JPH11186145A - 結像特性の誤差解析方法、及び該方法を使用する投影露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投影露光装置の結像特性の誤差の要因を特定
する。 【解決手段】 走査型露光装置によってウエハ上のショ
ット領域ＳＡ上に露光、及び現像によって形成された複
数のレジストパターンの線幅を測定し、走査方向（Ｙ方
向）に平行に配列されたレジストパターンの線幅の平均
値と、非走査方向（Ｘ方向）に沿って配列されたレジス
トパターンの線幅の平均値とをそれぞれ求める。非走査
方向に沿って形成された同一種類のパターンの線幅がば
らつきを示す場合には、投影光学系による誤差があると
みなし、走査方向に沿って形成されたパターンが所定の
傾向を示す場合には、露光量誤差、フォーカス誤差、又
は同期誤差があるとみなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【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】同様に、一括露光型の投影露光装置におい
ては、厳密な意味ではショット領域内の位置毎の結像特
性のばらつきの影響がある。今後、回路パターンの一層
の微細化に対応するためには、そのような位置毎の結像
特性のばらつきの影響も軽減することが望ましい。本発
明は斯かる点に鑑み、投影露光装置において結像特性の
誤差が生じた場合に、その誤差を要因別に正確に特定で
きる結像特性の誤差解析方法を提供することを第１の目
的とする。また、本発明では、走査型露光装置におい
て、結像特性が時間によって変動する場合でも、結像特
性の誤差を要因別に特定できる結像特性の誤差解析方法
を提供することを第２の目的とする。また、本発明で
は、そのような結像特性の誤差解析方法を使用できる投
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】本発明の結像特性の誤差
解析方法は、マスク（Ｒ）のパターンの像を投影光学系
（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）上に転写する投影露光装置
の結像特性の誤差解析方法において、そのマスク（Ｒ）
のパターンとして複数種類の異なるパターン（５１Ａ〜
５１Ｄ）を基板（Ｗ）上に転写し、この基板（Ｗ）上に
転写された複数種類の異なるパターン（５１Ａ〜５１
Ｄ）の結像情報をそれぞれ検出し、この検出結果からそ
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〜５１
Ｄ）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。

【００１１】また、その投影露光装置は、一例としてマ
スク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動しながらそのマス
ク（Ｒ）のパターンの像をその基板（Ｗ）上に転写する
走査型露光装置である。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】この場合、走査方向に沿って転写されたパ
ターンの結像情報と、非走査方向に沿って転写されたパ
ターンの結像情報とに基づいて、結像特性の非走査方向
に関する均一性とその結像特性の時間的な安定性の少な
くとも一方を評価することが望ましい。即ち、複数種類
のパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）は、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ている場合、この非走
査方向に沿って転写されたパターン（５１Ａ〜５１Ｄ）
の結像情報に基づいて、その投影光学系（ＰＬ）による
誤差を評価することが望ましい。

【００１３】また、複数種類のパターン（５１Ａ〜５１
Ｄ）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、本発明による投影露光装置は、マスク（Ｒ）のパタ
ーンの像を投影光学系（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）上に
転写する投影露光装置において、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、この測定系
（３６）の測定結果よりそのマスク（Ｒ）のパターンの
像の結像特性の誤差を、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】斯かる本発明の投影露光装置によれば、測
定系（３６）と演算装置（４４）とにより、結像特性の
誤差を、投影光学系（ＰＬ）の誤差、露光量変化による
誤差、フォーカス位置変化による誤差、及びマスク
（Ｒ）と基板（Ｗ）との相対位置変化による誤差とに要
因別に分けて求めるため、本発明の結像特性の誤差解析
方法を使用することができ、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Ｉ
Ｌ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１
８Ｂを通過した露光光ＩＬは、第２リレーレンズ１７
Ｂ、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２
１Ｒ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４
２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Ｉ
Ｌ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２
１Ｗ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’，５１
Ｂ’、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，５１
Ｂ、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５１
Ｂ’、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ｄ
２Ｘ，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’，５
１Ｂ’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ｄ
２Ｘ，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１０
