特許 7446069 露光装置及び物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】露光装置及び物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240301BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 501

G03F7/20 521

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019160664

(22)【出願日】2019-09-03

(65)【公開番号】P2021039244

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-08-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 大輔

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１１０５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５３１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０１０５６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１５３４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３３２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５９８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１６４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走査方向に原版と基板とを移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、
前記照明光学系は、
前記被照明面の共役面において前記走査方向に対応する対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第１遮光部材及び第２遮光部材を含み、前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、
前記対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第３遮光部材及び第４遮光部材を含み、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、
を有し、
前記共役面の面内で前記対応方向と直交する方向における所定位置において、前記第１遮光部材の端部と前記第３遮光部材の端部は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して同じ方向側にあって距離が互いに異なり、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材の前記互いに対向する端部の中点と、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材の前記互いに対向する端部の中点は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して、同じ方向側に離れた位置に存在して、距離が互いに一致するように、前記第１遮光部及び前記第２遮光部が配置されていることを特徴とする露光装置。

【請求項2】

走査方向に原版と基板とを移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、
前記照明光学系は、
前記被照明面の共役面において前記走査方向に対応する対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第１遮光部材及び第２遮光部材を含み、前記被照明面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、
前記対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第３遮光部材及び第４遮光部材を含み、前記被照明面の共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、
を有し、
前記共役面の面内で前記対応方向と直交する方向における所定位置において、前記第１遮光部材の端部と前記第３遮光部材の端部は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して同じ方向側にあって距離が互いに異なり、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材の前記互いに対向する端部の中点と、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材の前記互いに対向する端部の中点は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して同じ方向側に離れた位置に存在して、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材の前記互いに対向する端部の中点と前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面との間の距離を前記共役面と前記被照明面との間の倍率で割った値と、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材の前記互いに対向する端部の中点と前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面との間の距離とが一致するように、前記第１遮光部及び前記第２遮光部が配置されていることを特徴とする露光装置。

【請求項3】

走査方向に原版と基板とを移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、
前記照明光学系は、
前記被照明面の共役面において前記走査方向に対応する対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第１遮光部材及び第２遮光部材を含み、前記共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、
前記対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第３遮光部材及び第４遮光部材を含み、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、
を有し、
前記共役面の面内で前記対応方向と直交する方向における所定位置において、前記第１遮光部材の端部と前記第３遮光部材の端部は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して同じ方向側にあって距離が互いに異なり、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材の前記互いに対向する端部の中点、及び、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材の前記互いに対向する端部の中点が前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面から同じ方向側に離れた位置に存在するように、前記第１遮光部及び前記第２遮光部が配置されていることを特徴とする露光装置。

【請求項4】

前記第１遮光部及び前記第２遮光部の位置を調整する調整部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の露光装置。

【請求項5】

前記調整部は、
前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材のうちの一方を前記対応方向に沿って移動させる第１移動部と、
前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材のうちの一方を前記対応方向に沿って移動させる第２移動部と、
を含み、
前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材のうちの他方、及び、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材のうちの他方は、前記対応方向の位置が固定されていることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。

【請求項6】

前記調整部は、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材のうちの少なくとも一方と前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材のうちの少なくとも一方とを同期して前記対応方向に沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。

【請求項7】

前記調整部は、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材のうちの少なくとも一方と前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材のうちの少なくとも一方とを同一の移動量で移動させることを特徴とする請求項４又は６に記載の露光装置。

【請求項8】

前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材のうちの一方は、前記共役面の面内で前記対応方向に直交する方向に沿って配列された複数の第１遮光板を含み、
前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材のうちの一方は、前記共役面の面内で前記対応方向に直交する方向に沿って配列された複数の第２遮光板を含み、
前記調整部は、
前記複数の第１遮光板のそれぞれを独立して前記対応方向に沿って移動させ、
前記複数の第２遮光板のそれぞれを独立して前記対応方向に沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。

【請求項9】

前記光軸の方向において、前記第１遮光部と前記共役面との距離は、前記第２遮光部と前記共役面との距離とは異なることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の露光装置。

【請求項10】

請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光装置及び物品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原版（レチクル又はマスク）を照明光学系で照明し、原版のパターンを投影光学系を介して基板（ウエハ）に投影する露光装置が従来から用いられている。露光装置には、解像度及びスループットの向上が益々要求され、例えば、解像度の向上を実現するためには、露光光の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加（高ＮＡ化）が有効である。また、変形照明（輪帯照明、二重極照明、四重極照明など）で原版を照明することは解像度を向上させるのに効果的であり、変形照明を形成するために照明光学系に回折光学素子を用いることが知られている。

