JP4207097B2 - 結像特性の誤差解析方法及び投影露光装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためリソグラフィ工程で用いられる投影露光装置の結像特性の誤差解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等を製造する際に、マスクとしてのレチクルのパターンの像を投影光学系を介して基板としてのレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使用されている。従来は、投影露光装置として、所謂ステップ・アンド・リピート方式（一括露光型）の投影露光装置（ステッパー）が多用されていたが、最近ではレチクルとウエハとを投影光学系に対して同期走査して露光を行うステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）も注目されている。
【０００３】
これらの投影露光装置では、微細なパターンを高い解像度で忠実にウエハ上に転写するために、投影光学系の転写忠実度、露光量の誤差、フォーカス誤差（デフォーカス）等の結像特性の誤差をできるだけ低減しておく必要がある。このためには、結像特性最適値、又はこれからの誤差を要因別に求める必要がある。
従来、一括露光型の投影露光装置で結像特性の最適値、又は誤差を求める場合には、露光量やフォーカス位置等を種々に変えて評価用のパターンの像を評価用のウエハに露光するテストプリント法が用いられていた。この場合、露光された像を現像して得られるレジストパターンの形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で計測し、計測結果を所定の基準値と比較することによって最適露光量やベストフォーカス位置、又は線幅誤差等が決定されていた。このように一括露光型では全ての評価用パターンが同時に転写されるため、結像特性の短時間の経時変化の影響はほとんど考慮する必要がなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、走査型露光装置の結像特性を評価するためにテストプリント法を適用した場合、同一時刻に露光されるのはショット領域の一部のみであり、他の部分はその前後に露光されるため、露光中に結像特性の誤差の変化が生じたような場合には、ショット領域内で評価用パターンの像の形状のばらつき（分布）が発生する。この場合、当該ショット領域内の各位置におけるそれぞれの評価用パターンの像の形状を直接基準パターン等と比較するだけでは、結像誤差を要因別に特定することは困難であった。そのため、結像特性の誤差の補正が困難であった。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑み、走査型露光装置において、結像特性の誤差を要因別に特定又は評価できる結像特性の誤差解析方法を提供することを目的とする。また、本発明は、結像特性の誤差を要因別に特定又は評価できる走査型の投影露光装置を提供することをも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の結像特性の誤差解析方法は、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動することにより、そのマスク（Ｒ）のパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介してその基板（Ｗ）上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、その同期移動によってその基板（Ｗ）上の複数箇所に転写された複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報をそれぞれ検出し、この検出された複数種類のパターンの結像情報のうち、同一種類のパターンの結像情報を平均化し、同期移動の方向と平行な走査方向及び同期移動の方向と直交する非走査方向の少なくとも一方におけるその平均化された結像情報のばらつきに基づいて、その基板（Ｗ）上に形成されたパターンの結像誤差の要因を求めるものである。
【０００７】
斯かる本発明の結像特性の誤差解析方法によれば、基板（Ｗ）上に転写された複数種類の異なるパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報から、結像特性の誤差の複数の要因を正確に特定できる。その結像特性を要因別に補正することによって、良好な結像特性が得られる。
この場合、その結像誤差の要因の一例は、投影光学系（ＰＬ）による誤差（ディストーション、転写忠実度等）と、露光量誤差と、フォーカス誤差と、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）との相対位置誤差との少なくとも一つである。
【０００８】
また、パターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報の一例は、そのパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の位置とそのパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の形状との少なくとも一方を含むものである。そのパターンの位置情報より投影光学系のディストーション等が求められ、その形状の情報より転写忠実度やフォーカス誤差等が求められる。
【０００９】
また、パターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報の他の例は、そのパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の密度、そのパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の方向、及び基板（Ｗ）上のレジスト特性の少なくとも一つに依存するものである。
また、複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の一例は、互いに密度の異なるパターンを含むものである。
【００１０】
この場合、その結像情報に基づいて、基板（Ｗ）の露光中における露光量誤差とフォーカス誤差とを評価してもよい。
