WO2005036620A1

WO2005036620A1 - 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2005036620A1
Application number: PCT/JP2004/014727
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Hashimoto
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2006-04-10
Also published as: JPWO2005036620A1

Abstract

　第１ステージをその位置偏差に応じて制御するコントローラ（５６）と、前記位置偏差を零に漸近させる補正値群を繰り返し学習により取得するＩＬＣコントローラ（５８）とを含む第１制御系（９２）と；第２ステージをその位置偏差に応じて制御するコントローラ（６６）と、前記位置偏差を零に漸近させる補正値群を繰り返し学習により取得するＩＬＣコントローラ（６８）とを含み、両ステージの同期移動時には、第１ステージの現在位置に応じた指令値が与えられる第２制御系（９４）と、対応する制御系に接続されたＩＬＣコントローラで取得される補正値群を逐次記憶するとともに、対応するＩＬＣコントローラが非接続とされた制御系にはそのＩＬＣコントローラで事前に取得された補正値群を位置偏差の補正値として逐次入力する制御装置（８０）と；を備える。

Description

明細書

露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスを製造するリソグラフイエ程で用

Vヽられる露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法をリソグラフイエ程で用いるデバイス製造方法に関する。

背景技術

[0002] 半導体デバイスの製造現場では、現在、 KrFエキシマレーザからの波長 248nmの紫外パルスレーザ光、或いは ArFエキシマレーザからの波長 193nmの紫外パルスレーザ光を照明光とし、回路パターンが描画されたマスク又はレチクル (以下、「レチクル」と総称する）と感光物体としてのウェハを縮小投影光学系の投影視野に対して相対的に 1次元走査することで、ウェハ上の 1つのショット領域内にレチクルの回路パターン全体を転写する走査露光動作とショット領域間ステッピング動作とを繰り返す、ステップ ·アンド'スキャン方式の走査型露光装置 (スキャナ、あるいはスキャニング 'ステツパとも呼ばれる）が主流となりつつある。この種のスキャニング'ステツパによると、 256M (メガ）ビット D— RAMクラスの集積度を有し、最小線幅が 0. 25 μ mの回路デバイスの量産が可能である。更に、現在、 1G (ギガ)ビット以上の次世代の回路デバイスを量産製造するための露光装置の開発も行われている。

[0003] ところで、ステップ ·アンド'スキャン方式の走査型露光装置では、レチクル（レチクルステージ)とウェハ (ウェハステージ)とを、投影光学系の投影倍率に応じた速度比を保ちながら、走査方向に関して同期移動しつつ露光を行い、レチクルに形成されたパターンをウェハ上の複数のショット領域にそれぞれ転写することがなされて、る。このため、走査型露光装置では、走査露光時のレチクルステージとウェハステージとの同期誤差という動的な要因が、ウェハ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)や分解能の劣化などの要因となる。従って、走査型露光装置では、走査露光時の両ステージの同期誤差を極力小さくすることが望ましぐこれまでも同期誤差を低減するためのさまざまな提案がなされている (例えば、特許文献 1参照)。

[0004] しかるに、これまでに提案されていた同期誤差低減に関する技術は、走査型露光装置一般、少なくとも同一機種の装置一般に共通する要因に着目した同期誤差を低減するものが殆どであった。このため、半導体メーカ（すなわち露光装置のユーザ)毎に、製造するデバイスの性能が異なるようになってきている今日においては、これまでに提案されている技術では、十分な対応が困難となりつつある。一方、半導体素子の高集積化、デバイスルール (実用最小線幅）の微細化は、将来的に更に進むことは疑い無ぐより確実に同期誤差を低減させることも重要である。

[0005] かかる背景の下、走査型露光装置のレチクルステージとウェハステージとの同期誤差の低減を図り得る技術として、繰り返し学習制御（Iterative Learning Control)が最近注目されている。

[0006] また、走査型露光装置では、ウェハ上の複数のショット領域にレチクルのパターンを順次転写するに際し、スループット向上のため、通常レチクルを交互スキャン (往復スキャン）させることで、順次次のショット領域に対する露光を行う。このため、 1つのシヨット領域に対するレチクルパターンの転写が終了した後、露光開始前のプリスキャン時（目標速度 (露光時の走査速度)までの加速時間 +加速終了後に速度が所定の誤差範囲で目標速度に収束するまでの整定時間）の移動距離と同じ距離だけ、露光終了時点から更にレチクルを移動して、レチクルを次ショット領域露光のための走査開始位置まで戻す動作 (オーバースキャン）が必要であり、これに対応して、ウェハを次ショット領域 (前記 1つのショット領域の非走査方向に隣接する別のショット領域)の露光のため非走査方向に 1ショット領域分ステッピングさせる動作に加えて走査方向に移動させる動作を含むショット領域間移動動作が必要となる。

[0007] 繰り返し学習制御を、走査型露光装置のレチクルステージ (マスクステージ）とゥェハステージ (物体ステージ）との同期誤差の低減のために採用する場合、上記のショット領域間移動動作の影響をも考えることが重要である。

[0008] 特許文献 1：特開平 10— 270343号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0009] 本発明は、上述したような事情の下になされたもので、その第 1の目的は、個々の露光装置固有のマスクと感光物体との同期誤差を低減して、マスクに形成されたバターンを感光物体上に精度良く転写することを可能とする露光方法及び露光装置を提供することにある。

[0010] 本発明の第 2の目的は、区画領域間の移動動作に起因する物体ステージの非走查方向に関する位置ずれを抑制して、パターンを感光物体上の各区画領域に精度良く転写することを可能とする露光方法を提供することにある。

[0011] 本発明の第 3の目的は、物体ステージの位置を補正しつつ、動作条件に応じて物体ステージを制御することを可能にする露光方法及び露光装置を提供することにある。

[0012] 本発明の第 4の目的は、物体ステージやマスクステージ等に繰り返し学習制御を採用する場合に、その繰り返し学習制御の効果を向上させることができる露光装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明は、第 1の観点カゝらすると、マスクを保持するマスクステージと感光物体を保持する物体ステージとを所定の走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する露光方法であって、前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を考慮して前記マスクステージと前記物体ステージとを同期移動しながら、前記物体ステージの現在位置に応じた前記マスクステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 1工程と；前記第 1の補正値群及び第 2の補正値群をそれぞれ用いて前記物体ステージ及び前記マスクステージの位置を補正しながら、前記マスクステージと前記物体ステージとを前記走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する第 2工程と;を含む第 1の露光方法である。

[0014] これによれば、実際の露光に先立って、物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群 (これは、実験ある、は繰り返し学習制御などにより予め求められている）を考慮してマスクステージと物体ステージとを同期移動しながら、物体ステージの現在位置に応じたマスクステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を繰り返し学習制御により得る (第 1工程)。

[0015] そして、実際の露光の際には、第 1の補正値群及び第 2の補正値群をそれぞれ用 V、て物体ステージ及びマスクステージの位置を補正しながら、マスクステージと物体ステージとを走査方向に同期移動し、マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写する（第 2工程)。すなわち、走査露光時に、物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群、及び物体ステージの現在位置に応じたマスクステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群をそれぞれ用いて物体ステージ及びマスクステージの位置が補正されるので、結果的に両ステージの同期誤差が効果的に低減された状態で、走査露光が行われることとなる。特に、マスクステージの物体ステージに対する追従誤差を零に漸近させるための第 2の補正値群は、事前に行われている繰り返し学習制御によって取得されているので、本発明の露光方法が適用される露光装置固有のマスクと感光物体との同期誤差をも確実に低減することができ、マスクに形成されたパターンを感光物体上に精度良く転写することが可能となる。

[0016] この場合において、前記第 1工程に先立って、前記物体ステージを前記第 1工程と同様に移動しながら前記第 1の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 3工程を、更〖こ含むこととすることができる。

[0017] また、前記第 1工程では、前記同期移動中に前記第 1の補正値群を得るための繰り返し学習制御が並行して実行されることとすることができる。すなわち、露光に先立つて、マスクステージと物体ステージとを同期移動しながら、第 2の補正値群のみでなく、第 1の補正値群も繰り返し学習制御により取得することとすることができる。

[0018] 本発明は、第 2の観点力すると、感光物体を保持する物体ステージを所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光方法であって、実際の露光動作に先立って、 1つの区画領域に対する露光と次の区画領域に対する露光との間で実行される区画領域間の移動動作時と同様に前記走査方向及びこれに直交する非走査方向にともに交差する所定の経路に沿って前記物体ステージを移動しながら、前記非走査方向に関する前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 1工程と;前記第 1の補正値群を考慮して前記物体ステージの前記非走査方向の位置を補正しながら前記区画領域間の移動動作を行うとともに、該区画領域間の移動動作の前後で前記物体ステージを前記走査方向に移動して前記露光を行、、前記パターンを前記感光物体上の各区画領域に形成する第 2工程と；を含む第 2の露光方法である。

[0019] これによれば、実際の露光動作に先立って、 1つの区画領域に対する露光と次の区画領域に対する露光との間で実行される区画領域間の移動動作時と同様に走査方向及びこれに直交する非走査方向にともに交差する所定の経路に沿って物体ステージを移動しながら、非走査方向に関する物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を繰り返し学習制御により得る（第 1工程)。この場合に得られる第 1の補正値群は、物体ステージを非走査方向にのみ移動する繰り返し学習制御により得られた補正値群とは異なり、物体ステージの走査方向への移動が非走査方向への移動に対して与える影響が結果的に考慮された、物体ステージの実際の区画領域間の移動動作により近い補正値群となる。また、この第 1の補正値群は、繰り返し学習制御によって取得されているので、本発明の露光方法が適用される露光装置固有の物体ステージの区画領域間移動動作に起因する物体ステージの非走査方向の位置誤差を確実に低減することができる。

[0020] そして、実際の露光動作の際には、上記の第 1の補正値群を考慮して物体ステージの非走査方向の位置を補正しながら実際の区画領域間の移動動作を行うとともに、該区画領域間の移動動作の前後で物体ステージを走査方向に移動して露光を行いパターンを感光物体上の各区画領域に形成する（第 2工程)。従って、物体ステージの区画領域間の移動動作が終了し、次の区画領域に対する露光が開始される時点では、区画領域間の移動動作に伴う物体ステージの非走査方向の位置ずれがほぼ確実に補正され、この状態で露光が行われることとなる。従って、物体ステージの区画領域間の移動動作に起因する非走査方向に関する位置誤差殆ど存在しない状態で行われる露光により、パターンを感光物体上の各区画領域に精度良く形成することが可能となる。

[0021] この場合において、前記第 1工程では、所定の経路に沿って前記物体ステージを移動する際に、前記走査方向に関する前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を考慮して前記物体ステージの前記走査方向に関する位置を補正することとすることができる。

[0022] この場合において、第 1工程に先立って、上記第 2の補正値群を求めるための実験などを行うこととすることもできるが、前記第 1工程に先立って、露光の際の前記走査方向への移動時と同様にして前記物体ステージを前記走査方向に移動しながら前記第 2の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 3工程を、更に含むこととすることちでさる。

[0023] 本発明は、第 3の観点力すると、感光物体を保持する物体ステージを所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光方法であって、前記物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づ、て、前記物体ステージの位置を補正しつつ、前記物体ステージを前記動作条件に応じて制御する露光工程を含む第 3の露光方法である。

[0024] これによれば、露光工程にぉ、て、物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づいて、物体ステージの位置を補正しつつ、物体ステージを動作条件に応じて制御する。すなわち、露光工程における物体ステージの動作条件として複数の動作条件が設定されるのが通常であるが、その複数の動作条件毎に、物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群を実験又は繰り返し学習制御などにより予め求めておき、実際の露光工程では、そのときの動作条件に対応する補正値群を複数の補正値群の中から選択し、その補正値群に基づいて、物体ステージの位置を補正しつつ、物体ステージを動作条件に応じて制御する。従って、動作条件のいかんにかかわらず、物体ステージの位置を補正しつつ、動作条件に応じて物体ステージを制御することが可能となる。 [0025] この場合において、前記複数の補正値群は、同一行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンと、異なる行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンとに、個別に対応する補正値群を含むこととすることもできるし、あるいは、前記複数の補正値群は、前記物体ステージの複数の動作シーケンスに個別に対応する補正値群を含むこととすることもできる。

[0026] 本発明の第 3の露光方法では、前記複数の補正値群は、前記物体ステージの前記走査方向に関する走査動作及びステップ動作、並びに前記走査方向に直交する非走査方向に関するステップ動作のそれぞれに個別に対応する補正値群を含むこととすることができる。

[0027] また、前記各補正値群は、動作条件毎に実験などを行って予め求められていることとすることもできるが、前記各補正値群は、動作条件毎に予め行われた繰り返し学習制御によってそれぞれ取得されていることとすることもできる。

[0028] また、本発明の第 3の露光方法では、前記所定のパターンはマスクに形成されたものであり、露光の際は、前記マスクを保持するマスクステージと前記物体ステージとが所定の走査方向に同期移動することで前記所定のパターンが前記感光物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写され、更に前記露光工程では、前記マスクステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値群に基づ!ヽて、前記マスクステージの位置が補正されることとすることもできる。

[0029] この場合において、前記マスクステージの位置を補正するための前記補正値群は、実験などにより予め取得することとすることもできる力前記マスクステージの位置を補正するための前記補正値群は、予め行われた繰り返し学習制御によって取得され TV、ることとすることちでさる。

[0030] この場合において、前記露光工程では、前記動作条件として 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスが設定され、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することとすることができる [0031] 本発明は、第 4の観点力もすると、請求項 15に記載の発明は、マスクと感光物体とを所定の走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写する露光装置であって、前記マスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走查方向に移動可能なマスクステージと；前記感光物体を載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能な物体ステージと;前記物体ステージをその目標位置と現在位置との差である位置偏差に応じて制御する第 1制御系と、前記位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を繰り返し学習により取得する第 1の学習コント口一ラとを含む物体ステージ制御系と;前記マスクステージをその目標位置と現在位置との差である位置偏差に応じて制御する第 2制御系と、前記位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を繰り返し学習により取得する第 2の学習コントローラとを含み、前記同期移動時には、前記物体ステージの現在位置に応じた指令値が前記目標位置として与えられるマスクステージ制御系と;設定条件に応じて、前記第 1及び第 2の学習コントローラを対応する制御系に対して接続状態又は非接続状態に設定し、対応する制御系に対して接続状態に設定された特定の学習コントローラで取得される補正値群を逐次記憶するとともに、対応する学習コントローラが非接続状態とされた制御系に対しては前記対応する学習コントローラで事前に取得された対応する補正値群を前記位置偏差の補正値として逐次入力する制御装置と；を備える第 1の露光装置である。

