JPH10340853A

JPH10340853A - 走査型露光装置及び露光方法、並びに回路製造方法

Info

Publication number: JPH10340853A
Application number: JP9247916A
Authority: JP
Inventors: Yuji Imai; 裕二今井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】露光時のデフォーカスに起因する色ムラの発
生防止とスループットの向上とを両立させる。【解決手段】主制御装置２０により、ウエハＷ上の所
定のショット領域の走査露光の開始に先立って、そのシ
ョット領域の露光開始位置とウエハエッジまでの走査方
向の距離、及び走査開始時点での複数の検出点とウエハ
エッジとの位置関係に応じて、フォーカス調整のみを行
なうか、フォーカス調整に加え、レベリング調整も行な
うかが判定され、ショット領域の走査露光の際には、判
定結果に基づいてフォーカス検出系（４０、４２）の検
出結果に基づいてウエハ駆動装置２１が制御され、ウエ
ハＷの面位置の調整が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査型露光装置及
び露光方法、並びに回路製造方法に係り、さらに詳しく
は半導体素子、液晶表示素子等をリソグラフィ工程で製
造する際に用いられる走査型露光装置及び露光方法、並
びにこの露光方法を含む回路製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレ
チクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成された
パターンを投影光学系を介して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の基板（以下、適宜
「感応基板又はウエハ」という）上に投影露光する投影
露光装置が用いられている。この種の装置としては、例
えば半導体素子の製造工程では、従来は、感応基板とし
てのウエハが搭載されたウエハステージを所定量Ｘ、Ｙ
２次元方向にステッピングさせた後、レチクルのパター
ンを投影光学系を介して感応基板上のショット領域に転
写する静止型（ステップ＆リピート方式ともいう）の露
光装置が主流であったが、半導体素子の高集積化に伴う
回路パターンの微細化に伴い、露光装置の性能として一
層の高解像力、露光精度の高さが要求されるようにな
り、かかる要求に応える新方式の露光装置として、レチ
クルを保持するレチクルステージとウエハステージとを
投影光学系に対して所定の走査方向に相対移動させるこ
とにより、レチクルパターンを投影光学系を介してウエ
ハ上に逐次転写するいわゆるステップ・アンド・スキャ
ン方式の走査型露光装置が製品化された。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような走査型
露光装置では、ウエハ上のあるショット領域にレチクル
パターンを露光する際には、露光直前に、露光位置（露
光対象ショット領域内）でのウエハ表面の投影光学系の
光軸方向位置の情報（フォーカス情報）をフォーカスセ
ンサを用いて計測し、ウエハ上のショット領域表面が投
影光学系の焦点深度の範囲内に一致するように、ウエハ
を保持して前記光軸方向に微少移動する試料台（Ｚステ
ージ）を位置決めしながら、走査露光を行なう必要があ
る。

【０００４】かかる走査型露光装置では、ウエハの周辺
以外のショット領域については、露光開始直前のウエハ
のフォーカス情報は、容易に検出できるので問題はな
い。しかしながら、ウエハ周辺のショット領域の露光の
場合、特に、レチクル上の照明領域と共役な露光領域を
ウエハの周辺部から内部に向かって相対走査しつつ（こ
こで、実際には露光領域が固定でウエハが移動するので
あるが、説明の便宜上このような表現を用いている）露
光を行なう場合で、Ｚステージの追従性以上のウエハ表
面の光軸方向変位が存在する場合、そのショット領域に
はデフォーカス状態でレチクルパターンが露光されると
いう不都合があった。

【０００５】一方、上記のようなデフォーカスを避ける
ために、ウエハ周辺のショット領域については、常に露
光領域をウエハの内部から周辺部に向かって相対走査し
ながら露光する方法も一部では行われているが、かかる
場合には、レチクルとウエハを常に一定の方向に相対走
査させるため、レチクルステージとウエハステージと
を、所定の位置に戻す作業が必要となり、レチクルステ
ージとウエハステージとを交互に走査方向一側から他
側、他側から一側に移動させて露光を行なう場合に比べ
て、必然的にスループットが低下するという不都合があ
った。

【０００６】また、ウエハ周辺のショット領域について
は、常に露光領域をウエハの内部から周辺部に向かって
相対走査しながら露光する場合であっても、ショットの
配置によっては、露光の途中でフォーカスセンサの検出
点がウエハから外れ、ウエハの傾斜調整ができなくな
り、その結果そのショット領域にはデフォーカス状態で
レチクルパターンが露光されるという不都合もあった。

【０００７】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は、露光時のデフォーカスに起因する色ム
ラの発生防止とスループットの向上とを両立させること
ができる走査型露光装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第２の目的は、露光時のデ
フォーカスに起因する色ムラの発生防止とスループット
の向上とを両立させることができる露光方法を提供する
ことにある。

【０００９】また、本発明の第３の目的は、露光時のデ
フォーカスに起因する色ムラの発生による製品の歩止ま
りの低下等を防止することができる回路製造方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスク（Ｒ）と感応基板（Ｗ）とを投影光学系（Ｐ
Ｌ）に対して所定の走査方向に相対移動しつつ、前記マ
スク（Ｒ）に形成されたパターンを投影光学系（ＰＬ）
を介して前記感応基板に逐次転写する走査型露光装置で
あって、前記感応基板（Ｗ）上の複数の検出点（Ｓ）に
おける前記感応基板（Ｗ）表面の前記投影光学系の光軸
方向の位置を検出するフォーカス検出系（４０、４２）
と；前記感応基板（Ｗ）を前記投影光学系（ＰＬ）の光
軸方向及び前記光軸直交面に対して傾斜駆動する基板駆
動系（２１）と；前記感応基板（Ｗ）上の所定のショッ
ト領域の走査露光の際に、そのショット領域と前記感応
基板（Ｗ）の有効領域外縁との位置関係に基づいて前記
感応基板（Ｗ）の前記光軸方向位置のみを調整するか、
前記感応基板（Ｗ）の光軸方向位置及び前記光軸直交面
に対する傾斜を調整するかを判定し、この判定結果に応
じて前記フォーカス検出系（４０、４２）の検出結果に
基づいて前記基板駆動系（２１）を制御する制御手段
（２０）とを有する。

【００１１】これによれば、制御手段（２０）により、
感応基板（Ｗ）上の所定のショット領域の走査露光の際
に、そのショット領域と感応基板（Ｗ）の有効領域外縁
との位置関係に基づいて感応基板（Ｗ）の光軸方向位置
のみを調整するか、感応基板（Ｗ）の光軸方向位置及び
光軸直交面に対する傾斜を調整するかが判定され、その
判定結果に応じてフォーカス検出系（４０、４２）の検
出結果に基づいて基板駆動系（２１）が制御される。

【００１２】このため、例えば、感応基板（Ｗ）上の周
辺部のショット領域を露光する場合であっても、そのシ
ョット領域と感応基板（Ｗ）の有効領域外縁との位置関
係に応じて、制御手段（２０）により感応基板（Ｗ）の
光軸方向位置のみが調整されるフォーカス制御、又は感
応基板（Ｗ）の光軸方向位置及び光軸直交面に対する傾
斜が調整されるフォーカス・レベリング制御が行われ
る。従って、感応基板（Ｗ）上の周辺部以外のショット
領域の露光の際は勿論、周辺部のショット領域の露光の
際であっても感応基板の投影光学系に対する移動方向の
如何にかかわらず、そのショット領域と感応基板（Ｗ）
の有効領域外縁との位置関係が光軸直交面に対する傾斜
（すなわちレベリング）の調整も可能な関係にあれば光
軸位置（フォーカス）の調整及びレベリング調整が行な
われ、そのショット領域と感応基板（Ｗ）の有効領域外
縁との位置関係がレベリング調整が困難な位置関係にあ
ればフォーカス調整のみが行なわれる。この結果、デフ
ォーカス状態でマスクのパターンが感応基板上に露光さ
れることがなくなり、投影光学系に対する感応基板の移
動方向を考慮しなくても良くなるので、最も効率の良い
露光順序の決定が可能となり、これにより、デフォーカ
スに起因する色ムラの発生防止とスループットの向上と
を両立させることが可能となる。

【００１３】この場合において、制御手段がフォーカス
制御のみを行なうか、フォーカス・レベリング制御を行
なうかの判定の基準であるそのショット領域と感応基板
（Ｗ）の有効領域外縁との位置関係には種々の要素が含
まれるが、例えば請求項２に記載の発明の如く、前記制
御手段（２０）は、前記感応基板（Ｗ）の有効領域外縁
と前記所定のショット領域の露光開始位置との距離の大
小に応じて、前記フォーカス検出系（４０、４２）の検
出結果に基づいて前記感応基板（Ｗ）の前記光軸方向位
置のみを調整するか、前記感応基板（Ｗ）の光軸方向位
置及び前記光軸直交面に対する傾斜を調整するかを判定
しても良い。あるいは、請求項３に記載の発明の如く、
前記制御手段（２０）は、前記感応基板（Ｗ）の有効領
域外縁と前記所定のショット領域の露光終了位置との距
離の大小に応じて、前記フォーカス検出系（４０、４
２）の検出結果に基づいて前記感応基板（Ｗ）の前記光
軸方向位置のみを調整するか、前記感応基板（Ｗ）の光
軸方向位置及び前記光軸直交面に対する傾斜を調整する
かを判定しても良い。

