JP2023012289A - 露光装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走査露光中における基板の位置決め誤差を低減しつつ、スループットを向上させることができる露光装置を提供する。【解決手段】基板における複数のショット領域の各々に対して走査露光を行う露光装置は、前記基板を保持するステージと、前記ステージを駆動する駆動部と、前記ステージを駆動するための駆動プロファイルに従って前記駆動部を制御しながら、前記複数のショット領域の各々に対する前記走査露光を制御する制御部と、を備え、前記駆動プロファイルは、第１方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第１等加速区間と、前記第１方向とは反対の第２方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第２等加速区間と、前記ステージの加速度が連続的に変化するように前記第１等加速区間と前記第２等加速区間とを接続する接続区間と、を含み、前記走査露光が行われる期間は、前記接続区間の少なくとも一部を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスなどの製造工程で用いられるリソグラフィ装置として、投影光学系を介して原版と基板とを相対的に走査しながら基板を露光することにより原版のパターンを基板上に転写する露光装置（いわゆる走査露光装置）が知られている。このような露光装置では、基板を等速移動させながら基板の走査露光を行うことが一般的であるが、スループット（生産性）を向上させるため、基板を加速および／または減速させながら基板の走査露光を行うことが望まれる。特許文献１には、正弦波で構成される加速度プロファイルに従って基板を移動させながら、基板の加速度および速度が正弦波で変化している区間で基板を露光する技術が提案されている。また、特許文献２には、等加速中、即ち速度が１次関数的に変化する区間で基板を露光する技術が提案されている。

特許第５４０６８６１号公報 特開２０１０－１６１６６号公報

特許文献１～２に記載されている基板の加速度プロファイルを走査露光装置に適用する場合、基板の走査露光中における基板の位置決め誤差を低減することができるが、走査露光をより短時間で行うといったスループットの観点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、走査露光中における基板の位置決め誤差を低減しつつ、スループットを向上させることができる露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、基板における複数のショット領域の各々に対して走査露光を行う露光装置であって、前記基板を保持するステージと、前記ステージを駆動する駆動部と、前記ステージを駆動するための駆動プロファイルに従って前記駆動部を制御しながら、前記複数のショット領域の各々に対する前記走査露光を制御する制御部と、を備え、前記駆動プロファイルは、第１方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第１等加速区間と、前記第１方向とは反対の第２方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第２等加速区間と、前記ステージの加速度が連続的に変化するように前記第１等加速区間と前記第２等加速区間とを接続する接続区間と、を含み、前記走査露光が行われる期間は、前記接続区間の少なくとも一部を含む、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、走査露光中における基板の位置決め誤差を低減しつつ、スループットを向上させることができる露光装置を提供することができる。

露光装置の構成を示す概略図 基板ステージの移動の軌跡の例を示す図 第１実施形態（実施例１）の駆動プロファイルを示す図 基板ステージおよび光源の制御系を模式的に示すブロック図 最短時間の駆動プロファイルを示す図 接続区間の割合とステージ駆動時間との関係を示す図 本実施例１の駆動プロファイルと従来技術の駆動プロファイルとを重ねて比較した結果を示す図 第１実施形態（実施例２）の駆動プロファイルを示す図 第１実施形態（実施例３）の駆動プロファイルを示す図 第２実施形態の駆動プロファイルを示す図 従来技術の駆動プロファイルを示す図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態について説明する。本明細書および図面においては、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向が示される。一般に、被露光基板である基板Ｓは、その表面が水平面（ＸＹ平面）と平行になるように基板ステージの上に置かれる。よって、以下では、基板Ｓの表面に沿う平面内で互いに直交する２つの方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、以下の説明において「Ｘ軸方向」と記載されている場合、それは＋Ｘ方向および－Ｘ方向を含むものとして定義されうる。「Ｙ軸方向」および「Ｚ軸方向」についても同様である。なお、本実施形態では、原版Ｍと基板Ｓとを相対的に走査する方向（走査方向）をＹ軸方向（＋Ｙ方向または－Ｙ方向)とする。

図１は、本実施形態の露光装置１０の構成を示す概略図である。露光装置１０は、光源１１と、照明光学系１２と、原版保持機構１３と、投影光学系１４と、基板保持機構１５とを備えうる。また、露光装置１０は、第１検出部１６と、第２検出部１７と、制御部１８とを備えうる。制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサやメモリなどを含むコンピュータによって構成され、露光装置１０の各部を制御する。即ち、制御部１８は、原版Ｍ（例えばレチクル、マスク）と基板Ｓ（例えばウェハ、ガラスプレート）とを相対的に走査しながら原版Ｍに形成されたパターンを基板Ｓに転写する処理、即ち、基板Ｓの走査露光を制御する。なお、本実施形態では、光源１１が露光装置１０の構成要素として備えられているが、光源１１は露光装置１０の構成要素でなくてもよい。