[0032] これによれば、例えば、露光に先立って、第 1の学習コントローラを物体ステージ制御系に非接続状態とし、かつ第 2の学習コントローラをマスクステージ制御系に対して接続状態とする設定条件が設定された場合、制御装置によりその設定条件に応じた設定が行われ、物体ステージ制御系とマスクステージ制御系により、マスクステージと物体ステージとの同期移動、すなわちマスクステージの物体ステージに対する追従制御が行われる。この際に、制御装置により、物体ステージ制御系に対しては第 1 の学習コントローラで事前に取得された対応する補正値群 (第 1の補正値群）が位置偏差の補正値として逐次入力され、物体ステージ制御系によりこの第 1の補正値群を用いて物体ステージの位置偏差を零に漸近させるような物体ステージの位置補正が行われる。ここで、第 1の学習コントローラで事前に取得された第 2の補正値群が存在しない場合には、事実上補正は行われない。また、上記のマスクステージの物体ステージに対する追従制御の際に、物体ステージの位置補正と並行して、制御装置により第 2の学習コントローラで繰り返し学習制御により取得される第 2の補正値群が記憶される。

[0033] あるいは、露光に先立って、第 1の学習コントローラを物体ステージ制御系に接続状態とし、かつ第 2の学習コントローラをマスクステージ制御系に対して接続状態とする設定条件が設定された場合、制御装置によりその設定条件に応じた設定が行われ、物体ステージ制御系とマスクステージ制御系により、マスクステージと物体ステージとの同期移動、すなわち上述のマスクステージの物体ステージに対する追従制御が行われる。この際に、制御装置により、第 1の学習コントローラで繰り返し学習制御により取得される第 1の補正値群、及び第 2の学習コントローラで繰り返し学習制御により取得される第 2の補正値群が記憶される。

[0034] また、露光の際に、第 1の学習コントローラを物体ステージ制御系に非接続状態とし、かつ第 2の学習コントローラをマスクステージ制御系に対して非接続状態とする設定条件が設定された場合、制御装置によりその設定条件に応じた設定が行われ、物体ステージ制御系とマスクステージ制御系により、マスクステージと物体ステージとの同期移動が行われ、この同期移動中にマスクのパターンが感光物体上に転写される。このとき、制御装置により、物体ステージ制御系に対しては第 1の学習コントローラで事前に取得された対応する補正値群 (事前に取得された第 1の補正値群又は上記記憶された第 1の補正値群）が位置偏差の補正値として逐次入力されるのと並行して、マスクステージ制御系に対しては第 2の学習コントローラで事前に取得された対応する補正値群として上記記憶された第 2の補正値群が位置偏差の補正値として逐次入力される。これにより、物体ステージ制御系により第 1の補正値群を用いて物体ステージの位置偏差を零に漸近させるような物体ステージの位置補正が行われるのと並行して、マスクステージ制御系により第 2の補正値群を用いてマスクステージの位置偏差を零に漸近させるようなマスクステージの位置補正が行われる。

[0035] このように、本発明では、両ステージの同期誤差が効果的に低減された状態で、走查露光が行われ、し力も第 1、第 2の補正値群は、事前に行われている繰り返し学習制御によって取得されているので、露光装置固有のマスクステージと物体ステージとの同期誤差をも確実に低減することができ、これによりマスクに形成されたパターンを感光物体上に精度良く転写することが可能となる。

[0036] この場合において、前記設定条件として、前記第 1の学習コントローラを前記物体ステージ制御系に接続させる第 1条件と、前記第 2の学習コントローラを前記マスクステージ制御系に接続させる第 2条件とが、設定可能であることとすることができる。あるいは、前記設定条件として、前記第 1、第 2の学習コントローラを前記物体ステージ制御系、マスクステージ制御系にそれぞれ接続させる第 1条件と、前記第 1、第 2の学習コントローラを前記物体ステージ制御系、マスクステージ制御系に対して非接続状態とする第 2条件とが、設定可能であることとすることができる。

[0037] 本発明は、第 5の観点からすると、感光物体を所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光装置であって、前記感光物体を載置可能であるとともに、前記走査方向及びこれに直交する非走査方向を含む 2次元方向に移動可能な物体ステージと;前記物体ステージを制御するとともに、前記物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づ、て、前記物体ステージの位置を補正するステージ制御系と；を備える第 2の露光装置である。

[0038] これによれば、物体ステージを制御するステージ制御系力物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づ!/ヽて、物体ステージの位置を補正する。すなわち、物体ステージの動作条件として複数の動作条件が設定されるのが通常であるが、その複数の動作条件毎に、物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群を実験又は繰り返し学習制御などにより予め求めておき、実際の露光工程では、ステージ制御系が（あるいはその上位装置力ステージ制御系を介して）、そのときの動作条件に対応する補正値群を複数の補正値群の中から選択し、その補正値群に基づいて、物体ステージの位置を補正しつつ、物体ステージを動作条件に応じて制御する。従って、動作条件のいかんにかかわらず、物体ステージの位置を補正しつつ、動作条件に応じて物体ステージを制御することが可能となる。

[0039] この場合において、前記複数の補正値群は、同一行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンと、異なる行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンとに、個別に対応する補正値群を含むこととすることもできるし、あるいは、前記補正値群は、前記物体ステージの複数の動作シーケンスに個別に対応する補正値群を含むこととすることもできる。

[0040] 本発明の、第 2の露光装置では、前記各補正値群は、前記物体ステージの前記走查方向に関する走査動作及びステップ動作、並びに前記非走査方向に関するステツプ動作のそれぞれに個別に対応する補正値群を含むこととすることができる。

[0041] また、前記各補正値群は、動作条件毎に予め行われた繰り返し学習制御によってそれぞれ取得されて、ることとすることができる。

[0042] この場合において、前記所定のパターンが形成されたマスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能なマスクステージを更に備える場合、前記ステージ制御系は、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記物体ステージと前記マスクステージとがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することとすることができる。

[0043] 本発明の第 2の露光装置では、前記ステージ制御系は、前記マスクステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値群に基づ!ヽて、前記物体ステージとの同期移動時における前記マスクステージの位置を更に補正することとすることができる。

[0044] この場合において、前記マスクステージの位置を補正するための前記補正値群は、予め行われた繰り返し学習制御によって取得されていることとすることができる。

[0045] この場合において、前記ステージ制御系は、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することとすることができる。 [0046] 本発明は、第 6の観点力すると、マスクと感光物体とを所定の走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、前記マスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能なマスクステージと;前記感光物体を載置可能であるとともに、前記走査方向及びこれに直交する非走査方向の 2次元方向に移動可能な物体ステージと；前記両ステージを制御するとともに、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始するステージ制御系と；を備える第 3 の露光装置である。

[0047] これによれば、マスクステージと物体ステージとを制御するステージ制御系力 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で走査方向に関して前記両ステ一ジがー且停止する両ステージの移動シーケンスを実行する際に、 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に両ステージの加速を開始する。このため、両ステージの停止時間が一定になり（通常、減速時間は一定なため）区画領域の露光終了後の両ステージの減速時に生じる振動の減衰に関する再現性を高くすることができる。この結果、加速開始時点においては、常に同じような振動 (許容レベル内の振動）が残っているようにすることができ、物体ステージとマスクステージとの少なくとも一方に繰り返し学習制御を採用する場合などにおいて、その繰り返し学習制御の効果を向上させることができる。繰り返し学習制御は、再現性のある振動などの現象に対して有効だ力である。

[0048] また、リソグラフイエ程において、本発明の第 1一第 3の露光方法を用いて感光物体上にパターンを転写することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。従って、本発明は、更に別の観点力もすると、本発明の第 1一第 3の露光方法の、ずれかを用いるデバイス製造方法であるとも言える。

図面の簡単な説明

[0049] [図 1]本発明の一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。

[図 2(A)]レチクルステージを示す平面図である。 [図 2(B)]ウェハステージを示す平面図である。

[図 3]—実施形態の露光装置のステージ制御系を示すブロック図である。

[図 4(A)]投影光学系の有効フィールドに内接するウェハ上のスリット状の照明領域とショット領域 Sとの関係を示す平面図である。

[図 4(B)]ステージ移動時間とステージ速度との関係を示す線図である。

[図 5]図 1の主制御装置 50の処理アルゴリズムを示すフローチャートである。

[図 6]—実施形態の露光装置でウェハ W上の複数のショット領域に対する露光を行う際の照明スリット中心の移動軌跡を概略的に示す図である。

[図 7]ショット領域 S , S , Sを順次露光する場合のウェハ上照明スリット STの中心 P

1 2 3

が各ショット上を通過する軌跡を示す図である。

[図 8]第 1モードの移動動作における、ウェハステージの速度曲線を示す図である。

[図 9]第 2モードの移動動作における、ウェハステージの速度曲線を示す図である。

[図 10]第 3モードの移動動作における、ウェハステージの速度曲線を示す図である。

[図 11]デバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。

[図 12]図 11のステップ 204の具体例を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0050] 以下、本発明の一実施形態を図 1一図 10に基づいて説明する。

[0051] 図 1には、本発明の一実施形態に係る露光装置 10の全体構成が概略的に示されている。この露光装置 10は、半導体素子を製造するリソグラフィ装置として現在主流となりつつある、ステップ 'アンド'スキャン方式により露光動作を行う投影露光装置である。この露光装置 10は、マスクとしてのレチクル Rに形成された回路パターンの一部の像を投影光学系 PLを介して感光物体としてのウェハ W上に投影しつつ、レチクル Rとウェハ Wとを投影光学系 PLの視野に対して 1次元方向（ここでは図 1における紙面内左右方向である Y軸方向とする）に相対走査することによって、レチクル Rの回路パターンの全体をウェハ W上の複数のショット領域 (以下、適宜「ショット領域」と略述する）の各々〖こステップ ·アンド'スキャン方式で転写するものである。

[0052] この露光装置 10は、照明ユニット ILU、マスクステージとしてのレチクルステージ R ST、投影光学系 PL、物体ステージとしてのウェハステージ WST及びこれらの制御系を備えている。

[0053] 前記照明ユニット ILUは、例えば出力波長 248nmの KrFエキシマレーザ、或いは出力波長 193nmの ArFエキシマレーザなどのパルスレーザ光源から成る露光用の光源 (不図示）に、 BMU (ビームマッチングユニット）と呼ばれる光軸調整用の光学系を一部に含む、送光光学系を介して接続されている。

[0054] ここで、光源からの紫外域のパルスレーザ光（以下、適宜「エキシマレーザ光」、「パルス照明光」あるいは「パルス紫外光」ともいう）を露光用照明光 (以下、適宜「照明光」と略述する） ILとして用いるのは、 256M (メガ）一 4G (ギガ) bitクラス以上の半導体メモリ素子 (D— RAM)相当の集積度と微細度とを持つマイクロ回路デバイスの量産製造に必要とされる最小線幅 0. 25-0. 10 m程度のパターン解像力を得るためである。従って、光源として Fレーザなどの真空紫外域のパルスレーザ光を出力する

2

レーザ光源を用いても良い。

[0055] エキシマレーザを光源とするステップ'アンド'スキャン方式の露光装置の一例は、例えば特開平 2— 229423号公報及びこれに対応する米国特許 4, 924, 257号、特開平 6— 132195号公報及びこれに対応する米国特許 5, 477, 304号、並びに特開平 7— 142354号公報及びこれに対応する米国特許 5, 534, 970号などに開示されている。従って図 1の露光装置 10においても、上記の各特許公開公報に開示された基礎技術をそのまま、或いは部分的に変更して適用することが可能である。本国際出願で指定した指定国 (又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記各公報及び対応する各米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

[0056] 前記照明ユニット ILUは、照明系ハウジングと、該ハウジング内部に所定の位置関係で収容されたオプティカルインテグレータを含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変 NDフィルタ、可変視野絞り（レチクルブラインド又はマスキングブレードとも呼ばれる）、及びダイクロイツクミラー等 ( ヽずれも不図示)を含む照明光学系とを備えている。本実施形態と同様の照明光学系の構成は、例えば特開 2001-313250号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第 2003Z0025890号などに開示されている。この他、例えば特開平 6— 349701号公報及びこれに対応する米国特許第 5, 534, 970号などに開示されるような照明光学系と同様に照明光学系を構成しても良い。ここで、オプティカルインテグレータとしてはフライアイレンズ、内面反射型インテグレータ (ロッドインテグレータ等）、あるいは回折光学素子等が用いられる。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記各公報及び対応する米国特許出願公開又は米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

[0057] この照明ユニット ILUでは、回路パターン等が描かれたレチクル R上で、レチタルブラインドで規定されたスリット状の照明領域 (X軸方向に細長い長方形状の照明領域 )RA (図 2 (A)参照)を照明光 ILによりほぼ均一な照度で照明する。

[0058] 前記レチクルステージ RSTは、図 1に示されるように、照明ユニット ILUの下方に配置されている。このレチクルステージ RSTは、実際には、リニアモータ等のァクチユエータを含むレチクル駆動系 29によって駆動され、不図示のレチクルベース定盤上を Y軸方向に大きなストロークで直線駆動されるとともに、 X軸方向、 Y軸方向及び Θ z 方向（Z軸回りの回転方向）に微小駆動されるようになっている。レチクルステージ RS T上に前記レチクル Rが吸着保持されて、る。

[0059] レチクルステージ RSTにはレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」と略述する） 30からのレーザビームを反射する移動鏡 31が固定されており、レチクルステージ RSTの移動面内の位置はレチクル干渉計 30によって、例えば 0. 5— lnm程度の分解能で常時検出される。

[0060] ここで、実際には、図 2 (A)の平面図に示されるように、レチクルステージ RSTの + X側の端部には Y軸方向に延びた X軸移動鏡 31xが固定され、また、 +Y方向の端部には、レトロリフレクタよりなる 2個の Y軸移動鏡 31y , 31yがそれぞれ固定されて

1 2

いる。前者の移動鏡 31xには X軸に平行にレーザビーム LRが照射され、後者の移

X

動鏡 31y , 31yにはそれぞれ Y軸に平行にレーザビーム LR , LRが照射されてい

1 2 L R る。レーザビーム LR， LR， LRはそれぞれ図 1のレチクル干渉計 30から供給され

X L R

ている。

[0061] この場合、レトロリフレタタカも成る Y軸移動鏡 3 ly , 31yで反射されたレーザビー

1 2

ム LR , LRはそれぞれ反射ミラー 39A, 39Bで反射されて戻されている。すなわち、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、レチクルステージ RSTが回転してもレーザビームの位置ずれが生じな、構成になって、る。なお、図 2 (A)において符号 RAはレチクル R上のスリット状の照明領域を示す。

[0062] 上記の如ぐレチクルステージ RSTには X軸の移動鏡 31χ、及び 2個の Υ軸の移動鏡 31y , 31yが固定され、これに対応してレチクル干渉計 30も 3軸のレーザ干渉計

1 2

力構成されているが、図 1では、これらが代表して移動鏡 31、レチクル干渉計 30として示されている。

[0063] なお、例えば、レチクルステージ RSTの端面を鏡面加工して反射面 (例えば移動鏡 3 lxの反射面に相当）を形成しても良！、。

[0064] レチクル干渉計 30の出力は、レチクルステージ制御ユニット 33、並びに制御装置としての同期制御ユニット 80及びこれを介して主制御装置 50に供給されている。レチクルステージ制御ユニット 33は、基本的にはレチクル干渉計 30から出力される位置情報が指令値（目標位置）と一致するようにレチクルステージ RSTを駆動するレチクル駆動系 29を制御する。