【００１４】上記請求項１又は２に記載の発明におい
て、請求項４に記載の発明の如く、前記制御手段（２
０）は、前記所定のショット領域の露光開始位置から
前記感応基板（Ｗ）の有効領域外縁までの前記走査方向
の距離が第１の所定距離以上あり走査開始時点で前記フ
ォーカス検出系（４０、４２）の同一直線上にない少な
くとも３つの検出点（Ｓ）が前記感応基板（Ｗ）の有効
領域内である第１条件を満たす場合には、前記フォーカ
ス検出系（４０、４２）の検出結果に基づいて前記感応
基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交面に対する前
記走査方向及びこれに直交する方向の傾斜を調整するよ
うに前記基板駆動系（２１）を制御する第１の機能と、
前記所定のショット領域の露光開始位置から前記感応
基板（Ｗ）の有効領域外縁までの前記走査方向の距離が
第２の所定距離以上で前記第１の所定距離未満であり、
かつ走査開始時点で前記感応基板（Ｗ）の有効領域内に
位置する前記フォーカス検出系（４０、４２）の前記走
査方向に直交する方向に並んだ両端の検出点間の間隔が
所定間隔以上ある第２条件を満たす場合には、前記フォ
ーカス検出系（４０、４２）の検出結果に基づいて前記
感応基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交面に対す
る前記走査方向に直交する方向の傾斜を調整するように
前記基板駆動系（２１）を制御する第２の機能と、前
記第１条件及び第２条件をともに満たさない場合には、
前記フォーカス検出系の検出結果に基づいて前記感応基
板の前記光軸方向位置のみを調整するように前記基板駆
動系を制御する第３の機能とを有していても良い。かか
る場合には、例えば、第１の所定距離として、基板駆動
系の走査方向及び非走査方向の傾斜駆動（チルト駆動）
のための引き込みに必要なストロークを定め、また、第
２の所定距離として、基板駆動系の非走査方向の傾斜駆
動（チルト駆動）のための引き込みに必要なストローク
を定め、更に、上記所定間隔として各検出点に対応する
フォトセンサの分解能と基板駆動系の能力とに基づいて
定められる値を定めることが望ましい。ここで、第２条
件として所定間隔以上であることを要求するのは、検出
点間の間隔があまり狭い場合には、各検出点における検
出値に含まれる誤差の影響が大きくなりすぎて正確なレ
ベリング制御ができなくなるからである。

【００１５】この請求項４に記載の発明によれば、周辺
ショットの露光に際し、基板駆動系の走査方向及び非走
査方向の傾斜駆動（チルト駆動）のための引き込みに必
要なストロークが確保できる場合には、感応基板の光軸
方向位置、走査方向に直交する方向（非走査方向）の傾
斜及び走査方向の傾斜が調整され、基板駆動系の非走査
方向のみ傾斜駆動（チルト駆動）のための引き込みに必
要なストロークが確保でき、且つ走査開始時点で感応基
板の有効領域内に位置する走査方向に直交する方向に並
んだ両端の検出点間の間隔が上記所定間隔以上となる場
合には、感応基板の光軸方向位置及び走査方向に直交す
る方向の傾斜が調整され、その他の場合には感応基板の
光軸方向位置のみが調整される。従って、各ショット領
域に対して最適なフォーカス・レベリング制御動作が実
行される。

【００１６】また、上記請求項１又は３に記載の発明に
おいて、請求項５に記載の発明の如く、前記制御手段
（２０）は、前記所定のショット領域の露光終了位置
から前記感応基板（Ｗ）の有効領域外縁までの前記走査
方向の距離が第３の所定距離以上あり露光終了時点で前
記フォーカス検出系（４０、４２）の同一直線上にない
少なくとも３つの検出点（Ｓ）が前記感応基板（Ｗ）の
有効領域内である第３条件を満たす場合には、前記フォ
ーカス検出系（４０、４２）の検出結果に基づいて前記
感応基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交面に対す
る前記走査方向及びこれに直交する方向の傾斜を調整す
るように前記基板駆動系（２１）を制御する第４の機能
と、前記所定のショット領域の露光終了位置から前記
感応基板（Ｗ）の有効領域外縁までの前記走査方向の距
離が第４の所定距離以上で前記第３の所定距離未満であ
り、かつ露光終了時点で前記感応基板（Ｗ）の有効領域
内に位置する前記フォーカス検出系（４０、４２）の前
記走査方向に直交する方向に並んだ両端の検出点間の間
隔が所定間隔以上ある第４条件を満たす場合には、前記
フォーカス検出系（４０、４２）の検出結果に基づいて
前記感応基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交面に
対する前記走査方向に直交する方向の傾斜を調整するよ
うに前記基板駆動系（２１）を制御する第５の機能と、
前記第３条件及び第４条件をともに満たさない場合に
は、前記フォーカス検出系の検出結果に基づいて前記感
応基板の前記光軸方向位置のみを調整するように前記基
板駆動系を制御する第６の機能とを有していても良い。
かかる場合には、例えば、第３の所定距離として、基板
駆動系の走査方向及び非走査方向の傾斜駆動（チルト駆
動）のための引き込みに必要なストロークを定め、ま
た、第４の所定距離として、基板駆動系の非走査方向の
傾斜駆動（チルト駆動）のための引き込みに必要なスト
ロークを定め、更に、上記所定間隔として各検出点に対
応するフォトセンサの分解能と基板駆動系の能力とに基
づいて定められる値を定めることが望ましい。ここで、
第４条件として所定間隔以上であることを要求するの
は、検出点間の間隔があまり狭い場合には、各検出点に
おける検出値に含まれる誤差の影響が大きくなりすぎて
正確なレベリング制御ができなくなるからである。

【００１７】この請求項５に記載の発明によれば、周辺
ショットの露光に際し、基板駆動系の走査方向及び非走
査方向の傾斜駆動（チルト駆動）のための引き込みに必
要なストロークが確保できる場合には、感応基板の光軸
方向位置、走査方向に直交する方向（非走査方向）の傾
斜及び走査方向の傾斜が調整され、基板駆動系の非走査
方向のみ傾斜駆動（チルト駆動）のための引き込みに必
要なストロークが確保でき、且つ露光終了時点で感応基
板の有効領域内に位置する走査方向に直交する方向に並
んだ両端の検出点間の間隔が上記所定間隔以上となる場
合には、感応基板の光軸方向位置及び走査方向に直交す
る方向の傾斜が調整され、その他の場合には感応基板の
光軸方向位置のみが調整される。従って、各ショット領
域に対して最適なフォーカス・レベリング制御動作が実
行される。

【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
の走査型露光装置において、前記フォーカス検出系の各
検出点に対応するセンサの内、前記制御手段による前記
感応基板の面位置調整に用いるセンサを選択するための
センサ選択手段（９３）を更に有し、前記制御手段（２
０）が、自動指定の指示に応じて、走査開始時点で前記
感応基板の有効領域内に位置する指定されたセンサを前
記センサ選択手段（９３）を介して追加選択するセンサ
追加選択機能を更に有することを特徴とする。

【００１９】これによれば、制御手段（２０）が、自動
指定の指示に応じて、走査開始時点で感応基板の有効領
域内に位置する指定されたセンサをセンサ選択手段（９
３）を介して追加選択するセンサ追加選択機能を有する
ことから、例えば上記第２条件を満たす場合に、そのシ
ョット領域の露光の際に、感応基板の非走査方向の傾斜
調整のために使用するセンサの数が少ない場合に、セン
サの数を増やして一層高精度な感応基板の非走査方向の
傾斜調整が可能となる。これはいわゆる欠けショットに
対し上記の変則的なフォーカス・レベリング制御を行
なう場合に好適である。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の走査型露光装置において、前記フォーカス検出系の各
検出点に対応するセンサの内、前記制御手段による前記
感応基板の面位置調整に用いるセンサを選択するための
センサ選択手段（９３）を更に有し、前記制御手段（２
０）が、自動指定の指示に応じて、露光終了時点で前記
感応基板の有効領域内に位置する指定されたセンサを前
記センサ選択手段（９３）を介して追加選択するセンサ
追加選択機能を更に有することを特徴とする。

【００２１】これによれば、制御手段（２０）が、自動
指定の指示に応じて、露光終了時点で感応基板の有効領
域内に位置する指定されたセンサをセンサ選択手段（９
３）を介して追加選択するセンサ追加選択機能を有する
ことから、例えば上記第４条件を満たす場合に、そのシ
ョット領域の露光の際に、感応基板の非走査方向の傾斜
調整のために使用するセンサの数が少ない場合に、セン
サの数を増やして一層高精度な感応基板の非走査方向の
傾斜調整が可能となる。これはいわゆる欠けショットに
対し上記の変則的なフォーカス・レベリング制御を行
なう場合に好適である。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれか一項に記載の走査型露光装置において、前
記制御手段に代えて、前記所定のショット領域の走査露
光の際に、前記フォーカス検出系の検出結果のみ、又は
該検出結果と直前のショット領域の露光の際の情報とに
基づいて、前記感応基板の前記光軸方向位置及び前記光
軸直交面に対する前記走査方向及びこれに直交する方向
の傾斜を調整するように前記基板駆動系（２１）を制御
する第２の制御手段を有することを特徴とする。

【００２３】これによれば、第２の制御手段では、所定
のショット領域の走査露光の際に、フォーカス検出系の
検出結果のみで感応基板の光軸方向位置及び光軸直交面
に対する走査方向及びこれに直交する方向の傾斜調整が
可能であれば、フォーカス検出系の検出結果のみで通常
のフォーカス・レベリング制御を行ない、これ以外の場
合には、該検出結果と直前のショット領域の露光の際の
情報とに基づいて感応基板の光軸方向位置及び光軸直交
面に対する走査方向及びこれに直交する方向の傾斜調整
を行なう。このため、いかなる場合でも感応基板の走査
方向及びこれに直交する方向のある程度の精度の傾斜調
整（レベリング制御）を含むフォーカス制御が可能とな
る。

