JP2003059806A

JP2003059806A - ステージ駆動方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2003059806A
Application number: JP2001247916A
Authority: JP
Inventors: Shinji Wakamoto; 信二若本; Kazuo Mazaki; 和生真崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】重ね合わせ精度を向上する。【解決手段】ウエハＷ上に非走査方向に沿って配置さ
れた区画領域ＳＡ_nを露光する際に、主制御装置５０は
ステッピング動作におけるウエハステージＷＳＴ、レチ
クルステージＲＳＴの走査方向への加減速動作における
加速度・減速度を、ステッピング動作中にウエハステー
ジが非走査方向に移動すべきステップ距離（又はステッ
プ時間）と各ステージの走査速度とに応じて決定する。
これにより、加減速動作終了前にウエハステージの非走
査方向の移動を確実に終了させることが可能な加減速度
を決定することができるので、走査方向への移動中に各
ステージを一旦停止させその終了時間を調整する必要が
なくなる。従ってステージの停止に起因して発生してい
たステージを支持する支持体の振動を抑制することがで
きるので、各ステージの位置制御性、ひいては重ね合わ
せ精度を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ駆動方
法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法に
係り、更に詳しくは、物体を保持するステージを駆動す
るステージ駆動方法、マスクに形成されたパターンを基
板上の区画領域に転写する露光方法及び露光装置、並び
に該露光装置を用いて露光を行う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（集積回路）又は
液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、種々
の露光装置が用いられている。近年では、半導体素子の
高集積化に伴い、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
型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）等
の逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。

【０００３】集積回路の高集積化に伴うパターンの微細
化が進むにつれ、現在では、ステッパ等の静止型露光装
置に比べて、投影光学系に対してレチクル及びウエハを
相対走査することで、平均化効果があり、ディストーシ
ョンや焦点深度の向上により、より高精度な露光が可能
となるとともに、大フィールド露光によるショット数の
減少により高いスループットが期待できる走査型の投影
露光装置が主流となりつつある。

【０００４】この走査型露光装置では、ウエハ上に非走
査方向（レチクルとウエハとの走査方向に直交する方
向）に並んだ隣接するショット領域を連続して露光する
際には、概ね次のようにしてレチクルを保持するレチク
ルステージとウエハを保持するウエハステージとを走査
方向及び非走査方向に関し、駆動していた。

【０００５】すなわち、レチクルステージとウエハステ
ージとを走査方向に関してそれぞれの目標走査速度まで
加速し、両者が等速同期状態に達すると１つのショット
領域に対して走査露光が行われる。この露光の終了後か
ら次のショット領域に対する走査露光の開始までの間
に、レチクルステージとウエハステージとを走査方向に
関して一旦減速後目標速度まで加速する加減速動作を行
うのと並行して、ウエハステージを非走査方向に関して
次のショット領域の露光開始位置まで移動するショット
間ステッピング動作（以下、「ステップ動作」ともい
う）を行っていた。

【０００６】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）には、上記の
非走査方向に隣接するショット領域を連続して露光する
際の従来の走査型露光装置における各ステージ速度の時
間変化が示されている。このうち、図１３（Ａ）は、レ
チクルステージの走査方向に関する速度変化を示し、図
１３（Ｂ）は、ウエハステージの走査方向に関する速度
変化を示し、図１３（Ｃ）はウエハステージの非走査方
向に関する速度変化を示す。これらの図から分かるよう
に、時間Ｔex１，Ｔex２で示される走査露光中は、ウエ
ハステージは非走査方向に関しては停止状態を維持して
いるが、時間Ｔex１で示される１つのショット領域に対
する走査露光が終了すると、次のショット領域の露光開
始位置に向け、非走査方向のステップ移動を開始してい
る。通常の場合、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を総合す
ると分かるように、両ステージの走査方向に関する加減
速動作が終了し、次のショット領域の露光が開始される
時刻ｔ１の前（又はこれと同時）に、ウエハステージの
ステップ移動が確実に終了するように、走査方向に関し
て両ステージを停止状態とする調整時間Ｔｃを設定して
いた。これは、走査型露光装置では、通常、レチクルス
テージは、走査方向には大きく移動可能となっている
が、非走査方向には微動のみが可能であるため、走査露
光によりレチクルパターンをウエハ上に正確に転写する
ためには、走査露光開始の際にウエハステージの非走査
方向の移動が完了している必要があるためである。この
場合、ウエハステージのステップ動作に起因するボディ
の振動などが露光に悪影響を与えないようにするために
は、走査露光の開始時刻より幾分先立ってウエハステー
ジのステップ移動終了後の位置決め整定が終了している
ことが望ましい。かかる点を考慮して、図１３（Ｃ）に
示される時間Ｔａが設定されている。

【０００７】一方、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を総合
すると分かるように、走査方向に関して走査露光の終了
時点から両ステージを直ちに減速開始することなく、露
光開始直前の同期静定時間Ｔｂ₁と同一のオーバースキ
ャン時間Ｔｂ₂（＝Ｔｂ₁）の後に減速を開始することと
していた。これは、両ステージの加速度と減速度とを同
一の大きさに設定する最も簡易な加減速制御を採用した
場合に、次ショット領域に対する露光のためのレチクル
ステージ（及びウエハステージ）の走査方向の加速開始
位置を、前ショットの露光終了後の減速終了位置（速度
０の位置、すなわち上記の停止位置）に一致させるため
である。

【０００８】従来は、また、図１３（Ａ）に示されるレ
チクルステージの走査速度の大きさＶscanは、露光時間
を極力短縮しようとの観点から、可能な限り高速に設定
するとともに、これに応じて図１３（Ｂ）に示されるウ
エハステージの走査速度の大きさβ・Ｖscan（βは投影
光学系の投影倍率である）を設定していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の走査型露光装置の両ステージの駆動方法では、
上記調整時間Ｔｃを設定する関係から、走査方向に関し
て両ステージの加減速動作の途中でその加速度（減速度
を含む）が急激に変化し、これにより両ステージに作用
する反力が急激に変化する。従って、この反力の変化に
より両ステージを支持するボディが振動し、この振動が
両ステージの同期誤差を増大させてしまうという不都合
があった。

【００１０】ところで、半導体素子の高集積化に伴い、
露光装置を構成する各部に対する精度の要求はますます
厳しくなっており、将来においては、上記の両ステージ
の同期誤差の増大がより大きな問題となることはほぼ間
違いない。

【００１１】また、前述の如く、レチクルステージの走
査速度の大きさを可能な限り大きく（高速に）設定した
場合には、走査速度までの加速に要する時間が長くなっ
てしまい、必ずしも処理時間を短縮する（スループット
を向上させる）ことができるとは限らない。

【００１２】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、ステージの位置制御性の向上を
図ることができるステージ駆動方法を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の第２の目的は、ステージの移動に
要する時間を極力短縮することができるステージ駆動方
法を提供することにある。

【００１４】本発明の第３の目的は、最終製品であるデ
バイスの生産性の向上に寄与する露光方法及び露光装置
を提供することにある。

【００１５】本発明の第４の目的は、デバイスの生産性
を向上させることが可能なデバイス製造方法を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１物体（Ｗ）を保持する第１ステージ（ＷＳＴ）
を、所定の第１軸方向及びこれに直交する第２軸方向に
沿って２次元的に駆動するステージ駆動方法において、
前記第１ステージを、前記第１軸方向の一側から他側へ
第１の特定速度から速度０まで減速しつつ移動するとと
もに他側から一側へ速度０から前記第１の特定速度まで
加速しつつ移動する加減速動作と、前記第１ステージ
を、前記第２軸方向の一側から他側へ所定のステップ距
離だけ移動するステップ動作とを並行して行うに際し、
前記ステップ距離及びこの関数であるステップ時間の一
方と、前記第１の特定速度とに応じて前記加減速動作に
おける減速度及び加速度を決定することを特徴とする。

【００１７】ここで、ステップ時間は、ステップ距離分
の移動に要する時間そのもの、及びステップ距離分の移
動に要する時間に一定の位置決め整定時間を加えた時間
のいずれであっても良い。

【００１８】これによれば、第１ステージを、第１軸方
向の一側から他側へ第１の特定速度から速度０まで減速
しつつ移動するとともに他側から一側へ速度０から第１
の特定速度まで加速しつつ移動する加減速動作と、第１
ステージを、第１軸に直交する第２軸方向の一側から他
側へ所定のステップ距離だけ移動するステップ動作とを
並行して行うに際し、ステップ距離及びこの関数である
ステップ時間の一方と、第１の特定速度とに応じて前記
加減速動作における減速度及び加速度を決定する。この
ため、第１ステージが、第１軸方向に関する上記の加減
速動作の終了前（又は終了と同時）に、第２軸方向のス
テップ動作が確実に終了し、かつ加減速動作中に停止状
態となる時間（前述した調整時間に相当）が零となるよ
うに、前記加減速動作における減速度及び加速度を容易
に決定することができる。従って、第１ステージを第１
軸方向に関して一旦停止させる動作を無くすことができ
るので、停止時に発生していたステージを支持する支持
体（例えばボディ）の振動を抑制することができ、これ
により第１ステージの位置制御性の向上が可能となる。

