JPH08124829A

JPH08124829A - 投影露光方法及び装置

Info

Publication number: JPH08124829A
Application number: JP6257835A
Authority: JP
Inventors: Takechika Nishi; 健爾西
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3500620B2; KR960015095A; KR100383297B1

Abstract

(57)【要約】【目的】一括露光方式及び走査露光方式の長所を活か
せると共に、それら２つの方式の短所を補える投影露光
方法を提供する。【構成】レチクル２６をＸ方向に走査できるレチクル
ステージ２８上に保持し、ウエハ３５を２次元的に移動
できるＸステージ３９Ｘ、及びＹステージ３９Ｙ上に保
持し、照明光ＩＬのもとで、レチクル２６のパターンを
投影光学系３４を介してウエハ３５上に露光する。主制
御系７中の露光モード決定手段９により、一括露光モー
ド及び走査露光モードの中から、例えばスループットが
最も高くなるような露光モードを選択し、一括露光モー
ドのときにはレチクル２６とウエハ３５とを静止させて
露光し、走査露光モードのときにはレチクル２６とウエ
ハ３５とを同期して走査して露光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子、又
は液晶表示素子等をリソグラフィ工程で製造する際に、
マスクパターンを感光基板上に転写露光するために使用
される投影露光方法、及び投影露光装置に関し、特にス
テッパーのような一括露光方式とステップ・アンド・ス
キャン方式のような走査露光方式とを切り換えて露光す
る投影露光方法、及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マスクとしてのレチクルのパターンの投
影光学系を介した像を、フォトレジストが塗布されたウ
エハ（又はガラスプレート等）の各ショット領域に露光
する投影露光装置は、一括露光方式（静止露光方式）と
走査露光方式との２方式に大別される。前者の一括露光
方式では、ステッパーのように、投影光学系に対してレ
チクル及びウエハを静止させた状態で、レチクルを照明
することにより、レチクル上の転写用のパターンの像が
一括でウエハ上の各ショット領域にそれぞれ露光され
る。この一括露光方式は、露光シーケンスが単純であ
り、且つフォトレジストの感度が高い場合には、露光時
間が短くて済み、露光工程のスループット（単位時間当
りに処理できるウエハ枚数）が高いという利点がある。

【０００３】一方、後者の走査露光方式では、レチクル
を照明した状態で、そのレチクルを投影光学系の光軸を
横切る方向に走査するのと同期して、ウエハを投影倍率
に応じた速度比で対応する方向に走査することにより、
レチクル上のパターンの像が逐次ウエハ上の各ショット
領域に露光される。走査露光方式では、例えば投影光学
系の有効露光フィールドの中央部を通る矩形の露光領域
に対してウエハを走査することにより、一括露光方式の
場合の投影光学系と同じ投影光学系を使用しても、より
広い面積のショット領域に露光できる利点がある。ま
た、走査露光方式でも、ウエハ上のショット領域間の移
動はステッピング方式で行われるため、ステッピングと
走査露光とを組み合わせた方式は、ステップ・アンド・
スキャン方式とも呼ばれる。

【０００４】従来のリソグラフィ工程では、前者の一括
露光方式が主流であり、今後レチクル上の転写対象とす
るパターンの面積が大きくなるにつれて、後者の走査露
光方式も多用されるようになると考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の投
影露光装置は、一括露光方式、又は走査露光方式の内の
何れか一方に最適化された装置であるため、必然的に各
方式の短所も備えているという不都合があった。以下に
２つの方式の短所を列挙する。イ．一括露光方式レチクル上の転写対象とするパターンを大面積化する
には、投影光学系のレンズ径を大きくする必要があるた
め、投影光学系の製造コストが上昇すると共に、大面積
化に限界がある。

【０００６】投影光学系による露光フィールドが有効
露光フィールドにほぼ内接する正方形であるため、その
露光フィールド内でのディストーションが大きくなり、
ウエハの異なる層に異なる投影露光装置で露光を行う場
合（マッチング）に重ね合わせ精度が劣化する。同時に露光される露光フィールドの面積が大きく、単
位面積当りの露光エネルギー（照度）が小さいため、低
感度レジストを使用する際には、露光時間を長くする必
要があり、スループットが低下する。

【０００７】ロ．走査露光方式投影光学系は廉価にできるが、レチクルとウエハとを
同期して走査する必要があるため、ステージ機構の製造
コストが高くなる。更に、高感度レジストを使用する場
合には、露光時間を短縮する必要があり、そのためにレ
チクルステージの走査速度を高速化する必要があるの
で、製造コストが上昇する。

【０００８】走査露光時の振動、及び投影光学系のデ
ィストーションの平均化により結像性能が劣化する。同一の投影露光装置でウエハ上の異なる層に重ね合わ
せ露光を行う際には、ディストーションが露光毎に異な
るため重ね合わせ精度が劣化する。本発明は斯かる点に鑑み、一括露光方式及び走査露光方
式の長所を享受できると共に、一括露光方式及び走査露
光方式の短所を補うことができる投影露光方法、及びこ
のような投影露光装置の実施に使用できる投影露光装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による投影露光方
法は、例えば図１に示すように、露光用の照明光で転写
用のパターンが形成されたマスク（２６）を照明し、マ
スク（２６）のパターンの像を投影光学系（３４）を介
して感光基板（３５）上に配列された複数のショット領
域のそれぞれに露光する方法において、マスク（２６）
と感光基板（３５）とを同期して投影光学系（３４）の
光軸を横切る方向に走査している状態で、その照明光を
連続的、又は周期的にマスク（２６）に照射することに
より、マスク（２６）のパターンの像を感光基板（３
５）上の露光対象とするショット領域に逐次露光する走
査露光モードと、マスク（２６）と感光基板（３５）と
が静止している状態で、その照明光を所定の積算露光量
だけマスク（２６）に照射することにより、マスク（２
６）のパターンの像を感光基板（３５）上の露光対象と
するショット領域に一括露光する一括露光モードと、を
有する。

【００１０】そして、その投影露光方法では、感光基板
（３５）上の複数のショット領域の配列、感光基板（３
５）で必要な積算露光量、それらショット領域の形状、
並びにマスク（２６）のパターン像の露光に必要な解像
度及びディストーションの許容値よりなる情報の少なく
とも１つを用いて感光基板（３５）上の複数のショット
領域のそれぞれに対してその走査露光モード、又はその
一括露光モードの何れで露光するかを決定し、この決定
された露光モードでマスク（２６）のパターン像を感光
基板（３５）上の各ショット領域に露光するものであ
る。

