JPS62136821A

JPS62136821A - 投影露光装置

Info

Publication number: JPS62136821A
Application number: JP60278277A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Suzuki; 一明鈴木
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1987-06-19
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: US4920505A; JPH0712012B2; DE3642418A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は半２４体素子製造用の投影型露光装置に関し、
特に投影光学系の露光光の入射による光学特性の変化に
起因した結＠特性変ｋｈ（投影倍率変動、焦点変動、潅
面湾曲等）を補正制御する方式の露光装置に関する。

（発明のＲｔ）縮小、あるいは等倍の投影型露光製置の重要な性能の１
つに重ね合わせ精度があげられる。

この重ね甘わせ精度に影＃全与える大きな要因に投影光
学系の倍率誤差がある。超ＬＳＩに用いられる回路パタ
ーンは年々集積度が高まり、パターンの細幅等もＱ、細
１ヒの傾向？強め、これ（て伴っで亘ね合わせ精度の向
上に対する要京も強まっている。定っで投影倍率を所定
の値に保つ必要性は極めて高くなってきている。ところ
で投影光学系の倍率は装置製造時Ｖｃ厳密に調整されて
、超ＬＳＩの製造ラインに設置されるが、装置の僅かな
温度変化、クリーンルーム内の大気の僅かな気圧変動及
び温度変化、あるいは露光に伴なう投影光学系への照明
光（露ｆ、元）の入射等により、所定の倍率の近傍で変
動することが知られている。このため。

投影光学系の倍率変化に応じた誤差を自動的に補正して
、露光すべきウェハ等の基板上において一定の倍率を保
つように制御する方法が提案されている。その方法とし
ては、投影光学系とじての投影レンズの物体（レチクル
）側が非テレセントリック系である場合に％レチクルと
投影レンズとの間隔を光軸方向に変化させる方法、投影
レンズ中の特定のレンズエレメントｉ可動させる方法、
又は投影レンズ中の特定の空気室の気体圧カケ調整し、
空気室内の屈折率を変化させる方法等がある。

これらの方法のうち、最後の方法については機械的な可
動部が存在しない点、気体の屈折率変化を用いる点で、
かなシ精密な倍率調整が可能である。この圧力制御によ
る倍率調整については、先に本件出願人が出願し友特開
昭６０−２８６１３号公報に詳細に開示されている。こ
の方式によれば。

ウェハ上へのパターンの投影隊（例えば１５ｍ角）の大
きさを±０．５μｍの範囲内において０．０２μｍ程度
の精度で微調整することが可能である。また倍率変動？
起こす要因と同じ要因により、投影レンズの焦点位置（
結像面位りが光軸方向に変動する。所謂焦点変動も生じ
る。この焦点変動についても圧力制御によって同様に補
正し得るが、その他焦点変動についてはウェノ・全上下
動させる。自動焦点合わせ装置により補正することがで
きる。

ところで倍率変動や一焦点変動を起こす要因のうち、投
影レンズへの照明光の入射、具体的にはレチクルを透過
してきた光の入射は、投影レンズの熱の蓄積として扱う
ことができる。通常の投影レンズでは照明光の波長につ
いては高効率に透過するが、それでも一部はレンズエレ
メント等に吸収され、熱に変換される。

そして投影レンズの熱の蓄積に、ある時定数を持った熱
拡散現象であるため、倍率、焦点位置等の光学特性に与
える影ＩＩｋは過去からの照明光入射の影響の総和であ
る。そこで、何らかの方法、例えばレチクルに照明光を
照射し友り、中断したシするシャッターの開閉動作から
、入射の履歴情報を作ｐ出し、この情報に基づいて圧力
制御することに工って、露光動作中に投影レンズに照明
光が入射することにニジ化じる光学特性の変動を、圧力
制御に工って逐次補正する装置が考えられ、これは本件
出願人が先に出願した特開昭６０−７８４５４号公報に
詳細に開示されている。この制御方法では投影レンズに
入射する照明光のａ＆情報が制御上重要な要素となって
いる。ここで言う履歴情報とは、過去における照明光の
入射状態等に基づいて、現時点における投影レンズの光
学特性の変動状態を一義的に特定し得る情報のことであ
る。

ところが、履歴情報は、過去からの照明光入射の影響の
総和であるため、装置稼動中に何らかの原因（停電等ン
で履歴情報を失りてしまりと、もはや正常な倍率補正制
御ができないといった欠点があった。また同様に履歴情
報に誤差が生じた場合には、正確な制御が望めないとい
った問題もあった。そこで履歴情報の消失、又は誤りが
生じた時点から、入射履歴の影響が無視できる程度の時
間の間、ＩＩ元動作を行なわずに投影レンズを冷やし、
その後％履歴のない状態から補正制御１！光動作）を再
開するといった解決法も考えられる。

しかしながら、この方法は実際のｇ光処理（圧力制御等
の補正制御）に復起するまでに長時間を要することにな
り、生産性の点で好ましいことではなかりた。ある種の
装置に工って実験し友ところ、安全を見込むと９０分以
上の冷却期間（すなわち装置のダウンタイム）が必要な
ことがわかった。

（発明の目的）本発明は上記欠点を解決し、入射履歴に応じた情報が消
失した場合、又はその情報に誤りが生じた場合であって
も、すみやかに高精度な結像特性の補正制御に復元でき
る制御方式を備えた投影露光装置を得ることｔ目的とす
る。

（発明の概要）本発明ば、マスク（レチクルと同義）によって感光基板
（ウェハ等）上にパターン？投影露光する処理の際、投
影光学系への照明光の入射状態に応じて作られる結晦特
性の変動全特定し得る予測情報（履歴情報でも工い）ｒ
消失した時点（あるいはその情報ＶＣ誤りが生じた時点
）で、超ＬＳＩ製造用の本来の露光処理？一時的に中断
し１時間軸上の離散的な複数点で投影光学系の結鷹特性
の変動を実測によって検出する変動検出手段と、その検
出された袂数の変動値に基ついて、予測情報と結１象特
性の変動との一義的な対応関係が壊れた後。

実際の結家特性変動に対応した正しい予測情報を算出す
る演算手段と、時間軸上で演算手段による了演算が長子した後の時点から、算出された正しい予測情
報に基づいて、変動の補正制御（圧力制御、焦点制御等
）？復元尽せる後元手段とｒ設けること？技術的要点と
している。