照明光学系１２は、それに含まれるマスキングブレードなどの遮光部材により、エキシマレーザなどの光源１１から射出された光を、例えばＸ軸方向に長い帯状または円弧状の露光光（スリット光）に整形し、その光で原版Ｍの一部を照明する。原版Ｍおよび基板Ｓは、原版保持機構１３および基板保持機構１５によってそれぞれ保持されており、投影光学系１４を介して光学的に共役な位置（投影光学系１４の物体面および像面）にそれぞれ配置される。投影光学系１４は、所定の投影倍率を有し、原版Ｍに形成されたパターンを露光光により基板上に投影する。

原版保持機構１３は、例えば、真空力や静電力などを用いて原版Ｍを保持する原版ステージ１３ａと、原版ステージ１３ａ（原版Ｍ）を駆動する原版駆動部１３ｂとを含みうる。原版駆動部１３ｂは、例えば、リニアモータ等のアクチュエータを有し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向および各軸周りの回転方向に原版ステージ１３ａ（原版Ｍ）を駆動するように構成されうる。したがって、原版駆動部１３ｂは、基板Ｓの走査露光中において、走査方向であるＹ軸方向（＋Ｙ方向または－Ｙ方向）に原版ステージ１３ａ（原版Ｍ）を駆動することができる。また、原版ステージ１３ａの位置は、第１検出部１６によって検出されうる。第１検出部１６は、例えばレーザ干渉計を含み、原版ステージ１３ａに設けられた反射板１３ｃに向けてレーザ光を照射し、反射板１３ｃで反射されたレーザ光によって原版ステージ１３ａの位置を検出することができる。なお、本実施形態の第１検出部１６では、レーザ干渉計が用いられているが、それに限られず、例えばエンコーダが用いられてもよい。

基板保持機構１５は、例えば、真空力や静電力などを用いて基板Ｓを保持する基板ステージ１５ａと、基板ステージ１５ａ（基板Ｓ）を駆動する基板駆動部１５ｂとを含みうる。基板駆動部１５ｂは、例えば、リニアモータ等のアクチュエータを有し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向および各軸周りの回転方向に基板ステージ１５ａ（基板Ｓ）を駆動することができる。したがって、基板駆動部１５ｂは、基板Ｓの走査露光中において、走査方向であるＹ軸方向（＋Ｙ方向または－Ｙ方向）に基板ステージ１５ａ（基板Ｓ）を駆動することができる。また、基板ステージ１５ａの位置は、第２検出部１７によって検出されうる。第２検出部１７は、例えばレーザ干渉計を含み、基板ステージ１５ａに設けられた反射板１５ｃに向けてレーザ光を照射し、反射板１５ｃで反射されたレーザ光によって基板ステージ１５ａの位置を検出することができる。なお、本実施形態の第２検出部１７では、レーザ干渉計が用いられているが、それに限られず、例えばエンコーダが用いられてもよい。

上記のように構成された露光装置１０では、基板Ｓの走査露光において、原版駆動部１３ｂおよび基板駆動部１５ｂにより、原版ステージ１３ａおよび基板ステージ１５ａを、投影光学系１４の投影倍率に応じた速度比で相対的にＹ軸方向に走査する。これにより、原版Ｍのパターンを基板Ｓのショット領域上（具体的には、ショット領域上のレジスト（感光材））に転写することができる。そして、このような走査露光を基板Ｓにおける複数のショット領域の各々について順次繰り返すことにより、１枚の基板Ｓにおける露光処理を完了させることができる。

図２は、基板ステージ１５ａの移動の軌跡の例を、基板Ｓに対する投影光学系１４の相対的な移動として示した図である。図２には、基板Ｓにおける複数のショット領域の配列（ショットレイアウト）が示されている。図２の例では、基板Ｓは６４個のショット領域を含む。各ショット領域内の数字は、ショット領域の番号（露光順序）を示しており、各ショット領域内の矢印は、各ショット領域の走査露光中における基板ステージ１５ａ（基板Ｓ）の走査方向を示している。また、破線は、ショット領域間で基板ステージ１５ａをステップ移動する際の移動方向を概略的に示している。例えば、１～２番目のショット領域に着目すると、基板ステージ１５ａを－Ｙ方向に走査しながら１番目のショット領域の走査露光が行われた後、２番目のショット領域の露光が開始されるまでの間に－Ｘ方向への基板ステージ１５ａのステップ移動が行われる。そして、ステップ移動の完了後、基板ステージ１５ａ（基板Ｓ）を＋Ｙ方向に走査しながら２番目のショット領域の走査露光が行われる。

