JPH08250402A - 走査型露光方法及び装置 - Google Patents

走査型露光方法及び装置

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JPH08250402A
JPH08250402A JP7055399A JP5539995A JPH08250402A JP H08250402 A JPH08250402 A JP H08250402A JP 7055399 A JP7055399 A JP 7055399A JP 5539995 A JP5539995 A JP 5539995A JP H08250402 A JPH08250402 A JP H08250402A
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amount
scanning
photosensitive substrate
light
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Ken Ozawa
謙 小澤
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス光源又は連続光源を用いて走査露光方
式で露光を行う場合に、ショット領域間、又はウエハ間
での積算露光量のばらつきを少なくし、積算露光量を適
正範囲内に収める。 【構成】 パルス光源を使用する場合、走査露光方式で
ウエハ上の或るショット領域の各点にそれぞれＮパルス
分のパルス照明光を露光するものとして、各パルス照明
光の照射毎にそれまでのＮパルス分の積算露光量Ｓ1,Ｓ
2,…，ＳM を計測し、これら積算露光量の平均値Ｓrst
を算出し、この平均値Ｓrst より平均パルスエネルギー
を算出する。次のショット領域への露光の前にその平均
値Ｓrst 及び平均パルスエネルギーに基づいて、積算露
光量が目標積算露光量Ｓ0 に近づくように露光量を調整
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば露光光で矩形又
は円弧状等の照明領域を照明し、その照明領域に対して
マスク及び感光基板を同期して走査することにより、マ
スク上のパターンを逐次感光基板上に露光する、所謂ス
リットスキャン方式、又はステップ・アンド・スキャン
方式等の走査型露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子、
撮像素子（ＣＣＤ等）又は薄膜磁気ヘッド等をフォトリ
ソグラフィ技術を用いて製造する際に、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
ジスト等が塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）
上に露光する投影露光装置が使用されている。斯かる投
影露光装置における１つの基本的な機能として、ウエハ
の各ショット領域内の各点に対する露光量（積算露光エ
ネルギー）を適正範囲内に維持する露光量制御機能があ
る。
【０００３】また、最近は、ウエハ上に露光するパター
ンの解像度をより高めることも求められているが、解像
度を高めるための一つの手法が露光光の短波長化であ
る。これに関して、現在露光用の光源として使用できる
光源の中で、発光される光の波長の短いものは、ＫｒＦ
エキシマレーザ若しくはＡｒＦエキシマレーザ等のエキ
シマレーザ光源、金属蒸気レーザ光源、又はＹＡＧレー
ザ光源等のパルス発振型のレーザ光源（パルス光源）で
ある。しかしながら、水銀ランプ等の連続発光型の光源
と異なり、パルス光源では発光されるパルス光の露光エ
ネルギー（パルスエネルギー）が、パルス発光毎に所定
の範囲内でばらつくという特性がある。このためパルス
光源を使用する場合の露光量制御においては、パルスエ
ネルギーのばらつきを考慮する必要がある。
【０００４】このようなパルス光源をステッパーのよう
な一括露光型の投影露光装置に適用した場合の露光量制
御としては、先ず露光光の光量を連続的にモニターする
ための所謂インテグレータセンサを使用し、目標露光量
に対してパルスエネルギーのばらつきを考慮して定めら
れた所定の臨界レベル（クリティカル・レベル）を、そ
のインテグレータセンサの計測結果が超えるまでパルス
光源の発光を繰り返す所謂カットオフ制御が知られてい
る。更に、インテグレータセンサの計測結果に応じて、
パルス発光毎にパルスエネルギーを調整する所謂パルス
毎制御も知られている。このパルス毎制御では、カット
オフ制御に比べて、ウエハ上の１点当たりの最小露光パ
ルス数を少なくできる。
【０００５】これに対して最近、半導体素子等の１個の
チップサイズが大型化する傾向にあり、投影露光装置に
おいてはレチクル上のより大きな面積のパターンをウエ
ハ上に露光する大面積化が求められている。しかしなが
ら、このために単に投影光学系の露光フィールドを大き
くしようとすると、広い露光フィールドの全面で諸収差
を許容範囲内に収めるために投影光学系が複雑化して製
造コストが高くなると共に、投影光学系が大型化して装
置全体が大きくなり過ぎてしまう。そこで、投影光学系
の露光フィールドをあまり大型化することなく、被転写
パターンの大面積化に応えるために、例えば矩形、円弧
状、六角形等の照明領域（以下、「スリット状の照明領
域」と称する）に対してレチクル及びウエハを同期して
走査することによって、レチクル上のパターンを逐次ウ
エハ上に露光する、所謂スリットスキャン方式の投影露
光装置が開発されている。また、ウエハ上の多数のショ
ット領域に対してそれぞれスリットスキャン方式で露光
を行う場合、各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、このような露光方式はステップ・ア
ンド・スキャン方式と言われる。
【０００６】このような走査露光方式で、且つパルス光
源を使用する投影露光装置において露光量制御を行う場
合には、露光が連続的に行われるため、前述のカットオ
フ制御は適用できない。また、パルス毎制御はそのアル
ゴリズムが複雑である。ここでは走査露光方式の場合の
最も簡単な露光量制御方式として、ウエハ上の全ての点
を同一のパルス数で露光するという、所謂パルスカウン
ト方式を例に挙げて説明する。このパルスカウント方式
においては、露光前に現在のパルスエネルギーの平均値
が計測され、その結果に基づいて照明光学系中のエネル
ギー変調器によりパルスエネルギーの露光量が変調さ
れ、ウエハ上の各点での照射パルス数が一定となるよう