また、複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の他の例は、互いに異なる方向に伸びるパターンを含むものである。
この場合、その結像情報に基づいて、基板（Ｗ）の露光中におけるマスク（Ｒ）と基板（Ｗ）との相対位置誤差を評価してもよい。
また、本発明による別の結像特性の誤差解析方法は、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動することにより、そのマスク（Ｒ）のパターンの像をその基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、その同期移動によってその基板上に転写された互いに異なる方向に伸びる複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報をそれぞれ検出し、同期移動の方向と平行な走査方向におけるその複数種類のパターンの結像情報の変動に基づいて、その基板の露光中におけるそのマスクとその基板との相対位置誤差を評価するものである。
これによって、結像特性の要因のうちの相対位置誤差を評価できる。
【００１１】
この場合、複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）は、基板（Ｗ）の同期移動の方向と平行な走査方向に沿ってその基板（Ｗ）上の複数箇所にそれぞれ転写されるとともに、その基板（Ｗ）の同期移動の方向と直交する非走査方向に沿ってその基板（Ｗ）上の複数箇所にそれぞれ転写され、その走査方向に沿って転写されたパターンの結像情報と、その非走査方向に沿って転写されたパターンの結像情報とを、同一種類のパターン毎にそれぞれ平均化して結像特性の誤差を解析することが望ましい。その走査方向に沿った複数のパターンの結像情報を平均化することによって、その結像特性の時間による変動の影響を軽減できる。
【００１２】
また、本発明の第２の結像特性の誤差解析方法は、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動することにより、そのマスク（Ｒ）のパターンの像をその基板（Ｗ）上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、その同期移動によって、その同期移動の方向と平行な走査方向、及びその同期移動の方向と直交する非走査方向に沿ってその基板上に転写された複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報をそれぞれ検出し、この検出結果に基づいて、その非走査方向における複数の位置の結像特性の均一性と、その結像特性の時間的な安定性との少なくとも一方を評価するものである。
これによって、結像特性の誤差を要因別に評価できる。
【００１３】
また、複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）は、その基板（Ｗ）の同期移動の方向と平行な走査方向に沿ってその基板（Ｗ）上の複数箇所にそれぞれ転写されている場合、この走査方向に沿って転写されたパターンの結像情報に基づいて、その基板（Ｗ）の露光中におけるその投影露光装置のシステム誤差を評価することが望ましい。
【００１４】
この場合、投影露光装置のシステム誤差は、一例として、基板（Ｗ）の露光中の露光量誤差と、その基板（Ｗ）の露光中のフォーカス誤差と、その基板（Ｗ）の露光中のマスク（Ｒ）とその基板（Ｗ）との相対位置誤差との少なくとも一つを含むものである。
次に、本発明による第４の結像特性の誤差解析方法は、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動することにより、そのマスクのパターンの像をその基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、その同期移動によってその基板上に転写された複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報をそれぞれ検出し、同期移動の方向と平行な走査方向及び同期移動の方向と直交する非走査方向におけるその結像情報のばらつきに基づいて、そのマスクのパターンの像の結像特性の誤差を、そのマスクのパターンの像をその基板上に転写する投影光学系に起因する誤差と、露光量変化による誤差と、フォーカス位置変化による誤差と、そのマスクとその基板との相対位置変化による誤差とに分けて求めるものである。
次に、本発明による投影露光装置は、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動しながらそのマスク（Ｒ）のパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介してその基板（Ｗ）上に転写する走査型の投影露光装置において、その同期移動によってその基板（Ｗ）上に転写された複数種類のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）の結像情報をそれぞれ測定する測定系（３６）と、同期移動の方向と平行な走査方向及び同期移動の方向と直交する非走査方向におけるその複数種類のパターンの結像情報のばらつきに基づいて、そのマスク（Ｒ）のパターンの像の結像特性の誤差を、その投影光学系（ＰＬ）の誤差と、露光量変化による誤差と、フォーカス位置の変化による誤差と、そのマスク（Ｒ）とその基板（Ｗ）との相対位置変化による誤差とに分けて求める演算装置（４４）と、この演算装置（４４）の演算結果より求められる誤差に基づいてその結像特性の制御を行う制御系（４１）とを有するものである。
【００１５】
斯かる本発明の第３の結像特性の誤差解析方法及び投影露光装置によれば、結像特性の誤差を要因別に分けて求めることができる。
更に、求められた誤差を要因別に制御することで良好な結像特性が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態につき図１〜図４を参照して説明する。本例は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置で結像特性の誤差解析を行う場合に本発明を適用したものである。