【００１１】また、本発明による投影露光装置は、例え
ば図１に示すように、露光用の照明光で転写用のパター
ンが形成されたマスク（２６）を照明する照明光学系
（１，２Ａ，２Ｂ，１７Ａ，１８，２３，２４，２５）
と、マスク（２６）を保持するマスクステージ（２８）
と、その照明光のもとでマスク（２６）のパターン像を
感光基板（３５）上に投影する投影光学系（３４）と、
感光基板（３５）を投影光学系（３４）の光軸に垂直な
平面内で２次元的にステッピングさせる基板ステージ
（３９Ｘ，３９Ｙ）とを有し、マスク（２６）のパター
ン像を感光基板（３５）上に配列された複数のショット
領域のそれぞれに露光する投影露光装置において、マス
クステージ（２８）と基板ステージ（３９Ｘ，３９Ｙ）
とを同期して投影光学系（３４）に対して相対的に走査
するステージ制御手段（３３）と、その照明光のマスク
（２６）に対する照射と非照射とを切り換える照明状態
制御手段（１２）と、を有する。

【００１２】更に本発明による投影露光装置は、走査露
光モード時に、そのステージ制御手段を介してマスク
（２６）と感光基板（３５）とを同期して走査している
状態で、照明状態制御手段（１２）を介してその照明光
を連続的、又は周期的にマスク（２６）に照射すると共
に、一括露光モード時に、マスク（２６）と感光基板
（３５）とが静止している状態で、照明状態制御手段
（１２）を介してその照明光を所定の積算露光量だけマ
スク（２６）に照射する露光制御手段（６，８）と、感
光基板（３５）上のショット領域の配列、感光基板（３
５）で必要な積算露光量、それらショット領域の形状、
並びにマスク（２６）のパターン像の露光に必要な解像
度及びディストーションの許容値よりなる情報の少なく
とも１つを用いて感光基板（３５）の各ショット領域に
対してその走査露光モード、又はその一括露光モードの
何れで露光するかを決定し、この決定された露光モード
を露光制御手段（６，８）に指示する露光モード決定手
段（９）と、を有するものである。

【００１３】この場合、その露光モード決定手段（９）
は、一例として感光基板（３５）上のショット領域の配
列、及び感光基板（３５）で必要な積算露光量に基づい
て、感光基板（３５）の各ショット領域に対してそれぞ
れその走査露光モードで露光する際の全体の露光時間、
及びその一括露光モードで露光する際の全体の露光時間
を算出し、全体の露光時間が短い方の露光モードを選択
する。

【００１４】また、その露光モード決定手段（９）は、
他の例として感光基板（３５）上のショット領域の形状
が所定の方向に対して投影光学系（３４）の有効露光フ
ィールドの幅を超える幅を有するときにその走査露光モ
ードを選択するものである。また、その露光モード決定
手段（９）は、更に別の例として走査露光モードで露光
する際に得られる解像度及びディストーション、並びに
一括露光モードで露光する際に得られる解像度及びディ
ストーションを算出し、この算出結果とマスク（２６）
のパターン像の露光に必要な解像度及びディストーショ
ンの許容値との比較により露光モードを決定するもので
ある。

【００１５】また、その露光制御手段（６，８）は、露
光モード決定手段（９）から指示される露光モードに応
じて基板ステージ（３９Ｘ，３９Ｙ）による感光基板
（３５）のステッピングの方向を切り換えることが望ま
しい。また、その照明光学系内にそれぞれその照明光の
照度分布を均一化する複数のオプティカル・インテグレ
ータ（１７Ａ，１７Ｂ）を切り換え自在に設け、露光モ
ード決定手段（９）から指示される露光モードに応じて
それら複数のオプティカル・インテグレータを切り換え
て使用することが望ましい。

【００１６】

【作用】斯かる本発明の投影露光方法によれば、一括露
光モードと走査露光モードとを有し、感光基板（３５）
上の複数のショット領域の配列、感光基板（３５）で必
要な積算露光量、それらショット領域の形状、並びにマ
スク（２６）のパターン像の露光に必要な解像度及びデ
ィストーションの許容値よりなる情報の少なくとも１つ
を用いて、一括露光モード、又は走査露光モードの何れ
かで露光を行う。従って、一括露光モード、及び走査露
光モードの長所のみを活かすことができ、スループット
（単位時間当りの処理枚数）、結像性能等の全ての点で
総合的に優れた露光方法が実現できる。

【００１７】更に、本発明の投影露光装置によれば、そ
の投影露光方法を使用できる。本発明において、それら
両露光モードの選択の基準としては、ショット領域の
配列、及び必要な積算露光量等から１枚の感光基板に対
する露光時間を算出し、その露光時間が短い方の露光モ
ードを選択する、ショット領域の形状が走査露光モー
ド時の走査方向に対して、投影光学系（３４）の有効露
光フィールドの幅を超える場合には走査露光モードを選
択する、マスクパターンの露光に必要な解像度及びデ
ィストーションの許容値を満足できる方の露光モードを
選択する、等の基準がある。

【００１８】また、例えば図５（ａ）に示すように、感
光基板（３５）の各ショット領域に走査露光モードで露
光を行う際には、ショット領域間の移動は軌跡（６５
Ｂ，６５Ｄ，…）で示すように、走査方向に直交する方
向に行うと、露光時間が短縮される。一方、図５（ｂ）
に示すように、各ショット領域に一括露光モードで露光
を行う際には、ショット領域間の移動は軌跡（６６Ａ，
６６Ｂ，６６Ｃ，…）で示すように短辺方向に行うと、
露光時間が短縮される。従って、選択される露光モード
に応じて、感光基板（３５）のステッピングの方向を切
り換えることにより、露光時間が更に短縮される。

【００１９】更に、マスク（２６）上での照度分布を均
一化するためには、照明光学系中にオプティカル・イン
テグレータを設けることが望ましい。この場合、オプテ
ィカル・インテグレータの光学エレメントの断面形状
は、マスク（２６）上の照明領域とほぼ相似であるた
め、露光モードが切り換えられてマスク（２６）上の照
明領域の形状が変更されたときには、その照明領域の形
状と相似な断面形状を有する光学エレメントを備えたオ
プティカル・インテグレータに切り換えることにより、
照明効率を高めることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。本実施例で使用される投影露光装置は、一
括露光方式で露光を行う一括露光モードと、走査露光方
式で露光を行う走査露光モードとを切り換えて露光を行
うことができる露光装置である。