【0003】

特許文献１には、露光装置の被照明面の共役面から光源側にデフォーカスした位置に配置された遮光部と、被照明面の共役面から被照明面側にデフォーカスした位置に配置された遮光部とを有する露光装置が開示されている。特許文献１に開示された露光装置は、走査方向の各点を照明する光束の重心光線を光軸とほぼ平行にすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－７３８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、被照明面に配置された原版（物体面上）のパターンを投影光学系を介して基板（像面上）に投影する際に、被照明面における有効光源分布（光強度分布）の重心光線のずれがあると、像面におけるテレセン度が低下する。これにより、露光時にフォーカスがずれた場合には、露光装置における重ね合わせ精度が低下してしまう。従って、被照明面における有効光源分布の重心光線のずれを適切に設定する必要がある。

【0006】

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、被照明面における光強度分布の重心光線のずれ及びテレセン度の低下を抑制するのに有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、走査方向に原版と基板とを移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、前記照明光学系は、前記被照明面の共役面において前記走査方向に対応する対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第１遮光部材及び第２遮光部材を含み、前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、前記対応方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、前記対応方向における相対距離が可変の第３遮光部材及び第４遮光部材を含み、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、を有し、前記共役面の面内で前記対応方向と直交する方向における所定位置において、前記第１遮光部材の端部と前記第３遮光部材の端部は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して同じ方向側にあって距離が互いに異なり、前記第１遮光部材及び前記第２遮光部材の前記互いに対向する端部の中点と、前記第３遮光部材及び前記第４遮光部材の前記互いに対向する端部の中点は、前記照明光学系の光軸を含んで前記対応方向に直交する面に対して、同じ方向側に離れた位置に存在して、距離が互いに一致するように、前記第１遮光部及び前記第２遮光部が配置されていることを特徴とする。

【0008】

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、被照明面における光強度分布の重心光線のずれ及びテレセン度の低下を抑制するのに有利な露光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。

【図2】第１遮光部及び第２遮光部の詳細を説明するための図である。

【図3】積算有効光源を説明するための図である。

【図4】第１遮光部及び第２遮光部の機能を説明するための図である。

【図5】複数の遮光板を含む第１遮光部及び第２遮光部のそれぞれを示す図である。

【図6】複数の遮光板を含む第１遮光部及び第２遮光部のそれぞれを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

図１は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１００は、原版２５と基板２７とを走査方向に移動させながら基板２７を露光（走査露光）して、原版２５のパターンを基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（スキャナー）である。露光装置１００は、光源１からの光で原版２５（レチクル又はマスク）を照明する照明光学系１１０と、原版２５のパターンを基板２７（ウエハやガラスプレートなど）に投影する投影光学系２６とを有する。

【0013】

光源１は、波長約３６５ｎｍの水銀ランプや波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザなどのエキシマレーザなどを含み、原版２５を照明するための光束（露光光）を射出する。

【0014】

照明光学系１１０は、引き回し光学系２と、射出角度保存光学素子５と、回折光学素子６と、コンデンサーレンズ７と、遮光部材８と、プリズムユニット１０と、ズームレンズユニット１１とを含む。また、照明光学系１１０は、オプティカルインテグレータ１２と、絞り１３と、コンデンサーレンズ１４と、第１遮光部１８と、第２遮光部２０と、マスキングユニット１９と、コンデンサーレンズ２１と、コリメータレンズ２３とを含む。

【0015】

引き回し光学系２は、光源１と射出角度保存光学素子５との間に設けられ、光源１からの光束を射出角度保存光学素子５に導く。射出角度保存光学素子５は、回折光学素子６の光源側に設けられ、光源１からの光束を、その発散角度を一定に維持しながら回折光学素子６に導く。射出角度保存光学素子５は、フライアイレンズ、マイクロレンズアレイやファイバー束などのオプティカルインテグレータを含む。射出角度保存光学素子５は、光源１の出力変動が回折光学素子６によって形成される光強度分布（パターン分布）に及ぼす影響を低減する。

