガパルスを供給してそのパルス発光（発振）のタイミングを制御する。
【００１７】
また、本実施形態では光量制御手段として粗調用の第１光量制御部１６と微調用の第２光量制御部１７とが設けられている。後者の第２光量制御部１７は、主制御系１５からの制御信号に基づいて、パルスレーザ光源１に対する印加電圧を制御して、パルスレーザ光源１から射出されるレーザビームＬＢ０のパルスエネルギー（露光量）の微調整をパルス毎に行う。なお、露光光源によっては、印加電圧以外の制御によってパルスエネルギーを微調整する場合も考えられる。
【００１８】
パルスレーザ光源１から射出されるレーザビームＬＢ０の断面形状は、一般に縦横比が例えば１：２〜１：５程度の長方形である。レーザビームＬＢ０は、シリンドリカルレンズやビームエクスパンダから成るビーム整形光学系２に入射し、ビーム整形光学系２からは、断面形状が例えば正方形で且つ後述のフライアイレンズ４に効率良く入射できる大きさに整形されたレーザビームＬＢ１が射出される。
【００１９】
そのレーザビームＬＢ１は減光部３に入射する。減光部３は、入射したレーザビームに対する透過率を１００％（完全透過）から０％（完全遮光）の間で離散的に変化させることにより、その入射したレーザビームを所望の割合で減衰させる。減光部３の透過率は、ウエハＷ上の１点に与えられる積算露光量（積算露光エネルギー）を所望の露光量制御精度Ａで制御するために最低限必要な露光パルス数Ｎmin 、目標積算露光量Ｓ、及びウエハＷ上の平均パルスエネルギー＜ｐ＞から決定されるものである。その露光量制御精度Ａ、露光パルス数Ｎmin 、及び減光部３の複数段階の透過率（離散透過率）の情報は、主制御系１５に接続された記憶装置２１に記憶されている。
【００２０】
減光部３の透過率が例えば離散的な６段階のいずれかに設定されるものとすると、通常、その透過率は露光開始前に選択され、少なくともウエハＷの１つのショット領域（露光フィールド）の露光中に別の値に変更されることはない。従って、減光部３としては、応答速度（異なる透過率間の切り替え速度）が比較的遅い光量調整機構でも使用可能である。本実施形態の減光部３は、例えばレボルバに６種類の透過率の異なるメッシュフィルタ又は誘電体ミラーを取り付け、このレボルバを回転させる方式の機構である。主制御系１５からの制御信号に基づいて、粗調用の第１光量制御部１６が減光部３の透過率（又は減光率）を設定する。
【００２１】
減光部３において所定の減衰を受けて射出される略平行なレーザビームＬＢ１’ は、フライアイレンズ４（オプティカルインテグレータ）に入射する。減光部３とフライアイレンズ４との間には、フライアイレンズ４の入射面及び射出面（照明光学系ＩＬＳの瞳面）における光量分布を円形、輪帯状、２極状、又は４極状等に切り換えて照明条件を設定するための複数の回折光学素子、又は一つの空間光変調器を含む光量分布設定部（不図示）が配置されている。
【００２２】
フライアイレンズ４から射出されたパルス照明光ＩＬは、透過率が高いビームスプリッタ５に入射し、ビームスプリッタ５を透過したパルス照明光ＩＬは第１リレーレンズ６Ａを介して視野絞り７を照明する。視野絞り７の配置面は、レチクルＲのパターン面及びウエハＷの露光面と共役な位置にあり、視野絞り７の開口部の形状によって、レチクルＲのパターン面の照明領域（照明視野）２３の形状がＹ方向（非走査方向）に細長い矩形状（スリット状）に規定される。視野絞り７の開口部を通過した照明光ＩＬは、第２リレーレンズ６Ｂ、光路折り曲げ用のミラー８、及びコンデンサーレンズ９を経てレチクルＲのパターン面の照明領域２３を均一な照度分布で照明する。
【００２３】
一方、フライアイレンズ４から射出されたパルス照明光ＩＬの内で、ビームスプリッタ５で反射された照明光は、集光光学系（不図示）によりフォトダイオード等の受光素子（インテグレータセンサ）１３の受光面に集光される。受光素子１３の検出信号は増幅部１４を介して主制御系１５に供給され、主制御系１５においてパルス照明光ＩＬの光量（パルスエネルギー）が順次積算される。
【００２４】
また、予めパワーメータ等により、パルス照明光ＩＬのウエハＷの露光面での照度と受光素子１３の検出信号との間の変換係数が求められ、この変換係数が記憶装置２１に記憶されている。主制御系１５は、記憶装置２１から読み出した変換係数を用いて、露光中に受光素子１３の検出信号及びその積算値からウエハＷの露光面での露光量及び積算露光量をモニタできる。ビーム整形光学系２からコンデンサーレンズ９までの光学部材を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。
【００２５】