（実施例す弔１図は本発明の第１の実施例による投影型露光装置の
概略的な栴底を示す図である。

元Ｙ１１．１からの照明光はシャッター２を通り、ミラ
ー３で反射された後１回路パターン、又はマークＲＭ、
、ＲＭ、ｉ有するレチクルＲｉ均一に照明する。そのマ
ークＲＭ、とＲＭ、とはレチクルＲの回路パターン領域
の周辺の一定間隔で離れた２ケ所に形成されている。そ
してマークＲＭ、　、　ＲＭ、のみを別個に照明するた
めの光ＬＢｉ発生する光源（不図示）と、照明視野全限
定するためのｆ、Ｃ４ａ＋４ｂが設けられている。さて
、レチクルＲ上の回路パターンやマークＲＭ、　、　Ｒ
Ｍ、の透過光は投影レンズ５に入射し、所定の結像面上
に回路パターン滓やマーク酸が形成される。ステージ６
は。

この結像面と一致するようにウエノ・Ｗを保持してＸ方
向とＸ方向とに２次元移動する。ステージ６の駆動はモ
ータ７によって行なわれ、ステージ６０位置はレーザ光
波干渉計８によって検出される。

このステージ６上には、例えば特開昭６０−１８７３８
号公報に開示されているようなスリット板９と光電検出
器１０とが設けられている。スリット板９にはマークＲ
Ｍ、の投影ｅＰ１．又はマークＲＭ、の投影＠Ｐ、の夫
々ｒ透過するスリットが形成されており、その透過光は
光電検出器１０に受光される。

さて本実施例では、投影レンズ５の照明光（具体的には
レチクルＲｉ透過した光）の入射による光学特性（倍率
）の変動を補正するために、圧力調整器２０を設ける。

圧力調整器２０は、投影レンズ５内の一部で空気室５ａ
の気体圧力を調整するものであり、特開昭６０−７８４
５４号公報に開示されているのと同様に、シャッター２
の開閉を制御するシャッター制御回路２１から、シャッ
ター２の開状態と閉状態との単位時間（サンプリング時
間）内における比（デエーテイ）を表わす信号Ｓ＋　（
入射状態？表わす信号）と入力して、納置特性の変動の
現時点における予測情報を作り出し、これに基ついて空
気室５ｍ（７１圧力全調整する。

この圧力調整器２０には、投影レンズ５０倍率変動特性
上の時定数、投影レンズ５を透過した照明光の全体的な
光量、及び圧力調整量に対する倍率変ｆヒ量（係数〕等
のデータが予め記憶されている。これらデータと時々刻
々変ｒヒし得る予測情報とに基ついて、圧力調整器２０
は、現時点における投影レンズ５０倍率変動量に′ｘ出
し、その変動量が補正されるような圧力値を算出して、
空気室５ｍの圧力を制御する。その具体的な制御方法は
前記の特開昭６０−７８４５４号公報に詳細に開示され
ている。

本実施例では、新たにマイクロコンピュータ。

又ハミニコンピュータを含む補正制御系３０に設ける。

この補正制御系３０のうち％露光処理部３００は、ステ
ップ・アンド・リピート方式の露光制御を行なう部分で
あり、従来のものと同じであるため、本来補正制御系３
０に含めておくべきものではないが、後述の説明？簡単
にするため第１図の工うに含めて考えるものとする。シ
ーケンスコントローラ３０１は実際の回路パターンの露
光？行なうか否かの情報５ｔａｋ露光処理部３００に出
力するとともに、圧力制御を実行し続けるか否かの情報
島すを圧力調整器２０に出力する。データ取り込み部３
０２は、タイマ部３０３によって定めらｎた所定の時間
間隔毎に、光電検出器１０からの光電信号Ｓ、と干渉計
８からの位置情報Ｓ４と倉入力して、マーク＠ｐ＋　、
Ｐｘの位置関係（間隔）？検出して１倍率の変動値に対
応した実測データ？順次記憶していくものである。マー
ク＠Ｐ１゜Ｐ、の位置検出の際はステージ６？Ｉ：移動
させる必要があるので、データ取り込み部３０２は切替
え部３０４を介してモータ７に駆動情報Ｓｓ　’ｔ”送
出する。この切替え部３０４は、ウエノ・Ｗへの回路パ
ターンの露光時には露光処理部３００からの駆動ｆｆ１
ａ８４にモータ７に送出して、ステップ・アント−リピ
ート露光するように切シ替えられる。またデータ取り込
み部３０２は、常時タイマ部３０３によって決まる時間
間隔で起動するのではなく、予測情報を消失したとき、
又は予測情報に誤ま９が生じたか否かをチェックすると
きのみ起動すればよいので、その起動のタイミングをシ
ーケンスコントローラ３０１からの情報Ｓａｃに基づい
て決定するＯさて、予測情報の復元又は修正を行なうための演算５３
０５は、取９込まれた倍率変動のデータに基づいて１例
えばカーブフィッティング等の手法にエリ、失なわれた
予測情報の復元や、正しい予測情報への修正のための演
算を行なう。復元部３０６は復元、又は修正された予測
情報（補正された正しい予測情報）を圧力調整器２０に
送出するとともに、所定の時点で、正しい予測情報に基
づく圧力制御の再開、又は正確な圧力制御への移行を指
令するものである。

またオフセット設定部３０７は、装置のオペレータが倍
率に一定のオフセット値をのせる場合の入力部分でアリ
、ここにオフセット値が入力されると、それは圧力調整
器２０に送出されて、圧力制御上一定の圧力オフセット
が常時加わるように制御される。

以上のように構成された制御系３０の内部は。

本発明の機能を実現するための手段としてブロック（ヒ
して示しであるが、実際ｖｃハコンピュータを用いたソ
フトウェア処理で実行される。

以上、本実施例の概略的な構成ケ説明したが、以後のｖ
；Ｌ明を簡単にするため、まず予測情報を失なった場合
の動作について説明し、その後、予測情報を修正する場
合の動作について説明する。

初めに圧力調整器２０の動作について第２図のフローチ
ャート図、及び第３囚のタイムチャート図に基づいて簡
単に説明する。このフローチャート図に示したような制
御方法の概略は、先にあげた特開昭６０−７８４５４号
公報に開示されている。初期条件として、レチクルＲｉ
透過して投影レンズ５に入射する全光量値は予め値ＱＤ
として計測されて記憶されているものとする。

まずステップ１００においてシャッター制御回路２１か
らの情報Ｓ、があったか否か？判断し、入力があったと
きはステップ１０１においてデユーティ比ＤＴｉ算出す
る。このデユーティ比とは第３図に示す工うに１時間軸
勿一定の等間隔（例えば１０秒〕で分割するような時刻
ｊｌ　＋　＊１・・・ｔａｘ・・・ケ定めたとき、その
時間間隔のうちで、シャッター２が開いていたトータル
の時間Ｔｕと、シャッター２が閉じていたトータルの時
間Ｔｄとの比である。その時間間隔ケ単位時間Ｔ。と呼
ぶと、Ｔｏ　＝　Ｔｕ　十Ｔｄであり、デユーティ比Ｄ
ＴはＤＴ　＝Ｔｕ／Ｔｏ　＝　Ｔｕ／　（Ｔｕ　＋　Ｔ
ｄ　）で算出される。