【0016】

回折光学素子６は、照明光学系１１０の瞳面とフーリエ変換の関係にある面に配置されている。回折光学素子６は、投影光学系２６の瞳面と共役な面である照明光学系１１０の瞳面や照明光学系１１０の瞳面と共役な面に、光源１からの光束の光強度分布を回折作用により変換して所望の光強度分布を形成する。回折光学素子６は、回折パターン面に所望の回折パターンが得られるように計算機で設計された計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）で構成されていてもよい。本実施形態では、投影光学系２６の瞳面に形成される光源形状を有効光源形状と称する。なお、「有効光源」とは、被照明面及び被照明面の共役面における光強度分布又は光角度分布を意味する。回折光学素子６は、射出角度保存光学素子５とコンデンサーレンズ７との間に設けられている。

【0017】

照明光学系１１０には、複数の回折光学素子６が設けられていてもよい。例えば、複数の回折光学素子６のそれぞれはターレット（不図示）の複数のスロットに対応する１つに取り付けられている（搭載されている）。複数の回折光学素子６は、それぞれ、異なる有効光源形状を形成する。これらの有効光源形状は、小円形形状（比較的小さな円形形状）、大円形形状（比較的大きな円形形状）、輪帯形状、二重極形状、四重極形状、その他の形状を含む。輪帯形状、二重極形状又は四重極形状の有効光源形状で被照明面を照明する方法は、変形照明と呼ばれる。

【0018】

射出角度保存光学素子５からの光束は、回折光学素子６で回折され、コンデンサーレンズ７に導かれる。コンデンサーレンズ７は、回折光学素子６とプリズムユニット１０との間に設けられ、回折光学素子６で回折された光束を集光し、フーリエ変換面９に回折パターン（光強度分布）を形成する。

【0019】

フーリエ変換面９は、オプティカルインテグレータ１２と回折光学素子６との間にあり、回折光学素子６と光学的にフーリエ変換の関係にある面である。照明光学系１１０の光路に配置される回折光学素子６を交換することで、フーリエ変換面９に形成される回折パターンの形状を変更することができる。

【0020】

遮光部材８は、照明光学系１１０の光軸１ｂと垂直な方向に移動可能に構成され、フーリエ変換面９の上流側（光源側）に配置されている。遮光部材８は、フーリエ変換面９の位置からややデフォーカスした位置に配置されている。

【0021】

プリズムユニット１０及びズームレンズユニット１１は、フーリエ変換面９とオプティカルインテグレータ１２との間に設けられ、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を拡大するズーム光学系として機能する。プリズムユニット１０は、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を、輪帯率などを調整してズームレンズユニット１１に導く。また、ズームレンズユニット１１は、プリズムユニット１０とオプティカルインテグレータ１２との間に設けられている。ズームレンズユニット１１は、例えば、複数のズームレンズを含み、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を、照明光学系１１０のＮＡと投影光学系２６のＮＡとの比を基準としたσ値を調整してオプティカルインテグレータ１２に導く。

【0022】

オプティカルインテグレータ１２は、ズームレンズユニット１１とコンデンサーレンズ１４との間に設けられている。オプティカルインテグレータ１２は、輪帯率、開口角及びσ値が調整された光強度分布に応じて、多数の２次光源を形成してコンデンサーレンズ１４に導くハエの目レンズを含む。但し、オプティカルインテグレータ１２は、ハエの目レンズに代えて、オプティカルパイプ、回折光学素子、マイクロレンズアレイなどの他の光学素子を含んでいてもよい。オプティカルインテグレータ１２は、回折光学素子６を経た光束で被照明面２４に配置された原版２５を均一に照明する。オプティカルインテグレータ１２とコンデンサーレンズ１４との間には、絞り１３が設けられている。

【0023】

コンデンサーレンズ１４は、オプティカルインテグレータ１２と原版２５との間に設けられている。これにより、オプティカルインテグレータ１２から導かれた多数の光束を集光して原版２５を重畳的に照明することができる。光線をオプティカルインテグレータ１２に入射してコンデンサーレンズ１４で集光すると、コンデンサーレンズ１４の焦平面である共役面１９ａは、ほぼ矩形形状で照明される。

【0024】

コンデンサーレンズ１４の後段には、ハーフミラー１５が配置されている。ハーフミラー１５で反射された露光光の一部は、光量測定光学系１６に入射する。光量測定光学系１６の後段には、光量を測定するセンサ１７が配置されている。センサ１７で測定された光量に基づいて、露光時の露光量が適切に制御される。