【００２４】請求項９に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
感応基板（Ｗ）とを同期して移動しつつ、前記マスク
（Ｒ）に形成されたパターンを前記感応基板（Ｗ）上の
ショット領域に転写する露光方法において、前記感応基
板（Ｗ）内での前記ショット領域の配置に応じて、前記
感応基板（Ｗ）と所定の基準平面との間隔のみを調整す
るか、前記間隔及び前記基準平面に対する傾斜を調整す
るかを選択することを特徴とする。

【００２５】これによれば、例えば、感応基板（Ｗ）上
の周辺部のショット領域を露光する場合であっても、そ
のショット領域の感応基板（Ｗ）内での配置に応じて、
感応基板（Ｗ）と所定の基準平面との間隔のみを調整す
る（フォーカス制御を行う）か、又は感応基板（Ｗ）の
所定の基準平面との間隔及び基準平面に対する傾斜を調
整する（フォーカス・レベリング制御を行う）かが選択
される。従って、感応基板（Ｗ）上の周辺部のショット
領域の露光の際であっても、そのショット領域の感応基
板（Ｗ）上での配置が前記傾斜（すなわちレベリング）
の調整も可能な関係にあればフォーカスの調整及びレベ
リング調整が行なわれ、そのショット領域の感応基板
（Ｗ）上での配置がレベリング調整が困難な位置関係に
あればフォーカス調整のみが行なわれる。この結果、デ
フォーカス状態でマスクのパターンが感応基板上に露光
されることがなくなり、感応基板の移動方向を考慮しな
くても良くなるので、最も効率の良い露光順序の決定が
可能となり、これにより、デフォーカスに起因する色ム
ラの発生防止とスループットの向上とを両立させること
が可能となる。

【００２６】この場合において、請求項１０に記載の発
明の如く、前記感応基板の有効領域外縁と前記ショット
領域の露光開始位置との位置関係に応じて前記調整の選
択を行っても良く、あるいは請求項１１に記載の発明の
如く、前記感応基板の有効領域外縁と前記ショット領域
の露光終了位置との位置関係に応じて前記調整の選択を
行っても良い。

【００２７】また、請求項１２に記載の発明は、マスク
と感応基板とを同期して移動しつつ、前記マスクに形成
されたパターンを前記感応基板上のショット領域に転写
して回路素子を形成する回路製造方法において、前記感
応基板内での前記ショット領域の配置に応じて、前記感
応基板と所定の基準平面との間隔のみを調整するか、前
記間隔及び前記基準平面に対する傾斜を調整するかを選
択する工程と；選択結果に基づいて前記感応基板の前記
間隔又は前記間隔及び前記傾斜を調整した後、前記マス
クに形成されたパターンを前記感応基板上に転写する工
程とを含むことを特徴とする。

【００２８】これによれば、前記請求項９に記載の発明
と同様の理由によりデフォーカス状態でマスクのパター
ンが感応基板上に露光されることがなくなるので、色ム
ラに起因する回路素子の解像度低下を防止することがで
き、これにより製品の歩止まりの低下を防止しあるいは
歩止まりを向上させることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図７に基づいて説明する。

【００３０】図１には、一実施形態に係る走査型露光装
置１００の概略的な構成が示されている。この走査型露
光装置１００は、いわゆるステップ・アンド・スキャン
露光方式の投影露光装置である。

【００３１】この走査型露光装置１００は、光源１及び
照明光学系（２、３、５〜７）を含む照明系、マスクと
してのレチクルＲを保持するマスクステージとしてのレ
チクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、感応基板とし
てのウエハＷを保持してＸＹ平面内をＸＹ２次元方向に
移動する基板テーブル１８を備えたＸＹステージ装置１
４、及びこれらの制御系等を備えている。

【００３２】前記照明系は、光源１、コリメータレン
ズ、フライアイレンズ等（いずれも図示せず）からなる
照度均一化光学系２、リレーレンズ３、レチクルブライ
ンド５、リレーレンズ６及び折り曲げミラー７（この
内、照度均一化光学系２、リレーレンズ３、６及び折り
曲げミラー７によって照明光学系が構成される）等を含
んで構成されている。

【００３３】ここで、この照明系の構成各部についてそ
の作用とともに説明すると、光源１で発生した露光光と
しての照明光ＩＬは不図示のシャッターを通過した後、
照度均一化光学系２により照度分布がほぼ均一な光束に
変換される。照明光ＩＬとしては、例えばＫｒＦエキシ
マレーザ光やＡｒＦエキシマレーザ光等のエキシマレー
ザ光、銅蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波、あるいは
超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）
等が用いられる。

【００３４】照度均一化光学系２から水平に射出された
光束は、リレーレンズ３を介して、レチクルブラインド
５に達する。このレチクルブラインド５は、２枚の可動
ブレード４５Ａ、４５Ｂを有する可動ブラインド（以
下、この可動ブラインドを適宜「可動ブラインド４５
Ａ、４５Ｂ」と呼ぶ）と、この可動ブラインド４５Ａ、
４５Ｂの近傍に配置された開口形状が固定された固定ブ
ラインド４６とから構成される。可動ブラインド４５
Ａ、４５Ｂの配置面はレチクルＲのパターン面と共役と
なっている。固定ブラインド４６は、例えば４個のナイ
フエッジにより矩形の開口を囲んだ視野絞りであり、そ
の矩形開口の上下方向の幅が可動ブラインド４５Ａ、４
５Ｂによって規定されるようになっており、これにより
レチクルＲを照明するスリット状の照明領域ＩＡＲ（図
２参照）の幅を所望の大きさに設定できるようになって
いる。可動ブラインド４５Ａ、４５Ｂは、可動ブライン
ド駆動機構４３Ａ、４３Ｂによって開閉方向に駆動され
るようになっており、この駆動機構４３Ａ、４３Ｂの動
作が不図示のメモリに格納されたプロセスプログラムと
呼ばれるファイル内のマスキング情報に応じて主制御装
置２０によって制御されるようになっている。

【００３５】レチクルブラインド５を通過した光束は、
リレーレンズ６を通過して折り曲げミラー７に至り、こ
こで鉛直下方に折り曲げられて回路パターン等が描かれ
たレチクルＲの照明領域ＩＡＲ部分を照明する。

【００３６】前記レチクルステージＲＳＴ上にはレチク
ルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチク
ルステージＲＳＴは、レチクルＲの位置決めのため、照
明光学系の光軸ＩＸ（後述する投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘに一致）に垂直な平面内で２次元的に（Ｘ軸方向及び
これに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回
りの回転方向に）微少駆動可能に構成されている。

【００３７】また、このレチクルステージＲＳＴは、不
図示のレチクルベース上をリニアモータ等で構成された
レチクル駆動部（図示省略）により、所定の走査方向
（ここではＹ軸方向とする）に指定された走査速度で移
動可能となっている。このレチクルステージＲＳＴは、
レチクルＲの全面が少なくとも照明光学系の光軸ＩＸを
横切ることができるだけの移動ストロークを有してい
る。

【００３８】レチクルステージＲＳＴ上にはレチクルレ
ーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１６か
らのレーザビームを反射する移動鏡１５が固定されてお
り、レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置
はレチクル干渉計１６によって、例えば０．５〜１ｎｍ
程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レ
チクルステージＲＳＴ上には走査方向（Ｙ軸方向）に直
交する反射面を有する移動鏡と非走査方向（Ｘ軸方向）
に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、レチク
ル干渉計１６は走査方向に１軸、非走査方向には２軸設
けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡１
５、レチクル干渉計１６として示されている。

【００３９】レチクル干渉計１６からのレチクルステー
ジＲＳＴの位置情報はステージ制御系１９及びこれを介
して主制御装置２０に送られ、ステージ制御系１９では
主制御装置２０からの指示に応じてレチクルステージＲ
ＳＴの位置情報に基づいてレチクル駆動部（図示省略）
を介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。

【００４０】なお、不図示のレチクルアライメント系に
より所定の基準位置にレチクルＲが精度良く位置決めさ
れるように、レチクルステージＲＳＴの初期位置が決定
されるため、移動鏡１５の位置をレチクル干渉計１６で
測定するだけでレチクルＲの位置を十分高精度に測定し
たことになる。

【００４１】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
（照明光学系の光軸ＩＸに一致）の方向がＺ軸方向とさ
れ、ここでは両側テレセントリックな光学配置となるよ
うに光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚
のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されてい
る。この投影光学系ＰＬは所定の投影倍率、例えば１／
５（あるいは１／４）を有する縮小光学系である。この
ため、照明光学系からの照明光ＩＬによってレチクルＲ
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を介してレチ
クルＲの回路パターンの縮小像が表面にフォトレジスト
が塗布されたウエハＷ上に形成される。

【００４２】前記ＸＹステージ装置１４は、不図示のベ
ース上を走査方向であるＹ軸方向（図１における左右方
向）に往復移動可能なＹステージ１６と、このＹステー
ジ１６上をＹ軸方向と直交するＸ軸方向（図１における
紙面直交方向）に往復移動可能なＸステージ１２と、こ
のＸステージ１２上に設けられた基板テーブル１８とを
有している。また、基板テーブル１８上に、ウエハホル
ダ２５が載置され、このウエハホルダ２５によって感応
基板としてのウエハＷが真空吸着によって保持されてい
る。

【００４３】基板テーブル１８は、Ｘステージ１２上に
ＸＹ方向に位置決めされかつＺ軸方向の移動及び傾斜が
許容された状態で取り付けられている。そして、この基
板テーブル１８は、異なる３点の支持点で不図示の３本
の軸によって支持されており、これら３本の軸がウエハ
駆動装置２１によって独立してＺ軸方向に駆動され、こ
れによって基板テーブル１８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。

【００４４】基板テーブル１８上にはウエハレーザ干渉
計（以下、「ウエハ干渉計」という）３１からのレーザ
ビームを反射する移動鏡２７が固定され、外部に配置さ
れたウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」とい
う）３１により、基板テーブル１８のＸＹ面内での位置
が例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されて
いる。

