WO1999008315A1

WO1999008315A1 - Procede d'exposition par balayage, graveur par projection a balayage, procede de production du graveur par projection a balayage et procede d'analyse des erreurs de synchronisation

Info

Publication number: WO1999008315A1
Application number: PCT/JP1998/003558
Authority: WO
Inventors: Susumu Makinouchi; Osamu Furukawa
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 1999-02-18
Also published as: AU8562298A; JPH1167655A

Description

明細書

走査型露光方法、走査型露光装置、走査型

露光装置の製造方法および同期誤差解析方法本出願は日本国特許出願平成 9年第 2 2 8 8 3 7号を基礎とし、その内容は引用文としてここに組み込まれる。技術分野

本発明は、照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、マスクと感応基板のような非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、マスクに形成されたパターンを非露光物体上に露光する走査型露光技術及び第 1物体と第 2物体とを同期して所定の移動方向に移動させる際の第 1物体と第 2物体との同期誤差解析方法に関する。背景技術

従来より、半導体素子や液晶表示素子をリソグラフイエ程で製造するに際しては、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ウェハ又はガラスプレー卜等の基板（以下、感応基板もしくは非露光物体という）上に露光する露光装置が用いられている。例えば、半導体素子の製造に際しては、ステップ · アンド · リピート方式の縮小投影型露光装置（いわゆるステツパー）が主として用いられ、さらに最近ではステップ · アンド ' スキャン方式の投影型露光装置も比較的多く用いられるようになってきた。

かかる投影型露光装置では、感応基板が載置された基板ステージの、位置決め時直後の振動特性が、露光されたパターンの像の劣化にどの程度の影響を与えるかの解析が重要である。本願出願人は先に、基板ステージの位置決め時直後の振動特性をある程度定量的に評価することができる「ステージ移動制御装置」を提案した（特開平 8— 1 5 3 6 6 2号公報参照）。発明の開示

最近における集積回路の高集積化に伴うパターンの微細化により、露光装置の性能、特に要求されるパターン像の解像度はますます厳しくなつてきた。今やステッパーより解像度の高い露光が可能なステツプ · アンド · スキャン方式の走査型露光装置が主流になりつつある。このような走査型露光装置において、上記の特開平 8— 1 5 3 6 6 2号公報に記載されるような装置により、基板ステージの位置決め直後の振動特性を定量的に評価し、これにより感応基板上に投影露光されるパターンの像の劣化を防止するという手法では所望の解像度が得られない。この所望の解像度にとって、レチクルと感応基板の位置決め直後の振動特性という静的な要因の解析のみでは十分ではない。所望の解像度を実現するためには、走査露光時のレチクルと感応基板との同期誤差という動的な要因が、基板上に転写されたパターンの像の位置ずれ（又はディストーション）や分解能の劣化に与える影響を解析することが急務となっている。

ところで、上記のような 2物体間の同期精度の解析は露光装置に限らず、他の装置でも必要な場合がある。

本発明の第 1の目的は、マスクと感応基板とを相対走査する時の同期精度を測定することにより、同期精度が露光結果に与える影響あるいは要因を把握することができる走査型露光方法および走査型露光装置を提供することにある。

本発明の第 2の目的は、マスクと感応基板とを相対走査する時の同期精度を測定することにより、同期精度が露光結果に与える影響あるいは要因を把握することができる走査型露光装置の製造方法を提供することにある。

本発明の第 3の目的は、マスクと感応基板に代表される第 1および第 2の物体との同期精度を定量的に解析することができる同期誤差解析方法を提供することにある。

本発明による、照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、マスクと非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、マスクに形成されたパターンを非露光物体上に露光する走査型露光方法は、マスクと非露光物体の相対移動中に、マスクの位置に関連する物理量と非露光物体の位置に関連する物理量を計測する計測工程と；計測工程における計測結果に基づいてマスクと非露光物体との同期誤差を演算する第 1の演算工程と；第 1の演算工程で演算された同期誤差を表示する表示工程とを有する。

本発明による、照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、マスクと非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、マスクに形成されたパターンを非露光物体上に露光する走査型露光装置は、マスクの位置に関連する物理量を計測する第 1の計測装置と；非露光物体の位置に関連する物理量を計測する第 2の計測装置と；マスクと非露光物体の相対移動中に第 1及び第 2の計測装置の計測値をモニタするモニタ装置と；モニタ装置によるモニタ結果に基づいてマスクと非露光物体との同期誤差を演算する第 1の演算装置と；第 1の演算装置で演算された同期誤差を表示する表示装置とを有する。

位置に関連する物理量とは、位置情報のみでなく、これを微分した速度、あるいはこれを更に微分した加速度等の簡単な演算により位置を求めることができる物理量を意味する。

本発明によれば、マスクと非露光物体の相対移動中に、マスクと非露光物体のそれぞれの位置に関する物理量が計測され、その計測結果に基づいてマスクと非露光物体との同期誤差が演算されて出力される。この同期誤差に基づいて、マスクと非露光物体との走査時の同期精度が露光結果に与える影響の程度を知ることができる。

本発明による走査型露光方法もしくは露光装置において、演算された 1回の走査における同期誤差に基づいて、非露光物体上の任意の点が上記スリット領域に入ってから出るまでの間の同期誤差の平均的な値を演算して同期誤差を表示する _c この場合、演算された 1回の走査における同期誤差に基づいて、非露光物体上の任意の複数の点の各々の点ごとに、各点が上記スリッ卜領域に入ってから出るまでの間の同期誤差の平均値及び同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方を演算して、同期誤差を要因ごとに算出するのが好ましい。同期誤差の平均値（以下、適宜「移動平均」という）及び同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合（以下、適宜「移動標準偏差」という）との少なくとも一方を用いることにより、マスクと非露光物体との走査時の同期精度を露光結果に与える要因別に解析することができる。すなわち、上記の移動平均を用いれば、同期誤差が非露光物体上に転写されるパターンの位置ずれ、すなわちパターン像のディストーシヨンに与える影響をある程度定量的に評価することが可能になる。また、上記の移動標準偏差を用いれば、同期誤差が非露光物体上に転写されるパターンの像の分解能（解像度）の劣化にどの程度の影響を与えるかをある程度定量的に評価することが可能になる。

同期誤差の平均値と同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合とを同時又は別々に表示するようにしてもよい。この場合には、移動平均と移動標準偏差とが同時又は別々に表示されるので、その表示を見ることにより、上述したような同期精度の要因別分析を容易に行なうことができる。

同期誤差の演算と同期誤差の平均値および同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の演算は、走査方向、これに直交する非走査方向及び回転方向に分離して行うのが好ましい。

同期誤差の平均値あるいは同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合を、所定の基準値と比較して、その比較結果に応じて警告を発するようにしてもよい。このようにすれば、警告により、明らかに露光不良が発生するような装置の不良状態を、オペレータは確実に認識できるようになる。