ここで、従来の露光技術として、図１１に示されるように、正弦波で構成される加速度プロファイルに従って基板を移動させながら、基板の加速度および速度が正弦波で変化している区間で基板を露光する技術が用いられることがある。このような技術は、正弦波露光と呼ばれることがあり、スループット（生産性）の向上の点で有利である。しかしながら、従来の露光技術（正弦波露光）では、基板の走査露光中における基板の位置決め誤差を低減することができるが、走査露光をより短時間で行うといったスループットの観点で改善の余地がある。

本実施形態の露光装置１０では、基板ステージ１５ａをＹ軸方向に駆動するための駆動プロファイルに従って基板駆動部１５ｂを制御しながら、基板Ｓにおける複数のショット領域の各々に対する走査露光を制御する。そして、当該駆動プロファイルが、基板Ｓの位置決め誤差を低減しつつスループットを向上させることができるように構成（設定）されうる。以下に、本実施形態の露光装置１０に適用される駆動プロファイルの構成例について説明する。なお、駆動プロファイルは、加速度プロファイル、速度プロファイルおよび位置プロファイルを含むものとして理解されてもよい。

［実施例１］
本実施形態の露光装置１０で適用される駆動プロファイルの実施例１について説明する。図３は、本実施形態の露光装置１０においてＹ軸方向への基板ステージ１５ａの駆動を制御するための駆動プロファイルの一例を示す図である。図３では、基板Ｓの複数のショット領域に対する走査露光に用いられる駆動プロファイルの一部のみが示されている。また、図３では、上段に、基板ステージ１５ａの加速度の時間的な推移である加速度プロファイルを示しており、下段に、基板ステージ１５ａの速度の時間的な推移である速度プロファイルを示している。なお、以下では、基板ステージ１５ａの駆動プロファイルについて説明するが、原版ステージ１３ａの駆動プロファイルに対しても同様の構成が適用されてもよい。

図３に示される駆動プロファイル（加速度プロファイル）は、第１等加速区間２Ａと、第２等加速区間２Ｂと、それらを接続する接続区間１とで構成される。そして、接続区間１の少なくとも一部を含む期間において、１つのショット領域の走査露光が行われる。

第１等加速区間２Ａは、第１方向へ一定の加速度で基板ステージ１５ａを駆動する区間である。第２等加速区間２Ｂは、第１方向とは反対の第２方向へ一定の加速度で基板ステージ１５ａを駆動する区間である。第１方向は＋Ｙ方向および－Ｙ方向のうちの一方であり、第２方向は＋Ｙ方向および－Ｙ方向のうちの他方である。また、第１等加速区間２Ａおよび／または第２等加速区間２Ｂにおける基板ステージ１５ａの加速度の絶対値は、スループットを向上させる観点から、基板駆動部１５ｂにより基板ステージ１５ａを駆動可能な最大加速度Acc_maxに設定されるとよい。

接続区間１は、駆動加速度方向が互いに異なる第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとの間に設けられ、基板ステージ１５ａの加速度が連続的に且つ滑らかに（徐々に）変化するように第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを接続する区間である。図３の例では、接続区間１は、第１等加速区間２Ａから第２等加速区間２Ｂへ接続する場合には、加速度の傾き（微分係数）が負になるように加速度を単調に変化（減少）させる区間である。また、接続区間１は、第２等加速区間２Ｂから第１等加速区間Ａへ接続する場合には、加速度の傾き（微分係数）が正になるように加速度を単調に変化（増加）させる区間である。接続区間１は、基板ステージ１５ａが等速移動する期間（等速期間）を含まないように第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを曲線で接続する区間として理解されてもよい。また、接続区間１は、当該接続区間１の中央点を対称点とする点対称の曲線形状で構成されうる。本実施例１の場合、接続区間１は、基板ステージ１５ａの加速度が正弦波状に変化するように構成されうる。このような接続区間１を有する駆動プロファイル（加速度プロファイル）では、その全域において微分可能な曲線で構成される。そのため、当該駆動プロファイルに従って基板ステージ１５ａを駆動した場合、加速度の急激な変化が抑制され、走査露光中における基板ステージ１５ａの位置決め誤差を低減することができる。