また、レチクルＲの照明領域２３内のパターンは、パルス照明光ＩＬのもとで両側（又はウエハ側に片側）テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して、ウエハＷの一つのショット領域上のＹ方向に細長い露光領域２４（照明領域２３と共役な領域）に所定の投影倍率β（例えば１／４，１／５等）で投影される。ウエハＷは、半導体（シリコン等）又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円板状の基材の表面に金属等の薄膜を形成し、その上にフォトレジスト（感光材）を数１０〜２００ｎｍ程度の厚さで塗布したものを含む。
【００２６】
レチクルＲはレチクルステージ１０の上面に吸着保持され、レチクルステージ１０は、不図示のレチクルベースの上面に、Ｘ方向に一定速度で移動可能に、かつ少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθｚ方向に移動可能に載置されている。レチクルステージ１０の２次元的な位置は不図示のレーザ干渉計によって計測され、この計測情報に基づいて主制御系１５が、レチクルステージ制御系１９及びリニアモータ等の駆動系（不図示）を介してレチクルステージ１０の位置及び速度を制御する。
【００２７】
また、ウエハＷは、ウエハステージ１２上のウエハホルダ１１に真空吸着で保持されている。ウエハステージ１２は、ウエハＷをＸ方向に走査するとともに、Ｘ方向、Ｙ方向に位置決めするＸＹステージと、ウエハＷのＺ方向の位置及びθｘ方向、θｙ方向の角度を制御するＺステージ等により構成されている。ウエハステージ１２のＸＹ平面内の位置は例えば不図示のレーザ干渉計によって計測され、ウエハＷのＺ方向の位置及びθｘ方向、θｙ方向の角度は不図示のオートフォーカスセンサによって計測されている。これらの計測情報に基づいて主制御系１５が、ウエハステージ制御系２０及びリニアモータ等の駆動系（不図示）を介してウエハステージ１２の位置及び速度を制御する。さらに、レチクルＲのアライメントマークを検出する空間像計測系（不図示）及びウエハＷのアライメントマークを検出するウエハアライメント系（不図示）も備えられている。これらの検出結果からレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。
【００２８】
また、露光装置ＥＸは、主制御系１５にそれぞれ接続された入出力装置２２及び演算部２５を備えている。演算部２５は、主制御系１５を構成するコンピュータのソフトウェア上の機能の一部であってもよい。入出力装置２２は、オペレータと露光装置ＥＸ（主制御系１５）とのマン・マシーン・インターフェース、露光装置ＥＸに送られる露光レシピデータを入力するためのソフト・インターフェース、及び／又は露光装置ＥＸを制御する上位のオンラインシステムのインターフェースである。入出力装置２２は、例えば露光に必要な各種パラメータを主制御系１５へ伝達すると共に、主制御系１５の動作状態データをモニタし出力する。
【００２９】
本実施形態において、後述のウエハＷに対する走査方向に関する積算露光量の目標とする分布の情報は、一例として入出力装置２２から主制御系１５（記憶装置２１）を介して演算部２５に入力される。演算部２５は、後述のように、その目標とする分布を得るための、一連のパルス照明光ＩＬのエネルギー（パルスエネルギー）の目標値を表す多項式の係数を求め、その多項式を用いて一連の目標とするパルスエネルギーを計算する。このように計算されたウエハＷの各ショット領域における一連のパルスエネルギーの目標値は、パルスエネルギーの変調スケジュールとも言うことができる。その計算結果は主制御系１５に出力される。主制御系１５は、その一連のパルスエネルギーの目標値の情報を第２光量制御部１７に出力する。これによって、パルス照明光ＩＬのエネルギーはパルス発光毎に目標値に設定される。
【００３０】
また、記憶装置２１には入出力装置２２から入力された他の露光レシピデータ、並びに各種演算等に必要なパラメータ（定数）及びテーブルの情報も記憶されている。
ウエハＷの露光時には、主制御系１５の制御のもとで、ウエハステージ１２を介してウエハＷの露光対象のショット領域が走査開始位置に移動（ステップ移動）する。その後、パルスレーザ光源１のパルス発光を開始して、照明光学系ＩＬＳからのパルス照明光ＩＬのもとでレチクルＲの照明領域２３内のパターンで投影光学系ＰＬを介してウエハＷの露光領域２４を露光しつつ、レチクルステージ１０を介してレチクルＲを＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に走査する動作と、ウエハステージ１２を介してウエハＷを−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に走査する動作とを同期して行うことで、当該ショット領域をレチクルＲのパターンの像で走査露光する。そして、そのステップ移動と走査露光とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷの全部のショット領域にレチクルＲのパターンの像が露光される。この際の目標積算露光量と同期走査時の走査速度及びレーザの発振周波数等との関係については後述する。
