JP2001035782A - 露光装置及び露光方法、光源装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光センサを頻繁に交換することなく、露光精
度を長期間に渡って高精度に維持する。 【解決手段】 露光装置に設けられる種々の光センサ、
例えば光源１６内のビームモニタ、インテグレータセン
サ４６、反射光モニタ４７、ステージ５８上の照度計５
９等の少なくとも１つを、光感応部で発生するフォトル
ミネセンス光をＧａＮ系結晶から成る受光層で検出する
光センサによって構成した。従って、このセンサによれ
ば、露光光を高精度、高感度に検出することができる。
また、光感応部を紫外線に対する耐性に優れた材料によ
り形成することにより、経時的な劣化等を効果的に抑制
することができる。従って、結果的に、この光センサの
情報に基づいて露光量、結像特性等を制御することによ
り、光センサを頻繁に交換することなく、露光精度を長
期間に渡って高精度に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及び露光
方法、光源装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に
詳しくは、半導体素子、液晶表示素子等を製造するフォ
トリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び露光方
法、前記露光装置の光源として好適な光源装置、並びに
前記露光装置及び露光方法を用いて露光を行う工程を含
むデバイス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子又は液晶表示素子
等を製造するためのフォトリソグラフィ工程では、ステ
ップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわ
ゆるステッパ）やこのステッパに改良を加えたステップ
・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるス
キャニング・ステッパ）等の投影露光装置が主として用
いられている。

【０００３】この種の投影露光装置を構成する投影光学
系の解像力は、Rayleighの式で良く知られているよう
に、Ｒ＝ｋ×λ／Ｎ．Ａ．の関係で表される。ここで、
Ｒは投影光学系の解像力、λは露光光の波長、Ｎ．Ａ．
は投影光学系の開口数、ｋはレジストの解像力の他にプ
ロセスによって決定される定数である。

【０００４】半導体素子の高集積化に伴い、投影光学系
に要求される解像力はますます微細化し、これを実現す
るため、上式からも分かるように、露光光の短波長化や
投影光学系の開口数を大きくする、いわゆる、高Ｎ．
Ａ．化への努力が続けられている。近年では、２４８ｎ
ｍの出力波長を持つ弗化クリプトンエキシマレーザ（Ｋ
ｒＦエキシマレーザ）を露光用光源として、投影光学系
の開口数も０．６以上の露光装置が実用化され、デバイ
スルール（実用最小線幅）０．２５μｍの露光が実現さ
れている。

【０００５】さらに、最近では弗化クリプトンエキシマ
レーザに続く光源として、１９３ｎｍの出力波長を持つ
弗化アルゴンエキシマレーザ（ＡｒＦエキシマレー
ザ）、更にこれより短波長の１５７ｎｍの出力波長を持
つフッ素レーザ（Ｆ_２レーザ）が注目されてきている。
これらのレーザを露光用光源とする露光装置が実用化さ
れれば、デバイスルール０．１８μｍ〜０．１０μｍ以
下にまで及ぶ微細なパターンを有するマイクロデバイス
の大量生産が可能となることが期待されており、精力的
な研究開発が盛んに行われている。

【０００６】ところで投影露光装置では、高精度な露光
を実現するため、露光に先立って、露光波長の光を用い
て各種の計測を行う必要がある。例えば、露光量制御
は、次のようにして行われていた。すなわち、予め、投
影光学系の前側でレチクルに照射される露光光の光量を
照明光学系内に配置された光量モニタ（インテグレータ
センサと呼ばれる）で測定するとともに、投影光学系の
後側でレチクル及び投影光学系を透過した露光光の光量
をウエハステージ上の光量モニタ、例えば照度計で測定
し、インテグレータセンサと照度計の出力比を求めてお
く。そして、露光の際は、前記出力比を用いてインテグ
レータセンサの出力値からウエハ面（像面）の照度を推
定し、この像面照度が所望の値となるように露光量をフ
ィードバック制御する。

【０００７】また、例えば光源としてエキシマレーザ光
源等のレーザ光源を用いる場合には、その出力が変動す
るので、その出力変動を光源の内部に配置された光量モ
ニタ（エネルギモニタ）を用いてモニタ検出する必要も
ある。また、投影光学系の結像特性を高精度に検出する
ためには、露光波長の光の下でセンサを用いて各種の計
測を行う必要がある。さらには、露光光の照射により光
学系の透過率や結像特性も変動するので、これらの変動
も検出して、この検出結果を考慮した露光量の補正や結
像特性の調整を行う必要もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ステッパ等では、上記各種計測のための光センサ（受光
素子）として、Ｓｉ半導体材料を用いたフォトダイオー
ド（ＰＤ）等が代表的に用いられているため、波長２４
８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光や波長１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザ光等の強烈なエネルギビームを露光
用照明光として用いると、Ｓｉ系のＰＤの劣化は著しく
なるとともに受光面とその表面は周囲から受ける汚染、
表面の劣化等でキャリアの再結合速度が大きく変化し、
例えば、表面近くで発生したキャリアの大部分が表面再
結合により急速に消滅し、光電流に十分に寄与しないこ
と等から、感度が上がらなかったり、経時変化を引き起
こす等、さまざまな影響を受けることになるという不都
合があった。

【０００９】このため、高精度な露光を長期間維持する
ためには、上記の光センサを頻繁に新しいものに交換し
なければならなかった。

【００１０】近年では、特開平７−２８８３３４号公報
などに開示されるように、ＧａＮ系半導体材料を用いた
受光素子も種々考案されている。このＧａＮ系受光素子
は、光検出層をＩｎ_XＧａ_1-XＮ（０＜Ｘ＜１）で形成
し、クラッド層をＡｌ_YＧａ_1-YＮ（０≦Ｙ≦１）で形成
した所謂ダブルヘテロ構造となっている。表面側の前記
クラッド層は、受光素子では窓層として働く。かかる従
来のＧａＮ系受光素子は、受光対象光を直接的に光検出
層へ到達させる構造となっているため、原理的にＩｎ_X
Ｇａ_1-XＮ層のバンドギャップＥ_(InGaN)以上、Ａｌ_YＧ
ａ_1-YＮ層のバンドギャップＥ_(AlGaN)未満のエネルギを
有した光が検出対象となる。しかし、上記公報にも記載
のように、表面にはＧａＮのコンタクト層を一般的に設
けるために、検出対象光はＥ_(InGaN)≦Ｅ（ｈν）＜Ｅ
_(GaN)（３６５ｎｍ）となる。従って、かかる従来のＧ
ａＮ系受光素子をそのまま用いたのでは、上記のＫｒＦ
エキシマレーザ光等を検出することは困難である。

【００１１】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、光センサを頻繁に交換するこ
となく、露光精度を長期間に渡って高精度に維持するこ
とができる露光装置を提供することにある。

【００１２】本発明の第２の目的は、基板上にパターン
を線幅精度良く転写することができる露光方法を提供す
ることにある。

【００１３】本発明の第３の目的は、より集積度の高い
マイクロデバイスの生産性を向上す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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】検出対象光の波長変換を
すれば、従来検出が困難であった検出対象光の検出が可
能になるものと考えられる。かかる波長変換の手段とし
て、ある種の結晶にエネルギビームを照射すれば、検出
対象光と波長の異なるフォトルミネセンス光が発生する
ことが知られている。発明者等は、紫外線に対する耐性
の向上をも意図して種々の光検出実験を繰り返した結
果、特定の波長の検出対象光をその光に対する耐性に優
れた特定の結晶（例えば、紫外線に対する耐性に優れた
ＧａＮ系結晶、サファイア結晶等）に受光させ、発生し
たフォトルミネセンス光を紫外線に対する耐性に優れた
ＧａＮ系結晶と電極とを含む受光素子により高感度に検
出できることを見出した。本発明は、かかる新規知見に
基づいてなされたもので、以下の構成を採用する。

【００１５】請求項１に記載の発明は、エネルギビーム
によりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクに形成されたパ
ターンを基板（Ｗ）上に転写する露光装置であって、前
記エネルギビームを出力する光源（１６）と；前記光源
の筐体の内部に設けられ、前記エネルギビームを受けて
フォトルミネセンス光を発する光感応部（Ｓ３）と、該
光感応部で発生したフォトルミネセンス光（Ｌ２）を受
光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結晶か
らなる光検出部（Ｓ２）と、前記光検出部から光電流を
外部に取り出すための複数の電極（Ｑ１、Ｑ２）とを有
する第１の光センサ（１６ｃ）を備える。

【００１６】本発明において、光センサの光感応部とし
ては、光検出部を構成するＧａＮ系結晶に一体的に積層
形成された特定の結晶層及び前記ＧａＮ系結晶から分離
された特定の結晶が用いられる。この光感応部を構成す
る結晶材料としては、エネルギビームを受けてフォトル
ミネセンス光を発する該エネルギビームに対する耐性に
優れた結晶材料が用いられる。例えば、エネルギビーム
が波長３００ｎｍ以下の波長帯域の光である場合、結晶
材料としては、ＧａＮ系結晶が用いられ、特に波長２４
８ｎｍ未満の光である場合には、ＧａＮ結晶あるいはサ
ファイア結晶が用いられる。また、光検出部は、光起電
力効果又は光導電効果による光検出を電極を介して可能
とするように基板上に設けられたＧａＮ系結晶を意味
し、また、電極はオーミック電極及びショットキー電極
のいずれであっても良い。従って、この光センサでは、
キャリア層が表面に存在しないため、高精度、高感度、
かつ安定性に優れた光強度の検出が可能である（以下の
請求項においても同様である）。

【００１７】これによれば、第１の光センサにより、高
精度、高感度、かつ安定性に優れたエネルギビームの強
度、中心波長、スペクトル半値幅等の検出が可能とな
り、その第１の光センサの感度不良による計測再現性の
悪化や経時的な劣化が抑制され、第１の光センサの不要
な出力変動が少なくなるので、これに起因する露光量制
御誤差の発生を抑制することができる。従って、第１の
光センサを頻繁に交換することなく、露光精度を長期間
に渡って高精度に維持することができる。特に、レーザ
光源等のパルス光源を有する走査型露光装置の場合、パ
ルス毎エネルギバラツキＥｐσが小さくなり、露光時に
許容される照射エネルギ誤差Ｅσを達成するのに必要な
最小パルス発振数ｎを小さくすることができ、これによ
り走査速度（スキャン速度）の向上によるスループット
の向上も可能になる。

【００１８】請求項２に記載の発明は、エネルギビーム
によりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクに形成されたパ
ターンを基板（Ｗ）上に転写する露光装置であって、前
記エネルギビームを出力する光源（１６）と；前記光源
と前記基板面との間に設けられ、前記エネルギビームを
受けてフォトルミネセンス光を発する光感応部と、該光
感応部で発生したフォトルミネセンス光を受光して光電
流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検
出部と、前記光検出部から光電流を外部に取り出すため
の複数の電極（Ｑ１、Ｑ２）とを有する第２の光センサ
（４６）とを備える。

【００１９】これによれば、第２の光センサにより、高
精度、高感度、かつ安定性に優れたエネルギビームの検
出が可能となり、該第２の光センサを種々の計測に用い
ることにより、その計測値に基づいて露光精度を向上さ
せることができる。例えば、この第２の光センサは、光
源から出力されるエネルギビームを照明光学系に導く、
引き回し光学系と前記照明光学系との間の光軸位置ずれ
の検出に用いたり、あるいは光源内にビームモニタ機構
が無い場合には、エネルギビームの強度、中心波長、及
びスペクトル半値幅等の検出に用いたりすることができ
る。従って、この第２の光センサの計測値に基づいて、
光軸位置合わせを高精度に行ったり、光源の発光強度、
発振波長の調整あるいは、狭帯域化を高精度に行うこと
により、結果的に露光精度の向上が可能になる。

【００２０】上記請求項２に記載の発明において、請求
項３に記載の発明の如く、前記第２の光センサは、像面
の照度の推定に用いられるインテグレータセンサであっ
ても良く、あるいは請求項４に記載の発明の如く、前記
第２の光センサは、前記エネルギビームを常時モニタす
るために用いられものであっても良い。前者の場合に
は、インテグレータセンサの感度不良による計測再現性
の悪化や経時的な劣化を抑制することができるので、こ
れに起因するインテグレータセンサによる計測誤差の発
生を抑制して長期間に渡る高精度な像面照度の推定が可
能になるとともに、このインテグレータセンサの出力
は、光源のパワー変動に起因する他のセンサの計測値の
変動を防止するための規格化に用いられるので、それら
のセンサの計測誤差の発生も抑制される。従って、イン
テグレータセンサを頻繁に交換することなく、露光精度
を長期間に渡って高精度に維持することができる。ま
た、後者の場合には、その第２の光センサにより、エネ
ルギビームの状態を露光時、非露光時に拘わりなく常時
高精度にモニタすることが可能になる。

【００２１】また、インテグレータセンサの出力はその
他のセンサの基準となるので、例えば基準照度計を用い
て較正した後の他の露光装置（他号機）との間の露光量
マッチング精度をも長期間に渡って良好に保つことがで
き、前記較正のためのメンテナンス間隔を長くできるこ
とから、ＭＴＢＦ（mean time between failures）ある
いはＭＴＴＲ（mean time to repair）の向上にも寄与
する。

【００２２】上記の如く、インテグレータセンサは、像
面照度の推定に用いられることから、請求項５に記載の
発明の如く、前記インテグレータセンサの出力に基づい
て前記基板上の積算露光量が目標露光量となるように露
光量の制御を行う露光量制御装置を更に備えることが望
ましい。かかる場合には、インテグレータセンサにより
高精度、高感度、かつ安定性に優れたエネルギビームの
検出が可能となるので、露光量制御精度の向上、ひいて
は基板上に形成されるパターン線幅精度の向上が可能に
なる。

【００２３】上記請求項３に記載の発明において、請求
項６に記載の発明の如く、前記マスク（Ｒ）から出射さ
れた前記エネルギビームを前記基板（Ｗ）に投射する投
影光学系（ＰＬ）と；前記光源（１６）からの前記エネ
ルギビームが前記マスク側から前記投影光学系に向けて
照射された際に、前記基板及び前記マスクの少なくとも
一方からの反射光束を受けてフォトルミネセンス光を発
する光感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネセ
ンス光を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧａ
Ｎ系結晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電流
を外部に取り出すための複数の電極（Ｑ１、Ｑ２）とを
有する第３の光センサ（４７）とを更に備えていても良
い。かかる場合には、第３の光センサにより、例えばマ
スクの透過率の測定が可能となる。すなわち、基板側か
らの戻り光が無視できるような状態で、光源からのエネ
ルギビームをマスクに照射し、そのときのインテグレー
タセンサの出力と第３の光センサの出力との比を求める
ことにより、所定の演算にてマスクの反射率（透過率）
を高精度に検出することが可能になる。

【００２４】この場合において、請求項７に記載の発明
の如く、前記インテグレータセンサ（４６）の出力と前
記第３の光センサ（４７）の出力とに基づいて前記基板
の反射率を演算するとともに前記インテグレータセンサ
の出力に基づいて前記投影光学系（ＰＬ）に対する前記
エネルギビームの照射量を算出する演算装置（５０）
と；前記演算装置で演算された前記反射率と前記照射量
とに基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する結像
特性調整装置（７４ａ〜７４ｃ、７８、５０）とを更に
備えていても良い。

【００２５】かかる場合には、長い時間露光動作を続け
ても、光源からのエネルギビームがインテグレータセン
サにより高精度に検出され、第３の光センサによりマス
クからの反射光及び基板側から投影光学系を通過して戻
ってくるエネルギビームを高精度に検出することがで
き、演算装置によりインテグレータセンサの出力と第３
の光センサの出力とに基づいて基板の反射率が高精度に
演算され、インテグレータセンサの出力に基づいて投影
光学系に対するエネルギビームの照射量が高精度に算出
される。そして、結像特性調整装置が演算装置で演算さ
れた反射率と照射量とに基づいて投影光学系の結像特性
を調整するので、投影光学系の照射変動に起因する結像
特性を正確に補正することが可能になる。

【００２６】上記請求項５に記載の発明において、請求
項８に記載の発明の如く、前記マスクから出射された前
記エネルギビームを前記基板に投射する投影光学系（Ｐ
Ｌ）と；前記基板を保持して少なくとも２次元移動する
基板ステージ（５８）と；前記基板ステージ上に配置さ
れ、所定の照明フィールド内の少なくとも一部に照射さ
れる前記エネルギビームを受光する第４の光センサ（５
９Ｂ）を有し、当該第４の光センサを用いて前記投影光
学系（ＰＬ）を含む光学系の透過率を所定のインターバ
ルで測定する透過率測定装置（４６、５９Ａ、５０）と
を更に備える場合には、前記露光量制御装置（５０）
は、前記透過率測定装置で計測された前記透過率の変動
を更に考慮して前記露光量の制御を行うこととしても良
い。

【００２７】本明細書において、光学系の透過率とは、
例えば投影光学系がオール反射光学系である場合には、
その反射率をも含む概念である。すなわち、光学系から
入射した光に対する光学系から出射した光の割合を示す
概念である。

【００２８】かかる場合には、透過率測定装置により所
定のインターバル、例えば、所定枚数の基板の露光終了
毎に光学系の透過率が計測され、露光量制御装置は、透
過率測定装置で計測された透過率の変動を更に考慮して
露光量の制御を行うので、より一層高精度な露光量制
御、ひいてはより高精度な露光が可能になる。

【００２９】この場合において、請求項９に記載の発明
の如く、前記第４の光センサ（５９Ｂ）は、前記エネル
ギビームを前記投影光学系（ＰＬ）を介して受光してフ
ォトルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部で
発生したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係る
キャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、
前記光検出部から光電流を外部に取り出すための複数の
電極（Ｑ１、Ｑ２）とを有することが望ましい。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、エネルギビー
ムによりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクに形成された
パターンを基板（Ｗ）上に転写する露光装置であって、
前記基板を保持して少なくとも２次元移動する基板ステ
ージ（５８）と；前記基板ステージ上に配置され、所定
の照明フィールド内の少なくとも一部に照射される前記
エネルギビームを受光してフォトルミネセンス光を発す
る光感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネセン
ス光を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ
系結晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電流を
外部に取り出すための複数の電極（Ｑ１、Ｑ２）とを有
する第５の光センサ（５９）とを備える。

【００３１】これによれば、長い時間露光動作を続けて
も、第５の光センサにより、エネルギビームを像面上で
正確に検出することができ、例えばその第５の光センサ
の検出値に基づいて像面における照度（照度分布を含
む）を正確に求めたり、マスクパターンの投影位置を正
確に求めたりすることができ、これらに応じて光量を調
整したりマスクの位置を調整したりすることにより、第
５の光センサを頻繁に交換することなく、露光精度を長
期間に渡って高精度に維持することができる。

【００３２】この場合において、照射量センサの構成、
用途は種々考えられ、例えば、請求項１１に記載の発明
の如く、前記マスク（Ｒ）から出射された前記エネルギ
ビームを前記基板（Ｗ）に投射する投影光学系（ＰＬ）
を更に備える場合に、前記第５の光センサは、前記投影
光学系の物体面側に配置されたマークからの光を前記投
影光学系の像面側で受光するセンサであっても良い。か
かる場合には、その第５の光センサの計測値に基づいて
マスクアライメントあるいはベースライン計測の基準と
なるマスクパターンの投影位置を求めたり、マーク像の
投影位置あるいはその像光束のコントラストに基づいて
投影光学系の結像特性を求めたりすることが可能にな
る。