【００１９】この場合において、請求項２に記載のステ
ージ駆動方法の如く、前記第１ステージの駆動と並行し
て、さらに、第２物体（Ｒ）を保持する第２ステージ
（ＲＳＴ）を前記第１軸方向の一側から他側又は他側か
ら一側へ第２の特定速度から速度０まで減速しつつ移動
するとともに他側から一側又は一側から他側へ速度０か
ら前記第２の特定速度まで加速しつつ移動する加減速動
作を行うに際し、前記ステップ距離及び前記ステップ時
間の一方と、前記第２の特定速度とに応じて前記第２ス
テージにおける加減速動作の減速度及び加速度を決定す
ることとすることができる。

【００２０】この場合において、請求項３に記載のステ
ージ駆動方法の如く、前記加減速動作における前記各ス
テージの減速度及び加速度は、前記各ステージの加減速
動作に要する時間が、前記ステップ移動に要する時間以
上となるように決定されることとすることができる。

【００２１】上記請求項１〜３に記載の各ステージ駆動
方法において、請求項４に記載のステージ駆動方法の如
く、前記加減速動作における前記各ステージの減速度及
び加速度は、同一且つ一定であることとすることができ
る。

【００２２】この場合において、請求項５に記載のステ
ージ駆動方法の如く、前記第１ステージ及び前記第２ス
テージのうちの一方である特定ステージの前記加減速動
作における一定減速度αacc及び一定加速度αaccは、前
記各ステージの加減速動作に要する時間をＴacc、前記
ステップ移動に要する時間をＴstep、前記特定ステージ
の走査速度をＶscan、前記特定ステージが前記加減速動
作終了後から前記走査速度に収束するまでの整定時間を
Ｔｂとした場合に、 αacc≦２Ｖscan／（Ｔstep−２Ｔｂ）にて表される範囲内の値に設定されることとすることが
できる。

【００２３】請求項６に記載の発明は、第１物体を保持
する第１ステージを、所定の第１軸方向に駆動するステ
ージ駆動方法において、前記第１ステージを前記第１軸
方向の一側から他側へ速度０から第１の特定速度まで加
速し、所定時間だけ前記第１の特定速度で等速移動し、
更に前記第１の特定速度から速度０まで減速する動作を
行うに際し、前記等速移動時に前記第１ステージを移動
すべき移動目標距離に応じて前記第１の特定速度を決定
することを特徴とする。

【００２４】これによれば、第１ステージが第１軸方向
の一側から他側へ速度０から第１の特定速度まで加速さ
れた後、所定時間だけ第１の特定速度で等速移動され、
更に第１の特定速度から速度０まで減速される。この場
合の第１の特定速度は、等速移動時に第１ステージを移
動すべき移動目標距離に応じて決定される。従って、等
速移動時に第１ステージを移動すべき移動目標距離に応
じて、第１の特定速度を決定することにより、第１の特
定速度と加速度とにより定まる加速に要する時間と、等
速移動時における移動目標距離と第１の特定速度とによ
り定まる等速移動に要する時間と、第１の特定速度と減
速度とにより定まる減速に要する時間とを含むトータル
時間を最小、あるいは極力小さくするような第１の特定
速度を決定することが可能となる。すなわち、このよう
な駆動方法を採用することにより、第１ステージの移動
に要する時間を最短にすることができ、そのステージの
移動により行われる処理に関するスループットを向上さ
せることができる。

【００２５】この場合において、請求項７に記載のステ
ージ駆動方法の如く、前記第１ステージの駆動と並行し
て、第２物体を保持する第２ステージを前記第１軸方向
の一側から他側又は他側から一側へ速度０から第２の特
定速度まで加速し、所定時間だけ前記第２の特定速度で
等速移動し、更に第２の特定速度から速度０まで減速す
る動作を行うに際し、前記等速移動時に前記第２ステー
ジを移動すべき移動目標距離に応じて前記第２の特定速
度を決定することとすることができる。

【００２６】請求項８に記載の発明は、マスク（Ｒ）に
形成されたパターンを基板（Ｗ）上の複数の区画領域
（ＳＡ_n）に順次転写する露光方法であって、前記マス
クを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）と前記基板を保
持する基板ステージ（ＷＳＴ）とを同期して所定の第１
軸方向にそれぞれの走査速度Ｖａ，Ｖｂで等速移動しつ
つ前記パターンを前記基板上の１つの区画領域に転写す
る工程と；前記マスクステージを前記第１軸方向の一側
から他側へ前記走査速度Ｖａから速度０まで減速しつつ
移動するとともに他側から一側へ速度０から前記走査速
度Ｖａまで加速しつつ移動する加減速動作と、前記基板
ステージを、前記第１軸方向の一側から他側又は他側か
ら一側へ前記走査速度Ｖｂから速度０まで減速しつつ移
動するとともに他側から一側又は一側から他側へ速度０
から前記走査速度Ｖｂまで加速しつつ移動する加減速動
作と、前記基板ステージを、前記第２軸方向の一側から
他側へ所定のステップ距離だけ移動するステップ動作と
の３つの動作を並行して行う工程と；を含み、前記ステ
ップ距離及びこの関数であるステップ時間の一方と、前
記走査速度に応じて前記各ステージの前記加減速動作に
おける減速度及び加速度を決定することを特徴とする露
光方法である。

【００２７】これによれば、マスクステージと基板ステ
ージとを同期して所定の第１軸方向にそれぞれの走査速
度Ｖａ，Ｖｂで等速移動しつつマスクに形成されたパタ
ーンを基板上の１つの区画領域に転写する。すなわち、
走査露光方式でマスクパターンを基板上の１つの区画領
域に転写する。

【００２８】これに連続して、マスクステージを第１軸
方向の一側から他側（上記の走査露光時の移動方向）へ
走査速度Ｖａから速度０まで減速しつつ移動するととも
に他側から一側（上記の移動方向と反対方向）へ速度０
から走査速度Ｖａまで加速しつつ移動する加減速動作
と、基板ステージを、第１軸方向の一側から他側又は他
側から一側（走査露光時の移動方向）へ走査速度Ｖｂか
ら速度０まで減速しつつ移動するとともに他側から一側
又は一側から他側（走査露光時の移動方向と反対方向）
へ速度０から走査速度Ｖｂまで加速しつつ移動する加減
速動作と、基板ステージを、第２軸方向の一側から他側
へ所定のステップ距離だけ移動するステップ動作との３
つの動作を並行して行う。すなわち、マスクステージを
走査方向に関して折り返しのため減速後に反対向きに加
速するのと並行して、基板ステージを走査方向に関して
方向変換を行いつつ次の区画領域の露光開始位置までＵ
字状（又はＶ字状）の経路に沿って移動する。

【００２９】この場合において、上記ステップ距離及び
この関数であるステップ時間の一方と、前記走査速度Ｖ
ａ，Ｖｂとに応じて各ステージの前記加減速動作におけ
る減速度及び加速度を決定する。このため、両ステージ
の第１軸方向（走査方向）に関する上記の加減速動作の
終了前（又は終了と同時）に、第２軸方向（非走査方
向）のステップ動作が確実に終了し、かつそれぞれのス
テージの加減速動作中に停止状態となる時間（前述した
調整時間に相当）が零となるように、前記加減速動作に
おける減速度及び加速度を容易に決定することができ
る。従って、両ステージを第１軸方向に関して一旦停止
させる動作を無くすことができるので、停止時に発生し
ていた両ステージを支持する支持体（例えばボディ）の
振動を抑制することができ、これにより両ステージの位
置制御性の向上、ひいては走査露光時の同期精度の向上
が可能となる。この結果、走査露光における重ね合わせ
精度の向上、ひいては最終製品であるデバイスの生産性
の向上に寄与することが可能となる。

【００３０】請求項９に記載の発明は、マスク（Ｒ）に
形成されたパターンを基板（Ｗ）上の少なくとも１つの
区画領域（ＳＡ_n）に転写する露光方法であって、前記
マスクを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）を第１軸方
向に沿って速度０から走査速度Ｖａまで加速し、所定時
間だけ前記走査速度Ｖａで等速移動し、前記走査速度Ｖ
ａから速度０まで減速する動作と、前記基板を保持する
基板ステージ（ＷＳＴ）を前記第１軸方向に沿って速度
０から走査速度Ｖｂまで加速し、所定時間だけ前記走査
速度Ｖｂで等速移動し、前記走査速度Ｖｂから速度０ま
で減速する動作と、を並行して行うとともに、前記両ス
テージの等速同期移動中に前記マスクを照明光により照
明する工程を含み、前記等速同期移動時に前記各ステー
ジを移動すべき移動目標距離に応じて前記各ステージの
走査速度を決定することを特徴とする露光方法である。

【００３１】これによれば、マスクステージを第１軸方
向に沿って速度０から走査速度Ｖａまで加速し、所定時
間だけ走査速度Ｖａで等速移動し、走査速度Ｖａから速
度０まで減速する動作と、基板ステージを第１軸方向に
沿って速度０から走査速度Ｖｂまで加速し、所定時間だ
け走査速度Ｖｂで等速移動し、走査速度Ｖｂから速度０
まで減速する動作と、を並行して行う。ここで、両ステ
ージの等速同期移動中にマスクを照明光により照明する
ことにより、走査露光方式でマスクに形成されたパター
ンが基板上に転写される。この場合、等速同期移動時に
各ステージを移動すべき移動目標距離に応じて各ステー
ジの走査速度が決定される。従って、各ステージの走査
速度と加速度とにより定まる加速に要する時間と、等速
同期移動時における移動目標距離と走査速度とにより定
まる等速移動に要する時間と、走査速度と減速度とによ
り定まる減速に要する時間とを含むトータル時間を最
小、あるいは極力小さくするような各ステージの走査速
度を決定することが可能となる。すなわち、これによ
り、マスクに形成されたパターンを基板上の１つの区画
領域に転写する動作に要する時間を短縮することがで
き、ひいては露光工程全体のスループットの向上を図る
ことが可能となるため、結果的に最終製品であるデバイ
スの生産性の向上に貢献することが可能となる。