実際の走査露光中に上記物理量を検出して同期誤差を求め、この同期誤差に基づいて演算された移動平均、移動標準偏差等のデータを用いて、露光終了後に同期精度の要因別分析を行うか、あるいは、照明光の照射停止中にマスクと非露光物体を相対移動させながら上記物理量を計測して同期誤差を演算してもよい。後者の場合、露光に先立って、照明光の照射停止中にマスクと非露光物体を露光時と全く同様に相対移動させ、この相対移動中にマスクと非露光物体の位置に関する物理量を計測して同期誤差を求め、この同期誤差に基づいて移動平均、移動標準偏差を演算する。したがって、実際の露光開始前に、事前に同期精度の要因別分析を行なうことが可能になる。これにより同期誤差に起因して露光不良が発生するような無駄な露光動作を回避することができる。

同期誤差の平均値あるいは同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合に基づいてマスクと非露光物体の同期誤差の特性を検出し、該特性を補正するようにマスクと非露光物体との移動を制御するようにしてもよい。ここで、同期誤差の特性とは、その同期誤差がマスクパターンの像のディストーションを発生させるか、像の分解能の劣化を招くか等の同期誤差が、露光結果に与える、影響の種類と殆ど同じ意味である。かかる場合には、制御装置により非露光物体（あるいはその基板上のショット）の露光中に得られた移動平均、移動標準偏差等のデータを用いて、マスクと非露光物体の同期誤差の特性が検出され、該特性を補正するようにマスクと非露光物体との移動が制御される。この場合、所定のショット時の計測結果により演算された同期誤差の特性に基づいて、そのショッ卜より後のショット時にマスクと非露光物体との相対移動制御を行えば、次の非露光物体（あるいは基板上の次ショット）の露光の際に、同期誤差に起因する露光不良が発生し難くなる。

本発明による走査型露光方法は走査型露光装置はまた、非露光物体上のすべてのショット領域に対して同期誤差の平均値あるいは同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合を演算して各ショット領域ごとに記憶し、記憶した各ショットごとの記憶データに基づいて、各ショットの露光時にマスクと非露光物体との相対移動制御を行うようにしてもよい。

本発明による同期誤差解析方法は、第 1物体と第 2物体とを同期して所定の移動方向に沿って相対移動させる第 1工程と；相対移動中に第 1物体の位置に関連する物理量と第 2物体の位置に関連する物理量をそれぞれ検出する第 2工程と；第 2工程の結果に基づいて第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均的な値を検出する第 3工程とを含む。同期誤差の平均的な値として、上記物理量に基づいて、第 2物体の任意の点が所定区間を通過する時間内での第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均的な値を使用することができる。好ましくは、同期誤差の平均的な値として、上記物理量に基づいて、第 2物体の任意の複数の点の各々の点ごとに、各点が所定区間を通過する時間内での第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均値及び同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合との少なくとも一方を算出するェ程を含む。これによれば、第 2物体が所定区間を通過する時間内での第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均値及び同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方に基づいて、第 1物体と第 2物体との同期精度を定量的に解析することができるようになる。本発明による、照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、マスクと感応基板とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、マスクに形成されたパターンを感応基板上に露光する走査型露光装置を組み立てる方法は、マスクの位置に関連する物理量を計測する第 1の計測装置をマスクが載置されるマスクステージに関して配置し；感応基板の位置に関連する物理量を計測する第 2の計測装置を感応基板が載置される基板ステージに関連して配置し；マスクと感応基板の相対移動中に得られる第 1及び第 2の計測装置の計測結果に基づいてマスクと感応基板との同期誤差を演算する演算装置を第 1および第 2の計測装置に接続し；演算装置で演算された同期誤差を表示する表示装置を演算装置に接続する。図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実施例に係る走査型露光装置の概略構成を示す図である。

図 2 Aは、図 1の装置を構成するウェハステージの概略平面図である。

図 2 Bは、図 1の装置を構成するレチクルステージの概略平面図である。

図 3は、図 1に示す装置のステージ制御系の構成を示すプロック図である。図 4は、レチクルとウェハの同期誤差のチェック動作について説明するための、図 3のマイクロプロセッサの主要な制御アルゴリズムを示すフローチヤ一トである。

図 5は、ウェハ上のあるショット領域を露光する際のレチクルとウェハのそれぞれの位置の変化を模式的に示す図である。

図 6は、同期誤差の変化の一例を示すグラフである。

図 7 Aは、移動平均の変化の一例を示すグラフである。

図 7 Bは、移動標準偏差の一例を示すグラフである。

図 8は、第 2の実施例に係るステージ制御系の構成を示すブロック図である。図 9は、第 2の実施例に係るマイク口プロセッサの主要な制御アルゴリズムを示すフロ一チヤ一卜である。発明を実施するための最良の形態

《第 1の実施例》以下、本発明の第 1の実施例を図 1〜図 7に基づいて説明する。

図 1には、第 1の実施例に係る走査型露光装置 1 0の概略構成が示されている, この走査型露光装置 1 0は、エネルギービームすなわち露光光 I Lによりマスク (第 1物体）すなわちレチクル Rを照明する照明系 1 2と、レチクル Rを Y軸方向（図 1における左右方向）に走査するとともに X Y面内で微少駆動するマスクステージすなわちレチクルステージ 1 4と、このレチクルステージ 1 4の下方に配置された投影光学系 P Lと、この投影光学系 P Lの下方に配置され非露光物体である感応基板（第 2物体）すなわちウェハ Wを X Y面内で 2次元移動させる基板ステージすなわちウェハステージ 1 6と、装置全体を統括的に制御するマイク口コンピュータ又はミニコンピュー夕から成る主制御系 1 8とを備えている。

照明系 1 2は、光源部 2 0、ミラー 2 2、レチクルブラインド 2 4、リレーレンズ 2 6、ミラ一 2 8及びコンデンサレンズ 3 0を含んで構成されている。光源部 2 0は、例えば超高圧水銀ランプ又はレーザ光源等の光源とオプティカルィンテグレー夕とを含んで構成されている。また、レチクルブラインド 2 4は、レチクル Rの下面のパターン形成面と共役な位置に配置されている。

光源部 2 0から出射された露光光 I Lは、ミラー 2 2、レチクルブラインド 2 4、リレ一レンズ 2 6、ミラー 2 8及びコンデンサレンズ 3 0を経て均一な照度で、レチクル R上の、レチクルブラインド 2 4によって設定されたスリット状の照明領域（スリット領域） R A (図 2 B参照）を照明する。この場合、スリット状の照明領域 R Aの長手方向が X方向（図 1における紙面直交方向）に設定され，レチクル Rとそのスリツ卜状の照明領域 R Aとの相対走査の方向は Y方向であるとする。

レチクルステージ 1 4は、不図示のレチクルべ一ス上を走査方向（Y方向）に沿って移動するレチクル粗動ステージ 3 4と、このレチクル粗動ステージ 3 4上に載置されレチクル Rを保持して X Y平面内で微動（回転を含む）するレチクル微動ステージ 3 6とを有している。

レチクル粗動ステージ 3 4上には、移動鏡 3 2が設けられている。この移動鏡 3 2にレーザビームを投射し、その反射光を受光することによりレチクル粗動ステ一ジ 3 4の Y方向の位置を検出するレチクル粗動レーザ干渉計 4 2が、移動鏡 3 2に対向して設けられている。このレチクル粗動レ一ザ干渉計 42の出力は、主制御系 1 8に供給される。主制御系 1 8は、このレチクル粗動レーザ干渉計 4 2の出力に基づいて、レチクル粗動ステージ 34の Y方向の位置を計測する。レチクル微動ステージ 3 6上には、移動鏡 3 8が設けられている。この移動鏡