【００３３】あるいは、請求項１２に記載の発明の如
く、前記マスクから出射された前記エネルギビームを前
記基板に投射する投影光学系を更に備える場合に、前記
第５の光センサは、前記投影光学系を含む光学系の透過
率計測に用いられるセンサであっても良い。かかる場合
には、高いエネルギを有するエネルギビームの照射によ
り発生する光学系の透過率変動を高精度、高感度、かつ
安定性良く検出することができるので、この透過率変動
に応じて投影光学系の結像特性を補正したり、この透過
率変動に応じた露光量制御を行うことにより、露光時の
基板上に転写形成されるパターン線幅精度を向上させる
ことが可能になる。

【００３４】あるいは、請求項１３に記載の発明の如
く、前記マスクから出射された前記エネルギビームを前
記基板に投射する投影光学系を更に備える場合に、前記
第５の光センサは、前記照明フィールド全面に照射され
る前記エネルギビームを１度で受光可能な面積の前記光
感応部を有する照射量モニタであっても良い。かかる場
合には、照射量モニタの計測値に基づいて投影光学系の
結像特性の照射変動やマスクの照射変動を考慮した結像
特性の補正を行うことにより良好な結像状態を維持する
ことが可能となる。また、照明条件が変更された場合に
も、照射量モニタにより、投影光学系を通過するエネル
ギビームを正確に検出することができるので、それに応
じて結像特性の照射変動計算の基礎データを補正するこ
とも可能である。

【００３５】あるいは、請求項１４に記載の発明の如
く、前記マスクから出射された前記エネルギビームを前
記基板に投射する投影光学系を更に備える場合に、前記
第５の光センサは、前記基板ステージ（５８）上に着脱
可能に装備され、前記照明フィールドの少なくとも一部
に照射される前記エネルギビームと所定のピンホールよ
り射出された光束との干渉光を受光する前記光感応部を
有し、前記投影光学系の結像特性を計測するために用い
られるセンサであっても良い。かかる場合には、そのセ
ンサにより、投影光学系の結像特性を高い精度で検出で
きるので、例えば装置の組み立て時、搬送後の立上げ
時、停電等の緊急時の復帰作業時等において精度良く投
影光学系の結像特性の調整作業を行うことが可能にな
る。

【００３６】上記請求項１３又は１４に記載の露光装置
において、投影光学系の結像特性の調整（補正）は、完
全に人手によって行うことは可能であるが、請求項１５
に記載の発明の如く、前記第５の光センサの計測値に基
づいて前記投影光学系の結像特性を調整する結像特性調
整装置を更に備えていても良い。かかる場合には、結像
特性調整装置により、第５の光センサの計測値に基づい
て投影光学系の結像特性が自動的に調整されるので、結
像特性の調整作業を少なくとも一部自動化することがで
きる。

【００３７】上記請求項１０に記載の露光装置におい
て、請求項１６に記載の発明の如く、前記照射量センサ
は、前記基板ステージ上に着脱可能に装備される基準照
度計（９０）であっても良い。かかる場合には、基板ス
テージ上に固定され、エネルギビームが頻繁に照射され
る他の光センサや、照明光学系内に配置されたインテグ
レータセンサのような常時エネルギビームが照射される
他の光センサの出力を、その基準照度計の出力を基準と
してキャリブレーションすることにより、他の光センサ
の性能を長時間に渡って維持することが可能になる。

【００３８】この場合において、請求項１７に記載の発
明の如く、前記基準照度計は、複数の露光装置間の基板
上の露光量のキャリブレーションに用いられるものであ
っても良い。かかる場合には、号機間の基板上の露光量
のマッチング（照度マッチング）のための較正（キャリ
ブレーション）を精度良く行なうことができる。

【００３９】上記請求項１６に記載の発明において、請
求項１８に記載の発明の如く、前記第５の光センサは、
所定の照明フィールド内における面内照度を計測可能な
センサ（５９Ｂ）であっても良い。かかる場合には、第
５の光センサにより、所定の照明フィールド内における
面内照度を高精度に計測することができ、また、例えば
基板ステージを２次元移動することにより、投影光学系
を含む光学系を経由した照明のムラ（照度分布）を基板
面（像面）上で正確に計測することができ、その値に基
づいて精度良く照明ムラを調整して照度均一性の向上を
図ることができるので、基板上に転写形成されるパター
ン線幅精度が向上する。

【００４０】請求項１９に記載の発明は、エネルギビー
ムによりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクに形成された
パターンを投影光学系（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）上に
転写する露光装置であって、前記エネルギビームを出力
する光源（１６）と；前記基板を保持して少なくとも２
次元移動する基板ステージ（５８）と；前記基板ステー
ジ上に受光面（８３）が設けられ、該受光面に形成され
た所定の開口部（５９ｆ）を透過した前記光源からのエ
ネルギビームを受光してフォトルミネセンス光を発する
光感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネセンス
光を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系
結晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電流を外
部に取り出すための複数の電極（Ｑ１、Ｑ２）とを有
し、前記マスク上に形成された計測パターンの像と前記
開口部とを相対走査することにより、前記マスクと前記
基板の最大６自由度の位置関係を決定するための情報を
検出するために用いられる第６の光センサ（５９Ｃ）と
を備える。

【００４１】これによれば、マスク上に形成された計測
パターンの像と基板ステージ上の受光面に形成された開
口部とを相対走査し、開口部を透過した光源からのエネ
ルギビームを第６の光センサによって受光することによ
り、マスク又は投影光学系の結像面と基板との最大６自
由度の位置関係を決定するための情報を高精度に検出す
ることができる。例えば上記の相対走査をマスク上の複
数の計測パターンについてＸＹ２次元面内で行うと、第
６の光センサの出力に基づいて各計測パターンの空間像
が計測され、これらの空間像の計測結果から投影光学系
の倍率やディストーション等のＸＹ面内方向の結像特性
（マスクと基板のＸＹ面内の位置関係（重ね合せオフセ
ット）を決定する基準となる情報の一種）を高精度に検
出することができる。また、例えば、上記の相対走査中
にＸＹ面に直交するＺ方向について基板ステージの位置
を変化させるか、基板ステージのＺ位置を変化させつつ
上記の相対走査を繰り返し行うことにより、例えば光セ
ンサ出力の微分信号のコントラストの変化に基づいてマ
スクと基板とのＺ方向の位置関係を決定する基準となる
情報であるフォーカスオフセット、投影光学系の焦点位
置やテレセントリシティ、あるいは焦点深度等を高精度
に検出することができる。更に、上記のフォーカスオフ
セットの検出をマスク上の少なくとも異なる３箇所の計
測マークについて行うことにより、マスクと基板とのθ
ｘ、θｙ方向の相対位置関係を決定する基準となるレベ
リングオフセット（投影光学系の結像面の形状又は像面
湾曲）を高精度に検出することができる。従って、上記
の検出結果に応じて投影光学系の倍率等を調整したり、
フォーカスオフセット、レベリングオフセットに基づい
てフォーカスレベリング制御を行なうことにより、マス
クと基板の重ね合せ精度（オーバーレイ精度）、線幅制
御精度を向上させることが可能になる。この場合も、頻
繁に第６の光センサを交換する必要はない。

【００４２】請求項２０に記載の発明は、エネルギビー
ムによりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクに形成された
パターンを投影光学系（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）上に
転写する露光装置であって、前記基板を保持して少なく
とも２次元移動する基板ステージ（５８）と；前記マス
ク上の所定の照明フィールド内に存在するマークパター
ンと、これに対応して前記基板ステージ上に存在する所
定のマークパターンとを検出する第７の光センサを有す
るアライメント系とを備え、前記第７の光センサが、前
記両マークパターンの像光束を受光してフォトルミネセ
ンス光を発する光感応部と、該光感応部で発生したフォ
トルミネセンス光を受光して光電流に係るキャリアを発
生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前記光検出部
から光電流を外部に取り出すための複数の電極とを有す
ることを特徴とする。

【００４３】これによれば、例えば、アライメント系を
構成する第７の光センサが、マスク上の所定の照明フィ
ールド内に存在するマークパターンと、これに対応して
前記基板ステージ上に存在する所定のマークパターンと
しての基板上の位置合わせ用マークパターンとを検出す
ることにより、マスクを参照して基板のアライメントを
行う、いわゆるＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式の
基板のアライメントを行うことができる。また、例え
ば、アライメント系を構成する第７の光センサが、マス
ク上の所定の照明フィールド内に存在するマークパター
ンと、これに対応して前記基板ステージ上に存在する所
定のマークパターンとしての基準マーク板上の基準マー
クとを検出することにより、いわゆるマスクアライメン
トを行うことができる。ここで、「マスクアライメン
ト」とは、マスク座標系上でのマスクの位置、又は基板
座標系上でのマスクの投影位置の検出、及びマスク座標
系と基板座標系との対応付けを含む。

【００４４】この場合、例えば、露光用エネルギビーム
として２００ｎｍ以下の光を用い、アライメント波長と
して露光波長と同一あるいはほぼ近い波長の光を用いて
も高精度なマークパターンの高精度な検出が可能とな
る。従って、本発明によれば、重ね合せ精度の向上が可
能となる。また、この場合、マークパターンの投影像の
検出信号のコントラストに基づいてフォーカスオフセッ
ト及びレベリングオフセット（投影光学系の光学特性、
又は像面形状）を求めることが可能であり、これに基づ
いてフォーカスレベリング制御を行なうことにより、線
幅制御精度の向上も可能である。また、アライメント系
を画像処理方式のアライメント系とする場合、第７の光
センサでは一次元画像、２次元画像のいずれを検出して
も良い。この場合も第７の光センサの交換を頻繁に行う
必要はない。

【００４５】請求項２０に記載の発明において、請求項
２１に記載の発明の如く、前記第７の光センサは、前記
両マークパターンの投影像を所定の２次元像として検出
する撮像素子（１０４Ｒ、１０４Ｒ）であり、前記アラ
イメント系は、マスク（Ｒ）の位置合わせを行うための
マスクアライメント系（１００）であっても良い。

【００４６】請求項２２に記載の発明は、請求項１、
２、１０、１９、２０に記載の各発明に係る露光装置に
おいて、前記エネルギビームを受光する１又は２以上の
第８の光センサを更に備え、前記第８の光センサの内の
少なくとも１つが、前記エネルギビームを受光してフォ
トルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部で発
生したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係るキ
ャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前
記光検出部から光電流を外部に取り出すための複数の電
極とを有する光センサであることを特徴とする。

【００４７】これによれば、第８の光センサの内、エネ
ルギビームを受光してフォトルミネセンス光を発する光
感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネセンス光
を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結
晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電流を外部
に取り出すための複数の電極とを有する光センサによ
り、高精度、高感度、かつ安定性に優れたエネルギビー
ムの検出が可能となる結果、上記各請求項に係る発明と
同様の理由により、露光量制御精度、重ね合せ精度（走
査型露光装置におけるマスクと基板との同期誤差を含
む）、あるいは基板上の線幅精度の向上により、その光
センサを頻繁に交換することなく、露光精度を長期間に
渡って高精度に維持することができる。この場合、第８
の光センサの全てを、エネルギビームを受光してフォト
ルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部で発生
したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係るキャ
リアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前記
光検出部から光電流を外部に取り出すための複数の電極
とを有する光センサとした場合、露光量制御精度、重ね
合せ精度、あるいは基板上の線幅精度の向上により最も
露光精度を向上させることができる。

【００４８】上記請求項８〜２１に記載の各発明に係る
露光装置において、請求項２３に記載の発明の如く、前
記基板ステージは、前記基板の少なくとも５自由度方向
の位置及び姿勢を制御可能であることが望ましい。ここ
で、５自由度方向は基板の面内回転方向（θｚ方向）を
除く、重ね合せ制御軸（Ｘ、Ｙ）、フォーカス／レベリ
ング制御軸（Ｚ、θｘ、θｙ）を意味する。θｚ方向に
ついては基板ステージ側で制御可能でもあるし、マスク
側を駆動することによっても制御可能である。本発明に
よれば、マスクと基板との６自由度方向の相対位置関係
を所望の関係に設定することができる。

【００４９】上記請求項１〜２３に記載の各発明に係る
露光装置において、請求項２４に記載の発明の如く、前
記エネルギビームの波長は３００ｎｍ以下であることが
のぞましい。かかる波長帯域のエネルギビームを従来の
Ｓｉ系結晶を用いたＰＤ（フォトダイオード）により感
度良く、長期間に渡って安定して検出することは困難で
あったのに対し、本発明の露光装置で採用する光センサ
によれば、高精度、高感度、かつ安定性良く検出するこ
とができるので、例えば波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシ
マレーザ光、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ
光、波長１５７ｎｍのＦ₂レーザ光、あるいはこれより
短波長のエネルギビームを用いて露光を行うことによ
り、投影光学系の解像力の向上により、高精度な露光が
可能となる。

【００５０】請求項２５に記載の発明は、エネルギビー
ムによりマスクを照明し、該マスクに形成されたパター
ンを投影光学系を介して基板上に転写する露光方法であ
って、前記エネルギビームを所定の結晶により受光して
フォトミネセンス光を発生する第１工程と；前記発生し
たフォトルミネセンス光をＧａＮ系結晶から成る光検出
部により受光して前記エネルギビームの強度に関する情
報を検出する第２工程と；前記検出された情報を用いて
前記基板上に所定の解像度及び焦点深度で前記マスクの
パターンを転写する第３工程とを含む。

【００５１】これによれば、エネルギビームを所定の結
晶により受光してフォトミネセンス光を発生し、前記発
生したフォトルミネセンス光をＧａＮ系結晶から成る光
検出部により受光してエネルギビームの強度に関する情
報を検出する。しかる後、その検出された情報を用いて
基板上に所定の解像度及び焦点深度でマスクのパターン
を転写する。すなわち、本発明によれば、光検出部によ
って直接的に露光に用いられるエネルギビーム（以下、
「露光用ビーム」と呼ぶ）を検出するのではなく、露光
用ビームを所定の結晶により受光して発生したフォトル
ミネセンス光を光検出部により受光するので、所定の結
晶として適当なものを選択すれば、露光用ビームより波
長の長いフォトルミネセンス光を発生させることがで
き、この波長の長いフォトルミネセンス光をＧａＮ系結
晶から成る光検出部により受光することによりその露光
用ビームの強度に関する情報を高精度に検出することが
可能になる。上記の所定の結晶として露光用ビームに対
する耐性に優れた結晶材料を選択すれば、その結晶を含
む光センサの耐性を向上させることができる。この結
果、長期間に渡って精度良くエネルギビームの強度に関
する情報を精度良く検出し、この情報を用いて基板上に
所定の解像度及び焦点深度でマスクのパターンが転写さ
れるので、基板上に転写形成されるパターンの線幅精度
の向上が可能となる。例えば、波長１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザ光を露光用ビームとする場合、上記の所
定の結晶としてサファイア基板を用いることにより、４
００〜２００ｎｍ波長帯域で発光強度を有するフォトル
ミネセンス光が発生し、このフォトルミネセンス光をＧ
ａＮ系結晶から成る光検出部により受光することによ
り、ＡｒＦエキシマレーザ光の強度を高精度、高感度、
安定性良く検出できることを、本願発明者等は見出し
た。

【００５２】上記請求項２５に記載の発明に係る露光方
法において、請求項２６に記載の発明の如く、前記第２
工程で検出された情報は、前記第３工程において前記投
影光学系の結像特性の調整、露光量の制御及び前記マス
ク（又は投影光学系の結像面）と基板の相対位置の調整
の少なくとも１つに用いることができる。

【００５３】請求項２７に記載の発明は、エネルギビー
ムによりマスクを照明し、該マスクに形成されたパター
ンを基板上に転写する露光装置に用いられる光源装置で
あって、前記エネルギビームを出力するビーム源（１６
ａ）と；前記ビーム源と同一筐体内に収納され、前記ビ
ーム源から出力される前記エネルギビームを受けてフォ
トルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部で発
生したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係るキ
ャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前
記光検出部から光電流を外部に取り出すための複数の電
極とを有する光センサ（１６ｃ）とを備える。

【００５４】これによれば、光センサにより、高精度、
高感度、かつ安定性に優れたエネルギビームの強度、中
心波長、スペクトル半値幅等の検出が可能となり、その
光センサの感度不良による計測再現性の悪化や経時的な
劣化が抑制され、光センサの不要な出力変動が少なくな
るので、これに起因する露光量制御誤差の発生を抑制す
ることができる。従って、光センサを頻繁に交換するこ
となく、露光精度を長期間に渡って高精度に維持するこ
とができる。特に、本発明の光源装置を構成するビーム
源をパルス発光源とするとともに、これを走査型露光装
置に適用した場合、パルス毎エネルギバラツキＥｐσが
小さくなり、露光時に許容される照射エネルギ誤差Ｅσ
を達成するのに必要な最小パルス発振数ｎを小さくする
ことができ、これにより走査速度（スキャン速度）の向
上によるスループットの向上も可能になる。

【００５５】請求項２８に記載の発明は、フォトリソグ
ラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記フォ
トリソグラフィ工程において、請求項２４に記載の露光
装置を用いて露光を行うことを特徴とする。これによれ
ば、波長３００ｎｍ以下のエネルギビームを用いて上記
露光装置により露光が行われ、その際、前記ＧａＮ系結
晶からなる光検出部を有するセンサを用いて計測された
情報に基づいて、基板上に所定の解像度及び焦点深度で
マスクパターンの像が形成される。従って、本発明に係
るデバイス製造方法では、例えば解像度が０．２５μｍ
〜０．０５μｍまでの線幅を露光して形成される回路デ
バイスを高い歩留まりで製造することが可能となる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図１５に基づいて説明する。

【００５７】図１には、一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、ステップ
・アンド・スキャン方式の走査型露光装置である。

【００５８】この露光装置１０は、光源装置としての光
源１６及び照明光学系１２から成る照明系、この照明系
からの露光光ＩＬにより照明されるマスクとしてのレチ
クルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲ
から射出された露光光ＩＬを基板としてのウエハＷ上に
投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持する基板ステ
ージとしてのＺチルトステージ５８が搭載されたＸＹス
テージ１４、及びこれらの制御系等を備えている。

【００５９】光源１６としては、例えば波長１９３ｎｍ
の紫外パルス光を出力するＡｒＦエキシマレーザ光源
（あるいは、波長２４８ｎｍの紫外パルス光を出力する
ＫｒＦエキシマレーザ光源）が用いられている。この光
源１６は、実際には、照明光学系１２の各構成要素及び
レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びＸＹス
テージ１４等から成る露光装置本体が収納されたチャン
バ１１が設置されたクリーンルームとは別のクリーン度
の低いサービスルームに配置されており、チャンバ１１
（照明光学系１２）に不図示のビームマッチングユニッ
ト、及びリレー光学系を介して接続されている。なお、
光源としてＦ₂レーザ光源（出力波長１５７ｎｍ）その
他のパルス光源を用いても良い。

【００６０】図２には、光源１６の内部が、主制御装置
５０とともに示されている。光源１６は、レーザ共振器
１６ａ、ビームスプリッタ１６ｂ、第１の光センサとし
てのビームモニタ１６ｃ、エネルギコントローラ１６ｄ
及び高圧電源１６ｅ等を有する。

【００６１】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ＬＢ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ＬＢがＧａＮ系結晶から成る検出部を有する第
１の光センサとしてのビームモニタ１６ｃに入射し、ビ
ームモニタ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。なお、ビームモニタ１６
ｃを構成する光センサの構成等については、本発明の特
徴点であるから、後に詳述する。