【００３２】請求項１０に記載の発明は、エネルギビー
ム（ＩＬ）によりマスク（Ｒ）を介して基板（Ｗ）を露
光し、前記マスクに形成されたパターンを前記基板上の
複数の区画領域に転写する露光装置であって、前記マス
クを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）と；前記基板を
保持する基板ステージ（ＷＳＴ）と；前記両ステージを
同期して前記エネルギビームに対して所定の第１軸方向
に相対移動しつつ前記パターンを前記基板上の区画領域
に転写する走査露光動作と、前記走査露光が終了した区
画領域とは異なる前記基板上の区画領域を前記エネルギ
ビームが照射される照射領域（ＩＡ）の端部である前記
走査露光の開始位置まで移動する前記基板ステージのス
テッピング動作とを繰り返し行う制御装置（５０）と；
を備え、前記制御装置が、前記基板上に前記第２軸方向
に沿って配置された複数の区画領域を連続的に露光する
際に、前記ステッピング動作時の前記各ステージの前記
第１軸方向に関する減速度及び加速度を、前記ステッピ
ング動作中に前記基板ステージが前記第２軸方向に移動
すべきステップ距離及びこの関数であるステップ時間の
一方と、前記各ステージの走査速度とに応じて決定する
ことを特徴とする露光装置である。

【００３３】これによれば、制御装置が、基板上に第２
軸方向（非走査方向）に沿って配置された複数の区画領
域を連続的に露光する際に、ステッピング動作時の各ス
テージの第１軸方向に関する減速度及び加速度を、ステ
ッピング動作中に基板ステージが第２軸方向に移動すべ
きステップ距離及びこの関数であるステップ時間の一方
と、各ステージの走査速度とに応じて決定する。この場
合、制御装置は、両ステージの第１軸方向（走査方向）
に関する上記の加減速動作の終了前（又は終了と同時）
に、第２軸方向（非走査方向）のステップ動作が確実に
終了し、かつそれぞれのステージの加減速動作中に停止
状態となる時間（前述した調整時間に相当）が零となる
ように、ステッピング動作時の各ステージの第１軸方向
に関する減速度及び加速度を容易に決定することができ
る。従って、両ステージを第１軸方向に関して一旦停止
させる動作を無くすことができるので、停止時に発生し
ていた両ステージを支持する支持体（例えばボディ）の
振動を抑制することができ、これにより両ステージの位
置制御性の向上、ひいては走査露光時の同期精度の向上
が可能となる。この結果、走査露光における重ね合わせ
精度の向上、ひいては最終製品であるデバイスの生産性
の向上に寄与することが可能となる。

【００３４】請求項１１に記載の発明は、エネルギビー
ム（ＩＬ）によりマスク（Ｒ）を介して基板（Ｗ）を露
光し、前記マスクに形成されたパターンを前記基板上の
少なくとも１つの区画領域（ＳＡ_n）に転写する露光装
置であって、前記マスクを保持するマスクステージ（Ｒ
ＳＴ）と；前記基板を保持する基板ステージ（ＷＳＴ）
と；前記両ステージを同期して前記エネルギビームに対
して所定の第１軸方向に相対移動しつつ前記パターンを
前記基板上の区画領域に転写する走査露光動作を行う制
御装置（５０）と；を備え、前記制御装置が、前記両ス
テージを等速同期移動するときの前記各ステージの走査
速度を、前記等速同期移動の際に前記各ステージを移動
すべき移動目標距離に応じて決定することを特徴とする
露光装置である。

【００３５】これによれば、制御装置が、両ステージを
等速同期移動するときの各ステージの走査速度を、等速
同期移動の際に各ステージを移動すべき移動目標距離に
応じて決定する。従って、制御装置は、各ステージの走
査速度と加速度とにより定まる加速に要する時間と、等
速同期移動時における移動目標距離と走査速度とにより
定まる等速移動に要する時間と、走査速度と減速度とに
より定まる減速に要する時間とを含むトータル時間を最
小、あるいは極力小さくするような各ステージの走査速
度を決定することが可能となる。すなわち、これによ
り、マスクに形成されたパターンを基板上の１つの区画
領域に転写する動作に要する時間を短縮することがで
き、ひいては露光工程全体のスループットの向上を図る
ことが可能となり、結果的に最終製品であるデバイスの
生産性の向上に貢献することが可能となる。

【００３６】請求項１２に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程では、請求項１０又は１１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であ
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】≪第１の実施形態≫以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。

【００３８】図１には、本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。

【００３９】この露光装置１０は、不図示の光源及び照
明光学系から成る照明系ＩＯＰ、この照明系ＩＯＰから
の露光用照明光（以下、単に「照明光」と呼ぶ）ＩＬに
より照明されるマスク（第２物体）としてのレチクルＲ
を保持するマスクステージ（第２ステージ）としてのレ
チクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出された照明
光ＩＬを基板（第１物体）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
（第１ステージ）としてのウエハステージＷＳＴ、及び
これらの制御系等を備えている。

【００４０】前記照明系ＩＯＰは、例えば特開平１０−
１１２４３３号公報、あるいは特開平６−３４９７０１
号公報などに開示されるように、光源、オプティカルイ
ンテグレータ等を含む照度均一化光学系、リレーレン
ズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド、及びダイ
クロイックミラー等（いずれも不図示）を含んで構成さ
れている。この照明系ＩＯＰでは、回路パターン等が描
かれたレチクルＲ上のＸ軸方向に細長く伸びる長方形ス
リット状の照明領域ＩＡＲ部分（照明系ＩＯＰ内のレチ
クルブラインドで規定される）を照明光ＩＬによりほぼ
均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、
ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエ
キシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の近紫外光（遠紫
外光）、あるいはＦ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）など
の真空紫外光などが用いられる。照明光ＩＬとして、超
高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を
用いることも可能である。

【００４１】前記レチクルステージＲＳＴ上には、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、
レチクルステージ駆動部４９によって、水平面（ＸＹ平
面）内で微小駆動されるとともに、走査方向（ここでは
図１の紙面左右方向であるＹ軸方向とする）に所定スト
ローク範囲で走査されるようになっている。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Ｒ
ＳＴ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５４
Ｒの計測値が制御装置としての主制御装置５０に供給さ
れるようになっている。

【００４２】前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージ
ＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸの
方向がＺ軸方向とされている。投影光学系ＰＬとして
は、例えば両側テレセントリックで所定の縮小倍率β
（βは、例えば１／５又は１／４）を有する屈折光学系
が使用されている。このため、照明系ＩＯＰからの照明
光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明さ
れると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、
投影光学系ＰＬを介してその照明領域ＩＡＲ内のレチク
ルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面にレ
ジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上に形成され
る。

【００４３】前記ウエハステージＷＳＴは、不図示のリ
ニアモータ等によってＸＹ面内で自在に駆動されるＸＹ
ステージ１４、該ＸＹステージ１４上に搭載されたＺチ
ルトステージ５８等を備えている。Ｚチルトステージ５
８上には、ほぼ円形のウエハホルダ２５が載置されてお
り、このウエハホルダ２５によってウエハＷが真空吸着
等によって保持されている。

【００４４】また、Ｚチルトステージ５８は、ＸＹステ
ージ１４上にＸＹ方向に位置決めされ、かつ不図示の駆
動系によりＺ軸方向の移動及びＸＹ平面に対する傾斜駆
動が可能な構成となっている。これによってＺチルトス
テージ５８上に保持されたウエハＷの面位置（Ｚ軸方向
位置及びＸＹ平面に対する傾斜）が所望の状態に設定さ
れるようになっている。

【００４５】さらに、Ｚチルトステージ５８上には移動
鏡５２Ｗが固定され、外部に配置された干渉計５４Ｗに
より、Ｚチルトステージ５８のＸ軸方向、Ｙ軸方向の位
置及び回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転）、ピッチン
グ（Ｘ軸回りの回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回
転））が計測され、干渉計５４Ｗによって計測された位
置情報（回転情報を含む）が主制御装置５０に供給され
ている。主制御装置５０は、この干渉計５４Ｗの計測値
に基づいてウエハステージ駆動部５６（これは、ＸＹス
テージ１４の駆動系及びＺチルトステージ５８の駆動系
の全てを含む）を介してＸＹステージ１４及びＺチルト
ステージ５８を制御する。

【００４６】投影光学系ＰＬの側面には、不図示ではあ
るが、オフアクシス方式のアライメント系が設けられて
いる。このアライメント系としては、例えば特開平２−
５４１０３号公報などに開示されているようなＦＩＡ
（Field Image Alignment）系のセンサが用いられてい
る。このアライメント系は、所定の波長幅を有する照明
光（例えば白色光）をウエハに照射し、ウエハ上の位置
合わせマークとしてのアライメントマークの像と、対物
レンズ等によってウエハと共役な面内に配置された指標
板上の指標マークの像とを、撮像素子（ＣＣＤカメラ
等）の受光面上に結像して検出するものである。