に走査露光が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の走査
露光方式での露光量制御の前提条件は、最初に計測した
パルスエネルギーの平均値が走査露光中に不変であると
いうことである。しかしながら、一般にパルス光源にお
いては高圧電源の電圧制御による発光エネルギー安定化
方式が採られているが、そのパルス光源から出力される
パルス光のパルスエネルギーの平均値は、例えば或るシ
ョット領域から次のショット領域へ移行する過程、又は
或るウエハから次のウエハへ移行する過程等で、中長期
的には変動することが知られている。
【０００８】従って、このようなパルス光源を露光光源
として用いる走査露光型の投影露光装置において、パル
スカウント方式による露光量制御を行った場合、ショッ
ト領域内での各点での露光量の平均値が、ショット領域
間、あるいはウエハ間でばらついて、ショット領域によ
っては露光量が許容量を超えて変動する恐れがあるとい
う不都合があった。
【０００９】また、以上の説明はパルス光源を使用する
場合に関するものであるが、水銀ランプの輝線（ｉ線
等）等の連続光を用いて走査露光方式で露光を行う場合
でも、従来の制御方式ではその連続光の光量の変動によ
って、ウエハ上のショット領域によっては露光量が許容
量を超えて変動する恐れがあった。本発明は斯かる点に
鑑み、パルス光源又は連続光源を用いて走査露光方式で
露光を行う場合に、ショット領域間、又はウエハ間での
積算光量のばらつきが少なく、容易に積算露光量を適正
範囲内に収めることができる走査型露光方法を提供する
ことを目的とする。また、本発明はそのような走査型露
光方法を実施できる走査型露光装置を提供することをも
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の走査
型露光方法は、例えば図１に示す如く、パルス光でマス
ク（Ｒ）を照明し、このマスクと感光基板（Ｗ）とを同
期走査してこのマスクのパターン像でこの感光基板を走
査露光する走査型露光方法において、その走査露光中、
マスク（Ｒ）を照明するパルス光のエネルギー量を検出
すると共に、このように検出されたエネルギー量に基づ
き、単位パルス数ずつずらして、順次それまでのＮパル
ス分（Ｎは２以上の整数）の積算光量を算出し、このよ
うに算出された一連の積算光量の変化に応じて感光基板
（Ｗ）上での露光量を調整するものである。
【００１１】また、本発明による第２の走査型露光方法
は、連続光でマスクを照明し、このマスクと感光基板と
を同期走査してこのマスクのパターン像でこの感光基板
を走査露光する走査型露光方法において、その走査露光
中、そのマスクを照明する連続光の強度又は光量を検出
すると共に、このように検出された強度又は光量に基づ
き、単位時間ずつずらして、又はそのマスク若しくはそ
の感光基板が単位距離だけ移動する度に、順次それまで
の所定時間内の積算光量を算出し、このように算出され
た一連の積算光量の変化に応じてその感光基板上での露
光量を調整するものである。
【００１２】また、本発明による第１の走査型露光装置
は、例えば図１に示す如く、露光用のパルス光源（１）
からのパルス照明光で所定形状の照明領域（２４）を照
明し、この照明領域に対して相対的に転写用のパターン
が形成されたマスク（Ｒ）及び感光基板（Ｗ）を同期し
て走査することにより、マスク（Ｒ）のパターンを逐次
感光基板（Ｗ）上に露光する走査型露光装置において、
走査露光中にそのパルス照明光のそれぞれのエネルギー
量を順次検出する照射エネルギー検出手段（６，２０）
と、この照射エネルギー検出手段の検出結果を用いて、
単位パルス数ずつずらして順次それまでの所定のＮパル
ス分（Ｎは２以上の整数）の積算光量を算出する演算手
段（１４）と、この演算手段により算出された一連の積
算光量の変化に応じて感光基板（Ｗ）上での露光量を調
整する露光量制御手段（３Ａ；３Ｂ；１１，１７）と、
を有するものである。
【００１３】この場合、その露光量制御手段は、一例と
して走査露光方式で感光基板（Ｗ）上の１つのショット
領域上にマスク（Ｒ）のパターンが逐次露光される間
に、感光基板（Ｗ）上での露光量を調整する。また、そ
の露光量制御手段は、走査露光方式で感光基板（Ｗ）上
の１個又は複数個のショット領域上にマスク（Ｒ）のパ
ターンが露光される毎に、それまでのパルス照明光の積
算光量の変化に応じて感光基板（Ｗ）上での露光量を調
整してもよい。
【００１４】又は、その露光量制御手段は、パルス光源
（１）からの各パルス照明光のパルスエネルギーを微調
整してもよい。また、その露光量制御手段の他の例は、
例えば走査速度を変更することにより、感光基板（Ｗ）
上の各点がそのパルス照明光による露光領域（２４Ｗ）
を走査方向に横切る間に、それら各点に照射される照射
パルス数を調整するもの（１１，１７）である。
【００１５】更に、その演算手段（１４）は、その単位
パルス数を１パルスとし、且つ感光基板（Ｗ）に適正露
光量を与えるのに必要なパルス数をそのＮパルスとして
その積算光量を算出することが望ましい。また、本発明
による第２の走査型露光装置は、連続光でマスクを照明
し、このマスクと感光基板とを同期走査してこのマスク
のパターン像でこの感光基板を走査露光する走査型露光
装置において、そのマスクを照明する連続光の強度又は
光量を検出する検出手段と、その走査露光中、その検出
手段の検出結果に基づいて、単位時間ずつずらして、又
はそのマスク若しくはその感光基板が単位距離だけ移動
する度に、順次それまでの所定時間内の積算光量を算出
する演算手段と、この演算手段により算出された一連の
積算光量の変化に応じてその感光基板上での露光量を調
整する露光量制御手段と、を備えたものである。
【００１６】この場合、その演算手段は、その感光基板
上の所定点がそのマスクのパターン像の投影領域を走査
方向に横切る時間をその所定時間としてその積算光量を
算出するようにしてもよい。
【００１７】
【作用】斯かる本発明の第１の走査型露光方法（又は第
１の走査型露光装置）によれば、例えば感光基板（Ｗ）
上の各点に対するパルス照明光の照射パルス数をＮ個と
すると、所定の単位パルス数ずつずらして、例えば演算
手段（１４）によりそれまでのＮパルス分の積算光量を
算出することにより、感光基板（Ｗ）上の各点での積算
露光量が検出できることになる。但し、厳密には、感光
基板（Ｗ）上での照明光の強度分布の形状等により、例
えば照射エネルギー検出手段（６，２０）で検出される
光量の積算値と、感光基板（Ｗ）上での実際の積算露光
エネルギーとの間には若干の誤差が有り得るが、近似的
にその積算値を実際の積算露光エネルギーとみなすこと
ができる。