【００２１】図１は、本実施例の投影露光装置を示し、
この図１において、ＡｒＦエキシマレーザ、若しくはＫ
ｒＦエキシマレーザ等のエキシマレーザ光源、又はＹＡ
Ｇレーザの高調波発生装置等のパルスレーザ光源１から
射出されたレーザビームは、レンズ２Ａ及び２Ｂよりな
るビームエクスパンダにより断面形状が拡大されて光量
可変フィルタ板３を経て第１群のフライアイレンズ４Ａ
に入射する。光量可変フィルタ板３は、回転板の円周上
に透過率が階段状に変化する複数の光量減衰フィルタを
形成したものであり、光量可変フィルタ板３を駆動モー
タ５を介して回転することにより、射出されるレーザビ
ームの光量を複数段階で減衰させることができる。駆動
モータ５は、露光量制御系６により制御される。また、
露光量制御系６が、レーザ光源用の電源系１２を介し
て、パルスレーザ光源１の発光のタイミング、及び発光
光量の連続的な調整等を行う。

【００２２】露光量制御系６は、ウエハ３５に対する積
算露光量を適正露光量にするための制御系であり、装置
全体の動作を統轄制御する主制御系７が、露光量制御系
６にこれからの露光モード（一括露光モード、又は走査
露光モード）、及び目標積算露光量等を指示する。主制
御系７内には、各部の動作を制御する制御手段８、露光
モードの決定を行う露光モード決定手段９、及び各種デ
ータを記憶するためのメモリ１０等が含まれている。ま
た、オペレータがキーボード１１を介して主制御系７内
の制御手段８に対して、これから露光されるレチクル２
６の種類、ウエハ３５上のフォトレジストの感光感度
（目標積算露光量）、及びウエハ３５上のショット領域
の配列（ショット配列）等の情報を入力する。これらの
情報に基づいて、露光モード決定手段９がこれから使用
される露光モードを決定する。なお、本例の制御手段８
及び露光モード決定手段９はコンピュータのソフトウエ
ア上の機能である。

【００２３】また、第１群のフライアイレンズ４Ａとフ
ライアイレンズ交換装置１３を介して交換できるように
フライアイレンズ４Ｂが配置されている。フライアイレ
ンズ４Ａ（又は４Ｂ）の射出面の多数の２次光源から射
出されたパルスレーザ光は、コリメータレンズ１４を経
て振動ミラー１５により偏向された後、第２群のフライ
アイレンズ１７Ａに入射する。振動ミラー１５は、加振
器１６によりレーザビームを所定の方向に振動させるも
のであり、これにより強い可干渉性を有するレーザビー
ムの干渉縞の影響によりウエハ３５上で生ずる照度むら
が軽減される。この場合、破線の光路で示すように、第
１群のフライアイレンズ４Ａの射出面と第２群のフライ
アイレンズ１７Ａの射出面とが共役になっている。ま
た、第２群のフライアイレンズ１７Ａの入射面とレチク
ル２６のパターン面とが共役になっている。

【００２４】また、第２群のフライアイレンズ１７Ａに
おいても、フライアイレンズ交換装置１３を介して交換
できるようにフライアイレンズ１７Ｂが配置されてい
る。これは、一括露光方式と走査露光方式とでは、レチ
クル２６上での照明領域の形状（大きさ）が異なると共
に、第２群のフライアイレンズ１７Ａの個々のレンズエ
レメントの入射面とレチクル２６上での照明領域とが共
役であるため、各露光方式で照明効率を最大にするため
には、露光方式（レチクル２６上での照明領域）に応じ
てフライアイレンズのレンズエレメントの縦横比（形
状）を最適化する必要があるからである。即ち、本例で
は第２群のフライアイレンズ１７Ａ及び１７Ｂはそれぞ
れ一括露光方式及び走査露光方式で露光を行う場合に使
用され、同様に第１群のフライアイレンズ４Ａ及び４Ｂ
もそれぞれ一括露光方式及び走査露光方式で露光を行う
場合に使用される。

【００２５】第２群のフライアイレンズ１７Ａ（又は１
７Ｂ）の射出面の３次光源から射出されるパルスレーザ
光（以下、「照明光」と呼ぶ）ＩＬは、第１リレーレン
ズ１８により集光されて固定ブラインド（固定視野絞
り）１９に達する。固定ブラインド１９は、露光量制御
系６により随時、ブラインド制御装置２０を介して照明
光ＩＬの光路外に退避させられるようになっている。固
定ブラインド１９の開口部を通過した照明光ＩＬは、４
枚の可動ブレード（図１では２枚の可動ブレード２１
Ａ，２１Ｂのみを図示）よりなる可動ブラインドに入射
し、この可動ブラインドの開口部を通過した照明光ＩＬ
は、第２リレーレンズ２３、光路折り曲げ用のミラー２
４、及びメインコンデンサーレンズ２５を経て、均一な
照度分布でレチクル２６の下面（パターン面）の照明領
域２７を照明する。そして、レチクル２６の照明領域２
７内のパターンの像が投影光学系３４を介してウエハ３
５上の露光領域３６内に投影される。

【００２６】この場合、可動ブレード２１Ａ，２１Ｂ，
…は、それぞれ開閉機構２２Ａ，２２Ｂ，…により光軸
ＡＸに垂直な方向に進退できるように支持され、開閉機
構２２Ａ，２２Ｂ，…の動作はブラインド制御装置２０
により制御される。可動ブレード２１Ａ，２１Ｂ等より
なる可動ブラインド（以下、「可動ブラインド（２１
Ａ，２１Ｂ）と呼ぶ」の配置面は、レチクル２６のパタ
ーン面と共役であり、固定ブラインド１９の配置面はレ
チクル２６のパターン面との共役面から僅かにずれた位
置にある。本例では、固定ブラインド１９は、走査露光
モードで露光する際にレチクル２６上のスリット状の照
明領域を規定するものである。従って、一括露光モード
で露光する際には、固定ブラインド１９は、ブラインド
制御装置２０を介して照明光ＩＬの光路外に退避させら
れる。