この式からも明らかなＬうに単位時間Ｔｏの間、シャッ
ター２と開き続けておけばｓ　Ｔｕ　＝Ｔｏ　ｒＴｄ＝
０であるからデユーティ比ＤＴは１　（１００％）であ
る。尚、第３図において横軸は時間ｔｔ表わし、上段の
縦軸は変動量ΔＭ、下段の縦軸はデユーティ比ＤＴ（た
だし０≦ＤＴ≦１）を表わす。そして時刻Ｔｓｌで１枚
目のウェノ・に対するステップ・アンド・リピート方式
の露光が開始され、時刻Ｔｅｌで１枚目のウェハの露光
が終了し、さらに時刻Ｔｓｌで２枚目のウエノ・への露
光が開始されるものとする。また変動量ΔＭＯは予め設
定されたオフセットであり、照明光の投影レンズ５へノ
入射にニジ生じる倍率（又は焦点〕の変動量はΔ鴇を基
準とした量として扱う。この第３図における変動量ΔＭ
は入射状態に基づいて推定された単位時間毎の予測特性
であシ、投影しンズ５０元学特性の実際の変動量ではな
い。圧力制御による補正を行なわないときの実際の変動
量は２点鎖線で示す実特性Ｅｖとして表わす・さてフローチャート図の説明に戻り、デユーティ比ＤＴ
が求まった時点でステップ１０２に工り、単位時間内に
おいて入射した照明光の積算的なエネルギー量に対応し
た変動量ＪＭ、２１出する。このとき全光量値ＱＤと、
予め実験等によって求めておいて比例定数Ｓとを用いて
、（１）式の工うな演算を行なう。

ΔＭ、＝Ｓ−ＱＤ−ＤＴ　　　・・・・・・・・・　（
１）例えば第３図において、１枚目のつｚ’・への露光
開始時刻ＴＳ、は時刻ｔ、と１．の間に存在するので、
時刻ｔ、からｔ、までの間の単位時間内におけるディー
ティ比ＤＴは時刻ｔ、においてＤＴａとして検出され、
時刻ｔ、における予測情報（以下予測値と呼ぶンとして
、変動量Δ鴇、１が（１）式に基づいて算出される。

次に第２図のステップ１０３のように、前回の単位時間
の終了時１例えば時刻ｔ、　Ｋおける変ｉ仲単位時間経
過後の減衰値ΔＭｚ　ｋメモリから読み出す。第３図の
工うに時刻１．における予測値が零の場合に、そのΔＭ
、の値として苓がメモリに記憶きれている。次にステッ
プ１０４において、トータルの変ｒＸｊＪ址ΔＭｅ　ｆ
　（２）式のように昇比する。

ΔＭｅ　＝ΔＭ、＋ΔＭ、・・・・・・・・・・・・　
（２）例えば第３図の時刻り、においては、Δ為二〇で
あるからΔＭｃ＝Δぬである。次にステップ１０５のよ
うに、単位時間経過後におけるΔＭｅの減衰値ｔΔＭ、
として算出し、その値？メモリに記憶する。この演ｘｉ
、（３）式のように予め実験等に工っで求めておいた減
衰特性ｆｍを用いて％（４）式のように行なわれる。

ｔ　／Ｔ　ｎｆ（ｔｌ＝ΣＡｎ−ｅ　　　・・・・・・・・・・・・
　（３）ΔＭ、＝ΔＭｅ−ｆ（ｔ）”−−−・（４１例
えは第３図に９・いて１時刻ｔ４で変動量ΔＭｃがΔＭ
、、、であるとすると、次の時刻ｔ３においては。

（４）式から２Ｍ１．．はΔＭ２−１’Ｅで減衰してい
ることになる。

次にステップ１０６において１時刻ｔ、で求まったΔＭ
ｅに基づいて、投影レンズ５への照明光の入射にエリ生
じた変動分のみを、圧力側ａに二って補正する。そして
再びステップ１００から同様の動作（！−繰り返し実行
する。

例えば時刻ｔ、とｔ、の間、時刻ｔ、とｔ４の間。

時刻ｔ４とｔ５の間、及びｔσとｔ６の間の各単位時間
内では、ウニ／・上での複数のショット露光が規則的な
時間間隔で実行されている九め、その各単位時間におけ
るデー−ティ比ＤＴの夫々は、はぼ一定の値ＤＴｂであ
る。このため１時刻ｔ３　において決定された変動量Δ
ＭｅはΔＭ７．１＋ΔＭ＋、ｔ　（ただしΔＭ＋、、　
＝Ｓ−ＱＤ−ＤＴｂ　）、時刻ｔ４において決定された
変動量ΔＭｅはΔＭ３．．＋ΔＭ１．３（ただし。

３Ｍ２．．＝（ΔＭ２．１＋ΔＭ＋、ｔ　）　°ｆ（ｔ
ＬΔＭｌ　、ｓ中ΔＭ４．、ハ・・・・・・・・・の工
うに順次変Ｔｘｈ量（予測値〕ΔＭ、ｃは更新されてい
く・こうして時刻ｔｌ　＋　ｔ２　ｒｔ３．・・・・・
・・・・の各々におけるΔＭｅの値？エンベロープとす
る曲線？定めると、これが実特性ＥＶとほぼ一致するこ
とになる。さらに時刻ｔ７において検出されたディーテ
ィ比ＤＴは１時刻Ｔｅｌが時刻ｔｇとｔ、の間に存在す
るため、ＤＴｂよりも小さいＤＴｃになる。そして時刻
１．　、１．におけるデユーティ比ＤＴは、その期間露
光が行なわれなかったため零である。従って時刻ｔ８と
ｔ、においては新たな入射がなく１時刻ｔｅｖｃおける
変＠量ΔＭｃは、時刻ｔ７β・ける変動量ΔＭｅの単調
な減衰値として決ぼる。さらに２枚目のウニ・・の露光
処理のときも同様に１時刻ｔ、ｏｖｃ　寂けるディーテ
ィ比ＤＴｄに基つく新たな変動！（Δぬ＝Ｓ−ＱＤ−Ｄ
Ｔｄ　）　ｋ加えて引き続き実行される。

尚、比例定数Ｓはウニ・・等の反射率が一定であれば一
定の値であり、また値ＱＤもレチクルＲの交換及びシャ
ッター２を開い友ときの照明光の強度変ｆヒがない場合
は一定の値である。