図１は本例で使用されるステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置を示し、この図１において、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、又はＦ₂ （波長１５７ｎｍ）等のエキシマレーザ光源よりなる露光光源１から射出された紫外パルス光よりなる露光光ＩＬは、光路折り曲げ用のミラー４で反射された後、第１レンズ８Ａ、光路折り曲げ用のミラー９、及び第２レンズ８Ｂを介してフライアイレンズ１０に入射する。第１レンズ８Ａ、及び第２レンズ８Ｂより構成されるビーム整形光学系によって、露光光ＩＬの断面形状がフライアイレンズ１０の入射面に合わせて整形される。なお、露光光源１としては水銀ランプ等も使用できる。
【００１７】
フライアイレンズ１０の射出面には、照明系の開口絞り板１１が回転自在に配置され、開口絞り板１１の回転軸の周りには、通常照明用の円形の開口絞り１３Ａ、複数の偏心した小開口よりなる変形照明用の開口絞り１３Ｂ、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り１３Ｃ、及び小さい円形の小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の開口絞り１３Ｄが配置されている。そして、装置全体の動作を統轄制御するコンピュータよりなる主制御系４１が、駆動モータ１２を介して開口絞り板１１を回転することによって、フライアイレンズ１０の射出面に所望の照明系開口絞りを配置できるように構成されている。
【００１８】
フライアイレンズ１０の射出面の開口絞りを通過した露光光ＩＬの一部は、ビームスプリッタ１４にて反射された後、集光レンズ１５を介して光電検出器よりなるインテグレータセンサ１６に入射する。インテグレータセンサ１６の検出信号は露光量制御系４３に供給され、露光量制御系４３は、その検出信号より露光光ＩＬのウエハＷの表面での照度（パルスエネルギー）、及びウエハＷ上の各点での積算露光量を間接的にモニタする。そして、このようにモニタされる照度、又は積算露光量が主制御系４１に指示された値になるように、露光量制御系４３は露光光源１の出力、及び不図示の光量減衰器での露光光ＩＬの減衰率等を制御する。
【００１９】
一方、ビームスプリッタ１４を透過した露光光ＩＬは、第１リレーレンズ１７Ａを経て順次固定視野絞り（レチクルブラインド）１８Ａ、及び可動視野絞り１８Ｂを通過する。固定視野絞り１８Ａ、及び可動視野絞り１８Ｂは近接して、ほぼ転写対象のレチクルＲのパターン面との共役面に配置されている。固定視野絞り１８Ａは、レチクルＲ上の矩形の照明領域の形状を規定する視野絞りであり、可動視野絞り１８Ｂは、走査露光の開始時及び終了時に不要な部分への露光が行われないように照明領域を閉じるために使用される。
【００２０】
固定視野絞り１８Ａ、及び可動視野絞り１８Ｂを通過した露光光ＩＬは、第２リレーレンズ１７Ｂ、光路折り曲げ用のミラー１９、及びコンデンサレンズ２０を経て、レチクルＲのパターン面（下面）に設けられたパターン領域３１内の矩形の照明領域２１Ｒを照明する。露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域２１Ｒ内のパターンは、投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β（βは１／４，１／５等）でレジストが塗布されたウエハＷ上の露光領域２１Ｗに縮小投影される。投影光学系ＰＬ内のレチクルＲのパターン面に対する光学的フーリエ変換面（瞳面）内には開口絞り３５が配置されており、開口絞り３５によって開口数ＮＡが設定される。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時の走査方向に沿ってＹ軸を取り、走査方向に垂直な非走査方向に沿ってＸ軸を取って説明する。
【００２１】
レチクルＲはレチクルステージ２２上に保持され、レチクルステージ２２はレチクルベース２３上にリニアモータによってＹ方向に連続移動できるように載置されている。更に、レチクルステージ２２には、レチクルＲをＸ方向、Ｙ方向、回転方向に微動する機構も組み込まれている。一方、ウエハＷはウエハホルダ２４上に吸着保持され、ウエハホルダ２４はウエハＷのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）及び傾斜角を制御するＺチルトステージ２５上に固定され、Ｚチルトステージ２５はＸＹステージ２６上に固定され、ＸＹステージ２６は例えば送りねじ方式又はリニアモータ方式等によって、ベース２７上でＺチルトステージ２５（ウエハＷ）をＹ方向に連続移動すると共に、Ｘ方向及びＹ方向にステッピング移動する。Ｚチルトステージ２５、ＸＹステージ２６、及びベース２７よりウエハステージ２８が構成されている。レチクルステージ２２（レチクルＲ）、及びウエハステージ２８（ウエハＷ）の２次元的な位置はそれぞれ不図示のレーザ干渉計によって高精度に計測され、この計測結果に基づいてステージ駆動系４２によってレチクルステージ２２及びウエハステージ２８の動作が制御されている。
【００２２】
ステージ駆動系４２から主制御系４１に対してレチクルステージ２２及びウエハステージ２８の位置情報が供給され、主制御系４１からステージ駆動系４２に対してアライメント情報、及び走査露光のタイミング情報等が供給されている。また、ステージ駆動系４２からの各ステージの同期情報によって不図示の駆動系を介して可動視野絞り１８Ｂの開閉も行われる。
【００２３】
走査露光時には、レチクルステージ２２を介してレチクルＲを照明領域２１Ｒに対して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度ＶＲで移動するのと同期して、ＸＹステージ２７を介してウエハＷを露光領域２１Ｗに対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度β・ＶＲ（βはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率）で移動することによって、レチクルＲのパターン領域３１内のパターン像がウエハＷ上の１つのショット領域ＳＡに逐次転写される。その後、ＸＹステージ２６をステッピングさせてウエハ上の次のショット領域を走査開始位置に移動して、走査露光を行うという動作がステップ・アンド・スキャン方式で繰り返されて、ウエハＷ上の各ショット領域への露光が行われる。この際に、インテグレータセンサ１６の検出信号に基づいて、露光量制御系４３が各ショット領域上の各点に対する露光量を所定の目標値に制御する。その目標値はウエハＷ上のレジストの露光光ＩＬに対する感度（レジスト特性の一例）に応じて定められる。