【００４７】制御系は、図１中、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）、Ｒ
ＡＭ（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、装置全体を統括して制御する。

【００４８】次に、上述のようにして構成された露光装
置１０による露光動作の流れについて簡単に説明する。

【００４９】まず、図１の主制御装置５０の管理の下、
不図示のレチクルローダ、ウエハローダによって、レチ
クルロード、ウエハロードが行なわれ、不図示のアライ
メント系等を用いて、レチクルアライメント及び前述し
たアライメント系のベースライン計測等の準備作業が所
定の手順で行なわれる。

【００５０】その後、主制御装置５０により、アライメ
ント系を用いて例えば特開昭６１−４４４２９号公報な
どに開示されるＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・ア
ライメント）等のウエハアライメントが実行される。こ
のようなアライメントの終了後、以下のようにしてステ
ップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。

【００５１】まず、主制御装置５０は、ウエハアライメ
ントの結果に基づいて、ウエハステージ駆動部５６を介
してＸＹステージ１４を駆動し、Ｚ・チルトステージ５
８上のウエハホルダ２５に保持されたウエハＷ上に図２
（Ａ）に示されるようにマトリックス状に配置された区
画領域としてのショット領域ＳＡ_nのうちの、第１ショ
ット領域（ファーストショット）ＳＡ₁の露光のための
走査開始位置（加速開始位置）にウエハステージＷＳＴ
を移動する。そして、レチクルステージ駆動部４９及び
ウエハステージ駆動部５６を介してレチクルステージＲ
ＳＴとウエハステージＷＳＴとのＹ軸方向の走査を開始
し、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴがそれぞれの目標走査速
度に達し、両ステージが等速同期整定状態に達すると、
照明光ＩＬ、すなわち紫外パルス光によってレチクルＲ
のパターン領域が照明され始め、走査露光が開始され
る。

【００５２】主制御装置５０では、特に上記の走査露光
時には、レチクルＲがレチクルステージＲＳＴを介して
照明領域ＩＡＲに対して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に第
２の特定速度（走査速度Ｖａ）としての走査速度Ｖscan
で走査されるのに同期して、ウエハステージＷＳＴを介
してウエハＷが前記照明領域ＩＡＲに共役な露光領域Ｉ
Ａ（図１参照）に対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に第
１の特定速度（走査速度Ｖｂ）としての走査速度β・Ｖ
scanで走査されるように、レーザ干渉計５４Ｒ、５４Ｗ
の計測値に基づいてレチクルステージ駆動部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、ウエハステージＷＳＴの位置及び速度をそれ
ぞれ制御する。

【００５３】そして、レチクルＲのパターン領域の異な
る領域が照明光ＩＬで逐次照明され、パターン領域全面
に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上のファ
ーストショットに対する走査露光が終了する。これによ
り、レチクルＲの回路パターンが投影光学系ＰＬを介し
てファーストショットに縮小転写される。

【００５４】このようにして、ファーストショットの走
査露光が終了すると、主制御装置５０により、レチクル
ステージＲＳＴの所定時間の等速移動の後減速動作が行
われるとともに、ウエハステージＷＳＴの後述するショ
ット間ステップ移動が行われ、セカンドショット（第２
番目のショット領域）ＳＡ₂（図２（Ａ）参照）に対す
る露光開始位置に移動される。ウエハステージＷＳＴ
が、この露光開始位置に達した時点では、レチクルステ
ージＲＳＴは前述の減速動作が終了し、かつ前述と逆向
きの加速が終了し、更に両ステージＲＳＴ、ＷＳＴが等
速同期整定状態に達している。

【００５５】そして、主制御装置５０の管理の下、セカ
ンドショットに対して上記と同様の走査露光が行われ
る。

【００５６】このようにして、ウエハＷ上のショット領
域に対する走査露光動作と、ウエハステージＷＳＴのシ
ョット間ステッピング動作（これに並行して行われるレ
チクルステージＲＳＴの往復移動動作）とが繰り返し行
われ、ウエハＷ上の全ての露光対象ショット領域にレチ
クルＲの回路パターンがステップ・アンド・スキャン方
式で順次転写される。

【００５７】ここで、上記のステップ・アンド・スキャ
ン方式の露光処理動作中における両ステージＲＳＴ、Ｗ
ＳＴの動作について、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３
（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に基づいて更に詳述
する。

【００５８】図２（Ａ）には、ウエハＷ上のショット領
域の配置の一例が示されている。以下、この図２（Ａ）
において非走査方向であるＸ軸方向に並んだショット領
域ＳＡ₁〜ＳＡ₃に対する露光を行う場合を代表的に採り
あげて、両ステージの動作を説明する。

【００５９】図２（Ｂ）には、図２（Ａ）中に太線で示
されるショット領域ＳＡ₁〜ＳＡ₃部分の拡大図が示され
ている。この図２（Ｂ）において、太線で描かれた軌跡
は、露光領域ＩＡの中心（すなわち投影光学系ＰＬの光
軸ＡＸ）のウエハＷに対する相対移動の軌跡を示す。な
お、実際には、固定された露光領域ＩＡに対してウエハ
ステージＷＳＴ（ウエハＷ）が移動するが、図２（Ｂ）
では説明を分かり易くするために、露光領域ＩＡの中心
が移動するものとして図示されている。

【００６０】図３（Ａ）には、Ｘ軸方向に隣接する２つ
のショット領域、例えばショット領域ＳＡ₁、ＳＡ₂に対
して順次露光を行う際のレチクルステージＲＳＴの走査
方向（Ｙ軸方向）速度の時間変化が示され、図３（Ｂ）
には、ウエハステージＷＳＴの走査方向（Ｙ軸方向）速
度の時間変化が示され、図３（Ｃ）には、ウエハステー
ジＷＳＴの非走査方向（Ｘ軸方向）速度の時間変化が示
されている。なお、図２（Ｂ）と、図３（Ａ）〜図３
（Ｃ）中に付された符号（ａ）〜（ｈ）が一致する部分
は、同じ時間であることを示している。

【００６１】また、各図に示されている（ｃ）、（ｇ）
の部分では、ショット領域（ファーストショット）ＳＡ
₁、ショット領域（セカンドショット）ＳＡ₂に対して前
述した走査露光が行われ、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の部
分では、前述したウエハステージＷＳＴのショット間ス
テップ移動等と、レチクルステージＲＳＴの前述したＹ
軸方向の減速及び逆向きの加速等が行われる。

【００６２】まず、（ａ）の部分では、レチクルステー
ジＲＳＴが一定加速度（αacc）で＋Ｙ方向に加速さ
れ、これと並行してウエハステージＷＳＴが一定加速度
（−β・αacc）で−Ｙ方向に加速される。そして、そ
れぞれの加速開始から所定の加速時間（Ｖscan／αac
c）経過すると、レチクルステージＲＳＴが目標走査速
度（＋Ｖscan）に達し、ウエハステージＷＳＴが目標走
査速度（−β・Ｖscan）にほぼ達して、両ステージの加
速が終了する。

【００６３】次に、（ｂ）の部分では、ウエハステージ
ＷＳＴ及びレチクルステージＲＳＴは、それぞれの速度
が所定の誤差範囲で目標走査速度に収束するように、所
定時間、すなわち同期整定時間Ｔｂ₁の間、さらに上記
加速時と同じ方向に移動する。

【００６４】そして、両ステージＷＳＴ、ＲＳＴが等速
同期状態に達すると、（ｃ）の部分において、ショット
領域ＳＡ₁に対して前述した走査露光が行われる。
（ｃ）の部分においては、両ステージは露光時間Ｔex１
の間、等速同期移動する。

【００６５】この露光時間Ｔex１の経過後、（ｄ）の部
分では、両ステージＲＳＴ，ＷＳＴとも（ｃ）部分にお
ける目標走査速度を維持したままそれぞれ＋Ｙ方向、−
Ｙ方向に更に時間Ｔｂ₂（＝Ｔｂ₁）だけ移動する。この
とき、ウエハステージＷＳＴは、露光の終了の瞬間から
−Ｘ方向へステップ動作が開始されている（図３（Ｃ）
参照）。

【００６６】そして、ステップ動作開始時（露光終了
時）から所定時間Ｔｂ₂経過した時点で、レチクルステ
ージＲＳＴは一定減速度、すなわち逆向きの一定加速度
（−αacc）で減速（逆向きの加速）が開始され、これ
に並行してウエハステージＷＳＴは一定減速度、すなわ
ち逆向きの一定加速度（β・αacc）で−Ｙ方向の減速
（すなわち＋Ｙ方向の加速）が開始されている。

【００６７】ここで、前述した（ｄ）部分において、
（ｂ）部分の同期整定時間と同じ時間だけ各ステージを
Ｙ軸方向にさらに等速移動することとしているのは、前
述の如く、両ステージの加速度と減速度とを同一の大き
さに設定する最も簡易な加減速制御を採用した場合に、
次ショット領域に対する露光のためのレチクルステージ
（及びウエハステージ）の走査方向の加速開始位置を、
前ショットの露光終了後の減速終了位置（速度０の位
置）に一致させるためである。

【００６８】なお、以下においては、適宜、（ｄ）部分
におけるＹ軸方向の等速移動を「オーバースキャン」、
（ｂ）部分におけるＹ軸方向の等速移動を「プリスキャ
ン」とも呼ぶものとする。