【００２７】また、走査露光モードで露光する際には、
固定ブラインド１９だけでは、走査露光の開始時及び終
了時にレチクル２６の転写用のパターンを囲む遮光帯の
外側を通過したパルス照明光ＩＬが、ウエハ３５上のフ
ォトレジストを感光させる恐れがある。そこで、走査露
光の開始時又は終了時には、レチクルステージ及びウエ
ハステージの走査に同期して、それぞれ走査方向に対し
て可動ブラインド（２１Ａ，２１Ｂ）を次第に開く、又
は次第に閉じることにより、不要なパターンの露光を防
止する。走査露光時には、可動ブラインド（２１Ａ，２
１Ｂ）がシャッターの代わりをするため、パルスレーザ
光源１は可動ブラインド（２１Ａ，２１Ｂ）が開き初め
てから完全に閉じるまでパルス発光を行えばよい。

【００２８】一方、一括露光モードで露光する際には、
可動ブラインド（２１Ａ，２１Ｂ）によりレチクル２６
上の照明領域の形状及び大きさを規定する。一括露光時
には、例えば不図示の光電検出器（インテグレータセン
サ）により積算露光量が計測され、この積算露光量が目
標露光量に達した時点でパルスレーザ光源１の発光が停
止される。

【００２９】次に、本例のステージ機構等につき説明す
る。ここで、投影光学系３４の光軸ＡＸに平行にＺ軸を
取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に平行にＸ軸を
取り、図１の紙面に垂直にＹ軸を取る。先ず、レチクル
２６はレチクルステージ２８上に保持され、レチクルス
テージ２８はレチクルベース２９上にリニアモータ３０
を介してＸ方向に移動自在に載置されている。また、レ
チクルステージ２９の一端に移動鏡３１が固定され、こ
の移動鏡３１にレーザビームを照射する外部のレーザ干
渉計３２がレチクルステージ２８のＸ座標を計測し、計
測したＸ座標をステージ制御系３３に供給している。ス
テージ制御系３３は、供給されたＸ座標に基づいてリニ
アモータ３０の動作を制御する。なお、レチクルステー
ジ２８とレチクル２６との間には、不図示であるが、レ
チクル２６をＸ方向、Ｙ方向、及び回転方向（θ方向）
に微動させるための微動ステージが載置されている。

【００３０】また、ウエハ３５は、ウエハ３５をＺ方向
に移動させると共にレベリングを行うＺレベリングステ
ージ３８上に保持され、Ｚレベリングステージ３８は、
Ｙステージ３９Ｙ、及びＸステージ３９Ｘを介してウエ
ハベース４０上に載置されている。Ｘステージ３９Ｘは
ウエハベース４０に対して駆動モータ４３によりＸ方向
に駆動され、Ｙステージ３９Ｙは不図示の駆動モータに
よりＸステージ３９Ｘに対してＹ方向に駆動される。Ｚ
レベリングステージ３８上にＸ軸及びＹ軸用のＬ字型の
移動鏡４１が固定され、この移動鏡４１にレーザビーム
を照射する外部のレーザ干渉計４２がＺレベリングステ
ージ３８のＸ座標、及びＹ座標を計測し、計測した座標
をステージ制御系３３に供給している。ステージ制御系
３３は、供給されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて駆動
モータ４３等を介してＸステージ３９Ｘ、及びＹステー
ジ３９Ｙの動作を制御する。

【００３１】具体的に走査露光モードで露光する際に
は、投影光学系３４による投影倍率をβ（βは例えば１
／４又は１／５等）とすると、レチクル２６がレチクル
ステージ２８を介して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度
Ｖ_Rで走査されるのに同期して、ウエハ３５はＸステー
ジ３９Ｘを介して−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖ
_W(＝β・Ｖ_R）で走査される。この際に、微少な位置ず
れ、回転角のずれ、及び速度のずれは、レチクル２６側
の不図示の微動ステージにより補正される。また、ウエ
ハ３５上の複数のショット領域に対して順次走査露光モ
ードで露光する際には、ショット領域間のウエハ３５の
移動は、Ｘステージ３９Ｘ及びＹステージ３９Ｙのステ
ッピングによって行われる。即ち、ステップ・アンド・
スキャン方式で露光が行われる。

【００３２】次に、一括露光モードで露光する際には、
レチクル２６、及びウエハ３５がそれぞれ静止した状態
で露光が行われる。そして、ウエハ３５上の複数のショ
ット領域間の移動はＸステージ３９Ｘ及びＹステージ３
９Ｙのステッピングによって行われる。即ち、ステップ
・アンド・リピート方式で露光が行われる。但し、レチ
クル２６とウエハ３５の各ショット領域との位置ずれ量
（残留誤差）は、レチクル２６側の不図示の微動ステー
ジにより補正される。

【００３３】また、投影光学系３４には、レンズコント
ローラ３７が備えられている。レンズコントローラ３７
は、投影光学系３４内の所定のレンズ間の密閉空間の気
体の圧力を調整するか、又は投影光学系３４を構成する
所定のレンズの光軸ＡＸ方向の位置を調整するか、若し
くはそのレンズの傾斜角を調整することにより、投影光
学系３４の投影倍率、及びディストーション等の結像特
性の補正を行う。照明光ＩＬが継続して投影光学系３４
に照射されると、熱の蓄積により投影光学系３４の結像
特性が変化するため、主制御系７はレンズコントローラ
３７を介してその結像特性の変化を相殺させる。この際
に、一括露光モードと走査露光モードとでは、投影光学
系３４内の光束の照度分布が異なるため、結像特性の変
化量も異なる。主制御系７のメモリ１０には、予め一括
露光モード及び走査露光モードでの結像特性の変化量が
記憶され、主制御系７は露光モードに応じてレンズコン
トローラ３７の動作を制御する。

【００３４】更に、不図示であるが、本例の投影露光装
置には、ＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式、ＴＴＬ
（スルー・ザ・レンズ）方式、又はオフ・アクシス方式
のアライメント系が備えられ、このアライメント系によ
りレチクル２６とウエハ３５上の各ショット領域との位
置ずれ量が計測される。そして、走査露光モードで露光
を行う際には、走査開始時にレチクル２６と当該ショッ
ト領域との位置ずれ量が許容値以内に調整され、走査中
にも必要に応じて対応するアライメントマークの位置ず
れ量が許容値内に調整される。また、一括露光モードで
露光を行う際には、露光前にその位置ずれ量が許容値以
内に調整され、露光中もその状態が維持される。