【００２４】
次に、本例の結像特性の誤差解析方法について説明する。本例では、図１のレチクルＲとしてＸ方向、Ｙ方向に所定ピッチで２種類の評価用パターンよりなるパターンユニットが形成されたテストレチクルを使用して、このテストレチクルのパターンの像を走査露光方式で未露光のウエハＷ上の所定のショット領域（ショット領域ＳＡとする）にテストプリントし、その後現像して得られるレジストパターンの各位置での線幅を、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて計測する。その後、そのショット領域内の各位置で得られた線幅を後述のように統計処理する。
【００２５】
図２は本例の結像特性の誤差解析方法を説明するための概念図であり、この図２において、面４５は所定のテストレチクルのパターンの像を走査露光してから現像して得られるショット領域ＳＡ内の各位置におけるレジストパターンの線幅の分布の一例を表す。また、面４６は面４５の線幅分布を走査方向（Ｙ方向）に垂直な非走査方向（Ｘ方向）に平均化して得られる走査方向の線幅分布であり、面４７は面４５の線幅分布を走査方向に平行な方向に平均化して得られる非走査方向の線幅分布である。
【００２６】
ショット領域ＳＡ上の走査方向に平行な直線上にある点は、投影光学系ＰＬの露光領域２１Ｗ内の同じ位置を用いて露光され、ショット領域ＳＡ上の走査方向に平行な直線上にない点は投影光学系ＰＬの露光領域２１Ｗ内の異なる位置を用いて露光される。従って、ショット領域ＳＡ上の走査方向に平行な直線上のパターンの線幅を平均化することにより、露光中に生じる結像特性の経時変動による誤差、テストレチクルの評価用パターンの描画誤差、プロセスによる誤差、及び計測誤差の影響を低減することができる。その後、面４７の線幅分布より投影光学系ＰＬの露光領域２１Ｗ内の異なる点により露光されたパターン間の線幅の差、即ち、結像性能の非走査方向の位置による差を求めることができる。
【００２７】
また、ショット領域ＳＡ上の走査方向に垂直な直線上にある点は、同一時刻に露光が開始され、同一時刻に露光が終了するため、走査方向に垂直な直線上のパターンの線幅を平均化することにより、露光領域２１Ｗ内の結像性能の差、テストレチクルの描画誤差、プロセスによる誤差、計測誤差の影響を低減することができる。その後、面４６の線幅分布より異なる時刻に露光された評価用パターン間の線幅の差、即ち、露光中の結像性能の経時変化を求めることができる。
【００２８】
露光中の結像特性の誤差（結像誤差）の変化の要因としては、露光量の変化、ベストフォーカス位置の変化（フォーカス誤差、又はデフォーカス量）、及びレチクルとウエハとの同期精度の変化がある。フォーカス誤差と露光量変化とは、デフォーカス特性が異なるパターンの比較により区別することができる。例えば、ある露光量の範囲内において、デフォーカスにより線幅が増加する密集パターンと、デフォーカスにより線幅が減少する孤立パターンとの両方の評価用パターンの線幅を計測する。両パターンともに露光量の増加により線幅は減少するか、又は増加する。線幅の増減はレジストがネガ、又はポジであるかによっても異なる。従って、両パターンともに線幅が減少又は増加した場合には露光量の変化が、密集パターンの線幅は増大し、孤立パターンの線幅が減少しているような場合にはフォーカス誤差が、結像特性の誤差の要因として特定される。
【００２９】
また、同期精度については、孤立パターンでは同期精度が低下すると像のコントラストが低下して、線幅が減少することが知られている。しかし、これはそのパターンの短手方向（線幅方向）に同期精度が悪化する場合であり、長手方向に同期精度が悪化する場合には線幅は変化しない。そこで、線幅方向が走査方向に平行なパターンと垂直なパターンとの両方の線幅を評価することにより、同期精度の影響を評価できる。
【００３０】
次に、本例で使用する結像特性の誤差解析用のテストレチクルの評価用パターンについて説明する。
図３（ａ）は本例の評価用のウエハＷのショット領域ＳＡに投影されたテストレチクルのパターン像の拡大斜視図を示し、この図３（ａ）において、ショット領域ＳＡ中には、走査方向に垂直な方向（Ｘ方向）にｍ個、走査方向（Ｙ方向）にｎ個の計ｍ×ｎ個の誤差解析用の設計上は同一のパターン群５０_i,j （ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）が投影される。なお、ｍ，ｎはそれぞれ２以上の整数である。
【００３１】
図３（ｂ）はショット領域ＳＡ内における１つの誤差解析用のパターン群５０_i,j の拡大斜視図を示し、この図３（ｂ）において、パターン群５０_i,j は、走査方向に伸びた孤立パターン像５１Ａ、非走査方向に伸びた孤立パターン像５１Ｂ、非走査方向に所定ピッチで配列されたライン・アンド・スペースパターンよりなる密集パターン像５１Ｃ、走査方向に所定ピッチで配列されたライン・アンド・スペースパターンよりなる密集パターン像５１Ｄより形成されている。
【００３２】
図３（ｃ）は図３（ｂ）の各パターン像を現像して得られるレジストパターンを示し、この図３（ｃ）において、孤立レジストパターン５１Ａ’，５１Ｂ’、及び密集レジストパターン５１Ｃ’，５１Ｄ’は、それぞれ図３（ｂ）の孤立パターン像５１Ａ，５１Ｂ、及び密集パターン５１Ｃ，５１Ｄを現像して得られる凸パターンである。また、ｄ１Ｘ，ｄ１Ｙ，ｄ２Ｘ，ｄ２Ｙは、それぞれＹ方向に伸びた孤立レジストパターン５１Ａ’、Ｘ方向に伸びた孤立レジストパターン５１Ｂ’、Ｙ方向に伸びた密集レジストパターン５１Ｃ’、Ｘ方向に伸びた密集レジストパターン５１Ｄ’の線幅である。図３（ａ）のパターン像を現像した後、各パターン群５０_i,j のレジストパターン毎に計測した線幅をショット領域ＳＡ内の位置に対応させてプロットした図が、図２の面４５である。
【００３３】
次に、図３のパターンを用いて投影光学系ＰＬによる誤差、フォーカス誤差、露光量誤差、及び同期誤差を評価する方法の一例について説明する。