以上までの動作が正常時における圧力調整−５２０の動
作であり、ΔＭ、又はΔＭｃが結１家特性の変動と一義
的に対応するような予測情報（予測値９である。

次にそのような予測値？失った場合、具体的には停電の
復旧時、又は装置（圧力制御系等）の誤動作による暴走
に対して装置ｆＴｈ一時的にリセットしｔ後の復旧時等
におｈて、圧力制御？すみやかに復起させる動作を説明
する。ここで説明を簡単にするため、投影レンズ５の置
かれている環境の大気圧および大気温度は一定であると
仮定する。

このとき変動の補正制御？実行している場合の投影レン
ズ５の実際の変動値ΔＹ（ｔ）は、以下の（５）式の工
うに表現される。

十ΔＹｏｆ（ｔｌ＋ΔＹｃｎｔ（ｔ）−−−（５）ここ
で、Ｃｅハ照明光の入射による特性変ｆヒの係数（定数
Ｓに相当する）、Ｅ（τ）は時刻ｔ＝τにおける入射量
、α（ｔ−τ）は時刻ｔでの原τ）の残量とＥ（ｒ）と
の比、ΔＹｏｆ（ｔ）ｔ！オフセット値、そしてΔＹｃ
ｎｔ（ｔ）は変動の補正制御値である。

ま友関数α（ｔｌは、総数ｉＫとして互いに異なる時定
数をＴ、、Ｔ、、・・・・・・Ｔｋとすると、（６）式
のように表現される。

ａ（ｔｌ　＝　Ｘ　Ａｎ−ｅ−””−・−・・（６）こ
の（６）式は先の（３）式で定めた減衰特性にほかなら
ない。

さて、正常な状態においては、補正制御値ΔＹｃｕｔ　
（ｔ）は以下の（７）式のように決定されている。

そこでこの（７）式ヲ（５）式に代入すれば、β）式に
おけるΔＹ（ｔ）は零になシ、正常時においては倍率変
化や焦点変化は零からずれることなく制御されることに
なる。

さて時刻ｔ０において予測値とオフセット情報とを失つ
友とする。そして時刻ｔ０以降の時刻ｔ′においては新
たな予測値が作られているものとする。すなわち時刻ｔ
０の後で時刻ｔ′の前の時刻Ｔｉにおいて停電が復旧し
、装置の制御状態が初期状態になシ１時刻Ｔｉからデユ
ーティ比ＤＴに基づく新たな予測値が零から作シ始めら
れるものとする。

そして時刻ＴＩからそのまま露光処理も再開されたもの
とすると、変動特性は第４図に示すように変化する。第
４図において横軸は時間を表わし。

縦軸は変動量ΔＭを表わし、１時刻Ｔｉまでにエラー発
生時（ｔｏ）の圧力が保持書れ、しかも時刻ｔｏでオフ
セット値も消失してしまう場合を表わす。時刻’ｆ’ｅ
　１において１枚目のウェハの露光処理が終了し、＃刻
Ｔａｇにおいて２枚目のウェハの露光処理が開始され、
その直後の時刻ｔｏで停電が発生したものとするームこのとき時刻ｔｏまでは、デユーティ比ＤＴｔ使っ演算
に工って求めた正しい予測値ΔＭｅに基づいて、照明光
の入射による投影レンズ５０倍率変動（又は焦点変動）
の実特性（圧力制御をしない裸の特性）ＥＶｏはほぼ正
確に補正され、つｚ／・上での投影縁の絶対的な倍率（
大きさンがオフセット値ΔＭｏに保たれる工うに制御さ
れる、ところが時刻ｔｏ以降においては投影レンズ５の
倍率変動の実特性ＥＶ。

は（３）式、又は（６）式で表わされる関数に従りて単
調に減衰していく。そして時刻Ｔ１において装置が榎旧
り、た時点で′％実特性ＥＶ、に基づい友変動量はまだ
残存しているものとする。時刻Ｔｉから再び露光処理が
開始されると１時刻ｔ′において新たに作られた予測値
は時刻Ｔｌｉ苓としてΔＭｅ’になる。

ところが投影レンズ５の実特性ＥＶ、は、時刻Ｔｉの残
存分から上昇にはじめ、実特性ＥＶ、のＬうに変化する
。ただし時刻Ｔｉでは保持されてい交圧力が標準大気圧
７６０　ｔｒｍＨｆにリセットされる。このため時刻ｔ
′における予測値はΔＭｄであるが、実特性ＥＶ、の値
は実特性ＥＶ、の残存分ΔＥＶ’だけΔＭｅ’よシも大
きい値になシ、一義的な対応関係が壊れていることがわ
かる。もちろんこの時点でオフセット値も零になってい
るとすれば、ウェハ上での倍率誤差としてはΔＥＶ’十
ΔＭｏになってしまう。ΔＥＶ’は時間とともに零〇で
減衰するので、いずれΔＭｅ’は実特性ＥＶ、に一致す
る。ここで時刻Ｔｉ（又はｔｏ）以降の時刻ｔにおける
不完全な補正制御値（ΔＭｅ’）をΔＹｃｎｔ’　（ｔ
ｌとすると、これは（８）式の工うに表わされる。

そこで（８）式のΔＹｃｎｔ’　（ｔ）　１（５）式の
ΔＹｃｎｔ（ｔｌＫ代入し、さらに（６）式を代入して
ｇ理すると、以下の（９）式が得られる。

−（ｔ−ｒ・）／Ｔ　ｎＪＹ（ｔ’ｐ＝ΣＢｎ−ｅ　　　　　　＋ΔＹｏｆ（ｔ
ｌ　−−（９］ただしＢｎは（１０）式で表現される。

すなわち時刻ｔｏにおいて、それ以前の照明光入射によ
る予測値？失なった場合、その後の補正制御（時刻Ｔｉ
からの圧力制御〕によって得られる投影レンズ５０倍率
変動（ウェハ上で必要とされる倍率からの誤差）は（９
）式の特性に従うことになり、これは第４図中の実特性
ΔＥＶ’とΔＹｏｆ（ｔ）との和である。そこで上記（
９）式において、未知のパラメータＢｎ　（ｎ＝１　、
２・・・ｋ　）とΔＹｏｆ（ｔ）ｋ決定してやれば再び
高精度な圧力制御に復帰することができる。

未知のパラメータを決定する場合の有用な手法は最小二
乗法である。そこで最小二乗法？用いて（９）式中の未
知パラメータ勿決定する方法について述へる。まず、決
定すべきパラメータ数は（ｋ＋１）個あるため％第４図
上の時刻Ｔｉ以降の異なる複数時点ｔｍＡ）で、（９）
式で表現される実特性ＥＶ。

上の各変動量ΔＹ（ｔｊ　）を実際に計測して求める。

ここでｍは　ｍ≧１（＋１　　であり、キニ１，２・・
・・・・ｍとすると、時間軸上の離散的な袂数点（ｍ点
）ＶＣおける各変動量ｈ　　ＪＹ（ｔｔ　）　、ＪＹ（
ｔｔ　）・・・・・・ＪＹ（ｔｍ）として計測される。