【００３５】次に、本実施例において、主制御系７中の
露光モード決定手段９が、一括露光モードと走査露光モ
ードとの何れを選択するかの具体例につき説明する。
Ａ．スループット（単位時間当りのウエハの処理枚数）
を基準とする場合先ず、ウエハ交換及びウエハのアライ
メントに要する時間をＷＡ［ｓｅｃ］、ウエハの各ショ
ット領域間のステッピングに要する時間をＳ［ｓｅ
ｃ］、露光に要する時間をＥＸ［ｓｅｃ］とすると、ス
ループットＴ［枚／ｈ］は以下の式で求められる。

【００３６】Ｔ＝３６００／（ＷＡ＋Ｓ＋ＥＸ）（１）この場合、交換とアライメントとに要する時間ＷＡ、及
びステッピング時間Ｓは一括露光と走査露光とで大きな
差異は生じない。これに対して露光時間ＥＸには大きな
差異が出てくる。先ず、走査露光モードでの露光時間Ｅ
ＸをＥＸ_scanとして、この露光時間ＥＸ _scanを求める。
そのため、投影光学系３４による投影倍率をβ［倍］、
ウエハ３５上のフォトレジストの感度をＰ［ｍＪ／ｃｍ
²］、ウエハ３５上での露光領域３６のＸ方向の幅（ス
リット幅）をＷ［ｍｍ］、その露光領域３６のＹ方向の
長さをＬ［ｍｍ］、パルスレーザ光源１でのレーザパワ
ーをＥ［ｍＷ］、パルスレーザ光源１よりウエハ３５上
までの総合透過率をμ、レーザ発振周波数をＦ［Ｈ
ｚ］、ウエハ３５上への照射量によって決定される露光
領域３６内の最小パルス数をＮ_m ［個］とすると次の式
が与えられる。

【００３７】Ｎ_m ＝μ・Ｐ・Ｅ／（Ｗ・Ｌ・Ｆ）（２）そして、パルスレーザ光源１のパルス毎の光量のばらつ
きにより決定される露光領域３６内の最小パルス数をＮ
_e ［個］として、ｍｉｎ（ｘ，ｙ）がｘ及びｙの内の小
さい方の値を示すものとして、最終的にウエハ３５上の
１点が露光領域３６をＸ方向に横切る際に照射される照
明光ＩＬの最小パルス数Ｎ［個］は、次のようになる。

【００３８】Ｎ＝ｍｉｎ（Ｎ_e ，Ｎ_m ）（３）そのときに必要なレチクル２６の走査速度Ｖ_R［ｍｍ／
ｓｅｃ］は、次のようになる。Ｖ_R＝（Ｗ・Ｆ）／（Ｎ・β）（４）また、ウエハ３５上の各ショット領域の走査方向（Ｘ方
向）への長さをａ［ｍｍ］、ショット領域の個数をＭ
［個］とすると、露光時間ＥＸ_scanは次のようになる。

【００３９】ＥＸ_scan＝Ｍ・（ａ＋Ｗ）／（Ｖ_R・β）（５）これが走査露光時に必要な１ウエハ当たりの露光時間で
あるが、これはレチクルの走査速度Ｖ_Rに依存する。従
って、高速のレチクルステージ２８を開発しないと露光
時間が長くなり、スループットが低下する。それに対し
て、一括露光モードの場合の（１）式内の露光時間ＥＸ
をＥＸ_stilとして、露光時間ＥＸ_stilを求める。この際
に、ウエハ３６上での露光領域の大きさ（フィールドサ
イズ）をａ×ｂ［ｍｍ²］とすると、ウエハ３５上への
目標露光量によって決定される最小パルス数Ｎ_m ［個］
は次のようになる。

【００４０】Ｎ_m＝μ・Ｐ・Ｅ／（ａ・ｂ・Ｆ）（６）そして、パルス発光毎の光量のばらつきにより決定され
る最小パルス数をＮ_e［個］とすると、最終的にウエハ
３５上に照射される照明光ＩＬの最小パルス数Ｎ［個］
は、次のようになる。Ｎ＝ｍｉｎ（Ｎ_e ，Ｎ_m ）（７）そして、ショット数をＭ’として、露光時間ＥＸ_stilは
次のようになる。

【００４１】ＥＸ_stil＝Ｍ’・Ｎ／Ｆ（８）従って、露光時間ＥＸ_stilには当然ながらレチクルステ
ージ２８の走査速度Ｖ _Rの制約がない。例えば各ショッ
ト領域毎にそれぞれ２個のチップパターンが入っている
ものとすると、フォトレジストが高感度の領域では
（６）式〜（８）式より最小パルス数Ｎは小さな値にな
るため、走査露光モードで各ショット領域に露光するよ
りも、一括露光モードで各ショット領域に対してそれぞ
れ２ショットの露光を行う方が露光時間が短くなる。従
って、一括露光モードの方がスループットが高くなる。

【００４２】これに対して、フォトレジストが低感度の
領域では、一括露光モードではウエハ３５上の露光領域
の面積が走査露光モードの場合より広いために、露光領
域内での照度が低下して露光時間が長くなる。従って、
走査露光モードの方がスループットが高くなる。図２
は、フォトレジストの感度ＰとスループットＴとの関係
を示し、この図２において、曲線５１は走査露光モード
の場合のスループット、曲線５２は一括露光モードの場
合のスループットをそれぞれ示す。図２より明かなよう
に、フォトレジストの感度Ｐが０からＰ₀までは、一括
露光モードの方がスループットが高くなり、それ以降は
走査露光モードの方がスループットが高くなる。本実施
例では、フォトレジストの感度Ｐに応じて、スループッ
トが高くなる方の露光モードを使用する。