【0025】

被照明面２４と共役な面である共役面１９ａ又は共役面１９ａの近傍には、マスキングユニット１９が配置され、ほぼ矩形形状の光強度分布で照明される。マスキングユニット１９は、原版２５の照明範囲を画定するために配置され、原版ステージ２９及び基板ステージ２８に同期して走査される。走査露光において、マスキングユニット１９は、互いに対向する２つのマスキングブレードで規定する開口を閉じた状態から、一方のマスキングブレードを移動させて開口を徐々に広げる。そして、一方のマスキングブレードの移動が終了したら他方のマスキングブレードを移動させて開口を徐々に狭める。このような走査露光時のマスキングユニット１９の動作の詳細に関しては、例えば、特開２００５－１０９３０４号公報に開示されている。原版ステージ２９は、原版２５を保持して移動するステージであり、基板ステージ２８は、基板２７を保持して移動するステージである。

【0026】

マスキングユニット１９（被照明面２４の共役面１９ａ）から離れた（デフォーカスした）位置に、２つの遮光部、本実施形態では、第１遮光部１８及び第２遮光部２０が設けられている。第１遮光部１８は、被照明面２４の共役面１９ａから光源側に離れた位置に配置されている。第２遮光部２０は、被照明面２４の共役面１９ａから被照明面側に離れた位置に配置されている。

【0027】

コンデンサーレンズ２１からの光束に対して所定の傾きを有するミラー２２で反射された光は、コリメータレンズ２３を介して、原版２５を照明する。

【0028】

投影光学系２６は、原版２５のパターンを基板２７に投影する。原版２５のパターンの解像性は、有効光源形状に依存している。従って、照明光学系１１０において適切な有効光源分布を形成することで、原版２５のパターンの解像性を向上させることができる。

【0029】

図２を参照して、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の詳細を説明する。図２において、ｙ方向は、走査方向を示している。ここで、「走査方向」とは、原版２５や基板２７の走査方向や原版２５や基板２７に同期して走査されるマスキングユニット１９のマスキングブレードの走査方向を含む。従って、原版２５や基板２７とマスキングユニット１９のマスキングブレードとは、本実施形態では、同一の方向に走査される。なお、図１では、原版２５及び基板２７と、マスキングユニット１９のマスキングブレードとは、互いに直交する方向に走査されるように図示されているが、これはミラー２２が配置されているからであり、装置座標系においては同一の方向に走査される。

【0030】

第１遮光部１８は、走査方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、走査方向における相対距離が可変の第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂを含む。第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡ及び第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面２４に到達する光の強度を調整する。本実施形態では、第１遮光部１８に対して、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂのうちの少なくとも一方を走査方向に沿って移動させる第１移動部ＦＭＵが設けられている。具体的には、第１移動部ＦＭＵは、第１遮光部材１８ａに連結されたアクチュエータを含む（即ち、第１遮光部材１８ａを走査方向に沿って移動させる）。第１移動部ＦＭＵは、第１遮光部材１８ａを走査方向に沿って移動させることで、第１遮光部材１８ａの第２遮光部材側の端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの第１遮光部材側の端部１８ｂＡとによって規定される開口幅を変更する。本実施形態では、第１移動部ＦＭＵによって、第１遮光部材１８ａの位置を変更することができるため、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点１８ｃは、照明光学系１１０の光軸１ｂと必ずしも一致しない。換言すれば、本実施形態では、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点１８ｃは、照明光学系１１０の光軸１ｂを含んで走査方向に直交する面から離れた位置に存在している（第１距離１８ｄがゼロではない）。

【0031】

第２遮光部２０は、走査方向に互いに対向する端部をそれぞれが有し、走査方向における相対距離が可変の第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂを含む。第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡ及び第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面２４に到達する光の強度を調整する。本実施形態では、第２遮光部２０に対して、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂのうちの少なくとも一方を走査方向に沿って移動させる第２移動部ＳＭＵが設けられている。具体的には、第２移動部ＳＭＵは、第３遮光部材２０ａに連結されたアクチュエータを含む（即ち、第３遮光部材２０ａを走査方向に沿って移動させる）。第２移動部ＳＭＵは、第３遮光部材２０ａを走査方向に沿って移動させることで、第３遮光部材２０ａの第４遮光部材側の端部２０ａＡと第４遮光部材２０ｂの第３遮光部材側の端部２０ｂＡとによって規定される開口幅を変更する。本実施形態では、第２移動部ＳＭＵによって、第３遮光部材２０ａの位置を変更することができるため、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡと第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの中点２０ｃは、照明光学系１１０の光軸１ｂと必ずしも一致しない。換言すれば、本実施形態では、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡと第３遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの中点２０ｃは、照明光学系１１０の光軸１ｂを含んで走査方向に直交する面から離れた位置に存在している（第２距離２０ｄがゼロではない）。