3 8にレーザビームを投射し、その反射光を受光することによりレチクル微動ステ一ジ 3 6の位置を検出する第 1の計測装置すなわちレチクル微動レーザ干渉計

4 0が、移動鏡 3 8に対向して設けられている。

実際には、図 2 Bの平面図に示されるように、レチクル微動ステージ 3 6の + X方向の端部には Y方向に延びた X軸移動鏡 3 8 Xが固定されている。 +Y方向の端部には、コーナ一キューブよりなる 2個の Y軸移動鏡 3 8 y 3 8 y₂がそれぞれ固定されている。前者の移動鏡 3 8 Xには X軸に平行にレーザビーム L R Xが照射される。後者の移動鏡 3 8 y 3 8 y ₂にはそれぞれ Y軸に平行にレーザビーム L R_L, L RRが照射される。レ一ザビーム L R_X, L R_L, L RRはそれぞれ図 1のレチクル微動レーザ干渉計 40から供給される。

走査方向である Y方向の移動鏡（コーナーキューブ） 3 8 3 8 y₂でそれぞれ反射されたレーザビーム L R_L, L R_rはそれぞれ反射ミラー 3 9 A, 3 9 B で反射されて戻される。即ち、そのレチクル用の Y軸干渉計はダブルパス干渉計であり、これによつて、レチクル微動ステージ 3 6が回転しても反射するレーザビームが入射レ一ザビームに平行となる。なお、図 2 Bにおいて、符号 R Aはレチクル R上のスリット状の照明領域を示す。

上記の如く、レチクル微動ステージ 3 6上には X軸の移動鏡 3 8 X、及び 2個の Y軸の移動鏡 3 8 y 3 8 y₂が固定され、これに対応してレチクル微動レーザ干渉計 4 0は 3軸のレーザ干渉計から構成されている。図 1では、これらの移動鏡を符号 3 8で代表し、レチクル微動レーザ干渉計を符号 40で代表する。上記 3軸のレチクル微動レーザ干渉計 40の出力は、主制御系 1 8に供給される。主制御系 1 8ではレーザビ一ム L R_xを測長軸とする干渉計の出力（R_x) に基づいてレチクル微動ステージ 3 6の X位置を計測する。主制御系 1 8は、レーザビーム L R_L， L R_Rを測長軸とする 2つの Y軸干渉計の出力（R_L, RR) の平均値に基づいてレチクル微動ステージ 3 6の Y位置を算出し、 2つの Y軸干渉計の出力の差分とレーザビーム L R_L， L RRの間隔 Lとに基づいてレチクル微動ステ一ジ 3 6の XY面内での回転角を算出する。

投影光学系 P Lは、不図示の第 1コラムを介して不図示の定盤上に、その光軸方向が XY平面に直交する Z軸方向となるように支持されている。この第 1コラム上に不図示の第 2コラムが設けられており、この第 2コラム上にレチクルべ一スが設けられている。投影光学系 P Lとしては、例えば両側テレセントリックで所定の縮小倍率 0 (ここでは、 /3 = 1 Z4とする）を有する屈折光学系が用いられている。このため、露光時には、レチクル Rのパターン領域内のスリット状の照明領域（図 2 Bの符号 R A参照）のパターンが、投影光学系 P Lを介して照明領域 R Aに共役な、ウェハ W上の露光領域（図 2 Aの符号 S A参照）に、縮小投影され、ウェハ W表面のフォトレジスト層にレチクルパターンの像が転写される。ウェハステージ 1 6は、不図示のウェハべ一ス上を XY 2次元方向に移動する XYステージと、この X Yステージ上に設けられたレベリング用のステージと、このレべリング用のステージ上に配置され、ウェハを保持する Z · 0ステージを含んで構成される。図 1では代表符号 1 6でウェハステージ 1 6を示す。

ウェハステージ 1 6上には、移動鏡 4 6が設けられている。この移動鏡 4 6にレーザビームを投射し、その反射光を受光することによりウェハステージ 1 6の位置を検出する第 2の計測装置すなわちウェハレーザ干渉計 4 8が、移動鏡 4 6 に対向して設けられている。実際には、図 2 Aの平面図に示されるように、ゥェハステージ 1 6の一 X方向の端部には Y方向に延びた X軸の移動鏡 4 6 Xが固定され、 + Y方向の端部には X方向に延びた Y軸の移動鏡 4 6 Yがそれぞれ固定されている。移動鏡 4 6 Xには、 X軸に平行で且つそれぞれ投影光学系 P Lの光軸 AX、及び不図示のァライメントセンサの検出中心を通る光路に沿って、間隔 D でレーザビーム LW_X1及び LW_X2が照射される。移動鏡 4 6 Yには、 Y軸に平行な光路に沿って間隔 Dで 2本のレーザビーム LW_Y1及び LW_Y2が照射される。レ一ザビーム LW_X1 , LWx2, L WYI, LW_Y2はそれぞれ図 1のウェハレーザ干渉計 4 6から供給される。

上記の如く、ウェハステージ 1 6上には X軸の移動鏡 4 6 X及び Y軸の移動鏡 4 6 Yが固定され、これに対応してウェハレーザ干渉計 4 6は 4軸のレーザ干渉計から構成されている。図 1では、これらの移動鏡を符号 4 6で代表し、ウェハレーザ干渉計を符号 48で代表する。

上記 4軸のウェハレーザ干渉計 4 8の出力は、主制御系 1 8に供給される。主制御系 1 8ではレーザビーム LW_X1を測長軸とする干渉計の出力（W_X1) に基づいてウェハステージ 1 6の X位置を計測し、レーザビーム LW_Y1, LW_Y2を測長軸とする 2つの Y軸干渉計の出力（W_{y i}， Wy₂) の平均値に基づいてウェハステ一ジ 1 6の Y位置を計測する。主制御系 1 8は、レーザビーム LW_X1を測長軸とする X軸干渉計の出力（W_X1) とレーザビーム LW_X2を測長軸とする干渉計の出力（W_X2) との差と、間隔 Dとに基づいてウェハステージ 1 6の XY面内での回転角を算出する。また、不図示のァライメントセンサを使用する場合の X方向の位置は、いわゆるアッベ誤差が生じないように、ァライメントの検出点と干渉計レーザビームとがー致する干渉計、すなわちレーザビーム LW_Y2を使用する千渉計の出力（W_Y2) に基づいて制御される。

主制御系 1 8は、露光時に、例えば、不図示のレチクル駆動装置を介してレチクル粗動ステージ 34を、所定の走査速度 V_Rで +Y方向に走査するのと同期して. 不図示のウェハ駆動装置を介してウェハステージ 1 6を— Y方向に走査速度 V_w (Vw = /3 · V_R ) で走査する。この際に生ずるレチクル粗動ステージ 34とゥェハステージ 1 6との相対速度誤差を吸収し、レチクル Rとウェハ Wとの相対速度と位置が 4 ： 1になるように不図示の微動制御用の駆動装置を介してレチクル微動ステージ 3 6の動作を制御する。これにより、露光光 I Lで照明されたスリット状の照明領域 RAに対してレチクル Rが +Y方向に走査されるのと同期して、照明領域と共役な露光領域 S Aに対してウェハ Wが投影光学系 P Lの縮小倍率に応じた速度で一 Y方向に走査され、レチクル Rのパターン形成面に形成されたパターンがウェハ W上のショット領域に逐次転写される。