【００４３】Ｂ．ウエハ３５上のショット領域の形状を
基準とする場合先ず、図３（ｂ）は、ウエハ３５上のショット領域５３
と、投影光学系３４による円形の有効露光フィールド５
４との関係を示し、この図３（ｂ）において、ショット
領域５３のＹ方向の幅をＤＹ、Ｘ方向（走査露光モード
時の走査方向）の幅をＤＸとする。また、有効露光フィ
ールド５４の直径をＬとすると、走査露光モード時の露
光領域３６Ａは、有効露光フィールド５４にほぼ内接す
るＸ方向の幅（スリット幅）Ｗのスリット状の領域であ
り、一括露光モード時の露光領域３６Ｂは、Ｘ方向の幅
が直径Ｌより小さく、且つ有効露光フィールド５４にほ
ぼ内接する領域である。図３（ａ）のショット領域５３
は、Ｙ方向の幅ＤＹが露光領域３６Ａの幅と等しく、且
つＸ方向の幅ＤＸが直径Ｌより長いため、１回で露光を
行うには、露光領域３６Ａに対して走査を行う走査露光
モードを使用する必要がある。

【００４４】また、図３（ａ）は、ショット領域の形状
によって使用できる露光モードを示し、図３（ａ）の横
軸はショット領域のＹ方向の幅ＤＹを、縦軸はショット
領域のＸ方向の幅ＤＸを示す。図３（ｂ）より分かるよ
うに、半径Ｌの円弧５９Ａの外側の領域で、且つショッ
ト領域のＸ方向の幅がＷ以上のときにＹ方向の幅ＤＹ
が、スリット幅Ｗの露光領域のＹ方向の幅を超える領
域、即ち図３（ａ）の斜線を施した領域５８は、露光が
できない領域となる。一方、図３（ａ）において、半径
Ｌの円弧５５と、ＤＸ軸及びＤＹ軸とで囲まれた領域５
９Ｂは、一括露光モードで露光できる領域である。更
に、スリット幅Ｗを示す直線５６と、円弧５５上で直線
５６と交差する点を通りＤＸ軸に平行な直線５７と、Ｄ
Ｘ軸とで囲まれる領域５９Ａは、走査露光モードで露光
できる領域である。従って、直線５６と、円弧５５と、
ＤＸ軸とで囲まれた領域（領域５９Ｂと領域５９Ａとが
重複する領域）では、走査露光モード又は一括露光モー
ドの何れでも露光ができることになるが、これらの露光
モードから例えば上述のようにスループットがより高く
なる方を選択すればよい。

【００４５】それ以外の領域では、それぞれ一括露光モ
ード、又は走査露光モードの一方しか使えないため、使
用できる露光モードで露光が行われる。また、領域５８
のようにショット領域のＹ方向の幅が広すぎる場合に
は、一括露光モードでも走査露光モードでも露光ができ
ないため、主制御系７の露光モード決定手段９は、不図
示の表示装置に露光ができないことを示す警告表示を行
う。

【００４６】Ｃ．解像度及びディストーションを基準と
する場合一般に一括露光方式では、投影光学系による投影像のデ
ィストーションの投影露光装置毎のばらつきが、それら
投影露光装置を用いてウエハ上の異なる層への露光を行
う際（ミックス・アンド・マッチ）の重ね合わせ誤差と
なる。これに対して、走査露光方式では、スリット状の
露光領域３６Ａ（図３（ｂ）参照）に対してＸ方向にウ
エハが走査されて、その露光領域３６Ａ内で平均化効果
があるため、走査方向であるＸ方向でのディストーショ
ン量が少なくなる。従って、ウエハ上の各層間での重ね
合わせ精度は、一括露光方式に比べて高いと考えられ
る。

【００４７】しかしながら、単一の投影露光装置による
露光では、投影光学系のディストーションの影響がない
一括露光方式の方が重ね合わせ精度が高くなる。また、
解像度に関しては、表面の平面度の悪いウエハでは、広
いショット領域を一括で露光する一括露光方式では露光
領域内で焦点深度の範囲を外れる部分が多くなり易いの
に対して、走査露光方式では、１つのショット領域を分
割して露光し、各部分毎に逐次オートフォーカスをかけ
ることが可能であるため、広いショット領域の全体を容
易に焦点深度の範囲内に収めることができる。

【００４８】しかしながら、走査露光方式では、ディス
トーションがスリット状の露光領域内で平均化される分
だけ、投影像が劣化すると共に、走査露光時の振動によ
っても投影像が劣化するため、一括露光方式よりも焦点
深度が実質的に浅くなる。従って、最終的に、実質的な
焦点深度を基準として、ショット領域の全面の焦点位置
分布のその焦点深度に対する余裕（マージン）が大きい
方の露光モードを選択する。

【００４９】また、ウエハ上の２層目以降に露光する場
合の、ウエハの各ショット領域とレチクルとの位置合わ
せ精度（アライメント精度）の許容値についても、ディ
ストーション等に応じて一括露光方式と走査露光方式と
で異なることがある。そこで、よりアライメント精度の
許容値の大きな露光モードを使用することが望ましい
が、実際には実質的な焦点深度のマージンと、アライメ
ント精度の許容値とを総合的に考慮して、露光モードを
選択する。

【００５０】次に、上述のような基準により露光モード
が決定された後の動作につき説明する。先ず、走査露光
モードが選択されると、図４（ａ）に示すように、レチ
クル２６はスリット状の照明領域２７Ａに対して−Ｘ方
向（又は＋Ｘ方向）に走査される。その照明領域２７Ａ
は、図３（ｂ）の有効露光フィールド５４と共役な円形
の領域６１に内接している。ここで、レチクル２６上の
パターン領域には２個の同一の回路パターン６０Ａ及び
６０Ｂが形成されているものとして、回路パターン６０
ＡのＸ方向の長さはそのＹ方向の幅より狭く、且つ２個
の回路パターン６０Ａ，６０Ｂの全体としてのＸ方向の
長さはそのＹ方向の幅より長いものとする。

【００５１】そのレチクル２６の走査に同期して、図５
（ａ）に示すように、スリット状の露光領域３６Ａに対
してウエハ３５の各ショット領域６４Ａ，６４Ｂ，６４
Ｃ，…がそれぞれ＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に走査され
る。それらショット領域６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，…は
それぞれＸ方向に２個の部分ショット領域６２Ａ，６３
Ａ、６２Ｂ，６３Ｂ、…に分けられ、１番目の部分ショ
ット領域６２Ａ，６２Ｂ，…にそれぞれ図４（ａ）の回
路パターン６０Ａの像が投影され、２番目の部分ショッ
ト領域６３Ａ，６４Ｂ，…にそれぞれ図４（ａ）の回路
パターン６０Ｂの像が投影される。