[0065] 前記投影光学系 PLとしては、ここでは、物体面（レチクル R)側と像面（ウェハ W)側の両方がテレセントリックで円形の投影視野を有し、石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子 (レンズ素子)のみから成る 1Z4 (又は 1Z5)縮小倍率の屈折光学系が使用されている。この投影光学系 PLの光軸 AXの方向が Z軸方向とされている。この場合、レチクル R上の回路パターン領域のうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結像光束力投影光学系 PLを介して、後述するウェハステージ WST上に吸着されたウェハ W上のレジスト層に 1Z4又は 1Z5に縮小されて投影される。

[0066] なお、投影光学系 PLを特開平 3— 282527号公報及びこれに対応する米国特許第 5, 220, 454号などに開示されているように屈折光学素子と反射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合わせた、わゆるカタディオプトリック系としても良、ことは勿論である。

[0067] 前記ウェハステージ WSTは、その底面に設けられた不図示の気体静圧軸受により不図示のベース上に所定のクリアランスを介して浮上支持され、リニアモータ等のァクチユエータを含むウェハ駆動系 48によって、 X軸方向、 Y軸方向に自在に駆動されるとともに、 Z軸方向、 0 z方向、 0 x方向（X軸回りの回転方向）及び 0 y方向（Y軸回りの回転方向）に微小駆動されるようになっている。

[0068] なお、ウェハ駆動系 48は、ウェハステージ制御ユニット 78によって制御されるようになっている。

[0069] ウェハステージ WST上には、ほぼ円形の不図示のウェハホルダが設けられており、このウェハホルダにウェハ Wが静電吸着され、平坦化矯正されて保持されている。このウェハホルダはウェハ wの露光時の熱蓄積による膨脹変形を抑えるために温度制御されている。

[0070] なお、図 1では図示が省略されている力投影光学系 PLの結像面とウェハ W表面との Z軸方向の偏差 (フォーカス誤差)や傾斜 (レべリング誤差)を検出するフォーカス 'レべリング検出系が投影光学系 PLの近傍に設けられ、ウェハステージ制御ユニット 78はフォーカス'レべリング検出系からのフォーカス誤差信号ゃレべリング誤差信号に応答してウェハ駆動系 48に駆動指令を出力する。そのようなフォーカス'レベリング検出系の一例は、特開平 7-201699号公報などに詳細に開示されている。なお、このフォーカス'レべリング検出系の出力は、ウェハステージ制御ユニット 78を介して同期制御ユニット 80及びこれを介して主制御装置 50にも供給されるようになっている

[0071] 前記ウェハステージ WSTの位置は、レーザ干渉計システム 76によって逐次計測されている。これを更に詳述すると、ウェハステージ WSTの Y側及び X側の各端面には鏡面加工が施され反射面がそれぞれ形成されている。そして、ウェハステージ WSTの X側の反射面には、図 2 (B)に示されるように、 X軸に平行な光路に沿って間隔 Dで 2本のレーザビーム LWX及び LWXがそれぞれ照射されている。これら 2

1 2

本のレーザビーム LWX及び LWXは、投影光学系 PLの光軸 AXを通る X軸から同

1 2

一の距離にある。また、ウェハステージ WSTの Y側の反射面には、 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 LWY及び LWYがそれぞれ照射されてい

1 2

る。これら 2本のレーザビーム LWY及び LWYは、投影光学系 PLの光軸 AXを通る

1 2

Y軸から同一の距離にある。

[0072] レーザビーム LWX , LWX , LWY , LWYはそれぞれ図 1のレーザ干渉計システム 76を構成する干渉計から供給されてヽる。

[0073] 上記 4軸のレーザ干渉計システム 76の出力は、ウェハステージ制御ユニット 78、並びに同期制御ユット 80及びこれを介して主制御装置 50に供給されている。同期制御ユニット 80では、レーザビーム LWX、 LWXを測長軸とする 2つの X軸干渉計の

1 2

出力（WX、 WX )の平均値に基づいてウェハステージ WSTの X位置を計測し、レー

1 2

ザビーム LWY , LWYを測長軸とする 2つの Y軸干渉計の出力（WY , WY )の平

1 2 1 2 均値に基づいてウェハステージ WSTの Y位置を計測し、レーザビーム LWXを測長

1 軸とする干渉計の出力とレーザビーム LWXを測長軸とする干渉計の出力との差 (又

2

はレーザビーム LWYを測長軸とする干渉計の出力とレーザビーム LWYを測長軸

1 2 とする干渉計の出力との差）と、間隔 Dとに基づいてウェハステージ WSTの XY面内での回転角を算出するようになって!/、る。

[0074] このように、ウェハ側のレーザ干渉計は複数設けられている力図 1ではこれらが代表的にレーザ干渉計システム 76として示されている。なお、ウェハステージ WSTに形成された前述の各反射面に代えて、平面ミラー力成る移動鏡を設けても良い。

[0075] 前記ウェハステージ WST上には、その表面がウェハ Wの表面とほぼ同じ高さとなるようにされた基準マーク板 FMが設けられて、る。この基準マーク板 FMの表面には種々の基準マークが形成され、それらの基準マークは、各ァライメント検出系の検出中心点のチェック (キャリブレーション）、それら検出中心点と投影光学系の投影中心との距離 (ベースライン）の計測、レチクル Rのウェハ座標系に対する位置チェック、又はレチクル Rのパターン面と共役な最良結像面の Z方向の位置チェック等のために使われる。

[0076] さらに、本実施形態の露光装置 10では、レチクルステージ RSTとウェハステージ W STとを同期移動させるための同期制御ユニット 80が、制御系内に設けられている。この同期制御ユニット 80は、特に走査露光時に、レチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとを同期移動させる際に、レチクルステージ制御ユニット 33によるレチクル駆動系 29の制御とウェハステージ制御ユニット 78によるウェハ駆動系 48の制御とを相互に連動させるために、レチクル干渉計 30、レーザ干渉計システム 76で計測されるレチクル Rとウェハ Wの各位置情報をリアルタイムにモニタし、それらの相互の関係が所定のものとなるように管理する。その同期制御ユニット 80は、主制御装置 50からの各種のコマンドやパラメータの設定情報によって制御される。このように、本実施形態では、同期制御ユニット 80、レチクルステージ制御ユニット 33及びウェハステージ制御ユニット 78によって、両ステージ RST, WSTを制御するステージ制御系（これにつ!、ては更に後述する）が構成されて、る。

[0077] 本実施形態の露光装置 10では、前記制御系は、実際には、上述した光源及び露光装置本体各部のユニット（照明ユニット ILU、レチクルステージ RST、ウェハステージ WST、ウェハ搬送系等）の各々を個別に制御する複数のユニット側コンピュータ（マイクロセッサ等）と、これらのユニット側コンピュータを統括的に制御するワークステーシヨンなど力成る主制御装置 50とを備えた分散型システムとして構築されている

[0078] 本実施形態では、上記の複数のユニット側コンピュータが主制御装置 50と連携すること〖こよって、複数枚のウェハに対する一連の露光処理が実行される。その一連の露光処理の全体的なシーケンスは主制御装置 50によって、不図示のメモリに記憶されたプロセスプログラムと呼ばれる所定の露光条件の設定ファイルに従って統括制御される。

[0079] プロセスプログラムはオペレータが作成した露光処理ファイル名のもとに、露光すベきウェハに関する情報 (処理枚数、ショット領域サイズ、ショット領域配列データ、ァラィメントマーク配置データ、ァライメント条件等）、使用するレチクルに関する情報 (パターンの種別データ、各マークの配置データ、回路パターン領域のサイズ等）、そして露光条件に関する情報 (露光量、フォーカスオフセット量、走査速度のオフセット量、投影倍率オフセット量、各種の収差や像歪みの補正量、照明光学系の開口数ゃコヒーレンスファクタ _σ値等の設定値、投影光学系の開口数の設定値等)をパラメータ群のパッケージとして記憶するものである。

[0080] 主制御装置 50は、実行指示されたプロセスプログラムを解読してウェハの露光処理に必要な各構成要素の動作を、対応するユニット側コンピュータにコマンドとして次々に指令していく。このとき、各ユニット側コンピュータは 1つのコマンドを正常終了すると、その旨のステータスを主制御装置 50に送出し、これを受けた主制御装置 50 はユニット側コンピュータに対して次のコマンドを送るようになつている。

[0081] 図 3には、本実施形態に係る走査型露光装置 10のステージ制御系 90のブロック図が示されている。このステージ制御系 90は、同期制御ユニット 80と、ウェハステージ制御系 92と、レチクルステージ制御系 94とを含んで構成されている。

[0082] 前記ウェハステージ制御系 92は、主制御装置 50からの指示に応じて同期制御ュニット 80から出力されるウェハステージ WSTに対する位置指令値 P に基づいて、ゥ

W

ェハステージ WSTの位置をフィードバック制御するフィードバック制御系である。このウェハステージ制御系 92は、位置指令値 P とウェハステージ WSTの位置との差で

W

ある位置偏差を演算する減算器 52、該減算器 52の出力段に設けられた加算器 54、該加算器 54の出力信号を動作信号として例えば (比例 +積分 +微分)制御動作を行なう PIDコントローラ (ある、は（比例 +積分)制御動作を行う PIコントローラ)力も成るウェハステージコントローラ 56、及び制御対象 Wpとしてのウェハステージ系等を含んで構成されている。本実施形態では、ウェハステージ WSTをその位置偏差に応じて制御する第 1制御系が、ウェハステージコントローラ 56によって構成されている。

[0083] ここで、制御対象 Wpは、直接的にはウェハ駆動系 48である力ウェハ駆動系 48 によってウェハステージ WSTが駆動され、このウェハステージ WSTの位置情報がレ一ザ干渉計システム 76によって計測され、この計測された位置情報が減算器 52にフイードバック入力されることにより位置制御ループが構成される。その意味力もすると、制御対象 Wpは実質的にはウェハ駆動系 48及びウェハステージ WSTを含むゥェハステージ系であると言える。従って、以下では、ウェハステージ系 Wp (この伝達関数は Wp)と記述する。

[0084] ウェハステージ制御系 92を構成する減算器 52の出力端が、回路開閉用のスィッチ SW1を介して第 1学習コントローラとしての ILCコントローラ 58の入力端に接続され、この ILCコントローラ 58の出力端が、加算器 54の第 1の入力端に接続されている。この加算器 54の第 2の入力端には、前述の減算器 52の出力端が接続されている。従つて、スィッチ SW1が ON状態のとき、加算器 54では、減算器 52から出力される位置偏差 Δ Pwと ILCコントローラ 58の出力である補正値とを加算した動作信号をゥェハステージコントローラ 56に出力する。 [0085] また、 ILCコントローラ 58の出力である補正値は、同期制御ユニット 80に対しても出力されるようになっている。

[0086] ここで、 ILCコントローラ 58について簡単に説明する。

[0087] この ILCコントローラ 58は、 ILC積分器及び該 ILC積分器の出力段に接続された I LC補償器を含んで構成することができる。 ILC積分器は、トラッキング (追従)エラーを記憶するメモリであり、 z変換の演算子を Zとして、その ILC積分器の伝達関数は、一例として z— i/ d-z— で表される。この ILC積分器では、各繰り返しで発生したトラッキング (追従)エラーが毎回メモリ内の値に加算される。

[0088] ILC補償器は、一例として学習ゲイン、フィルタ等を含んで構成することができる。

学習ゲイン Kは、学習の収束速度及び収束安定性の調整に用いられるパラメータであり、その大きさは、 ILC補償器の伝達関数を Gcとし、 ILCコントローラ 58の制御対象の伝達関数 (ILCコントローラ 58を除ぐフィードバック制御系の閉ループ伝達関数)を Gpとすると、学習の収束条件である | 1 GcGp I < 1を満たすように設定される。ここで、ウェハステージコントローラの伝達関数を Wcとすると、 Gp=Wc -Wp/ (l +Wc 'Wp)の関係がある。

[0089] 前記フィルタは、位相特性、ゲイン特性の微調整、ノイズ除去用などに用いられる。

このフィルタとして、例えばウェハステージコントローラの伝達関数と、ウェハステージ系の伝達関数との積に対する逆伝達関数を有する、わゆる逆システムと、その逆システムから出力される高周波成分を除去するためのローパスフィルタとの組み合わせを適用することができる。

[0090] この他、学習の収束安定性を良くするためにマイナスの無駄時間要素を用いても良い。

[0091] 前記レチクルステージ制御系 94は、同期制御ユニット 80から出力されるレチクルステージ RSTに対する位置指令値 Pに基づいて、レチクルステージ RSTの位置をフィ

R

ードバック制御するフィードバック制御系である。このレチクルステージ制御系 94は、位置指令値 Pとレチクルステージ RSTの位置との差である位置偏差 Δ Ρを演算する

R R

減算器 62、該減算器 62の出力段に設けられた加算器 64、該加算器 64の出力信号を動作信号として例えば (比例 +積分 +微分)制御動作を行なう PIDコントローラ (あるいは (比例 +積分)制御動作を行う PIコントローラ）力も構成されるレチクルステージコントローラ 66、及び制御対象 Rpとしてのレチクルステージ系等を含んで構成されている。本実施形態では、レチクルステージ RSTをその位置偏差に応じて制御する第 2制御系がレチクルステージコントローラ 66によって構成されている。

[0092] ここで、制御対象 Rpは、直接的にはレチクル駆動系 29である力レチクル駆動系 2 9によってレチクルステージ RSTが駆動され、このレチクルステージ RSTの位置情報力 Sレチクル干渉計 30によって計測され、この計測された位置情報が減算器 62にフィードバック入力されることにより位置制御ループが構成される。その意味からすると、制御対象 Rpは実質的にはレチクル駆動系 29及びレチクルステージ RSTを含むレチクルステージ系であると言える。従って、以下では、レチクルステージ系 Rpと記述する

[0093] レチクルステージ制御系 94を構成する減算器 62の出力端力回路開閉用のスイツチ SW2を介して第 2学習コントローラとしての ILCコントローラ 68の入力端に接続され、この ILCコントローラ 68の出力端力加算器 64の第 1の入力端に接続されている。この加算器 64の第 2の入力端には、減算器 62の出力端が接続されている。従って、スィッチ SW2が ON状態のとき、加算器 64では、減算器 62から出力される位置偏差と ILCコントローラ 68の出力である補正値とを加算した動作信号をレチクルステージコントローラ 66に出力する。

[0094] ILCコントローラ 68は、前述の ILCコントローラ 58と同様に構成されている。この IL Cコントローラ 68の出力である補正値は、同期制御ユニット 80に対しても出力されるようになっている。