さらに、本実施例では、主制御系 1 8にメモリ 8 8及び表示装置 9 0が併設されている。表示装置 9 0としては、例えばパーソナルコンピュータに用いられる CRTディスプレイや液晶表示装置が用いられる。

図 3には、本実施例に係る走査型露光装置 1 0のステージ制御系 9 2のブロック図が示されている。この図 3は、図 1の主制御系 1 8を構成するマイクロプロセッサ 6 8と共に、種々の制御プログラム（ソフトウェア）によって実現される種々の機能をブロック化して示したものである。各構成要素を対応する個々のハ ―ドウエアにて構成しても良い。

ステージ制御系 9 2は、不図示のメインコンピュータからの指示に応じ、ゥェハステージ 1 6の速度指令値 V、_vを出力するスキャン速度発生器 5 1と、このスキヤン速度発生器 5 1からの速度指令値 V wに基づいてウェハステージ 1 6の速度を制御するウェハステージ速度制御系 5 2と、速度指令値 V wを 1 /3倍（ここでは 4倍）した速度指令値 V _Rに基づいてレチクル粗動ステージ 3 4の速度を制御するレチクル粗動ステージ速度制御系 5 4と、ウェハステージ 4 4の位置に基づき後述する行列式を用いてレチクルの同期位置を演算する同期位置演算部 6 2と、この同期位置演算部 6 2の演算結果である位置情報に基づいてレチクル微動ステ一ジ 3 6の位置（及び速度）を制御するレチクル微動ステージ制御系 5 6と、ゥェハレ一ザ干渉計 4 8の計測値及びレチクル微動レーザ干渉計 4 0の計測値をモニ夕するマイクロプロセッサ 6 8とを備えている。

これを更に詳述すると、ウェハステージ速度制御系 5 2は、例えば、速度指令値 V wとウェハステージ 1 6の速度との差である速度偏差を演算する減算器、この減算器からの速度偏差を動作信号として（比例 +積分）制御動作を行なう P I コントロ一ラ等（いずれも図示せず）を含む 1型の閉ループ制御系によって構成することができる。ウェハステージ 1 6の速度は、ウェハレーザ干渉計 4 8の計測値の微分値から得られる。

レチクル粗動ステージ速度制御系 5 4は、例えば、レチクル粗動ステージ 3 4 の速度指令値 V _R ( = 4 V w) とレチクル粗動ステージ 3 4の速度との差である速度偏差を演算する減算器、この減算器からの速度偏差を動作信号として（比例 + 積分）制御動作を行なう P I コントローラ等（いずれも図示せず）を含む 1型の閉ループ制御系によって構成することができる。レチクル粗動ステージ 3 4の速度は、レチクル粗動レーザ干渉計 4 2の計測値の微分値から得られる。

同期位置演算部 6 2は、ウェハステージ速度制御系 5 2の出力を第 1積分回路 6 4で積分して得られるウェハステージの位置の情報（W _{X 1} , W x 2 , W _{Y 1} , W Y 2 ) に基づいて、次式（ 1 ) で示される行列の演算を行って、レチクル微動ステ一ジ 3 6、すなわちレチクル Rの位置を計測するレチクル微動レーザ干渉計 4 0の 3軸の計測値（R_x、 R_L、 R_R) の目標値（Rx' 、 RL' 、 R_R' ) を演算する。上記の位置の情報（W_{X 1}, WX2, WY!, WY₂) は実際には、ウェハレーザ干渉計

4 8の計測値を用いる。

•(1)

式（ 1 ) において、右辺第 1項の 3行 4列の行列は変換係数行列であり、右辺第 2項の 3行 1列の行列はオフセットである。

レチクル微動ステージ制御系 5 6は、同期位置演算部 6 2で演算された位置情報を目標位置として入力し、この目標位置と後述する第 2積分回路 7 6の出力であるレチクル微動ステージ 3 6の位置情報（レチクル微動レーザ干渉計 4 0の出力に相当）との差である位置偏差を算出する減算器 7 4、およびこの減算器 7 4 の位置偏差を目標速度に変換する位置ループのゲイン設定器 5 8を含む。このゲイン設定器 5 8は、位置偏差を動作信号として（比例 +積分）制御動作を行なう P Iコントローラを含み、この P I コントロ一ラによって演算される制御量を速度に変換して出力する制御系と実質的に等価である。またレチクル微動ステージ制御系 5 6は、ゲイン設定器 5 8からの出力を目標速度として制御動作を行うレチクル微動ステージ速度制御系 6 0、及びこのレチクル微動ステージ速度制御系 6 0の出力を積分してレチクル微動ステージの位置に変換する第 2積分回路 7 6 等から構成することができる。

ここで、減算器 7 4では、次式（2 ) で示される位置偏差 Δ Rx、 Δ RL, Δ R _Rが求められる。 an Sl2 an &14

a.21 Sin a₂3 a₂

, AR_R , ¾2 a₃3 a₃₄

式（2 ) の右辺第 3項の 3行 1列の行列中の各要素はレチクル微動レーザ干渉計 4 0の実際の計測値である。

レチクル微動ステージ速度制御系 6 0は、ゲイン設定器 5 8からの出力である目標速度とレチクル微動ステージの速度との差である速度偏差を演算する減算器、この減算器からの速度偏差を動作信号として（比例 +積分）制御動作を行なう P I コントローラ（いずれも図示せず）を含んで構成される。

なお、実際には、ウェハステージ 1 6、レチクル微動ステージ 3 6の位置は、ウェハレーザ干渉計 4 8、レチクル微動レ一ザ干渉計 4 0により直接計測され、図 3に示すように、ウェハステージ速度制御系 5 2、レチクル微動ステージ速度制御系 6 0の速度を積分して得られるものではない。説明の便宜上及び制御プロック図の書き方の慣習に従って、図 3の制御系は実際の制御系と等価である。レチクル微動ステージ制御系 5 6の位置制御応答性を向上させようとの観点から、ウェハステージ 1 6とレチクル粗動ステージ 3 4との速度誤差をレチクル微動ステージ速度制御系 6 0にフィードフォワード入力しても良い。

上述のようにして構成された走査型露光装置 1 0によるレチクル Rとウェハ W の同期誤差のチェック動作について、図 4を中心に、図 5〜図 7を参照しつつ説明する。

同期誤差チェックに先立って行われる走査露光について説明する。不図示のレチクルァライメント顕微鏡、オファクシス · ァライメントセンサを用いて、レチクルァライメント、ベースライン計測、ウェハァライメントの準備作業は終了している。