【００４５】ここで、実際には、基板テーブル１８上に
は走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有する移
動鏡と非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有
する移動鏡とが設けられ、ウエハ干渉計３１は走査方向
に１軸、非走査方向には２軸設けられているが、図１で
はこれらが代表的に移動鏡２７、ウエハ干渉計３１とし
て示されている。基板テーブル１８の位置情報（又は速
度情報）はステージ制御系１９及びこれを介して主制御
装置２０に送られ、ステージ制御系１９では主制御装置
２０からの指示に応じて前記位置情報（又は速度情報）
に基づいてウエハ駆動装置２１（これは、Ｘステージ１
２、Ｙステージ１６の駆動系及び基板テーブル１８の駆
動系の全てを含む）を介してＹステージ１６、Ｘステー
ジ１２を制御する。

【００４６】また、基板テーブル１８上には、不図示の
オフアクシス方式のアライメント検出系の検出中心から
投影光学系ＰＬの光軸までの距離を計測するベースライ
ン計測等のための各種基準マークが形成された基準マー
ク板ＦＭが固定されている。

【００４７】本実施形態の走査型露光装置１００におい
ては、図２に示されるように、レチクルＲの走査方向
（Ｙ軸方向）に対して垂直な方向に長手方向を有する長
方形（スリット状）の照明領域ＩＡＲでレチクルＲが照
明され、レチクルＲは露光時に−Ｙ方向に速度Ｖ_Rで走
査（スキャン）される。照明領域ＩＡＲ（中心は光軸Ａ
Ｘとほぼ一致）は投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に
投影され、照明領域ＩＡＲに共役なスリット状の投影領
域、すなわち露光領域ＩＡが形成される。ウエハＷはレ
チクルＲとは倒立結像関係にあるため、ウエハＷは速度
Ｖ_Rの方向とは反対方向（＋Ｙ方向）にレチクルＲに同
期して速度Ｖ_Wで走査され、ウエハＷ上のショット領域
ＳＡの全面が露光可能となっている。走査速度の比Ｖ_W
／Ｖ_Rは正確に投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じたもの
になっており、レチクルＲのパターン領域ＰＡのパター
ンがウエハＷ上のショット領域ＳＡ上に正確に縮小転写
される。照明領域ＩＡＲの長手方向の幅は、レチクルＲ
上のパターン領域ＰＡよりも広く、遮光領域ＳＴの最大
幅よりも狭くなるように設定され、走査（スキャン）す
ることによりパターン領域ＰＡ全面が照明されるように
なっている。

【００４８】この走査型露光装置１００では、上記の走
査露光の際に、不図示のアライメント検出系の検出信号
に基づいて主制御装置２０によりステージ制御系１９及
びウエハ駆動装置２１等を介してレチクルＲとウエハＷ
との位置合わせ（アライメント）が行なわれ、また、後
述する多点フォーカス位置検出系の検出信号に基づい
て、レチクルＲのパターン面とウエハＷ表面とが投影光
学系ＰＬに関して共役となるように、かつ投影光学系Ｐ
Ｌの結像面とウエハＷ表面とが一致する（ウエハ表面が
投影光学系ＰＬの最良結像面の焦点深度の範囲内に入
る）ように、主制御装置２０によりステージ制御系１９
及びウエハ駆動装置２１を介して基板テーブル１８がＺ
軸方向及び傾斜方向に駆動制御されて面位置の調整（合
わせ面の設定）が行なわれる。

【００４９】本実施形態の走査型露光装置１００では、
上記のようなウエハＷ上のショット領域に対する走査露
光によるレチクルパターンの転写と、次ショット領域の
走査開始位置へのステッピング動作とを繰り返し行なう
ことにより、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が
行なわれ、ウエハＷ上の全ショット領域にレチクルパタ
ーンが転写されるようになっている。

【００５０】更に、本実施形態では、ウエハＷ表面の前
記露光領域ＩＡ内部分及びその近傍の領域のＺ方向（光
軸ＡＸ方向）の位置を検出するための斜入射光式のフォ
ーカス検出系（焦点検出系）の一つである多点フォーカ
ス位置検出系が設けられている。この多点フォーカス位
置検出系は、図１に示されるように、光ファイバ束８
１、集光レンズ８２、パターン形成板８３、レンズ８
４、ミラー８５及び照射対物レンズ８６から成る照射光
学系４０と、集光対物レンズ８７、回転方向振動板８
８、結像レンズ８９、受光用スリット板９８及び多数の
フォトセンサを有する受光器９０から成る受光光学系４
２とから構成されている。

【００５１】ここで、この多点フォーカス位置検出系
（４０、４２）の構成各部について、その作用とともに
説明する。露光光とは異なるウエハＷ上のフォトレジス
トを感光させない波長の照明光が、図示しない照明光源
から光ファイバ束８１を介して導かれている。光ファイ
バ束８１から射出された照明光は、集光レンズ８２を経
てパターン形成板８３を照明する。

【００５２】このパターン形成板８３上には不図示の４
５個のスリット状の開口パターンが５行９列のマトリッ
クス状配置で形成されており、パターン形成板８３の各
スリット状の開口パターンを透過した照明光（開口パタ
ーンの像光束）はレンズ８４、ミラー８５及び照射対物
レンズ８６を経てウエハＷの露光面に投影され、ウエハ
Ｗの露光面にはパターン形成板８３上の５×９、合計４
５個のスリット状の開口パターンの像が投影結像され
る。ここで、実際には、照射光学系４０からの開口パタ
ーンの像光束は、ＹＺ平面、ＸＺ平面に対し４５度を成
す平面内で光軸ＡＸに対して所定角度α傾斜した方向か
らウエハＷ面（又は基準マーク板ＦＭ表面）に照射され
る。

【００５３】このため、ウエハＷ表面の露光領域ＩＡ近
傍には、図３に示されるように、５行９列のマトリクス
状配置で５×９、合計４５個のＸ軸、Ｙ軸に対して４５
度傾斜したスリット状の開口パターンの像（以下、適宜
「スリット像」という）Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉が、Ｘ軸、Ｙ軸方向
に沿ってほぼ等間隔で形成される。これらのスリット像
Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉の光束のウエハＷ面からの反射光束が、光軸
ＡＸに対して前記照射光学系４０からの像光束と対称に
所定角度α傾斜した方向に進んで、集光対物レンズ８
７、回転方向振動板８８及び結像レンズ８９を経て受光
器９０の手前側に配置された受光用スリット板９８上に
再結像される。

【００５４】これを更に詳述すると、受光器９０上には
スリット像Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉に対応して５行９列のマトリクス
状に４５個のフォトセンサＤ₁₁〜Ｄ₅₉（図４参照）が配
列されており、この受光器９０の前面（図１における下
面）に配置された受光用スリット板９８には各フォトセ
ンサＤに対向してスリットがそれぞれ形成されており、
これらのスリット上にそれぞれ図３に示されるスリット
像Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉がそれぞれ再結像される。

【００５５】ここで、主制御装置２０には発振器（ＯＳ
Ｃ．）が内蔵されており、主制御装置２０によりＯＳ
Ｃ．からの駆動信号でドライブされる加振装置９２を介
して回転方向振動板８８に所定の振動が与えられると、
受光用スリット板９８上では再結像された各像の位置が
所定方向（スリット板９８の各スリットの長手方向と直
交する方向）に振動する。これにより、各フォトセンサ
Ｄ₁₁〜Ｄ₅₉の検出信号がセンサ選択回路９３を介して信
号処理装置９１により、回転振動周波数の信号で同期検
波される。そして、この信号処理装置９１により同期検
波して得られた多数のフォーカス信号が主制御装置２０
に供給される。なお、センサ選択回路９３及び信号処理
装置９１については後述する。なお、結像レンズ８９と
スリット板９８との間に、スリット板９８上のスリット
とウエハＷからの反射スリット像の振動中心との相対関
係を、スリット板９８の各スリットの長手方向と直交す
る方向）にシフトさせるプレーンパラレルを配置しても
良い。

【００５６】以上の説明から明らかなように、本実施形
態の場合、ウエハＷ上の検出点である各スリット像Ｓ₁₁
〜Ｓ₅₉と受光器９０上の各フォトセンサＤ₁₁〜Ｄ₅₉とは
１対１で対応し、各スリット像の位置のウエハ表面のＺ
位置の情報（フォーカス情報）が各フォトセンサＤから
の出力であるフォーカス信号に基づいて得られるので、
以下の説明では便宜上スリット像Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉を特に別の
必要がない限りフォーカスセンサと呼ぶものとする。

【００５７】そして、フォーカスセンサＳ₁₁〜Ｓ₅₉の
内、図３における露光領域ＩＡ内に位置する第２行目の
フォーカスセンサＳ₂₁〜Ｓ₂₉、第３行目のフォーカスセ
ンサＳ₃₁〜Ｓ₃₉及び第４行目のフォーカスセンサＳ₄₁〜
Ｓ₄₉の出力は、露光領域ＩＡ内の面位置設定のため基板
テーブル１８の追従制御に用いられるので、これら３行
のフォーカスセンサをそれぞれ追従センサ１０３ａ、１
０３ｂ、１０３ｃと呼ぶ。また、これら３行のフォーカ
スセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを纏めて追従セ
ンサ１０３と呼ぶ。