図４は本例の結像特性の誤差解析方法を示すフローチャートであり、まずステップ１０１において、図３（ａ）に示すようにショット領域ＳＡ上に投影されたパターン像を現像して得られるレジストパターンの線幅を、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定する。ここで、図３（ａ）のパターン群５０_i,j （ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）毎に図３（ｃ）のレジストパターンの線幅を計測するものとして、各レジストパターンを番号ｋで表し、孤立レジストパターン５１Ａを１、孤立レジストパターン５１Ｂを２、密集レジストパターン５１Ｃを３、密集レジストパターン５１Ｄを４とする。そして、（ｉ，ｊ）で指定されるパターン群５０_i,j 内のｋ番目のレジストパターンの線幅をｗ（ｉ，ｊ，ｋ）として表す。
【００３４】
次にステップ１０２に進み、非走査方向に平行な直線上のパターン（図３（ｂ）のパラメータｊが一定のパターン群のレジストパターン）の線幅の平均値Ｗ（ｊ，ｋ）と、走査方向に平行な直線上のパターン（図３（ｂ）のパラメータｊが一定のパターン群のレジストパターン）の線幅の平均値Ｗ（ｉ，ｋ）とを、それぞれ以下の式により求める。これらの線幅の算出、及び以下の判定は評価用のコンピュータによって行われる。
【００３５】
【数１】

【００３６】
【数２】

但し、マークの欠け等によってデータ数がｍ個、ｎ個に満たない場合には、ｍ，ｎを実際のデータ数に変更する。図２を参照して説明したように、走査方向に平行な直線上のパターンの線幅を平均化することにより、露光中に生じる経時変動による誤差、テストレチクルの描画誤差、プロセスによる誤差、及び計測誤差の影響を低減することができる。また、走査方向に垂直な直線上のパターンの線幅の平均化することにより、露光領域２１Ｗ内の結像性能の差、テストレチクルの描画誤差、プロセスによる誤差、及び計測誤差の影響を低減することができる。
【００３７】
次にステップ１０３に進み、線幅の平均値Ｗ（ｉ，ｋ）（ｉ＝１〜ｍ，ｋ＝１〜４）を評価する。走査方向に沿った直線上に形成された同一種類のパターンの線幅の平均値Ｗ（ｉ，ｋ）が、非走査方向にばらつきを示している場合には、投影光学系ＰＬによる結像誤差が発生していると判断する。従って、同じｋに対する線幅の平均値Ｗ（ｉ，ｋ）の最大値と最小値との差（ばらつき）が基準値以上である場合には、ステップ１０４に進み、例えば別の管理用コンピュータ、及び図１の主制御系４１に投影光学系ＰＬによる誤差の発生を警告する。
【００３８】
次に線幅の平均値Ｗ（ｊ，ｋ）（ｊ＝１〜ｎ，ｋ＝１〜４）を評価する。非走査方向に沿った直線上に形成された同一種類のパターンの線幅の平均値Ｗ（ｊ，ｋ）が、走査方向に所定のばらつきを示している場合には、露光量誤差、フォーカス誤差、又は同期精度の悪化による誤差が発生しているとみなす。
即ち、まず、ステップ１０５に進み、線幅の平均値Ｗ（ｊ，ｋ）に基づいて露光量誤差の評価を行う。孤立レジストパターン５１Ａ’，５１Ｂ’の線幅ｄ１Ｘ，ｄ１Ｙの経時変化と密集レジストパターン５１Ｃ’，５１Ｄ’の線幅ｄ２Ｘ，ｄ２Ｙの経時変化とが、ｊの変化に対して、ともに増加傾向、又はともに減少傾向にある場合、即ち、Ｗ（ｊ，ｋ）の変化の傾向が、異なるｋにおいて同様なｊ依存性を示すような場合には、露光量誤差が発生していると判断する。具体的には、Ｗ（ｊ，１）〜Ｗ（ｊ，４）の平均値を求め、この平均値の最大値と最小値との差が基準値以上である場合には、ステップ１０６に進み、管理用のコンピュータ等に露光量誤差の発生を警告する。
【００３９】
次に、ステップ１０７に進み、フォーカス誤差の評価を行う。孤立レジストパターン５１Ａ’，５１Ｂ’の線幅ｄ１Ｘ，ｄ１Ｙの経時変化が増加傾向にあり、密集レジストパターン５１Ｃ’，５１Ｄ’の線幅ｄ２Ｘ，ｄ２Ｙの経時変化が減少傾向にある場合、又はその逆に孤立レジストパターンの線幅ｄ１Ｘ，ｄ１Ｙの経時変化が減少傾向にあり、密集レジストパターンの線幅ｄ２Ｘ，ｄ２Ｙの経時変化が増加傾向にある場合には、フォーカス誤差が発生していると判断する。具体的には、各ｊ毎にＷ（ｊ，１）とＷ（ｊ，２）との平均値Ａ（ｊ）と、Ｗ（ｊ，３）とＷ（ｊ，４）との平均値Ｂ（ｊ）を求め、Ａ（ｊ）とＢ（ｊ）との差の最大値と最小値との差が基準値以上である場合には、ステップ１０８に進み、管理用のコンピュータ等にフォーカス誤差の発生を警告する。
【００４０】
次に、ステップ１０９に進み、同期精度の評価を行う。Ｙ方向に伸びたレジストパターン５１Ａ’，５１Ｃ’の線幅ｄ１Ｘ，ｄ２Ｘの経時変化が増加傾向にあり、Ｘ方向に伸びたレジストパターン５１Ｂ’，５１Ｄ’の線幅ｄ１Ｙ，ｄ２Ｙの経時変化が減少傾向にあるような場合、又はその逆にレジストパターン５１Ａ’，５１Ｃ’の線幅ｄ１Ｘ，ｄ２Ｘの経時変化が減少傾向にあり、レジストパターン５１Ｂ’，５１Ｄ’の線幅ｄ１Ｙ，ｄ２Ｙの経時変化が増加傾向にあるような場合には、同期精度の悪化による誤差が発生していると判断する。具体的に、各ｊ毎のＷ（ｊ，１）とＷ（ｊ，２）との差分Ｃ（ｊ）の最大値と最小値との差Ｃ、又はＷ（ｊ，３）とＷ（ｊ，４）との差分Ｄ（ｊ）の最大値と最小値との差Ｄを求め、差Ｃ、又は差Ｄ（ばらつき）が基準値以上である場合には、ステップ１１０に進み、管理用のコンピュータ等に同期精度の悪化を警告する。
【００４１】
以上のようにして求められた各評価量、及び誤差が検出された項目は、管理用のコンピュータのディスク装置に記録されるとともに、管理用のコンピュータの画面表示等により警告される。その警告情報は主制御系４１にも供給され、主制御系４１はステージ駆動系４２、露光量制御系４３を介して対応する同期誤差、又は露光量誤差を補正する。更に、主制御系４１は、例えば不図示の投影光学系ＰＬ内の一部のレンズを駆動する補正系等を介して、投影光学系ＰＬの結像特性を補正する。
【００４２】
なお、投影光学系ＰＬによる誤差、露光量誤差、フォーカス誤差、及び同期精度の評価は、必ずしも上述の順番通りに行う必要はなく、任意に評価する順番を決めることができる。
次に、図４の誤差解析方法を適用した具体的な実施例につき、表１を参照して説明する。この実施例では図１の露光光源１としてＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）を使用し、図３（ｃ）の各レジストパターンの線幅ｄ１Ｘ，ｄ１Ｙ，ｄ２Ｘ，ｄ２Ｙの設計値を０．２５μｍ（２５０ｎｍ）として、図３（ａ）のパターン群５０_i,j をショット領域ＳＡ内の非走査方向（Ｘ方向）に５点（ｍ＝５）、走査方向（Ｙ方向）に７点（ｎ＝７）の計３５点配置したものである。