この状態で、上記の如く不図示のメインコンピュータからの指示に応じて、スキャン速度発生器 5 1からウェハステージ 1 6の速度指令値 V wが出力されると、主制御系 1 8により前述した走査露光が開始され、図 3のステージ制御系 9 2によって、例えば、レチクル粗動ステージ 3 4が所定の走査速度 V _Rで + Y方向に走査されるのと同期してウェハステージ 1 6がー Υ方向に走査速度 V w ( V w= β · V R) で走査される。また、この際に生ずるレチクル粗動ステージ 3 4とウェハステ一ジ 1 6との相対速度誤差を吸収し、レチクル Rとウェハ Wとの相対速度と位置が 4 ： 1になるように、レチクル微動ステージ 3 6の動作が制御される。これにより、露光光 I Lで照明されたスリット状の照明領域 R Aに対してレチクル R が + Y方向に走査されるのと同期して、照明領域 R Aと共役な露光領域 S Aに対して、ウェハ Wが投影光学系 P Lの縮小倍率に応じた速度で一 Y方向に走査され、レチクル Rのパターン形成面に形成されたパターンがウェハ W上のショット領域に逐次露光される。

また、 1つのショット領域の露光が終了すると、主制御系 1 8ではウェハステージ 1 6を非走査方向（X方向に）所定距離移動して、次のショットの露光開始位置へのステッピング動作を行った後、走査露光を行い、このようにしてステツプ · アンド ·スキヤン方式で露光を行なう。

次に同期誤差計測について説明する。上記の走査露光中に、マイクロプロセッサ 6 8は、ウェハレ一ザ干渉計 4 8の計測値（W _{X 1}、 W x2 , W _{Y 1}、 W_{Y 2}) とレチクルレーザ干渉計 4 0の計測値（R _X、 R _L、 R R) とを所定のサンプリング間隔で，同時に取り込み、メモリ 8 8内に順次記憶する（図 4のステップ 1 0 0 ) 。このようにして、マイクロプロセッサ 6 8ではレチクル Rの位置とウェハ Wの位置をモニタしている。

これを更に詳述すると、ウェハ W上のあるショット領域を露光、すなわちレチクルパターンを転写する際に、レチクル Rとウェハ Wのそれぞれの位置は、図 5 に模式的に示されるように変化する。この図 5には、露光開始時点である時刻 t 1 に露光領域 S Aの中心に点 P 1 があり、以後時刻 t 2、 t 3、 ……、 t n、 …と時間が経過するにつれてショット領域の中心に点 P 2、 P 3、 ……、 P n、 ……が移動する様子が示されている。マイクロプロセッサ 6 8は、時刻 t lから、上記のゥェハレ一ザ干渉計 4 8の計測値及びレチクルレーザ干渉計 4 0の計測値のメモリ 8

8への取り込みを開始する。以後所定のサンプリング間隔で時刻 t 2、 t 3、 ……、 t n、 ……ごとに計測値がメモリ 8 8へ取り込まれる。走査露光が終了すると、次のようにして同期誤差の演算を行う。マイクロプロセッサ 6 8は、メモリ 8 8内に同時刻に記憶されているデータ（W_X1、 W_X2、 W YI W_Y2、 R_X、 Rい RR) を用いて、前述した式（2 ) により、同期誤差 A R_X， △ R_L、 A R_Rを演算する。ついで、この演算結果を用いて、次式（3) により、 X、 Υ、 θ (Ζ軸回りの回転方向）の各方向について、レチクル Rとウェハ Wの同期誤差 E R r r X、 E r r Y、 E r r 0を求める（図 4のステップ 1 0 2 ) 。

…，（3)

上記の同期誤差の演算は、各サンプリング時のデータ毎にそれぞれ行われる。この結果、 1 ショットの露光により、例えば、 X、 Υ、 Θのそれぞれの方向について、図 6に示されるような同期誤差の変化を示すグラフがそれぞれ得られる。この図 6は横軸に時間又はショット座標系の Υ軸を取り、同期誤差を縦軸として示したものである。なお、上記のような同期誤差の変化のグラフは実際にはサンプリングされた全てのショットについて求められる。

次に、マイクロプロセッサ 6 8は、次式（4) 、（5 ) を用いてウェハ W上の任意の点 Pnが、スリット領域としての照明領域 RA、すなわちこれと共役な露光領域 S Aに入ってから出るまでの間の上記誤差の平均値（以下、適宜「移動平均」という）及び上記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合としての標準偏差（以下、適宜「移動標準偏差」という）を求める（図 4のステップ 1 0 4) 。ここでは、点 Pnが露光領域 S Aに入ってから出るまでの間のデータの取り込み回数、すなわち n番目のデータを中心に、スリット幅（露光領域 S Aの走査方向の幅）でデータを取り出したときのデータ数を m回とする。 n+(m-l)/2 ヽ

∑ (ErrXi)

i=n-(m-l)/2

Av(ErrX)_n=

m

n+(m-l)/2

∑ (ErrYi)

i=n-(m-l)/2 (4)

Av(ErrY)_n=

m

ノ式（4) において、 A v (E r r X) n A v (E r r Y) n A V

(E Θ ) n は、それぞれ X Y Θ方向の移動平均を示す。

式（5 ) において、 σ (E r r X) η > σ (E r r Y) n σ (Ε r τ θ ) π は、それぞれ X Υ θ方向の移動標準偏差を示す。

上記の移動平均、移動標準偏差の演算は、各サンプリング点について行われるこの結果、 1ショットの露光により、例えば、 X Υ 0のそれぞれの方向について、図 7 Aに示されるような移動平均の変化を示すグラフ及び図 7 Bに示されるような移動標準偏差の変化を示すグラフがそれぞれ得られる。これらの図は横軸にショット座標系の Y軸を取り、同期誤差を縦軸として示したものである。なお、上記のような移動平均、移動標準偏差のグラフは実際にはサンプリングされた全てのショットについて求められる。図 7 Aの横軸 P n の点に対応する点 Q は、前述した図 6の同期誤差のグラフ中の点 P n- <m- D / 2から点 P _{n + (m}- _{1 ) / 2}の区間の平均値に相当する。

マイクロプロセッサ 6 8は、上記のようにして得た図 7 A、図 7 Bのグラフのような X、 Υ、 Θ方向の演算結果をメモリ 8 8に記憶する。

次に、上で求めた X、 Υ、 0方向の移動平均、移動標準偏差の各デ一夕中に、許容範囲外となるものがあるか否かを次のようにして判断する（図 4のステップ 1 0 6 ) 。この判断は、 X、 Y、 S方向の移動平均、移動標準偏差のそれぞれについて予め定められたしきい値を、 X、 Υ、 Θ方向の移動平均、および移動標準偏差の各々のデ一夕と比較することにより行われる。

許容範囲外となる X、 Υ、 Θ方向の移動平均、移動標準偏差があれば、その異常を表示装置 9 0の表示画面上に表示して警告を発する（図 4のステップ 1 0 8 ) 。この際、この警告表示とともに警告音を発するようにしても良い。この警告表示は、少なくとも移動平均、移動標準偏差のいずれに異常があるかが判るような表示内容であることが望ましい。この表示内容に加え、 X、 Υ、 Θ方向のいずれであるかが判るような情報であることがより一層望ましい。このようにすれば、オペレータは、その異常の種類まで一目で判別できる。