８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５１
Ａ’，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５１
Ｂ’，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，ｄ
２Ｘ，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Ｓ
Ａ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、ｄ
３Ｘ、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５
４Ａ、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５４
Ａ，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、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、投影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、投影露光装置として走査型露光装置
を使用し、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、本発明の
結像特性の誤差解析方法を使用することができ、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 (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクのパターンの像を投影光学系を介
   して基板上に転写する投影露光装置の結像特性の誤差解
   析方法において、 前記マスクのパターンとして複数種類の異なるパターン
   を基板上に転写し、 該基板上に転写された複数種類の異なるパターンの結像
   情報をそれぞれ検出し、 該検出結果から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. 【請求項２】 前記結像誤差の要因は、前記投影光学系
   による誤差と、露光量誤差と、フォーカス誤差と、前記
   マスクと前記基板との相対位置誤差と、の少なくとも一
   つを含むことを特徴とする請求項１記載の結像特性の誤
   差解析方法。
3. 【請求項３】 前記パターンの結像情報は、前記パター
   ンの位置と前記パターンの形状との少なくとも一方を含
   むことを特徴とする請求項１記載の結像特性の誤差解析
   方法。
4. 【請求項４】 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記載の結像特性の誤差解析方法。
5. 【請求項５】 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記載
   の結像特性の誤差解析方法。
6. 【請求項６】 前記結像情報に基づいて、前記基板の露
   光中における露光量誤差とフォーカス誤差とを評価する
   ことを特徴とする請求項５記載の結像特性の誤差解析方
   法。
7. 【請求項７】 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記載の結像特性の誤差解析方法。
8. 【請求項８】 前記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７記載の結像特性の誤
   差解析方法。
9. 【請求項９】 前記投影露光装置は、前記マスクと前記
   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
   前記基板上に転写する走査型露光装置であることを特徴
   とする請求項１記載の結像特性の誤差解析方法。
10. 【請求項１０】 前記複数種類のパターンは、前記基板
    の同期移動の方向と平行な走査方向に沿って前記基板上
    の複数箇所にそれぞれ転写されるとともに、前記基板の
    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
    上の複数箇所にそれぞれ転写され、 前記走査方向に沿って転写されたパターンの結像情報
    と、前記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を特徴とする請求項９記
    載の結像特性の誤差解析方法。
11. 【請求項１１】 前記走査方向に沿って転写されたパタ
    ーンの結像情報と、前記非走査方向に沿って転写された
    パターンの結像情報とに基づいて、前記結像特性の非走
    査方向に関する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請求項
    １０記載の結像特性の誤差解析方法。
12. 【請求項１２】 前記複数種類のパターンは、前記基板
    の同期移動の方向と直交する非走査方向に沿って前記基
    板上の複数箇所にそれぞれ転写され、 該非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、前記投影光学系による誤差を評価することを
    特徴とする請求項９記載の結像特性の誤差解析方法。
13. 【請求項１３】 前記複数種類のパターンは、前記基板
    の同期移動の方向と平行な走査方向に沿って前記基板上
    の複数箇所にそれぞれ転写され、 該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、前記基板の露光中における前記投影露光装置の
    システム誤差を評価することを特徴とする請求項９記載
    の結像特性の誤差解析方法。
14. 【請求項１４】 前記投影露光装置のシステム誤差は、
    前記基板の露光中の露光量誤差と、前記基板の露光中の
    フォーカス誤差と、前記基板の露光中の前記マスクと前
    記基板との相対位置誤差との少なくとも一つを含むこと
    を特徴とする請求項１３記載の結像特性の誤差解析方
    法。
15. 【請求項１５】 マスクのパターンの像を投影光学系を
    介して基板上に転写する投影露光装置において、 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、 該測定系の測定結果より前記マスクのパターンの像の結
    像特性の誤差を、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。