【００１８】そこで本発明では、そのように算出される
積算光量に例えば予め求めてある係数を乗じて得られる
積算露光量が所定の適正露光量になるように、各ショッ
ト領域への露光中に、或るショット領域から次のショッ
ト領域へ移る際に、又は各パルス照明光の照射毎に露光
量制御手段を介して感光基板上での露光量を調整する。
即ち、直前に算出された積算露光量、あるいは直前まで
露光していたショット領域での積算露光量の平均値等に
基づいて、例えば積算露光量の安定性が許容量を超えた
場合は、それぞれ次のパルス照明光の照射、又は次のシ
ョット領域の露光の前に積算露光量の誤差量（補正量）
を算出してパルス照明光の露光量を調整してから、露光
を行う。又は、例えば走査速度を変更して、感光基板上
の各点での照射パルス数を調整して露光を行う。これに
より、ショット領域間、又は感光基板間での積算露光量
のばらつきが少なくなり、容易に積算露光量を適正範囲
内に収めることができる。
【００１９】この場合、その単位パルス数は、何パルス
でもよいが、１パルスとしたときに露光量制御精度が最
も高くなる。次に、本発明の第２の走査型露光方法（又
は第２の走査型露光装置）によれば、照明光として連続
光が使用されているため、例えば光電検出器のような検
出手段により連続的にその照明光の光量（強度）を検出
する。そして、所定の単位時間（例えば積算光量の演算
に要する時間程度）が経過する毎に順次、それまでの所
定時間（例えば感光基板上での各点での露光時間）内の
積算光量を求めることにより、感光基板上での実際の積
算露光量の変化が正確に推定できる。そこで、そのよう
に推定される積算露光量が所定の適正露光量になるよう
に、各ショット領域への露光中に、又は或るショット領
域から次のショット領域へ移る際に、照明光の可変減光
器、又はマスクと感光基板との走査速度の制御系等の露
光量制御手段を介して感光基板上での露光量を調整す
る。これにより、ショット領域間、又は感光基板間での
積算露光量のばらつきが少なくなり、容易に積算露光量
を適正範囲内に収めることができる。
【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。本実施例は、光源としてパルス発振型の露
光光源を有するステップ・アンド・スキャン方式の投影
露光装置に本発明を適用したものである。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、パルス発
振型のパルス光源１から射出されたレーザビームは、シ
リンダーレンズやビームエキスパンダ等で構成されるビ
ーム整形光学系２により、後続のフライアイレンズ４に
効率よく入射するようにビームの断面形状が整形され
る。パルス光源１としては、例えばＫｒＦエキシマレー
ザ（波長２４８ｎｍ）、又はＡｒＦエキシマレーザ（波
長１９３ｎｍ）等のエキシマレーザ光源が使用される。
【００２１】ビーム整形光学系２から射出されたレーザ
ビームＩＬは順次、エネルギー粗調器３Ａ、及びエネル
ギー微調器３Ｂに入射する。エネルギー粗調器３Ａは、
回転板３１の周囲に透過率の異なる複数個の光学フィル
タ板（図１ではその内の２個の光学フィルタ板３２Ａ及
び３２Ｄが図示）を配置し、その回転板３１を駆動モー
タ３３で回転するようにしたものである。その回転板３
１の回転により、入射するレーザビームＩＬに対する透
過率を複数段階で粗く切り換えることができるようにな
っている。エネルギー粗調器３Ａから射出されるレーザ
ビームの光量を入射するレーザビームの光量で除算して
得られる透過率を、エネルギー粗調器３Ａにおける粗調
量ＴR と呼ぶ。
【００２２】一方、エネルギー微調器３Ｂは、例えば２
枚の相対位置可変の回折格子より構成され（ダブル・グ
レーティング方式）、それら２枚の回折格子の相対位置
を僅かにずらすことにより、入射光量に対する射出光量
の割合（透過率）を所定範囲内で連続的に変えることが
できるようなっている。なお、別の構成例として、エネ
ルギー微調器３Ｂを例えば２枚のそれぞれ入射角に応じ
て透過率が微調整される光学フィルタ板と、この２枚の
光学フィルタ板の交差角を所定範囲で調整する駆動装置
とから構成し、その２枚の光学フィルタ板の交差角を調
整することにより、入射するレーザビームに対する透過
率を所定範囲で微調整してもよい。又は、エネルギー微
調器３Ｂとして、ラマン−ナス回折（デバイ・シアース
効果）等を利用する音響光学変調器を用い、この音響光
学変調器での変調状態を制御することにより透過光量を
連続的に変化させるようにしてもよい。
【００２３】図３の直線３６は、そのエネルギー微調器
３Ｂ内の駆動装置に対する外部からの制御量と透過率の
変化量との関係を示し、この図３において、射出される
レーザビームの光量を入射するレーザビームの光量で除
算して得られる透過率を微調量ＴF としている。本例で
は、微調量ＴF の調整範囲は所定の最小値Ｔmin から最
大値Ｔmax までの連続する範囲であり、内部の駆動装置
に対する制御量を中央値（中立点）に設定することによ
り、微調量ＴF は、最小値Ｔmin と最大値Ｔma x との中
央値Ｔ0 になるように調整されている。更に、エネルギ
ー微調器３Ｂをリセットした場合には、制御量が中立点
に設定され、微調量ＴF が中央値Ｔ0 に設定されるよう
になっている。
【００２４】エネルギー微調器３Ｂから射出されたレー
ザビームＩＬはフライアイレンズ４に入射する。フライ
アイレンズ４は、後続の視野絞り８及びレチクルＲを均
一な照度分布で照明するために多数の２次光源を形成す
る。フライアイレンズ４の射出面には照明系の開口絞り
５が配置され、その開口絞り５内の２次光源から射出さ
れるレーザビームは、反射率が小さく透過率の大きなビ
ームスプリッター６に入射し、ビームスプリッター６を
通過したレーザビームは、第１リレーレンズ７Ａを経て
視野絞り（固定レチクルブラインド）８の開口部を通過
する。本実施例の視野絞り８は、レチクルのパターン面
に対する共役面から僅かにデフォーカスした位置に配置
され、且つその視野絞り８のの開口部の形状は長方形で
ある。
【００２５】視野絞り８を通過したレーザビームは、第
２リレーレンズ９Ａ、光路折り曲げミラー９及びメイン
コンデンサーレンズ１０を経て、レチクルステージ１１
上のレチクルＲを均一な照度分布で照明する。この場
合、視野絞り８の配置面はレチクルＲのパターン面と共
役な面からデフォーカスされているため、視野絞り８の
開口部のエッジのぼけた像であるレチクルＲ上の長方形
のスリット状の照明領域２４にレーザビームが照射され
る。この場合、視野絞り８の開口部の形状を駆動部（図
示省略）を介して変化させることにより、その照明領域