【００３１】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸにおける露光量制御につき詳細に説明する。レチクルＲのパターン領域には、一例として、投影光学系ＰＬの解像限界に近いピッチのライン・アンド・スペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓパターンという。）が主に形成されているものとする。この場合、一般に露光対象の所定ロット数のウエハに塗布されるフォトレジストには例えば同じ傾向の厚さむら（塗布むら）がある。そのため、単にウエハの全面において積算露光量の目標値を一定の値に設定すると、露光及び現像後にウエハの各ショット領域に形成されるＬ＆Ｓパターン（レジストパターン）の線幅には、ウエハ内の位置、及び各ショット領域内の位置に応じた不均一性が生じる。このような線幅の不均一性は、例えば評価用のウエハの露光及び現像によってウエハの各ショット領域に形成されるＬ＆Ｓパターンの線幅を、ウエハの表面の例えば数１００又は数１０００の計測点において、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又はスキャタロメトリ(Scatterometry) 等を利用した線幅計測機によって計測することで評価可能である。
【００３２】
図２（ａ）は、評価用のウエハ（ウエハＷとする）に関して計測されたＬ＆Ｓパターンの線幅の計測結果の分布の一例を示す。図２（ａ）において、座標系（Ｘ，Ｙ）は、ウエハＷを図１のウエハステージ１２にロードした状態の露光装置ＥＸの座標系（Ｘ，Ｙ）と同じである。ウエハＷの表面はＸ方向、Ｙ方向に近接して配置された多数のショット領域（露光フィールド）ＳＡｉ（ｉ＝１〜Ｉ：Ｉは例えば数１０の整数）に区分けされ、各ショット領域ＳＡｉ内の例えば数１０の計測点でＬ＆Ｓパターンの線幅（この線幅の目標値をｕ０とする）が計測されている。
【００３３】
また、ウエハＷの各ショット領域ＳＡｉに付された識別パターン３１Ａ，…，３１Ｄ，…，３１Ｇは、それぞれショット領域ＳＡｉ内のＬ＆Ｓパターンの線幅の計測結果の平均値が（ｕ０−３・δｕ１），…，ｕ０，…，（ｕ０＋３・δｕ１）であることを意味している。なお、δｕ１は線幅の計測結果の標準偏差、又はこれより小さい所定の値である。この場合、計測される線幅は、Ｌ＆Ｓパターン中の凸のラインパターンの線幅であり、ウエハＷに塗布されるフォトレジストはポジ型であるとする。このとき、例えば線幅の平均値が（ｕ０＋ｉ１・δｕ１）（ｉ１は０又は正の整数）のショット領域ＳＡｉに関して、これ以降の別のウエハの露光、現像によって形成されるＬ＆Ｓパターンの線幅の平均値をｕ０に減少させるためには、ショット領域ＳＡｉに対する積算露光量の平均値をΔＳｉだけ増加すればよい。現像後の線幅をδｕ１だけ減少させるときの積算露光量の変化量をΔＥＰとすると、補正量ΔＳｉは、ほぼｉ１・ΔＥＰとすればよい。なお、ｉ１が負の整数の場合には、積算露光量の補正量ΔＳｉはほぼ−｜ｉ１｜・ΔＥＰとすればよい。
【００３４】
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のウエハＷの一つのショット領域ＳＡｉに関して計測されたＬ＆Ｓパターンの線幅の計測結果の分布の一例を示す。図２（ｂ）において、ショット領域ＳＡｉ内の複数の部分領域ＳＢ１，ＳＢ２，…，ＳＢＪ（Ｊは２以上の整数）に付された識別パターン３２Ａ，…，３２Ｃ，…，３２Ｅは、それぞれ当該部分領域内のＬ＆Ｓパターンの線幅の計測結果の平均値が（ｕ０＋ｉ１・δｕ１−２・δｕ２），…，ｕ０＋ｉ１・δｕ１，…，（ｕ０＋ｉ１・δｕ１＋２・δｕ２）であることを意味している。なお、δｕ２はショット領域ＳＡｉ内の線幅の計測結果の標準偏差、又はこれより小さい所定の値である。また、図２（ｂ）において、投影光学系ＰＬによる露光領域２４の走査方向（Ｘ方向）の幅は、ショット領域ＳＡｉの走査方向の長さの１／４程度である。
【００３５】