一方、許容範囲外となる X、 Υ、 0方向の移動平均、移動標準偏差がなければ、マイクロプロセッサ 6 8は、上記の演算結果、すなわち図 7 Α , 図 7 Βに示されるような X、 Υ、 0方向の移動平均、移動標準偏差のグラフを表示装置 9 0の表示画面上に表示する（図 4のステップ 1 1 0 ) 。この場合の表示は、上記の 6種類のグラフを表示画面を分割して同時に表示するようにしても良く、あるいはォペレ一夕の指示に応じて画面を切り換えて 1又は複数種類を順次表示するようにしても良い。

これにより、オペレータは、表示画面に表示された移動平均のグラフに基づいて、レチクル上のパターンの任意の点が本来ウェハ上に投影されるべき位置からの位置ずれ、すなわちウェハ W上に転写されるパターン像の同期誤差に基づくデイスト一シヨンがどの程度になるかを容易に把握できる。その結果、ある程度定量的に、レチクル Rとウェハ Wの同期誤差が像のディスト一シヨンに与える影響を、判別することが可能になる。

また、オペレータは、表示画面に表示された移動標準偏差のグラフに基づいて、ウェハ W上に転写されるパターン像の解像度（分解能）がどの程度になるかを容易に把握できる。その結果、ある程度定量的に、レチクル Rとウェハ Wの同期誤差が像の分解能の劣化に与える影響を判別することが可能になる。かかる意味からすれば、前述した警告表示は必ずしも行わなくても良い。

前述した X、 Y、 0のそれぞれの方向について、図 6に示されるような同期誤差の変化のグラフを表示画面上にそれぞれ表示するようにしても良い。この他、同期誤差をモニタした範囲を複数、例えば 1 0分割して、その各区間において算出した X、 Υ、 Θ方向成分の同期誤差の度数分布を表示画面上に表示するようにしても良い。このような表示により、位置ずれすなわちウェハ W上に転写されるパターン像のディストーション）と、像の分解能の劣化と、を同時に、ある程度定量的に判別できるようになる。

図 4のステップ 1 0 0の干渉計計測値のモニタは、上述の如く実際のステップ • アンド · スキャン方式の露光中に行っている。しかしながら、露光に先立って、露光用照明光のレチクル R上への照射を停止した状態で、レチクル Rとウェハ W の移動を上記露光時と同様に行いながら、図 4のステップ 1 0 0の干渉計計測値のモニタを行うようにしても良い。このようにすれば、実際に露光不良が発生する前に、ステージ制御に関する装置の状態を評価できる。その結果、その時の露光装置の仕様から許容できない程度の像のディスト一シヨンや分解能劣化が発生するおそれのある場合に、露光を中止することができる。また、必要があれば、装置の調整、修理等を行った後に、上記方法により露光用照明光のレチクル R上への照射を停止した状態で、上述した同期誤差の干渉計計測値をモニタする。そしてこの結果に基づいて上記ステップ 1 0 2以降の動作を再度行い、ステージ制御に関する装置の状態を再度評価した後、問題がなければ露光を再開すれば良い。以上説明したように、第 1の実施例に係る走査型露光装置 1 0によると、実際の露光後に事後的に、又は露光前に、レチクル Rとウェハ Wとの走査時の同期精度を、露光結果に与える要因別に解析することができる。

《第 2の実施例》

次に、本発明の第 2の実施例を図 8及び図 9に基づいて説明する。この第 2の実施例に係る走査型露光装置は、全体的な構成は前述した第 1の実施例とほぼ同様であり、ステージ制御系の構成が多少異なる。これに応じてステージ制御系内のマイクロプロセッサの制御アルゴリズムも異なる。以下においては、かかる相違点を中心に説明するものとし、前述した第 1の実施例と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いるとともに、その説明を省略若しくは簡略化する。

図 8には、第 2の実施例に係るステージ制御系 1 9 2の構成が示されている。このステージ制御系 1 9 2は、ランダム · アクセス · メモリ（R A M ) から成る補正テ一プル 9 4をマイクロプロセッサ 6 8に併設する、マイクロプロセッサ 6 8は、補正テーブル 9 4の更新機能と、補正テーブル 9 4のデータを、レチクル微動ステージ制御系 5 6に減算器 9 6を介して入力する機能と、を有している。この点のみが、前述した第 1の実施例と異なる。

図 9には、第 2の実施例に係る主制御系 1 8内のマイクロプロセッサ 6 8の主要な制御アルゴリズムを示すフローチャートが示されている。以下、このフローチヤ一トに沿って走査露光時の動作について説明する。

露光に先立って、レチクルステージ 1 4とウェハステージ 1 6はファーストシヨットの走査開始位置へ移動している。

ステツプ 2 0 0で露光対象のショッ卜すなわちフアーストシヨットに対する走査露光を開始する。すなわち、前述したように、レチクル Rとウェハ Wの相対走査を開始するとともに、不図示の露光コントローラに指令を与えて、露光光源からの照明光の照射を開始させる。

ステップ 2 0 2で、前述した図 4のステップ 1 0 0と同様に、レチクル微動レ一ザ干渉計 4 0及びウェハレーザ干渉計 4 8の計測値をモニタ、すなわち読みとつてメモリ 8 8に記憶する。ステップ 2 0 4では、前述した図 4のステップ 1 0 2と同様に、メモリ 8 8内に取り込んだデータを用いて X、 Υ、 Θ方向について同期誤差の計算を行い、その結果をメモリ 8 8に記憶する。ステップ 2 0 6では、算出した同期誤差のデータを用いて、 X、 Υ、 Θ方向について移動平均の計算を行う。そして、次のステップ 2 0 8で、当該ショットの露光が終了したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、ステップ 2 0 2〜 2 0 6の処理を繰り返す。露光対象ショット、すなわちファーストショットの露光が終了し、ステップ 2 0 8における判断が肯定されると、不図示の露光コントローラに指令を与えて、露光光源からの照明光の照射を停止させる。例えば、光源部 2 0内のシャッ夕を閉じる。

ステップ 2 1 2では、補正テ一ブル 9 4の内容を更新し、その更新後のデータを、補正値としてレチクル微動ステージ 5 6に減算器 9 6を介して入力する（図 8参照）。ここで、ファーストショットの露光終了時点では、補正テーブル 9 4 の内部デ一夕は、ファーストショットの露光の際の X , Υ , 0方向の移動平均のデータ（図 7 Αに示されたようなグラフのデータ）であり、このデ一夕は上記ステツプ 2 0 6で演算されてメモリ内 8 8内に記憶されている。

次のステップ 2 1 4では、全てのショッ卜の露光が終了したか否かを判断する。この判断が否定されるとステップ 2 1 6に移行して、次ショッ卜の走査開始位置ヘレチクルステージ 1 4及びウェハステージ 1 6を移動する。なお、いわゆる交互スキャンの塲合は、レチクルステージの移動は不要である。その後、ステップ 2 0 0に戻って、次ショットの走査露光を開始する。その後、上記のステップ 2 0 2以降の処理 ·判断を繰り返し行う。