【００６２】通常の発光時には、エネルギコントローラ
１６ｄは、ビームモニタ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。ビー
ムモニタ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。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に基づ
いて高圧電源１６ｅ内の電源電圧を設定し、これによっ
て、レーザ共振器１６ａから射出されるレーザビームＬ
Ｂのパルスエネルギが所定の値の近傍に設定される。こ
の場合、光源１６の１パルス当たりのエネルギの平均値
は通常、所定の中心エネルギーＥ₀において安定化され
ているが、そのエネルギの平均値はその中心エネルギー
Ｅ₀の上下の所定の可変範囲（例えば±１０％程度）で
制御できるように構成されている。本実施形態ではその
可変範囲でパルスエネルギの微変調を行う。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。

【００６３】また、光源１６内のビームスプリッタ１６
ｂ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。

【００６４】ここで、本実施形態のビームモニタ１６ｃ
として用いられる光センサを構成するＧａＮ系半導体受
光素子の一例について、その構造及び検出原理等につい
て説明する。

【００６５】図３には、このＧａＮ系半導体受光素子１
７の構成が概略的に示されている。このＧａＮ系半導体
受光素子１７は、結晶基板１と、該結晶基板１上に、バ
ッファ層１ａを介して順次積層形成されたｎ型結晶層Ｓ
１、ｐ型結晶層Ｓ２及びｐ型結晶層Ｓ３から成る積層体
Ｓと、ｐ型結晶層Ｓ３上に設けられたｐ型側電極Ｑ１
と、ｎ型結晶層Ｓ１上に設けられたｎ型側電極Ｑ２とを
備えている。この場合、ｎ型結晶層Ｓ１とｐ型結晶層Ｓ
２とは、結晶基板１上に順次結晶成長されｐｎ接合構造
を形成している。ｎ型結晶層Ｓ１の上面の一部は、露出
面とされており、この露出面上にｎ型側電極Ｑ２が配置
されている。

【００６６】積層体Ｓを構成する結晶層は全てＧａＮ系
材料から成る。それ故、結晶基板１の材料は、ＧａＮ系
材料が結晶成長可能なものであれば良く、例えば、サフ
ァイア、水晶、ＳｉＣ等が挙げられる。なかでも、サフ
ァイアのＣ面、Ａ面、６Ｈ−ＳｉＣ基板、特にＣ面サフ
ァイア基板が好ましい。また、結晶基板１上にＧａＮ系
結晶層を成長させる場合、ＺｎＯやＡｌＮなどのバッフ
ァ層１ａを介しても良いが、必ずしもバッファ層を設け
なくても良い。

【００６７】この図３のＧａＮ系半導体受光素子１７で
は、ｐ型結晶層Ｓ３によって光感応部としての光感応層
が構成されている。また、上記のｐｎ接合構造中、「光
励起によって光電流に係るキャリアを発生する層」を光
検出層と呼ぶ。ここで、「光励起」とは、フォトルミネ
センス光（以下、「ＰＬ光」と呼ぶ）による励起を意味
する。また、「光電流に係るキャリア」とは、空乏層内
をドリフトして光電流となるキャリアである。

【００６８】図３の例において、ｐｎ接合（ｎ型結晶層
Ｓ１／ｐ型結晶層Ｓ２）がヘテロ接合であり、空乏層が
ｂ、ｃとして広がっているものとすると、光感応層Ｓ３
は、上方からの受光対象光Ｌ１を吸収し、ＰＬ光Ｌ２を
発する。このＰＬ光Ｌ２を光検出層に好ましく到達させ
るには、〔ＰＬ光Ｌ２のエネルギ〕＜〔ｐ型結晶層Ｓ２
のバンドギャップ〕として、ＰＬ光Ｌ２がｐ型結晶層Ｓ
２を透過するのが好ましいが、それによって、ＰＬ光Ｌ
２はｐ型結晶層Ｓ２に広がる空乏層ｃも通過する。従っ
て、その場合、光検出層は、空乏層ｂとその下側のキャ
リアの拡散長以内の領域とを合わせた領域（ａ、ｂ）で
あり、空乏層ｃを含むｐ型結晶層Ｓ２全体は光感応層と
検出層との間に存在する中間層であるが、検出層（ａ、
ｂ）を含むｐｎ接合層Ｓ１、Ｓ２の全体を光検出部と呼
んでいる。

【００６９】また、図３の例において、ｐｎ接合（ｎ型
結晶層Ｓ１／ｐ型結晶層Ｓ２）がホモ接合である場合に
は、空乏層全体（ｂ、ｃ）が、ＰＬ光Ｌ２によって励起
され得る層となる。従って、光検出層は、空乏層全体
と、その両端に広がるキャリアの拡散長以内の領域ａ、
ｄとを合わせた層（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）であり、層Ｓ２か
ら光検出層の部分（ｃ、ｄ）を除いた残部が中間層であ
るが、この場合も、ｐｎ接合層Ｓ１、Ｓ２の全体を光検
出部と呼んでいる。なお、中間層は、光感応層Ｓ３と層
Ｓ２との間に、さらに何層加えられても良い。

【００７０】このように、前述した光電流に係るキャリ
アには、空乏層内で発生するものだけでなく、空乏層の
外側で発生し空乏層端に到達し得るものも含まれる。

【００７１】このＧａＮ系半導体受光素子１７では、受
光対象光Ｌ１の波長範囲は、光感応層Ｓ３に用いられる
ＧａＮ系材料のバンドギャップで決定され、そのバンド
ギャップ以上のエネルギを有する波長の光であり、赤色
光（波長６５６ｎｍ付近）よりも短い波長の光が受光可
能となる。

【００７２】光感応層Ｓ３の材料をＩｎＮに近づける
と、それに伴って受光対象光Ｌ１の範囲は長波長側へ赤
色光（波長６５６ｎｍ付近）まで広がるが、同時にエネ
ルギの小さいＰＬ光Ｌ２が発せられることになり、光検
出層の材料の選択の余地が少なくなる。

【００７３】逆に、光感応層Ｓ３に用いる材料をＡｌＮ
に近づけると、それに伴って受光の可不可の境界は波長
２００ｎｍ付近に近づき、受光対象光はそれよりも短い
波長光に限定されるが、同時にエネルギの大きなＰＬ光
が発せられることになり、それを好ましく透過させる中
間層の材料の選択の余地が少なくなる。

【００７４】上記の点から、光感応層Ｓ３の材料は、Ｉ
ｎＧａＮ〜ＧａＮ〜ＡｌＧａＮから他の層の材料との組
合せを考慮して選択するのが好ましい。これら好ましい
材料のなかでも特にＧａＮは、不純物（Ｍｇ、Ｓｉな
ど）のドーピングでフォトルミネセンス光の量子効率を
上げることが容易で、耐環境性にも優れ、好ましい材料
である。従って、光感応層Ｓ３の材料をＧａＮとすると
きは、ＧａＮのバンドギャップ以上のエネルギの光が好
ましい受光対象光となり、特に、吸収係数の点からより
大きいエネルギの光、即ち、波長３６５ｎｍよりも短い
波長の光が好ましい受光対象光となる。

【００７５】本明細書において、「ＧａＮ系材料」と
は、式Ｉｎ_xＧａ_yＡｌ_zＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、
０≦Ｚ≦ｌ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）で決定される化合物半導
体である。上記説明で述べたように、光感応層Ｓ３から
ＰＬ光が放出されこれが光検出層に到達してキャリアが
発生することができるように、このＧａＮ系材料の中か
ら、各層の材料を選択し組み合わせれば良い。例えば、
図３において、ｐｎ接合がヘテロ接合である場合、光感
応層から光検出層までの材料の組み合わせ（Ｓ３、Ｓ
２、Ｓ１）の例は、（光感応層ｐ−ＧａＮ／中間層ｐ−
ＡｌＧａＮ／光検出層ｎ−ＧａＮ）、（光感応層ｐ−Ｇ
ａＮ／中間層ｐ−ＡｌＧａＮ／光検出層ｎ−ＩｎＧａ
Ｎ）などが例示される。

【００７６】なお、ｐｎ接合構造は、図３のような２層
からなるｐｎ接合構造だけでなく、ｐ型結晶層とｎ型結
晶層との間にｉ層（高抵抗層）を挟み込んだ構造などで
あってもよく、ダブルへテロ接合構造など種々の積層構
造として良い。

【００７７】電極Ｑ１、Ｑ２は、ともに、金属−半導体
の接触が殆ど無視できる状態の電極（オーミック電極）
である。オーミック電極の材料としては、Ａｌ／Ｔｉ、
Ａｕ／Ｔｉ、Ｔｉなどが挙げられる。また、これらの材
料を組み合わせても良い。

【００７８】この場合、特に、電極Ｑ１は、受光対象光
Ｌ１がより多く光感応層Ｓ３に入射でき、かつ電極とし
て充分な面積が確保されるよう、バランスを考慮する。
そのためには、上記のような材料から成る不透明な電極
の場合には、光感応層Ｓ３上面に対して電極の占める面
積を考慮するか、受光対象光Ｌ１に対して透明な電極と
する。いずれの場合でも、電極Ｑ１は、光感応層Ｓ３の
上面全体に照射される光Ｌ１のうち５％以上が光感応層
内に入射し得るように、占有面積又は透過性を決定する
のが、感度の点で好ましい。透明電極の材料としては、
Ａｕ（１０ｎｍ）／Ｎｉ（５ｎｍ）などが挙げられる。

【００７９】なお、ｎ型結晶層Ｓ１の電極形成面（露出
部）の面積を大きくして、上記の光検出層より下層側の
ｎ型結晶層Ｓ１をも光感応層として利用することもでき
る。

【００８０】すなわち、ｎ型結晶層Ｓ１の電極形成面か
ら受光対象光Ｌ１の入射が可能である。該層Ｓ１に受光
対象光Ｌ１を吸収させてＰＬ光Ｌ２を放出させ、このＰ
Ｌ光Ｌ２を光検出層Ｓ３に下層側から到達させて検出す
る。この場合、ｎ型側電極Ｑ２は、上記ｐ型側電極Ｑ１
の場合と同様、入射光量と電極面積のバランスを考慮す
る。透明電極、不透明電極のいずれであっても、ｎ型側
の光感応層Ｓ１の露出領域全体に照射される光Ｌ１のう
ち１０％以上が光感応層内に入射し得るような大きさと
するのが感度の点で好ましい。

【００８１】発明者等は、種々の実験を行った結果、図
３のＧａＮ系半導体受光素子１７では、光感応層を設
け、光検出層までの各層のバンドギャップを好ましく設
定することによって、波長２４８ｎｍ（ＫｒＦエキシマ
レーザ光）や１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザ光）な
どの、従来のＧａＮ系半導体受光素子では受光の対象と
もなっていなかったような短い波長の紫外線であって
も、ＰＬ光に変換させて効率よく光検出層（空乏層）ま
で伝えることができ、優れた感度を有することが確認さ
れた。また、このＧａＮ系半導体受光素子１７は、紫外
線に対して優れた耐性を有する。このＧａＮ系半導体受
光素子１７では、紫外線、特に波長２４８ｎｍ（ＫｒＦ
エキシマレーザ光）や、波長１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシ
マレーザ光）などを受光対象光として選択するとより効
果的である。かかる光は、強烈なエネルギを持つ光であ
るために従来のＳｉ系半導体材料を用いたＰＤ等にとっ
ては経時的な劣化等問題が多かったのに対し、本実施形
態のＧａＮ系半導体受光素子１７は、ＧａＮ系材料を用
いた耐紫外線性の良好な素子であるから、このような波
長の短い紫外線を受光対象光とすることによって、従来
のＰＤなどに比べて、交換の頻度等を減少させることが
できるという利点があるからである。

【００８２】上述したＧａＮ系半導体受光素子１７は、
例えば、図４に示されるようにパッケージ内に収納さ
れ、光センサ２が構成される。この図４に示される光セ
ンサ２は、いわゆるハーメチックシール容器を用いたも
のであって、端子３が設けられたステムＰ１にＧａＮ系
半導体受光素子１７をマウントし、キャップＰ２で封止
した構造となっている。キャップＰ２には、公知の受光
素子用のパッケージと同様に、外部の光を内部のＧａＮ
系半導体受光素子１７に入射させるための窓４が設けら
れている。この窓４の内側には、ホタル石あるいは合成
石英から成る受光対象光を透過させる窓板５が取付けら
れており、該窓板５の内面には、３５０ｎｍより短波長
の光のみを透過させる短波長透過フィルタＦを配置して
いる。このようにすれば、受光対象光以外の光をカット
することができる。但し、露光装置に用いる場合、通常
は、受光対象光だけが照射される条件下での使用となる
ために、必ずしもフィルタＦを設ける必要はない。

【００８３】この図４の光センサ２によれば、波長１９
３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光Ｌ１が窓板５及びフィ
ルタＦを透過し、ＧａＮ系半導体受光素子１７によっ
て、感度良く、検出される。

【００８４】なお、図４の窓板５に代えて、サファイア
結晶基板を窓部材として用いても良い。かかる場合に
は、該サファイア基板が光感応部として機能し、ＰＬ光
が発生する。本発明者等は、サファイア結晶に、例えば
ＡｒＦエキシマレーザ光を受光させたとき、大きく分け
て２種類のフォトルミネセンス光（ＰＬ光）が発せられ
ることを新たに見出した。その２種類のうちの１つは、
４００ｎｍ付近から２００ｎｍ付近に向かって急激に発
光強度が上昇する第１のＰＬ光であり、他の１つは６９
０ｎｍ付近をピークとする第２のＰＬ光である。従っ
て、この場合も、サファイア結晶基板から発する上記第
１のＰＬ光の内の適当な波長の光を受光対象光とするこ
とにより、図３のＧａＮ系半導体受光素子１７を使用で
きる。あるいは、受光素子として、従来のＳｉ系半導体
受光素子を用いることも可能である。

【００８５】図１に戻り、前記照明光学系１２は、ビー
ム整形光学系１８、エネルギ粗調器２０、オプティカル
インテグレータ（ホモジナイザー）としてのフライアイ
レンズ２２、照明系開口絞り板２４、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２８
Ｂ、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。

【００８６】前記ビーム整形光学系１８は、チャンバ１
１（正確には照明光学系１２の鏡筒又はそれを収納する
筐体の一端面）に設けられた光透過窓１３を介して不図
示のビームマッチングユニット（又はリレー光学系）に
接続されている。このビーム整形光学系１８は、光源１
６でパルス発光されたレーザビームＬＢの断面形状を、
該レーザビームＬＢの光路後方に設けられたフライアイ
レンズ２２に効率良く入射するように整形するもので、
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。

【００８７】前記エネルギ粗調器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、回転板３４の周囲に透過率（＝１−減光率）
の異なる複数個（例えば６個）のＮＤフィルタ（図１で
はその内の２個のＮＤフィルタ３６Ａ、３６Ｄが示され
ている）を配置し、その回転板３４を駆動モータ３８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％から等比級数的に複数段階で切り換
えることができるようになっている。駆動モータ３８
は、後述する主制御装置５０によって制御される。な
お、その回転板３４と同様の回転板を２段配置し、２組
のＮＤフィルタの組み合わせによってより細かく透過率
を調整できるようにしてもよい。

【００８８】前記フライアイレンズ２２は、エネルギ粗
調器２０から出たレーザビームＬＢの光路上に配置さ
れ、レチクルＲを均一な照度分布で照明するために多数
の光源像からなる面光源、即ち２次光源を形成する。こ
の２次光源から射出されるレーザビームを本明細書にお
いては、「露光光ＩＬ」とも呼んでいる。

【００８９】フライアイレンズ２２の射出面の近傍に、
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、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露光光ＩＬの光路
上に選択的に設定される。

【００９０】照明系開口絞り板２４から出た露光光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。

【００９１】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。また、本実施形態では、可動レチク
ルブラインド３０Ｂを、後述する空間像計測による空間
像の検出の際の照明領域の設定にも用いている。

【００９２】リレー光学系を構成する第２リレーレンズ
２８Ｂ後方の露光光ＩＬの光路上には、当該第２リレー
レンズ２８Ｂを通過した露光光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
後方の露光光ＩＬの光路上にコンデンサレンズ３２が配
置されている。

【００９３】更に、照明光学系１２内のビームスプリッ
タ２６で垂直に折り曲げられる一方の光路上、他方の光
路上には、第２、第３の光センサとしてのインテグレー
タセンサ４６、反射光モニタ４７がそれぞれ配置されて
いる。これらインテグレータ４６、反射光モニタ４７と
しては、本実施形態では、前述したＧａＮ系半導体受光
素子１７を有する光センサ２が用いられている。これら
インテグレータセンサ４６、反射光モニタ４７は、遠紫
外域及び真空紫外域で感度が良く、且つ光源１６のパル
ス発光を検出するために高い応答周波数を有している。

【００９４】このようにして構成された照明系１２の作
用を簡単に説明すると、光源１６からパルス発光された
レーザビームＬＢは、ビーム整形光学系１８に入射し
て、ここで後方のフライアイレンズ２２に効率よく入射
するようにその断面形状が整形された後、エネルギ粗調
器２０に入射する。そして、このエネルギ粗調器２０の
いずれかのＮＤフィルタを透過したレーザビームＬＢ
は、フライアイレンズ２２に入射する。これにより、フ
ライアイレンズ２２の射出側焦点面（照明光学系１２の
瞳面）に２次光源が形成される。この２次光源から射出
された露光光ＩＬは、照明系開口絞り板２４上のいずれ
かの開口絞りを通過した後、透過率が大きく反射率が小
さなビームスプリッタ２６に至る。このビームスプリッ
タ２６を透過した露光光ＩＬは、第１リレーレンズ２８
Ａを経て固定レチクルブラインド３０Ａの矩形の開口部
及び可動レチクルブラインド３０Ｂを通過した後、第２
リレーレンズ２８Ｂを通過してミラーＭによって光路が
垂直下方に折り曲げられた後、コンデンサレンズ３２を
経て、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクル
Ｒ上の矩形の照明領域４２Ｒを均一な照度分布で照明す
る。

【００９５】一方、ビームスプリッタ２６で反射された
露光光ＩＬは、集光レンズ４４を介してインテグレータ
センサ４６で受光され、インテグレータセンサ４６の光
電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ
変換器を介して出力ＤＳ（digit/pulse)として主制御装
置５０に供給される。このインテグレータセンサ４６の
出力ＤＳと、ウエハＷの表面上での露光光ＩＬの照度
（露光量）との相関係数は、後述するようにして予め求
められ、主制御装置５０に併設されたメモリ５１内に記
憶されている。

【００９６】また、レチクルＲ上の照明領域４２Ｒを照
明しそのレチクルのパターン面（図１における下面）で
反射された反射光束は、コンデンサレンズ３２、リレー
光学系を前と逆向きに通過し、ビームスプリッタ２６で
反射され、集光レンズ４８を介して反射光モニタ４７で
受光される。また、Ｚチルトステージ５８が投影光学系
ＰＬの下方にある場合には、レチクルのパターン面を透
過した露光光ＩＬは、投影光学系ＰＬ及びウエハＷの表
面（あるいは後述する基準マーク板ＦＭ表面）で反射さ
れ、その反射光束は、投影光学系ＰＬ、レチクルＲ、コ
ンデンサレンズ３２、リレー光学系を前と逆向きに順次
通過し、ビームスプリッタ２６で反射され、集光レンズ
４８を介して反射光モニタ４７で受光される。また、ビ
ームスプリッタ２６とウエハＷとの間に配置される各光
学素子はその表面に反射防止膜が形成されているもの
の、その表面で露光光ＩＬがわずかに反射され、これら
反射光も反射光モニタ４７で受光される。この反射光モ
ニタ４７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変換器を介して主制御装置５０に供給され
る。反射光モニタ４７は、本実施形態では、主としてウ
エハＷの反射率の測定等に用いられる。これについては
後述する。なお、この反射光モニタ４７を、レチクルＲ
の透過率の事前測定の際に用いても良い。