【００５８】また、本実施形態では、露光領域ＩＡの外
側に所定距離離れた位置に配置された第１行目のフォー
カスセンサＳ₁₁〜Ｓ₁₉、第５行目のフォーカスセンサＳ
₅₁〜Ｓ₅₉の出力は、次のフォーカス状態を予測するた
め、すなわちウエハＷ表面が＋Ｚ方向又は−Ｚ方向のい
ずれの方向に変化するかの予測のためにのみ用いられる
ので、これら２行のフォーカスセンサをそれぞれ先読み
センサ１０２ａ、１０２ｂと呼ぶ。なお、各先読みセン
サ１０２ａ、１０２ｂを、追従センサ１０３と同様にそ
れぞれ複数行のセンサで構成しても良く、このようにし
た場合には、レベリングに関する予測も可能になる。

【００５９】次に、センサ選択回路９３及び信号処理装
置９１の構成について、図４に基づいて説明する。この
図４には、センサ選択回路９３と信号処理装置９１とが
受光器９０とともに概略的に示されている。この内、セ
ンサ選択回路９３は、スイッチ部Ａ_Sと、レジスタ部Ｒ
_Sとから成り、スイッチ部Ａ_S内には逆バイアス電圧が
印加されたフォトセンサ（ここではフォトダイオード）
Ｄ₁₁、Ｄ₁₂、……Ｄ₅₉のＰ側に一方の固定接点がそれぞ
れ接続された切替スイッチＳＡ₁〜ＳＡ₄₅と、各切替ス
イッチＳＡ₁〜ＳＡ₄₅の可動接点（共通接点）とｎ本の
出力線Ｏ₁〜Ｏ_nとの間に設けられた（４５×ｎ）個の
開閉スイッチＳＢ_1-1、ＳＢ_1-2、ＳＢ_1-3、……、Ｓ
Ｂ_45-nとが配置されている。各切替スイッチＳＡ₁〜Ｓ
Ａ₄₅の他方の固定接点は接地されている。また、フォト
センサＤ₁₁〜Ｄ₅₉のＮ側は不図示の電源回路に接続され
ている。また、ｎ本の光電変換信号の出力線Ｏ₁〜Ｏ_n
のそれぞれは、これらの出力線に対応して設けられた信
号処理回路９４₁〜９４_nにそれぞれ接続されている。

【００６０】このため、例えば、切替スイッチＳＡ₁を
フォトセンサＤ₁₁側に切り替え、開閉スイッチＳＢ_1-1
をオンにすると、フォトセンサＤ₁₁が受光する光の強さ
に比例した強さの逆電流（光電流、すなわち光電変換信
号）が、フォトセンサＤ₁₁→スイッチＳＡ₁→スイッチ
ＳＢ_1-1の順に閉回路内を流れ、この電流が信号処理回
路９４₁によって検出され、デジタル信号に変換されて
信号出力回路９５に送出される。また、例えば、切替ス
イッチＳＡ₄₅をフォトセンサＤ₅₉側に切り替え、開閉ス
イッチＳＢ_45-nをオンにすると、フォトセンサＤ₅₉が受
光する光の強さに比例した強さの逆電流（光電流）が、
フォトセンサＤ₅₉→スイッチＳＡ₄₅→スイッチＳＢ_45-n
の順に閉回路内を流れ、この電流が信号処理回路９４_n
によって検出され、デジタル信号に変換されて、信号出
力回路９５に送出される。このように、本実施形態で
は、切替スイッチＳＡと開閉スイッチＳＢとの任意の組
み合わせをオンにすることにより、任意のフォトセンサ
Ｄの受光する光の強さに応じた光電流を所望の出力線Ｏ
を介して取り出すことが可能になっている。

【００６１】レジスタ部Ｒｓ内には、切替スイッチＳＡ
₁〜ＳＡ₄₅にそれぞれ対応して設けられた４５個の第１
レジスタＲＳ₁〜ＲＳ₄₅と、開閉スイッチＳＢ_1-1〜Ｓ
Ｂ₄₅ _-nに対応してｎ個ずつ４５組設けられた第２レジス
タＲＳＳ_1-1〜ＲＳＳ_45-nとが配置されている。第１レ
ジスタＲＳ₁〜ＲＳ₄₅は、同一のラインＬ₁に共通に接
続され、第２レジスタＲＳＳ_1-1〜ＲＳＳ_45-nは、同一
のラインＬ₂に共通に接続されている。従って、例え
ば、フォトセンサＤ₁₁の出力を出力線Ｏ₁に出力させる
には、ラインＬ₁にデータ（Ｄａｔａ）１（「１，０，
０，………，０」）を入力し、ラインＬ₂にデータ（Ｄ
ａｔａ）２（「１，０，０，０，０，０，０、０，０，
０，０，０，０，０、………、０，０，０，０，０，
０，０」）を入力すれば良い。これにより、第１レジス
タＲＳ₁と第２レジスタＲＳＳ_1-1とが「１」で、その
他のレジスタは０となり、切替スイッチＳＡ₁がフォト
センサＤ₁₁側に切り替えられ、開閉スイッチＳＢ_1-1が
オンとなって、フォトセンサＤ₁₁の出力が出力線Ｏ₁に
出力される。このように、本実施形態では、主制御装置
２０からラインＬ₁、ラインＬ₂を介してレジスタ部Ｒ
ｓ内に入力されるデータ１，データ２の内容によって、
所望のフォトセンサＤの出力を所望の出力線Ｏ、すなわ
ちこれに対応する信号処理回路９４に出力させることが
できる。従って、例えばｎ＝４５である場合には、各フ
ォトセンサＤを各別に信号処理回路９４₁〜９４_nにそ
れぞれ独立して接続することにより主制御装置２０では
露光領域ＩＡ及びその前後の検出領域内の個々の検出点
であるフォーカスセンサ位置の光軸方向位置を演算する
ことができる。

【００６２】信号処理装置９１は、出力線Ｏ₁〜Ｏ_nに
それぞれ接続されたｎ個の信号処理回路９４₁〜９４_n
を備えている。各信号処理回路９４には同期検波回路
（ＰＳＤ）が内蔵されており、このＰＳＤにはＯＳＣ．
からの駆動信号と同じ位相の交流信号が入力されてい
る。そして、各信号処理回路９４では、各出力線からの
信号を上記の交流信号の位相を基準としてそれぞれ同期
整流（同期検波）を行ない、ウエハＷ上の各スリット像
Ｓ₁₁〜Ｓ₅₉の場所のＺ軸方向位置（フォーカス位置）に
対応する焦点位置検出信号（フォーカス信号）ＦＳを生
成する。そして、信号処理回路９４₁〜９４_nからのフ
ォーカス信号ＦＳは、出力回路９５によりデジタル変換
され、シリアルデータとして主制御装置２０に出力され
るようになっている。

【００６３】ところで、各フォーカス信号ＦＳは、いわ
ゆるＳカーブ信号と呼ばれ、受光用スリット板９８のス
リット中心とウエハＷからの反射スリット像の振動中心
とが一致したときに零レベルとなり、ウエハＷがその状
態から上方に変位しているときは正のレベル、ウエハＷ
が下方に変位しているときは負のレベルになる信号であ
る。従って、各フォーカス信号ＦＳにオフセットが加え
られていない状態では、主制御装置２０によって、各フ
ォーカス信号ＦＳが零レベルになるウエハＷの高さ位置
（光軸方向位置）が合焦点としてそれぞれ検出されるこ
とになる。

【００６４】前述したように、本実施形態においては、
所望のフォトセンサＤの出力を所望の出力線Ｏ、すなわ
ちこれに対応する信号処理回路９４に出力させることが
でき、例えば、複数のフォトセンサＤが同一出力先に設
定された場合には、その出力先として指定された（選択
された）信号処理回路９４ではフォトセンサ出力の合成
信号を回転振動周波数の信号で同期検波し、その複数の
フォトセンサの出力の合成信号に対応するフォーカス信
号のデジタル変換データが主制御装置２０に出力され
る。

【００６５】先に述べた通り、先読みセンサ１０２ａ、
１０２ｂは、次のフォーカス状態を予測するためにのみ
用いられているので、以下の説明においては、先読みセ
ンサ１０２ａの各フォーカスセンサに対応するフォトセ
ンサＤ₁₁〜Ｄ₁₉、先読みセンサ１０２ｂの各フォーカス
センサに対応するフォトセンサＤ₅₁〜Ｄ₅₉は、ぞれぞれ
同一出力先である出力線Ｏ₁、出力線Ｏ_nに出力されて
いるものとする。また、追従センサ１０３を構成する各
フォーカスセンサに対応するフォトセンサＤ₂₁〜Ｄ₂₉、
Ｄ₃₁〜Ｄ₃₉、Ｄ₄₁〜Ｄ₄₉を、それぞれ異なる出力線Ｏ₂
〜Ｏ_(n-1)に個別に接続可能にするため、例えばｎ＞２
９であるものとする。

【００６６】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
０ではウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパタ
ーンを投影露光する際のフォーカス・レベリング制御の
方法として次の異なる３つの制御方法が行なわれる。

【００６７】すなわち、第１の制御方法は、追従センサ
１０３を構成する各フォーカスセンサに対応するフォー
カス信号に基づいて基板テーブル１８をＺ駆動及びＸ方
向及びＹ方向に傾斜駆動する通常のオートフォーカス・
オートレベリング制御である。

【００６８】第２の制御方法は、追従センサ１０３を構
成する複数のフォーカスセンサに対応するフォーカス信
号に基づいて基板テーブル１８をＺ駆動及びＸ方向に傾
斜駆動する変則的なオートフォーカス・レベリング制御
である。

【００６９】第３の制御方法は、追従センサ１０３を構
成する１又は２以上のセンサに対応するフォーカス信号
に基づいて基板テーブル１８をＺ駆動のみするオートフ
ォーカス制御である。

【００７０】ここで、上記第１〜第３の制御方法の判定
を含む走査露光時の主制御装置２０のフォーカス・レベ
リング制御について、図５のフローチャートに基づいて
説明する。この図５のフローチャートは、実際には、露
光処理プログラムの一部であり、例えば、各ショット領
域の露光開始に先立って、１ショット露光の度毎に繰り
返し行われる。