２４の走査方向の幅等を調整することもできる。
【００２６】レチクルＲ上の照明領域２４内のパターン
の投影光学系１５を介した像がウエハＷ上に投影露光さ
れる。スリット状の照明領域２４と投影光学系１５に関
して共役な領域を、スリット状の露光領域２４Ｗとす
る。そして、投影光学系１５の光軸に平行にＺ軸をと
り、その光軸に垂直な平面内でスリット状の照明領域２
４に対するレチクルＲの走査方向（即ち、図１の紙面に
平行な方向）をＸ方向、その走査方向に垂直な非走査方
向をＹ方向とする。このとき、レチクルステージ１１は
レチクルステージ駆動部１２によりＸ方向に走査され
る。レチクルステージ駆動部１２は、装置全体の動作を
統轄制御する主制御系１３により制御されている。ま
た、レチクルステージ駆動部１２には、レチクルステー
ジ１１のＸ方向の座標を検出するための測長装置（レー
ザ干渉計等）が組み込まれ、これにより計測されたレチ
クルステージ１１のＸ座標が主制御系１３に供給されて
いる。
【００２７】一方、ウエハＷはウエハホルダー１６を介
して、少なくともＸ方向（図１の紙面上の左右方向）に
走査可能なＸＹステージ１７上に載置されている。図示
省略するも、ＸＹステージ１７とウエハホルダー１６と
の間には、ウエハＷをＺ方向に位置決めするＺステージ
等が装備されている。走査露光時には、投影光学系１３
のレチクルＲからウエハＷへの投影倍率をβとして、レ
チクルＲが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度ｖR で走査
されるのに同期して、ＸＹステージ１７を介してウエハ
Ｗは露光領域（レチクルのパターン像の投影領域）２４
Ｗに対して−Ｘ方向（又はＸ方向）に速度β・ｖR で走
査される。主制御系１３がウエハステージ駆動部１８を
介してそのＸＹステージ１７の動作を制御する。ウエハ
ステージ駆動部１８には、ＸＹステージ１７のＸ方向及
びＹ方向の座標を検出するための測長装置（レーザ干渉
計等）が組み込まれ、これにより計測されたＸＹステー
ジ１７のＸ座標及びＹ座標が主制御系１３に供給されて
いる。
【００２８】ここで、ウエハＷ上のスリット状の露光領
域２４Ｗの走査方向（Ｘ方向）の照度分布につき説明す
る。図２（ａ）の台形状の分布曲線３９は、その露光領
域２４Ｗの走査方向の位置Ｘでの照度Ｉ（Ｘ）を示し、
図２（ａ）において、照度Ｉ（Ｘ）の値が最大値の１／
２となる２点間での走査方向の幅Ｄを、露光領域２４Ｗ
の走査方向の幅（以下、「スリット幅」とも呼ぶ）とす
る。この場合、分布曲線３９の−Ｘ方向の端部３９ａと
＋Ｘ方向の端部３９ｂとは対称な形状であるため、ウエ
ハＷ上での露光領域２４Ｗの照度分布は、実質的に図２
（ｂ）に示すように、走査方向の幅Ｄの矩形の分布と等
価である。
【００２９】図１に戻り、ビームスプリッター６で反射
されたレーザビームは、集光レンズ１９を介して光電変
換素子よりなるインテグレータセンサ２０で受光され、
インテグレータセンサ２０の光電変換信号が不図示の増
幅器及びアナログ／デジタル変換器を介して演算部１４
に供給される。インテグレータセンサ２０としては、遠
紫外で感度があり、且つパルス光源１のパルス発光を検
出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフォト
ダイオード等が使用できる。インテグレータセンサ２０
の光電変換信号と、ウエハＷの露光面上でのパルス露光
光の照度との関係は予め求められている。即ち、インテ
グレータセンサ２０の光電変換信号は予め校正されてい
る。
【００３０】演算部１４は、インテグレータセンサ２０
の光電変換信号より、パルス光源１から出力されるパル
ス光のパルス光量のばらつきを計測すると共に、各パル
ス光毎の光電変換信号を積算して、順次ウエハＷの各点
での積算露光量を求めて主制御系１３に供給する。主制
御系１３は、トリガー制御部２１を介してパルス光源１
に発光トリガー信号ＴＰを供給することにより、パルス
光源１の発光のタイミングを制御する。これに関して、
パルス光源１とビーム整形光学系２との間のレーザビー
ムの光路上に透過率が大きく反射率の小さなビームスプ
リッター２５が配置され、このビームスプリッター２５
で反射されたレーザビームが光電変換素子よりなるエネ
ルギーモニタ２６で受光されている。このエネルギーモ
ニタ２６の光電変換信号は、不図示の増幅器及びアナロ
グ／デジタル変換器を介して主制御系１３に供給され、
主制御系１３はそのエネルギーモニタ２６からの光電変
換信号よりパルス光源１の出力パワーを計測し、必要に
応じてパルス光源１の出力パワーを調整する。
【００３１】更に、主制御系１３は、露光量制御のため
にエネルギー粗調器３Ａ内の回転モータ３３を回転する
か、又はエネルギー微調器３Ｂ内の駆動装置３５を駆動
して、レーザビームＩＬに対する透過率を制御する。ま
た、オペレータは入出力手段２２を介して主制御系１３
にレチクルＲのパターン情報等を入力することができる
と共に、主制御系１３には各種情報を蓄積できるメモリ
２３が備えられている。
【００３２】次に、図４のフローチャートを参照して本
例での露光動作の一例につき説明する。本実施例の露光
量制御は、各ショット領域内ではパルスカウント方式で
行われるが、ショット領域間で所定のエネルギー変調が
行われるものである。先ず図４のステップ１０１におい
て、オペレータが図１の入出力手段２２を介して主制御
系１３に対して、ウエハＷ上で露光対象とする多数のシ
ョット領域の例えば中心座標（露光位置）、各ショット
領域への露光を行う際のウエハＷの走査方向への移動距
離（走査長）Ｌ、及びウエハＷ上の１点当りに照射すべ
き目標積算露光量Ｓ0[ｍＪ／ｃｍ2]等を設定する。次
に、ステップ１０２において主制御系１３は、例えばＸ
Ｙステージ１７を駆動してウエハＷを退避させた状態で
（又はビームスプリッター６とウエハＷとの間にシャッ
ターを配置し、このシャッターを閉じた状態で）、パル
ス光源１を発光させて、出力される複数パルスのレーザ
ビームのエネルギーをインテグレータセンサ２０を介し
てモニタすることにより、現在のレーザビームＩＬのパ
ルス毎のエネルギーの平均値（平均パルスエネルギー）
〈Ｐ〉を求める。この際に、レーザビームＩＬのパルス
エネルギーの標準偏差の３倍（３σ）の値（ばらつき）
δＰの平均値〈Ｐ〉に対する比δＰ／〈Ｐ〉を求めるこ
とも可能である。続いて、ウエハ上の１点に照射される
露光パルス数Ｎが次式より算出される。
【００３３】 Ｎ＝int(Ｓ0 ／〈Ｐ〉） （１） ここで、関数int(ａ）は、実数ａの整数部、即ち実数ａ
を超えない最大の整数である。次に、例えば予め計測さ