【００９７】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４９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の位置及び回転量は、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。

【００９８】なお、レチクルＲに用いる材質は、使用す
る光源によって使い分ける必要がある。すなわち、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ光源やＡｒＦエキシマレーザ光源を光
源とする場合は、合成石英を用いることができるが、Ｆ
₂レーザ光源を用いる場合は、ホタル石、フッ素がドー
プされた合成石英、あるいは水晶などで形成する必要が
ある。

【００９９】前記投影光学系ＰＬ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軸方向の光軸を有
する複数枚のレンズエレメント７０ａ、７０ｂ、……か
ら構成されている。また、この投影光学系ＰＬとして
は、投影倍率βが例えば１／４、１／５、１／６などの
ものが使用されている。このため、前記の如くして、露
光光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４２Ｗに投影され転写される。

【０１００】本実施形態では、上記のレンズエレメント
のうち、複数のレンズエレメントがそれぞれ独立に移動
可能となっている。例えば、レチクルステージＲＳＴに
最も近い一番上のレンズエレメント７０ａは、リング状
の支持部材７２により保持され、この支持部材７２は、
伸縮可能な駆動素子、例えばピエゾ素子７４ａ，７４
ｂ，７４ｃ（紙面奥側の駆動素子７４ｃは図示せず）に
よって、３点支持されるとともに鏡筒部７６と連結され
ている。上記の駆動素子７４ａ，７４ｂ，７４ｃによっ
て、レンズエレメント７０ａの周辺３点を独立に、投影
光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向に移動させることができるよ
うになっている。すなわち、レンズエレメント７０ａを
駆動素子７４ａ，７４ｂ，７４ｃの変位量に応じて光軸
ＡＸに沿って平行移動させることができるとともに、光
軸ＡＸと垂直な平面に対して任意に傾斜させることもで
きる。そして、これらの駆動素子７４ａ，７４ｂ，７４
ｃに与えられる電圧が、主制御装置５０からの指令に基
づいて結像特性補正コントローラ７８によって制御さ
れ、これによって駆動素子７４ａ，７４ｂ，７４ｃの変
位量が制御されるようになっている。なお、図１中、投
影光学系ＰＬの光軸ＡＸとは鏡筒部７６に固定されてい
るレンズエレメント７０ｂその他のレンズエレメント
（図示省略）の光軸を指す。

【０１０１】また、本実施形態では、予め実験によりレ
ンズエレメント７０ａの上下量と倍率（又はディストー
ション）の変化量との関係を求めておき、これを主制御
装置５０内部のメモリに記憶しておき、補正時に主制御
装置５０が補正する倍率（又はディストーション）から
レンズエレメント７０ａの上下量を計算し、結像特性補
正コントローラ４８に指示を与えて駆動素子７４ａ，７
４ｂ，７４ｃを駆動することにより倍率（又はディスト
ーション）補正を行うようになっている。なお、前記レ
ンズエレメント７０ａの上下量と倍率等の変化量との関
係は光学的な計算値を用いてもよく、この場合は前記レ
ンズエレメント７０ａの上下量と倍率変化量との関係を
求める実験の工程が省けることになる。

【０１０２】前記の如く、レチクルＲに最も近いレンズ
エレメント７０ａが移動可能となっているが、このエレ
メント７０ａは倍率、ディストーション特性に与える影
響が他のレンズエレメントに比べて大きく制御しやすい
ものの１つを選択したものであって、同様の条件を満た
すものであれば、このレンズエレメント７０ａに代えて
どのレンズエレメントをレンズ間隔調整のために移動可
能に構成しても良い。なお、レンズエレメント７０ａ以
外の少なくとも１つのレンズエレメントを移動して他の
光学特性、例えば像面湾曲、非点収差、コマ収差、又は
球面収差などを調整できるようになっている。この他、
投影光学系ＰＬの光軸方向中央部近傍の特定のレンズエ
レメント相互間に密封室を設け、この密封室内の気体の
圧力を例えばべローズポンプ等の圧力調整機構により調
整することにより、投影光学系ＰＬの倍率を調整する結
像特性補正機構を設けても良く、あるいは、例えば、投
影光学系ＰＬを構成する一部のレンズエレメントとして
非球面状レンズを用い、これを回転させるようにしても
良い。この場合には、いわゆるひし形ディストーション
の補正が可能になる。あるいは、投影光学系ＰＬ内に平
行平面板を設け、これをチルトさせたり、回転させたり
するような機構により結像特性補正機構を構成しても良
い。

【０１０３】なお、露光光ＩＬとしてＫｒＦエキシマレ
ーザ光やＡｒＦエキシマレーザ光を用いる場合には、投
影光学系ＰＬを構成する各レンズエレメント（及び上記
平行平面板）としては合成石英やホタル石等を用いるこ
とができるが、Ｆ₂レーザ光を用いる場合には、この投
影光学系ＰＬに使用されるレンズ等の材質は、全てホタ
ル石が用いられる。

【０１０４】前記ＸＹステージ１４は、ウエハステージ
駆動部５６によって走査方向であるＹ方向及びこれに直
交するＸ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
搭載されたＺチルトステージ５８上にウエハホルダ６１
（図１では図示省略、図５参照）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、例えば３つのアクチュエータ（ピエゾ素子又はボイ
スコイルモータなど）によってウエハ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、Ｘ
Ｙ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５４
Ｗ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。

【０１０５】ここで、移動鏡は、実際には、図５に示さ
れるように、Ｘ軸に垂直な反射面を有するＸ移動鏡５４
ＷｘとＹ軸に垂直な反射面を有するＹ移動鏡５４Ｗｙと
が存在し、これに対応してレーザ干渉計もＸ軸位置計測
用、Ｙ軸位置計測用、及び回転計測用（ヨーイング量、
ピッチング量、ローリング量を含む）のものがそれぞれ
設けられているが、図１では、これらが代表的に、移動
鏡５２Ｗ、レーザ干渉計５４Ｗとして示されている。

【０１０６】また、Ｚチルトステージ５８上には、ウエ
ハＷの近傍に、ウエハＷの露光面と同じ高さの受光面を
有し、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＩＬの光量を検
出するための照射量センサ５９が配置されている。本実
施形態では、この照射量センサとして、照射量モニタ、
照度ムラセンサ、及び空間像計測器の３種類が設けられ
ているが、図１においてはこれらが照射量センサ５９と
して代表的に示されている。

【０１０７】図５には、Ｚチルトステージ５８の平面図
が概略的に示されている。この図５に示されるように、
Ｚチルトステージ５８の４つのコーナーの内、＋Ｙ方向
端部かつ−Ｘ方向端部の第１コーナーには、照射量モニ
タ５９Ａと、ムラセンサ５９ＢとがＹ方向に並んで配置
されている。また、Ｚチルトステージ５８の＋Ｙ方向端
部かつ＋Ｘ方向端部の第２コーナーには、空間像計測器
５９Ｃが配置されている。

【０１０８】この内、照射量モニタ５９Ａは、露光領域
４２Ｗより一回り大きなＸ方向に延びる平面視長方形の
ハウジングを有し、このハウジングの中央部に露光領域
４２Ｗとほぼ同じ形状のスリット状の開口５９ｄが形成
されている。この開口５９ｄは、実際にはハウジングの
天井面を形成する合成石英等から成る受光ガラスの上面
に形成された遮光膜の一部が取り除かれて形成されてい
る。この照射量モニタ５９Ａは、露光領域４２Ｗに照射
される露光光ＩＬの強度測定に用いられる。

【０１０９】また、ムラセンサ５９Ｂは、平面視ほぼ正
方形のハウジングを有し、このハウジングの中央部にピ
ンホール状の開口５９ｅが形成されている。この開口５
９ｅは、実際にはハウジングの天井面を形成する合成石
英等から成る受光ガラスの上面に形成された遮光膜の一
部が取り除かれて形成されている。Ｚチルトステージ５
８をＸＹステージ１４を介してＸＹ２次元方向に駆動す
ることにより、露光領域４２Ｗ内の照度ムラ、すなわち
露光領域４２Ｗ内の各点における露光光ＩＬの強度の分
布を計測するために用いられる。また、本実施形態で
は、このムラセンサ４９Ｂは、後述するように、投影光
学系ＰＬの透過率測定にも用いられる。

【０１１０】また、空間像計測器５９Ｃは、平面視ほぼ
正方形のハウジングを有し、ハウジングの天井面を形成
する合成石英等から成る受光ガラスの上面に形成された
反射膜の一部には、矩形の開口５９ｆが形成されてい
る。空間像計測器５９Ｃは、投影光学系ＰＬの結像特性
の計測に用いられる。この結像特性の計測方法について
は、後述する。

【０１１１】次に、上記３つの照射量センサの内、空間
像計測器５９Ｃを代表的に採り上げて、照射量センサの
構成を説明する。図６（Ａ）には、この空間像計測器５
９Ｃを含む図１のＺチルトステージ５８近傍部分が拡大
して示されている。図６（Ａ）において、Ｚチルトステ
ージ５８の一端部上面には、上部が開口した突設部５８
ａが設けられており、この突設部５８ａの開口を塞ぐ状
態で受光ガラス８２が嵌め込まれている。この受光ガラ
ス８２の上面には、遮光膜を兼ねる反射膜８３が形成さ
れており、この反射膜の一部に図６（Ｂ）の拡大平面図
に示されるようなほぼ正方形の開口（開口パターン）５
９ｆが形成されている。図６（Ｂ）において、斜線部
（影線部）は反射膜から成る反射面を示す。反射面は、
本実施形態では後述するフォーカスセンサのキャリブレ
ーションの際の基準反射面の役割をも有する。

【０１１２】開口５９ｆ下方のＺチルトステージ５８内
部には、図６（Ａ）に示されるように、レンズ８４、８
６から成るリレー光学系と、このリレー光学系（８４、
８６）によって所定光路長分だけリレーされる照明光束
（像光束）の光路を折り曲げる折り曲げミラー８８とか
ら成る受光光学系と、前述したＧａＮ系半導体受光素子
１７を有する光センサ２が配置されている。

【０１１３】この空間像計測器５９Ｃによれば、後述す
るレチクルＲに形成された計測パターンの投影光学系Ｐ
Ｌを介しての投影像の検出の際には、投影光学系ＰＬを
透過してきた露光光ＩＬが受光ガラス８２を照明し、受
光ガラス８２上の開口５９ｆを透過した露光光ＩＬが上
記受光光学系を通って光センサ２を構成するＧａＮ系半
導体受光素子１７に到達し、ＧａＮ系半導体受光素子１
７では光電変換を行い受光量に応じた光量信号Ｐを主制
御装置５０に出力する。

【０１１４】なお、光センサ２は、必ずしもＺチルトス
テージ５８の内部に設ける必要はなく、Ｚチルトステー
ジ５８の外部に光センサ２を配置し、リレー光学系でリ
レーされた照明光束を光ファイバ等を介してその光セン
サ２に導くようにしても良いことは勿論である。

【０１１５】照射量モニタ５９Ａ、ムラセンサ５９Ｂの
構成も開口（開口パターン）の形状を除き、上記空間像
計測器５９Ｃと同様になっており、これらの照射量モニ
タ５９Ａ、ムラセンサ５９Ｂを構成する前述したＧａＮ
系半導体受光素子１７の受光量に応じた光量信号が主制
御装置に供給されるようになっている。

【０１１６】図１に戻り、Ｚチルトステージ５８上に
は、後述するレチクルアライメント等を行う際に使用さ
れる基準マーク板ＦＭが設けられている。この基準マー
ク板ＦＭは、その表面がウエハＷの表面とほぼ同一の高
さとされ、実際には、図５の平面図に示されるように、
Ｚチルトステージ５８上の−Ｘ方向端部かつ−Ｙ方向端
部の第３コーナー部に配置されている。この基準マーク
板ＦＭの表面には、レチクルアライメント用基準マー
ク、ベースライン計測用基準マーク等の基準マークが形
成されている（これについては後述する）。

【０１１７】また、図１では図面の錯綜を避ける観点か
ら図示が省略されているが、この露光装置１０は、上記
レチクルアライメントを行うためのレチクルアライメン
ト系を備えている。ここで、図７及び図８を参照して、
レチクルアライメント系１００、レチクルＲに形成され
たアライメントマーク（レチクルマーク）、及び対応す
る基準マークの構成、並びにそれらを用いたレチクルＲ
のアライメント動作の一例について説明する。

【０１１８】図７は、図１のコンデンサレンズ３２、レ
チクルＲ、投影光学系ＰＬ、Ｚチルトステージ５８及び
ＸＹステージ１４等を＋Ｙ方向に見た概略側面図であ
る。但し、レチクルステージＲＳＴは、図示が省略され
ている。

【０１１９】この図７において、レチクルＲのパターン
面のパターン領域をＸ方向に挟むように、それぞれ例え
ば十字型の２次元マークよりなる４対のレチクルマーク
が形成されている。そして、Ｚチルトステージ５８上の
基準マーク板ＦＭの表面には、それら４対のレチクルマ
ークを投影倍率で縮小した配列で４対の基準マークが形
成されている。

【０１２０】図８には、図７中の基準マーク板ＦＭ、及
びレチクルＲの投影像ＲＰの一部を重ねた状態を示す拡
大平面図が示されている。この図８において、基準マー
ク板ＦＭ上にはＹ方向に所定間隔で第１の１対の基準マ
ーク１１４Ａ，１１４Ｅ、第２の１対の基準マーク１１
４Ｂ，１１４Ｆ、第３の１対の基準マーク１１４Ｃ，１
１４Ｇ、及び第４の１対の基準マーク１１４Ｄ，１１４
Ｈが形成されている。また、図８において、レチクルＲ
の投影像ＲＰの中央部にパターン領域の像ＰＡＰが投影
され、この像ＰＡＰの両側にＹ方向に所定間隔で第１の
１対のレチクルマーク像１１３ＡＰ，１１３ＥＰ、第２
の１対のレチクルマーク像１１３ＢＰ，１１３ＦＰ、第
３の１対のレチクルマーク像１１３ＣＰ，１１３ＧＰ、
及び第４の１対のレチクルマーク像１１３ＤＰ，１１３
ＨＰが投影されている。なお、この図８では、説明を簡
単にするために、上記のようにしているが、本実施形態
のような走査型露光装置の場合、実際に、全てのレチク
ルマーク像が同時に投影されたり、パターン領域の全体
が一括投影されるものではないことは勿論である。図７
では、図８の１対の基準マーク１１４Ｄ，１１４Ｈ、及
びレチクルマーク像１１３ＤＰ，１１３ＨＰに対応する
レチクルマーク１１３Ｄ，１１３Ｈが現れている。

【０１２１】レチクルＲのアライメントを行う場合に
は、まず主制御装置５０によりレチクルステージ駆動部
４９、ウエハステージ駆動部５６を介してレチクルステ
ージＲＳＴ及びＸＹステージ１４が駆動され、図８に示
されるように、矩形の露光領域４２Ｗ内に基準マーク板
ＦＭ上の基準マーク１１４Ｄ，１１４Ｈが設定され、基
準マーク１１４Ｄ，１１４Ｈにレチクルマーク像１１３
ＤＰ，１１３ＨＰがほぼ重なるようにレチクルＲとＺチ
ルトステージ５８との相対位置が設定される。この状態
で、図７に示されるように、コンデンサレンズ３２から
レチクルＲに向かう照明光ＩＬＲ，ＩＬＬの光路にレチ
クルアライメント系１００の１対のハーフプリズム１０
１Ｒ，１０１Ｌが不図示の駆動装置により挿入される。
なお、通常の露光時にはハーフプリズム１０１Ｒ，１０
１Ｌは、光路外に退避している。

【０１２２】そして、コンデンサレンズ３２を透過した
一方の照明光ＩＬＲは、ハーフプリズム１０１Ｒを透過
してレチクルＲ上のレチクルマーク１１３Ｈに照射さ
れ、レチクルマーク１１３Ｈで反射された照明光は、ハ
ーフプリズム１０１Ｒに戻る。また、レチクルマーク１
１３Ｈの周囲を透過した照明光ＩＬＲは、投影光学系Ｐ
Ｌを介して基準マーク板ＦＭ上の基準マーク１１４Ｈを
照明し、基準マーク１１４Ｈからの反射光は、投影光学
系ＰＬ、及びレチクルＲを経てハーフプリズム１０１Ｒ
に戻る。レチクルマーク１１３Ｈ及び基準マーク１１４
Ｈからの反射光は、ハーフプリズム１０１Ｒで反射され
た後、リレーレンズ１０２Ｒ及び１０３Ｒを介して２次
元の撮像素子１０４Ｒの撮像面に、レチクルマーク１１
３Ｈ及び基準マーク１１４Ｈの像を形成する。撮像素子
１０４Ｒの撮像信号は主制御装置５０に供給され、主制
御装置５０では、その撮像信号を処理して基準マーク１
１４Ｈに対するレチクルマーク１１３Ｈの投影像のＸ方
向、Ｙ方向への位置ずれ量を算出する。同様に、コンデ
ンサレンズ３２を透過した他方の照明光ＩＬＬが入射す
るハーフプリズム１０１Ｌ側にも、リレーレンズ１０２
Ｌ，１０３Ｌ、及び撮像素子１０４Ｌが設けられ、撮像
素子１０４Ｌの撮像信号も主制御装置５０に供給され、
主制御装置５０ではその撮像信号より基準マーク１１４
Ｄに対するレチクルマーク１１３Ｄの投影像のＸ方向、
Ｙ方向への位置ずれ量を算出する。

【０１２３】本実施形態では、上記撮像素子１０４Ｒ、
撮像素子１０４Ｌとして、多数の前述したＧａＮ系半導
体受光素子１７から成る受光部を備えた２次元撮像素子
が用いられている。

【０１２４】図９には、撮像素子１０４Ｒの構成の一例
が示されている。撮像素子１０４Ｒは、図９に示される
ように、紙面左右方向を行方向（水平方向）とし、紙面
上下方向を列方向（垂直方向）としてマトリクス状に配
列された、上述のＧａＮ系半導体受光素子１７と、Ｇａ
Ｎ系半導体受光素子１７毎に設けられたスイッチ素子３
０１と、列方向に並べられたＧａＮ系半導体受光素子１
７に共通して設けられた垂直信号線３０３と、各垂直信
号線３０３ごとに設けられたスイッチ素子３０５と、全
てのＧａＮ系半導体受光素子１７に共通して設けられ、
画像信号出力端子３１３に接続された画像信号出力線３
０７とを備えている。ここで、行方向に並べられたＧａ
Ｎ系半導体受光素子１７に対応するスイッチ素子３０１
は同時に開閉するように、スイッチ素子３０１に関する
配線がなされている。なお、図９においては、ＧａＮ系
半導体受光素子１７がダイオード記号で表され、スイッ
チ素子３０１，３０５がＦＥＴ記号で表されている。ま
た、図９では、ＧａＮ系半導体受光素子１７を５行５列
のマトリクス状に配列した例が示されているが、ＧａＮ
系半導体受光素子１７の配列は任意であり、所望の撮像
分解能及び撮像範囲に応じて配列の形態を定めることが
できる。また、撮像素子１０４Ｒは、スイッチ素子３０
１の開閉を制御する垂直シフトレジスタ３０９と、スイ
ッチ素子３０５の開閉を制御する水平シフトレジスタ３
１１とを更に備えている。