次に、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のショット領域ＳＡｉを、走査方向に、Ｌ＆Ｓパターンの線幅の計測値の平均値が（ｕ０＋ｉ１・δｕ１＋ｉ２・δｕ２）（ｉ２は整数）である複数の部分領域ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣＫ（Ｋは２以上の整数）に区分した状態を示す。図２（ｃ）の線幅の平均値が（ｕ０＋ｉ１・δｕ１＋ｉ２・δｕ２）の部分領域ＳＣｋ（ｋ＝１〜Ｋ）において、これ以降の露光、現像によって形成されるＬ＆Ｓパターンの線幅の平均値をｕ０に補正するためには、部分領域ＳＣｋに対する積算露光量をほぼ（ｉ１・ΔＥＰ＋ｉ２・ΔＥＰＳ）だけ補正すればよい。ΔＥＰＳは、現像後の線幅をδｕ２だけ補正するときの積算露光量の変化量である。
【００３６】
その補正値（ｉ１・ΔＥＰ＋ｉ２・ΔＥＰＳ）を含む積算露光量をショット領域ＳＡｉの走査方向（Ｘ方向）の位置ｘの関数（本実施形態では多項式）で表し、それ以降のウエハの露光時にその関数に合わせて積算露光量を制御することで、ウエハの全部のショット領域ＳＡｉ内のＬ＆Ｓパターンの線幅をほぼ目標値に対して許容範囲内に収めることができる。ウエハＷの各ショット領域ＳＡｉの走査方向の位置ｘに応じた積算露光量の補正値のデータは、例えば露光レシピデータの一部として記憶装置２１に記憶される。
【００３７】
次に、ウエハＷの走査方向の位置に応じた積算露光量の補正値に基づいてパルス照明光ＩＬのパルスエネルギーを計算し、この計算結果に基づいて図１の露光装置ＥＸがウエハＷの走査露光を行う動作の一例につき図３のフローチャートを用いて説明する。この動作は主制御系１５によって制御される。まず、図３のステップ１０１において、入出力装置２２から主制御系１５にウエハＷのフォトレジストの感度（所望の露光量）Ｓ（mJ/cm2）が入力される。感度Ｓは記憶装置２１に記憶される。さらに、予め評価用のウエハ（感光基板）に対する上記の露光、現像、線幅の計測によって求められているウエハＷの各ショット領域の走査方向の位置ｘに応じた積算露光量の補正値のデータも、入出力装置２２から主制御系１５を介して記憶装置２１に記憶される。
【００３８】
次に、ステップ１０２において、パルスレーザ光源１をダミー発光させ、受光素子１３から複数パルス（例えば数十パルス以上）のパルス照明光ＩＬの検出信号を主制御系１５に取り込み、それぞれのウエハＷの露光面のパルスエネルギーを算出する。なお、この段階ではウエハＷは露光領域２４外に退避している。
次のステップ１０３において、主制御系１５はその複数のパルスエネルギーｐのデータから、露光面での平均パルスエネルギー（パルス光量）<p> (mJ/cm2)、パルスエネルギーｐのばらつきΔｐ（ここでは標準偏差の３倍（３σ））又は（Δp/<p>）、パルス光の発光タイミングのばらつきΔδ（ここでは標準偏差の３倍（３σ））又は（Δδ／＜δ＞）（＜δ＞は発光周期の平均値）を算出する。次にステップ１０４において、主制御系１５は、ウエハＷの露光面の１点当たりの露光パルス数Ｎ、ウエハＷの走査速度ｖ（cm/s）、及び所望の露光量制御精度Ａ（３σ）を得る上で必要な最小の露光パルス数Ｎmin を算出する。
【００３９】
Ｎmin は、静止露光の場合には、所望の露光量制御精度Ａに対し、Ｎmin =( (Δp/<p>)／Ａ)2で表現でき、Ａ=0.001 (0.1%)、Δp/<p>=0.005(0.5 %) のときには、Ｎmin は２５（パルス）になる。本実施形態では走査露光を行うため、露光パルス数Ｎmin は、上記の特開平６−２６７８２６号公報に開示されているように、発光タイミングのばらつきΔδ／＜δ＞、及び走査方向の前後に人為的に設けた照明領域２３（露光領域２４）の光量分布のスロープ部を加味して決めることが好ましい。
【００４０】
また、露光パルス数Ｎは、int(Ｒｎ) を実数Ｒｎの整数部分とし、減光部３で実際に設定されている透過率をａとおくと、次式で計算できる。
Ｎ＝int(Ｓ／(a<p>））≧Ｎmin   …（１）
また、ウエハＷの走査速度ｖ（cm/s）は、ウエハＷ上での露光領域２４の走査方向の幅Ｄｓ(cm)、パルスレーザ光源１の発振周波数ｆ(Hz)を用いて、次式に設定される。
【００４１】
ｖ＝Ｄｓ・ｆ／Ｎ  …（２）
この走査速度ｖの情報はウエハステージ制御系２０に送られる。投影光学系ＰＬの投影倍率β（例えばβ＝１／４）を用いて、レチクルステージ制御系１９には（２）式で与えられる走査速度ｖの１／β倍の走査速度の情報を送ればよい。
次のステップ１０５において、（１）式中のＮ≧Ｎmin が成立しているかどうかを判定し、その関係が成立していない場合には、ステップ１０６に移行する。そして、主制御系１５は、減光部３の離散透過率を記憶装置２１から読み出して、（１）式が成立する範囲でなるべく大きな透過率ａを選択し、選択した透過率ａを第１光量制御部１６を介して減光部３に設定する。また、（１）式中のＳ／(a<p>)が整数に十分近くないと、Ｎパルス積算後の積算露光量と所望の露光量Ｓとの間に偏差が発生し、所望の露光量制御精度Ａが得られない。そのため、必要に応じて同じくステップ１０６にて、第２光量制御部１７を介してのパルスレーザ光源１のパルスエネルギーの微調整も実施される。