[0095] 前記同期制御ユニット 80は、ユニット側コンピュータの 1つであり、次の a. — f.のような種々の役割を有して、る。

[0096] a.同期制御ユニット 80は、主制御装置 50からの指示に基づき、減算器 52に対して位置指令値 P を出力する。

W

[0097] b.同期制御ユニット 80は、例えばウェハステージ WSTに対するレチクルステージ R STの追従制御を行う場合に、ウェハステージ制御系 92の出力であるウェハステージ WSTの位置情報（WX , WX , WY , WY )に基づき次式（1)に基づいてレチクルステージ RST、すなわちレチクル Rの位置を計測するレチクル干渉計 30の 3軸の計測値 (R 、 R 、 R )の目標値 (R '、 R '、 R ' )を算出し、これをレチクルステージ制御系

X L R X L R

94に対して位置指令値 Pとして出力する。

[0098] [数 1]

[0099] 式（1)にお、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。

[0100] なお、上記の位置情報（WX , WX , WY , WY )は、レーザ干渉計システム 76を

1 2 1 2

構成する各干渉計の計測値である。

[0101] c同期制御ユニット 80は、主制御装置 50からの指示に基づき、ウェハステージ WS 丁とは無関係にあるいは単独でレチクルステージ RSTを移動する場合などには、減算器 62に対して主制御装置 50からの指示に応じた位置指令値 Pを出力する。

R

[0102] d.同期制御ユニット 80は、設定条件に応じて、スィッチ SW1、 SW2のオン'オフ（O N/OFF)を行う。

[0103] e.同期制御ユニット 80は、スィッチ SW1が「ON」のときには、 ILCコントローラ 58から各繰り返しの都度出力される補正値を順次取り込み、その順次取り込まれた補正値群を時系列データとして不図示の内部メモリの所定の記憶領域 (バッファメモリ）に記憶する。また、同期制御ユニット 80は、スィッチ SW2が「ON」のときには、 ILCコントローラ 68から各繰り返しの都度出力される補正値を順次取り込み、その順次取り込まれた補正値群を時系列データとして内部メモリの対応する記憶領域 (バッファメモリ )に記憶する。本実施形態では、同期制御ユニット 80の内部メモリには、ノッファメモリが、動作条件毎に予め用意されており、各バッファメモリに対する補正値群の取り込み力ウェハステージ WSTの複数の動作条件について個別に行われる。

[0104] f.同期制御ユニット 80は、スィッチ SW1が「OFF」のとき、学習コントローラ 68でそのときと同一のウェハステージ WSTの動作条件下で事前に取得された補正値群が記憶されたバッファメモリを選択し、その補整バッファ内の補正値群を位置偏差の補正値としてウェハステージ制御系 92に対して加算器 54の第 3の入力端 (端点 e参照）を介して逐次入力する。また、同期制御ユニット 80は、スィッチ SW2が「OFF」のときにウェハステージ WSTに対するレチクルステージ RSTの追従制御を行う場合に、学習コントローラ 68で事前に取得された補正値群を位置偏差の補正値として加算器 64の第 3の入力端 (端点 f参照）を介してレチクルステージ制御系 94に対して逐次入力する。

[0105] なお、図 3において、レチクルステージ制御ユニット 33及びウェハステージ制御ュニット 78が、二点鎖線で示されている。

[0106] 次に、ステージ制御系 90によって行われる 1つのショット領域の露光の際のウェハステージの基本的な走査手順にっ、て図 4 (A)及び図 4 (B)を参照しつつ、簡単に説明する。

[0107] 図 4 (A)には、投影光学系 PLの有効フィールド PL'に内接する、ウェハ上のスリット状の照明領域 (レチクル R上の照明領域 RAと共役な領域;以下、「照明スリット」という） STと 1つの区画領域としてのショット領域 Sとの関係が平面図にて示され、図 4 (B) には、ステージ移動時間とステージ速度との関係が示されている。なお、実際には、ショット領域 Sが照明スリット STに対して矢印 Yの反対方向に移動することで露光が行なわれるが、図 4 (A)では、図 4 (B)のステージ移動時間とステージ速度の関係表と対応付けるため、照明スリット STがショット領域 Sに対し移動するように示されている

[0108] まず、基本的（一般的な)走査手順としては、ショット領域 Sの端部から所定量離れた位置に照明スリット STの中心 Pが位置付けられ、ウェハステージ WSTの加速が開始される。このとき、同時にレチクルステージ RSTは、ウェハステージ WSTと反対向きにかつウェハステージ WSTの加速度の投影倍率の逆数倍の加速度で加速が開始されている。そして、ウェハステージ WST及びレチクルステージ RSTが所定の速度に近づいた時点で、レチクル Rとウェハ Wの同期制御が開始される。この両ステ一ジ WST、 RSTの加速開始時点から同期制御の開始時点までの時間 Tを、加速時間と呼ぶ。同期制御開始後、ウェハとレチクルの変位誤差が所定の関係になるまでレチクルステージ RSTによるウェハステージ WSTに対する追従制御が行われ、露光が開始される。この同期制御開始後、露光開始までの時間 Tを、整定時間と呼ぶ。

2

[0109] 上記の加速開始から露光開始までの時間 (T +T )がプリスキャン時間と呼ばれる

1 2

。このとき、例えば加速時間 Tでの平均加速度を a、整定時間を Tとすると、プリスキ

1 2

ヤン時における移動距離は（1Z2) -a-T ² + a-T ·Τと表すことができる。

1 1 2

[0110] また、等速移動により露光が行われる露光時間 Τは、ショット領域長を L、照明スリツ

3

ト STの走査方向の幅を wとした場合、 T = (L+w)Z(a'T )となり、移動距離は L +

3 1

Wとなる。

[0111] この露光時間 Tの終了時点でショット領域 Sに対するレチクルパターンの転写は終

3

了するが、スループット向上のため、ステップ ·アンド'スキャン方式では、通常レチクル Rを交互スキャン (往復スキャン）させることで、順次次のショット領域に対する露光を行うので、前記プリスキャンでの移動距離と同じ距離だけ、露光終了時点から更にレチクル Rを移動して、レチクル Rを次ショット領域露光のための走査開始位置まで戻すことが必要である。このとき、ウェハ（ウェハステージ）はレチクル（レチクルステージ )に対応して走査方向に移動されることとなる。このための時間が、等速度オーバースキャン時間（後整定時間） T、減速オーバースキャン時間 Tであり、総じて (T +T

4 5 4 5

)がオーバースキャン時間である。このオーバースキャン時間における移動距離は、減速オーバースキャン時間 Tにおける減速度を bとすると、

5 -(1/2) -b-T ²— b'T ·

5 5

Tとなり、この距離が（1Z2) -a-T ² + a-T ·Τとなるように Τ、 Τ、及び減速度 bが設

4 1 1 2 4 5

定される。

[0112] 一般の制御系では a=—なので、 T =T、 T =Tに設定するのが最も容易な制御

1 5 2 4

法となる。

[0113] 次に、本実施形態の露光装置 10により、レチクル Rのパターンをウェハ W上の複数のショット領域に順次転写する際の動作について、主制御装置 50 (より正確には主制御装置 50内の CPU)の処理アルゴリズムを示す図 5のフローチャートを中心に、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。ここでは、図 6に示されるような複数 (例えば 76個）のショット領域に対して、同図に示されるような経路で露光を行う場合について説明する。ここで、図 6中の経路は、前述の照明スリット STの中心 Pが各ショット領域上を通過する軌跡を示し、この軌跡中の実線部は、各ショット領域の露光の際の照明スリット STの中心 P (以下「点 P」とも記述する）の経路を示し、点線部は、非走査方向の同一行内の隣接ショット領域間における点 Pの移動軌跡を示し、一点鎖線部は、異なる行間における点 Pの移動軌跡を示す。なお、実際には、点 Pが固定でウェハ Wが移動するのである力図 6においては、説明を分力り易くするため、ウェハ W上を点 P (照明スリット STの中心）が移動するかのように図示されて、る。

[0114] まず、図 5のフローチャートの処理に先立って、主制御装置 50により各ユニットコンピュータを介して、不図示のレチクルァライメント系、ウェハステージ WST上の基準マーク板 FM、及び不図示のウェハァライメント検出系を用いたレチクルァライメント、ゥェハァライメント検出系のベースライン計測、及びウェハァライメント (EGA方式等)等の準備作業が行われる。

[0115] なお、上記のレチクルァライメント、ベースライン計測等については、例えば特開平 7— 176468号公報及びこれに対応する米国特許 5, 646, 413号等に詳細に開示され、また、 EGAについては、特開昭 61— 44429号公報及びこれに対応する米国特許第 4, 780, 617号)等に詳細に開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記各公報並びにこれらに対応する上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

[0116] このような準備作業が終了すると、図 5のフローチャートがスタートする。

[0117] まず、ステップ 102において、露光対象のショット領域が属する行の番号を示すカウンタ n及び行内のショット領域番号を示すカウンタ mをともに 1に初期化する（m^l、 1)。

[0118] 次のステップ 104で、ウェハ上のファーストショット S、すなわち 1行目の 1番目のシ

1

ヨット領域 Sの露光に必要な各種設定情報を、同期制御ユニット 80に伝送する。ここ

1

で、各種設定情報には、前述したレチクルステージ、ウェハステージの位置制御に関連する制御情報、例えば露光に先立って行われる例えば EGA方式のウェハァラィメントにより得られる EGAパラメータ（ウェハの X, Y方向のオフセット Ox, Oy、ウェハの移動を規定するステージ座標系の直交度誤差 w、ウェハの回転誤差 Θ、ウェハの X, Y方向の拡大縮小 (スケーリング)誤差 rx, ry)の設定値 (これは露光時のウェハの位置を決定するためのデータとなる）、及び露光時の両ステージの位置に関連した補正パラメータ（例えば、レチクルステージ (あるいはウェハステージ)側の移動鏡の曲がり情報）、並びに露光量制御に関するデータ、例えばエキシマレーザのパルスェネルギ密度、パルス発光数等のデータ、更には設定された露光シーケンスデータ (これには、スキャン方向（プラススキャンかマイナススキャンか）の†青報が含まれる）などが含まれる。また、場合によっては、ステージ移動時の各機構部のエラー情報なども含まれる。

[0119] 次のステップ 106では、同期制御ユニット 80に対してレチクルステージ RST及びゥェハステージ WSTの移動を指示する。

[0120] 上記の主制御装置 50からの指示に基づき、同期制御ユニット 80では、ウェハ W上のファーストショットの露光のための走査開始位置 (加速開始位置）にウェハ Wを移動させるためウェハステージ制御ユニット 78に指示を与える。これにより、ウェハステージ制御ユニット 78によってウェハ駆動系 48を介してウェハステージ WSTが上記の加速開始位置に移動される。次いで、同期制御ユニット 80では、干渉計システム 76 及びレチクル干渉計 30の計測値をモニタしつつ、ウェハステージ制御ユニット 78、レチクルステージ制御ユニット 33をそれぞれ介して前述したレチクル駆動系 29及びゥェハ駆動系 48を制御し、レチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとの Y軸方向の相対走査を開始する。

[0121] このとき、主制御装置 50は、ステップ 108で、両ステージ RST、 WSTの目標走查速度への加速が終了するのを待っている。そして、両ステージ RST、 WSTの加速が終了すると、ステップ 110に進んで光源の発光を開始する。

[0122] この光源の発光開始とほぼ同時に、同期制御ユニット 80では、両ステージ RST、 W STの露光前同期整定動作を開始している。

[0123] このように、両ステージ RST、 WSTの同期整定が完了して露光が開始されるのに先立って、光源の発光は開始されているが、主制御装置 50によりレチクル干渉計 30 の計測値に基づ、て、レチクルステージ RSTと同期して可動レチクルブラインドの所定のブレードの移動が制御され、レチクル Rのパターン領域外の余分な部分が露光されるのが防止されているのは、通常のスキャニング 'ステツパと同様である。

[0124] そして、両ステージ RST、 WSTが等速同期状態に達すると、照明ユニット ILUからの照明光 ILによってレチクル Rのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。

[0125] 同期制御ユニット 80は、特に上記の走査露光時には、レチクルステージ RSTの Y 軸方向の移動速度 Vrとウェハステージ WSTの Y軸方向の移動速度 Vw ( = Vy)とが、投影光学系 PLの投影倍率（1Z4倍あるいは 1Z5倍）に応じた速度比に維持されるように同期制御を行う。

[0126] そして、レチクル Rのパターン領域の異なる領域が照明光 ILで逐次照明され、バターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウェハ W上のファーストショットの走査露光が終了する。これにより、レチクル Rのパターンが投影光学系 PLを介してフアーストシヨットに縮小転写される。

[0127] 上記の走査露光中、主制御装置 50は、ステップ 112で露光が終了するのを待っている。

[0128] そして、上記のようにしてファーストショットの走査露光が終了すると、ステップ 112 での判断が肯定され、ステップ 114に進んでレーザ光の照射を停止する。この照射停止は、光源の発光そのものを停止しても良いし、光源内の不図示のシャツタを閉鎖しても良い。

[0129] 次のステップ 116では、カウンタ mを参照して、そのカウント値 mが第 n行目（ここでは第 1行目）の最後のショット領域の番号であるか否かを、例えばショットマップに基づいて判断する。ここでは、 m= lであるため、ここでの判断は否定され、ステップ 11 8に進んでカウンタ mを 1インクリメントした後、ステップ 120に移行し、第 n行目第 m番目のショット領域 (ここでは、第 1行目第 2番目のショット領域 (すなわちセカンドショット ) Sの露光に必要な各種設定情報を、同期制御ユニット 80に伝送する。この各種設

2

定情報の伝送は、同期制御ユニット 80によって、露光終了直後の走査方向に関するウェハステージ WST及びレチクルステージ RSTの等速オーバースキャン（後整定）動作が行われている間に行われる。このため、同期制御ユニット 80では、送られてきた各種設定情報を無理なく受け取り内部メモリに記憶することができる。 [0130] 上記の設定情報の伝送後、主制御装置 50では、ステップ 122で第 1モードの両ステージ RST、 WSTの移動（以下、「第 1モードの移動」と略述する）を、同期制御ュ- ット 80に指示した後、ステップ 108に戻り、両ステージ RST、 WSTの目標走査速度への加速が終了するのを待つ。

[0131] このステップ 108の待ち状態の間、同期制御ユニット 80によって、第 1モードの移動動作が実行される。以下、この第 1モードの移動動作について、詳述する。

[0132] <第 1モードの移動動作 >

ここでは一例として、図 7に示されるような同一行に位置する隣接ショット領域、ファ一ストショット S、セカンドショット Sを順次露光する場合の、ショット領域間における両

1 2

ステージの移動動作にっ、て説明する。

[0133] 図 8には、この第 1モードの移動動作に関連するウェハステージ WSTの走査方向に関する速度曲線 V (t)が実線で示され、非走査方向に関する速度曲線 V (t)が yl xl 点線で示されている。この図 8において、横軸は時間（t)を示す。