セカンドショットでは、補正テーブル 9 4の内容、すなわちファーストショッ卜の露光の際の X、 Y、 0方向の移動平均のデ一夕が、サーポ誤差（A R x、 Δ R _L、 Δ R R) に補正値として加えられる。ファーストショットの露光時とセカンドショットの露光時におけるステージ 3 4、 3 6、 1 6の挙動、すなわち動きが同じであれば、レチクル微動ステージ制御系 5 6によりレチクル微動ステージ 3 6 の X、 Υ、 Θ位置が同期位置演算部 6 2で演算された目標位置に正確に制御される。すなわち、ステップ 2 0 8で算出される移動平均は零になる害である。しかし、ファーストシヨットとセカンドショットのウェハ上での位置の相違はウェハステージ 1 6の異なった挙動、すなわち異なった動きを引き起こす。またレチクルステージ 1 4の移動方向が反対となる場合には、ステージ移動の挙動が異なる場合が多いので、実際には移動平均は零とならない。

セカンドショット及びそれ以降のショッ卜の露光が終了した時点でのステップ 2 1 2における補正テーブル 9 4の更新は、そのショッ卜の露光の際のステツプ 2 0 6で演算される。すなわち、メモリ 8 8内に記憶された X、 Y、 0方向の移動平均のデータを、補正テーブル 9 4内のデ一夕に加算することにより行われる。これにより、次ショット以降の露光の際に、同期誤差（残留誤差）が徐々に修正される。

セカンドショッ卜の露光が終了して、ステップ 2 1 4の判断が否定されると、ステップ 2 1 6に移行し、その後サードショット、フォースショット、フィフスショット、 ……と、ステップ · アンド · スキャン方式で露光が行われる。そして、各ショッ卜の露光の度毎に更新された補正テーブル 9 4のデ一夕を用いて、同期誤差が順次補正される。その結果、パターン像の位置ずれ及び分解能の劣化が抑制された良好な露光が全てのショッ卜領域について行われる。

そして、全てのショットについて露光が終了すると、本ル一チンの一連の処理を終了する。これまでの説明から明らかなように、第 2の実施例では、ステージ制御系 1 9 2によって、マイクロプロセッサ 6 8の演算結果に基づいて、レチクル Rとウェハ Wの同期誤差の特性を検出し、この特性を補正するようにレチクル Rとウェハ Wとの移動を制御する制御系が構成されている。

以上説明した第 2の実施例の装置によると、あるショッ卜の走査露光中に得られた移動平均のデータを用いて、次ショッ卜の走査露光中の同期誤差を補正することができる。その結果、ウェハ W上の全てのショットについて、主として位置ずれが抑制された良好なレチクルパターンの露光が可能になる。

上記第 2の実施例では、あるショッ卜の走査露光中に得られた移動平均のデー夕を用いて、次ショッ卜の走査露光中の同期誤差を補正する場合について説明した。これに限らず、あるショットの走査露光中に得られた移動標準偏差のデータを用いて、次ショットの走査露光中の同期誤差を補正するようにしても良い。かかる場合には、ウェハ上の全てのショットについて、主として分解能の低下が抑制された良好なレチクルパターンの露光が可能になる。あるいは、移動平均及び移動標準偏差のデ一夕を用いて、次ショットの走査露光中の同期誤差を補正するようにしても良い。

また、上記第 2の実施例では、あるショットの走査露光中に得られた移動平均のデータを用いて、次ショッ卜の走査露光中の同期誤差を補正する場合について説明した。しかしながら、補正テーブル内のデータ領域として、各ショットに対応したデータ領域を有する場合には、全てのショットの露光終了後に、その時に得られた補正テーブル内のデータを用いて、次ウェハの露光時に各ショット領域の露光の際のレチクル Rとウェハ Wの同期誤差を補正するようにしても良い。図 9のフローチャートでは、同期誤差のデータを用いて移動平均の計算を行うようにしたが、 1ショットの露光終了後にまとめて同期誤差、移動平均を求めるようにしても良い。すなわち、図 9のフローチヤ一卜のステップ 2 0 8とステップ 2 1 0の間で、ステップ 2 0 4とステップ 2 0 6の処理をまとめて実行するようにしても良い。

上記第 1、第 2の実施例では、本発明がステップ · アンド · スキャン方式の投影型露光装置に適用された場合について説明した。しかしながら、本発明の適用範囲がこれに限定されることはない。これ以外の走査型露光装置、例えばいわゆるァライナーや液晶用の等倍の走査型露光装置等、あるいは、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。荷電粒子線や X線による投影露光装置にも本発明を適用できる。

本発明に係る同期誤差解析方法は、露光装置に限らず、第 1物体と第 2物体とを同期して、所定の移動方向に沿って相対移動させる、ことを必要とする装置であれば、好適に適用できるものである。

なお、マスクとウェハの同期誤差を測定して表示する露光装置、あるいはマスクとウェハの同期誤差を測定してレチクル移動ステージの駆動制御回路にフィードバックする露光装置は、本実施の形態で説明した多数の構成要素を電気的、機械的または化学的に連結することで組み立てられる。具体的には、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウェハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施例の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

Claims

請求の範囲

1 . エネルギービームによりマスク上の所定のスリット領域を照射し、前記マスクと非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記非露光物体上に露光する走査型露光方法は、

前記マスクと前記非露光物体の前記相対移動中に、前記マスクの位置に関連する物理量と前記非露光物体の位置に関連する物理量を計測する計測工程と；前記計測工程における計測結果に基づいて前記マスクと前記非露光物体との同期誤差を演算する演算工程と；

前記演算工程で演算された同期誤差に関する情報を表示する表示工程とを有する。

2 . 請求項 1の走査型露光方法において、

前記演算工程は、前記マスクを載置するマスクステージと前記非露光物体を載置する物体ステージとの位置ずれに関する物理量を前記同期誤差として演算する

3 . 請求項 1の走査型露光方法において、

前記演算工程は、前記非露光物体上の任意の点が前記スリツト領域に入ってから出るまでの間の前記同期誤差の平均的な値を演算する工程を含む。

4 . 請求項 3の走査型露光方法において、

前記同期誤差の平均的な値は、前記任意の点が前記スリット領域に入ってから出るまでの間の前記同期誤差の平均値及び前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方を含む。

5 . 請求項 3の走査型露光方法において、

前記演算工程は、前記非露光物体上の任意の複数の点の各々の点ごとに、前記同期誤差の平均的な値を演算する。

6 . 請求項 4の走査型露光方法において、

前記表示工程は、前記同期誤差の平均値と前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合とを同時又は別々に表示する工程を含む。

7 . 請求項 4または 6の走査型露光方法において、

前記同期誤差の平均値および前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の演算は、前記走査方向、これに直交する非走査方向及び回転方向に分離して行われる。

8 . 請求項 4 , 6および 7のいずれかの走査型露光方法において、

前記同期誤差の平均値および前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合と所定の基準値との比較結果に応じて警告を発する警告工程を更に有する。

9 . 請求項 1 ~ 8のいずれかの走査型露光方法において、

前記計測工程は前記エネルギービームの照射停止中に行う。

1 0 . 請求項 4 , 6および 7のいずれかの走査型露光方法において、

前記同期誤差の平均値および前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合に基づいて、前記マスクと前記非露光物体の同期誤差の特性を検出し、該特性を補正するように前記マスクと前記非露光物体との移動を制御する制御工程を更に有する。