また、基板ステージ１５ａの高精度な位置決めを可能にするため、接続区間１における加速度の波形（正弦波）の周波数を、基板駆動部１５ｂによる基板ステージ１５ａの駆動の制御系バンド幅以下の周波数に設定するとよい。これにより、基板ステージ１５ａの位置決め制御が容易となる駆動プロファイルになることから、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとの間で加速度が急激に変化した際に発生しうる基板ステージ１５ａの位置決め誤差を最小限に抑制することができる。つまり、高精度な加減速中の走査露光を実現することができる。

ここで、本実施例１における接続区間１の駆動プロファイル（加速度プロファイル）は、単一の正弦波に限定されるものではなく、複数の正弦波で構成されてもよい。また、接続区間１の駆動プロファイルは、周波数の異なる複数の正弦波を重ね合わせた構成であってもよいし、当該複数の正弦波を時間毎に区切って接続した構成であってもよい。この場合においても、複数の正弦波の各々が基板ステージ１５ａの制御系バンド幅以下の周波数であるとよい。そして、駆動プロファイルの全域において微分可能になるように第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを接続区間１によって連続的に且つ滑らかに接続することが、基板ステージ１５ａの位置決め精度を向上させる観点から望ましい。

本実施例１では、１つのショット領域の走査露光が接続区間１で行われ、ショット領域間におけるＸ軸方向への基板ステージ１５ａのステップ移動が第１等加速区間２Ａまたは第２等加速区間２Ｂで行われる。図２を用いて前述したように、露光装置１０では、Ｙ軸方向に基板ステージ１５ａを走査しながらショット領域の走査露光を行った後、Ｘ軸方向に隣り合う次のショット領域にステップ移動して、当該次のショット領域の走査露光を行うといった動作を繰り返す。そのため、図３に示される本実施例１の駆動プロファイルは、基板Ｓにおける複数のショット領域に対して連続して走査露光を行うことができるように、接続区間１と等加速区間（２Ａまたは２Ｂ）とが交互に且つ繰り返して配列されたプロファイルになっている。

ところで、本実施例１では、基板ステージ１５ａの加速度が正弦波状に変化する接続区間１においてショット領域の走査露光が行われる。そのため、走査露光中における基板ステージ１５ａの速度も正弦波状に変化し、それに応じて、走査方向におけるショット領域内の位置ごとに露光時間（即ち露光量）が変化しうる。したがって、ショット領域内における露光量を一定（均一）にするには、基板ステージ１５ａの速度に応じて基板Ｓの照度（即ち、基板Ｓに照射される光の強度）を変化させるとよい。例えば、基板ステージ１５ａの速度に応じて基板Ｓの照度が変化するように光源１１を調整することにより、ショット領域内における露光量を一定（均一）にすることができる。具体的には、基板ステージ１５ａの速度が高いときには、基板Ｓの照度が低くなるように光源１１を調整し、基板ステージ１５ａの速度ａが低いときには、基板Ｓの照度が高くなるように光源１１を調整しうる。

図４は、基板ステージ１５ａおよび光源１１の制御系を模式的に示すブロック図である。制御部１８は、前述した駆動プロファイルを出力する出力部１８ａと、基板ステージ１５ａの駆動を制御するステージ制御部１８ｂと、基板Ｓの露光量を制御する露光制御部１８ｃとを含みうる。ここで、出力部１８ａは、露光装置１０の外部コンピュータで生成された駆動プロファイルを取得する構成であってもよいし、基板Ｓにおける複数のショット領域の配列や寸法を示す情報に基づいて駆動プロファイルを生成する構成であってもよい。

ステージ制御部１８ｂは、出力部１８ａから出力された駆動プロファイルに基づいて、基板ステージ１５ａの駆動を制御する。ステージ制御部１８ｂは、例えばＰＩＤ補償器を含み、駆動プロファイルにおける基板ステージ１５ａの目標位置と第２検出部１７で検出された基板ステージ１５ａの現在位置との偏差に基づいて、基板ステージ１５ａを駆動するための駆動指令値を算出する。そして、算出した駆動指令値を基板駆動部１５ｂに供給する。これにより、当該駆動プロファイルに従って基板ステージ１５ａの駆動を制御することができる。また、ステージ制御部１８ｂは、基板ステージ１５ａの現在位置と目標位置との偏差に基づいて、基板ステージ１５ａの制御誤差を求めることができる。基板ステージ１５ａの制御誤差は、基板ステージ１５ａの制御偏差として理解されてもよく、例えば、基板ステージ１５ａの速度偏差および／または加速度偏差を含みうる。