[0134] なお、この第 1モードの移動動作では、レチクルステージ RSTは、上記の速度曲線 V (t)の投影倍率の逆数倍の大きさの速度の時間変化曲線に従って移動するので yl

、詳細説明は省略する。

[0135] 本実施形態では、実際には、ジャーク、すなわち加速度の変化する割合 (位置の時間による 3階微分)の時間変化を示すジャーク曲線に基づいて、加速度の時間変化を示す加速度曲線、速度の時間変化を示す速度曲線が同期制御ユニット 80によつて順次算出され、さらにこの速度曲線に基づいて位置の指令値が同期制御ユニット 80によって生成される。そして、この指令値に従ってウェハステージ制御ユニット 78 によってウェハ駆動系 48を介してウェハステージ WSTが制御される力以下では、説明を分かり易くするために、図 8の速度曲線を中心として、適宜他の図面を参照して説明を行う。

[0136] まず、走査方向（スキャン方向）につ、て考える。前述のようにしてショット領域 Sの

1 露光が終了した時点 t (このとき点 Pは、図 7中の点 Aの位置にある）力も等速オーバ

1

一スキャン時間 Tが経過した時点 t ( = t +T )に、ウェハステージ WSTは減速（図 7

4 2 1 4

中の +γ方向に速度を有する時の γ方向の加速)を開始する。減速開始後、その減速度が徐々に大きくなつて (一 Y方向の加速度がその絶対値が大きくなつて)所定の一定値となり、その後一定時間 ΔΤ、その一定値を維持する。但し、減速開始時点 tから時間 T の間が減速時間である。

2 y5

[0137] このとき、図 7中の点 A (0, Ay)を基準点としてウェハステージ WSTは、図 8に示されるように、露光終了時点 tから時間 Tの間一定速度 Vscanで +Y方向に進み、そ

1 4

の後は、時間 T経過の時点 tを時間の基準点として、図 8の速度曲線 V (t)に従つ

4 2 yl た速度で時間 Tだけ更に +Y方向に進む。この時間 T が経過した時点 tで、別の y5 y5 3 区画領域としてのショット領域 Sに対するプリスキャンが開始される分岐点 B (Bx, By

2

)となる（図 7参照)。

[0138] その後、ウェハステージ WSTは、加速開始点 tを時間の基準として、 Y方向に速

3

度曲線 V (t)に従った速度で時間 T の間加速される。

yl yl

[0139] 上記の如くして加速が行われ、図 8中に示される時点 tになると、ウェハステージ W

4

STが目標走査速度である V (ここで負号は、 Y方向の速度という意味である）に scan

達し、その後、レチクル Rとウェハ Wの同期制御期間としての時間 Tを経て、露光が

2

開始される。露光時間 Tは T = (ショット領域長 Ly +照明スリット幅 w) /V で表わ

3 3 scan される。

[0140] 次に非走査方向（非スキャン方向）の移動動作 (ショット領域間ステッピング動作)を考える。図 8に示されるように、ショット領域 Sの露光が終了した時点 tで直ちに、速

1 1

度曲線 V (t)に従ってウェハステージ WSTの X方向への加速が開始される。そし xl

て、加速開始から時間 T が経過した時点で最高速度である V (ここで負号は X x5 xmax

方向の速度であることを意味する）に達する。このとき、ウエノ、ステージ WSTの X座標は、 Bxであり、点 Pは、図 7中の点 B (Bx, By)にある。次いで、その時点から速度曲線 V (t)に従って減速 (一 X方向に速度を有する時の +X方向の加速)を開始する xl

。そして、減速開始時点 (加速終了時点）から時間 τ が経過すると減速が終了し速 xl

度 0となる（すなわち非スキャン方向に関する移動を停止する）。このとき、ウェハステージの X座標は、 Lx (Lxはステッピング長である）となっており、 P点は図 7中の点 C (Lx, Cy)に達している。

[0141] すなわち、スキャン方向に関しては、図 8に示されるように、前ショット領域の露光終了時点 tから時間（τ +τ +τ )が経過した時点 tで次ショット領域の露光のための

1 4 y5 yl 4

加速が終了するが、非スキャン方向に関しては図 8に示されるように、前ショット領域の露光終了時点から時間 (T +T )が経過した時点では加減速が終了しており、こ x5 xl

れより、仮に τ =Τかつ Τ =Τ が成り立つとすると、スキャン方向の整定時間 Τに yl xl y5 x5 2 おける同期制御開始より τだけ早くステッピング動作が終了することが分かる。この時

4

ウエノ、ステージ WSTの軌跡は、図 7に示されるように放物線状となる。

[0142] 上述したスキャン方向の整定時間における同期制御開始より非スキャン方向のステッビング動作が早く終了するとは、スキャン方向の速度がゼロとなる点、すなわち減速が終了して次ショット領域の露光のための加速が開始される点である図 7の Β点（Βχ , By)の X座標 Βχがショット領域 Sと Sの境界より S寄りとなるように、ウェハステージ

1 2 2

WSTのスキャン方向のオーバースキャン及びプリスキャン動作に並行して、非スキヤン方向の移動動作 (ステッピング動作）が行われるように、ウェハステージ制御ュ-ット 78及び同期制御ユニット 80力ウェハステージ WSTの X、 Υそれぞれの方向の移動を制御するようになって、ると、うことである。

[0143] 上記の非走査方向のステッピングの際、図 8からも明らかなように非走査方向に関して速度 V (t)が常に変化しており、非走査方向に関してウェハステージ WSTは常 xl

に移動している。換言すれば、ウェハステージ WSTは途中で停止することなぐスキヤン方向の助走動作と並行してステッピング動作を行う。従って、ほぼ最短時間でゥェハステージ WSTのショット領域間移動動作 (走査方向及び非走査方向を含む）が可能となり、スループットの向上が可能となる。

[0144] ところで、前述の如ぐプリスキャン時間にはレチクル Rをウェハ Wに完全に追従させるための整定時間 Tが含まれるため、非スキャン方向に関する加減速制御はでき

2

るだけ整定時間 Tの開始時点より早く終了していることが望ましい。これを実現する

2

ため、本実施形態では、ウェハステージ制御ユニット 78及び同期制御ユニット 80では、図 8からも明らかなように、露光終了に続くウェハステージ WSTのスキャン方向での等速オーバースキャン時間 Tの間に、ウェハステージ WSTの非スキャン方向での

4

移動動作を開始することとしており、その等速オーバースキャン時間 τ分だけ早く非

4

スキャン方向に発生する加減速制御を終了するような制御を行っている。すなわち、非走査方向のステッピングは、走査方向の同期制御の開始より先に終了しているので、同期制御ユニット 80では、整定時間 Tの間は、スキャン方向の同期制御のみに

2

専念できる。これに加え、同期制御の際に非走査方向の減速の影響が殆どないため

、同期整定時間 τの短縮及びこれに対応して等速オーバースキャン時間（後整定時

2

間） Tの短縮も可能であり、この点においてもスループットの向上が可能である。

4

[0145] 図 5の説明に戻り、上で説明した第 1モードの移動動作が行われている間、主制御装置 50では、前述の如ぐステップ 108で両ステージ RST、 WSTの加速が終了するのを待っている。そして、上記の第 1モードの移動動作が終了すると、ステップ 108の判断が肯定される。以後、ステップ 116における判断が肯定されるまで、ステップ 110 →112→114→116→118→120→122→108のループにおける処理（判断を含む )を繰り返す。これにより、第 n行目の第 2番目のショット領域 (この場合第 1行目の第 2 番目のショット領域 (セカンドショット S )から第 n行目（この場合第 1行目）の最後のシ

2

ヨット領域 (ショット領域 S )のそれぞれに対して、交互スキャンにて走査露光がそれぞ

7

れ行われ、それらのショット領域に対してレチクル Rのパターンが順次転写される。

[0146] このようにして、第 1行目の最後のショット領域に対する走査露光が終了すると、ステツプ 116における判断が肯定され、ステップ 124に移行する。

[0147] ステップ 124では、カウンタ mを 1に初期化するとともに、カウンタ nを 1インクリメントする（m^l、 η^η+ 1)。

[0148] 次のステップ 126では、カウンタ ηを参照して、そのカウント値 ηが最終行番号 Νより大きいか否かを判断する。この場合、 η= 2であるから、このステップ 126における判断は否定され、ステップ 128に進んで ηは偶数であるカゝ否かを判断する。この場合、 η = 2であるから、ここでの判断は肯定され、ステップ 130に進んで η行目（この場合 2行目）の第 1番目のショット領域の露光に必要な各種設定情報を、同期制御ユニット 80 に伝送した後、ステップ 132に進んで第 2モードの両ステージ RST、 WSTの移動（以下、「第 2モードの移動」と略述する）を、同期制御ユニット 80に指示した後、ステップ 108に戻り、両ステージ RST、 WSTの目標走査速度への加速が終了するのを待つ。このステップ 108の待ち状態の間、同期制御ユニット 80によって、第 2モードの移動動作が実行される。以下、この第 2モードの移動動作について、説明する。 [0149] <第 2モードの移動動作 >

この第 2モードの移動動作は、図 6中に一点鎖線で示される、異なる行間における点 Pの移動軌跡のうち、奇数行 (非走査方向に並ぶ複数のショット領域から成る行）内の最終ショット領域 (便宜上「ショット領域 A」と呼ぶ）の露光終了後、異なる行 (次の行)の最初のショット領域 (便宜上「ショット領域 B」と呼ぶ）の露光開始前、具体的には、図 4中のショット領域 Sとショット領域 Sとの間、ショット領域 S とショット領域 S と

7 8 27 28 の間、ショット領域 S とショット領域 S との間、ショット領域 S とショット領域 S との間

49 50 69 70 に行われる両ステージの移動動作である。

[0150] 図 9には、この第 2モードの移動動作に関連するウェハステージ WSTの走査方向に関する速度曲線 V (t)が実線で示され、非走査方向に関する速度曲線 V (t)が y2 x2 点線で示されている。この図 9において、横軸は時間（t)を示す。

[0151] この第 2モードの移動動作のように、異なる行間の移動動作では、ウェハのスキャン露光前の加速条件とレチクルのスキャン前の加速条件とを合わせる必要があるため、ウェハステージは露光開始に先立って、非スキャン方向のみでなくスキャン方向に関してもー且停止する必要がある。

[0152] このため、上記のショット領域 A、 B間におけるウェハステージ WSTの走査方向に関する移動動作のシーケンスとしては、図 9に示される速度曲線 V (t)のように、ショ y2

ット領域 Aの露光終了時点した時点 t 力等速オーバースキャン時間 T経過した時

11 4

点 t ( = t +T )に、ウェハステージ WSTは減速を開始する。そして、さらに減速時

12 11 4

間 T を経過した時点 t で、露光後の減速が終了し、ショット領域 Aの露光のための y5 13

走査開始位置に対応する位置に達する。この時点 t で、速度曲線 V (t)に従った Y

13 y2

軸方向のステッピング（以下、適宜「Yステップ」と呼ぶ）を開始する。この Υ軸方向のステッピングは、前述した非スキャン方向のショット領域間ステッピングと同様の速度変化曲線に従って、ウェハステージ WSTを Υ軸方向に移動させることにより行われる。図 9の場合には、ウェハステージ WSTは、時点 t で Y方向への加速を開始する。

13

そして、 Y軸方向のステッピング開始後、時間 Tを経過した時点 t で Y軸方向のステ

6 14

ッビングを終了し、この時点から時間 ΔΤ1の間、ウェハステージ WSTは、走査方向の移動を停止する。そして、時点 t 力も時間 ΔΤ1を経過した時点 t (=t + ΔΤ1) でショット領域 Bの露光のための加速が開始される。

[0153] この第 2モードの移動動作では、レチクルステージ RSTは、前述したショット領域 A に対する露光後の減速終了位置までウェハステージ WSTが移動した時点で、走査開始位置への移動を終了することができるので、この場合には、ウェハステージ WS Tのショット領域 B露光前の加速が開始されるまで停止していれば良い。なお、第 2モードの移動動作では、上記のショット領域 Aの露光後の後整定期間を無くすようにしても良い。

[0154] 非スキャン方向に関するウェハステージ WSTの移動動作は、前述の第 1モードの移動動作と同様に、ショット領域 Aの露光終了後の時点 t に開始され、その時点より

11

(τ 終了する。

x5 +τ xl )経過した時点で

[0155] なお、図 6から明らかなように、ショット領域 S とショット領域 S との間、及びショット

27 28

領域 S とショット領域 S との間の第 2モードの移動動作では、ウェハステージ WST

49 50

は非スキャン方向に関して一定の座標位置に維持されるようになって、る。

[0156] 図 5の説明に戻り、上で説明した第 2モードの移動動作が行われている間、主制御装置 50では、前述の如ぐステップ 108で両ステージ RST、 WSTの加速が終了するのを待っている。そして、上記の第 2モードの移動動作が終了すると、ステップ 108の判断が肯定される。以後、ステップ 116における判断が肯定されるまで、ステップ 110 →112→114→116→118→120→122→108のループにおける処理（判断を含む )を繰り返す。これにより、第 n行目（この場合第 2行目）の第 1番目のショット領域 Sか

8 ら最後のショット領域 s のそれぞれに対して、交互スキャンにて走査露光がそれぞれ

16

行われ、それらのショット領域に対してレチクル Rのパターンが順次転写される。

[0157] このようにして、第 2行目の最後のショット領域 S に対する走査露光が終了すると、

16

ステップ 116における判断が肯定され、ステップ 124に移行する。

[0158] ステップ 124では、カウンタ mを 1に初期化するとともに、カウンタ nを 1インクリメントする（m^l、 η^η+ 1)。

[0159] 次のステップ 126では、カウンタ ηを参照して、そのカウント値 ηが最終行番号 Νより大きいか否かを判断する。この場合、 η= 3であるから、このステップ 126における判断は否定され、ステップ 128に進んで ηは偶数であるカゝ否かを判断する。この場合、 η = 3であるから、ここでの判断は否定され、ステップ 134に進んで n行目（この場合 3行目）の第 1番目のショット領域の露光に必要な各種設定情報を、同期制御ユニット 80 に伝送した後、ステップ 136に進んで第 3モードの両ステージ RST、 WSTの移動（以下、「第 3モードの移動」と略述する）を、同期制御ユニット 80に指示した後、ステップ 108に戻り、両ステージ RST、 WSTの目標走査速度への加速が終了するのを待つ。このステップ 108の待ち状態の間、同期制御ユニット 80によって、第 3モードの移動動作が実行される。以下、この第 3モードの移動動作について、説明する。

[0160] <第 3モードの移動動作 >

この第 3モードの移動動作は、図 6中に一点鎖線で示される、異なる行間における点 Pの移動軌跡のうち、偶数行内の最終ショット領域 (便宜上「ショット領域 C」と呼ぶ）の露光終了後、異なる行 (次の行)の最初のショット領域 (便宜上「ショット領域 D」と呼ぶ）の露光開始前、具体的には、図 6中のショット領域 S とショット領域 S との間、シ