れて装置定数として設定されているパルスエネルギーの
ばらつき（３σの値）δＰの平均値〈Ｐ〉に対する比δ
Ｐ／〈Ｐ〉に基づいて、ウエハ上の各ショット領域内で
の積算露光量のばらつきを所定の許容値以内に抑えるた
めに必要な最小露光パルス数Ｎmin が求められる。な
お、このステップ１０２で計測されたレーザビームのパ
ルスエネルギーのばらつきδＰ／〈Ｐ〉に基づいて、ウ
エハ上の各ショット領域内での積算露光量のばらつきを
所定の許容値以内に抑えるために必要な最小露光パルス
数Ｎmin を求めるようにしてもよい。そして、（１）式
で求めた露光パルス数Ｎがその最小露光パルス数Ｎmi n
以上であるかどうかが判定される（ステップ１０３）。
この際に、Ｎ＜Ｎminならば、ステップ１０４に移行し
て、Ｎ≧Ｎmin となるように図１のエネルギー粗調器３
Ａにおける減光量を増加させた後、再びステップ１０２
に戻る。その後、ステップ１０３で、露光パルス数Ｎが
その最小露光パルス数Ｎmin 以上となったときには、ス
テップ１０５に移行する。
【００３４】本例のように１つのパルス光源１からのパ
ルス光を順次露光する方式では、ウエハ上の１点当りの
積算露光量Ｓの分布は、図６の分布関数ｆ（Ｓ）で示す
ように、平均値がＮ〈Ｐ〉（＝Ｓave)で３σの値がＮ
1/2・δＰの正規分布となる。また、ウエハ上の各ショッ
ト領域内での積算露光量の再現性をＡ0 として、ウエハ
上の各点で必要とされる積算露光量の再現性をＡrep と
すると、複数パルスの積算露光量の再現性をそのＡrep
内に収めるのに必要な最小露光パルス数Ｎmin は次の条
件を満たすように定められる。
【００３５】 Ｎmin ≧［（δＰ／〈Ｐ〉)2／Ａ0 ］2 （２） 更に、ウエハ上の各点での積算露光量の平均値Ｎ〈Ｐ〉
は、設定された目標積算露光量Ｓ0 に対して所定の露光
量目標値精度Ａtargetの範囲内に収まっている必要があ
る。即ち、次の条件が成立する必要がある。 ｜（Ｎ〈Ｐ〉／Ｓ0 ）−１｜≦Ａtarget （３） そこで、ステップ１０５では、（３）式の条件が満たさ
れているかどうかを判定し、（３）式の条件が満たされ
ていないときには、主制御系１３は図１のエネルギー微
調器３Ｂでの微調量Ｔを次式のように設定することによ
り、平均パルスエネルギー〈Ｐ〉の値を調整する（ステ
ップ１０６）。
【００３６】 Ｔ＝Ｓ0 ／（〈Ｐ〉Ｎ） （４） エネルギー微調器３Ｂにおける微調量（透過率）Ｔは、
図３を参照して既に説明したように最小値Ｔmin と最大
値Ｔmax との間で変化するが、上述の最小露光パルス数
Ｎmin 、及び露光量目標値精度Ａtargetを用いて最大値
Ｔmax 、及び最小値Ｔmin はそれぞれ次のように表すこ
とができる。
【００３７】 Ｔmax ＝（Ｎmin ＋１）（１−Ａtarget）／Ｎmin （５Ａ） Ｔmin ＝Ｎmin(１＋Ａtarget）／（Ｎmin ＋１） （５Ｂ） また、初期状態、及びリセット時での微調量Ｔの値は、
（Ｔmax ＋Ｔmin)／２、即ちＴ0 に設定される。次に、
ステップ１０５で（３）式の条件が満たされている場
合、又はステップ１０６を実行した場合には、それぞれ
ステップ１０７に移行して、主制御系１３は図１のウエ
ハステージ中のＸＹステージ１７によるＸ方向への走査
速度ｖW を次の値に設定する。
【００３８】ｖW ＝（Ｄ／Ｎ）ｆ （６） この式において、Ｄは図２（ａ）で説明した露光領域２
４Ｗの走査方向の幅、ｆはパルス光源１のパルス発光の
周波数である。また、レチクルＲからウエハＷに対する
投影光学系１５の投影倍率β（βは例えば１／５，１／
４等）を用いて、レチクルステージ１１のＸ方向への走
査速度ｖR は、−（１／β）（Ｄ／Ｎ）ｆで与えられ
る。
【００３９】以上により初期設定が行われたため、ステ
ップ１０８において主制御系１３は、ウエハＷ上の指定
されたショット領域に、設定された露光量で走査露光方
式でレチクルＲのパターン像を露光する。この走査露光
中にはインテグレータセンサ２０を介して、演算部１４
において、パルス光源１からのレーザビームＩＬによる
ウエハＷ上の当該ショット領域上での積算露光量が算出
される。この場合、ウエハＷ上の各点に対する露光パル
ス数はＮであるため、図１の露光領域２４Ｗに対してウ
エハＷ上の当該ショット領域が走査されている期間に、
演算部１４ではインテグレータセンサ２０からのパルス
的な光電変換信号をＮパルス分ずつＭ回（Ｍは２以上の
整数）積算して順次積算露光量Ｓを算出する。これによ
り、ウエハＷ上のＸ方向にほぼ等間隔で配置されたＭ個
の位置Ｘj(ｊ＝１〜Ｍ）での積算露光量Ｓj が算出され
る。
【００４０】即ち、レーザビームＩＬの各パルス毎のウ
エハＷ上での露光量（間接的にインテグレータセンサ２
０を介して計測された結果）をｐ1,ｐ2,ｐ3,…とした場
合、演算部１４では、順次ｊ番目の露光量ｐj から（Ｎ
＋ｊ−１）番目の露光量ｐN+ j-1 までのＮ個分の露光量
を積算して積算露光量Ｓj を算出する。具体的に、積算
露光量Ｓ1,Ｓ2,…，ＳM は次のようになる。
【００４１】 Ｓ1 ＝ｐ1 ＋ｐ2 ＋…＋ｐN-1 ＋ｐN （７Ａ） Ｓ2 ＝ｐ2 ＋ｐ3 ＋…＋ｐN ＋ｐN+1 （７Ｂ） … ＳM ＝ｐM ＋ｐM+1 ＋…＋ｐN+M-2 ＋ｐN+M-1 （７Ｚ）
【００４２】図４は、ウエハＷ上のショット領域内のＸ
方向の各点について算出された積算露光量Ｓを示し、こ
の図４において、折れ線３７がウエハＷ上の位置Ｘj(ｊ
＝１〜Ｍ）について演算部１４で算出された積算露光量
Ｓj を示す。また、目標積算露光量Ｓ0 が点線で示され
ている。次にステップ１０９において、演算部１４で
は、次式よりＭ個の積算露光量Ｓj の平均値Ｓrst を算
出すると共に、その露光中での平均パルスエネルギー
〈Ｐ’〉を算出し、これらの結果を主制御系１３に供給
する。
【００４３】 Ｓrst ＝（Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋…＋ＳM)／Ｍ （８） 〈Ｐ’〉＝Ｓrst ／Ｎ （９） 次に、ステップ１１０において主制御系１３は、露光さ
れたショット領域での実際の積算露光量の平均値Ｓrst
の目標積算露光量Ｓ0 に対する誤差である目標値誤差｜
（Ｓrst ／Ｓ0 ）−１｜と、上述の露光量目標値精度Ａ
targetとを比較する。そして、次式が成立してその目標
値誤差が露光量目標値精度Ａtargetを超えたときには、
ステップ１１１に移行して必要な露光量の補正量を算出
する。
【００４４】 ｜（Ｓrst ／Ｓ0 ）−１｜＞Ａtarget （１０） 具体的に、ステップ１１１では、レーザビームＩＬのパ
ルス毎の補正後の露光量を現在の露光量で除算して得た