露光制御部１８ｃは、出力部１８ａから出力された駆動プロファイルにおける基板ステージ１５ａの目標速度に基づいて、基板Ｓの露光量が目標露光量になるように、光源１１の出力（即ち、光源１１から射出される光の強度）を制御する。露光制御部１８ｃは、光源１１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御している場合には、光源１１に供給するパルス列の幅や間隔を制御してもよい。また、露光制御部１８ｃは、基板Ｓに照射される光の強度をセンサ等で検出した結果に基づいて、光源１１の出力をフィードバック制御してもよい。さらに、露光制御部１８ｃは、ステージ制御部１８ｂから基板ステージ１５ａの制御誤差（例えば速度偏差、加速度偏差）に関する情報を取得し、当該情報に基づいて、基板ステージ１５ａの実際の速度や加速度に追従するように光源１１の出力を調整してもよい。

次に、本実施例１における基板ステージ１５ａの駆動プロファイルを適用した場合の効果を検証した結果について説明する。例えば特許文献１に記載された従来技術では、図１１に示されるように、全体的に加速度を正弦波状に変化させた駆動プロファイルに従って基板ステージを駆動しながら複数のショット領域の走査露光が行われる。つまり、従来技術の駆動プロファイルでは、本実施例１の駆動プロファイルにおける第１等加速区間２Ａおよび第２等加速区間に相当する区間が存在しない。また、従来技術の駆動プロファイルでは、基板ステージの位置決め誤差の低減を最優先とし、複数のショット領域に対して走査露光を行う際の一連の駆動プロファイルを、全体として、基板ステージ制御系のバンド幅より低い周波数の正弦波状に構成されうる。このような従来技術の駆動プロファイルでは、前述したように、基板ステージの位置決め誤差を低減することができるものの、スループットを更に低減する余地がある。

一方、図５は、理論上、スループットが最も向上するように構成された駆動プロファイル（以下では、最短時間の駆動プロファイルと表記することがある）を示している。図５に示される最短時間の駆動プロファイルは、基板ステージ１５ａの加速度が一定である第１等加速区間２Ａおよび第２等加速区間２Ｂを含むが、接続区間１の時間幅が最小になるように設定されている。第１等加速区間２Ａおよび／または第２等加速区間２Ｂにおける基板ステージ１５ａの加速度の絶対値は、基板駆動部１５ｂにより基板ステージ１５ａを駆動可能な最大加速度Acc_maxに設定されている。このような最短時間の駆動プロファイルは、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとがステップ状に切り替わるように構成された矩形波プロファイルであり、接続区間１において、基板ステージ１５ａの加速度を連続的に且つ滑らかに変化させていない。したがって、最短時間の駆動プロファイルを用いて基板ステージ１５ａの駆動を制御すると、スループットを向上させることはできるが、基板ステージ１５ａの位置決め誤差が増大してしまう。まとめると、スループットの向上と基板ステージ１５ａの位置決め誤差とはトレードオフの関係であり、接続区間１の時間幅を広げるにつれてスループットが低下し、接続区間１の時間幅を狭めるにつれて位置決め誤差が増加する傾向となる。

図５に示される最短時間の駆動プロファイルと、図１１で示される従来技術の駆動プロファイルとを比較すると、従来技術の駆動プロファイル（図１１）では、加速度の絶対値が最大加速度Acc_maxで基板ステージ駆動している区間が殆どない。図５および図１１の駆動プロファイルについて、１つのショット領域の走査露光に要する基板ステージ１５ａの駆動時間を計算すると、従来技術の駆動プロファイルでは、最短時間の駆動プロファイルに対して約１．５７倍の駆動時間が必要になることが分かった。なお、以下では、１つのショット領域の走査露光に要する基板ステージ１５ａの駆動時間は、「ステージ駆動時間」と表記することがある。