16 17 ヨット領域 S とショット領域 S との間、ショット領域 S とショット領域 S との間に行われ

38 39 60 61

る両ステージの移動動作である。

[0161] 図 10には、この第 3モードの移動動作に関連するウェハステージ WSTの走査方向に関する速度曲線 V (t)が実線で示され、非走査方向に関する速度曲線 V (t)が y3 x3 点線で示されている。この図 10において、横軸は時間（t)を示す。

[0162] この第 3モードの移動動作においても、ウェハのスキャン露光前の加速条件とレチクルのスキャン前の加速条件とを合わせる必要があるため、ウェハステージ WSTは露光開始に先立って、非スキャン方向のみでなくスキャン方向に関してもー且停止する必要がある。

[0163] このため、上記のショット領域 C、 D間におけるウェハステージ WSTの走査方向に関する移動動作のシーケンスとしては、図 10に示される速度曲線 V (t)のように、シ y3

ヨット領域 Cの露光が終了した時点 t 力ほぼ時間 (T +T )経過した時点 t で、ゥ

21 x5 xl 22 エノ、ステージ WSTは減速を開始する。そして、さらに減速時間 T を経過した時点 t y5 23 で、露光後の減速が終了し、ショット領域 Dの露光のための走査開始位置に達する。この時点 t 力時間 ΔΤ2の間、ウェハステージ WSTは、走査方向の移動を停止し

23

、時点 t 力時間 ΔΤ2を経過した時点 t (=t + ΔΤ2)で、ショット領域 Dの露光のための加速が開始される。

[0164] この第 3モードの移動動作では、レチクルステージ RSTは、前述したショット領域 C に対する露光後、減速を開始し、その減速開始から時間 T 経過した時点で、走査開 y5

始位置への移動を終了することができるので、この場合には、ショット領域 Dに対する露光前におけるウェハステージ WSTの加速が開始されるまで停止していれば良い。

[0165] 非スキャン方向に関するウェハステージ WSTの移動動作は、前述の第 1モードの移動動作と同様に、ショット領域 Cの露光終了後の時点 t に開始され、その時点より（

11

τ +τ )経過した時点で終了する。

x5 xl

[0166] なお、図 6から明らかなように、ショット領域 S とショット領域 S との間の第 3モードの

38 39

移動動作では、ウェハステージ WSTは非スキャン方向に関して一定の座標位置に維持されるようになって、る。

[0167] 図 5の説明に戻り、同期制御ユニット 80によって、上述した第 3モードの移動動作が行われている間、主制御装置 50では、前述の如ぐステップ 108で両ステージ RST、 WSTの加速が終了するのを待っている。そして、上記の第 3モードの移動動作が終了すると、ステップ 108の判断が肯定される。以後、第 3行目の第 1番目のショット領域 (図 6の場合、ショット領域 S )から最終行 (第 N行)の最後のショット領域 S (S )

17 76 に対する露光が終了するまで、上記ステップ 108以下の処理が繰り返される。

[0168] このようにして、ウェハ W上のショット領域の走査露光とショット領域間のステツピング動作と力完全交互スキャンにて繰り返し行われ、ウェハ W上の最終ショット領域であるショット領域 S に対するレチクル Rのパターンの転写が終了すると、ステップ 126 における判断が肯定され、本ルーチンの一連の処理を終了する。

[0169] 本実施形態の場合、図 6に示されるような経路で、順次交互にスキャン露光が行なわれる。この場合、総露光行が偶数行なので、図 6の左下のショット領域 Sより露光が

1 開始され、最初の 1行が左→右の順で露光されると、次の行は右→左へと交互にステツビングが行なわれ、最終的に左上のショット領域 S の露光が終了した時点で、所定のウェハ交換位置までウェハステージ WSTが移動すると、う動作を繰り返すと!、うシーケンスとなる。上記の交互スキャンの際に、同一行間の隣接ショット領域間では、前述した効率の良いウェハステージ WSTのショット領域間移動制御が行われる。 [0170] 説明は前後するが、本実施形態の露光装置 10では、第 1モード、第 2モード、及び第 3モードの移動動作におけるウェハステージの移動、及び前記第 1モードの移動動作におけるウェハステージ WSTに対するレチクルステージ RSTの追従制御に関して、予め繰り返し学習制御が行われ、その学習制御の結果得られた補正値群を用 V、て、実際の露光動作の際のウェハステージ WST及びレチクルステージ RSTの位置が補正されている。

[0171] 以下、本実施形態における繰り返し学習制御について、さらに詳述する。

[0172] 本実施形態の露光装置 10では、前述した第 1モード、第 2モード及び第 3モードの移動動作のそれぞれについて、予め繰り返し学習制御によりウェハステージ WSTの目標位置に対する位置誤差を補正するための補正値群が取得され、対応するバッファメモリに記憶される。また、第 1モードの移動動作に関しては、レチクルステージ RS Tのウェハステージ WSTに対する追従誤差を補正するための補正値群が取得され、対応するバッファメモリに記憶される。

[0173] まず、第 1モードの移動動作に関する補正値群の取得について説明する。この第 1 モードの移動動作に関する補正値群の取得は、次のような手順で行われる。

[0174] A.まず、主制御装置 50からの指示に応じて、同期制御ユニット 80によって、図 3のスィッチ SW1が「ON」、かつスィッチ SW2が「OFF」に設定される。そして、同期制御ユニット 80から図 8に示される速度曲線 V (t) (0≤t≤t )に対応するウエノ、ステージ

yi 3

WSTの Y軸方向の位置指令が出力される。これにより、ウェハステージ制御ユニット 78によって、ウェハステージ系 Wpが制御され、ウェハステージ WSTの +Y方向をスキャン方向とする正スキャンが行われる。このウェハステージ WSTの正スキャン中、所定のサンプリング間隔で、 ILCコントローラ 58によって、ウェハステージ WSTの Y 軸方向に関する目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値が順次算出される。そして、この順次算出される補正値群力成る一連の時系列データが同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される。

[0175] なお、このとき、同期制御ユニット 80は、例えば、減算器 62に対して位置指令として、レチクル干渉計 30の計測値 (R , R , R )を入力する、あるいは（R ' , R ' , R ' ) =

X L R X L R

(0, 0, 0)を入力するようになっている。従って、前者の場合レチクルステージ RSTは、ある位置にそのまま静止し、後者の場合レチクルステージ RSTは、原点位置に復帰した後、その位置に静止する。

[0176] 次いで、同期制御ユニット 80では、ウェハステージ WSTの走査方向が上と逆向きになるような図 8の速度曲線 V (t) (t≤t≤t )に対応する位置指令を出力し、この位 yl 3 5

置指令に応答してウェハステージ制御ユニット 78によってウェハステージ系 Wpが制御される。そして、ウエノ、ステージ WSTの負スキャンにおける、補正値群が上記と同様にして同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される。

[0177] B. 次に、図 8に示される速度曲線 V (t)、V (t) (0≤t≤t )に対応するウェハステ yl xl 5

ージ WSTの Y軸方向及び X軸方向の位置指令が同期制御ユニット 80から減算器 5 2に入力される。これにより、ウェハステージ制御ユニット 78により前述したショット領域 Sとショット領域 Sとの連続した露光の際と同様の移動軌跡（図 7参照）に従って、

1 2

ウェハステージ WSTが移動される。このとき、同期制御ユニット 80では、先に内部メモリ内の対応するノッファメモリ内に記憶されて、る対応する各補正値をサンプリングクロックに同期して加算器 54の第 3の入力端に加え、ウェハステージ WSTの Υ軸方向の位置を補正している。また、このウェハステージ WSTの図 7の経路に沿った移動中に、所定のサンプリング間隔で、 ILCコントローラ 58によって、 X軸方向に関するゥエノ、ステージ WSTの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値が順次算出される。そして、この順次算出される補正値群力成る一連の時系列データが同期制御ユニット 80の内部メモリ内の対応するバッファメモリに記憶される。

[0178] 次いで、図 8に示される速度曲線 V (t)を正負反転した非スキャン方向の速度曲線 xl

及び速度曲線 V (t)に対応するウエノ、ステージ WSTの Y軸方向及び X軸方向の位 yl

置指令が同期制御ユニット 80から減算器 52に入力される。これにより、ウェハステージ制御ユニット 78により図 7の移動軌跡を逆行するような移動軌跡に従ってウェハステージ WSTが移動される。このときも、同期制御ユニット 80では、上述と同様にしてウェハステージの γ軸方向の位置を補正している。また、このウェハステージ WSTの移動中に、所定のサンプリング間隔で、 ILCコントローラ 58によって、ウェハステージ WSTの X軸方向に関する目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値が順次算出される。そして、この順次算出される補正値群力成る一連の時系列データが同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される。

[0179] C. 次に、主制御装置 50からの指示に応じて、同期制御ユニット 80によって、図 3 のスィッチ SW1が「OFF」かつスィッチ SW2が「ON」に設定される。そして、同期制御ユニット 80から図 8に示される速度曲線 V (t)に対応するウェハステージ WSTの

yi

Y軸方向の位置指令が出力される。これにより、ウェハステージ制御ユニット 78によつて、ウェハステージ系 Wpが制御され、ウェハステージ WSTの正スキャンが行われる。このとき、同期制御ユニット 80では、先に内部メモリの対応するバッファメモリに記憶されている対応する各補正値をサンプリングクロックに同期して加算器 54の第 3の入力端に加え、ウェハステージ WSTの Y軸方向の位置を補正して、る。

[0180] また、上記のウェハステージ WSTの正スキャンと並行して、同期制御ユニット 80は、減算器 62に対して位置指令として、前述の式（1)で算出される目標位置 (R ' , R '

X L

, R，）を入力している。これにより、レチクルステージ制御ユニット 33によりレチクルス

R

テージ系 Rpが制御され、これによりウェハステージ WSTの正スキャンに追従する、レチクルステージ RSTの Y方向をスキャン方向とする負スキャンが行われる。このレチクノレステージ RSTの負スキャン中、所定のサンプリング間隔で、 ILCコントローラ 68によって、レチクルステージ RSTの Y軸方向に関する目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値が順次算出される。そして、この順次算出される補正値群力も成る一連の時系列データが同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される。

[0181] 次いで、同期制御ユニット 80では、ウェハステージ WSTの走査方向が上と逆向きになるような図 8の速度曲線 V (t)に対応する位置指令を出力し、この位置指令に

yi

応答してウエノ、ステージ制御ユニット 78によって上述と同様にしてウェハステージ系 Wpが制御されるとともに、これと並行して、同期制御ユニット 80からの目標位置 (R '

X

, R ' , R ' )が減算器 62に対して位置指令として入力される。これにより、レチクルスし R

テージ RSTの正スキャンにおける、補正値群が上記と同様にして同期制御ユニット 8 0の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される。 [0182] 以上により、第 1モードの移動動作の場合の繰り返し学習が終了し、第 1モードの移動動作に関する補正値群として、ウェハステージ WSTのスキャン動作時の位置偏差の補正値群 (正スキャン、負スキャンにそれぞれ対応する補正値群を含む)及び X軸方向に関するステッピング動作時の位置偏差の補正値群 (一 X方向へのステッピング (以下「負方向ステップ」と呼ぶ）、 +X方向へのステッピング (以下「正方向ステップ」と呼ぶ）にそれぞれ対応する補正値群を含む）、並びにレチクルステージ RSTのゥェノ、ステージ WSTに対する追従誤差（同期誤差)の補正値群 (正スキャン、負スキャンにそれぞれ対応する補正値群を含む）力同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリにそれぞれ記憶 (格納）されてヽること〖こなる。

[0183] 第 2モードの移動動作に関しても、図 9の速度曲線 V (t)及びこれを正負反転した y2

速度曲線 (一 V (t)と記述する）、並びに図 9の速度曲線 V (t)及びこれを正負反転 y2 x2

した速度曲線 (-V (t)と記述する）を、それぞれ用い、上記第 1の移動モードの場合の A.及び B.と同様の手順で繰り返し学習が行われ、（正方向 Yステップかつ正方向 Xステップ）、（正方向 Yステップかつ負方向 Xステップ）、（負方向 Yステップかつ正方向 Xステップ)及び (負方向 Yステップかつ負方向 Xステップ）にそれぞれ対応する補正値群が同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するノッファメモリに記憶される。

[0184] 第 3モードの移動動作に関しても、図 10の速度曲線 Vy(t)及びこれを正負反転した速度曲線 (-V (t)と記述する）、並びに図 10の速度曲線 V (t)及びこれを正負 y3 x3

反転した速度曲線 (- V (t)と記述する）を、それぞれ用い、上記第 1の移動モードの x3

場合の A.及び B.と同様の手順で繰り返し学習が行われ、（正スキャン後正方向 Xステツプ）、（正スキャン後負方向テツプ)、（負スキャン後正方向テツプ)及び (負スキャン後負方向テツプ）にそれぞれ対応する補正値群が同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するノッファメモリに記憶される。

[0185] そして、実際の露光の際には、前述したフローチャートのステップ 122、 132、 136 でそれぞれのモードの各ステージの移動動作が、同期制御ユニット 80からの位置指令に応じてウェハステージ制御系 92、レチクルステージ制御系 94によって実行される力この際、スィッチ SW1、 SW2はともに OFF状態に設定されている。従って、第 1 モードの移動動作、第 2モードの移動動作、第 3モードの移動動作のいずれを行う場合でも、同期制御ユニット 80により、内部メモリ内の対応するモードの対応するウェハステージ WSTの移動方向（スキャン、 Yステップ、 Xステップそれぞれの正'負方向）の補正値群を構成する各補正値が、サンプリングクロックに同期して、繰り返し学習時の各補正値の取得タイミングに対応するタイミングで加算器 54、 64それぞれの第 3の入力端に逐次入力される。これにより、ウェハステージ WSTの位置偏差、及びレチクルステージ RSTの位置偏差（ウェハステージ WSTに対する追従誤差（両ステージの同期誤差) )が、零に漸近するような両ステージの位置補正が行われる。

[0186] 以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置 10によると、露光の際には、主制御装置 50により、 ILCコントローラ 58をウェハステージ制御系 92に非接続状態とし、かつ ILCコントローラ 68をレチクルステージ制御系 94に対して非接続状態とする設定条件が設定されると、その設定条件に応じて同期制御制御ユニット 80によりスィツチ SW1、 SW2がともに「OFF」にされて設定条件の通りの設定が行われる。そして、この状態で、前述のフローチャートに従った処理が行われ、例えば第 1モードの移動動作が主制御装置 50から指示された場合、同期制御ユニット 80の位置指令に基づき、ウェハステージ制御系 92とレチクルステージ制御系 94により、前述したレチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとの同期移動が行われ、この同期移動中に照明光 ILで照明されたレチクル Rのパターンがウェハ W上の各ショット領域にそれぞれ転写される (ステップ 110—ステップ 114参照)。