【０１２５】撮像素子１０４Ｒでは、垂直シフトレジス
タ３０９が、供給された垂直クロック信号に同期して、
第１行から順に選択し、選択された行に対応するスイッ
チ素子３０１を閉成状態（ＯＮ）とすることにより、各
行に並べられた各ＧａＮ系半導体受光素子１７の信号出
力端子を、各ＧａＮ系半導体受光素子１７に対応する垂
直信号線３０３に接続する。そして、垂直シフトレジス
タ３０９によって１つの行が選択されるごとに、水平シ
フトレジスタ３１１が、供給された水平クロック信号に
同期して、第１列から最終列までを順に選択し、選択さ
れた列に対応するスイッチ素子３０５を閉成状態とし
て、選択された行に並べられた各ＧａＮ系半導体受光素
子１７の信号出力端子を順に画像信号出力線に接続す
る。

【０１２６】このようにして、各ＧａＮ系半導体受光素
子１７の信号出力端子が、画像信号出力端子３１３に順
次接続されることにより、各ＧａＮ系半導体受光素子１
７で光電変換され、蓄積された信号電荷が、ＣＣＤ素子
を用いて得られる信号と同様のタイミングで、画像信号
出力端子３１３を介して、例えば外部に設けられた低雑
音アンプに導かれる。

【０１２７】なお、図９では、通常の画像信号と同様の
出力信号が得られる例を説明したが、各ＧａＮ系半導体
受光素子１７の信号電荷をランダムアクセスする方式を
採用して、撮像素子１０４Ｒを構成することは勿論可能
である。

【０１２８】前記撮像素子１０４Ｌは、上述した撮像素
子１０４Ｒと同様に構成されている。

【０１２９】本実施形態では、ハーフプリズム１０１
Ｒ，１０１Ｌ、リレーレンズ１０２Ｒ，１０３Ｒ、リレ
ーレンズ１０２Ｌ，１０３Ｌ、及び撮像素子１０４Ｒ，
１０４Ｌよりマスクアライメント系としてのレチクルア
ライメント系１００が構成されている。

【０１３０】また、本実施形態のレチクルアライメント
には、レチクルを交換する際、又はレチクルが照明光の
照射による熱変形等により位置ずれを起こした場合に高
精度に位置ずれ量を計測するための「ファインモード」
と、ウエハ交換時、又はウエハ交換前後でレチクルの位
置を確認するための「クイックモード」とが用意されて
いる。クイックモードでのアライメントを「インターバ
ルアライメント」とも呼ぶ。

【０１３１】前者のファインモードでは、図７の状態で
１対のレチクルマーク１１３Ｄ，１１３Ｈの像の位置ず
れ量が計測された後、主制御装置５０では、レチクルス
テージ駆動部４９、ウエハステージ駆動部５６をそれぞ
れ介して基準マーク板ＦＭとレチクルＲとを投影倍率比
でＹ方向に同期して移動することによって、順次図８の
他の３対の基準マーク１１４Ｃ，１１４Ｇ〜１１４Ａ，
１１４Ｅに対するレチクルマーク像１１３ＣＰ，１１３
ＧＰ〜１１３ＡＰ，１１３ＥＰの位置ずれ量を計測す
る。そして、主制御装置５０では、これら４対のレチク
ルマークの位置ずれ量から、基準マーク板ＦＭひいては
Ｚチルトステージ５８に対するレチクルＲの投影像の位
置ずれ量のオフセット、回転角、ディストーション、及
び走査方向の角度ずれ等を算出し、その位置ずれ量が最
小になるように走査露光時のレチクルＲの位置を補正
し、そのディストーションが最小になるように前述した
結像特性補正コントローラ７８を介して投影光学系ＰＬ
の結像特性を補正すると共に、走査露光時のレチクルＲ
の走査方向を補正する。

【０１３２】一方、後者のクイックモードでは、図７に
示されるように、１対の基準マーク１１４Ｄ，１１４Ｈ
に対するレチクルマーク１１３Ｄ，１１３Ｈの像の２次
元的な位置ずれ量のみが計測され、この計測結果から求
められるレチクルＲのオフセット、及び回転角のみが補
正される。このクイックモードを用いれば、ウエハ交換
時のような短い時間にレチクルＲの位置ずれ量の補正を
行うことができるため、露光工程のスループットを低下
させることなく、十分なアライメント性能を維持するこ
とができる。なお、これらのアライメント動作は、特開
平７−１７６４６８号公報等により詳細に開示されてい
る。

【０１３３】また、上記のレチクルのアライメントの結
果得られた基準マークの投影像の検出信号（画像信号）
に含まれるコントラスト情報に基づいてフォーカスオフ
セットやレベリングオフセット（投影光学系ＰＬの焦点
位置、像面傾斜など）を求めることも可能である。

【０１３４】また、本実施形態では、上記のレチクルア
ライメント時に、主制御装置５０によって、投影光学系
ＰＬの側面に設けられた不図示のウエハ側のオフアクシ
ス・アライメントセンサのベースライン量の計測も行わ
れる。すなわち、基準マーク板ＦＭ上には、図８に示さ
れるように、基準マーク１１４Ｄ，１１４Ｈ等に対して
所定の位置関係でベースライン計測用の基準マークＷｍ
が形成されており、レチクルアライメント系１００を介
してレチクルマークの位置ずれ量を計測する際に、その
ウエハ側のアライメントセンサを介して基準マークＷｍ
のそのアライメントセンサの検出中心に対する位置ずれ
量を計測することで、アライメントセンサのベースライ
ン量、すなわちレチクル投影位置とアライメントセンサ
との相対位置関係が計測される。

【０１３５】更に、本実施形態の露光装置１０では、図
１に示されるように、主制御装置５０によってオンオフ
が制御される光源１６を有し、投影光学系ＰＬの結像面
に向けて多数のピンホールまたはスリットの像を形成す
るための結像光束を、光軸ＡＸに対して斜め方向より照
射する照射光学系６０ａと、それらの結像光束のウエハ
Ｗ表面での反射光束を受光する受光光学系６０ｂとから
なる斜入射光式の多点焦点位置検出系（フォーカスセン
サ）が設けられている。主制御装置５０では、受光光学
系６０ｂ内の図示しない平行平板の反射光束の光軸に対
する傾きを制御することにより、投影光学系ＰＬのフォ
ーカス変動に応じて焦点検出系（６０ａ、６０ｂ）にオ
フセットを与えてそのキャリブレーションを行う。これ
により、前述の露光領域４２Ｗ内で投影光学系ＰＬの像
面とウエハＷの表面とがその焦点深度の範囲（幅）内で
合致することになる。なお、本実施形態と同様の多点焦
点位置検出系（フォーカスセンサ）の詳細な構成は、例
えば特開平６−２８３４０３号公報等に開示されてい
る。

【０１３６】走査露光時等に、主制御装置５０では、受
光光学系６０ｂからの焦点ずれ信号（デフォーカス信
号）、例えばＳカーブ信号に基づいて焦点ずれが零とな
るようにＺチルトステージ５８のＺ位置を不図示の駆動
系を介して制御することにより、オートフォーカス（自
動焦点合わせ）及びオートレベリングを実行する。

【０１３７】なお、受光光学系６０ｂ内に平行平板を設
けて焦点検出系（６０ａ，６０ｂ）にオフセットを与え
るようにしたのは、例えば、倍率補正のためにレンズエ
レメント７０ａを上下することによりフォーカスも変化
し、また、投影光学系ＰＬが露光光ＩＬを吸収すること
により結像特性が変化して結像面の位置が変動するの
で、かかる場合に焦点検出系にオフセットを与え、焦点
検出系の合焦位置を投影光学系ＰＬの結像面の位置に一
致させる必要があるためである。このため、本実施形態
では、レンズエレメント７０ａの上下量とフォーカス変
化量の関係も予め実験により求め、主制御装置５０内部
のメモリに記憶している。なお、レンズエレメント７０
ａの上下量とフォーカス変化量の関係は計算値を用いて
も良い。また、オートレベリングでは走査方向について
は行わず、その走査方向と直交する非走査方向のみに関
して行うようにしても良い。

【０１３８】制御系は、図１中、制御装置としての主制
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（又はワ
ークステーション）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制
御する。また、本実施形態では、主制御装置５０は、後
述するように走査露光の際の露光量の制御を行ったり、
後述するような計測マーク（マークパターン）の投影像
（空間像）の検出結果に基づいて投影光学系ＰＬの結像
特性の変動量を演算にて算出し、その算出結果に基づい
て結像特性補正コントローラ７８を介して投影光学系Ｐ
Ｌの結像特性を調整する等の他、装置全体を統括制御す
る。

【０１３９】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＝Ｖ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Ｖｗ＝β・Ｖ（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５４
Ｒ、５４Ｗの計測値に基づいてレチクルステージ駆動部
４９、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。

【０１４０】次に、露光量制御の前提となる基準照度計
によるインテグレータセンサ４６の較正（キャリブレー
ション）について説明する。かかるキャリブレーション
を必要とするのは、露光装置間のいわゆる号機間の露光
量マッチングのためである。すなわち、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に共通の基準照
度計を用いて、各露光装置の照度の基準となるインテグ
レータセンサを較正（キャリブレーション）することに
より、１つの露光装置で、ある感度のレジストに対して
最適に露光量を設定すれば、別の装置でも、同一感度の
レジストについては同様にして最適露光量を設定できる
ようになる。

【０１４１】まず、較正用の基準照度計について簡単に
説明する。この基準照度計は、投影光学系ＰＬを介した
像面上での露光光ＩＬの強度を検出する照射量センサの
一種である。この基準照度計９０は、図１０に示される
ように、センサヘッド部９０Ａと不図示の本体データ処
理部とに分離されており、これら両者がケーブル９２で
繋がれている。この基準照度計９０は、他の号機（露光
装置）のインテグレータセンサの較正にも用いる必要が
あるため、持ち運びに有利なようにセンサヘッド部９０
Ａはコンパクトな構成になっている。不図示の本体デー
タ処理部は、露光装置１０の制御系に対してオンライン
化されており、照度等のデータ通信が可能な構成となっ
ている。

【０１４２】また、前述の如く、センサヘッド部９０Ａ
が本体データ処理部から分離されているため、露光装置
１０のＺチルトステージ５８上への設置が容易な構成と
なっている。このセンサヘッド部９０Ａは、Ｚチルトス
テージ５８の＋Ｘ方向端部かつ−Ｙ方向端部の第４コー
ナー（図５中のセンサ５９Ａ〜５９Ｃ、及び基準マーク
板ＦＭのいずれも設けられていない残りのコーナー）の
部分に設置される。このため、この第４コーナーの部分
の所定位置には、位置決め用の金具（図示省略）が設け
られており、この位置決め用金具に対してセンサヘッド
部９０Ａをビス等で固定できるようになっている。

【０１４３】あるいは、センサヘッド部９０Ａ裏面にマ
グネットを設け、このマグネットの磁力により、センサ
ヘッド部９０ＡをＺチルトステージ５８上に吸着固定し
ても良い。この場合には、位置決め用の金具に対してセ
ンサヘッド部９０Ａを合わせこむだけで、当該センサヘ
ッド部９０Ａは所定位置に位置決めされ、マグネットの
磁力により吸着固定される。また、この場合には、セン
サヘッド部９０Ａの設置が容易になるばかりでなく、何
らかの負荷がかかった場合には、すぐに抜けるため、Ｘ
Ｙステージ１４の移動時にケーブル９２が露光装置１０
の一部に引っかかってセンサヘッド部９０Ａが飛び跳ね
て露光装置１０内部を損傷する等の事故を未然に防ぐこ
とが可能となる。

【０１４４】図１０に示されるように、基準照度計９０
のセンサヘッド部９０Ａを上記のいずれかの手法によ
り、Ｚチルトステージ５８上の所定の位置に設置した
後、図１１に示されるように、予め求めておいた投影光
学系ＰＬの中心に、基準照度計９０のセンサヘッド部９
０Ａの中心位置が位置するように、ＸＹステージ１４を
移動させる。図１１において、円ＩＦは投影光学系ＰＬ
のイメージフィールドを示す。

【０１４５】この状態で、主制御装置５０では基準照度
計９０とインテグレータセンサ４６による照度の同時計
測を実行する。そして、この計測が終了すると、図１２
に模式的に示されるように、センサヘッド部９０Ａの位
置を露光領域４２Ｗの内部のインテグレータセンサ４６
の受光面に対応する領域内で順次ＸＹ２次元方向にステ
ップ移動しつつ、基準照度計９０とインテグレータセン
サ４６による照度の同時計測を実行する。このようにし
てＺチルトステージ５８上の基準照度計９０をいわばラ
スタスキャン状態でｍ×ｎコマ移動させつつ、インテグ
レータセンサ４６とステージ上基準照度計９０での同時
計測を実行する（図１２参照）。かかる計測が終了する
と、主制御装置５０では、ｍ×ｎ回の計測により得られ
た基準照度計９０の計測値の平均値を求める。

【０１４６】上記のような同時計測を、照度の調整範囲
の全体について行い、各照度における基準照度計９０の
計測値の平均値をもとめる。

【０１４７】そして、照度の調整範囲の全体に渡ってイ
ンテグレータセンサ４６と基準照度計９０による同時計
測が終了すると、各照度における基準照度計９０の計測
値の平均値と対応するインテグレータセンサ４６の出力
との相関関係を求め、そのデータを用いて基準照度計９
０の出力に対して、インテグレータセンサ４６の出力を
較正する。なお、このような基準照度計を用いたインテ
グレータセンサの較正の具体的なシーケンスについて
は、水銀ランプを光源とする場合ではあるが、例えば特
開平１０−８３９５３号公報等に詳細に開示されてお
り、本実施形態においても上記公報に開示されるシーケ
ンスを一部変更して用いることができる。

【０１４８】ところで、本実施形態の基準照度計９０で
は、センサヘッド部９０Ａに、前述したＧａＮ系半導体
受光素子１７を有する光センサが用いられている。

【０１４９】次に、照明光吸収による投影光学系ＰＬの
結像特性変化の算出方法について説明する。

【０１５０】まず、前提となる照射量Ｑの測定方法につ
いて説明する。

【０１５１】露光に使用するレチクルＲをレチクルステ
ージＲＳＴに搭載した状態で、可動レチクルブラインド
３０Ｂや照明条件（開口数Ｎ．Ａ．やコヒーレンスファ
クタσ値）を露光する際の状態に設定する。この照明条
件の設定は、例えば、主制御装置５０により、投影光学
系ＰＬの瞳面の位置に設けられた不図示の開口絞りが調
整され開口数Ｎ．Ａ．が設定され、照明系開口絞り板２
４上の開口絞りが光路上に選択的に設定されることによ
り行われる。

【０１５２】次に、主制御装置５０では、照射量モニタ
５９Ａが投影光学系ＰＬの真下に来るようにＸＹステー
ジ１４を駆動する。次に、主制御装置５０では光源１６
を発振してレチクルステージＲＳＴとＸＹステージ１４
とを実際の露光と同じ条件で同期移動しながら照射量モ
ニタ５９Ａの出力及びインテグレータセンサ４６の出力
Ｉ₀を所定のサンプリング間隔で同時に取り込むことに
より、同期移動位置（走査位置）に応じた照射量Ｑ₀の
値、及びこれに対応するインテグレータセンサ４６の出
力Ｉ₀をメモリ５１内に記憶する。すなわち、照射量
Ｑ₀、及びインテグレータセンサ出力Ｉ₀が、レチクルＲ
の走査位置に応じた関数として、メモリ５１内に記憶さ
れる。

【０１５３】このような準備作業を、主制御装置５０で
は露光に先立って実行しておく。そして、実際の露光時
にはレチクルＲの走査位置に応じて記憶しておいた照射
量Ｑ ₀とインテグレータセンサ４６の出力Ｉ₀、及び露光
時のインテグレータセンサ４６の出力Ｉ₁に基づいて、
その時の照射量Ｑ₁を次式（１）に基づいて算出し、照
明光吸収の計算に使用する。

【０１５４】 Ｑ₁ ＝Ｑ₀×Ｉ₁／Ｉ₀ ……（１）

【０１５５】この式（１）によると、インテグレータセ
ンサ４６の出力を計算に使用しているので、光源１６の
パワーが変動した場合にも照射量が誤差無く算出でき
る。また、レチクルＲの走査位置に応じた関数となって
いるので、例えばレチクルパターンが面内で片寄って分
布している場合にも正確に照射量を算出できる。

【０１５６】なお、上の説明では、準備作業として実際
の露光時の照明条件下で照射量モニタ５９Ａの出力を取
り込むものとしたが、例えば照射量モニタの特性により
信号が飽和してしまうような場合には、エネルギ粗調器
３４を構成するＮＤフィルタを照明光路上に選択的に入
れるなどして照明光量を意識的に減光した照明条件下
で、上記の準備作業を実行しても良い。この場合には、
ＮＤフィルタの減光率を考慮して実際の露光時における
上記照射量Ｑ₁の計算を行えば良い。

【０１５７】次に、同じく前提となるウエハ反射率Ｒ_W
の測定方法について説明する。

【０１５８】まず、Ｚチルトステージ５８上に既知の反
射率Ｒ_H、反射率Ｒ_Lをそれぞれ有する２枚の反射板（不
図示）を設置する。次に、上述した照射光量測定と同様
に、主制御装置５０では、実際の露光時と同一の露光条
件（レチクルＲ、レチクルブラインド３０Ｂ、照明条
件）を設定し、ＸＹステージ１４を駆動して設置された
反射率Ｒ_Hの反射板を投影光学系ＰＬ直下に移動する。
次に、主制御装置５０では光源１６を発振してレチクル
ステージＲＳＴとＸＹステージ１４とを実際の露光と同
じ条件で同期移動しながら反射光モニタ４７の出力Ｖ_H0
及びインテグレータセンサの出力Ｉ_H0を所定のサンプリ
ング間隔で同時に取り込むことにより、同期移動位置
（走査位置）に応じた反射光モニタ４７の出力Ｖ_H0、及
びこれに対応するインテグレータセンサ４６の出力Ｉ_H0
をメモリ５１内に記憶する。これにより、反射光モニタ
４７の出力Ｖ_H0、及びインテグレータセンサ４６の出力
Ｉ_H0が、レチクルＲの走査位置に応じた関数として、メ
モリ５１内に記憶される。次に、主制御装置５０では、
ＸＹステージ１４を駆動して設置された反射率Ｒ_Lの反
射板を投影光学系ＰＬ直下に移動して、上記と同様にし
て、反射光モニタ４７の出力Ｖ_Ｌ0、及びインテグレー
タセンサ４６の出力Ｉ_L0を、レチクルＲの走査位置に応
じた関数としてメモリ５１内に記憶する。

【０１５９】このような準備作業を、主制御装置５０で
は露光に先立って実行しておく。そして、実際の露光時
にはレチクルＲの走査位置に応じて記憶しておいた反射
光モニタ４７の出力とインテグレータセンサ４６の出
力、及び露光時の反射光モニタの出力Ｖ₁とインテグレ
ータセンサ４６の出力Ｉ₁に基づいて、ウエハ反射率Ｒ_W
を、次式（２）に基づいて算出し、照明光吸収の計算に
使用する。

【０１６０】

【数１】

【０１６１】この式（２）によると、インテグレータセ
ンサ４６の出力比を計算に使用しているので、光源１６
のパワーが変動した場合にもウエハ反射率を正確に算出
できる。

【０１６２】次に、照明光吸収による結像特性の変化量
の算出方法について、フォーカスを例にとって説明す
る。

【０１６３】上述のようにして求められた照射量Ｑ₁、
ウエハ反射率Ｒ_Wから次式（３）で表されるモデル関数
を使用して投影光学系ＰＬの照明光吸収によるフォーカ
ス変化Ｆ_HEATを算出する。