ここで、ｒｌ＝１．２−にとして、関数Ｇ＋　（ｎ）　
ｆ（工１）式のように定め、ａ、ｂの各々に１．２・・
・ｋとして関数Ｇ＠　（ａ　、　ｂ　）を（１２）式の
ように定める。

Ｇ＋　（ｎ）＝　Ｊ　ｅ−（ｔｔ−ｔｏ）４・　・・・
・・・・・・　（１１）ｊ工１Ｇｌ（ａ、Ｊ＝Σ、（Ｂ−ｔ・）／ＴＡ　　−（ｔｔ−
ｔ・）／Ｔｂ　、、、　（１２）ｊ＝１この関数Ｇ１　（ｎ）　＊　Ｇｌ　（ａ　＋　ｂ）を甲
いると、パラメータＢｎ　（ｎ＝１　、２−ｋ　）とΔ
Ｙｏｆ　（ｔ）　（一定値ΔＹｏ　ｆとする）とは次の
（１３）式に工って算出されるＯ通常、減設特性を精度よく近似するための時定数は４つ
程度あれば十分であ、Ｑ、に＝４とすると（１３）式は
５×５０行タリ式であり、それ程大きな演其量を必要と
せす、未知のパラメータＢｎ　。

ΔＹｏｆ　（ｔ）ｋ求めることができる。

尚％　（１３）式は計測したコ個のデータΔＹ　（ｔＤ
の夫々が同じ誤差を持つ場合の式であるが、各データが
異なる誤差σ（ｔｊ）　ｋ持つ場合は、以下のように関
数金定め、（１７）式によって各パラメータを求める、（ただし、ｎ　ｒ　ａ　＋　ｂは１　、２　・・−・・
ｋ　）さて、以上のようにして決定したパラメータＢ、
　、　Ｂ、・・・Ｂｋ及びΔＹｏｆ　’ｉ甲いて高ｎ１
度な圧力制御に復帰するための最も簡単な方法は、先の
（６）式を（８）式に代入し之（１８）式を作シ。

この（１８）式において、所定の復帰時刻Ｔｒで（ただ
しｎ＝１．２・・・ｋ）の置きかえを行ない、（１８）式のΔＹｃｕｔ’　（ｔ
）の値？本来の正確な予測値に直し、同時に（１３）式
、又ｔ！　（１７）式で求めたオフセット値ΔＹｏｆ　
ｐΔＹｃｎｔ’（ｔ）から減じてやれば、時刻Ｔｒの復
帰時からは元の通シの正確な圧力制御が再開されること
になる。

上記（１８）式は時刻ｔｏ（又はＴｉ）以降に作られた
断交な予測値であシ、もちろん（１８）式のままでは第
４図に示す工うに、ΔＹ’ｃｎｔ（ｔ）の値はΔＭｅ’
に相当したままである。

従って（１９）式’ｋ　（１８）式に代入して求めたΔ
Ｙ’　ａｎｔ　（Ｔｒ）を１時刻Ｔｒにおける正しい予
測値とすれば、それ以降は元通りの制御ヶ続行すること
ができる。もちろんオフセット値ΔＹｏｆも再現されて
いるので、予め設定されるべきウェハ上での課の大きさ
も装置のダウン前の状態に復元される。

以上までの説明は倍率のオフセット値ΔＹｏｆも失った
場合であったが、オフセット値はその設定時にフロッピ
ーディスク等にバックアンプされているものとすると、
上記（１３）式、又は（１７）式にニジ求める未知のパ
ラメータはＩｌｎ　（ただしｎ＝１゜２、・・・ｋ）だ
けでよく、ｋ個の倍率変動データΔＹ（ｔｊ）　、　（
ｊ＝１　、２　、・・・ｋ）を計測によって求めるのみ
の作莱で済む。

ここで倍率変動データΔＹ　（ｔＤの求め方について、
第５図のフローチャート図に基づいて説明する。第５図
は第１図に示したデータ取り込み部３０２の動作全説明
するものである。停電等の復旧後、又は制御エラー発生
時のリセット後において制御系３０の動作が復帰したと
き、シーケンスコントローラ３０１は信号Ｓ、ｃｉ出力
する。これに応’Ｅ　Ｌ、て＠５図のステップ１１０が
実行され、変数ｊ（ｒｌにセットする。このとき切替え
部３０４は第１図のようにセットさ７″Ｌ％さらにシャ
ッター２は閉じたままにして、照明光ＬＢのみがマーク
ＲＭ、。

ＲＭ、　ｋ照射する。次にステップ１１１で、ステージ
６の移動（スキャン）が行なわれる。この走査はスリッ
ト板９のスリットがマークＷＰｔ　、Ｐｓの夫々を横切
るように行なわれる。同時に信号Ｓ３と位置情報Ｓ４と
がデータ取り込〃部３０２に入力し、マ？　＠Ｐｔ　０
位（！ｌ　Ｐ　Ｐｓ　トマｌ　＠　ｈ　）位置ＰＰ。

とが高速演算処理によって求められる。

この位置ＰＰ、とＰＰ、の求め方は、−例として第６図
のように行なわれる。第６図において横軸はステージ走
査の位置を表わし、第６図（ａｌは信号Ｓ、の波形、第
６図（ｂ）は信号Ｓ、’ｉ２値ｒヒした波形。

第６図（ｃ）は干渉計８によって検出される各波形上の
点の位置を表わす。基本的には２値ｆヒした波形の一対
の立上シ位置と立下り位置との中点を各々ＰＰ、　、　
ＰＰ、とするものである。尚、この位置ｐｐ、　。

ＰＰ、の求め方はこれに限られるものではない。またス
テップ１１１が実行きれたときの時刻はデータ取り込み
部３０２内に記憶される。

次にステップ１１２において、実辿」した位ＲＰＰＩ　
。

ＰＰ、に基づいて、変動データΔＹ（ｔｊ）ｋ演算する
。マークＫＰＩ−Ｐ！はショント中心に対し２て点対称
に位置するので、マーク滓ＰＩとＰ、の設計上の間隔茫
りとすると、ΔＹ（ｔｊ）は（２０）式によって算出さ
れる。

ΔＹ（ｔｊ）−’二」負と且・・・・・・・・・　（２
０）この演算値は干渉計８の計測分解能のＸ／２に対応
した（例えば０．０１μｍ）精度で求めることができる
Ｏ次のステップ１１３において、変数ｊが（ｋ＋１ハ又ｉ
ｋになったか否かを判断し、それが真であればデータ取
り込みのシーケンス？終了する。