【００４３】
【表１】

【００４４】
ここで、表１（ａ）〜表１（ｄ）は、それぞれＹ方向の孤立レジストパターン５１Ａ’（ｋ＝１）、Ｘ方向の孤立レジストパターン５１Ｂ’（ｋ＝２）、Ｙ方向の密集レジストパターン５１Ｃ’（ｋ＝３）、Ｘ方向の密集レジストパターン５１Ｄ’（ｋ＝４）の線幅ｄ１Ｘ〜ｄ２Ｙの実測値の分布の一例を示す。
この場合には、Ｙ方向の孤立レジストパターンとＸ方向の孤立レジストパターンとにおいてショット領域ＳＡ内の中心と左右とでの線幅差がみられ、更にショット領域ＳＡの中心と上下の端とで密集レジストパターンと孤立レジストパターンとの線幅差が発生している。密集レジストパターンと孤立レジストパターンとの平均の線幅差はほとんど変化していない。
【００４５】
表１（ａ）〜表１（ｄ）の実測データを図４のフローチャートに従って処理した結果が表１（ｅ），（ｆ）である。即ち、非走査方向に平均化された線幅Ｗ（ｊ，ｋ）が表１（ｅ）、走査方向に平均化された線幅Ｗ（ｉ，ｋ）が表１（ｆ）として表されている。この場合のばらつき量としては、投影光学系ＰＬによる誤差についてはＷ（ｉ，ｋ）の最大値と最小値との差を、露光中のフォーカス誤差についてはＷ（ｉ，１）とＷ（ｉ，２）との平均値とＷ（ｉ，３）とＷ（ｉ，４）との平均値の差の最大値と最小値との差を、露光中の露光量誤差についてはＷ（ｉ，ｋ）〜Ｗ（ｉ，４）の平均値の差の最大値と最小値との差を、露光中の同期精度の変化についてはＷ（ｉ，１）とＷ（ｉ，２）の最大値と最小値との差、又はＷ（ｉ，３）とＷ（ｉ，４）との最大値と最小値との差をそれぞれ評価する。従って、ばらつき量の基準値を１０ｎｍとすると、本実施例では、表１（ｅ）の領域Ｐ１で示す投影光学系ＰＬの結像誤差の発生、及び表１（ｆ）の領域Ｐ２で示す露光中のフォーカス誤差の発生が警告される。
【００４６】
なお、例えば管理用コンピュータで画面表示する内容は、それぞれの項目ごとにばらつき量を表示してもよく、ばらつき量の基準値は項目ごとに独立に設定してもよい。
なお、非走査方向については全ての位置について線幅を平均化する必要はなく、一部の位置のみを平均化して処理してもよい。例えば、図３（ａ）〜（ｃ）において、ショット領域ＳＡの左（Ｘ方向）について、左側の線幅の平均値ＷＬ（ｊ，ｋ）、右側の線幅の平均値ＷＲ（ｊ，ｋ）を以下の式により求めるようにしてもよい。
【００４７】
【数３】

【００４８】
【数４】

この場合、露光中のショット領域ＳＡの左右のデフォーカス量の差による線幅差を求めることができ、更に、ウエハ表面の凹凸量（ウエハフラットネス）、及び投影光学系ＰＬによる結像面とウエハＷ表面との平行度（レベリング量）を求めることができる。
また、ショット領域ＳＡの左右についてのみでなく、ショット領域ＳＡの中心付近の線幅の平均値を求めてもよい。例えば、図３（ａ），（ｂ）において、ｍを奇数としてショット領域ＳＡの中央付近の線幅の平均ＷＣ（ｊ，ｋ）を以下の式により求めるようにしてもよい。
【００４９】
【数５】

この場合、ＷＣ（ｊ，ｋ）とＷＬ（ｊ，ｋ）、又はＷＲ（ｊ，ｋ）との差を求めることで、ショット領域ＳＡ全体にデフォーカスが発生したのか、ショット領域ＳＡの一部のみにデフォーカスが発生したのかの区別が容易になる。
なお、本例では、Ｗ（ｊ，ｋ）を異なるｋに対して別々に求めていたが、露光量差を評価する場合には、以下の式により、ｋに対する平均化を行うようにしてもよい。
【００５０】
【数６】

また、走査方向にパターン像の形状の差が発生する場合には、線幅の平均値Ｗ（ｊ，ｋ）の評価を行う際にパターン形状の走査方向依存性を求めることもできる。
また、Ｗ（ｉ，ｋ）、及びＷ（ｊ，ｋ）の評価はベストフォーカス位置においてのみ行われるものではなく、フォーカス位置を変えて露光した結果に対して行う場合には、フォーカス特性の情報が加わるため、露光量誤差とフォーカス誤差との分離が容易となる。更に、Ｗ（ｉ，ｋ）の評価により、像面湾曲や像面傾斜を求めることもできる。
【００５１】
なお、本実施の形態では紫外パルス光源等を露光光源として用いたが、本発明は、ある程度の大きさの露光領域を持つ露光装置であれば、転写型のエレクトロンビームやイオンビームを用いた露光装置にも適用できる。この場合、投影光学系は磁界を用いた電子レンズとなる。
次に、本発明の第２の実施の形態につき図５を参照して説明する。本例は第１の実施の形態に対して、誤差解析用のパターンの形状を変更したものである。図５（ａ）は、本例でポジタイプのレジスト上に形成した誤差解析用のパターンであるＹ方向に伸びた孤立レジストパターン５２ＡとＸ方向に伸びた孤立レジストパターン５２Ｂとを示し、この図５（ａ）において、ｄ３Ｘ、ｄ３Ｙはそれぞれ孤立レジストパターン５２Ａ、孤立レジストパターン５２Ｂの線幅を表す。図５（ｂ）は、本例でネガタイプのレジスト上に形成した誤差解析用のパターンであるＹ方向に伸びた凹の孤立レジストパターン５３ＡとＸ方向に伸びた凹の孤立レジストパターン５３Ｂとを示し、この図５（ｂ）において、ｄ４Ｘ、ｄ４Ｙはそれぞれ孤立レジストパターン５３Ａ、孤立レジストパターン５３Ｂの線幅を表す。
【００５２】
本例でも、ポジタイプのレジスト、及びネガタイプのレジスト毎にそれぞれ図３（ａ）と同様にショット領域上に計ｍ×ｎ個のそれぞれ図５（ａ）、又は（ｂ）に対応するパターン像よりなるパターン群を露光し、その現像によって形成されたレジストパターンの線幅を計測する。そして、ポジタイプ、及びネガタイプのレジスト毎にレジストパターンの線幅を平均し、平均値を比較することによってレジストの感度の差等を評価する。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施の形態につき図６を参照して説明する。本例も第１の実施の形態に対して、誤差解析用のパターンの形状を変更したものである。図６（ａ）は、本例でポジタイプのレジスト上に形成された誤差解析用のパターンであるＹ方向に長い凸の菱形レジストパターン５４Ａと、Ｘ方向に長い凸の菱形レジストパターン５４Ｂを示し、この図６（ａ）において、Ｌ１Ｙ、Ｌ１Ｘはそれぞれ菱形レジストパターン５４Ａ、菱形レジストパターン５４Ｂの長さを表す。図６（ｂ）は、本例でネガタイプのレジスト上に形成された誤差解析用のパターンである凹の菱形レジストパターン５５Ａと凹の菱形レジストパターン５５Ｂを示し、この図６（ｂ）において、Ｌ２Ｙ、Ｌ２Ｘはそれぞれ縦の菱形レジストパターン５５Ａ、横の菱形レジストパターン５５Ｂの長さを表す。