【０１６４】

【数２】

【０１６５】ここで、 Ｆ_HEAT ：照明光吸収によるフォーカス変化 Δｔ ：照明光吸収によるフォーカス変化計算間隔 Ｔ_FK ：照明光吸収によるフォーカス変化時定数 Ｆ_HEATK ：照明光吸収による時刻Δｔ前のフォーカス変
化の時定数Ｔ_FK成分 Ｃ_FHK ：照明光吸収に対するフォーカス変化率の時定
数Ｔ_FK成分 α_F ：ウエハ反射率依存性 である。

【０１６６】上記式（３）のモデル関数は、照射量を入
力、フォーカス変化を出力と見た時に、１次遅れ系３個
の和の形になっている。なお、モデル関数に関しては投
影光学系ＰＬの照明光吸収量と必要とされる精度から変
更しても良い。例えば、照明光吸収量が比較的小さけれ
ば、１次遅れ系２個の和でも良いし、１次遅れ系１個で
も良い。また、投影光学系ＰＬが照明光を吸収してから
結像特性変化として現れるまでに熱伝導により時間が掛
かるようならば、ムダ時間系のモデル関数を採用しても
良い。また、ウエハ反射率依存性は通常１であるが、投
影光学系ＰＬの種類によって、例えばウエハＷに近い側
に吸収率の大きいガラスを材料として使用した場合など
に反射率に大きく依存することがある。この時はα_Fに
１より大きい値が設定されることになる。その逆にウエ
ハＷに近い側に吸収率が小さいガラスを採用した時には
α_Fに１より小さい値が設定される。なお、照明光吸収
によるフォーカス変化時定数、照明光吸収に対するフォ
ーカス変化率、ウエハ反射率依存性はいずれも実験によ
り求める。あるいは、高精度な熱解析シミュレーション
により計算で求めても良い。

【０１６７】上記フォーカスと同様の手法により、他の
結像特性、例えば倍率、ディストーション等についても
照明光吸収による変化を計算することができる。

【０１６８】なお、上述したフォーカスでは１次遅れ系
３個の和のモデル関数が必要であったが、例えば像面湾
曲の計算には１次遅れ系１個で十分なことも考えられる
ので、要求される精度に応じて各結像特性毎に照明光吸
収のモデル関数を変更しても良い。１次遅れ系が２個又
は１個のモデル関数を用いる場合には、計算時間の短縮
の効果がある。

【０１６９】次に、所定の時期、例えば、装置の組み立
て時、あるいは立ち上げ時等に行われる空間像計測器５
９Ｃを用いたレチクルＲ上の計測マークの投影像の検出
方法、及びこれを用いた結像特性の算出方法について、
倍率を例にとって説明する。

【０１７０】前提として、図１３（Ａ）に示されるよう
に、レチクルＲ上に４個の計測マーク９０_-1〜９０_-4が
形成されているものとする。各々の計測マーク９０
_-n（ｎ＝１〜４）は、図１３（Ｂ）に示されるようにＸ
マークＭｘ、ＹマークＭｙが１組で１個の計測マークを
形成している。ＸマークＭｘ、ＹマークＭｙは、５本の
バーマークから成るラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）の
マークパターンとなっている。

【０１７１】例えば、計測マーク９０_-1を構成するＸマ
ークＭｘの投影像を検出する場合、主制御装置５０で
は、可動レチクルブラインド３０Ｂを駆動して計測マー
ク９０ _-1部分を含む小領域のみが照明されるように、可
動レチクルブラインド３０Ｂの開口部を設定し、投影光
学系ＰＬの光軸ＡＸの直下に受光ガラス８２上の開口５
９ｆの−Ｘ側の反射膜８３が位置するように、ＸＹステ
ージ１４を移動する。この状態で、上記ＸマークＭｘの
投影像の検出が開始される。

【０１７２】この開始位置では、照明光学系１２からの
露光光ＩＬによりＸマークＭｘが照明されると、このＸ
マークＭｘ部分（５本のバーマーク）を透過した露光光
ＩＬによって受光ガラス８２上の開口パターン５９ｆの
−Ｘ側の反射膜８３ａにＸマークＭｘの投影像Ｍｘ’が
結像される。このときの状態が、図１４に示されてい
る。

【０１７３】そして、主制御装置５０では、ウエハステ
ージ駆動部５６を介してＸＹステージ１４を−Ｘ方向に
所定速度で移動させる。これによりＸマークＭｘの投影
像Ｍｘ’の右側から徐々に開口５９ｆに重なるようにな
る。ＸマークＭｘの投影像Ｍｘ’と開口５９ｆの重なり
が増すにつれて、空間像計測器５９Ｃを構成する光セン
サ２に入射する光量が増加していき、ＸマークＭｘの投
影像Ｍｘ’と開口５９ｆとがちょうど重なった時が最大
光量となる。その後、更にＸＹステージ１４が−Ｘ方向
に移動すると、今度は光センサ２に入射する光量が徐々
に減っていき、ＸマークＭｘの投影像Ｍｘ’と開口５９
ｆの重なりがなくなった時に光センサ２に入射する光量
は０となる。

【０１７４】この時の光量の変化が図１５（Ａ）に示さ
れている。主制御装置５０では、この図１５（Ａ）に示
されるような光量信号Ｐの波形（実際には、所定のサン
プリング間隔で取り込まれたディジタルデータである）
を走査方向に対して微分することで図１５（Ｂ）に示さ
れるような微分波形を計算する。この図１５（Ｂ）から
明らかなように、開口５９ｆの走査方向前側のエッジが
Ｘマークの投影像Ｍｘ’を横切っている状態では徐々に
光量が増加する、即ち微分波形がプラス側となる。この
反対に、開口５９ｆの走査方向後側のエッジがＸマーク
Ｍｘの投影像Ｍｘ’を横切っている状態では徐々に光量
が減少する、即ち微分波形がマイナス側となる。

【０１７５】そして、主制御装置５０では図１５（Ｂ）
に示されるような微分波形に基づいてフーリエ変換法な
どの公知の信号処理を施し、ＸマークＭｘが投影された
光学像（空間像）を検出する。

【０１７６】次いで、計測マーク９０_-1を構成するＹマ
ークＭｙが投影された光学像（空間像）の検出が上記と
同様にして行われる。

【０１７７】このようにして、計測マーク９０_-1が投影
された空間像の検出が終了すると、主制御装置５０で
は、可動レチクルブラインド３０Ｂを駆動して計測マー
ク９０ _-2、９０_-3、９０_-4部分を順次照明しながら、計
測マーク９０_-2、９０_-3、９０ _-4が投影された空間像の
検出を上記と同様にして行う。

【０１７８】このような計測シーケンスにより、前述の
如くして計測マーク９０_-1〜９０_-4の投影像が求められ
ると、主制御装置５０ではこの投影像に基づいて計測マ
ーク９０_-1〜９０_-4のＸＹ座標位置の計測値（Ｘ_i、
Ｙ_i）（ｉ＝１〜４）を求め、この計測値に基づいてＸ₄
とＸ₁との差の絶対値ΔＸ₁、Ｘ₃とＸ₂との差の絶対値Δ
Ｘ₂、Ｘ₄とＸ₂の差の絶対値ΔＸ₃、Ｘ₁とＸ₃との差の絶
対値ΔＸ₄、及びＹ₄とＹ ₃との差の絶対値ΔＹ₁、Ｙ₁と
Ｙ₂との差の絶対値ΔＹ₂、Ｙ₄とＹ₂の差の絶対値Δ
Ｙ₃、Ｙ₁とＹ₃との差の絶対値ΔＹ₄をそれぞれ演算し、
これらの差の絶対値ΔＸ_i、ΔＹ_i（ｉ＝１〜４）とそれ
ぞれに対応する差の絶対値の設計値ΔＸ_P1、ΔＸ_P2、Δ
Ｘ_P3、ΔＸ_P4及びΔＹ_P1、ΔＹ_P2、ΔＹ_P3、ΔＹ_P4とを
用いて次式（４）、（５）に基づいてＸ方向、Ｙ方向の
倍率ずれΔＭ_xi、ΔＭ_yiを計算する。

【０１７９】 ΔＭ_xi＝ΔＸ_i／ΔＸ_Pi（ｉ＝１〜４） ……（４）

【０１８０】 ΔＭ_yi＝ΔＹ_i／ΔＹP_i（ｉ＝１〜４） ……（５）

【０１８１】そして、主制御装置５０では上記の倍率変
化ΔＭ_xiを補正するレンズエレメントの駆動量の指令値
を結像特性補正コントローラ７８に与え、結像特性補正
コントローラ７８では上記の倍率変化ΔＭ_xiを補正すべ
く、駆動素子７４ａ、７４ｂ、７４ｃを駆動する。これ
により、倍率変動の計測及び非走査方向の倍率の補正が
終了する。なお、走査方向の倍率変化は、例えば走査露
光時のレチクルステージＲＳＴ、ＸＹステージ１４の少
なくとも一方の走査速度を調整してその速度比を変更す
ることによって容易に補正することができる。

【０１８２】この場合、図１３（Ｂ）に示されるよう
に、各計測マークがＸマークとＹマークとの２方向のマ
ークから構成されているので、上記の如く、Ｘ方向、Ｙ
方向の倍率ずれΔＭ_xi、ΔＭ_yiをそれぞれ計測すること
ができ、これらのデータを別々に用いることにより、倍
率のみでなく、ディストーションの計測も可能である。

【０１８３】以上説明したような検出方法を用いて、レ
チクルＲ上に配置された複数の計測マークの投影像（空
間像）を検出することにより、投影光学系ＰＬの倍率や
ディストーション等の結像特性を求めることができる。

【０１８４】また、上記検出方法では、計測マーク９０
_-nの投影像をダイレクトに検出しているので、倍率やデ
ィストーションを含めた投影光学系ＰＬの光学性能も見
ることが可能である。

【０１８５】また、上記の各計測マークのいずれか１つ
について、Ｚチルトステージ５８をＺ方向に駆動し、所
定範囲内でＺ位置を変化させながら、上記の空間像検出
を行えば、その空間像のコントラスト（微分波形データ
の振幅）に基づいて焦点位置（あるいはフォーカスオフ
セット）や焦点深度の検出をすることができる。また各
Ｚ位置での空間像のＸ方向（又はＹ方向）の位置に基づ
いて、投影光学系ＰＬのテレセントリシティを検出でき
る。また、少なくとも３個の計測マークのそれぞれにつ
いて求めた焦点位置のデータに基づいて、像面傾斜（あ
るいはレベリングオフセット）や他の結像特性（例えば
像面湾曲など）を算出することができる。

【０１８６】なお、上記の空間像計測器による倍率等の
結像特性の検出方法については、例えば、特開平１０−
２０９０３１号公報等に詳細に開示されており、また、
上記の空間像計測器と同様の検出手段によるフォーカス
オフセット及びレベリングオフセットの検出方法につい
ては、例えば特開平９−２８３４２１号に詳細に開示さ
れている。本実施形態においても、これらの公報に開示
された内容をそのまま、あるいは一部変更して用いるこ
とができる。

【０１８７】次に、本実施形態の露光装置１０において
所定枚数（Ｎ枚）のウエハＷ上にレチクルパターンの露
光を行う場合の露光シーケンスについて主制御装置５０
の制御動作を中心として説明する。

【０１８８】まず、前提条件について説明する。 オペレータによりコンソール等の入出力装置６２
（図１参照）から入力されたショット配列、ショットサ
イズ、各ショットの露光順序その他の必要なデータに基
づいて、予めショットマップデータ（各ショット領域の
露光順序と走査方向とを定めたデータ）が作成され、メ
モリ５１（図１参照）内に格納されているものとする。 また、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳは、Ｚ
チルトステージ５８上で像面（即ち、ウエハの表面）と
同じ高さに設置された基準照度計９０の出力に対して予
め前述した如くして較正（キャリブレーション）されて
いる。その基準照度計のデータ処理単位は（ｍＪ／（ｃ
ｍ²・pulse)）なる物理量であり、インテグレータセンサ
４６の較正とは、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳ
（digit/pulse)を、像面上の露光量（ｍＪ／（ｃｍ²・pu
lse)）に変換するための変換係数Ｋ１（或いは変換関
数）を得ることである。この変換係数Ｋ１を用いると、
インテグレータセンサ４６の出力ＤＳより間接的に像面
上に与えられている露光量（エネルギ）を計測できるこ
とになる。 また、上記キャリブレーションが完了したインテグ
レータセンサ４６の出力ＤＳに対して、ビームモニタ１
６ｃの出力ＥＳもキャリブレーションされ、両者の相関
係数Ｋ２も予め求められ、メモリ５１内に格納されてい
る。 さらに、上記キャリブレーションが完了したインテ
グレータセンサ４６の出力に対して反射光モニタ４７の
出力がキャリブレーションされ、インテグレータセンサ
４６の出力と反射光モニタ４７の出力との相関係数Ｋ３
が予め求められてメモリ５１内に格納されているものと
する。

【０１８９】まず、オペレータによりコンソール等の入
出力装置６２（図１参照）から照明条件（投影光学系の
開口数Ｎ．Ａ．、２次光源の形状（開口絞り２４の種
類）、コヒーレンスファクタσやレチクルパターンの種
類（コンタクトホール、ラインアンドスペース等）、レ
チクルの種類（位相差レチクル、ハーフトーンレチクル
等）、及び最小線幅又は露光量許容誤差など）を含む露
光条件が入力され、この入力に応じて、主制御装置５０
が、投影光学系ＰＬの不図示の開口絞りの設定、照明系
開口絞り板２４の開口の選択設定、エネルギ粗調器２０
の減光フィルタの選択、レジスト感度に応じた目標積算
露光量の設定等を行う。

【０１９０】次に、主制御装置５０では、不図示のレチ
クルローダを用いて露光対象のレチクルＲをレチクルス
テージＲＳＴ上にロードする。

【０１９１】次いで、前述した如く、レチクルアライメ
ント系１００を用いてレチクルアライメントを行うとと
もに、ベースライン計測を行う。

【０１９２】次に、主制御装置５０では、光学系の透過
率測定を次のようにして行う。すなわち、ムラセンサ５
９Ｂが投影光学系ＰＬの直下に位置するように、ＸＹス
テージ１４をウエハステージ駆動部５６を介して駆動
し、光源１６にトリガパルスを与えて光源１６を発振
（発光）させ、このときのインテグレータセンサ４６の
出力と、ムラセンサ５９Ｂの出力との比を１００倍し且
つ所定の係数（Ｋ４とする）を乗じることによって透過
率を求める。このとき、ウエハステージ１４をステッピ
ングさせながら露光領域４２Ｗ内の複数点にそれぞれム
ラセンサ５９Ｂを位置決めし、その複数点でそれぞれ算
出される透過率の平均値を用いるようにしても良い。ま
た、この計測動作によって透過率だけでなく、露光領域
４２Ｗ内での照度分布を求めることができる。なお、前
述の複数点にそれぞれムラセンサ５９Ｂを位置決めし、
かつこれとは逆の順序でムラセンサ５９Ｂをその複数点
に再度位置決めし、各点で計測される２つの照度の平均
値から照度分布を決定するようにしても良い。この場
合、往路と復路とで逆経路とする、即ち計測順序を逆に
しているため、露光光ＩＬの照射によってムラセンサ５
９Ｂに蓄積される熱エネルギに起因して生じるムラセン
サ５９Ｂの出力のドリフト（特に線形成分）をキャンセ
ルすることができる。さらに、ムラセンサ５９Ｂによる
一連の計測動作中に、ビームスプリッタ２６とムラセン
サ５９Ｂとの間に配置される光学系（投影光学系ＰＬな
どを含む）の透過率が変動しても、往復動作によって透
過率変動の影響を低減することができ、特に線形成分を
補正して照度分布の計測精度を向上させることが可能と
なる。

【０１９３】次に、主制御装置５０では、不図示のウエ
ハ搬送系にウエハＷの交換を指示する。これにより、ウ
エハ搬送系及びＸＹステージ１４上の不図示のウエハ受
け渡し機構によってウエハ交換（ステージ上にウエハが
無い場合は、単なるウエハロード）が行われ、次いでい
わゆるサーチアライメント及びファインアライメント
（ＥＧＡ等）の一連のアライメント工程の処理を行う。
これらのウエハ交換、ウエハアライメントは、公知の露
光装置と同様に行われるので、ここではこれ以上の詳細
な説明は省略する。

【０１９４】次に、上記のアライメント結果及びショッ
トマップデータに基づいて、ウエハＷ上の各ショット領
域の露光のための走査開始位置にウエハＷを移動させる
動作と、前述した走査露光動作とを繰り返し行って、ス
テップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の複数のシ
ョット領域にレチクルパターンを転写する。この走査露
光中に、主制御装置５０では、露光条件及びレジスト感
度に応じて決定された目標積算露光量をウエハＷに与え
るため、インテグレータセンサ４６の出力をモニタしつ
つ制御情報ＴＳを光源１６に供給することによって、光
源１６の発振周波数（発光タイミング）、及び発光パワ
ー等を制御したり、あるいは、エネルギ粗調器２０をモ
ータ３８を介して制御する等によりレチクルＲに照射さ
れる光量、すなわち露光量の調整を行う。また、この際
に、上で測定された透過率と露光量制御目標値とに基づ
いて露光量制御が行われる。さらに、先に計測した照度
分布に基づいて積算露光量分布をほぼ均一にする。例え
ば、特開昭５９−２２６３１７号公報等に開示されるよ
うに、フライアイレンズ２２の入射面側に配置される振
動ミラーによって、フライアイレンズ２２に入射する照
明光の入射角をパルス毎に変化させれば良い。これによ
り、露光領域４２Ｗ内での照度分布がパルス毎に変化す
ることになり、ショット領域内の積算露光量分布がほぼ
均一になる。

【０１９５】なお、主制御装置５０による露光量の制御
方法、特にパルス数の制御については、例えば特開平６
−１３２１９１号公報等に開示され、パルスエネルギ及
びパルス発振周波数及び走査速度を含めた総合的な露光
量制御については、例えば特開平１０−２７０３４５号
公報等に詳細に開示されており、いずれも公知であるか
らここではこれ以上の説明は省略するが、本実施形態の
露光装置１０においても上記各公報の開示内容をそのま
ま、あるいは一部変更して用いることができる。

【０１９６】また、主制御装置５０では、照明系開口絞
り板２４を駆動装置４０を介して制御し、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。

【０１９７】１枚目のウエハＷに対する露光が終了する
と、主制御装置５０では、不図示のウエハ搬送系にウエ
ハＷの交換を指示する。これにより、ウエハ搬送系及び
ＸＹステージ１４上の不図示のウエハ受け渡し機構によ
ってウエハ交換が行われ、以後上記と同様にしてその交
換後のウエハに対してサーチアライメント、ファインア
ライメントを行う。また、この場合、１枚目のウエハＷ
に対する露光開始からの投影光学系ＰＬの結像特性（フ
ォーカスの変動を含む）の照射変動が、インテグレータ
センサ４６及び反射光モニタ４７の計測値に基づいて求
められ、この照射変動を補正するような指令値を結像特
性補正コントローラ７８に与えるとともに受光光学系６
０ｂにオフセットを与える。

【０１９８】そして、上記と同様に、このウエハＷ上の
複数のショット領域にステップ・アンド・スキャン方式
でレチクルパターンを転写する。

【０１９９】このようにして、予め透過率測定間隔とし
て定めた所定枚数（Ｍ枚とする）のウエハＷに対する露
光が終了すると、前述と同様にして光学系の透過率測定
を行い、その測定結果をメモリ５１に記憶、すなわち透
過率の測定値を更新する。