図６は、接続区間１（正弦波区間）の割合とステージ駆動時間との関係を示している。接続区間１の割合は、１つの等加速区間（第１等加速区間２Ａまたは第２等加速区間２Ｂ）と１つの接続区間１との合計時間に対する当該接続区間１の時間の比率として定義されうる。図５に示される最短時間の駆動プロファイルに従って基板ステージ１５ａを駆動した場合、接続区間１の割合は０％である。この場合のステージ駆動時間をＴと定義する。一方、図１１に示される従来技術の駆動プロファイルに従って基板ステージ１５ａを駆動した場合、接続区間１の割合は１００％であり、ステージ駆動時間は１．５７Ｔとなる。つまり、図６に示される関係から、接続区間１の割合が大きくなるにつれてステージ駆動時間が増加し、スループットが低下することが分かる。

一方、図５に示される最短時間の駆動プロファイルのように接続区間１の割合が０％である場合、基板ステージ１５ａの制御を加速度の変化に追従させることができず、基板ステージ１５ａの位置決め誤差が増加しうる。一般に、露光装置に用いられる基板ステージは、３００Ｈｚ以上の駆動プロファイルに対する追従が困難であり、図５に示される矩形波状の駆動プロファイルでは接続区間１に高周波成分を含むため、大きな位置決め誤差が発生し易い。また、曲線は三角級数（フーリエ級数）に分解することができ、駆動プロファイルの曲線に含まれる三角級数の周波数が低いほど、基板ステージ１５ａの制御追従性が高くなることが知られている。矩形波は、理論上、無限に大きな周波数を含む無限個数の正弦波で構成されており、また、接続区間１と等加速区間（第１等加速区間２Ａ、第２等加速区間２Ｂ）との接続点は微分不可の状態である。これらの点から、図５に示される最短時間の駆動プロファイルを用いると基板ステージ１５ａの位置決め誤差が発生し易いことが分かる。したがって、接続区間１は、接続区間１を三角級数（フーリエ級数）に分解したときに、当該三角級数が基板ステージ１５ａの制御系バンド幅以下の周波数になるように構成されるとよく、この構成は、本実施例１の駆動プロファイル（図３）にも適用されうる。

上記の検証結果から分かるように、本実施例１の駆動プロファイル（図３）では、第１等加速区間２Ａおよび第２等加速区間２Ｂを設けることで、スループットの向上を図っている。また、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを接続する接続区間１を、基板ステージ１５ａの加速度が連続的に変化するように構成することで、基板ステージ１５ａの位置決め誤差の低減を図っている。即ち、本実施例１の駆動プロファイルを用いることにより、ステージ駆動時間の短縮（スループットの向上）と基板ステージ１５ａの位置決め誤差の低減とを両立させることが可能となる。

ここで、本実施例１の駆動プロファイルにおいて、接続区間１の割合は、０％より大きく１００％より小さい値、好ましくは１５％より大きく８５％より小さい値、より好ましくは３０％より大きく７０％より小さい値に設定されるとよい。また、第１等加速区間２Ａおよび第２等加速区間２Ｂはそれぞれ、非露光期間に対して少なくとも１／１０以上（或いは、１／５以上、１／２以上）に設定されるとよい。非露光期間は、走査露光と次の走査露光との間の期間のことであり、基板Ｓを露光していない期間、即ち、投影光学系１４からの光を基板Ｓに照射していない期間として理解されてもよい。

図７は、図３に示される本実施例１の駆動プロファイルと、図１１に示される従来技術の駆動プロファイルとを重ねて比較した結果を示している。図７では、上段に加速度プロファイルを示しており、中段に速度プロファイルを示しており、下段に位置プロファイルを示している。図７において、実線が本実施例１の駆動プロファイルを示しており、破線が従来技術の駆動プロファイルを示している。また、図７では、本実施例１の駆動プロファイル（実線）と従来技術の駆動プロファイル（破線）とで最大加速度Acc_maxを同じにしている。図７から分かるように、本実施例１の駆動プロファイル（実線）では、従来技術の駆動プロファイル（破線）と比べて周期が短くなっている。即ち、本実施例１の駆動プロファイル（実線）を用いる場合、従来技術の駆動プロファイル（破線）を用いる場合と比べ、１つのショット領域の走査露光における基板ステージ１５ａの速度を高くし、結果としてスループットを向上させることができる。

［実施例２］
本実施形態の露光装置１０で適用される駆動プロファイルの実施例２について説明する。実施例２は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。