値である補正量Ｔadd を次のように設定する。 Ｔadd ＝Ｓ0 ／Ｓrst （１１） この場合、露光が終了したショット領域に対するエネル
ギー粗調器３Ａにおける露光量の粗調量（透過率）
ＴR 、及びエネルギー微調器３Ｂにおける光量の微調量
ＴF の値は前ショット領域の情報としてメモリ２３内に
格納されている。そこで、ステップ１１２において主制
御系１３は、エネルギー微調器３Ｂの微調量ＴF にその
補正量Ｔadd を乗じて得られる値が、次のようにエネル
ギー微調器３Ｂの制御範囲内にあるかどうかを調べる。
【００４５】 Ｔmin ≦Ｔadd・ＴF ≦Ｔmax （１２） そして、（１２）式が成立するときには、主制御系１３
はエネルギー微調器３Ｂの微調量ＴF をＴadd・ＴF （＝
ＴF'とする）に変更した後（ステップ１１３）、露光す
べきショット領域が残っているかどうかを判定し（ステ
ップ１１４）、露光すべきショット領域が有るときには
ステップ１０８に移行して、新たに設定されたエネルギ
ー微調器３Ｂの微調量ＴF'のもとで、走査露光方式で露
光を行う。この際に、露光量は直前のショット領域での
実際の積算露光量に基づいて補正されているため、得ら
れる積算露光量は目標積算露光量Ｓ0 に近いものとな
る。
【００４６】一方、ステップ１１０において、目標値誤
差｜（Ｓrst ／Ｓ0 ）−１｜が露光量目標値精度Ａ
target以下であるときには、露光条件を変える必要がな
いため直接ステップ１１４に移行して、次のショット領
域への露光が行われる。そして、露光すべきショット領
域が尽きたときにこの露光工程が終了する。また、ステ
ップ１１２において、微調量ＴF と補正量Ｔadd との積
が（１２）式の範囲内にないときには、ステップ１１５
に移行して主制御系１３は、ウエハステージの走査速度
を変更する（同時にレチクルステージ１１の走査速度も
変更される）ことを前提として、ウエハＷ上の１点当り
の露光パルス数Ｎを次式のＮ’に補正する。なお、平均
パルスエネルギー〈Ｐ’〉は（９）式で求められる実際
の平均パルスエネルギーである。
【００４７】 Ｎ’＝cint（Ｓ0 ／〈Ｐ’〉） （１３） ここで、cint（ａ）は、実数ａに最も近い整数、即ち実
数ａの小数点以下第１位を四捨五入して得た整数であ
る。そして、次のステップ１１６において、補正後の露
光パルス数Ｎ’が、必要最小露光パルス数Ｎmin 以上で
あるかどうかが判定され、Ｎ’がＮmin より小さいとき
には、ステップ１１７でエネルギー微調器３Ｂをリセッ
トして、微調量ＴF を中央値Ｔ0 に設定した後、ステッ
プ１０４に戻ってＮ’≧Ｎmin となるようにエネルギー
粗調器３Ａの粗調量を調整してから、ステップ１０２に
戻る。
【００４８】一方、ステップ１１６でＮ’≧Ｎmin が成
立するときには、ステップ１１８に移行して主制御系１
３は、補正後の予想される積算露光量Ｎ’・〈Ｐ’〉の
目標積算露光量Ｓ0 に対する誤差である目標値誤差｜
（Ｎ’・〈Ｐ’〉／Ｓ0 ）−１｜と、上述の露光量目標
値精度Ａtargetとを比較する。そして、次式が成立して
その目標値誤差が露光量目標値精度Ａtargetを超えたと
きには、ステップ１１９に移行して必要な露光量の補正
量を算出する。
【００４９】 ｜（Ｎ’・〈Ｐ’〉／Ｓ0 ）−１｜＞Ａtarget （１４） 具体的にステップ１１９では、エネルギー微調器３Ｂに
おける微調量ＴF が次のＴF'に変更される。 ＴF'＝ＴF ・Ｓ0 ／（Ｎ’・〈Ｐ’〉） （１５） そして、ステップ１２０において主制御系１３は、ウエ
ハステージ内のＸＹステージ１７の走査速度ｖW を次式
のｖW'に変更する（同時にレチクルステージ１１の走査
速度も変更される）。その後、動作はステップ１１４に
移行して次のショット領域への露光が行われる。
【００５０】ｖW'＝（Ｄ／Ｎ’）ｆ （１６） 一方、ステップ１１８において、予想される目標値誤差
｜（Ｎ’・〈Ｐ’〉／Ｓ0)−１｜が露光量目標値精度Ａ
target以下である場合は、エネルギー微調器３Ｂの設定
は変えることなく直接ステップ１２０に移行して、ウエ
ハステージの走査速度ｖW が（１６）式のｖW'に変更さ
れ、その後次のショット領域への露光が行われる。
【００５１】以上のように図４に示す本例の動作では、
個々のショット領域への露光の間にステップ１０９〜１
２０（ステップ１１７を除く）に示すように、直前に露
光したショット領域で計測された積算露光量に基づい
て、エネルギー粗調器３Ａにおける粗調量ＴR 、エネル
ギー微調器３Ｂにおける微調量ＴF 若しくはウエハステ
ージの走査速度ＶW （又は微調量ＴF 及び走査速度ＶW
の両方）の補正を行うという露光量制御が繰り返されて
いる。従って、各ショット領域への積算露光量を正確に
目標積算露光量に近づけることができる。そして、この
露光量制御は、次に実際にステップ１０２で示すように
パルス光源１からのレーザビームの平均パルスエネルギ
ーを計測する（これを「エネルギーチェック」と呼ぶ）
まで繰り返される。但し、ステップ１１７で示すように
エネルギー粗調器３Ａにおける粗調量ＴR を変更する際
には、ステップ１０２でエネルギーチェックが行われる
が、このようにショット領域への露光の間にエネルギー
粗調器３Ａにおける粗調量Ｔ R を変更する頻度はかなり
低いものである。
【００５２】また、通常のエネルギーチェックは、ウエ
ハを交換する毎、又はウエハのロットを交換する毎等の
間隔で行われる。従って、例えば１枚のウエハへの露光
の間では通常エネルギーチェックを行う必要がなく、露
光工程のスループット（単位時間当りのウエハの処理枚
数）は高く維持されている。なお、上述のステップ１０
９では（８）式より図５に示すＭ個の積算露光量Ｓｊ
（ｊ＝１〜Ｍ）の全体の平均値Ｓrst を算出している
が、その代わりに終わりからｍ個（ｍ＜Ｍ）の積算露光
量Ｓｊの平均値Ｓrst'を用いてもよい。
【００５３】 Ｓrst'＝（ＳM-m+1 ＋ＳM-m+2 ＋…＋ＳM)／ｍ （１７） これにより、パルス光源１のより短期的な出力変動に対
応した露光量制御を行うことができる。更に、上述実施
例では、パルスエネルギーの変調器としてエネルギー粗
調器３Ａ及びエネルギー微調器３Ｂが使用されている
が、例えばパルス光源１の電力（印加電圧）を制御する
ことによりパルス光源１自体をエネルギー変調器として
もよい。この場合、例えばエネルギー微調器３Ｂの初期
状態での微調量（透過率）Ｔ0 に基づく（１−Ｔ0)分の
エネルギー損失がなくなるため、全体としてエネルギー
の利用効率が向上する。
【００５４】また、図４の実施例ではステップ１１０及
び１１で示すように、積算露光量の平均値Ｓrst が許容