【０２００】その後、上記と同様に、ウエハをＭ枚露光
する度毎に、光学系の透過率測定を繰り返し行いつつ、
Ｎ枚目のウエハＷに対する露光が終了すると、一連の露
光処理を終了する。なお、透過率測定間では直前に計測
した透過率を固定値として用いても良いし、あるいは透
過率の変化量を計算にて逐次更新してその計算値を用い
るようにしても良い。これは透過率の測定間隔などに応
じて決定すれば良い。

【０２０１】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、インテグレータセンサ４６、照射量モニタ
５９Ａ及び主制御装置５０によって透過率測定装置が構
成されている。また、本実施形態では、レンズエレメン
ト７０ａを駆動する圧電素子７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、
結像特性補正コントローラ７８及び主制御装置５０によ
て結像特性調整装置が構成されている。また、本実施形
態では、主制御装置５０が、露光コントローラ（露光量
制御系）及びステージコントローラ（ステージ制御系）
の役目をも有している。これらのコントローラを主制御
装置５０とは別に設けても良いことは勿論である。

【０２０２】本実施形態の露光装置１０では、光源１６
の筐体内のビームモニタ１６ｃとして、前述したような
ＧａＮ系半導体受光素子１７を有する光センサ２を用い
ていることから、受光素子１７ではキャリア層がその表
面に存在せす、高精度、高感度にレーザ共振器１６ａか
ら発振されるパルス紫外光（ＡｒＦエキシマレーザ光）
ＬＢの強度（パワー）を安定性良く検出することができ
る。従って、そのビームモニタ１６ｃの感度不良による
計測再現性の悪化や経時的な劣化が抑制され、ビームモ
ニタ１６ｃの不要な出力変動が少なくなるので、これに
起因するエネルギコントローラ１６ｄ等によるエネルギ
制御誤差（露光量制御誤差）の発生を抑制することがで
きる。この場合、ビームモニタ１６ｃを頻繁に交換する
必要もない。勿論、パルス紫外光ＬＢの中心波長及びス
ペクトル半値幅を検出してそれぞれ所定の許容範囲内に
維持するようにしても良い。

【０２０３】また、本実施形態の露光装置１０のような
レーザ光源（パルス光源）を有する走査型露光装置で
は、ウエハＷの走査速度（スキャン速度）をＶ_W、ウエ
ハＷ上のスリット状の露光領域４２Ｗの走査方向の幅
（スリット幅）をＤ、レーザ光源の発振周波数をＦとす
ると、パルス発光間にウエハＷが移動する間隔はＶ_W／
Ｆであるため、ウエハ上の１点当たりに照射すべきパル
ス露光光ＩＬのパルス数（露光パルス数）Ｎは次式で表
される。

【０２０４】Ｎ＝Ｄ／（Ｖ_W／Ｆ） …（６）

【０２０５】一方、上記の露光パルス数Ｎは、必要な露
光量制御再現精度を得るために、光源１６のパルスエネ
ルギの既知のばらつきＥｐσに基づいて定められたウエ
ハＷ上の各点に対し照射すべき露光光ＩＬの最小のパル
ス数Ｎ_min以上でなければならない。

【０２０６】上式より、露光パルス数Ｎと走査速度Ｖ_W
とは、反比例するので、スリット幅Ｄと発振周波数Ｆが
一定であるとして、露光パルス数Ｎ、従って、最小露光
パルス数（最小パルス発振数）Ｎ_minが小さければ小さ
い程、走査速度を向上させることができる。

【０２０７】本実施形態では、ビームモニタ１６ｃによ
り高精度、高感度にレーザ共振器１６ａから発振される
パルス紫外光ＬＢの強度（パワー）を安定性良く検出す
ることができる結果、パルス毎のエネルギバラツキＥｐ
σが小さくなり、露光時に許容される照射エネルギ誤差
Ｅσを達成する（必要な露光量制御再現精度を得る）の
に必要な最小露光パルス数Ｎ_minを小さくすることがで
き、これにより走査速度（スキャン速度）の向上による
スループットの向上が可能である。

【０２０８】また、上記の光センサ２を有するインテグ
レータセンサ４６により高精度、高感度、かつ安定性に
優れた露光光ＩＬの光強度検出が可能となり、該インテ
グレータセンサ４６の感度不良による計測再現性の悪化
や経時的な劣化が抑制されるので、これに起因するイン
テグレータセンサ４６による計測誤差の発生を抑制して
長期間に渡る高精度な像面照度の推定が可能になる。ま
た、このインテグレータセンサ４６の出力は、光源１６
のパワー変動に起因する他のセンサの計測値の変動を防
止するための規格化に用いられるので、それらのセンサ
の計測誤差の発生も抑制される。

【０２０９】また、インテグレータセンサ４６の出力は
その他のセンサの基準となるので、例えば基準照度計９
０を用いて較正した後の他の露光装置（他号機）との間
の露光量マッチング精度をも長期間に渡って良好に保つ
ことができ、前記較正のためのメンテナンス間隔を長く
できることから、ＭＴＢＦ（mean time between failur
es）あるいはＭＴＴＲ（mean time to repair）の向上
にも寄与する。

【０２１０】上記の如く、主制御装置５０では、インテ
グレータセンサ４６の出力に基づいて像面照度を推定
し、ウエハＷ上の積算露光量が目標露光量となるように
露光量の制御を行うので、インテグレータセンサ４６に
より高精度、高感度、かつ安定して露光光ＩＬの光強度
検出が可能となる結果、露光量制御精度の向上、ひいて
はウエハＷ上に形成されるパターン線幅精度の向上が可
能になる。

【０２１１】また、本実施形態では、主制御装置５０
が、ムラセンサ５９Ｂを用いて所定のインターバルで光
学系の透過率を計測し、その計測された透過率の変動を
も考慮して露光量の制御を行うことから、より一層高精
度な露光量制御、ひいてはより高精度な露光が可能にな
る。また、透過率の測定に用いられるムラセンサ５９Ｂ
を構成する受光素子としてＧａＮ系半導体受光素子１７
を用いていることから、長い時間露光動作を続けても、
ムラセンサ５９Ｂにより、投影光学系ＰＬを通過する露
光光ＩＬの像面上での光強度を正確に計測することがで
きる結果、光学系の透過率を高精度、高感度、かつ安定
して計測することができる。

【０２１２】また、本実施形態では、照明フィールド
（露光領域４２Ｗ）全面に照射される露光光ＩＬを１度
で受光可能な面積の開口５９ｄを有する照射量モニタ５
９ＡとしてＧａＮ系半導体受光素子１７を有する光セン
サ２を用い、その光センサの計測値に基づいて投影光学
系ＰＬの結像特性の照射変動分を求めてそれに応じて結
像特性を補正することから良好な結像状態を維持するこ
とが可能となる。勿論、照射量モニタ５９Ａの計測値に
基づいてレチクルＲの照射変動分を求めて、更にこれを
考慮して投影光学系の結像特性を補正しても良い。ま
た、照明条件が変更された場合にも、照射量モニタ５９
Ａにより、投影光学系ＰＬを通過する露光光ＩＬの像面
上での光強度を正確に計測することができるので、それ
に応じて結像特性の照射変動計算の基礎データを補正す
ることも可能である。

【０２１３】また、本実施形態では、照射量センサ５９
（具体的には、像面の照度を計測する照射量モニタ５９
Ａ、透過率測定に用いられるムラセンサ５９Ａ、空間像
計測器５９Ｃ）の計測値に基づいて、結像特性調整装置
（７４ａ〜７４ｃ、７８、５０）により、前記投影光学
系ＰＬの結像特性が自動的に調整されるので、結像特性
の調整作業を一部又は全部自動化することができる。

【０２１４】また、本実施形態では、結像特性調整装置
は、反射光モニタ４７の出力を更に考慮して投影光学系
ＰＬの結像特性（主として照射変動）を調整する。すな
わち、露光中のインテグレータセンサ４６の出力と反射
光モニタ４７の出力とに基づいてウエハＷの反射率を前
述のようにして算出し、この算出結果を考慮して投影光
学系ＰＬの照射変動量を求め、これを結像特性調整装置
により補正することから、投影光学系ＰＬの照射変動に
起因する結像特性を一層正確に補正することができる。
さらに、反射光モニタ４７を構成する受光素子としてＧ
ａＮ系半導体受光素子１７を用いていることから、長い
時間露光動作を続けても、反射光モニタ４７により、レ
チクルＲからの反射光及びウエハＷ側から投影光学系Ｐ
Ｌを通過して戻ってくる露光光ＩＬの強度、ひいてはウ
エハＷの反射率を正確に計測することができ、これによ
り結像特性調整装置による、上記の投影光学系の照射変
動に起因する結像特性をより一層正確に補正することが
可能になる。

【０２１５】また、Ｚチルトステージ５８上に着脱可能
に装備され、複数の露光装置間の基板上の露光量のキャ
リブレーションを行うための基準照度計９０として、Ｇ
ａＮ系半導体受光素子１７を有する光センサが用いられ
ていることから、号機間の基板上の露光量のマッチング
（照度マッチング）のための較正（キャリブレーショ
ン）を精度良く行なうことができる。また、Ｚチルトス
テージ５８の２次元移動により所定の照明フィールド内
における露光光ＩＬの照射量の面内照度ムラを計測可能
な照度ムラセンサ５９Ｂとして、ＧａＮ系半導体受光素
子１７を有する光センサが用いられていることから、投
影光学系ＰＬを含む光学系を経由した照明のムラを基板
面（像面）上で正確に計測することができ、その値に基
づいて精度良く照明ムラを調整したり、積算露光量分布
を均一にすることができ、これによりウエハＷ上に転写
形成されるパターン線幅精度を向上させることが可能に
なる。

【０２１６】また、本実施形態では、レチクルＲ上に形
成された計測パターンの像とＺチルトステージ５８上に
設けられた受光面の開口５９ｆとを相対走査し、開口５
９ｆを透過した露光光ＩＬを光センサによって受光する
空間像計測器５９Ｃとして、ＧａＮ系半導体受光素子１
７を有する光センサ２が用いられていることから、この
空間像計測器５９Ｃによって、レチクルＲ又は投影光学
系ＰＬの結像面とウエハＷとの位置関係を決定するため
の情報を高精度に検出することができる。例えば上記の
相対走査をレチクル上の複数の計測パターンについてＸ
Ｙ２次元面内で行うと、光センサ２の出力に基づいて各
計測パターンの空間像が計測され、この空間像の計測結
果から投影光学系ＰＬの倍率やディストーション等のＸ
Ｙ面内方向の結像特性（レチクルＲとウエハＷのＸＹ面
内の位置関係（重ね合せオフセット）を決定する基準と
なる情報の一種）を高精度に検出することができる。ま
た、例えば、上記の相対走査中にＸＹ面に直交するＺ方
向についてＺチルトステージ５８の位置を変化させる
か、Ｚチルトステージ５８のＺ位置を変化させながら上
記の相対走査を繰り返し行うことにより、例えば光セン
サ２の出力の微分信号のコントラストの変化に基づいて
レチクルとウエハとのＺ方向の位置関係を決定する基準
となる情報であるフォーカスオフセット、投影光学系の
焦点位置やテレセントリシティ、あるいは焦点深度等を
高精度に検出することができる。更に、上記のフォーカ
スオフセットの検出をレチクル上の少なくとも異なる３
箇所の計測マークについて行うことにより、レチクルと
ウエハとのθｘ、θｙ方向の相対位置関係を決定する基
準となるレベリングオフセット（投影光学系の結像面の
形状又は像面湾曲）を高精度に検出することができる。
従って、上記の検出結果に応じて投影光学系ＰＬの倍率
等を調整したり、フォーカスオフセット、レベリングオ
フセットに基づいてフォーカスレベリング制御を行なう
ことにより、レチクルＲとウエハＷの重ね合せ精度（オ
ーバーレイ精度）、線幅制御精度を向上させることが可
能になる。

【０２１７】また、基準マーク板ＦＭ上に形成された複
数の基準マーク（マークパターン）とこれらにそれぞれ
対応してレチクルに形成されたレチクルマーク（マーク
パターン）との投影像との相対位置を検出するレチクル
アライメント系１００を構成する２次元撮像素子として
マトリクス状に配置された前記ＧａＮ系半導体受光素子
１７が用いられていることから、該２次元撮像素子によ
り上記各マークの投影像を所定の２次元像としてそれぞ
れ高精度に検出することができる。この場合、投影像同
士の面内の位置ずれにより重ね合わせオフセットを精度
良く求めることができるので、オーバーレイ精度を向上
させることができる。また、この場合、前記投影像の検
出信号のコントラストに基づいてフォーカスオフセット
及びレベリングオフセットを求めることが可能であり、
これに基づいてフォーカスレベリング制御を行なうこと
により、線幅制御精度の向上も可能である。

【０２１８】さらに、本実施形態の露光装置１０では、
波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光、あるいは波
長２４８ｎｍ以下のＫｒＦエキシマレーザ光等が露光光
ＩＬとして用いられるが、かかる波長帯域の紫外線を長
期間に渡って安定して検出することができなかった従来
のＳｉ系結晶を用いたＰＤ（フォトダイオード）と異な
り、上記各光センサを構成するＧａＮ系半導体受光素子
１７により、高精度、高感度、かつ安定性良く、上記の
露光光ＩＬを検出することが可能となる。従って、本実
施形態では、短波長のエネルギビームを用いて露光を行
うことにより、投影光学系ＰＬの解像力の向上により、
高精度な露光が可能となる。

【０２１９】以上を纏めると、本実施形態では、ビーム
モニタ１６ｃ、インテグレータセンサ４６、反射光モニ
タ４７、照射量センサ５９（照射量モニタ５９Ａ、ムラ
センサ５９Ｂ、空間像計測器５９Ｃ）、レチクルアライ
メント系内撮像素子１０４Ｒ、１０４Ｌ等の各光センサ
を構成する受光素子としてＧａＮ系半導体受光素子１７
をもちいたことから、各光センサを長期間交換すること
なく、トータルオーバーレイ精度向上、線幅制御精度向
上、装置安定性向上、装置間マッチング精度向上、スル
ープット向上に対しての効果がある。

【０２２０】但し、上記の光センサの全てに必ずしも上
記ＧａＮ系半導体受光素子１７あるいはこれと同様の受
光素子を用いる必要はなく、その内の任意の光センサの
みに用いても良い。例えば、輝度の高いセンサ部や、キ
ャリブレーションに用いるセンサ部を中心に上記ＧａＮ
系半導体受光素子１７あるいはこれと同様の受光素子を
用い、その他の部分は従来のＳｉ系半導体受光素子を用
いることとしても良い。かかる場合には、コストの低減
が可能である。

【０２２１】なお、本実施形態では、各光センサにＧａ
Ｎ系半導体受光素子を用いることとしているが、同光セ
ンサの表面に照明光束との化学反応により直接付着する
不純物はセンサ感度を劣化させる要因にもなるので、実
施に当たっては、石英若しくはホタル石で光路を囲んだ
カバーを脱着可能としたり、同カバー内を窒素、ヘリウ
ム、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスでパージした
り、該不活性ガスを流通させる（フローさせる）手段を
設けたり、更には、いわゆる光洗浄によりセンサ表面を
洗浄する技術等を併用させることが重要である。

【０２２２】また、上記実施形態中では特に説明をしな
かったが、本実施形態のように、２４８ｎｍ以下の露光
波長により露光を行う装置の場合には、光束通過部分に
はケミカルフィルタを通過したクリーンエアーや、ドラ
イエアー、Ｎ₂ガス、若しくはヘリウム、アルゴン、ク
リプトン等の不活性ガスを充填させあるいはフローさせ
たり、該光束通過部分を真空にする等の処置が必要とな
る。

【０２２３】また、前述したＧａＮ系半導体受光素子１
７を有する光センサからのアウトガスはその他の光学部
材に曇りを生じさせる原因になる可能性もあるため、該
センサの階層構造としては脱ガスを防止した接着剤や、
光学的コンタクト、更には陰圧として外部に発生ガスを
出さない等の空調機構を設けることが望ましい。

【０２２４】なお、上記実施形態では、レチクルＲ上の
計測マークの投影像（空間像）の計測をＺチルトステー
ジ上の空間像計測器を用いて行う場合について説明した
が、これに代えて、Ｚチルトステージ上に着脱自在の照
射量センサの一種である波面収差計測器を設け、この波
面収差計測器により、投影光学系の結像特性を計測する
ようにしても良い。

【０２２５】図１６には、Ｚチルトステージ上の所定位
置に設置された波面収差計測器１２０の一例が断面図に
て示されている。この波面収差計測器１２０は、前述し
た基準照度計９０のセンサヘッド部９０Ａが設置される
場所の近傍のＺチルトステージ５８上に着脱自在に装備
される。この波面収差計測器１２０は、上面が開口した
ケース１２２と、このケース１２２の底板１２２ａに固
定された前述した図９の撮像素子１０４Ｒと同様の撮像
素子１２４と、ケース１２２の上部開口端を閉塞する受
光ガラス１２６とを備えている。受光ガラス１２６の上
面にはクロム層等によって遮光膜１２８が形成され、こ
の遮光膜の一部に所定の開口１３０ａと、ピンホール状
の開口１３０ｂとがそれぞれ形成されている。また、開
口１３０ａのほぼ真下には、折り曲げミラー１３２が４
５°に斜設されており、前記開口１３０ｂのほぼ真下に
は、ハーフミラー１３４が折り曲げミラーと平行に配置
されている。また、撮像素子１２４は、ケーブル１３６
を介して不図示の本体データ処理部に接続され、この本
体データ処理部は、露光装置１０の制御系に対してオン
ライン化されており、計測データ等の通信が可能な構成
となっている。

【０２２６】この波面収差計測器１２０によると、投影
光学系ＰＬから射出され開口１３０ａに向かって進む一
方の光束（平面波）ＬＬ１は開口１３０ａ及び受光ガラ
ス１２６を透過し、折り曲げミラー１３２、ハーフミラ
ー１３４で順次反射されて撮像素子１２４に向かう。一
方、投影光学系ＰＬから射出され開口１３０ｂに向かっ
て進む他方の光束はＬＬ２は、開口１３０ｂを通過する
ことにより平面波から球面波に変換されて受光ガラス１
２６を介してハーフミラー１３４に進み、前記光束ＬＬ
１と同軸に合成されて撮像素子１２４に向かう。このた
め、撮像素子１２４の受光面には、平面波と球面波の干
渉による干渉縞が結像し、この干渉縞の画像信号が、ケ
ーブル１３６を介して不図示のデータ処理部に送られ、
そこで、投影光学系の波面収差が求められる。そして、
この求めた波面収差の計測データがデータ処理部から露
光装置１０の制御系、すなわち主制御装置５０に送られ
る。主制御装置５０では、この波面収差の計測データに
基づき、投影光学系ＰＬの結像特性を結像特性補正コン
トローラ７８を介して補正する。

【０２２７】このように、波面収差計測器１２０を用い
れば、干渉縞の画像を検出するという手法が採用されて
いるので、前述した空間像計測器５９Ｃで正確な結像特
性の検出が困難な場合であっても、高精度に投影光学系
の波面収差を計測することが可能となり、例えば装置の
組み立て時、搬送後の立上げ時、停電等の緊急時の復帰
作業時等において精度良く投影光学系の結像特性の調整
作業を行うことが可能になる。なお、かかる場合の結像
特性の調整作業は、完全に人手によって行っても良い
が、本実施形態では上記の如く、主制御装置５０により
結像特性補正コントローラ７８を介して自動的に行うの
で、その分作業者の負担が軽減される。