本実施形態の駆動プロファイルでは、前述したように、ステージ駆動時間の短縮と位置決め誤差の低減とのバランス（比率）に応じて、接続区間１の時間幅を調整することもできる。例えば、ステージ駆動時間の短縮を優先する場合には、接続区間１の時間幅が狭くなるように当該時間幅の設定パラメータを調整し、位置決め誤差の低減を優先する場合には、接続区間１の時間幅が広くなるように当該時間幅の設定パラメータを調整しうる。本実施例２では、実施例１に比べ、基板ステージ１５ａの位置決め誤差の低減を優先して、接続区間１の時間幅を広げた例について説明する。

図８は、本実施形態の露光装置１０においてＹ軸方向への基板ステージ１５ａの駆動を制御するための駆動プロファイルの一例を示す図である。図８では、基板Ｓの複数のショット領域に対する走査露光に用いられる駆動プロファイルの一部のみが示されている。また、図８では、上段に加速度プロファイルを示しており、下段に速度プロファイルを示している。

図８に示される本実施例２の駆動プロファイルは、図３に示される実施例１の駆動プロファイルと比べて、接続区間１の時間幅が広く、接続区間１の一部の期間において１つのショット領域の走査露光が行われる。このような本実施例２の駆動プロファイル（図８）では、実施例１の駆動プロファイル（図３）に対しては、ステージ駆動時間が長いためスループットが低下するが、従来技術の駆動プロファイル（図１１）に対しては、スループットを向上させることができる。また、本実施例２の駆動プロファイルでは、実施例１の駆動プロファイルと比べ、基板ステージ１５ａの制御追従性を向上させることができるため、基板ステージ１５ａの位置決め誤差を低減するのに有利になりうる。したがって、露光装置１０において、生産性よりも重ね合わせ精度を重視する場合には、本実施例２の駆動プロファイルを適用することが有効である。

［実施例３］
本実施形態の露光装置１０で適用される駆動プロファイルの実施例３について説明する。実施例３は、実施例１～２で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１～２で説明したとおりである。本実施例３では、実施例１に比べ、スループットの向上（ステージ駆動時間の短縮）を優先して、接続区間１の時間幅を狭めた例について説明する。

図９は、本実施形態の露光装置１０においてＹ軸方向への基板ステージ１５ａの駆動を制御するための駆動プロファイルの一例を示す図である。図９では、基板Ｓの複数のショット領域に対する走査露光に用いられる駆動プロファイルの一部のみが示されている。また、図９では、上段に加速度プロファイルを示しており、下段に速度プロファイルを示している。

図９に示される本実施例３の駆動プロファイルは、図３に示される実施例１の駆動プロファイルと比べて、接続区間１の時間幅が狭く、接続区間１を一部として含む期間において１つのショット領域の走査露光が行われる。具体的には、接続区間１と、当該接続区間１に連続する第１等加速区間２Ａの一部と、当該接続区間１に連続する第２等加速区間２Ｂの一部とを含む期間において、１つのショット領域の走査露光が行われる。これにより、走査露光中における基板ステージ１５ａの速度変化が、１次式直線と正弦波とを組み合わせた波形となる。そのため、当該速度変化に応じた光源１１の出力制御が必要となるが、実施例１の駆動プロファイル（図３）と比べて、接続区間１の割合を小さく（即ち、ステージ駆動時間を短くし）、スループットを向上させることができる。一方、本実施例３の駆動プロファイル（図９）では、実施例１の駆動プロファイル（図３）と比べ、接続区間１を構成する正弦波の周期が小さくなるため、基板ステージ１５ａの制御追従性が低下し、基板ステージ１５ａの位置決め誤差が発生しやすくなる。したがって、露光装置１０において、重ね合わせ精度よりも生産性を重視する場合には、本実施例３の駆動プロファイルを適用することが有効である。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。第１実施形態では、駆動プロファイルの接続区間１を正弦波形状に構成する例を説明したが、第２実施形態では、接続区間１を正弦波形状以外の形状にする例について説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は第１実施形態で説明したとおりである。