【００６９】そして、次の（ｅ）の部分では、両ステー
ジＲＳＴ，ＷＳＴのＹ軸方向への加減速動作（レチクル
ステージＲＳＴは＋Ｙ方向への減速と−Ｙ方向への加
速、ウエハステージＷＳＴは−Ｙ方向への減速と＋Ｙ方
向への加速）が続行される。すなわち、この加減速動作
の間、レチクルステージＲＳＴは一定加速度（−αac
c）で−Ｙ方向へ加速され、ウエハステージＷＳＴは一
定加速度（β・αacc）で＋Ｙ方向に加速される。

【００７０】そして、上記加減速動作が所定時間（２Ｖ
scan／αacc）だけ行われると、レチクルステージＲＳ
Ｔが走査速度（−Ｖscan）、ウエハステージＷＳＴが走
査速度（β・Ｖscan）にほぼ達する。

【００７１】一方、上記の両ステージＲＳＴ、ＷＳＴの
Ｙ軸方向の加減速動作が行われている間も、これと並行
して、図３（Ｃ）に示されるように、ウエハステージＷ
ＳＴのＸ軸方向一側から他側へのステップ移動（ここで
は−Ｘ方向へのステップ移動）は続行されている。ここ
で、このウエハステージＷＳＴのＸ軸方向のステップ移
動について、説明する。

【００７２】ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動
は、加速移動、減速移動、（及び最高速での等速移動）
にて行われる。この場合のステップ移動時間Ｔstep〔ｓ
ｅｃ〕としては、ステップ距離をＬstep［ｍｍ］（図２
（Ｂ）参照）とすると、次式（２）の如く、ステップ移
動距離Ｌstepに依存した関数として表すことができる。

【００７３】Ｔstep＝ｆ（Ｌstep） …（２）

【００７４】ここで、ウエハステージＷＳＴのステップ
移動の際の加速度をαstep［ｍｍ／ｓｅｃ²］、ステッ
プ移動時の最高速度をＶstep［ｍｍ／ｓｅｃ］、ウエハ
ステージＷＳＴのステップ移動終了後の位置決め整定時
間をＴａ［ｓｅｃ］とすると、ステップ移動時間Ｔstep
は、次式（３）にて表すことができる。

【００７５】

【数１】

【００７６】この式（３）では、図４（Ａ），図４
（Ｂ）に基づき、ステップ移動距離Ｌstep（図４
（Ａ）、図４（Ｂ）では、横軸と速度変化の折れ線とで
囲まれた面積に相当する）に応じて、次のように場合分
けがなされている。（i）ステップ移動距離Ｌstepが、ウエハステージＷ
ＳＴが等速移動を行うことなく、加速移動、減速移動を
行うのみで足りる距離Ｌstep（Ｌstep≦Ｌr；Ｌr＝Ｖst
ep²／２・αstep）である場合（図４（Ａ）参照）（ii）ステップ移動距離Ｌstepが、ウエハステージＷ
ＳＴが加速移動、減速移動に加え、等速移動をも行う必
要がある距離Ｌstep（Ｌstep＞Ｌr）である場合（図４
（Ｂ）参照）

【００７７】なお、図３（Ｃ）では、ステップ移動距離
Ｌstepが上記（ii）となる場合を代表的に採り挙げ図示
している。

【００７８】次に、（ｆ）の部分で同期整定時間Ｔｂ₁
だけ前述した（ｂ）の部分と同様のプリスキャンが行わ
れ、各ステージが目標走査速度に収束し、両ステージＲ
ＳＴ、ＷＳＴが等速同期整定状態に達すると、（ｇ）の
部分では、レチクルステージＲＳＴが−Ｙ方向に走査速
度（−Ｖscan）で等速移動されるとともに、ウエハステ
ージＷＳＴが＋Ｙ方向に走査速度β・Ｖscanで同期して
等速移動される。この同期移動の間にショット領域ＳＡ
₂に対してレチクルＲのパターンが転写される。

【００７９】そして、ショット領域ＳＡ₂に対する走査
露光が終了すると、（ｈ）の部分で各ステージのオーバ
ースキャンが行われ、このオーバースキャンの開始と同
時にウエハステージＷＳＴのＸ軸方向のステップ移動が
開始される。以後、前述と同様の両ステージの移動が繰
り返される。

【００８０】このようにして、レチクルＲを交互スキャ
ン（往復スキャン）することで、次のショット領域ＳＡ
₃以降のショット領域に対しても、順次走査露光が行わ
れる。

【００８１】次に、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の部分にお
けるレチクルステージＲＳＴ，ウエハステージＷＳＴの
Ｙ軸方向動作に要する時間に関し、図３（Ａ），（Ｂ）
に基づき、より詳細に説明する。

【００８２】レチクルステージＲＳＴの走査速度（すな
わち、加減速及び同期整定後の速度）の大きさ（絶対
値）をＶscan［ｍｍ／ｓ］、加減速動作におけるレチク
ルステージの加速度の大きさ（絶対値）をαacc［ｍｍ
／ｓｅｃ²］、等速オーバースキャン移動及び等速プリ
スキャン移動に要する時間をそれぞれＴｂ₁（＝Ｔ
ｂ）、Ｔｂ₂（＝Ｔｂ）［ｓｅｃ］とすると、ウエハス
テージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴの走査方向への
加減速動作に要する時間Ｔaccは、図３（Ａ）、図３
（Ｂ）より、次式（４）にて表すことができる。

【００８３】Ｔacc＝２×（Ｖscan／αacc＋Ｔｂ） …（４）

【００８４】ここで、レチクルステージＲＳＴ，ウエハ
ステージＷＳＴのオーバースキャン、加減速動作、プリ
スキャン終了後には、すぐに露光動作に入る必要があ
る。この場合において、レチクルステージＲＳＴは、走
査方向には大きく移動可能となっているが、非走査方向
には微動のみが可能であるため、走査露光によりレチク
ルパターンをウエハ上に正確に転写するためには、走査
露光の開始前（又は終了と同時）にウエハステージの非
走査方向の移動が完了している必要がある。この場合、
ウエハステージＷＳＴのステップ動作に起因するボディ
の振動などが露光に悪影響を与えないようにするために
は、走査露光の開始時刻より幾分先立ってウエハステー
ジのステップ移動終了後の位置決め整定が終了している
ことが望ましい。従って、加減速動作に要する時間Ｔac
cと、前述したステップ時間Ｔstepとは、次式（５）に
示される関係を満たす必要がある。

【００８５】Ｔstep≦Ｔacc …（５）

【００８６】従って、上式（４）、（５）より、加速度
αaccは次式（６）にて表すことができる。

【００８７】 αacc≦２Ｖscan／（Ｔstep−２Ｔｂ）＝２Ｖscan／｛ｆ（Ｌstep）−２Ｔｂ｝ …（６）

【００８８】すなわち、この式（６）に従って、走査速
度Ｖscanとステップ時間Ｔstepとに応じて加速度αacc
（より厳密には、加速度の大きさ（絶対値））を調整
（設定）することにより、上式（５）を常に満足するよ
うにすることができる。従って、本実施形態では、主制
御装置５０が、上式（６）に従って、それぞれのステー
ジの走査速度とステップ時間Ｔstep（又はステップ距
離）とに応じて、加速度αaccを設定している。

【００８９】ここで、上述した加減速動作における各ス
テージの加速度調整について、一例を説明する。

【００９０】図５に実線にて示される曲線は、上式
（３）におけるウエハステージＷＳＴのステップ移動に
おける非走査方向（Ｘ軸方向）の最高速度Ｖstepを３０
０［ｍｍ／ｓｅｃ］、ステップ移動における加速度αst
epを７０００［ｍｍ／ｓｅｃ²］、静止のための整定時
間Ｔａを０．０５０［ｓｅｃ］とし、レチクルステージ
ＲＳＴの走査速度Ｖscanを１２５０〔ｍｍ／ｓ〕、加減
速動作における加速度αaccを２００００［ｍｍ／ｓｅ
ｃ²］、整定時間Ｔｂを０．０２０［ｓｅｃ］とした場
合の、ステップ距離Ｌstepとステップ動作に要する時間
Ｔstepの関係を表したものである。また、図５に点線に
て示される曲線は、上式（４）における上記と同様の条
件下でのステップ距離Ｌstepと各ステージの加減速動作
に要する時間Ｔaccとの関係を表したものである。

【００９１】この図５において、（Ｉ）で示される範囲
は、加速度を２００００〔ｍｍ／ｓｅｃ²〕で維持した
場合に、加減速動作に要する時間Ｔaccがステップ時間
Ｔstepを上回る範囲を示している。すなわち、この範囲
においては、特に加速度の調整を行うことなく、式
（５）を満足していることになる。

【００９２】一方、（II）で示される範囲は、レチクル
ステージＲＳＴの加速度２００００〔ｍｍ／ｓｅｃ²〕
を維持すると、ステップ時間Ｔstepが加減速動作に要す
る時間Ｔaccを上回ってしまう範囲を示している。すな
わち、この（II）の範囲においては、このままの加速度
を維持したのでは、式（５）を満足しないので、式
（６）を用いた加速度αaccの調整が必要となる。