【0032】

本実施形態では、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂのうちの一方（第１遮光部材１８ａ）を移動可能とし、他方（第２遮光部材１８ｂ）の位置を固定している。同様に、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂのうちの一方（第３遮光部材２０ａ）を移動可能とし、他方（第４遮光部材２０ｂ）の位置を固定している。後述するように、走査露光時の照度分布を均一化（照度むら補正）するためには、共役面１９ａの面内で走査方向と直交する方向の各位置で第１遮光部１８及び第２遮光部２０で規定される開口幅を変更する必要がある。但し、走査方向に積算した照度分布が均一になればよいため、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂの両方、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂの両方を移動させる必要はない。本実施形態のように、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂのうちの一方及び第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂの一方を移動可能に構成することで、それらを移動させる機構の大型化を防止することができるため、配置スペースの点で有利である。但し、配置スペースに余裕があるような場合には、第２遮光部材１８ｂや第４遮光部材２０ｂに対して別の移動部を更に設けて、第２遮光部材１８ｂや第４遮光部材２０ｂを走査方向に移動させてもよい。

【0033】

図２に示すように、被照明面２４の共役面１９ａから第１遮光部１８までの距離は、共役面１９ａから第２遮光部２０までの距離と異なっていてもよい。なお、被照明面２４の共役面１９ａ（マスキングユニット１９）と第１遮光部１８及び第２遮光部２０との間の距離が短すぎると、走査露光時に周期的な縞状の照度むらが発生してしまう。一方、被照明面２４の共役面１９ａと第１遮光部１８及び第２遮光部２０との間の距離が長すぎると、同一の開口幅でもマスキングブレード上の分布の幅が大きくなるため、光学系の有効径を大きくしなければならなくなる。従って、被照明面２４の共役面１９ａと第１遮光部１８及び第２遮光部２０との間の距離には最適な距離が存在する。本実施形態では、種々の条件に応じて、被照明面２４の共役面１９ａと第１遮光部１８及び第２遮光部２０との間の距離が最適な距離となるように、第１遮光部１８及び第２遮光部２０を配置している。

【0034】

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、積算有効光源について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、ｙ方向は、走査方向を示している。図３（ａ）は、被照明面２４の照明領域２４ｅを示し、図３（ｂ）は、被照明面２４と共役関係にある共役面１９ａ（マスキングユニット１９）の照明領域１９ｂを示している。

【0035】

露光において、照明領域２４ｅが走査される。このとき、露光面上のある点を照明する入射角度分布は、照明領域２４ｅにおける走査方向（ｙ方向）に平行な直線２４ｆの各点を照明する入射角度分布を積算したものであり、これを積算有効光源と称する。直線１９ｃは共役面１９ａにおいて直線２４ｅの各点と共役な点の集合であるため、積算有効光源は、直線１９ｃの各点を通過する光束により被照明面２４を照明する入射角度分布を積算したものと等価である。

【0036】

図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を参照して、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の機能について説明する。図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）において、ｙ方向は、走査方向を示している。図４（ａ）は、オプティカルインテグレータ１２、コンデンサーレンズ１４、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の近傍の拡大図である。図４（ａ）には、オプティカルインテグレータ１２を射出し、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ａ、Ｂ及びＣを通過する光線が示されている。ここで、点Ａ、Ｂ及びＣは、図３（ｂ）に示す直線１９ｃ上の点である。図４（ｂ）は、被照明面２４の点Ａ’、Ｂ’及びＣ’のそれぞれにおける有効光源２４ａ、２４ｂ及び２４ｃを示す図である。点Ａ’、Ｂ’及びＣ’のそれぞれは、被照明面２４の共役面１９ａの点Ａ、Ｂ及びＣと共役関係にある。図４（ｃ）は、被照明面２４の点Ａ’、Ｂ’及びＣ’を含む直線上を通過する全ての光線を積算した積算有効光源２４ｄを示す図である。

【0037】

なお、本実施形態では、発明の理解を容易にするために、有効光源がコンベンショナル照明と呼ばれる円形形状である場合を例に説明するが、プリズムユニット１０や回折光学素子６の組み合わせによっては輪帯や多重極などの形状となる。本発明は、回折光学素子６やプリズムユニット１０などにより形成される有効光源の形状によって限定されるものではない。