値を超えたときに露光量を補正しているが、平均値Ｓ
rst が許容値以内である場合にも、各ショット領域への
露光毎に連続してその平均値Ｓ rst のデータを蓄積し、
平均値Ｓrst に増加又は減少傾向がある場合には、その
平均値Ｓrst が許容値を超える前に予め露光量を補正す
るようにしてもよい。このような予測制御により、積算
露光量が許容値外になるショット領域の個数が減少する
利点がある。
【００５５】更に、上述実施例では各ショット領域への
露光の間にエネルギー微調器３Ｂ等を介して露光量の変
調を行っているが、各パルス露光の間にそれまでの部分
的な積算露光量に基づいてエネルギー微調器３Ｂ等を介
して露光量を変調してもよい。これにより、各ショット
領域での積算露光量をより正確に目標積算露光量に近づ
けることができる。
【００５６】また、上述実施例では露光用光源としてパ
ルス光源を用いるものとしたが、露光用光源として例え
ば水銀ランプ等の連続光源を用いるようにしてもよい。
例えば図１のパルス光源１の代わりにその連続光源を使
用した場合、走査露光中、インテグレータセンサ２０を
用いてレチクルＲを照明する連続光の強度（又は光量）
を連続的に検出し、インテグレータセンサ２０から出力
される光電変換信号を所定の高いサンプリング周波数で
サンプル／ホールド回路、及びデジタル／アナログ変換
器を介して演算部１４内に順次取り込む。そして、演算
部１４における積算光量の計算に要する時間、又は走査
露光中に干渉計１２（若しくは干渉計１８）の検出分解
能（例えば０．０１μｍ程度）程度だけレチクルＲ（若
しくはウエハＷ）が移動するのに要する時間をτｐとす
ると、その時間τｐを単位時間とする。更に、ウエハＷ
上の各点がスリット状の露光領域２４Ｗを横切るのに要
する時間（露光時間）をＴｐとすると、演算部１４で
は、その単位時間τｐずつずらしながら（時間間隔τｐ
で）、それまでの時間Ｔｐ内での光電変換信号の積算値
（積算光量）を求める。
【００５７】更に、演算部１４ではその積算値に予め求
められている係数を乗算することにより、時間間隔τｐ
で順次ウエハＷ上でのそれまでの積算露光量を算出す
る。そして、このように時間間隔τｐで求めた一連の積
算露光量が適正露光量となるように、主制御系１３では
例えばエネルギー微調器３Ｂ等を介してウエハＷ上での
露光量を制御する。この場合、連続光を使用している
が、インテグレータセンサ２０からの光電変換信号を実
際の露光時間だけ順次積算して積算露光量を求めている
ため、ウエハＷ上の各点での実際の積算露光量がほぼ正
確に求められる。従って、正確に露光量制御を行うこと
ができる。
【００５８】なお、そのように単位時間τｐ毎に光電変
換信号の積算値を求める他に、レチクルＲ又はウエハＷ
が単位距離だけ移動する度に、順次それまでの時間Ｔｐ
内での光電変換信号の積算値を求めるようにしてもよ
い。この場合の単位距離とは、例えば干渉計１２，１８
の検出分解能程度とすればよい。また、上述実施例は本
発明を屈折系よりなる投影光学系が装着された走査露光
型の投影露光装置に適用したものであるが、それ以外に
例えば、反射屈折式の投影光学系を備えた投影露光装
置、プロキシミティ方式の露光装置、又はコンタクト方
式の露光装置等の走査型露光装置にも本発明を適用する
ことができる。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。
【００５９】
【発明の効果】本発明の第１の走査型露光方法、又は第
１の走査型露光装置によれば、パルス照明光の照射毎に
それまでのＮ個のパルス照明光分だけ積算された積算露
光量を求め、この一連の積算露光量の変化をフィードバ
ックして、例えばパルス照明光に対する透過率の調整
（エネルギー変調）、又は走査速度の調整等により感光
基板上での露光量を調整している。従って、パルス光源
を用いて走査露光方式で露光を行う場合に、パルス光源
の出力変動が生じても、例えばショット領域間、又は感
光基板（ウエハ等）間での積算露光量のばらつきが少な
くなり、容易に積算露光量を適正範囲内に収めることが
できる利点がある。
【００６０】また、それまでに実際に露光された積算露
光量に基づいて制御を行うため、パルス光源を試験的に
発光させてそのパルスエネルギーのばらつきを計測する
必要がなく、露光工程のスループット（生産性）は低下
しない利点がある。次に、露光量制御手段が、走査露光
方式で感光基板上の１つのショット領域上にマスクのパ
ターンが逐次露光される間に、感光基板上での露光量を
調整するときには、ショット領域への露光中に制御が行
われるため、各ショット領域の積算露光量を適正範囲内
に容易に収めることができる。
【００６１】また、露光量制御手段が、走査露光方式で
感光基板上の１個又は複数個のショット領域上にマスク
のパターンが露光される毎に、それまでのパルス照明光
の積算露光量の変化に応じてその感光基板上での露光量
を調整するときには、ショット領域間での積算露光量の
ばらつきが小さくなる。更に、露光量制御手段が、パル
ス光源からの各パルス照明光のパルスエネルギーを微調
整するときには、積算露光量をより高精度に適正範囲内
に収めることができる。
【００６２】また、露光量制御手段が、例えば走査速度
を調整することにより、感光基板上の各点がパルス照明
光による露光領域を走査方向に横切る間に、それら各点
に照射される照射パルス数を調整するときには、特にそ
れまでの積算露光量が目標積算露光量から大きく外れた
とき等に露光量を大きく変更できる利点がある。また、
演算手段が、単位パルス数を１パルスとし、且つその感
光基板に適正露光量を与えるのに必要なパルス数をその
Ｎパルスとして積算光量を算出するときには、最も高精
度に露光量制御を行うことができる。
【００６３】次に、本発明の第２の走査型露光方法、又
は第２の走査型露光装置によれば、連続光の強度又は光
量を連続的に検出し、その検出値を単位時間ずつずらし
ながら（又はマスク若しくは感光基板が単位距離だけ移
動する度に）順次それまでの所定時間内の積算光量を算
出し、この一連の積算光量の変化をフィードバックし
て、例えば連続光に対する透過率の調整（エネルギー変
調）、又は走査速度の調整等により感光基板上での露光
量を調整している。従って、連続光源を用いて走査露光
方式で露光を行う場合に、連続光源の出力変動が生じて
も、例えばショット領域間、又は感光基板（ウエハ等）
間での積算露光量のばらつきが少なくなり、容易に積算
露光量を適正範囲内に収めることができる利点がある。
【００６４】この場合でも、演算手段が、感光基板上の
各点がパターン像の投影領域を走査方向に横切る時間を
その所定時間として積算光量を算出するときには、感光