【００９３】図６には、（II）の範囲の加速度を式
（６）の等号が成り立つように決定した場合の、ステッ
プ距離Ｌstepと加速度αaccとの関係が示されている。
このように、ステップ距離Ｌstepに応じて加速度αacc
を調整することで、図７に示されるように（Ｉ），（I
I）の全範囲で式（５）が満たされるようにすることが
できる。すなわち、主制御装置５０が上述のように、加
速度αaccを設定することにより、従来のように前述し
た調整時間Ｔｃを設けることなく、レチクルステージＲ
ＳＴ及びウエハステージＷＳＴの加減速動作を、ウエハ
ステージＷＳＴのステップ動作よりも確実に遅く（又は
同時に）終了させることが可能となる。これにより、走
査方向に関して両ステージの加減速動作の途中でその加
速度（減速度を含む）が急激に変化する事態の発生を回
避することができる。

【００９４】以上説明したように、本実施形態による
と、ステップ・アンド・スキャン動作におけるショット
間ステッピング時には、主制御装置５０が、ウエハステ
ージＷＳＴを、Ｙ軸方向の一側から他側へ走査速度（β
・Ｖscan）から速度０まで減速しつつ移動するとともに
他側から一側へ速度０から走査速度（β・Ｖscan）まで
加速しつつ移動する加減速動作と、ウエハステージＷＳ
Ｔを、Ｘ軸方向の一側から他側へ所定のステップ距離
（Ｌstep）だけ移動するステップ動作とを並行して行う
に際し、ステップ距離（Ｌstep）及びこの関数であるス
テップ時間（Ｔstep）の一方と、走査速度（β・Ｖsca
n）とに応じて前記加減速動作における減速度及び加速
度を決定する。このため、ウエハステージＷＳＴのＹ軸
方向に関する上記の加減速動作を終了する前（又は終了
と同時）に、Ｘ軸方向のステップ動作が確実に終了し、
かつ加減速動作中に停止状態となる時間（前述した調整
時間に相当）が零となるように、前記加減速動作におけ
る減速度及び加速度を容易に決定することができる。従
って、ウエハステージＷＳＴをＹ軸方向に関して一旦停
止させる動作を無くすことができるので、停止時に発生
していたウエハステージＷＳＴを支持する支持体（例え
ばボディ）の振動を抑制することができ、これによりウ
エハステージＷＳＴの位置制御性を向上させることが可
能となる。

【００９５】また、本実施形態によると、ショット間ス
テッピング時には、上記のウエハステージＷＳＴの駆動
と並行して、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向の他側
から一側へ走査速度（Ｖscan）から速度０まで減速しつ
つ移動するとともに一側から他側へ速度０から走査速度
（Ｖscan）まで加速しつつ移動する加減速動作を行う
が、この際に、主制御装置５０は、ステップ距離（Ｌst
ep）及びステップ時間（Ｔstep）の一方と、走査速度
（Ｖscan）とに応じてレチクルステージＲＳＴにおける
加減速動作の減速度及び加速度を決定する。これによ
り、レチクルステージＲＳＴのＹ軸方向に関する上記の
加減速動作を終了する前（又は終了と同時）に、ウエハ
ステージＷＳＴのＸ軸方向のステップ動作が確実に終了
し、かつウエハステージＷＳＴ側と同様にレチクルステ
ージの加減速動作中に停止状態となる時間（前述した調
整時間に相当）が零となるように、前記加減速動作にお
ける減速度及び加速度を容易に決定することができる。
従って、ウエハステージＷＳＴと同様にレチクルステー
ジＲＳＴをＹ軸方向に関して一旦停止させる動作を無く
すことができ、これにより停止時に発生していたレチク
ルステージＷＳＴを支持する支持体（例えばボディ）の
振動を抑制することができる。

【００９６】また、本実施形態の露光装置１０による
と、ステップ・アンド・スキャン動作におけるウエハス
テージＷＳＴのショット間ステッピング時には、レチク
ルステージＲＳＴを走査方向（Ｙ軸方向）に関して折り
返すために、レチクルステージＲＳＴを減速した後に反
対方向に加速するのと並行して、ウエハステージＷＳＴ
を走査方向に関して方向変換を行いつつ次のショット領
域の露光開始位置までＵ字状（又はＶ字状）の経路に沿
って移動する。そして、この際に、前述の如く、両ステ
ージを走査方向（Ｙ軸方向）に関して一旦停止させる動
作を無くすことができ、これにより停止時に発生してい
た両ステージを支持する支持体（例えばボディ）の振動
を抑制することができ、これにより両ステージの位置制
御性の向上、ひいては走査露光時の同期精度の向上が可
能となる。この結果、走査露光における重ね合わせ精度
の向上、ひいては最終製品であるデバイスの生産性の向
上に寄与することが可能となる。

【００９７】なお、上記実施形態では、前記加減速動作
における各ステージの減速度及び加速度は、同一且つ一
定であることとしたが、これは、前述した（６）式を用
いて、加速度（減速度）を定めるためにこのようにした
ものであって、本発明がこれに限定されるものではな
い。すなわち、ウエハステージＷＳＴの非走査方向のス
テップ距離と、走査速度とに基づいて決定するのであれ
ば、加速度及び減速度は、速度が２次以上の高次関数的
な変化をするものであっても構わない。

【００９８】なお、上記実施形態では、非走査方向に隣
接するショット領域に順次レチクルパターンを転写する
場合について説明したが、これに限らず、非走査方向に
複数ショット領域離れたショット領域に対して連続して
露光を行う場合にも、上述した両ステージの駆動制御方
法は好適に適用することができる。

【００９９】ところで、最終製品であるデバイスの生産
性を向上するためには、露光工程全体のスループットの
更なる向上が必要不可欠とされている。この場合、露光
工程全体の所要時間は、ウエハ交換、ウエハアライメン
ト及び露光などを含む露光工程の大部分を占める露光処
理時間に大きく影響される。従って、この露光処理時間
を短縮するために、１つのショット領域に対する露光の
ために要する時間（前述した図３の（Ｔex１＋Ｔacc）
に相当）を短縮することが効果的である。従って、１つ
のショット領域に対する露光のために要する時間をでき
るだけ短縮することができる、レチクルステージＲＳＴ
とウエハステージＷＳＴの走査速度の最適値を求めるこ
とは重要である。このような観点からなされたのが、次
の第２の実施形態である。

【０１００】≪第２の実施形態≫次に、本発明の第２の
実施形態を図８〜図１０に基づいて説明する。この第２
の実施形態に係る露光装置は、装置構成や全体的な動作
などは、前述した第１の実施形態と同様であるが、前述
した第１の実施形態では、主制御装置５０が、予め設定
された走査速度とステップ距離とに基づいて、両ステー
ジＲＳＴ、ＷＳＴの加速度、及び減速度を設定していた
のに対し、本第２の実施形態では、予め設定された加速
度（減速度）と走査露光中（等速同期移動中）に各ステ
ージを移動すべき距離とに基づいて、レチクルステージ
ＲＳＴとウエハステージＷＳＴの走査速度を決定する点
が相違する。以下、かかる相違点を中心として説明す
る。

【０１０１】図８には、ウエハＷ上の１つのショット領
域ＳＡ_nに対して露光を行う際の、露光領域ＩＡとショ
ット領域ＳＡ_nとの位置関係が時間の経過とともに、左
側から順に示されている。この図８から分かるように、
露光の際には、ショット領域ＳＡ_nを露光領域ＩＡに対
して走査することによりショット領域ＳＡ_n全体が露光
される。すなわち、ショット領域ＳＡ_nの走査方向（Ｙ
軸方向）の長さをＬshot[ｍｍ]、スリット状の露光領域
のＹ軸方向の長さ（以下、「スリット幅」という）をＬ
slit[ｍｍ]とすると、露光時にはショット領域ＳＡ
_n（すなわちウエハステージＷＳＴ）は、（Ｌshot＋Ｌs
lit）[ｍｍ]だけ移動する。

【０１０２】このときのレチクルステージＲＳＴの露光
時の移動量は、縮小倍率βの逆数γ＝１／βを用いて、
γ×（Ｌshot＋Ｌslit）[ｍｍ]と表すことができる。

【０１０３】従って、１ショットの露光のために要する
時間Ｔ（具体的には、前述した図３（Ａ）〜図３（Ｃ）
の（Ｔex１＋Ｔacc）に相当））は、レチクルステージ
ＲＳＴの加速度をαacc［ｍｍ／ｓｅｃ²］（＝固定値）
とし、上述した走査露光のための整定時間Ｔｂ［ｓｅ
ｃ］、走査速度Ｖscan［ｍｍ／ｓ］を用いると、次式
（７）として表すことができる。

【０１０４】

【数２】

【０１０５】上式（７）の右辺第１項は、ステッピング
動作に要する時間を表し、右辺第２項は、１つのショッ
ト領域に対する露光時間Ｔex１（又はＴex２）（図３
（Ａ）〜図３（Ｃ）参照）を表している。

【０１０６】この場合において、１ショットの露光のた
めに要する時間Ｔを最小とする走査速度Ｖscanは、次式
（８）に基づいて、式（９）にて表すことができる。

【０１０７】

【数３】

【０１０８】

【数４】

【０１０９】上式（９）において、スリット幅Ｌslitは
通常一定であるから、１ショットの露光のために要する
時間Ｔを最小とする走査速度Ｖscanは、レチクルステー
ジＲＳＴの加速度αaccと、ショット領域ＳＡ_nのＹ軸方
向長さＬshotに応じて決定されることとなる。