【００７１】まず、ステップ２００において、露光対象
のショット領域がウエハＷ周辺部のショット領域である
か否かを判断する。このステップ２００における判断
は、予め定められたショットの露光順序とショットマッ
プ等に基づいて行われる。この判断が否定された場合
は、ステップ２１８に移行し、そのショット領域の走査
露光中に、多点フォーカス位置検出系（４０、４２）の
追従センサ１０３からの各フォーカス信号に基づいてス
テージ制御系１９を介してウエハ駆動装置２１を制御し
て、基板テーブル１８をＸ、Ｙチルト及びＺ制御する通
常のオートフォーカス・オートレベリング制御を行なっ
た後、本ルーチンの処理を終了する。

【００７２】一方、ステップ２００の判断が肯定された
場合は、ステップ２０２に進んで当該ショット領域の露
光の際に露光領域ＩＡがウエハＷの外周部から内部に向
かって相対走査されるか否かを判断する。そして、この
判断が肯定された場合には、次のステップ２０４に進
み、ウエハＷの有効領域内の外縁（以下、「ウエハエッ
ジ」という）からそのショットの露光開始位置までの距
離が第１の所定距離Ｌ１以上で、走査開始時点で追従セ
ンサ１０３がウエハＷの有効領域内であるか否かを判断
する。この判断は、ウエハエッジ座標と、ショットマッ
プ等によりウエハエッジからどのくらいの距離の所にそ
のショット領域があるかがわかり、また走査開始位置と
フォーカスセンサとの相対位置関係がわかっているの
で、これらに基づいてなされる。ここで、ウエハＷの有
効領域とは、ウエハＷの周辺部に通常パターン禁止帯が
設けられているので、その内部を意味し、従ってウエハ
エッジとは、このパターン禁止帯の内縁を指す。また、
第１の所定距離Ｌ１とは、走査開始位置から露光開始位
置までの助走距離であって基板テーブル１８をＸ方向及
びＹ方向にチルト駆動するために駆動系が追従するのに
必要な距離（すなわち、Ｘ、Ｙチルトの引き込みに必要
なストローク）を意味する。

【００７３】そして、上記ステップ２０４における判断
が肯定された場合には、ステップ２１８に移行する。一
方、ステップ２０４における判断が否定された場合に
は、ステップ２０６に進んでウエハエッジからそのショ
ットの露光開始位置までの距離が第２の所定距離Ｌ２以
上であるか否かを判断する。この判断も上記ステップ２
０４における判断と同様に行われる。ここで、第２の所
定距離Ｌ２とは、走査開始位置から露光開始位置までの
助走距離であって基板テーブル１８を非走査方向（ここ
ではＸ方向）にチルト駆動するために駆動系が追従する
のに必要な距離（すなわち、Ｘチルトの引き込みに必要
なストローク）を意味する。そして、このステップ２０
６における判断が否定された場合には、ステップ２１６
に移行し、そのショット領域の走査露光中に、追従セン
サ１０３を構成する１又は２以上のセンサに対応するフ
ォーカス信号に基づいてステージ制御系１９を介してウ
エハ駆動装置２１を制御して、基板テーブル１８をＺの
み制御するフォーカス制御を行なった後、本ルーチンの
処理を終了する。

【００７４】一方、ステップ２０６の判断が肯定された
場合には、次のステップ２０８に進んで走査開始時点で
有効領域内に位置する２行目のフォーカスセンサの内、
両端のセンサ間の間隔が所定間隔Ｄ１以上あるか否かを
判断する。この判断は、その時点でウエハＷの面位置調
整に用いるフォーカスセンサとして選択されているセン
サ間隔の設計値と、該センサの位置とショットエッジと
の位置関係に基づいて行われる。ここで、所定間隔Ｄ１
は、フォトセンサＤの分解能と基板テーブル１８の駆動
系を構成するハードの能力とに基づいて定められる値で
ある。そして、このステップ２０８における判断が否定
された場合は、ステップ２１６に移行する。一方、ステ
ップ２０８における判断が肯定された場合には、次のス
テップ２１０に進み、センサの自動指定の指示があるか
否かを判断する。この判断は、予めオペレータが不図示
のコンソール等の入力装置からセンサの自動指定（どの
センサを追加指定するかを含む）を指示していた場合、
例えば、そのコマンドがメモリ内の一時記憶領域に存在
するので、その領域を読みに行くことによりなされる。
勿論、例えばセンサを可能な限り追加指定（追加選択）
するのみであれば、オペレータはセンサの自動指定の指
示のみを行なえば足り、この場合には、これに対応する
フラグが立っているかどうかを見るだけでもセンサの自
動指定をするか否かの判断は可能である。

【００７５】そして、ステップ２１０の判断が否定され
た場合には、ステップ２１４に移行し、そのショット領
域の走査露光中に追従センサ１０３を構成する複数のセ
ンサに対応するフォーカス信号に基づいてステージ制御
系１９を介してウエハ駆動装置２１を制御して、基板テ
ーブル１８をＸチルト及びＺ制御する変則的なオートフ
ォーカス・レベリング制御を行なった後、本ルーチンの
処理を終了する。一方、ステップ２１０の判断が肯定さ
れた場合には、ステップ２１２に進んで上記一次記憶領
域内に存在するコマンドに従って、指定されたフォーカ
スセンサを追加選択した後、ステップ２１４に移行す
る。ここで、ステップ２１２におけるセンサの追加選択
は、実際には、前述したセンサ選択回路９３を介して指
定されたフォーカスセンサであって上記走査開始時点
（又は後述するステップ３０８を経由する場合には露光
終了時点）で有効領域内に位置するフォーカスセンサの
内、両端のセンサ間にあるフォーカスセンサに対応する
フォトセンサを未使用の信号処理回路のいずれかに接続
することによって行われる。すなわち、センサの自動指
定とは、もともと全ての検出点（スリット像位置）での
フォーカス情報を面位置調整のために用いていなかった
場合に、いわゆる欠けショットの露光の際には、一部の
検出点がウエハＷ上の有効領域外となることがあるが、
このような場合に、ウエハＷ上の有効領域内に面位置調
整のために用いられていなかった検出点を追加選択し、
それらの検出点のフォーカス情報をも用いて非走査方向
（ここではＸ方向）のチルト制御をより高精度に行なお
うとするものである。

【００７６】この一方、上記ステップ２０２における判
断が否定された場合、すなわち当該ショット領域の露光
の際に露光領域ＩＡがウエハＷの内部から外周部に向か
って相対走査される場合には、ステップ３０４に移行
し、ウエハＷの有効領域内の外縁（ウエハエッジ）から
そのショットの露光終了位置までの距離が第３の所定距
離Ｌ３以上で、露光終了時点で追従センサ１０３がウエ
ハＷの有効領域内であるか否かを判断する。この判断
は、前述したステップ２０４と同様に、ウエハエッジ座
標と、ショットマップ等によりウエハエッジからどのく
らいの距離の所にそのショット領域があるかがわかり、
また露光終了位置とフォーカスセンサとの相対位置関係
がわかっているので、これらに基づいてなされる。ここ
で、第３の所定距離Ｌ３とは、露光終了位置からウエハ
エッジまでの距離であって基板テーブル１８をＸ方向及
びＹ方向にチルト駆動するために駆動系が追従するのに
必要な距離（すなわち、Ｘ、Ｙチルトの引き込みに必要
なストローク）を意味する。

【００７７】そして、上記ステップ３０４における判断
が肯定された場合には、ステップ２１８に移行する。一
方、ステップ３０４における判断が否定された場合に
は、ステップ３０６に進んでウエハエッジからそのショ
ットの露光終了位置までの距離が第４の所定距離Ｌ４以
上であるか否かを判断する。この判断も上記ステップ２
０４における判断と同様に行われる。ここで、第４の所
定距離Ｌ４とは、露光終了位置からウエハエッジまでの
距離であって基板テーブル１８を非走査方向（ここでは
Ｘ方向）にチルト駆動するために駆動系が追従するのに
必要な距離（すなわち、Ｘチルトの引き込みに必要なス
トローク）を意味する。そして、このステップ３０６に
おける判断が否定された場合には、ステップ２１６に移
行し、そのショット領域の走査露光中に、追従センサ１
０３を構成する１又は２以上のセンサに対応するフォー
カス信号に基づいてステージ制御系１９を介してウエハ
駆動装置２１を制御して、基板テーブル１８をＺのみ制
御するフォーカス制御を行なった後、本ルーチンの処理
を終了する。

【００７８】一方、ステップ３０６の判断が肯定された
場合には、次のステップ３０８に進んで走査終了時点で
有効領域内に位置する２行目のフォーカスセンサの内、
両端のセンサ間の間隔が所定間隔Ｄ２以上あるか否かを
判断する。この判断は、前述したステップ２０８と同様
にして行われる。ここで、所定間隔Ｄ２は、フォトセン
サＤの分解能と基板テーブル１８の駆動系を構成するハ
ードの能力とに基づいて定められる値である。そして、
このステップ３０８における判断が否定された場合は、
ステップ２１６に移行する。一方、ステップ３０８にお
ける判断が肯定された場合には、ステップ２１０に移行
し、前述と同様のセンサの自動指定等の判断、その判断
結果に基づくステップ２１２、２１４の処理が行われ
る。なお、この場合、ステップ２１２においては、セン
サ選択回路９３を介して指定されたフォーカスセンサで
あって露光終了時点で有効領域内に位置するフォーカス
センサの内、両端のセンサ間にあるフォーカスセンサに
対応するフォトセンサを未使用の信号処理回路のいずれ
かに接続することによってセンサの追加が行われること
は前述した通りである。