【０２２８】上記実施形態の露光装置は、本願の特許請
求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステ
ムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保
つように、組み立てることで製造される。これら各種精
度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光
学系については光学的精度を達成するための調整、各種
機械系については機械的精度を達成するための調整、各
種電気系については電気的精度を達成するための調整が
行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て
工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回
路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この
各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前
に、各サブシステム個々の組み立て工程があることは言
うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立
て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体
としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造
は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルーム
で行うことが望ましい。

【０２２９】また、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、本発明の適用範囲がこれ
に限定されることはなく、静止露光型、例えばステップ
・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパなど）に
も好適に適用できるものである。更にはステップ・アン
ド・スティッチ方式の露光装置、ミラープロジェクショ
ン・アライナーなどにも適用できる。

【０２３０】なお、上記各実施形態において、前述の上
記各実施形態では本発明が露光用照明光ＩＬとして、Ａ
ｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキ
シマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、あるいはＦ₂エキシ
マレーザ光（波長１５７ｎｍ）等のエキシマレーザ光を
用いる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、波長１４６ｎｍのＫｒ₂レーザ光、波長
１２６ｎｍのＡｒ₂レーザ光等の真空紫外光を用いる露
光装置にも本発明は好適に適用できる。

【０２３１】また、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ト
リビウムの両方）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。

【０２３２】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１８
９〜１９９ｎｍ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１．５４４〜１．５５３μ
ｍ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エキシマレーザ光とほ
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−ザ光
とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。

【０２３３】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
ーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場
合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム
・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。

【０２３４】なお、上記実施形態で示した投影光学系
や、照明光学系はほんの一例であって、本発明がこれに
限定されないことは勿論である。例えば、投影光学系と
して屈折光学系に限らず、反射光学素子のみからなる反
射系、又は反射光学素子と屈折光学素子とを有する反射
屈折系（カタッディオプトリック系）を採用しても良
い。波長２００ｎｍ程度以下の真空紫外光（ＶＵＶ光）
を用いる露光装置では、投影光学系として反射屈折系を
用いることも考えられる。この反射屈折型の投影光学系
としては、例えば特開平８―１７１０５４号公報及び特
開平１０−２０１９５号公報などに開示される、反射光
学素子としてビームスプリッタと凹面鏡とを有する反射
屈折系、又は特開平８−３３４６９５号公報及び特開平
１０−３０３９号公報などに開示される、反射光学素子
としてビームスプリッタを用いずに凹面鏡などを有する
反射屈折系を用いることができる。

【０２３５】この他、米国特許第５，４８８，２２９
号、及び特開平１０−１０４５１３号公報に開示され
る、複数の屈折光学素子と２枚のミラー（凹面鏡である
主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射面と反対側に反
射面が形成される裏面鏡である副鏡）とを同一軸上に配
置し、その複数の屈折光学素子によって形成されるレチ
クルパターンの中間像を、主鏡と副鏡とによってウエハ
上に再結像させる反射屈折系を用いても良い。この反射
屈折系では、複数の屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡と
が配置され、照明光が主鏡の一部を通って副鏡、主鏡の
順に反射され、さらに副鏡の一部を通ってウエハ上に達
することになる。

【０２３６】勿論、半導体素子の製造に用いられる露光
装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイ
の製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレー
ト上に転写する露光装置、薄膜磁気へッドの製造に用い
られる、デバイスパターンをセラミックウエハ上に転写
する露光装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用
いられる露光装置などにも本発明を適用することができ
る。

【０２３７】《デバイス製造方法》

【０２３８】次に、上述した露光装置及び露光方法をリ
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。

【０２３９】図１７には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示され
ている。図１７に示されるように、まず、ステップ２０
１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設
計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、そ
の機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続
き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一
方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

【０２４０】次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立ステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立を行う。このステップ２０５には、ダ
イシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング
工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０２４１】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性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。

【０２４２】図１８には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図１８において、ステップ２１１（酸化ステップ）
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２
（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２
１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオ
ンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４
それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成し
ており、各段階において必要な処理に応じて選択されて
実行される。

【０２４３】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２
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステッ
プ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露
光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンを
ウエハに転写する。次に、ステップ２１７（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２
１８（エッチングステップ）において、レジストが残存
している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより
取り去る。そして、ステップ２１９（レジスト除去ステ
ップ）において、エッチングが済んで不要となったレジ
ストを取り除く。

【０２４４】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。

【０２４５】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において、
波長３００ｎｍ以下のエネルギビームを用いて上記実施
形態の露光装置により露光が行われ、その際、前記Ｇａ
Ｎ系結晶からなる光検出部を有するセンサを用いて計測
された情報に基づいて、基板上に所定の解像度及び焦点
深度でマスクパターンの像が形成される。そして、その
マスクパターンの像が形成された基板が現像工程により
その層の剥離が行われ、段差構造が形成される。次に、
その同段差構造を有する基板にエッチング工程、蒸着工
程、イオン注入工程等の各工程の処理が階層的に実施さ
れ、所定の回路デバイスが形成される。従って、解像度
が０．２５μｍ〜０．０５μｍまでの線幅を露光して形
成される回路デバイスを高い歩留まりで製造することが
可能となる。

【０２４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
装置及び露光方法によれば、光センサを頻繁に交換する
ことなく、露光精度を長期間に渡って高精度に維持する
ことができるという効果がある。

【０２４７】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、より集積度の高いマイクロデバイスの生産性を向
上す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】一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の光源の内部を主制御装置とともに示すブ
ロック図である。

【図３】ＧａＮ系半導体受光素子１７の構成の一例を概
略的に示す図である。

【図４】図３の半導体受光素子を含む光センサの構成の
一例を示す図である。

【図５】Ｚチルトステージを示す概略平面図である。

【図６】図６（Ａ）は空間像計測器を含む図１のＺチル
トステージ近傍部分を一部破断して示す拡大図、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）の反射膜部分を拡大して示す平面図
である。

【図７】図７は、図１のコンデンサレンズ、レチクル、
投影光学系、Ｚチルトステージ及びＸＹステージ等を＋
Ｙ方向に見た概略側面図である。

【図８】図７中の基準マーク板ＦＭ、及びレチクルＲの
投影像ＲＰの一部を重ねた状態を示す拡大平面図であ
る。

【図９】撮像素子１０４Ｒの構成の一例を示す図であ
る。

【図１０】Ｚチルトステージ上の所定の位置に設置され
た基準照度計のセンサヘッド部を示す概略平面図であ
る。

【図１１】投影光学系の中心に基準照度計のセンサヘッ
ド部の中心位置が位置決めされた状態を示す図である。

【図１２】基準照度計とインテグレータセンサとによる
照度の同時計測の様子を示す概念図である。

【図１３】図１３（Ａ）は計測マークが形成されたレチ
クルの一例を示す平面図、図１３（Ｂ）は、計測マーク
の具体的構成を示す図である。

【図１４】計測マーク投影像の光電検出方法を説明する
ための図である。

【図１５】図１５（Ａ）はＸマークの投影像を光電検出
した結果得られた光量信号の波形を示す線図、図１５
（Ｂ）はその微分波形を示す線図である。

【図１６】Ｚチルトステージ上の所定位置に設置された
波面収差計測器を断面して示す図である。

【図１７】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を
説明するためのフローチャートである。

【図１８】図１７のステップ２０４における処理を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０…露光装置、１６…光源（光源装置）、１６ｃ…ビ
ームモニタ（第１の光センサ）、４６…インテグレータ
センサ（第２の光センサ、透過率測定装置の一部）、４
７…反射光モニタ（第３の光センサ）、５０…主制御装
置（露光量制御装置、演算装置、結像特性調整装置の一
部、透過率測定装置の一部）、５８…Ｚチルトステージ
（基板ステージ）、５９Ａ…照射量モニタ（第５の光セ
ンサ）、５９Ｂ…ムラセンサ（第４の光センサ、透過率
測定装置の一部、第５の光センサ）、５９Ｃ…空間像計
測器（第５の光センサ、第６の光センサ）、５９ｆ…開
口パターン（開口部）、７４ａ〜７４ｃ…駆動素子（結
像特性調整装置の一部）、７８…結像特性補正コントロ
ーラ（結像特性調整装置の一部）、８３…反射膜（受光
面）、９０…基準照度計（第５の光センサ）、１００…
マスクアライメント系（アライメント系）、１０４Ｒ、
１０４Ｌ…撮像素子（第７の光センサ）、ＬＢ…レーザ
ビーム（エネルギビーム）、Ｒ…レチクル（マスク）、
Ｗ…ウエハ（基板）、Ｓ３…光感応層（光感応部）、Ｌ
２…フォトルミネセンス光、Ｓ２…Ｐ型結晶層（光検出
部）、Ｑ１…電極、Ｑ２…電極、ＩＬ…露光光（エネル
ギビーム）、ＰＬ…投影光学系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡川 広明 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 湖東 雅弘 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 大内 洋一郎 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 平松 和政 三重県四日市市芝田１丁目４番22号 (72)発明者 西 健爾 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 濱村 寛 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 清水 澄人 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB05 CC11 5F046 BA05 CA04 CA08 CB05 CB08 CB12 CB13 CB20 CB23 CB25 CC01 CC02 CC03 CC05 CC08 CC10 CC16 DA01 DA02 DA05 DA07 DA13 DA14 DB01 DB05 DB11 DB12 DC01 DC02 DC12 EA02 EB02 EB03 ED01 ED03 FA10 FA14 FB09 FC04 FC05

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エネルギビームによりマスクを照明し、
   該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光
   装置であって、 前記エネルギビームを出力する光源と；前記光源の筐体
   の内部に設けられ、前記エネルギビームを受けてフォト
   ルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部で発生
   したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係るキャ
   リアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前記
   光検出部から光電流を外部に取り出すための複数の電極
   とを有する第１の光センサを備える露光装置。
2. 【請求項２】 エネルギビームによりマスクを照明し、
   該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光
   装置であって、 前記エネルギビームを出力する光源と；前記光源と前記
   基板面との間に設けられ、前記エネルギビームを受けて
   フォトルミネセンス光を発する光感応部と、該光感応部
   で発生したフォトルミネセンス光を受光して光電流に係
   るキャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部
   と、前記光検出部から光電流を外部に取り出すための複
   数の電極とを有する第２の光センサとを備える露光装
   置。
3. 【請求項３】 前記第２の光センサは、像面の照度の推
   定に用いられるインテグレータセンサであることを特徴
   とする請求項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記第２の光センサは、前記エネルギビ
   ームを常時モニタするために用いられることを特徴とす
   る請求項２に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記インテグレータセンサの出力に基づ
   いて前記基板上の積算露光量が目標露光量となるように
   露光量の制御を行う露光量制御装置を更に備えることを
   特徴とする請求項３に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記マスクから出射された前記エネルギ
   ビームを前記基板に投射する投影光学系と；前記光源か
   らの前記エネルギビームが前記マスク側から前記投影光
   学系に向けて照射された際に、前記基板及び前記マスク
   の少なくとも一方からの反射光束を受けてフォトルミネ
   センス光を発する光感応部と、該光感応部で発生したフ
   ォトルミネセンス光を受光して光電流に係るキャリアを
   発生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前記光検出
   部から光電流を外部に取り出すための複数の電極とを有
   する第３の光センサとを更に備えることを特徴とする請
   求項３に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記インテグレータセンサの出力と前記
   反射光モニタの出力とに基づいて前記基板の反射率を演
   算するとともに前記インテグレータセンサの出力に基づ
   いて前記投影光学系に対する前記エネルギビームの照射
   量を算出する演算装置と；前記演算装置で演算された前
   記反射率と前記照射量とに基づいて前記投影光学系の結
   像特性を調整する結像特性調整装置とを更に備えること
   を特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記マスクから出射された前記エネルギ
   ビームを前記基板に投射する投影光学系と；前記基板を
   保持して少なくとも２次元移動する基板ステージと；前
   記基板ステージ上に配置され、所定の照明フィールド内
   の少なくとも一部に照射される前記エネルギビームを受
   光する第４の光センサを有し、当該第４の光センサを用
   いて前記投影光学系を含む光学系の透過率を所定のイン
   ターバルで測定する透過率測定装置とを更に備え、 前記露光量制御装置は、前記透過率測定装置で計測され
   た前記透過率の変動を更に考慮して前記露光量の制御を
   行うことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記第４の光センサは、前記エネルギビ
   ームを前記投影光学系を介して受光してフォトルミネセ
   ンス光を発する光感応部と、該光感応部で発生したフォ
   トルミネセンス光を受光して光電流に係るキャリアを発
   生するＧａＮ系結晶からなる光検出部と、前記光検出部
   から光電流を外部に取り出すための複数の電極とを有す
   ることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 エネルギビームによりマスクを照明
    し、該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する
    露光装置であって、 前記基板を保持して少なくとも２次元移動する基板ステ
    ージと；前記基板ステージ上に配置され、所定の照明フ
    ィールド内の少なくとも一部に照射される前記エネルギ
    ビームを受光してフォトルミネセンス光を発する光感応
    部と、該光感応部で発生したフォトルミネセンス光を受
    光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結晶か
    らなる光検出部と、前記光検出部から光電流を外部に取
    り出すための複数の電極とを有する第５の光センサとを
    備える露光装置。
11. 【請求項１１】 前記マスクから出射された前記エネル
    ギビームを前記基板に投射する投影光学系を更に備え、 前記第５の光センサは、前記投影光学系の物体面側に配
    置されたマークからの光を前記投影光学系の像面側で受
    光するセンサであることを特徴とする請求項１０に記載
    の露光装置。
12. 【請求項１２】 前記マスクから出射された前記エネル
    ギビームを前記基板に投射する投影光学系を更に備え、 前記第５の光センサは、前記投影光学系を含む光学系の
    透過率計測に用いられるセンサであることを特徴とする
    請求項１０に記載の露光装置。
13. 【請求項１３】 前記マスクから出射された前記エネル
    ギビームを前記基板に投射する投影光学系を更に備え、 前記第５の光センサは、前記照明フィールド全面に照射
    される前記エネルギビームを１度で受光可能な面積の前
    記光感応部を有する照射量モニタであることを請求項１
    ０に記載の露光装置。
14. 【請求項１４】 前記マスクから出射された前記エネル
    ギビームを前記基板に投射する投影光学系を更に備え、 前記第５の光センサは、前記基板ステージ上に着脱可能
    に装備され、前記照明フィールドの少なくとも一部に照
    射される前記エネルギビームと所定のピンホールより射
    出された光束との干渉光を受光する前記光感応部を有
    し、前記投影光学系の結像特性を計測するために用いら
    れるセンサであることを特徴とする請求項１０に記載の
    露光装置。
15. 【請求項１５】 前記第５の光センサの計測値に基づい
    て前記投影光学系の結像特性を調整する結像特性調整装
    置を更に備えることを特徴とする請求項１３又は１４に
    記載の露光装置。
16. 【請求項１６】 前記第５の光センサは、前記基板ステ
    ージ上に着脱可能に装備される基準照度計であることを
    特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
17. 【請求項１７】 前記基準照度計は、複数の露光装置間
    の基板上の露光量のキャリブレーションに用いられるこ
    とを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
18. 【請求項１８】 前記第５の光センサは、所定の照明フ
    ィールド内における面内照度を計測可能なセンサである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
19. 【請求項１９】 エネルギビームによりマスクを照明
    し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系を介し
    て基板上に転写する露光装置であって、 前記エネルギビームを出力する光源と；前記基板を保持
    して少なくとも２次元移動する基板ステージと；前記基
    板ステージ上に受光面が設けられ、該受光面に形成され
    た所定の開口部を透過した前記光源からのエネルギビー
    ムを受光してフォトルミネセンス光を発する光感応部
    と、該光感応部で発生したフォトルミネセンス光を受光
    して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結晶から
    なる光検出部と、前記光検出部から光電流を外部に取り
    出すための複数の電極とを有し、前記マスク上に形成さ
    れた計測パターンの像と前記開口部とを相対走査するこ
    とにより、前記マスクと前記基板の最大６自由度の位置
    関係を決定するための情報を検出するために用いられる
    第６の光センサとを備える露光装置。
20. 【請求項２０】 エネルギビームによりマスクを照明
    し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系を介し
    て基板上に転写する露光装置であって、 前記基板を保持して少なくとも２次元移動する基板ステ
    ージと；前記マスク上の所定の照明フィールド内に存在
    するマークパターンと、これに対応して前記基板ステー
    ジ上に存在する所定のマークパターンとを検出する第７
    の光センサを有するアライメント系とを備え、 前記第７の光センサが、前記両マークパターンの像光束
    を受光してフォトルミネセンス光を発する光感応部と、
    該光感応部で発生したフォトルミネセンス光を受光して
    光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結晶からなる
    光検出部と、前記光検出部から光電流を外部に取り出す
    ための複数の電極とを有することを特徴とする露光装
    置。
21. 【請求項２１】 前記第７の光センサは、前記両マーク
    パターンの投影像を所定の２次元像として検出する撮像
    素子であり、 前記アライメント系は、マスクの位置合わせを行うため
    のマスクアライメント系であることを特徴とする請求項
    ２０に記載の露光装置。
22. 【請求項２２】 前記エネルギビームを受光する１又は
    ２以上の第８の光センサを更に備え、 前記第８の光センサの内の少なくとも１つが、前記エネ
    ルギビームを受光してフォトルミネセンス光を発する光
    感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネセンス光
    を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧａＮ系結
    晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電流を外部
    に取り出すための複数の電極とを有する光センサである
    ことを特徴とする請求項１、２、１０、１９、２０のい
    ずれか一項に記載の露光装置。
23. 【請求項２３】 前記基板ステージは、前記基板の少な
    くとも６自由度方向の位置及び姿勢を制御可能であるこ
    とを特徴とする請求項８〜２１のいずれか一項に記載の
    露光装置。
24. 【請求項２４】 前記エネルギビームの波長は３００ｎ
    ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれ
    か一項に記載の露光装置。
25. 【請求項２５】 エネルギビームによりマスクを照明
    し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系を介し
    て基板上に転写する露光方法であって、 前記エネルギビームを受光してフォトミネセンス光を発
    生する第１工程と；前記発生したフォトルミネセンス光
    をＧａＮ系結晶から成る光検出部により受光して前記エ
    ネルギビームの強度に関する情報を検出する第２工程
    と；前記検出された情報を用いて前記基板上に所定の解
    像度及び焦点深度で前記マスクのパターンを転写する第
    ３工程とを含む露光方法。
26. 【請求項２６】 前記第２工程で検出された情報は、前
    記第３工程において前記投影光学系の結像特性の調整、
    露光量の制御及び前記マスクと基板の相対位置の調整の
    少なくとも１つに用いられることを特徴とする請求項２
    ５に記載の露光方法。
27. 【請求項２７】 エネルギビームによりマスクを照明
    し、該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する
    露光装置に用いられる光源装置であって、 前記エネルギビームを出力するビーム源と；前記ビーム
    源と同一筐体内に収納され、前記ビーム源から出力され
    る前記エネルギビームを受けてフォトルミネセンス光を
    発する光感応部と、該光感応部で発生したフォトルミネ
    センス光を受光して光電流に係るキャリアを発生するＧ
    ａＮ系結晶からなる光検出部と、前記光検出部から光電
    流を外部に取り出すための複数の電極とを有する光セン
    サとを備える光源装置。
28. 【請求項２８】 フォトリソグラフィ工程を含むデバイ
    ス製造方法であって、 前記フォトリソグラフィ工程において、請求項２４に記
    載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバ
    イス製造方法。