【０１１０】以下、具体的な数値を用いて、１ショット
の露光のために要する時間Ｔを最小とする走査速度につ
いて説明する。

【０１１１】レチクルステージＲＳＴの加減速動作にお
ける加速度αaccを２００００［ｍｍ／ｓｅｃ²］，ショ
ット領域ＳＡ_nのＹ軸方向長さＬshotを２５［ｍｍ］、
投影光学系の縮小倍率β（＝１／γ）を１／４〔倍〕、
スリット幅Ｌslitを８［ｍｍ］、走査露光のための整定
時間Ｔｂを０．０２５［ｓｅｃ］とすると、上式（７）
より、１ショット領域の露光のために要する時間Ｔは、
走査速度Ｖscanとの間に、図９に示されるような関係を
有している。

【０１１２】この場合、式（９）より、時間Ｔを最小と
する理想的な走査速度Ｖscanは次式（１０）にて求めら
れる。

【０１１３】Ｖscan＝（２００００×４×（２５＋８）／２）^1/2 ≒１１４８．９１［ｍｍ／ｓ］ ……（１０）

【０１１４】これは、当然のことではあるが、図９の結
果と一致している。

【０１１５】図１０には、理想的な走査速度Ｖscanとシ
ョット領域ＳＡ_nのＹ軸方向の長さＬshotとの関係が示
されている。この場合、図１０にＶＬ１として表されて
いる曲線は、レチクルステージＲＳＴの加減速動作にお
ける加速度αaccを２００００［ｍｍ／ｓｅｃ²］に固定
した場合を示し、図１０にＶＬ２として表されている曲
線は、加速度αaccを３００００［ｍｍ／ｓｅｃ²］に固
定した場合を示している。

【０１１６】本第２の実施形態では、主制御装置５０
が、上式（９）に基づいて、走査露光時のレチクルステ
ージＲＳＴの走査速度Ｖscan、及びウエハステージＷＳ
Ｔの走査速度β・Ｖscanを決定している。

【０１１７】以上説明したように、本第２の実施形態に
よると、各ショット領域の露光に際して、レチクルステ
ージＲＳＴがＹ軸方向の一側から他側へ速度０からほぼ
走査速度（Ｖscan）まで加速された後、時間Ｔｂのプリ
スキャンを経て所定時間だけ走査速度で等速移動され
（この間に走査露光が行われる）、時間Ｔｂのオーバー
スキャンを経て更に走査速度から速度０まで減速され
る。この場合の走査速度（Ｖscan）は、上記の等速移動
時にレチクルステージＲＳＴを移動すべき移動目標距離
｛γ・（Ｌslit＋Ｌshot）｝と、加速度（αacc）に応
じて決定される。ここで、加速度は装置の性能などから
定められた値が用いられることが多いので、固定値であ
ると考えることができる。あるいは、レチクルステージ
ＲＳＴ側の最高速度をＶmaxとして、Ｖmaxを走査速度と
して、前述した第１の実施形態で説明した手法を用い
て、加速度を決定し、この加速度を用いても良い。いず
れにしても、加速度は予め定めた値が用いられる。

【０１１８】すなわち、本第２の実施形態では、上記の
等速移動時にウエハステージＷＳＴを移動すべき移動目
標距離に応じて、走査速度（Ｖscan）を決定することに
より、走査速度（Ｖscan）と加速度（αacc）とにより
定まる加速に要する時間と、等速移動時における移動目
標距離と走査速度（Ｖscan）とにより定まる等速移動に
要する時間と、走査速度と減速度（αacc）とにより定
まる減速に要する時間とを含むトータル時間（厳密に
は、更にプリスキャン時間、オーバースキャン時間が含
まれる）を最小、あるいは極力小さくするような走査速
度Ｖscanを決定することが可能となる。なお、上記の走
査速度（Ｖscan）の決定に際して、プリスキャン時間、
オーバースキャン時間を考慮する必要はない（前述した
式（８）参照）。また、プリスキャン時間は厳密には加
速度の影響を受けるが、その影響は僅かである。

【０１１９】また、走査露光時のウエハステージＷＳＴ
の走査速度は、投影倍率β（＝１／γ）に応じて定める
必要があるので、レチクルステージＲＳＴについても、
ウエハステージＷＳＴ側と同様にして走査速度（β・Ｖ
scan）が決定される。従って、本第２の実施形態では、
走査露光に際して両ステージＲＳＴ，ＷＳＴの走査方向
（Ｙ軸方向）の移動に要する時間（ウエハステージＷＳ
Ｔの非走査方向であるＸ軸方向の移動に要する時間は、
この時間に含まれる）を最短にすることができ、それぞ
れのステージの移動により行われる処理（ここでは走査
露光）に関するスループットを向上させることができ
る。

【０１２０】すなわち、本第２の実施形態の露光装置で
は、主制御装置５０が、ウエハＷ上の各ショット領域を
露光するに際し、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴを等速同期
移動するときの各ステージの走査速度を、等速同期移動
の際に各ステージを移動すべき移動目標距離に応じて決
定する。これにより、主制御装置５０は、各ステージの
走査速度と加速度とにより定まる加速に要する時間と、
等速同期移動時における移動目標距離と走査速度とによ
り定まる等速移動に要する時間と、走査速度と減速度と
により定まる減速に要する時間とを含むトータル時間を
最小、あるいは極力小さくするような各ステージの走査
速度を決定することが可能となる。すなわち、これによ
り、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上の各
区画領域に転写する動作に要する時間を短縮することが
でき、ひいては露光工程全体のスループットの向上を図
ることが可能となり、結果的に最終製品であるデバイス
の生産性の向上に貢献することが可能となる。

【０１２１】なお、上記第２の実施形態では、走査露光
に際しての両ステージＲＳＴ、ＷＳＴの駆動に本発明の
ステージ駆動方法が適用された場合について説明した
が、これに限らず、ＥＧＡ（エンハンスト・グローバル
・アライメント）方式などのウエハアライメントの際の
１つのアライメントショット領域におけるアライメント
のマークの計測終了後に次のアライメントショット領域
におけるアライメントのマークの計測のためウエハステ
ージＷＳＴを移動させる際にも、本発明のステージ駆動
方法は好適に適用することが可能である。

【０１２２】なお、上記第２の実施形態では各ステージ
の加減速動作における減速度、及び加速度を同一とし、
かつ一連の加減速動作中の各値は一定値であるものとし
て説明したが、本発明がこれに限定されるものではな
い。すなわち、加速度及び減速度は、速度が２次以上の
高次関数的な変化をするものであっても構わない。

【０１２３】また、上記各実施形態では、ウエハステー
ジＷＳＴとレチクルステージＲＳＴを相互に逆向きに相
対走査する場合について説明したが、これに限らず、投
影光学系として正立像を投影する光学系を用い、あるい
は投影光学系を用いることなく、ウエハステージＷＳＴ
とレチクルステージＲＳＴとを同じ向きに同期して走査
する走査露光装置にも本発明は適用可能である。この
他、走査型の露光装置に限らず、ステッパなどの静止型
露光装置におけるＥＧＡウエハアライメント時やショッ
ト間ステッピング時に、本発明のステージ駆動方法を用
いてウエハステージを駆動することは可能である。

【０１２４】なお、上記実施形態では、照明光ＩＬとし
ては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、Ａ
ｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の近紫外光
（遠紫外光）、あるいはＦ₂レーザ光（波長１５７ｎ
ｍ）などの真空紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域
の輝線（ｇ線、ｉ線等）などを用いるものとしたが、こ
れに限らずＡｒ₂レーザ光（波長１２６ｎｍ）などの他
の真空紫外光を用いても良い。また、例えば、ＤＦＢ半
導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外
域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウ
ム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）
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。

【０１２５】なお、複数のレンズから構成される照明光
学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整
をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステ
ージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線
や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認
等）をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造
することができる。なお、露光装置の製造は温度及びク
リーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望
ましい。

【０１２６】また、上記実施形態では、本発明が半導体
製造用の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、例えば、角型のガラスプレートに液
晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄
膜磁気へッド、撮像素子、マイクロマシン、ＤＮＡチッ
プなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く
適用できる。

【０１２７】また、半導体素子などのマイクロデバイス
だけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装
置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は
マスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエ
ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を
適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真
空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レ
チクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、
フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネ
シウム、又は水晶などが用いられる。

【０１２８】《デバイス製造方法》次に上述した露光装
置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の
実施形態について説明する。

【０１２９】図１１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１１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。

【０１３０】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（デバイス組立てステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立てを行う。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。

【０１３１】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作
確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程
を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０１３２】図１２には、半導体デバイスにおける、上
記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図
１２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（ＣＶ
Ｄ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２１４
（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオン
を打ち込む。以上のステップ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。

【０１３３】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
２１８（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。

【０１３４】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。

【０１３５】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）において上
記各実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度の
デバイスの生産性を向上させることが可能になる。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５に記
載の各ステージ駆動方法によれば、ステージの位置制御
性の向上を図ることができるという効果がある。

【０１３７】また、請求項６及び７に記載の各ステージ
駆動方法によれば、ステージの移動に要する時間を極力
短縮することができるという効果がある。

【０１３８】また、請求項８及び９に記載の各露光方法
によれば、最終製品であるデバイスの生産性の向上に寄
与することができるという効果がある。

【０１３９】また、請求項１０及び１１に記載の各露光
装置によれば、最終製品であるデバイスの生産性の向上
に寄与することができるという効果がある。

【０１４０】また、請求項１２に記載のデバイス製造方
法によれば、デバイスの生産性を向上させることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかる露光装置の構成を概略
的に示す図である。