図１０は、露光装置１０においてＹ軸方向への基板ステージ１５ａの駆動を制御するための駆動プロファイルの一例を示す図である。図１０に示される本実施形態の駆動プロファイルでは、接続区間１が、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとの間に設けられ、基板ステージ１５ａの加速度が連続的に且つ滑らかに変化するように、４次の多項式で表現される曲線形状で構成されている。また、接続区間１では、第１等加速区間２Ａから第２等加速区間２Ｂへ接続する場合には、加速度の傾き（微分係数）が負になるように加速度を単調に変化（減少）させる。また、接続区間１は、第２等加速区間２Ｂから第１等加速区間Ａへ接続する場合には、加速度の傾き（微分係数）が正になるように加速度を単調に変化（増加）させる。接続区間１は、基板ステージ１５ａが等速移動する期間（等速期間）を含まないように第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを曲線で接続する区間として理解されてもよい。つまり、接続区間１、加速度が瞬間的にゼロになることはあっても、加速度が連続してゼロになる期間（即ち、加速度がゼロで且つ加速度の微分係数もゼロとなる期間）を含まない。このような駆動プロファイルでは、接続区間１の曲線が低周波の三角級数で構成されることとなるため、基板ステージ１５ａの制御追従性が高く、位置決め誤差を低減することができる。また、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂを設けていることから、スループットの向上も図ることができる。即ち、スループットの向上と位置決め誤差の低減とを両立させることができる。

ここで、本実施形態では、４次の多項式で表される曲線形状で接続区間１を構成する例を示したが、これに限定されるものではない。接続区間１は、３次の多項式、さらには５次以上の多項式で表される曲線形状に構成されてもよい。この場合においても、接続区間１が、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを連続に且つ滑らかに接続し、区間内で加速度が単調増加もしくは単調減少となる曲線で構成されることが望ましい。また、位置決め誤差をある程度低減でき、かつ、第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとをある程度滑らかに接続することができるであれば、接続区間１が、１次または２次の多項式で表される曲線で構成されてもよい。

さらに、接続区間１としては、正弦波や多項式で表される形状に限られず、加速度が連続的に変化するように（即ち、等速期間を含まないように）第１等加速区間２Ａと第２等加速区間２Ｂとを接続可能であれば、様々な曲線形状（波形）を適用可能である。例えば、正弦波の２乗で構成された波形、正規分布の累積分布関数曲線なども接続区間１に適用可能である。また、接続区間１を、複数の波形を重ね合わせた構成としてもよいし、複数の波形を時間毎に区切って接続した構成であってもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像（加工）する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０：露光装置、１１：光源、１２：照明光学系、１３ａ：原版ステージ、１３ｂ：原版駆動部、１４：投影光学系、１５ａ：基板ステージ、１５ｂ：基板駆動部、１８：制御部、１：接続区間、２Ａ：第１等加速区間、２Ｂ：第２等加速区間

Claims (12)

1. 基板における複数のショット領域の各々に対して走査露光を行う露光装置であって、
   前記基板を保持するステージと、
   前記ステージを駆動する駆動部と、
   前記ステージを駆動するための駆動プロファイルに従って前記駆動部を制御しながら、前記複数のショット領域の各々に対する前記走査露光を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動プロファイルは、第１方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第１等加速区間と、前記第１方向とは反対の第２方向へ一定の加速度で前記ステージを駆動する第２等加速区間と、前記ステージの加速度が連続的に変化するように前記第１等加速区間と前記第２等加速区間とを接続する接続区間と、を含み、
   前記走査露光が行われる期間は、前記接続区間の少なくとも一部を含む、ことを特徴とする露光装置。
2. 前記駆動プロファイルにおける前記接続区間は、前記第１等加速区間での加速度と前記第２等加速区間での加速度との間で前記ステージの加速度を単調に変化させる曲線形状で構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記駆動プロファイルにおける前記接続区間は、正弦波形状で構成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記駆動プロファイルにおける前記接続区間は、多項式で表される形状で構成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
5. 前記駆動プロファイルにおける前記接続区間は、前記接続区間の中央点を対称点とする点対称の曲線形状で構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 前記駆動プロファイルにおける前記接続区間は、前記接続区間を三角級数に分解したときに、当該三角級数が前記ステージの駆動の制御系バンド幅以下の周波数になるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
7. 前記駆動プロファイルは、その全域において微分可能な曲線で構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
8. 前記走査露光は、前記接続区間の一部の期間で行われる、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 前記走査露光は、前記接続区間の全体と、前記接続区間に連続する前記第１等加速区間の一部と、前記接続区間に連続する前記第２等加速区間の一部とを含む期間で行われる、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
10. 前記駆動プロファイルの前記第１等加速区間および／または前記第２等加速区間における前記ステージの加速度の絶対値は、前記駆動部により前記ステージを駆動可能な最大加速度に設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の露光装置。
11. 前記接続区間は、前記ステージが等速移動する期間を含まないように前記第１等加速区間と前記第２等加速区間とを曲線で接続する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の露光装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
    前記露光工程で露光された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造する、ことを特徴とする物品の製造方法。

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