【００５２】また、実際には露光領域３６Ａが静止して
おり、ウエハ３５が走査されるが、図５（ａ）ではウエ
ハ３５に対する露光領域３６Ａの軌跡を順次軌跡６５
Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，…で表している。図５（ａ）から
分かるように、走査露光モードでウエハ３５上の多数の
ショット領域に順次露光を行う際には、先ず非走査方向
であるＹ方向に配列された１列目のショット領域６４
Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄに対して順次露光を行った
後、２列目のショット領域６４Ｅに移行する。この際
に、１列目のショット領域間のステッピングは、軌跡６
５Ｂ，６５Ｄ，６５Ｆで示すように非走査方向に行わ
れ、１列目から２列目へのステッピングは軌跡６５Ｈで
示すように、斜めに行われる。

【００５３】また、隣接するショット領域では軌跡６５
Ａ，６５Ｃ，６５Ｅ，６５Ｇ，６５Ｉで示すように、ウ
エハ３５は露光領域３６Ａに対して交互に＋Ｘ方向及び
−Ｘ方向に走査される。これにより、隣接するショット
領域に露光する際には、図４（ａ）において、レチクル
２６を照明領域２７Ａに対して−Ｘ方向及び＋Ｘ方向に
交互に走査すればよく、レチクルステージ２８の無駄な
動き（空戻し）を無くすことができる。上述のように、
走査露光モードで露光する際に、ステッピングを非走査
方向に行うことにより、ステージ機構の無駄な動きを減
少させて、露光工程のスループット（生産性）を高める
ことができる。

【００５４】次に、一括露光モードで、図４（ａ）のレ
チクル２６上の２個の同一の回路パターン６０Ａ，６０
Ｂをウエハ３５上の多数のショット領域に順次露光する
際には、２個の回路パターン６０Ａ，６０Ｂをまとめて
一括露光する２個採り方式と、２個の回路パターン６０
Ａ，６０Ｂの一方を用いて露光する１個採り方式とが考
えられる。

【００５５】２個採り方式の場合には、図５（ａ）で示
すように例えばＹ方向に配列された一列のショット領域
６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，…に対してそれぞれ一括露光
方式で図４（ａ）のレチクル２６の２個の回路パターン
の像が露光され、ステッピングはＹ方向に行われる。こ
の場合、ショット領域６４ＡのＸ方向の長さに対してＹ
方向の幅の方が狭いため、Ｙ方向にステッピングを行う
ことにより、ステッピングする距離を短くすることがで
き、Ｘ方向にステッピングする場合に比べて露光工程の
スループットを高めることができる。

【００５６】一方、１個採り方式の場合には、図４
（ｂ）に示すように、露光時にはレチクル２６上の一方
の回路パターン６０Ａを照明領域２７Ｂで照明する。そ
して、図５（ｂ）で示すように、ウエハ３５上のＸ方向
に配列された１行目のショット領域６４Ｊ，６４Ｋ，６
４Ｖ，…に対してステップ・アンド・リピート方式で露
光を行う。この場合、各ショット領域６４Ｊ，６４Ｋ，
６４Ｖ，…は、それぞれＸ方向に２個の部分ショット領
域６２Ｊ，６３Ｊ、６２Ｋ，６３Ｋ、６２Ｖ，６３Ｖ、
…に分かれているため、各ショット領域６４Ｊ，６４
Ｋ，６４Ｖ，…でそれぞれ図４（ｂ）の回路パターン６
０Ａの像が２回露光される。

【００５７】そのため、投影光学系による露光フィール
ドは、ウエハ３５上で図５（ｂ）の軌跡６６Ａ，６６
Ｂ，６６Ｃ，…で示すようにＸ方向に移動する。それら
の軌跡６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，…はウエハ３５のステ
ッピングを示す軌跡でもある。この場合、例えば部分シ
ョット領域６２Ｊの大きさは、Ｙ方向の幅に比べてＸ方
向の幅が短いため、Ｘ方向にステッピングすることによ
り、Ｙ方向にステッピングする場合と比べてステッピン
グの距離が短くなり、露光工程のスループットが向上す
る。

【００５８】また、上述の２個採りの場合に対して１個
採りの場合には、レチクル２４上の照明領域の大きさが
１／２となるため、同じフライアイレンズ４Ａ，１７Ａ
を使用したのでは、照明効率が悪化する。そこで、第１
群のフライアイレンズ４Ａ，４Ｂに対して交換自在に３
番目のフライアイレンズを設け、第２群のフライアイレ
ンズ１７Ａ，１７Ｂに対して交換自在に３番目のフライ
アイレンズを設け、これら２個の３番目のフライアイレ
ンズのレンズエレメントの形状を、一括露光方式で且つ
１個採りの場合に最適化してもよい。これにより、１個
採りの場合の照度を向上させて、露光時間を短縮するこ
とができる。

【００５９】更に本実施例によれば、図１において、第
１群及び第２群のフライアイレンズを構成するレンズエ
レメントの形状が切り変わるので、それに伴って空間コ
ヒーレンスを除去している振動ミラー１５の振り角を変
えるようにしてもよい。これにより、パルスレーザ光に
よる干渉縞の影響を所定の許容値以内に収めるために必
要な最小露光パルス数をより小さく設定することが可能
となり、露光工程のスループットが高くなる。

【００６０】なお、上述実施例では、露光光の光源とし
てパルスレーザ光源が使用されているが、露光光として
水銀ランプのｉ線、ｇ線等の連続光を使用する場合にも
本発明を適用できる。

【００６１】このように、本発明は上述実施例に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得る。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、感光基板上のショット
領域の配列等に応じて走査露光モード又は一括露光モー
ドの内の最適な露光モードで露光するようにしている。
従って、例えば露光対象のマスクパターン（又は感光基
板上のショット領域）が長いような場合には走査露光モ
ードを使用すると共に、感光基板の感度が高く一括露光
モードの方が露光時間が短縮されるような場合には一括
露光モードを使用することにより、一括露光方式及び走
査露光方式の長所を活かすことができる。

【００６３】一方、同一の投影露光装置で重ね合わせ露
光を行うような場合で、重ね合わせ精度を高く維持した
いような場合には、ディストーション特性がほぼ一定と
なる一括露光モードを使用し、感光基板の感度が特に低
いような場合には、スリット状の露光領域として照度を
高めて露光できる走査露光モードを使用することによ
り、それぞれ走査露光方式及び一括露光方式の短所を補
うことができる。