【００４２】
ステップ１０５で（１）式が成立する場合には、動作はステップ１０７に移行する。ステップ１０７にて、主制御系１５は、記憶装置２１から読み出したウエハＷのこれから露光するショット領域（ＳＡｉとする）の走査方向の位置に応じた積算露光量の補正値のデータ、及び所望の露光量Ｓの情報を演算部２５に供給する。これに応じて、演算部２５は、その所望の露光量Ｓ（目標とする積算露光量の初期値）をその補正値で補正した積算露光量の目標とする分布である設定積算露光量ＳＸを、ウエハＷのショット領域ＳＡｉの走査方向の位置ｘに関するｍ次（ｍは１以上の整数）の多項式Ｄ（ｘ）で表す。これは、そのｍ次の多項式Ｄ（ｘ）の０次からｍ次の（ｍ＋１）個の係数を決定することを意味する。以下では、Ｄ（ｘ）を変調多項式とも呼ぶ。
【００４３】
次に、ステップ１０８にて、演算部２５は、設定積算露光量ＳＸに対応する変調多項式Ｄ（ｘ）の係数から、その設定積算露光量ＳＸを達成するためのパルス照明光ＩＬの一連のパルス発光毎の露光面におけるエネルギー（以下、露光パルスエネルギーともいう）を位置ｘの関数として表す多項式Ｐ（ｘ）の各次数の係数を計算する。以下では、Ｐ（ｘ）も変調多項式と呼ぶ。さらに、演算部２５は、計算された係数を有する変調多項式Ｐ（ｘ）によって、ウエハＷのショット領域ＳＡｉの走査方向の所定間隔の位置ｘ毎にパルス照明光ＩＬのパルスエネルギーｐ（＝Ｐ（ｘ））を計算し、計算結果から走査方向の位置に沿った一連の露光パルスエネルギーのデータ、すなわち露光パルスエネルギーのトラジェクトリ又は変調スケジュールを作成する。このトラジェクトリ（変調スケジュール）は主制御系１５を介して記憶装置２１に記憶される。
【００４４】
図４（ａ）は、位置ｘの関数である設定積算露光量ＳＸ（Ｄ（ｘ））の一例を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の設定積算露光量ＳＸを実現するための一連のパルスエネルギーｐの走査露光中の時間ｔに応じた変化の一例を示す。
ここで、演算部２５において、走査方向の位置ｘにおける設定積算露光量ＳＸを表すｍ次の変調多項式Ｄ（ｘ）の係数から、露光パルスエネルギーの変調多項式Ｐ（ｘ）の各次数の係数を計算する方法について説明する。まず、変調多項式Ｄ（ｘ）の次数ｉ（ｉ＝０〜ｍ）の係数Ｄi 及び上記の露光パルス数Ｎから、変調多項式Ｐ（ｘ）の次数ｊの係数ｄj を求めるものとする。
【００４５】
なお、ウエハＷの１点当たりの露光パルス数Ｎが大きい場合には、多項式Ｄ（ｘ）と多項式Ｐ（ｘ）との関係は、Ｄ（ｘ）がＰ（ｘ）の積分、又はＰ（ｘ）がＤ（ｘ）の微分の関係に近付く。また、Ｄ（ｘ）はｍ次多項式であるため、Ｐ（ｘ）は（ｍ−１）次多項式に近い振る舞いをすることが予想される。しかしながら、本実施形態では、露光パルスエネルギーの変調多項式Ｐ（ｘ）もｍ次多項式で表現できると仮定する。このとき、変調多項式Ｐ（ｘ）の（ｍ＋１）個の係数ｄj（ｊ＝０〜ｍ）が未知数であり、以下の２式が成立する。
【００４６】
2012023215.tif 000003
また、Ｄ（ｘ）は、Ｐ（ｘ）をＮパルス積算した露光量であるため、次の関係が成立する。なお、位置ｘは、走査露光中に、パルスレーザ光源１のパルス発光の１周期の間にウエハステージ１２がＸ方向に移動する距離を単位長さとしている。
【００４７】
2012023215.tif 000004
（５）式に（３）式を代入して整理すると、次の関係が成立する。
【００４８】
2012023215.tif 000005
（６）式のｘの冪乗の各次数の係数は左辺と右辺とで等しいので、次の（ｍ＋１）元の連立一次方程式が導かれる。
【００４９】
2012023215.tif 000006
方程式（７）の右辺の行列は上三角行列であり、一意的に解析解が求まる。すなわち、全部のショット領域に関してそれぞれ方程式（７）を解くことによって、各ショット領域に関する変調多項式Ｐ（ｘ）の係数ｄj（ｊ＝０〜ｍ）の値は次のようになる。
【００５０】
2012023215.tif 000007
（８）式によれば、変調多項式Ｄ（ｘ）が任意のｍ次多項式であるときに、それぞれ一意的に解を求めることができる。例えば、ｍ＝１又はｍ＝２のときには（８）式は次のようになる。
【００５１】
2012023215.tif 000008
また、ｍ＝３又はｍ＝４のときには（８）式は次のようになる。
【００５２】
2012023215.tif 000009