【００７９】上記ルーチンのフォーカス・レベリング制
御の終了後、ショット領域にレチクルパターンの転写が
行われる。そして、全てのショットの露光が終わったウ
エハは、現像、エッチング、ドーピング等のプロセスを
経た後、レジストが塗布され、前述のフォーカス・レベ
リング制御のもとで露光が行われる。以上の動作を繰り
返してウエハ上にＩＣ回路パターンが形成される。

【００８０】次に、上で説明した図５のフローチャート
に従ったフォーカス・レベリング制御の具体例につい
て、図６及び図７を用いて説明する。

【００８１】例えば、図６において、周辺ショットの一
つであるショット領域Ａを露光する場合に、基板テーブ
ル１８の移動方向として、露光領域ＩＡがウエハＷの内
側から外側に向かって相対走査される正スキャン方向
（ここで、実際には、露光領域ＩＡが固定で、ウエハＷ
が走査されるので図６においては矢印で示される実際の
ウエハの移動方向が正スキャン方向として定められてい
る）が選択された露光シーケンスにおいては、上記ステ
ップ２００→２０２→３０４→２１８の流れとなるの
で、周辺ショット以外の内部ショットと同様、先読みセ
ンサ１０２ｂ及び追従センサ１０３を用いてフォーカス
・レベリング制御が行われる。すなわち、主制御装置２
０では、先読みセンサ１０２ｂによりウエハＷ表面のＺ
方向の変動を予測し、追従センサ１０３の各フォーカス
センサに対応するフォーカス信号に基づいて、基板テー
ブル１８をＺ駆動及びＸ、Ｙ方向にチルト駆動して、面
位置調整を行なう。

【００８２】上記ショット領域Ａを露光する場合に、セ
ンサの自動指定が指示されておらず、基板テーブル１８
の走査方向として、上で説明した正スキャン方向と反対
の負スキャン方向が選択された露光シーケンスにおいて
は、上記ステップ２００→２０２→２０４→２０６→２
０８→２１０→２１４の流れとなるので、先読みセンサ
１０２ａ及び追従センサ１０３を用いてフォーカス制御
が行われる。この場合、ウエハエッジから露光開始位置
までの距離が第１の所定距離Ｌ１より小さくステップ２
０４の判断が否定されているので、走査方向（ここでは
Ｙ方向）のチルトの引き込みは困難であることから、追
従センサ１０３ａ又は１０３ｂ又は１０３ａ及び１０３
ｂを用いて、非走査方向（Ｘ方向）のみレベリング動作
可能としたフォーカス制御動作が行われる。すなわち、
主制御装置２０では、先読みセンサ１０２ａによりウエ
ハＷ表面のＺ方向の変動を予測し、追従センサ１０３ａ
又は１０３ｂ又は１０３ａ及び１０３ｂの各フォーカス
センサに対応するフォーカス信号に基づいて、基板テー
ブル１８をＺ駆動及びＸ方向にチルト駆動して、面位置
調整を行なう。これは、図６から明らかなように、セン
サ１０３ｃの一部が、ウエハの外側にあるため、露光領
域ＩＡ部分の走査方向レベリング制御を正しく行えなく
なるため、このようにするものである。

【００８３】また、例えば、図６のショット領域Ｃの露
光を負スキャンにて行なう場合は、上記ステップ２００
→２０２→２０４→２０６→２１６の流れとなるので、
フォーカス制御のみが行われる。この場合、追従センサ
１０３の一部がウエハＷ上に入った時、既に先読みセン
サ１０２ａは露光開始位置に達しており、センサ１０３
がレベリング動作可能となる位置に達した時、既に露光
が始まってしまうので、主制御装置２０では、走査開始
時点でウエハＷの有効領域内にあるフォーカスセンサ、
例えばフォーカスセンサＳ₂₁のみを用いてフォーカス制
御を行う。この場合は、レベリング制御動作（基板テー
ブル１８のチルト動作）を行わないので、予め基板テー
ブル１８を、投影光学系ＰＬの像面に平行になるように
セットしておくことが望ましい。

【００８４】次に、センサの自動指定がなされている場
合について、図６のショット領域Ｅを負スキャンにて露
光する場合を例にとって説明する。前提として、選択可
能なセンサの全てが追加選択の対象となっており、初期
設定ではフォーカスセンサＳ₂₁、Ｓ₂₃、Ｓ₂₅、Ｓ₂₇、Ｓ
₂₉、Ｓ₃₁、Ｓ₃₃、Ｓ₃₅、Ｓ₃₇、Ｓ₃₉、Ｓ₄₁、Ｓ₄₃、
Ｓ₄₅、Ｓ₄₇、Ｓ₄₉が選択されているものとする。

【００８５】この場合、上記ステップ２００→２０２→
２０４→２０６→２０８→２１０→２１２→２１４の流
れとなるので、先読みセンサ１０２ａ及び追従センサ１
０３を用いてフォーカス制御が行われるが、走査方向
（ここではＹ方向）のチルトの引き込みは困難であるた
め、追従センサ１０３ａ又は１０３ｂ又は１０３ａ及び
１０３ｂのセンサを用いて、非走査方向（Ｘ方向）のみ
レベリング動作可能としたフォーカス制御動作が行われ
る点は、前述したショット領域Ａの負スキャンの場合と
同様であるが、Ｘ方向のレベリング制御に使用できるフ
ォーカスセンサの数が少ないので、ステップ２１２にお
いて、フォーカスセンサＳ₂₈、Ｓ₃₈、Ｓ₄₈が追加選択さ
れる。

【００８６】また、例えば、図７において周辺ショット
の一つであるショット領域Ａを露光する場合に、基板テ
ーブル１８の移動方向として、露光領域ＩＡがウエハＷ
の内側から外側に向かって相対走査される正スキャン方
向（ここで、実際には、露光領域ＩＡが固定で、ウエハ
Ｗが走査されるので図７においては矢印で示される実際
のウエハの移動方向が正スキャン方向として定められて
いる）が選択された露光シーケンスにおいて、センサの
自動指定が指示されていない場合には、上記ステップ２
００→２０２→３０４→２１８の流れとなるので、先読
みセンサ１０２ａ及び追従センサ１０３を用いてＸ、Ｙ
チルト（レベリング）及びフォーカス制御が行われる。

【００８７】また、例えば、図７のショット領域Ｃの露
光を正スキャンにて行なう場合は、上記ステップ２００
→２０２→３０４→３０６→２１６の流れとなるので、
フォーカス制御のみが行われる。この場合は、追従セン
サ１０３の一部が露光終了位置に達した時、追従センサ
１０３の一部はウエハエッジ外に位置するので、該ショ
ット領域Ｃの露光の途中で前記追従センサ１０３の一部
が計測不能となる場合である。そこで、主制御装置２０
では、露光終了時点でウエハＷの有効領域内にあるフォ
ーカスセンサ、例えばフォーカスセンサＳ₄₁のみを用い
てフォーカス制御を行う。この場合は、レベリング制御
動作（基板テーブル１８のチルト動作）を行わないの
で、予め基板テーブル１８を、投影光学系ＰＬの像面に
平行になるようにセットしておくことが望ましい。

【００８８】上述した図６のショット領域Ａの負スキャ
ン時や、ショット領域Ｃの負スキャン時、あるいは図７
のショット領域Ｃの正スキャン時の場合のように、基板
テーブル１８のＸ方向レベリング及びＹ方向レベリング
のいずれか一方又は両方が行なえない場合において、主
制御装置２０では、当該露光対象であるショット領域Ａ
又はＣの直前のショット（通常は隣接ショット）露光時
のウエハＷの傾斜情報を予めメモリに記憶しておき、そ
の情報を用いてレベリング制御ができない方向（図６シ
ョット領域Ａの場合は走査方向であるＹ方向、図６、図
７のショット領域Ｃの場合は、Ｘ、Ｙ両方向）のレベリ
ング制御を行なうようにしてもよい。勿論、この場合で
あっても、上記と同様に、フォーカス制御とＸ方向レベ
リング及びＹ方向レベリングの他方の制御（図６のショ
ット領域Ａの場合はフォーカス制御と非走査方向である
Ｘ方向のレベリング制御、図６、図７のショット領域Ｃ
の場合はフォーカス制御）は、多点フォーカス位置検出
系の検出結果に基づいて行なわれる。従って、最終的
に、隣接ショット露光時のレベリング情報と、当該ショ
ット領域露光時のフォーカス検出結果とに基づいて、最
終的にフォーカス・レベリング制御が可能となる。ま
た、上述した図６のショット領域Ｅの露光の場合のよう
に、センサの追加選択が行われる場合にも、主制御装置
２０では隣接ショット露光時のウエハＷの傾斜情報を予
めメモリに記憶しておき、その情報を用いて走査方向の
レベリング制御を行なっても良い。このようにした場合
には、主制御装置２０によって第２の制御手段が実現さ
れることになる。

【００８９】以上、図６及び図７を用いてフォーカス・
レベリング制御の具体例について説明したが、図５のフ
ローチャートに従えば、任意の場所でのショット領域の
露光の際にも、最適なフォーカス制御が可能となる。す
なわち図６のショット領域Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ等のようない
わゆる欠けショットについても、ウエハエッジ近傍から
フォーカス制御が可能となる。

【００９０】以上説明したように、本実施形態による
と、いかなる周辺ショット領域に関しても、正スキャ
ン、負スキャンのいずれであっても、露光時の最適なフ
ォーカス制御が可能となることから、許容し難いデフォ
ーカス状態が発生するのを防止することができ、これに
よりデフォーカスに起因する色ムラの発生を防止するこ
とができるとともに、レチクルステージと基板テーブル
とを交互に走査方向一側から他側、他側から一側に移動
させて露光を行なう、最も効率の良い交互スキャンが無
条件に可能となる。従って、色ムラの発生防止とスルー
プットの向上とを両立させることができる。また、色ム
ラの発生防止により回路パターンの解像度低下を防止す
ることができ、これにより製造される製品（半導体デバ
イス）の歩止まりの低下を防止しあるいは歩止まりを向
上させることができる。