【００５４】
本例でも、第１の実施の形態と同様に、図６（ａ）又は（ｂ）のレジストパターンが走査露光及び現像によってショット領域上に所定の配列で形成される。但し、例えば、図６（ａ）のレジストパターン５４Ａ，５４Ｂの長さＬ１Ｙ，Ｌ１Ｘを計測する場合には、例えば図１において、投影光学系ＰＬの側面に備えられているオフ・アクシス方式でＬＳＡ（レーザ・ステップ・アライメント）方式のアライメントセンサ３６を使用する。このとき、アライメントセンサ３６からはスリット状のレーザビームが被検パターンに照射されるため、ウエハステージ２８を介して評価用のウエハＷを移動して、アライメントセンサ３６で受光した被検レジストパターンからの回折光の光電信号を図１のアライメント信号処理系４４で処理することによって、レジストパターン５４Ａ，５４Ｂの長さＬ１Ｙ，Ｌ１Ｘが高精度に計測できる。この計測結果を走査方向、非走査方向別に平均化して、各点で最も長さＬ１Ｙ，Ｌ１Ｘが長くなるときのフォーカス位置を求めることによって、像面を高精度に決定できる。同様にネガレジストについても像面を高精度に決定できる。
【００５５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、例えば一括露光型の投影露光装置（ステッパー）の結像誤差の評価に適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の結像特性の誤差解析方法によれば、同期移動によって基板上に転写された複数種類の異なるパターンの結像情報から、結像特性の誤差の要因を特定することにより、走査型露光装置の結像特性の誤差を要因別に正確に求めることができる利点がある。
また、結像誤差の要因が、投影光学系による誤差と、露光量誤差と、フォーカス誤差と、マスクと基板との相対位置誤差との少なくとも一つを含む場合には、結像特性の誤差の主な要因をほとんど含むことができる。
【００５７】
また、パターンの結像情報が、パターンの位置とパターンの形状との少なくとも一方を含む場合には、その結像情報に基づいた的確な結像特性の誤差解析を行うことができる。
また、パターンの結像情報が、パターンの密度、パターンの方向、基板上のレジスト特性の少なくとも一つに依存する場合には、その結像情報に基づいて的確に結像特性の誤差の原因を特定することができる。
【００５８】
また、複数種類のパターンが、互いに密度の異なるパターンを含む場合には、その結像情報に基づいて基板の露光中における露光量誤差とフォーカス誤差とをそれぞれ独立的に評価することができる。
また、複数種類のパターンが、互いに異なる方向に伸びるパターンを含む場合には、結像情報に基づいて、基板の露光中におけるマスクと基板との相対位置誤差を独立的に評価することができる。
【００５９】
また、走査方向に沿って形成されたパターンの結像情報と、非走査方向に沿って形成されたパターンの結像情報とを、同一種類のパターン毎にそれぞれ平均化して結像特性の誤差を解析する場合には、走査型露光装置においてレチクルによる誤差、プロセスによる誤差、及び計測誤差等を要因別に求めることができるとともに、結像特性の非走査方向に関する均一性と結像特性の時間的な安定性との少なくとも一方を高精度に評価することができる。
【００６０】
また、複数種類のパターンが、非走査方向に沿って基板上の複数ヶ所に形成される場合には、その結像情報に基づいて、投影光学系による誤差を独立的に評価することができる。
また、複数種類のパターンが、走査方向に沿って基板上の複数ヶ所に形成される場合には、その結像情報に基づいて、露光中に発生する露光量誤差と、露光中に発生するフォーカス誤差と、露光中に発生するマスクと基板との相対位置誤差との少なくとも一つを評価することができる。
【００６１】
本発明の投影露光装置によれば、結像特性の誤差を要因別に分けて求めることができ、結像特性の誤差が発生した際に、誤差を要因別に補正することで良好な結像特性が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で使用される投影露光装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における結像特性の誤差解析方法の説明に供する図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施の形態でウエハ上のショット領域ＳＡに投影されるパターンを示す拡大斜視図、（ｂ）は図３（ａ）の１つのパターン群５０_i,j を示す拡大斜視図、（ｃ）は図３（ｂ）のパターンを現像して得られるレジストパターンを示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の結像特性の誤差解析方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態で用いられる結像特性の誤差解析用のパターンを示す拡大斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態で用いられる結像特性の誤差解析用のパターンを示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
ＰＬ 投影光学系
Ｒ レチクル
Ｗ ウエハ
１ 露光光源
２１Ｗ 露光領域
２２ レチクルステージ
２８ ウエハステージ
３６ アライメントセンサ
４１ 主制御系
４２ ステージ駆動系
４３ 露光量制御系
４４ アライメント信号処理系
４１ 主制御系
５１Ａ，５１Ｂ 孤立パターン像
５１Ｃ，５１Ｄ 密集パターン像
５１Ａ’，５１Ｂ’ 孤立レジストパターン
５１Ｃ’，５１Ｄ’ 密集レジストパターン

Claims (17)

1. マスクと基板とを同期移動することにより、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、
   前記同期移動によって前記基板上の複数個所に転写された複数種類のパターンの結像情報をそれぞれ検出し、
   該検出された前記複数種類のパターンの結像情報のうち、同一種類のパターンの結像情報を平均化し、