次に、図３のステップ１０９において、主制御系１５は、ステップ１０８で（４）式の変調多項式Ｐ（ｘ）から計算した一連の露光パルスエネルギーの集合であるトラジェクトリ（変調スケジュール）を記憶装置２１から読み出し、読み出したトラジェクトリを第２光量制御部１７に送る。また、主制御系１５は、パルス発光のタイミングの情報をトリガ制御部１８及び第２光量制御部１７に送る。
【００５３】
そして、主制御系１５は、内部のタイマーの時間ｔを時刻Ｔ0 にプリセットし、内部のカウンタの計数値ｊを０にリセットしてから、レチクルステージ制御系１９及びウエハステージ制御系２０に同期走査開始の指令を発して、レチクルステージ１０（レチクルＲ）及びウエハステージ１２（ウエハＷ）の同期走査を開始させる。
この後、パルスレーザ光源１の発振周波数ｆの逆数をΔＴ（発光周期）とおくと、次のステップ１１０において、時間ｔがΔＴ経過する毎に、主制御系１５はトリガ制御部１８を介してパルスレーザ光源１を発光させる。この発光時のパルスエネルギーは、ステップ１０８で計算された露光パルスエネルギーのトラジェクトリに従って、第２光量制御部１７がパルスレーザ光源１の出力を制御することで調整される。この後のステップ１１１において、主制御系１５は、内部のカウンタの計数値ｊに１を加算する。次のステップ１１２において、計数値ｊが例えばウエハＷの一つのショット領域の走査露光に必要な総パルス数ＮT に等しくなったかどうか、すなわち発光パルス数がＮT に等しくなったかどうかを判定する。そして、発光パルス数がＮT になるまで、ステップ１１０のパルス発光、及びステップ１１１の計数値ｊの加算が繰り返される。そして、ステップ１１２で発光パルス数がＮT に等しくなったときに、ショット領域ＳＡｉに対する走査露光が終了する。そして、動作はステップ１１３に移行して、パルスレーザ光源１の発光が停止し、レチクルステージ１０及びウエハステージ１２の走査が終了する。
【００５４】
この場合、ウエハＷの一つのショット領域（露光フィールド）の走査方向の長さをＬ、露光領域２４の走査方向の幅（スリット幅）をＤｓ、露光領域２４の走査方向の両側のスロープ部の広がり幅の合計をΔＤｓとおくと、発光パルス数ＮT は次のようになる。
ＮT＝（Ｌ＋Ｄｓ＋ΔＤｓ）ｆ／ｖ  …（１３）
なお、ウエハＷの他のショット領域に関しても、それぞれウエハＷのステップ移動中にステップ１０７及び１０８の計算（変調多項式Ｄ（ｘ）の係数から変調多項式Ｐ（ｘ）の係数を計算し、Ｐ（ｘ）から露光パルスエネルギーの目標値を計算すること）を行う。その後、ステップ１０９〜１１３の動作を繰り返すことによって、他のショット領域に関してもステップ１０８で計算された露光パルスエネルギーのトラジェクトリ（変調スケジュール）に従って走査露光が行われる。
【００５５】
なお、ステップ１０７及び１０８の計算は、例えば所定ロット数の先頭のウエハに関してのみ行い、２枚目以降のウエハに関しては先頭のウエハに関して計算された露光パルスエネルギーのトラジェクトリをそのまま使用することができる。
上述のように本実施形態によれば、ウエハＷの積算露光量の目標とする分布（設定積算露光量ＳＸ）に応じてパルス照明光ＩＬの一連のパルスエネルギーを制御しているため、ウエハＷの各点の積算露光量をそれぞれその設定積算露光量ＳＸに高精度に合わせることができる。従って、ウエハＷの露光及び現像後にウエハＷの各ショット領域に形成されるＬ＆Ｓパターン（レジストパターン）の線幅の均一性を向上できるため、最終的に電子デバイス等を高精度に製造できる。
【００５６】
本実施形態の作用又は効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置ＥＸの演算部２５における露光量演算方法は、パルス照明光ＩＬ（露光ビーム）とウエハＷ（被露光体）とを相対移動することによりウエハＷを走査露光する際のウエハＷに対するパルス照明光ＩＬのパルスエネルギー（露光量）を演算する方法である。この演算方法は、ウエハＷの積算露光量の目標とする分布である設定積算露光量ＳＸ（目標積算露光量）をウエハＷの走査方向の位置ｘに関するｍ次（ｍは１以上の整数）の変調多項式Ｄ（ｘ）（第１多項式）で表すステップ１０７と、パルス照明光ＩＬのパルス発光毎のウエハＷに対する露光量である目標パルスエネルギーをその走査方向の位置ｘに関するｍ次の変調多項式Ｐ（ｘ）（第２多項式）で表したときの、変調多項式Ｐ（ｘ）の（ｍ＋１）個の係数ｄjを変調多項式Ｄ（ｘ）の（ｍ＋１）個の係数Ｄiを用いて決定するステップ（ステップ１０８の前半）と、係数が決定された変調多項式Ｐ（ｘ）を用いてその目標パルスエネルギーを計算するステップ（ステップ１０８の後半）と、を含んでいる。