基板上での実際の積算露光量を正確に推定できる利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置を示す一部を切り欠いた構成図で
ある。
【図２】ウエハ上でのスリット状の露光領域の走査方向
の照度分布を示す図である。
【図３】図１のエネルギー微調器３Ｂにおける制御量と
微調量ＴF との関係を示す図である。
【図４】実施例での露光動作の一例を示すフローチャー
トである。
【図５】実施例でウエハ上の所定のショット領域への露
光中に計測される一連の積算露光量を示す図である。
【図６】パルス光源からのパルスエネルギーがガウス分
布でばらつく場合の、積算露光量の分布を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ パルス光源 ３Ａ エネルギー粗調器 ３Ｂ エネルギー微調器 ８ 視野絞り Ｒ レチクル Ｗ ウエハ １１ レチクルステージ １３ 主制御系 １４ 演算部 １５ 投影光学系 １７ ＸＹステージ ２０ インテグレータセンサ ２４ レチクル上のスリット状の照明領域 ２４Ｗ ウエハ上のスリット状の露光領域

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 露光用のパルス光源からのパルス照明光
    で所定形状の照明領域を照明し、該照明領域に対して相
    対的に転写用のパターンが形成されたマスク及び感光基
    板を同期して走査することにより、前記マスクのパター
    ンを逐次前記感光基板上に露光する走査型露光装置にお
    いて、 走査露光中に前記パルス照明光のそれぞれのエネルギー
    量を順次検出する照射エネルギー検出手段と、 該照射エネルギー検出手段の検出結果を用いて、単位パ
    ルス数ずつずらして順次それまでの所定のＮパルス分
    （Ｎは２以上の整数）の積算光量を算出する演算手段
    と、 該演算手段により算出された一連の積算光量の変化に応
    じて前記感光基板上での露光量を調整する露光量制御手
    段と、を有することを特徴とする走査型露光装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の走査型露光装置であっ
    て、 前記露光量制御手段は、走査露光方式で前記感光基板上
    の１つのショット領域上に前記マスクのパターンが逐次
    露光される間に、前記感光基板上での露光量を調整する
    ことを特徴とする走査型露光装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の走査型露光装置であっ
    て、 前記露光量制御手段は、走査露光方式で前記感光基板上
    の１個又は複数個のショット領域上に前記マスクのパタ
    ーンが露光される毎に、それまでのパルス照明光の積算
    光量の変化に応じて前記感光基板上での露光量を調整す
    ることを特徴とする走査型露光装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の走査型露光装置であっ
    て、 前記露光量制御手段は、前記パルス光源からの各パルス
    照明光のパルスエネルギーを微調整することを特徴とす
    る走査型露光装置。
  5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の走査型露
    光装置であって、 前記露光量制御手段は、前記感光基板上の各点が前記パ
    ルス照明光による露光領域を走査方向に横切る間に、前
    記各点に照射される照射パルス数を調整することを特徴
    とする走査型露光装置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の走査型露光装置であっ
    て、 前記演算手段は、前記単位パルス数を１パルスとし、且
    つ前記感光基板に適正露光量を与えるのに必要なパルス
    数を前記Ｎパルスとして前記積算光量を算出することを
    特徴とする走査型露光装置。
  7. 【請求項７】 連続光でマスクを照明し、該マスクと感
    光基板とを同期走査して該マスクのパターン像で該感光
    基板を走査露光する走査型露光装置において、 前記マスクを照明する連続光の強度又は光量を検出する
    検出手段と、 前記走査露光中、前記検出手段の検出結果に基づいて、
    単位時間ずつずらして、又は前記マスク若しくは前記感
    光基板が単位距離だけ移動する度に、順次それまでの所
    定時間内の積算光量を算出する演算手段と、 該演算手段により算出された一連の積算光量の変化に応
    じて前記感光基板上での露光量を調整する露光量制御手
    段と、を備えたことを特徴とする走査型露光装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の走査型露光装置であっ
    て、 前記演算手段は、前記感光基板上の所定点が前記マスク
    のパターン像の投影領域を走査方向に横切る時間を前記
    所定時間として前記積算光量を算出することを特徴とす
    る走査型露光装置。
  9. 【請求項９】 パルス光でマスクを照明し、該マスクと
    感光基板とを同期走査して該マスクのパターン像で該感
    光基板を走査露光する走査型露光方法において、 前記走査露光中、前記マスクを照明するパルス光のエネ
    ルギー量を検出すると共に、該検出されたエネルギー量
    に基づき、単位パルス数ずつずらして、順次それまでの
    Ｎパルス分（Ｎは２以上の整数）の積算光量を算出し、
    該算出された一連の積算光量の変化に応じて前記感光基
    板上での露光量を調整することを特徴とする走査型露光
    方法。
  10. 【請求項１０】 連続光でマスクを照明し、該マスクと
    感光基板とを同期走査して該マスクのパターン像で該感
    光基板を走査露光する走査型露光方法において、 前記走査露光中、前記マスクを照明する連続光の強度又
    は光量を検出すると共に、該検出された強度又は光量に
    基づき、単位時間ずつずらして、又は前記マスク若しく
    は前記感光基板が単位距離だけ移動する度に、順次それ
    までの所定時間内の積算光量を算出し、該算出された一
    連の積算光量の変化に応じて前記感光基板上での露光量
    を調整することを特徴とする走査型露光方法。
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