ステップ１１３が偽と判断されるとステップ］１４で変
数ｊｋ１つだけインクリメントし、次のステップ１１５
に進む。ステップ１１５では、タイマ部３０３から所定
時間が経過するたびに送られてくるフラグを判断し、そ
のフラグが立つまでは動作を中断している。そし、て所
定時間経過後は再ひステップ１１１から繰り返し同様の
動作が実行される。尚、タイマ部３０３に二って設定さ
れた所定時間とは、常に一定値（例えば１０秒）とじて
も工いが、変動の実特性が露光を行なわない限り減衰特
性になることから、それにあわせて時間間隔？長くする
ようにしても工い。

例えば、ｊ＝１のときの測定時刻とコー２のときの測定
時刻との間隔金５秒としたら、ｊ＝２のときとｊ＝３の
ときとでは１０秒の間隔に設定する。そして順次、２０
秒、４０秒、８０秒・・・と間隔を広げていくと、測定
ｆｌｔ度等の点でも好都合である。またこの時間間隔は
厳密なものである必要はない。

さて、上記のようにして得られたデータΔＹ（ｔｊ）は
グラフ上に表わすと第７図のようになる。第７図におい
て横軸は時間を表わし、第７図（ａ）の縦軸は予測値と
しての制御圧力値Ｐを表わし、第７図（ｂｌの縦軸はウ
ェハ面上での倍率変動値１Ｙ（ｔＤ　ｋ表わす。第７図
に示した各特性において、制御すべき圧力値Ｐを苓（標
準大気圧７６０＋ｍＨｆに制御）にした場合でも、ウェ
ー・上では倍率誤差苓から＋ΔＹｏｆの倍率オフセット
がもともと存在していたものとする。そしてウェ／〜上
でのΔＹｏｆの倍率オフセットを零にするために、圧力
オフセットとして十Ｐｏｆが上のせされているものとす
る。すなわち投影レンズ単体で’Ｄ　十Ｐｏｆに相当す
るーΔＹｏｆ分のオフセントｋかけて使用することにな
る。ま九第７図（ａ）に示すように停電が発生しｆｃ時
刻ｔ。

までは正しい予測値に基づいて正常に圧力制御されるが
１時刻ｔｇからは圧力調整器２０が空気間隔５ａに通じ
るｔ磁弁等を閉状態にするような構成（ノーマルクロー
ズタイプ）になっている場合？示す。

さて１時刻ｔｏｔではウニ’・上の倍率変動値は苓に制
御されている。時刻ｔｏで圧力値がＰ、であったとする
と、停電の復旧後のシステム立上げ時Ｔｉまでは、その
圧力値Ｐ、は保持されている。この時刻ｔ□からＴｉｔ
での間は投影レンズに露光光が通らないから、　ＦＩＸ
　７　（ｉ９（ｂｌ　ｉＣ示すように投影レンズ単体の
倍率誤差は熱拡散現象による減衰特性ＥＶ、に従って低
下する。このため、ウェハ上の倍率変動値は零からマイ
ナス方向に低下する。時刻Ｔｉにおいてシステムが立ち
上がると、圧力調整器２０は空気間隔５ａ金解放するリ
セット動作を実行した後、標準大気圧（７６０ｍＨ９）
に制御する。このため、第７図（ＩＬ）に示す工うに、
時刻Ｔｉで圧力値ＰＩは＄まで低下する。第７図（ａ）
では時刻ｆｆＪで急激に零まで低下させているが、実際
にはある一定時間？かけて低下させる。これは投影レン
ズ内のレンズエレメントに急激な応力変化？与えないた
めである。さて１時間Ｔｉにおいて、圧力がＰ、から零
になると、第７図（ｂ）に示す工うにウェハ上での倍率
変動値は＋ΔＹ（ＴＩ）まで上昇する。

その時点からの変動値には倍率オフセット分ｊＹｏｆが
定常的に言まれている。ま之、時刻Ｔｉからは、圧力制
御のためにシャッター２の開閉のデユーティ比ＤＴＶｃ
基ついてｌｆｒたな予測値が作られる。本実施例では倍
率変動の実測値を測定する間、シャッター２が開くこと
はないのでＤＴ＝００データが単位時間（例えば１０秒
）毎に連続して得られる。

システムが立ち上がった時刻Ｔｉから装置自身は計時を
開始し、例えば時刻ｔ１　＋　ｔｌ　＊　ｔｚ　＋　ｔ
４の４点で各々データΔｙ（ｔｔ）、Δｙ（ｔｔ）、Δ
Ｙ（ｔｓ）。

ΔＹ（ｔ４）ｋ取り込み記憶する。この間、圧力調整５
２０ＵＤＴ＝０のデータに基づいて圧力制御倉荷なう訳
であるが、ＤＴ＝００状悪が続く限り、実際の圧力値Ｐ
は零（７６０ｗｍＨｌ　）のままでおる。

データΔＹ（ｔｓ）、・・・ΔＹ（ｔｓ）によって決ま
る特性は、投影レンズ単体の減衰特性Ｅｖ、とオフセッ
ト値ΔＹｏｆとの代数和として測定される。そして最後
のデータΔＹＣｔ４）ｔ−取り込んだ後、第１図に示し
た演算部３０５は先の（１３）式、又は（１７）式の演
′Ｊ！ｔを行ない、予め定めておいた復帰時刻Ｔｒにお
いて、　　（１９）式のような置きかえを行なう。

先に説明した各種演算にニジ、時刻Ｔｒにおけるオフセ
ット値ΔＹｏｆと特性ＥＶ、の時刻ｔｏ以降の残存分に
よる変動値ΔＥＶ’とが再生される。時刻Ｔｒにおいて
（１９）式のような置きかえが行なわれると、復元部３
０６は倍率オフセット値ΔＹｏｆに相当する圧力オフセ
ット値Ｐｏｆと、ΔＥｖ′に相当する圧力値との和の圧
力Ｐ、を圧力調整器２０に指示する。従ってウェハ上で
の倍率変動値は再び零に補正される。圧力調整器２０は
ΔＥＶ’に相当する圧力値が得られるような予測値茫時
刻ＴｒＶＣおける正確な予測値として保持する。

さて、その後時３１ＪＴｅから露光処理が開始きれたも
のとすると、デユーティ比ＤＴは零ではなくなるから１
時刻Ｔｏからは再び圧力値ＰがＰ、から上昇して、ウェ
ハ上での倍率誤差又は焦点変動）が常に零になるように
補正される、尚、第７図（ａ）において時刻Ｔａでオフ
セット値Ｐｏｆから上昇する特性ＥＰは、時刻１ｏ以降
の入射による倍率変動値の残存分が時刻Ｔｅにおいて零
のときの圧力制御特性である。また、上記説明において
時刻Ｔｒの設定はどの時点でも工い訳であるが、時刻１
．の後（１９）式のような置きかえが可能となるまでの
各種演算時間（例えば数秒）を予め見積り、その演算時
間の後のなるべく早い時点にすることが、ダウンタイム
短縮のためには望ましい。さらに、第し友ｔｏはＴｉに
なる。