【００９１】なお、上記実施形態では、ａ．フォーカス
及びＸチルト制御、ｂ．フォーカス及びＸ、Ｙチルト制
御、ｃ．フォーカス制御のみの判定を、図５のフローチ
ャートに基づいて行なう場合について説明したが、これ
に限らず、例えばウエハＷ上にどのようなショット配置
を採用し、どのような露光順序で露光を行なうかの、露
光マップが作成された時点で、各ショットとウエハエッ
ジとの位置関係を求めることができるので、各ショット
毎にａ．〜ｃ．のいずれにより面位置調整を行なうか
を、テーブルデータとして作成してメモリに記憶し、走
査露光の際には、このテーブルデータに従って面位置調
整を行なうようにすることも可能である。また、上記
ａ．〜ｃ．を組み合わせる方式としても良い。

【００９２】また、先に説明したような制御方法の判定
機能や、センサの自動指定機能の追加は、ソフトウェア
の簡単な変更で実施可能なものである。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし１
１に記載の発明によれば、露光時のデフォーカスに起因
する色ムラの発生防止とスループットの向上とを両立さ
せることができるという従来にない優れた効果がある。

【００９４】また、請求項１２に記載の発明によれば、
露光時のデフォーカスに起因する色ムラの発生による製
品の歩止まりの低下等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る走査型露光装置の概略構成を
示す図である。

【図２】図１の装置の走査露光の原理を説明するための
図である。

【図３】多点フォーカス位置検出系の各検出点であるス
リット像の配置と露光領域との位置関係を示す図であ
る。

【図４】センサ選択回路と信号処理装置の概略構成を受
光器とともに示す図である。

【図５】主制御装置の主要な制御ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図６】図５のフローチャートに従ったフォーカス・レ
ベリング制御の具体例について説明するための図であ
る。

【図７】図５のフローチャートに従ったフォーカス・レ
ベリング制御の他の具体例について説明するための図で
ある。

【符号の説明】

２０主制御装置（制御手段、第２の制御手段）２１ウエハ駆動装置（基板駆動系）４０送光光学系（フォーカス検出系の一部）４２受光光学系（フォーカス検出系の一部）９３センサ選択回路（センサ選択手段）１００走査型露光装置Ｒレチクル（マスク）Ｗウエハ（感応基板）ＰＬ投影光学系ＤフォトセンサＳフォーカスセンサ（検出点）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクと感応基板とを投影光学系に対し
て所定の走査方向に相対移動しつつ、前記マスクに形成
されたパターンを投影光学系を介して前記感応基板上に
逐次転写する走査型露光装置であって、前記感応基板上の複数の検出点における前記感応基板表
面の前記投影光学系の光軸方向の位置を検出するフォー
カス検出系と；前記感応基板を前記投影光学系の光軸方
向及び前記光軸直交面に対して傾斜駆動する基板駆動系
と；前記感応基板上の所定のショット領域の走査露光の
際に、そのショット領域と前記感応基板の有効領域外縁
との位置関係に基づいて前記感応基板の前記光軸方向位
置のみを調整するか、前記感応基板の光軸方向位置及び
前記光軸直交面に対する傾斜を調整するかを判定し、こ
の判定結果に応じて前記フォーカス検出系の検出結果に
基づいて前記基板駆動系を制御する制御手段とを有する
走査型露光装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記感応基板の有効領
域外縁と前記所定のショット領域の露光開始位置との距
離の大小に基づいて前記感応基板の前記光軸方向位置の
みを調整するか、前記感応基板の光軸方向位置及び前記
光軸直交面に対する傾斜を調整するかを判定することを
特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記感応基板の有効領
域外縁と前記所定のショット領域の露光終了位置との距
離の大小に基づいて前記感応基板の前記光軸方向位置の
みを調整するか、前記感応基板の光軸方向位置及び前記
光軸直交面に対する傾斜を調整するかを判定することを
特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記所定のショット領
域の露光開始位置から前記感応基板の有効領域外縁まで
の前記走査方向の距離が第１の所定距離以上あり走査開
始時点で前記フォーカス検出系の同一直線上にない少な
くとも３つの検出点が前記感応基板の有効領域内である
第１条件を満たす場合には、前記フォーカス検出系の検
出結果に基づいて前記感応基板の前記光軸方向位置及び
前記光軸直交面に対する前記走査方向及びこれに直交す
る方向の傾斜を調整するように前記基板駆動系を制御す
る第１の機能と、前記所定のショット領域の露光開始位置から前記感応基
板の有効領域外縁までの前記走査方向の距離が第２の所
定距離以上で前記第１の所定距離未満であり、かつ走査
開始時点で前記感応基板の有効領域内に位置する前記フ
ォーカス検出系の前記走査方向に直交する方向に並んだ
両端の検出点間の間隔が所定間隔以上ある第２条件を満
たす場合には、前記フォーカス検出系の検出結果に基づ
いて前記感応基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交
面に対する前記走査方向に直交する方向の傾斜を調整す
るように前記基板駆動系を制御する第２の機能と、前記第１条件及び第２条件をともに満たさない場合に
は、前記フォーカス検出系の検出結果に基づいて前記感
応基板の前記光軸方向位置のみを調整するように前記基
板駆動系を制御する第３の機能とを有することを特徴と
する請求項１又は２に記載の走査型露光装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記所定のショット領
域の露光終了位置から前記感応基板の有効領域外縁まで
の前記走査方向の距離が第３の所定距離以上あり走査開
始時点で前記フォーカス検出系の同一直線上にない少な
くとも３つの検出点が前記感応基板の有効領域内である
第３条件を満たす場合には、前記フォーカス検出系の検
出結果に基づいて前記感応基板の前記光軸方向位置及び
前記光軸直交面に対する前記走査方向及びこれに直交す
る方向の傾斜を調整するように前記基板駆動系を制御す
る第４の機能と、前記所定のショット領域の露光終了位置から前記感応基
板の有効領域外縁までの前記走査方向の距離が第４の所
定距離以上で前記第３の所定距離未満であり、かつ露光
終了時点で前記感応基板の有効領域内に位置する前記フ
ォーカス検出系の前記走査方向に直交する方向に並んだ
両端の検出点間の間隔が所定間隔以上ある第４条件を満
たす場合には、前記フォーカス検出系の検出結果に基づ
いて前記感応基板の前記光軸方向位置及び前記光軸直交
面に対する前記走査方向に直交する方向の傾斜を調整す
るように前記基板駆動系を制御する第５の機能と、前記
第３条件及び第４条件をともに満たさない場合には、前
記フォーカス検出系の検出結果に基づいて前記感応基板
の前記光軸方向位置のみを調整するように前記基板駆動
系を制御する第６の機能とを有することを特徴とする請
求項１又は３に記載の走査型露光装置。
【請求項６】前記フォーカス検出系の各検出点に対応
するセンサの内、前記制御手段による前記感応基板の面
位置調整に用いるセンサを選択するためのセンサ選択手
段を更に有し、前記制御手段が、自動指定の指示に応じて、走査開始時
点で前記感応基板の有効領域内に位置する指定されたセ
ンサを前記センサ選択手段を介して追加選択するセンサ
追加選択機能を更に有することを特徴とする請求項４に
記載の走査型露光装置。
【請求項７】前記フォーカス検出系の各検出点に対応
するセンサの内、前記制御手段による前記感応基板の面
位置調整に用いるセンサを選択するためのセンサ選択手
段を更に有し、前記制御手段が、自動指定の指示に応じて、露光終了時
点で前記感応基板の有効領域内に位置する指定されたセ
ンサを前記センサ選択手段を介して追加選択するセンサ
追加選択機能を更に有することを特徴とする請求項５に
記載の走査型露光装置。
【請求項８】前記制御手段に代えて、前記所定のショ
ット領域の走査露光の際に、前記フォーカス検出系の検
出結果のみ、又はこの検出結果と直前のショット領域の
露光の際の情報とに基づいて、前記感応基板の前記光軸
方向位置及び前記光軸直交面に対する前記走査方向及び
これに直交する方向の傾斜を調整するように前記基板駆
動系を制御する第２の制御手段を有することを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれか一項に記載の走査型露光
装置。
【請求項９】マスクと感応基板とを同期して移動しつ
つ、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上
のショット領域に転写する露光方法において、前記感応基板内での前記ショット領域の配置に応じて、
前記感応基板と所定の基準平面との間隔のみを調整する
か、前記間隔及び前記基準平面に対する傾斜を調整する
かを選択することを特徴とする露光方法。
【請求項１０】前記感応基板の有効領域外縁と前記シ
ョット領域の露光開始位置との位置関係に応じて前記調
整の選択が行われることを特徴とする請求項９に記載の
露光方法。
【請求項１１】前記感応基板の有効領域外縁と前記シ
ョット領域の露光終了位置との位置関係に応じて前記調
整の選択が行われることを特徴とする請求項９に記載の
露光方法。
【請求項１２】マスクと感応基板とを同期して移動し
つつ、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板
上のショット領域に転写して回路素子を形成する回路製
造方法において、前記感応基板内での前記ショット領域の配置に応じて、
前記感応基板と所定の基準平面との間隔のみを調整する
か、前記間隔及び前記基準平面に対する傾斜を調整する
かを選択する工程と；選択結果に基づいて前記感応基板
の前記間隔又は前記間隔及び前記傾斜を調整した後、前
記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に転写
する工程とを含むことを特徴とする回路製造方法。