【００５７】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、パルス照明光ＩＬとウエハＷとを相対移動することによりウエハＷを走査露光する露光装置であって、ウエハＷに照射されるパルス照明光ＩＬのパルスエネルギーを調整する第２光量制御部１７（調整装置）と、パルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを計算する演算部２５（演算装置）と、演算部２５によって計算された目標パルスエネルギーに基づいて第２光量制御部１７を用いてパルス照明光ＩＬのパルスエネルギーを調整する（変調する）主制御系１５（制御装置）と、を備えている。また、演算部２５は、設定積算露光量ＳＸをウエハＷの走査方向の位置ｘのｍ次の変調多項式Ｄ（ｘ）で表し、パルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーをその走査方向の位置ｘのｍ次の変調多項式Ｐ（ｘ）で表し、変調多項式Ｐ（ｘ）の（ｍ＋１）個の係数ｄj を変調多項式Ｄ（ｘ）の係数Ｄi を用いて決定し、係数が決定された変調多項式Ｐ（ｘ）を用いてパルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを計算している。
【００５８】
本実施形態によれば、パルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを表すｍ次の変調多項式Ｐ（ｘ）の未知の（ｍ＋１）個の係数ｄj は、ｍ次の既知の変調多項式Ｄ（ｘ）の（ｍ＋１）個の係数Ｄi を用いて（７）式の（ｍ＋１）元の連立一次方程式で表される。また、（７）式の連立方程式の右辺の行列は上三角行列であり、その解は一意的に決定される。すなわち、次数ｍに関わらず、常にその変調多項式Ｐ（ｘ）の係数を決定でき、ひいては多項式Ｐ（ｘ）を用いてウエハＷの走査方向に位置に応じて目標パルスエネルギーを正確に計算できる。従って、ウエハＷを走査露光する際に、パルス照明光ＩＬのエネルギーをその目標パルスエネルギーに合わせる（変調する）ことによって、走査方向における積算露光量の分布を目標とする分布（設定積算露光量ＳＸ）に高精度に合わせることができる。この場合、その設定積算露光量ＳＸは露光後のＬ＆Ｓパターンの線幅が均一になるように定められているため、露光後のパターンの線幅均一性を向上できる。
【００５９】
（２）また、第２光量制御部１７は、パルス照明光ＩＬ（レーザビームＬＢ０）をパルス発振するパルスレーザ光源１の印加電圧を制御してその出力を制御している。従って、高い応答速度でパルス発振毎にパルス照明光ＩＬのエネルギーを制御できる。
（３）また、本実施形態の露光方法は、パルス照明光ＩＬとウエハＷとを相対移動することによりウエハＷを走査露光する露光方法である。この露光方法は、本実施形態のステップ１０７，１０８の露光量の演算方法を用いて、ウエハＷの設定積算露光量ＳＸ（目標積算露光量）に基づいて、走査露光中のパルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを決定することと、走査露光中にその決定された目標パルスエネルギーに基づいてパルス照明光ＩＬのパルスエネルギーを調整すること（ステップ１１０）と、を含んでいる。
【００６０】
従って、ウエハＷを走査露光する際に、走査方向における積算露光量の分布を目標とする分布に高精度に合わせることができる。従って、露光後のパターンの線幅均一性を向上できる。
（４）また、本実施形態では、ウエハＷの各ショット領域の走査露光前に、当該ショット領域の走査露光中のパルス照明光ＩＬの目標パルスエネルギーを決定している（ステップ１０７，１０８）。この計算は例えばショット領域の走査露光間のステップ移動中に行うことができるため、露光効率は低下しない。
【００６１】
なお、ステップ１０７及び１０８の設定積算露光量の変調多項式Ｄ（ｘ）の係数から一連の露光パルスエネルギー（トラジェクトリ）を計算する動作は、ウエハＷの露光開始前に、ウエハＷの全部のショット領域に関してまとめて行うようにしてもよい。
なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
（１）上記の実施形態では、ステップ１０７で演算部２５が、補正後の積算露光量の目標とする分布から（３）式の変調多項式Ｄ（ｘ）の係数を計算している。しかしながら、（３）式の変調多項式Ｄ（ｘ）の係数は予め外部の例えばホストコンピュータ（不図示）等で計算しておき、ステップ１０１で、変調多項式Ｄ（ｘ）の係数の情報を露光レシピデータの一部として入出力装置２２から記憶装置２１に入力してもよい。この場合、ステップ１０７では演算部２５は、記憶装置２１から変調多項式Ｄ（ｘ）の係数を読み出して保持するだけでよい。
【００６２】