ところで時刻ＴｒとＴｅの時間関係は逆になってもかま
わないが、その場合時刻ＴｏからＴｒまでの清ρ 間は不正確な圧力制置になる。

以上１本実施例では予測情報（予測値）を全く失ってし
まつ友場合でも倍率変動データΔＹ（ｔｊ）の計測時間
程度だけ待つだけで再び元通シの正確な圧力制御に復帰
できる。ま友ΔＹ（ｔｊ）＆−計演１］している間、第
７図（＆）に示すように圧力値Ｐｉ苓（７６〇四Ｈｔ）
にするようにしたが、時刻Ｔｒまである一定値、例えば
Ｐｌに保持し次ままでもよい。

ただし、時刻ＴＩからの新たな予測値は作り出しておく
ことが必要である。

次に予測値に誤りが発生した場合について説明するが、
基本的には消失した場合と何ら変わることはない。誤り
が発生したか否かは実際にはＩＪアルタイムに検出する
ことは難しく、誤りｉ＝発生したままでウエノ・を露光
し、そのウエノ・σ）レジストパターンを検査した時点
で発覚するのめ二通常である。この場合でも、ウエノ・
へσ）回路・（ターンσ）露光を中止し、第７図に示し
たように倍率変動データｊＹ（ｔｊ）　ｋ実測し、正Ｌ
７い予測値ＶＣ，置き換えればよい。演算式上でいえば
、　　（１０）式の右辺中ＤＥ（τ）を、正しい予測値
と実際の制御に用いていた誤った予測値との差とすれば
−（１３）　、　Ｃ１７）　。

（１９）式はそのまま成立する。ただし２、ｉ）ｔ。

（すなわち時刻Ｔ１以降）に２いては、それ以降の入射
状態（シャッターのデユーティ比〕のみに基づく正しい
予測値が得られているものとする。

第８図は本発明の第２の実施例によるｊ８光装置を示し
、先の第】実施例と異なる点は変動検出手段として自己
照明型のＴＴＬアライメント系を用いることである。

ＴＴＬアライメント系は、レチクルＲのマークＲＭＩ　
、　ＲＭＩの夫々の上方に配置されたミラー５０ａ　、
５０ｂと、対物光学系５１　ａ　＊　５３　ｂと、テレ
ビカメラ及び照明系を含む光電検出部５２ａ、５２ｂと
で構成され、ステージ６に設けられｆｃ基準マークＦＭ
とマークＲＭ、　（’又はＲＭ、）との重ね合わせの様
子を検出するものである。倍率変動の計測手順としてｈ
ｔずアライメント系（５０ａ　、５１ａ　。

５２ａ）ｖｃＬって基準？　−りＦＭ　？！ニア　　１
　ＲＭ＋　トカ！して（又は所定の位置関係で）検出さ
れるようにステージ６を位置決めした後、その位置ＰＰ
、ｉ干渉計８から読み込み記憶する。その後、アライメ
ント系（５０ｂ　、５１ｂ　、５２ｂ　）に工って基準
マークＦＭとマークＲＭ、とが一致して検出されるよう
にステージ６を位置決めした後、その位置ＰＰ、ｉ検出
する。あとの演算処理は先の例と同じである。

次に本発明の第３の実施例を第９図を参照して説明する
。本実施例が先の第１．第２実施例とは異なる点は、倍
率変動のデータΔＹ（ｔｊ）を測定する間、シャッター
２が開き露光光が投影レンズ５に入射することにある。

例えば停電の復旧後、システムが立ち上がった時点で、
本来のレチクルの代りに第９図に示す工うなテストレチ
クルＲＴ　ｉ装着する。テストレチクルＲＴには予め定
められた複数の位置にテストマークＴＭが形成きれてい
る。従って倍率変動の実測値ｒ計測する際は、このテス
トレチクルＲＴの像ヲ投影したまま％第１図に示したス
リット板９．光電センサー１ｏ？用いて、テストマーク
ＴＭの投影位置？検出すればよい。

この場合、１つのデータΔＹ（ｔｊ）　ｋ得るのに最低
２ケ所のテストマークＴＭの［１検出すればよい訳であ
るが、測定精度を高めるために、さらに多数のテストマ
ークＴＭについて検出してもよい。

ただし時間的には極〈短い間に検出し終る必要がある。

この場合の予測値（圧力制御値）と実際の変動特性との
関係は各々第１０図（ａｌ　、　（ｂｌのグラフのよう
に表わされる。第１０図において横軸は時間を表わし、
第１０図（ａ）の縦軸は予測値とし、ての圧力値ｐ１表
わし、第１０図（ｂ）の縦軸はウェハ上での倍率変動値
ΔＹ（ｔｊ）を表わす・時刻ｔｏ　、　Ｔｉ。

ｊＩ＋　ｔ、　ｌ　ｔ、　ｌ　ｔ、　ｌ　Ｔｒの各意味
は先の第７図と同じである。ただし１本実施例における
圧力調整器２０は、停電が発生した時点で投影レンズ５
内の圧力を標準大気圧までリークさせてしまうような構
成となっている。畑らに説明を簡単にするため倍率オフ
セット、圧力オフセットｈともに零であるものとする。

時刻ｔｏで圧力Ｐ、に制御されてい友ものが零（７６０
■Ｈ１）まで低下したものとすると、その時点でウェノ
・上での倍率変動値ΔＹ（ｔＤは零からΔＹ（ｔｏ）ま
で上昇する。そして時刻Ｔｉでシステムが立ち上がった
後、第９図に示し之テストレチクルＲＴをローディング
する。もちろん時刻Ｔｉからはデユーティ比ＤＴに基づ
く断交な予測値が作られている。テストレチクルＲＴの
ローディング後の時刻Ｔｅａにおいてシャッター２を開
く。このため時刻Ｔｅａ以降にサンプリングされるデユ
ーティ比ＤＴは１　（１００％）ＶＣなる。さて、第１
０図（ｂ）ＶＣ示し友時刻Ｔｅａ以降の上昇特性ＥＶ、
は、時刻Ｔｅａにおいて倍率変動値ΔＹ　（ＬＤがすで
に零であった場合に生じる投影レンズ単体の倍率変動を
示す。また時刻Ｔｅａから上昇する特性Ｅｖ４は新しい
予測値に基づいて圧力制御をしなかった場合のウェハ上
での倍率変動値を示す。本実施例では第１０図（ａ）Ｋ
示すように１時刻Ｔｅａから圧力制御が行なわれ、圧力
値は零（例えば７６０　ｍＨ９）から上昇する。この圧
力制御に工って補正される変動量は、あくまでも特性Ｅ
Ｖ、の分だけである。