1 1 . 請求項 1 0の走査型露光方法において、

前記制御工程は、前記非露光物体上の所定のショットの計測結果により演算された同期誤差の特性に基づいて、そのショットより後のショット露光時に前記マスクと非露光物体との相対移動制御を行う。

1 2 . 請求項 1 0または 1 1の露光方法で作成された基板。

1 3 . 照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、前記マスクと感応基板とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に露光する走査型露光方法は、

前記マスクと前記感応基板の前記相対移動中に、前記マスクの位置に関連する物理量と前記感応基板の位置に関連する物理量を計測する計測工程と；

前記計測工程における計測結果に基づいて前記マスクと前記感応基板との同期誤差を演算する第 1の演算工程と；

前記第 1の演算工程で演算された 1回の走査における同期誤差に基づいて、前記感応基板上の任意の複数の点の各々の点ごとに、各点が前記スリット領域に入つてから出るまでの間の前記同期誤差の平均値及び前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方を演算する第 2の演算工程と、

前記感応基板上のすべてのショッ卜領域に対して前記第 2の演算工程を行い、その結果を各ショット領域ごとに記憶する記憶工程と、

前記記憶工程に記憶した各ショットごとの記憶データに基づいて、各ショッ卜の露光時に前記マスクと前記感応基板との相対移動制御を行う制御工程とを有する。

1 4 . エネルギービームによりマスク上の所定のスリット領域を照射し、前記マスクと非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記非露光物体上に露光する走査型露光装置は、前記マスクの位置に関連する物理量を計測する第 1の計測装置と；

前記非露光物体の位置に関連する物理量を計測する第 2の計測装置と；前記マスクと前記非露光物体の前記相対移動中に前記第 1及び第 2の計測装置の計測値をモニタするモニタ装置と；

前記モニタ装置によるモニタ結果に基づいて前記マスクと前記非露光物体との同期誤差を演算する第 1の演算装置と；

前記第 1の演算装置で演算された同期誤差を表示する表示装置とを有する。

1 5 . 請求項 1 4の走査型露光装置において、

前記第 1の演算装置で演算された同期誤差に基づいて、前記非露光物体上の任意の点が前記スリッ卜領域に入ってから出るまでの間の前記同期誤差の平均的な値を演算する第 2の演算装置をさらに有する。

1 6 . 請求項 1 5の走査型露光装置において、

前記同期誤差の平均的な値は、前記任意の点が前記スリツト領域に入ってから出るまでの間の前記同期誤差の平均値及び前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方を含む。

1 7 . 請求項 1 5の走査型露光装置において、

前記演算装置は、前記非露光物体上の任意の複数の点の各々の点ごとに、前記同期誤差の平均的な値を演算する。

1 8 . 請求項 1 6の走査型露光装置において、

前記表示装置は、前記同期誤差の平均値と前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合とを同時又は別々に表示する。

1 9 . 請求項 1 6または 1 8の走査型露光装置において、

前記第 2の演算装置による前記同期誤差の平均値、前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の演算は、前記走査方向、これに直交する非走査方向及び回転方向に分離して行われる。

2 0 . 請求項 1 4〜： 1 9のいずれかの走査型露光装置において、

前記第 2の演算装置の演算結果と所定の基準値との比較結果に応じて警告を発する警告装置を更に有する。

2 1 . 請求項 1 4〜 1 2のいずれかの走査型露光装置において、

モニタ装置による前記モニタが、前記エネルギービームの照射停止中に前記マスクと前記非露光物体の前記相対移動を行ないつつ行われる。

2 2 . 請求項 1 4〜 2 1のいずれかの走査型露光装置において、

前記第 2の演算装置の演算結果に基づいて、前記マスクと前記非露光物体の同期誤差の特性を検出し、該特性を補正するように前記マスクと前記非露光物体との移動を制御する制御装置を更に有する。

2 3 . 請求項 2 2の走査型露光装置において、

前記制御装置は、前記非露光物体上の所定のショッ卜の計測結果により演算された同期誤差の特性に基づいて、そのショットより後のショット露光時に前記マスクと非露光物体との相対移動制御を行う。

2 4 . 照明光によりマスク上の所定のスリット領域を照明し、前記マスクと感応基板とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に露光する走査型露光装置は、

前記マスクの位置に関連する物理量を計測する第 1の計測装置と；

前記感応基板の位置に関連する物理量を計測する第 2の計測装置と；前記マスクと前記感応基板の前記相対移動中に前記第 1及ぴ第 2の計測装置の計測値をモニタするモニタ装置と；

前記モニタ装置によるモニタ結果に基づいて前記マスクと前記感応基板との同期誤差を演算する第 1の演算装置と；

前記第 1の演算装置で演算された同期誤差に基づいて、前記感応基板上の任意の複数の点の各々の点ごとに、各点が前記スリッ卜領域に入ってから出るまでの間の前記同期誤差の平均値及び前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合の少なくとも一方を演算する第 2の演算装置と、

前記感応基板上のすべてのショット領域に対して前記第 2の演算装置で演算を行い、その結果を各ショット領域ごとに記憶する記憶装置と、

前記記憶装置に記憶した各ショッ卜ごとの前記記憶データに基づいて、各ショットの露光時に前記マスクと前記感応基板との相対移動制御を行う制御装置とを有する。

2 5 . 第 1物体と第 2物体とを同期して所定の移動方向に沿って相対移動させる第 1工程と；

前記相対移動中に前記第 1物体の位置に関連する物理量と前記第 2物体の位置に関連する物理量をそれぞれ検出する第 2工程と；

前記第 2工程の検出結果に基づいて前記第 1物体と前記第 2物体との平均的な同期誤差に関する情報を検出する第 3工程とを含む同期誤差解析方法。

2 6 . 請求項 2 5の同期誤差解析方法において、

前記第 3工程は、前記物理量に基づいて、前記第 2物体の任意の点が所定区間を通過する時間内での前記第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均的な値を算出する工程を含む。

2 7 . 請求項 2 6の同期誤差解析方法において、

前記平均的な値は、前記任意の点が所定区間を通過する時間内での前記第 1物体と第 2物体との同期誤差の平均値及び前記同期誤差の平均値のまわりの散らばり度合との少なくとも一方を含む。

2 8 . 請求項 2 6の同期誤差解析方法において、

前記第 3工程は、前記非露光物体上の任意の複数の点の各々の点ごとに、前記同期誤差の平均的な値を演算する。

2 9 . エネルギービームによりマスク上の所定のスリット領域を照射し、前記マスクと非露光物体とを同期して所定の走査方向に相対移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記非露光物体上に露光する走査型露光装置を組み立てる方法は、

前記マスクの位置に関連する物理量を計測する第 1の計測装置を前記マスクが載置されるマスクステージに関して配置し；前記非露光物体の位置に関連する物理量を計測する第 2の計測装置を前記非露光物体が載置される物体ステージに関連して配置し；

前記マスクと前記非露光物体の前記相対移動中に得られる前記第 1及び第 2の計測装置の計測結果に基づいて前記マスクと前記非露光物体との同期誤差を演算する演算装置を前記第 1および第 2の計測装置に接続し；

前記演算装置で演算された同期誤差を表示する表示装置を前記演算装置に接続する。