（２）上記の実施形態では、設定積算露光量ＳＸをウエハＷの走査方向の位置ｘに関して表す関数が（３）式のｍ次（ｍは１以上の整数）の変調多項式Ｄ（ｘ）であるときに、露光パルスエネルギーの変調多項式Ｐ（ｘ）も（４）式のｍ次多項式で表現していた。
しかしながら、ウエハＷの１点当たりの露光パルス数Ｎが大きい場合には、多項式Ｄ（ｘ）と多項式Ｐ（ｘ）との関係は、Ｄ（ｘ）がＰ（ｘ）の積分、又はＰ（ｘ）がＤ（ｘ）の微分の関係に近付く。また、Ｄ（ｘ）がｍ次多項式であるなら、Ｐ（ｘ）は（ｍ−１）次多項式に近い振る舞いをすることが予想される。そこで、露光パルス数Ｎが大きい場合には、変調多項式Ｐ（ｘ）を（ｍ−１）次の多項式で表現してもよい。
【００６３】
これに関して詳細に説明するために、露光パルス数Ｎを無限大まで増やした極限を考える。この場合、（５）式は次の積分形式で表現できるため、この積分形式に（４）式を代入すると、次のようになる。
【００６４】
2012023215.tif 000010
この式に（３）式を代入して、両辺を微分すると次のようになる。
【００６５】
2012023215.tif 000011
この式のｘの冪乗の各次数の係数は左辺と右辺とで等しいので、次の関係が得られる。
ｄm=０，ｄj＝（ｊ＋１）Ｄj+1  …（１６）
この場合、変調多項式Ｐ（ｘ）のｍ次の係数ｄm が０であるため、変調多項式Ｐ（ｘ）は（ｍ−１）次の多項式になる。
【００６６】
（３）また、上記の実施形態においては、ウエハＷの走査方向（Ｘ方向）の積算露光量の分布を補正するために、走査方向に関してパルスエネルギーの変調を行った。しかしながら、その走査方向に関するパルスエネルギーの変調と同時に、図１の露光装置ＥＸにおいて、非走査方向（Ｙ方向）の積算露光量変調機構（照明光学系ＩＬＳ中の光学系の微調整機構（不図示）、又は視野絞り７の走査方向の幅を非走査方向の位置により互いに独立に異なる値に制御する微調整機構）により、非走査方向に対してもショット領域（露光フィールド）毎に独立に、又は全部のショット領域に関して共通に積算露光量の補正が可能であることは言うまでもない。
【００６７】
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図５に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置又は露光方法によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００６８】
従って、このデバイス製造方法の基板処理ステップ２２４は、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いて基板（ウエハＷ）に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理することとを含んでいる。この場合、その露光装置又は露光方法によれば、基板に形成されるパターンの線幅均一性を向上できるため、電子デバイスを高精度に製造できる。
【００６９】
なお、本発明は、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書、又は欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書等に開示されている液浸法を用いる走査型露光装置で露光する場合にも適用できる。また、波長が例えば１３．５ｎｍの極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light：以下ＥＵＶ光という。）はパルス光であるため、本発明は、露光ビームとしてＥＵＶ光を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）で露光する場合にも適用できる。また、本発明は、投影光学系を使用しないプロキシミティ方式の走査型露光装置にも適用可能である。
【００７０】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用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の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
Ｒ…レチクル、Ｗ…ウエハ、ＰＬ…投影光学系、１…パルスレーザ光源、３…減光部、７…視野絞り、１２…ウエハステージ、１５…主制御系、１６…第１光量制御部、１７…第２光量制御部、１８…トリガ制御部、２５…演算部
【図１】
2012023215.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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