[0187] 上記のレチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとの同期移動中、同期制御ュニット 80により、ウェハステージ制御系 92に対しては ILCコントローラ 58で事前に取得された対応する補正値群 (第 1の補正値群と呼ぶ)が位置偏差の補正値として逐次入力されるのと並行して、レチクルステージ制御系 94に対しては ILCコントローラ 6 6で事前に取得された対応する補正値群 (第 2の補正値群と呼ぶ)が位置偏差の補正値として逐次入力される。これにより、ウェハステージ制御系 92により第 1の補正値群を用いてウェハステージ WSTの位置偏差を零に漸近させるようなウェハステージ WSTの位置補正が行われるのと並行して、レチクルステージ制御系 94により第 2の補正値群を用いてレチクルステージ RSTの位置偏差（レチクルステージ RSTのゥェハステージ WSTに対する追従誤差、すなわち両ステージ RST、 WST間の同期誤差 )を零に漸近させるようなレチクルステージ RSTの位置補正が行われる。

[0188] このように、本実施形態の露光装置 10では、両ステージ RST、 WSTの同期誤差が効果的に低減された状態で、走査露光が行われ、し力も上記の第 1、第 2の補正値群は、先に説明したように事前に行われている繰り返し学習制御によって取得されているので、露光装置 10固有の両ステージ RST、 WSTの同期誤差をも確実に低減することができ、これによりレチクル Rに形成されたパターンをウェハ W上に精度良く転写することが可能となる。

[0189] また、本実施形態では、実際の露光動作に先立って、例えば第 1モードの移動動作に関する補正値群の取得動作中の手順 B.で説明したように、 1つのショット領域に対する露光と次のショット領域に対する露光との間で実行されるショット領域間の移動動作と同様に走査方向（スキャン方向）及びこれに直交する非走査方向にともに交差する所定の経路（図 7に示される U字状の移動軌跡参照）に沿ってウェハステージ WSTを移動しながら、非走査方向（X軸方向に関するウェハステージ)の目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値群 (X^テツプに関する補正値群）を得るための繰り返し学習制御力同期制御ユニット 80及びウェハステージ制御ユニット 78によって行われる。

[0190] この場合に得られるテツプに関する補正値群は、ウェハステージ WSTを非走査方向にのみ移動する繰り返し学習制御により得られた補正値群とは異なり、ウエノ、ステージ WSTの走査方向への移動が非走査方向への移動に対して与える影響が結果的に考慮された、ウェハステージ WSTの実際のショット領域間の移動動作 (ステツビング）により近、X^テツプに関する補正値群となる。

[0191] そして、実際の露光動作の際には、同期制御ユニット 80により、上記の Xステップに関する補正値群を考慮してウェハステージ WSTの非走査方向の位置を補正しながら実際のショット領域間移動動作が行われるとともに、該ショット領域間移動動作の前後で前述の走査露光のためのレチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとの走查方向の同期移動が行われ、レチクルパターンがウェハ W上の各ショット領域に転写される。この場合、ウェハステージ WSTのショット領域間移動動作が終了し、次のショット領域に対する走査露光が開始される時点では、ショット領域間移動動作に伴うウェハステージ WSTの非走査方向（X軸方向）の位置ずれがほぼ確実に補正され

、この状態で走査露光が行われることとなる。従って、物体ステージの区画領域間の移動動作に起因する非走査方向に関する両ステージ RST, WST間の位置ずれが殆ど存在しない状態で行われる走査露光により、パターンをウェハ W上の各ショット領域に精度 (例えば重ね合わせ精度）良く転写することが可能となる。

[0192] また、本実施形態では、 Xステップに関する補正値群の取得のため、所定の経路に沿ってウェハステージ WSTを移動する際に、同期制御ユニット 80により、走査方向に関するウェハステージ WSTの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させるスキャンに関する補正値群を考慮してウェハステージ WSTの走査方向に関する位置が補正されている。これにより、テツプに関する補正値群は、ゥェハステージ WSTの走査方向への移動が非走査方向への移動に対して与える影響が結果的に考慮されるのみならず、走査方向に関する位置誤差が X テツプに与える影響を除去したものとなる。

[0193] この場合において、スキャンに関する補正値群は、予め実験 (シミュレーションを含む)などで求めることもできる力本実施形態では、前述の手順 A.で説明したように、手順 B.に先立って、露光の際の同期移動時と同様にしてウエノ、ステージ WSTを走查方向に移動しながらスキャンに関する補正値群を繰り返し学習制御により得ることとしている。このため、露光装置 10固有のウェハステージの WSTのショット領域間ステツビングの際の走査方向に関する位置誤差がテツプに与える影響を確実に除去することが可能となる。

[0194] また、本実施形態の露光装置 10によると、ウェハステージ WSTとレチクルステージ RSTとを制御するステージ制御系 90 (より正確には、ステージ制御系 90を構成する同期制御ユニット 80)力ウェハステージ WSTの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された、動作条件 (例えば前述の第 1モード一第 3モード、あるいはスキャン、 Yステップ及び Xステップの正方向、負方向などの別）に対応する補正値群に基づいて、ウェハステージ WSTの位置を補正する。

[0195] 前述の如ぐ露光装置 10では、ウェハステージ WSTの動作条件として複数の動作条件が設定されるが、その複数の動作条件毎に、ウェハステージ WSTの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群を繰り返し学習制御により予め求めている。

[0196] そして、実際の露光工程では、ステージ制御系 90を構成する同期制御ユニット 80 力そのときの動作条件 (主制御装置 50によって指定 (設定)される）に対応する補正値群を複数の補正値群の中から選択し、その補正値群に基づいて、ウェハステージ WSTの位置を補正しつつ、ウェハステージ WSTを動作条件に応じて制御して!/、る。

[0197] 従って、動作条件のいかんにかかわらず、ウェハステージ WSTの位置を補正しつつ、動作条件に応じてウェハステージ WSTを制御することが可能となる。

[0198] また、レチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとを制御するステージ制御系 9 0が、 1つのショット領域の露光と次のショット領域の露光との間で走査方向に関して両ステージ RST、 WSTがー且停止する両ステージ RST、 WSTの移動シーケンスを実行する際、例えば前述した第 2モードの移動動作あるいは第 3モードの移動動作などを実行する際に、 1つのショット領域の露光終了から一定時間の経過後に両ステージ RST、 WSTの加速を開始する。例えば、前述の第 2モードの移動動作の場合は、ステージ制御系 90を構成する同期制御ユニット 80がショット領域 Aの露光終了時点 t 力一定時間（T +T +T + ΔΤ1)の経過を管理し、その一定時間の経過

11 4 y5 6

後に両ステージ RST、 WSTの加速を開始するようになっている。また、例えば、前述の第 3モードの移動動作の場合は、ステージ制御系 90を構成する同期制御ユニット 80がショット領域 Cの露光終了時点 t から一定時間（T +T +T + ΔΤ2)の経過

21 x5 xl y5

を管理し、その一定時間の経過後に両ステージ RST、 WSTの加速を開始するようになっている。

[0199] このため、両ステージの停止時間が一定になり（通常、減速時間 (T )は一定なた y5

め）ショット領域の露光終了後の両ステージの減速時に生じる振動が停止中に減衰するが、その振動の減衰に関する再現性を高くすることができる。この結果、加速開始時点にお!、ては、常に同じような振動 (許容レベル内の振動）が残って!/、るようにすることができ、ウェハステージ WSTとレチクルステージ RSTとの繰り返し学習制御を採用する場合に、その繰り返し学習制御の効果を向上させることができる。繰り返し学習制御は、再現性のある振動などの現象に対して有効だ力である。

[0200] なお、上記実施形態では、前述した第 1モードの移動動作に関する補正値群の取得に際し、露光に先立って、同期制御ユニット 80力スィッチ SW1を「ON」にして IL Cコントローラ 58をウェハステージ制御系 92に接続状態とし、かつスィッチ SW2を「 OFFJにして、レチクルステージ RSTを所定位置に静止させつつ、ウェハステージ制御ユニット 78によるウェハステージ WSTの第 1モードの移動動作及びこれに伴う繰り返し学習制御が行われる。そして、ウェハステージ WSTの第 1モードの移動動作に関する補正値群が同期制御ユニット 80の内部メモリの対応するバッファメモリに記憶される（前述の手順 A.及び B.参照)。その後、手順 C.として、同期制御ユニット 80 がスィッチ SW1を「OFF」、かつスィッチ SW2を「ON」にして ILCコントローラ 58をゥエノ、ステージ制御系 92に非接続状態とし、かつ ILCコントローラ 68をレチクルステージ制御系 94に対して接続状態とし、ステージ制御系 90により、レチクルステージ RS Tとウェハステージ WSTとの同期移動、すなわちレチクルステージ RSTのウェハステージ WSTに対する追従制御が行われる。この際に、同期制御ユニット 80により、ゥェハステージ制御系 92に対しては ILCコントローラ 58で事前に取得された対応する補正値群を構成する各データが位置偏差の補正値として逐次入力され、ウェハステージ制御系 92によりこの補正値群を用いてウェハステージ WSTの位置偏差を零に漸近させるようなウェハステージ WSTの位置補正が行われる。また、レチクルステージ RSTのウェハステージ WSTに対する追従制御の際に、ウェハステージ WSTの位置補正と並行して、同期制御ユニット 80により ILCコントローラ 68で繰り返し学習制御により取得される補正値群が記憶される。

[0201] すなわち、上記実施形態では、このような段階を経て、ウェハステージ WST、レチクルステージ RSTの位置偏差を補正するための補正値群を取得する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。

[0202] 例えば、露光に先立って、同期制御ユニット 80力スィッチ SW1、 SW2を同時に「 ON」にして、 ILCコントローラ 58をウェハステージ制御系 92に接続状態とし、かつ IL Cコントローラ 68をレチクルステージ制御系 94に対して接続状態とする。そして、この状態で、ステージ制御系 90により、レチクルステージ RSTとウェハステージ WSTとの同期移動、すなわちレチクルステージ RSTのウェハステージ WSTに対する追従制御を行うこととしても良い。力かる場合には、このレチクルステージ RSTのウェハステージ WSTに対する追従制御中に、同期制御ユニット 80により、 ILCコントローラ 58で繰り返し学習制御により取得されるウェハステージ WSTの位置偏差を補正する補正値群、及び ILCコントローラ 68で繰り返し学習制御により取得されるレチクルステージ RSTの位置偏差を補正するための補正値群力内部メモリの対応するバッファメモリにそれぞれ記憶される。すなわち、ウェハステージ WSTの位置偏差を補正する補正値群、及びレチクルステージ RSTの位置偏差を補正する補正値群を、一度に取得するようにしても良い。

[0203] 力かる場合も、露光の際に、その得られた各補正値群を上記実施形態と同様に用いることで、上記実施形態と同様に、ウェハステージ WSTの位置偏差、及びレチクルステージ RSTの位置偏差（ウェハステージ WSTに対する追従誤差（両ステージの同期誤差) )が、零に漸近するような両ステージの位置補正が可能となる。

[0204] また、上記実施形態では、第 1モード一第 3モードの移動動作 (ウェハステージ WS Tの複数の動作シーケンス）に個別に対応する補正値群を予め前述した繰り返し学習制御により取得しておき、露光の際には、両ステージ WST, RSTを制御するステージ制御系 90が、ウェハステージ WSTの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づいて、ウェハステージ WSTの位置を補正する場合について説明した。し力しながら、補正値群が用意される動作条件の分類方法は、これに限らず、前記複数の補正値群は、同一行の複数のショット領域を連続して露光する際のウェハステージの動作パターンと、異なる行の複数のショット領域を連続して露光する際のゥェハステージの動作パターンとに、個別に対応する補正値群を含むこととしても良い。また、動作条件に対応する補正値群に基づ、てウェハステージの位置を補正することを主目的とするのであれば、補正値群は、繰り返し学習制御ではなぐシミュレーシヨンなどで予め動作条件毎に求めておいても良い。

[0205] また、上記実施形態では、ウェハへの露光を行う前にステージを移動させて繰り返し学習制御を行う場合について説明したが、露光を行いながら前述の学習制御を行つて補正値群を記憶するようにしても良い。繰り返し学習制御によって得られる補正値群は、例えば、露光装置固有の情報として各露光装置の出荷前に個別に取得して同期制御ユニットに記憶しておくことができる力さらに出荷先での環境に合わせて繰り返し学習制御を行!ヽ、その際の補正値群を記憶するようにしても良、。

また、露光装置のレチクルステージあるいはウェハステージとして、粗動ステージと微動ステージとで構成されるステージ (以下、「粗微動型ステージ」 t ヽぅ）が知られている。この場合、微動ステージは、レチクル又はウェハを保持すると共に、比較的短いストロークで移動可能である力その位置制御性 (位置決め精度を含む）は高精度かつ高応答性となるように構成される。また、粗動ステージは、微動ステージを比較的長い距離に渡って移動させることができるように構成される。本発明は、このような粗微動型ステージを有する露光装置にぉヽても適用することができる。粗微動型ステージにおいても、粗動ステージ及び微動ステージの制御系は、共に位置指令値に基づくフィードバック制御系として構成することができるので、粗微動各ステージの制御系に繰り返し学習制御機能を持たせても良い。しかし、最終的な位置制御 (位置決めを含む）の対象であるレチクルやウェハを保持する微動ステージの制御系にのみ、繰り返し学習制御機能を持たせても良い。いずれの場合においても、上記実施形態のように、レチクルがウェハに追従するような追従制御を行うことが可能である。例えば、レチクルステージを粗微動型ステージとした場合、上記実施形態で説明したレチクルステージの制御系をレチクル微動ステージの制御系として用いることができる。この場合、レチクル粗動ステージに対する目標位置 (位置指令値)を、レチクル粗動ステージがレチクル微動ステージの近傍に位置するような値に設定することで、レチクル微動ステージが、ウェハステージへの追従制御ではなぐウェハステージとは独立した位置のフィードバック制御を行なうように構成することが可能である。また、レチクルステージ、ウェハステージともに粗微動型ステージとした場合は、上記実施形態で説明したレチクルステージの制御系をレチクル微動ステージの制御系として用い、上記実施形態で説明したウェハステージの制御系をウェハ微動ステージの制御系として用いるようにすれば良い。この場合、レチクル微動ステージは、ウェハ微動ステージに対する追従制御が行われるように設定される。 [0207] なお、上記実施形態では露光用照明光として波長が lOOnm以上の紫外光、具体的は KrFエキシマレーザ光、 ArFエキシマレーザ光あるいは Fレーザ光（波長 157η

2

m)などを用いる場合ついて説明した力これに限らず、例えば g線、 i線などの KrFェキシマレーザと同じ遠紫外域に属する遠紫外 (DUV)光などを用いることもできる。なお、 YAGレーザの高調波などを用いても良い。

[0208] さらに、 DFB半導体レーザ又はファイバーレーザ力発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）力 Sドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。なお、単一波長発振レーザとしては例えばイツテルビゥム ·ドープ ·ファイバーレーザを用いることができる。