   前記同期移動の方向と平行な走査方向及び前記同期移動の方向と直交する非走査方向の少なくとも一方における前記平均化された結像情報のばらつきに基づいて、前記基板上に形成されたパターンの結像誤差の要因を求めることを特徴とする結像特性の誤差解析方法。
2. 前記複数種類のパターンは、前記基板上の前記走査方向に沿った複数個所、及び前記基板上の前記非走査方向に沿った複数個所にそれぞれ転写されていることを特徴とする請求項１に記載の結像特性の誤差解析方法。
3. 前記走査方向に沿って転写された同一種類のパターンの結像情報を平均化し、該平均化された結像情報のばらつきに基づいて、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する投影光学系に起因する誤差を求めることを特徴とする請求項２に記載の結像特性の誤差解析方法。
4. 前記非走査方向に沿って転写された同一種類のパターンの結像情報を平均化し、該平均化された結像情報のばらつきに基づいて、露光量誤差、フォーカス誤差、前記マスクと前記基板との同期誤差の少なくとも一つを求めることを特徴とする請求項２に記載の結像特性の誤差解析方法。
5. マスクと基板とを同期移動することにより、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、
   前記同期移動によって、前記同期移動の方向と平行な走査方向、及び前記同期移動の方向と直交する非走査方向に沿って前記基板上に転写された複数種類のパターンの結像情報をそれぞれ検出し、
   該検出結果に基づいて、前記非走査方向における複数の位置の結像特性の均一性と、前記結像特性の時間的な安定性との少なくとも一方を評価することを特徴とする結像特性の誤差解析方法。
6. 前記結像特性の均一性は、前記複数種類のパターンの結像情報のうち、前記走査方向に沿って転写された同一種類のパターンの結像情報を平均化することによって求められることを特徴とする請求項５に記載の結像特性の誤差解析方法。
7. 前記結像特性の時間的な安定性は、前記複数種類のパターンの結像情報のうち、前記非走査方向に沿って転写された同一種類のパターンの結像情報を平均化することによって求められることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の結像特性の誤差解析方法。
8. 前記複数種類のパターンは、互いに密度の異なるパターンを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の結像特性の誤差解析方法。
9. 前記互いに密度の異なるパターンの結像情報に基づいて、前記マスクと前記基板との前記同期移動中における露光量誤差と、前記同期移動中におけるフォーカス誤差とを評価することを特徴とする請求項８に記載の結像特性の誤差解析方法。
10. 前記複数種類のパターンは、互いに異なる方向に伸びるパターンを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の結像特性の誤差解析方法。
11. 前記互いに異なる方向に伸びるパターンの結像情報に基づいて、前記基板の露光中における前記マスクと前記基板との相対位置誤差を評価することを特徴とする請求項１０に記載の結像特性の誤差解析方法。
12. 前記パターンの結像情報は、前記パターンの密度、前記パターンの方向、及び前記基板上のレジスト特性の少なくとも一つに依存することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の結像特性の誤差解析方法。
13. マスクと基板とを同期移動することにより、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、
    前記同期移動によって前記基板上に転写された互いに異なる方向に伸びる複数種類のパターンの結像情報をそれぞれ検出し、
    前記同期移動の方向と平行な走査方向における前記複数種類のパターンの結像情報の変動に基づいて、前記基板の露光中における前記マスクと前記基板との相対位置誤差を評価することを特徴とする結像特性の誤差解析方法。
14. マスクと基板とを同期移動することにより、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する走査型露光装置の結像特性の誤差解析方法において、
    前記同期移動によって前記基板上に転写された複数種類のパターンの結像情報をそれぞれ検出し、
    前記同期移動の方向と平行な走査方向及び前記同期移動の方向と直交する非走査方向における前記結像情報のばらつきに基づいて、前記マスクのパターンの像の結像特性の誤差を、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する投影光学系に起因する誤差と、露光量変化による誤差と、フォーカス位置変化による誤差と、前記マスクと前記基板との相対位置変化による誤差とに分けて求めることを特徴とする結像特性の誤差解析方法。
15. 前記複数種類のパターンは、互いに密度の異なるパターン、又は互いに異なる方向に伸びるパターンを含むことを特徴とする請求項１４に記載の結像特性の誤差解析方法。
16. 求められた前記誤差を補正することを特徴とする請求項３、請求項４、請求項１４のいずれか一項に記載の結像特性の誤差解析方法。
17. マスクと基板とを同期移動しながら前記マスクのパターンの像を投影光学系を介して前記基板上に転写する走査型の投影露光装置において、
    前記同期移動によって前記基板上に転写された複数種類のパターンの結像情報をそれぞれ測定する測定系と、
    前記同期移動の方向と平行な走査方向及び前記同期移動の方向と直交する非走査方向における前記複数種類のパターンの結像情報のばらつきに基づいて、前記マスクのパターンの像の結像特性の誤差を、前記投影光学系の誤差と、露光量変化による誤差と、フォーカス位置変化による誤差と、前記マスクと前記基板との相対位置変化による誤差と、に分けて求める演算装置と、
    該演算装置の演算結果より求められる誤差に基づいて前記結像特性の制御を行う制御系と、を有することを特徴とする投影露光装置。

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