このため実際のウェハ上での倍率変動値は、第１０図（
ｂ）に示す二うにΔＹ（ｔ＋）、ΔＹ（ｈ）、ΔＹ（ｔ
ｓ）、ΔＹ（ｂ）と変ｆヒする。すなわちシステム立ち
上げ後の新しい予測値に基づいて圧力制御さえしていれ
ば、第７図に示した場合と同様に停電時の倍率変動値Δ
Ｙ（ｔｏ）から単調に減衰する特性が得られる。さて時
刻Ｔｅａにおいてシャッター２が閉じるので、圧力値は
Ｐ４に達し友後、除々に低下していく。そして時刻Ｔｒ
において復元動作が行なわれ１時刻Ｔｒにおける特性Ｅ
Ｖ、上の変動値が正しい予測値として再現され、これに
対応し交圧力値Ｐ＃が設定される。圧力値Ｐ−が設定さ
れ友時点でウェハ上の倍率誤差は零に補正され、以後デ
ユーティ比ＤＴに基つく正しい予測値に従って倍率誤差
は零に保たれる。

本実施例ではデータΔＹ（ｔＤ　’に計測する際に露光
が行なわれるので、圧力制御による補正全顎え友が、時
刻Ｔｉからの新たな予測値は作りながら時刻Ｔｒまで圧
力値を零（７６０ｍＨｌ　）　ＶＣしたままＫ　ｌ−１
ておいてもよい。その場合、実測されるウェハ上での倍
率変動データΔＹ（ｔｊ）は第１０図（ｂ）の特性ＥＶ
、に沿ったものとなる。そこで特性ＥＶ。

に沿った実測データから特性ＥＶ、に沿った値を差し引
けば、第１０図（ｂ）で示した減衰特性上のデータΔＹ
（ｔＩ）、Δｙ（ｔＩ）、Δｙ（ｔｓ）、ΔＹ（ｔＩ）
が演算に工って得られる。特性ＥＶ、に沿った値は時刻
Ｔｉからの断交な予測値と一義的に対応している。

以上１本発明の各実施例を説明したが、いずれも時刻Ｔ
ｉにおいて圧力値Ｐが零（７６０■Ｈｆ）にリセットさ
れる場合について述べた。しかしながら圧力値Ｐを停電
時、又は暴走時の値（Ｐ、）に保持さぜた１ま、データ
ΔＹ（ｔｊ）を実測するガ弐にしても同様の効果が得ら
れる。この場合でも時刻Ｔｉ’ｉＨ初期値零として時刻
Ｔｉ以降の新たな予測値は取得しておく必要がある。ま
た、上記各実施例では倍率変動の実測値を求めて、それ
を圧力制御の正確な復元（補正〕に用いたが、それら実
測位によって再現された補正データ全、ウェハの上下動
による自動焦点合わせ系に導入すれば、露光光の入射に
よる焦点変動の補正もただちに正確なものに復元できる
ことになる。さらに、ステージ上のスリット光電検出器
やアライメント光学系を用いて倍率変動の実測値？求め
る代りに、焦点変動の実測値を求める方法でも同様の効
果が得られる。

この方法を実施するＫは１例えば、ステージ上のウェハ
位置とは異なる位置に基準平面板を設け、この基準平面
に対してレチクルの投影像が合焦する工うにＴＴＬ（ス
ルーザレンズ〕方式で検出しつつ、ステージを上下動さ
せる。そしてその合焦したときのステージの上下位置を
離散的な時点で順次計測すればよい。また投影レンズへ
の照明光の入射状態はシャッターのデユーティ比から求
めているが、シャッターの開時間や閉時間（例えば５０
ｍ５ｅｃ）工りも十分早い時間間隔（例えば１ｍ５ｅｃ
）毎に、シャッターが閉状態か閉状態かの公を検出して
、高速な演算処理にニジ第３図に示した場合と同様に予
測値を得ることもできる。

（発明の効果）以上本発明によれば、入射状態に応じて作られる予測情
報（予測値）に基づいて圧力制御、又は焦点調整を行な
っている際に、停電あるいはシステムの暴走が生じた場
合であっても、光学特性（倍率や焦点位置〕の変動を実
測する時間程度待つだけで、すみやかに元通りの補正制
御に復帰でき、装置のダウンタイムを大幅に短縮できる
という効果が得られる。

ま友実施例によれば、システム立ち上げ後の実測動作中
に、立ち上げ後の新たな予測値（不正確）に基づいて圧
力制御、焦点調整等の補正制御を行なっておけば、実測
値がそのまま正しい予測値への補正量に対応するので演
算処理等が簡単になるといった利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による投影露光装置の構
成？示す図、第２図は光学特性（倍率等）の変動を補正
するための補正制御のフローチャート図、第３図は補正
制御の様子を説明する特性図。第４図は停電時等の倍率変動の様子を説明する特性図、
第５図は倍率変動値奮自動計測するためフローチャート
図、第６図は倍率変動値の検出時の信号処理の様子を示
す波形図、第７図は復元動作の際の圧力変ｆヒと倍率変
動とを示す特性図、第８図は本発明の第２の実施例によ
る投影露光装置の構成を示す図、第９図は本発明の第３
の実施例に好適なテストレチクルの平面図、第１０図は
第３の実施例による復元動作の際の圧力変化と倍率変動
とを示す特性図である。〔生安部分の符号の説明〕ｌ・・・光源、２・・・シャッター、５・・・投影レン
ズ。９・・・スリット板、１０・・・光電センサー、２０・
・・圧力調整器、３０・・・制御系、３０２・・・デー
タ取り込み部、３０５・・・演算部、３０６・・・復元
部、Ｒ・・・レチクル、ＲＴ・・・テストレチクル、Ｗ
・・・ウェハ。

Claims

【特許請求の範囲】

所定のパターンが形成されたマスクに照明光を照射し、
該パターンの像を投影光学系を介して感光基板上に所定
の結像特性で投影する際、前記照明光の投影光学系への
入射状態に応じて作られる前記結像特性の変動の予測情
報に基づいて、該変動を補正制御する手段を備えた装置
において、前記補正制御の過程で前記予測情報と前記結
像特性の変動との対応関係が壊れた際、時間軸上の離散
的な複数点で前記結像特性の変動値を実測により検出す
る変動検出手段と：該検出された複数の変動値に基づい
て、前記対応関係が壊れた後の実際の結像特性変動に対
応した正しい予測情報を算出する演算手段と：前記時間
軸上で前記演算手段による演算が終了した後の所定時点
から、前記正しい予測情報に基づいて前記補正制御を復
元させる復元手段とを備えたことを特徴とする投影露光
装置。