[0209] また、上記実施形態の露光装置において、露光用照明光としては波長 lOOnm以上の光に限らず、波長 lOOnm未満の光を用いても良いことは勿論である。例えば、近年、 70nm以下のパターンを露光するために、 SORやプラズマレーザを光源として、軟 X線領域（例えば 5— 15nmの波長域）の EUV (Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長（例えば 13. 5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いた EUV露光装置の開発が行なわれている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウェハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、力かる装置も本発明の適用範囲に含まれるものである。

[0210] また、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも本発明を適用することができる。例えば電子線露光装置として、例えばマスク上で互いに分離した 250nm角程度の多数のサブフィールドに回路パターンを分解して形成し、マスク上で電子線を第 1方向に順次シフトさせるとともに、第 1方向と直交する第 2方向にマスクを移動するのに同期して、分解パターンを縮小投影する電子光学系に対してウェハを相対移動し、ウェハ上で分解パターンの縮小像を繋ぎ合せて合成パターンを形成するマスク投影方式の露光装置を用いることができる。

[0211] ところで、上記実施形態ではステップ ·アンド'スキャン方式の縮小投影露光装置（スキャニング'ステツパ）に本発明が適用された場合について説明した力例えばミラープロジェクシヨン'ァライナ、プロキシミティ方式の露光装置 (例えば X線が照射される円弧状照明領域に対してマスクとウェハとを一体的に相対移動する走査型の X線露光装置)などにも本発明を適用できる。

[0212] また、投影光学系は縮小系だけでなく等倍系、又は拡大系（例えば液晶ディスプレィ製造用露光装置など)を用いても良い。さらに、投影光学系は屈折系、反射系、及び反射屈折系のいずれであっても良い。なお、露光用照明光の波長によって光学素子 (特に屈折素子）に使用可能な硝材ゃコーティング材の種類が制限され、かつ硝材毎にその製造可能な最大口径も異なるので、露光装置の仕様から決定される露光波長やその波長幅 (スペクトル半値幅）、及び投影光学系のフィールドサイズや開口数などを考慮して、屈折系、反射系、及び反射屈折系のいずれかを選択することになる。

[0213] 一般、露光波長が 190nm程度以上であれば、硝材として合成石英と蛍石とを用いることができるので、反射系、及び反射屈折系は言うに及ばず、屈折系も比較的容易に採用することができる。また、波長が 200nm程度以下の真空紫外光では、その狭帯域ィ匕された波長幅によっては屈折系をも用いることができる力特に波長が 190η m程度以下では、硝材として蛍石以外に適当なものがなぐかつ波長の狭帯化も困難になることから、反射系、又は反射屈折系を採用するのが有利である。さらに EUV 光では、複数枚 (例えば 3— 6枚程度）の反射素子のみ力なる反射系が採用される。なお、電子線露光装置では電子レンズ及び偏向器力なる電子光学系が用いられる。また、真空紫外域の露光用照明光ではその減衰を低減する気体 (例えば窒素、ヘリウムなどの不活性ガス)で光路を満たす力あるいはその光路を真空とし、 EUV 光、又は電子線ではその光路を真空とする。

[0214] また、本発明の一部 (少なくとも、マスクを構成要件として含まないもの）は、マスク（レチクル)を用いずにウェハ上に直接所定のパターンを露光する露光装置にも適用することが可能である。

[0215] さらに、本発明は、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなぐ角型のガラスプレート上に液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、プラズマディスプレイや有機 ELなどの表示装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子 (CCDなど）、マイクロマシン及び DNAチップなどを製造するための露光装置、さらにはマスク又はレチクルの製造に用いられる露光装置などにも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなぐ光露光装置、 EUV露光装置、プロキシミティ方式の X 線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、光露光装置 (DUV光や VUV光)などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、あるいは水晶などが用いられる。また、 EUV露光装置では反射型マスクが用いられ、プロキシミティ方式の X線露光装置、又はマスク投影方式の電子線露光装置などでは透過型マスク (ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが用いられる。

[0216] 《デバイス製造方法》

次に上述した各実施形態の露光装置及びその露光方法をリソグラフイエ程で用いるデバイスの製造方法の実施形態について説明する。

[0217] 図 11には、デバイス (ICや LSI等の半導体チップ、液晶パネル、 CCD,薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図 11に示されるように、まず、ステップ 201 (設計ステップ）において、デバイスの機能 ·性能設計 (例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ 202 (マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ 203 (ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。

[0218] 次に、ステップ 204 (ウェハ処理ステップ）において、ステップ 201—ステップ 203で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってゥェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ 205 (デバイス組立てステップ）において、ステップ 204で処理されたウェハを用いてデバイス組立てを行う。このステツプ 205には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程 (チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。

[0219] 最後に、ステップ 206 (検査ステップ）において、ステップ 205で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

[0220] 図 12には、半導体デバイスにおける、上記ステップ 204の詳細なフロー例が示されている。図 12において、ステップ 211 (酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップ 212 (CVDステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ 213 (電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ 214 (イオン打ち込みステップ）においてはウエノ、にイオンを打ち込む。以上のステップ 211—ステップ 214それぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

[0221] ウェハプロセスの各段階にお、て、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ 215 (レジスト形成ステップ）において、ウエノ、に感光剤を塗布する。引き続き、ステップ 216 (露光ステツプ）において、上で説明した露光装置及び露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップ 217 (現像ステップ）においては露光されたゥェハを現像し、ステップ 218 (エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ 219 (レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

[0222] これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。

[0223] 以上説明した本実施形態のデバイス製造方法によると、露光工程 (ステップ 216) において上記実施形態の露光装置及び露光方法が用いられるので、レチクルとゥェノ、との同期誤差を極力低減した状態で走査露光が行われ、これによりレチクルのパターンをウェハ W上の各ショット領域に重ね合わせ精度良く転写することができる。また、ウェハ上の同一行のショット領域間ではウェハステージを停止させることなくショット領域間の移動動作が行われるので、高スループットでレチクルのパターンをウェハ W上の各ショット領域に転写することが可能となる。従って、本実施形態のデバイス製造方法によると、高集積度のデバイスの生産性 (歩留まりを含む)を向上させることが可會になる。

産業上の利用可能性本発明の露光方法及び露光装置は、感光物体上にマスクのパターンを転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスの製造に適して、る。

Claims

請求の範囲

[1] マスクを保持するマスクステージと感光物体を保持する物体ステージとを所定の走查方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する露光方法であって、

前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を考慮して前記マスクステージと前記物体ステージとを同期移動しながら、前記物体ステージの現在位置に応じた前記マスクステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 1工程と；

前記第 1の補正値群及び第 2の補正値群をそれぞれ用いて前記物体ステージ及び前記マスクステージの位置を補正しながら、前記マスクステージと前記物体ステージとを前記走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する第 2工程と；を含む露光方法。

[2] 請求項 1に記載の露光方法において、

前記第 1工程に先立って、前記物体ステージを前記第 1工程と同様に移動しながら前記第 1の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 3工程を、更に含む露光方法。

[3] 請求項 1に記載の露光方法において、

前記第 1工程では、前記同期移動中に前記第 1の補正値群を得るための繰り返し学習制御が並行して実行されることを特徴とする露光方法。

[4] 感光物体を保持する物体ステージを所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光方法であって、

実際の露光動作に先立って、 1つの区画領域に対する露光と次の区画領域に対する露光との間で実行される区画領域間の移動動作時と同様に前記走査方向及びこれに直交する非走査方向にともに交差する所定の経路に沿って前記物体ステージを移動しながら、前記非走査方向に関する前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 1工程と；前記第 1の補正値群を考慮して前記物体ステージの前記非走査方向の位置を補正しながら前記区画領域間の移動動作を行うとともに、該区画領域間の移動動作の前後で前記物体ステージを前記走査方向に移動して前記露光を行!、、前記パターンを前記感光物体上の各区画領域に形成する第 2工程と;を含む露光方法。

[5] 請求項 4に記載の露光方法において、

前記第 1工程では、所定の経路に沿って前記物体ステージを移動する際に、前記走査方向に関する前記物体ステージの目標位置とその現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を考慮して前記物体ステージの前記走査方向に関する位置を補正することを特徴とする露光方法。

[6] 請求項 5に記載の露光方法において、

前記第 1工程に先立って、露光の際の前記走査方向への移動時と同様にして前記物体ステージを前記走査方向に移動しながら前記第 2の補正値群を繰り返し学習制御により得る第 3工程を、更に含む露光方法。

[7] 感光物体を保持する物体ステージを所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光方法であって、

前記物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づいて、前記物体ステージの位置を補正しつつ、前記物体ステージを前記動作条件に応じて制御する露光工程を含む露光方法。

[8] 請求項 7に記載の露光方法において、

前記複数の補正値群は、同一行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンと、異なる行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンとに、個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光方法。

[9] 請求項 7に記載の露光方法において、

前記複数の補正値群は、前記物体ステージの複数の動作シーケンスに個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光方法。

[10] 請求項 7に記載の露光方法において、

前記複数の補正値群は、前記物体ステージの前記走査方向に関する走査動作及びステップ動作、並びに前記走査方向に直交する非走査方向に関するステップ動作のそれぞれに個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光方法。

[11] 請求項 7に記載の露光方法において、

前記各補正値群は、動作条件毎に予め行われた繰り返し学習制御によってそれぞれ取得されて!ヽることを特徴とする露光方法。

[12] 請求項 7に記載の露光方法において、前記所定のパターンはマスクに形成されたものであり、露光の際は、前記マスクを保持するマスクステージと前記物体ステージとが所定の走査方向に同期移動することで前記所定のパターンが前記感光物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写され、更に前記露光工程では、前記マスクステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値群に基づ、て、前記マスクステージの位置が補正されることを特徴とする露光方法。

[13] 請求項 12に記載の露光方法において、

前記マスクステージの位置を補正するための前記補正値群は、予め行われた繰り返し学習制御によって取得されていることを特徴とする露光方法。

[14] 請求項 13に記載の露光方法において、

前記露光工程では、前記動作条件として 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステ一ジの移動シーケンスが設定され、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することを特徴とする露光方法。

[15] マスクと感光物体とを所定の走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたバターンを感光物体上に転写する露光装置であって、

前記マスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能なマスクステージと；

前記感光物体を載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能な物体ステージと；

前記物体ステージをその目標位置と現在位置との差である位置偏差に応じて制御する第 1制御系と、前記位置偏差を零に漸近させる第 1の補正値群を繰り返し学習により取得する第 1の学習コントローラとを含む物体ステージ制御系と；

前記マスクステージをその目標位置と現在位置との差である位置偏差に応じて制御する第 2制御系と、前記位置偏差を零に漸近させる第 2の補正値群を繰り返し学習により取得する第 2の学習コントローラとを含み、前記同期移動時には、前記物体ステージの現在位置に応じた指令値が前記目標位置として与えられるマスクステージ制御系と；

設定条件に応じて、前記第 1及び第 2の学習コントローラを対応する制御系に対して接続状態又は非接続状態に設定し、対応する制御系に対して接続状態に設定された特定の学習コントローラで取得される補正値群を逐次記憶するとともに、対応する学習コントローラが非接続状態とされた制御系に対しては前記対応する学習コントローラで事前に取得された対応する補正値群を前記位置偏差の補正値として逐次入力する制御装置と；を備える露光装置。

[16] 請求項 15に記載の露光装置において、

前記設定条件として、前記第 1の学習コントローラを前記物体ステージ制御系に接続させる第 1条件と、前記第 2の学習コントローラを前記マスクステージ制御系に接続させる第 2条件とが、設定可能であることを特徴とする露光装置。

[17] 請求項 15に記載の露光装置において、

前記設定条件として、前記第 1、第 2の学習コントローラを前記物体ステージ制御系、マスクステージ制御系にそれぞれ接続させる第 1条件と、前記第 1、第 2の学習コントローラを前記物体ステージ制御系、マスクステージ制御系に対して非接続状態とする第 2条件とが、設定可能であることを特徴とする露光装置。

[18] 感光物体を所定の走査方向に移動し、前記感光物体上の複数の区画領域をそれぞれ露光して各区画領域に所定のパターンを形成する露光装置であって、

前記感光物体を載置可能であるとともに、前記走査方向及びこれに直交する非走查方向を含む 2次元方向に移動可能な物体ステージと；

前記物体ステージを制御するとともに、前記物体ステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる複数の補正値群の中から選択された動作条件に対応する補正値群に基づ、て、前記物体ステージの位置を補正するステージ制御系と;を備える露光装置。

[19] 請求項 18に記載の露光装置において、

前記複数の補正値群は、同一行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンと、異なる行の複数の区画領域を連続して露光する際の前記物体ステージの動作パターンとに、個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光装置。

[20] 請求項 18に記載の露光装置において、

前記補正値群は、前記物体ステージの複数の動作シーケンスに個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光装置。

[21] 請求項 18に記載の露光装置において、

前記各補正値群は、前記物体ステージの前記走査方向に関する走査動作及びステツプ動作、並びに前記非走査方向に関するステップ動作のそれぞれに個別に対応する補正値群を含むことを特徴とする露光装置。

[22] 請求項 18に記載の露光装置において、

前記各補正値群は、動作条件毎に予め行われた繰り返し学習制御によってそれぞれ取得されて!ヽることを特徴とする露光装置。

[23] 請求項 22に記載の露光装置において、

前記所定のパターンが形成されたマスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能なマスクステージを更に備え、

前記ステージ制御系は、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記物体ステージと前記マスクステージとがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することを特徴とする露光装置。

[24] 請求項 23に記載の露光装置において、

前記ステージ制御系は、前記マスクステージの目標位置と現在位置との差である位置偏差を零に漸近させる補正値群に基づいて、前記物体ステージとの同期移動時における前記マスクステージの位置を更に補正することを特徴とする露光装置。

[25] 請求項 24に記載の露光装置において、

前記マスクステージの位置を補正するための前記補正値群は、予め行われた繰り返し学習制御によって取得されていることを特徴とする露光装置。

[26] 請求項 25に記載の露光装置において、

前記ステージ制御系は、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始することを特徴とする露光装置。

[27] マスクと感光物体とを所定の走査方向に同期移動し、前記マスクに形成されたバターンを前記感光物体上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、前記マスクを載置可能であるとともに、少なくとも前記走査方向に移動可能なマスクステージと；

前記感光物体を載置可能であるとともに、前記走査方向及びこれに直交する非走查方向の 2次元方向に移動可能な物体ステージと；

前記両ステージを制御するとともに、 1つの区画領域の露光と次の区画領域の露光との間で前記走査方向に関して前記両ステージがー且停止する前記両ステージの移動シーケンスを実行する際に、前記 1つの区画領域の露光終了から一定時間の経過後に前記両ステージの加速を開始するステージ制御系と；を備える露光装置。

[28] リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、

前記リソグラフイエ程では、請求項 1一 14のいずれか一項に記載の露光方法により、感光物体上にパターンを転写することを特徴とするデバイス製造方法。