【００６４】また、使用される露光モードに応じて、感
光基板の各ショット領域間のステッピング移動の方向を
切り換える場合には、より移動距離が短くなる方向にス
テッピングすることにより、ステッピング時間を短縮で
きる利点がある。また、照明光学系内に複数のオプティ
カル・インテグレータを切り換え自在に設け、露光モー
ドに応じてそれらオプティカル・インテグレータを切り
換えて使用する場合には、露光モードが変更されて感光
基板上の露光領域の大きさが変更されても照明効率の低
下を防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の投影露光装置を示す構成図で
ある。

【図２】実施例におけるフォトレジストの感度に対する
スループットの関係を示す図である。

【図３】（ａ）はウエハ上のショット領域の形状と使用
できる露光モードとの関係を示す図、（ｂ）はウエハ上
の露光領域とショット領域との関係を示す図である。

【図４】（ａ）は走査露光モードで露光する場合のレチ
クルと照明領域との関係を示す平面図、（ｂ）は一括露
光モードで露光する場合のレチクルと照明領域との関係
を示す平面図である。

【図５】露光モードとステッピング方向との関係の説明
に供する図である。

【符号の説明】

１パルスレーザ光源３光量可変フィルタ板４Ａ，４Ｂ，１７Ａ，１７Ｂフライアイレンズ６露光量制御系７主制御系９露光モード決定手段１３フライアイレンズ交換装置１５振動ミラー１９固定ブラインド２０ブラインド制御装置２１Ａ，２１Ｂ可動ブレード２５メインコンデンサーレンズ２６レチクル２８レチクルステージ３３ステージ制御系３４投影光学系３５ウエハ３９ＸＸステージ３９ＹＹステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光用の照明光で転写用のパターンが形
成されたマスクを照明し、前記マスクのパターンの像を
投影光学系を介して感光基板上に配列された複数のショ
ット領域のそれぞれに露光する方法において、前記マスクと前記感光基板とを同期して前記投影光学系
の光軸を横切る方向に走査している状態で、前記照明光
を連続的、又は周期的に前記マスクに照射することによ
り、前記マスクのパターンの像を前記感光基板上の露光
対象とするショット領域に逐次露光する走査露光モード
と、前記マスクと前記感光基板とが静止している状態
で、前記照明光を所定の積算露光量だけ前記マスクに照
射することにより、前記マスクのパターンの像を前記感
光基板上の露光対象とするショット領域に一括露光する
一括露光モードと、を有し、前記感光基板上の複数のショット領域の配列、前記感光
基板で必要な積算露光量、前記ショット領域の形状、並
びに前記マスクのパターン像の露光に必要な解像度及び
ディストーションの許容値よりなる情報の少なくとも１
つを用いて前記感光基板上の複数のショット領域のそれ
ぞれに対して前記走査露光モード、又は前記一括露光モ
ードの何れで露光するかを決定し、該決定された露光モ
ードで前記マスクのパターン像を前記感光基板上の各シ
ョット領域に露光することを特徴とする投影露光方法。
【請求項２】露光用の照明光で転写用のパターンが形
成されたマスクを照明する照明光学系と、前記マスクを
保持するマスクステージと、前記照明光のもとで前記マ
スクのパターン像を感光基板上に投影する投影光学系
と、前記感光基板を前記投影光学系の光軸に垂直な平面
内で２次元的にステッピングさせる基板ステージとを有
し、前記マスクのパターン像を前記感光基板上に配列さ
れた複数のショット領域のそれぞれに露光する投影露光
装置において、前記マスクステージと前記基板ステージとを同期して前
記投影光学系に対して相対的に走査するステージ制御手
段と；前記照明光の前記マスクに対する照射と非照射と
を切り換える照明状態制御手段と；走査露光モード時
に、前記ステージ制御手段を介して前記マスクと前記感
光基板とを同期して走査している状態で、前記照明状態
制御手段を介して前記照明光を連続的、又は周期的に前
記マスクに照射すると共に、一括露光モード時に、前記
マスクと前記感光基板とが静止している状態で、前記照
明状態制御手段を介して前記照明光を所定の積算露光量
だけ前記マスクに照射する露光制御手段と；前記感光基
板上の前記ショット領域の配列、前記感光基板で必要な
積算露光量、前記ショット領域の形状、並びに前記マス
クのパターン像の露光に必要な解像度及びディストーシ
ョンの許容値よりなる情報の少なくとも１つを用いて前
記感光基板の前記各ショット領域に対して前記走査露光
モード、又は前記一括露光モードの何れで露光するかを
決定し、該決定された露光モードを前記露光制御手段に
指示する露光モード決定手段と；を有することを特徴と
する投影露光装置。
【請求項３】前記露光モード決定手段は、前記感光基
板上の前記ショット領域の配列、及び前記感光基板で必
要な積算露光量に基づいて、前記感光基板の前記各ショ
ット領域に対してそれぞれ前記走査露光モードで露光す
る際の全体の露光時間、及び前記一括露光モードで露光
する際の全体の露光時間を算出し、全体の露光時間が短
い方の露光モードを選択することを特徴とする請求項２
記載の投影露光装置。
【請求項４】前記露光モード決定手段は、前記感光基
板上の前記ショット領域の形状が所定の方向に対して前
記投影光学系の有効露光フィールドの幅を超える幅を有
するときに前記走査露光モードを選択することを特徴と
する請求項２記載の投影露光装置。
【請求項５】前記露光モード決定手段は、前記走査露
光モードで露光する際に得られる解像度及びディストー
ション、並びに前記一括露光モードで露光する際に得ら
れる解像度及びディストーションを算出し、該算出結果
と前記マスクのパターン像の露光に必要な解像度及びデ
ィストーションの許容値との比較により露光モードを決
定することを特徴とする請求項２記載の投影露光装置。
【請求項６】前記露光制御手段は、前記露光モード決
定手段から指示される露光モードに応じて前記基板ステ
ージによる前記感光基板のステッピングの方向を切り換
えることを特徴とする請求項３記載の投影露光装置。
【請求項７】前記照明光学系内にそれぞれ前記照明光
の照度分布を均一化する複数のオプティカル・インテグ
レータを切り換え自在に設け、前記露光モード決定手段
から指示される露光モードに応じて前記複数のオプティ
カル・インテグレータを切り換えて使用することを特徴
とする請求項３記載の投影露光装置。