【図２】図２（Ａ）は、ウエハの平面図を示し、図２
（Ｂ）は、図２（Ａ）のショット領域ＳＡ₁〜ＳＡ₃に対
する露光を行う場合のレチクルステージとウエハステー
ジの動作を説明するための図である。

【図３】図３（Ａ）はレチクルステージの走査方向速度
の時間変化を示す図であり、図３（Ｂ）は、ウエハステ
ージの走査方向速度の時間変化を示す図であり、図３
（Ｃ）は、ウエハステージの非走査方向速度の時間変化
を示す図である。

【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、ウエハステージの
ステップ移動距離について説明するための図である。

【図５】ウエハステージのステップ移動距離とステップ
移動時間、及びステップ移動距離と加減速動作に要する
時間の関係の具体例を示す図である。

【図６】ステップ移動距離に応じて加減速動作における
加速度を変更する具体例を示す図である。

【図７】図６の加速度を用いた場合の、ウエハステージ
のステップ移動距離と、ステップ移動時間及び加減速動
作に要する時間の関係の具体例を示す図である。

【図８】第２の実施形態を説明するための図であって、
ウエハ上の１ショット領域に対して露光を行う場合のウ
エハステージの移動量を説明するための図である。

【図９】レチクルの走査速度と、１ショットの露光に要
する時間との関係の具体例を示す図である。

【図１０】ショット領域のＹ軸方向の長さと、レチクル
ステージの理想的な走査速度との関係の具体例を示す図
である。

【図１１】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１２】図１１のステップ２０４の詳細を示すフロー
チャートである。

【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、従来のレチ
クルステージ及びウエハステージの速度の時間変化を示
す図である。

【符号の説明】

１０…露光装置、５０…主制御装置（制御装置）、ＩＡ
…露光領域（照射領域）、ＩＬ…照明光（エネルギビー
ム）、Ｒ…レチクル（マスク、第２物体）、ＲＳＴ…レ
チクルステージ（マスクステージ、第２ステージ）、Ｓ
Ａ_n…ショット領域（区画領域）、Ｗ…ウエハ（基板、
第１物体）、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ、
第１ステージ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１物体を保持する第１ステージを、所
定の第１軸方向及びこれに直交する第２軸方向に沿って
２次元的に駆動するステージ駆動方法において、前記第１ステージを、前記第１軸方向の一側から他側へ
第１の特定速度から速度０まで減速しつつ移動するとと
もに他側から一側へ速度０から前記第１の特定速度まで
加速しつつ移動する加減速動作と、前記第１ステージ
を、前記第２軸方向の一側から他側へ所定のステップ距
離だけ移動するステップ動作とを並行して行うに際し、
前記ステップ距離及びこの関数であるステップ時間の一
方と、前記第１の特定速度とに応じて前記加減速動作に
おける減速度及び加速度を決定することを特徴とするス
テージ駆動方法。
【請求項２】前記第１ステージの駆動と並行して、さ
らに、第２物体を保持する第２ステージを前記第１軸方
向の一側から他側又は他側から一側へ第２の特定速度か
ら速度０まで減速しつつ移動するとともに他側から一側
又は一側から他側へ速度０から前記第２の特定速度まで
加速しつつ移動する加減速動作を行うに際し、前記ステ
ップ距離及び前記ステップ時間の一方と、前記第２の特
定速度とに応じて前記第２ステージの加減速動作におけ
る減速度及び加速度を決定することを特徴とする請求項
１に記載のステージ駆動方法。
【請求項３】前記加減速動作における前記各ステージ
の減速度及び加速度は、前記各ステージの加減速動作に
要する時間が、前記ステップ移動に要する時間以上とな
るように決定されることを特徴とする請求項２に記載の
ステージ駆動方法。
【請求項４】前記加減速動作における前記各ステージ
の減速度及び加速度は、同一且つ一定であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のステージ駆
動方法。
【請求項５】前記第１ステージ及び前記第２ステージ
のうちの一方である特定ステージの前記加減速動作にお
ける一定減速度αacc及び一定加速度αaccは、前記各ス
テージの加減速動作に要する時間をＴacc、前記ステッ
プ移動に要する時間をＴstep、前記特定ステージの走査
速度をＶscan、前記特定ステージが前記加減速動作終了
後から前記走査速度に収束するまでの整定時間をＴｂと
した場合に、 αacc≦２Ｖscan／（Ｔstep−２Ｔｂ）にて表される範囲内の値に設定されることを特徴とする
請求項４に記載のステージ駆動方法。
【請求項６】第１物体を保持する第１ステージを、所
定の第１軸方向に駆動するステージ駆動方法において、前記第１ステージを前記第１軸方向の一側から他側へ速
度０から第１の特定速度まで加速し、所定時間だけ前記
第１の特定速度で等速移動し、更に前記第１の特定速度
から速度０まで減速する動作を行うに際し、前記等速移
動時に前記第１ステージを移動すべき移動目標距離に応
じて前記第１の特定速度を決定することを特徴とするス
テージ駆動方法。
【請求項７】前記第１ステージの駆動と並行して、第
２物体を保持する第２ステージを前記第１軸方向の一側
から他側又は他側から一側へ速度０から第２の特定速度
まで加速し、所定時間だけ前記第２の特定速度で等速移
動し、更に第２の特定速度から速度０まで減速する動作
を行うに際し、前記等速移動時に前記第２ステージを移
動すべき移動目標距離に応じて前記第２の特定速度を決
定することを特徴とする請求項６に記載のステージ駆動
方法。
【請求項８】マスクに形成されたパターンを基板上の
複数の区画領域に順次転写する露光方法であって、前記マスクを保持するマスクステージと前記基板を保持
する基板ステージとを同期して所定の第１軸方向にそれ
ぞれの走査速度Ｖａ，Ｖｂで等速移動しつつ前記パター
ンを前記基板上の１つの区画領域に転写する工程と；前
記マスクステージを前記第１軸方向の一側から他側へ前
記走査速度Ｖａから速度０まで減速しつつ移動するとと
もに他側から一側へ速度０から前記走査速度Ｖａまで加
速しつつ移動する加減速動作と、前記基板ステージを、
前記第１軸方向の一側から他側又は他側から一側へ前記
走査速度Ｖｂから速度０まで減速しつつ移動するととも
に他側から一側又は一側から他側へ速度０から前記走査
速度Ｖｂまで加速しつつ移動する加減速動作と、前記基
板ステージを、前記第２軸方向の一側から他側へ所定の
ステップ距離だけ移動するステップ動作との３つの動作
を並行して行う工程と；を含み、前記ステップ距離及びこの関数であるステップ時間の一
方と、前記走査速度に応じて前記各ステージの前記加減
速動作における減速度及び加速度を決定することを特徴
とする露光方法。
【請求項９】マスクに形成されたパターンを基板上の
少なくとも１つの区画領域に転写する露光方法であっ
て、前記マスクを保持するマスクステージを第１軸方向に沿
って速度０から走査速度Ｖａまで加速し、所定時間だけ
前記走査速度Ｖａで等速移動し、前記走査速度Ｖａから
速度０まで減速する動作と、前記基板を保持する基板ス
テージを前記第１軸方向に沿って速度０から走査速度Ｖ
ｂまで加速し、所定時間だけ前記走査速度Ｖｂで等速移
動し、前記走査速度Ｖｂから速度０まで減速する動作
と、を並行して行うとともに、前記両ステージの等速同
期移動中に前記マスクを照明光により照明する工程を含
み、前記等速同期移動時に前記各ステージを移動すべき移動
目標距離に応じて前記各ステージの走査速度を決定する
ことを特徴とする露光方法。
【請求項１０】エネルギビームによりマスクを介して
基板を露光し、前記マスクに形成されたパターンを前記
基板上の複数の区画領域に転写する露光装置であって、前記マスクを保持するマスクステージと；前記基板を保
持する基板ステージと；前記両ステージを同期して前記
エネルギビームに対して所定の第１軸方向に相対移動し
つつ前記パターンを前記基板上の区画領域に転写する走
査露光動作と、前記走査露光が終了した区画領域とは異
なる前記基板上の区画領域を前記エネルギビームが照射
される照射領域の端部である前記走査露光の開始位置ま
で移動する前記基板ステージのステッピング動作とを繰
り返し行う制御装置と；を備え、前記制御装置が、前記
基板上に前記第２軸方向に沿って配置された複数の区画
領域を連続的に露光する際に、前記ステッピング動作時
の前記各ステージの前記第１軸方向に関する減速度及び
加速度を、前記ステッピング動作中に前記基板ステージ
が前記第２軸方向に移動すべきステップ距離及びこの関
数であるステップ時間の一方と、前記各ステージの走査
速度とに応じて決定することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】エネルギビームによりマスクを介して
基板を露光し、前記マスクに形成されたパターンを前記
基板上の少なくとも１つの区画領域に転写する露光装置
であって、前記マスクを保持するマスクステージと；前記基板を保
持する基板ステージと；前記両ステージを同期して前記
エネルギビームに対して所定の第１軸方向に相対移動し
つつ前記パターンを前記基板上の区画領域に転写する走
査露光動作を行う制御装置と；を備え、前記制御装置が前記両ステージを等速同期移動するとき
の前記各ステージの走査速度を、前記等速同期移動の際
に前記各ステージを移動すべき移動目標距離に応じて決
定することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項１０又は１１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。