【0038】

図４（ａ）を参照するに、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂと平行に射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ａに向かう光線１２ａは、第１遮光部１８及び第２遮光部２０によって遮光されない。従って、被照明面２４の点Ａ’における有効光源２４ａは、図４（ｂ）に示すように、ほぼ円形となり、走査方向にほぼ対称である。

【0039】

一方、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂより第１遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ｂに向かう光線１２ｂは、その一部が第１遮光部材１８ａ及び第３遮光部材２０ａによって遮光される。従って、被照明面２４の点Ｂ’における有効光源２４ｂは、円形から一部が欠けた形状となる。また、第１遮光部材１８ａで遮光される量と第３遮光部材２０ａで遮光される量とが異なるため、被照明面２４の点Ｂ’における有効光源２４ｂは、一般に、走査方向に非対称な形状となる。

【0040】

また、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂより第２遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ｃに向かう光線１２ｃは、その一部が第２遮光部材１８ｂ及び第４遮光部材２０ｂによって遮光される。従って、被照明面２４の点Ｃ’における有効光源２４ｃは、円形から一部が欠けた形状となる。また、第２遮光部材１８ｂで遮光される量と第４遮光部材２０ｂで遮光される量とが異なるため、被照明面２４の点Ｃ’における有効光源２４ｃは、一般に、走査方向に非対称な形状となる。

【0041】

本実施形態では、コンデンサーレンズ１４から点Ｃに向かう光束が第２遮光部材１８ｂで遮光される量と、コンデンサーレンズ１４から点Ｂに向かう光束が第１遮光部材１８ａで遮光される量とが一致するように、光線１２ｃの射出角度を決定する。この際、コンデンサーレンズ１４から点Ｃに向かう光束が第４遮光部材２０ｂで遮光される量と、コンデンサーレンズ１４から点Ｂに向かう光束が第３遮光部材２０ａで遮光される量とが一致するように、第４遮光部材２０ｂの位置を決定する。これにより、有効光源２４ｃは、有効光源２４ｂを反転した形状となる。

【0042】

上述したように第１遮光部材１８ａ、第２遮光部材１８ｂ、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂのそれぞれの位置を決定することで、図２に示す第１距離１８ｄと第２距離２０ｄとを一致させることができる。ここで、第１距離１８ｄは、光軸１ｂを含んで走査方向に直交する面と、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点１８ｃとの間の距離である。また、第２距離２０ｄは、光軸１ｂを含んで走査方向に直交する面と、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡと第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの中点２０ｃとの間の距離である。

【0043】

このような構成にすることによって、任意の点Ｂに対して、有効光源２４ｂを走査方向に反転した有効光源２４ｃとなる点Ｃが必ず存在する。そのため、図４（ｃ）に示すように、点Ａ、Ｂ及びＣを含む直線上を通過する全ての光束を積算した積算有効光源２４ｄを考えると、その重心光線は、光軸１ｂとほぼ平行になる。

【0044】

本実施形態では、第１移動部ＦＭＵ及び第２移動部ＳＭＵ（調整部）を用いて、第１距離１８ｄと第２距離２０ｄとが一致するように、第１遮光部１８及び第２遮光部２０のそれぞれを調整している。これにより、被照明面２４の共役面１９ａの上流側及び下流側のそれぞれに第１遮光部１８及び第２遮光部２０を配置する構成において、第１遮光部１８及び第２遮光部２０での遮光に起因する有効光源の重心ずれを防止（低減）することができる。従って、テレセン度の低下の小さい露光装置１００を提供することができる。

【0045】

図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、第１遮光部材１８ａ及び第３遮光部材２０ａのそれぞれが共役面１９ａの面内で走査方向に直交する方向に沿って配列された複数の遮光板（部分遮光部材）を含む場合について説明する。図５（ａ）は、第１遮光部１８を光軸方向上流側から見た図であり、図５（ｂ）は、第２遮光部２０を光軸方向上流側から見た図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、ｙ方向は、走査方向を示している。

【0046】

第１遮光部１８及び第２遮光部２０のそれぞれは、被照明面２４において走査方向に積算した照度分布の不均一性を補正するために、共役面１９ａの面内で走査方向と直交する方向の各位置（所定位置）において、開口幅を調整する必要がある。そこで、第１遮光部材１８ａは、共役面１９ａの面内で走査方向に直交する方向に沿って配列された５つの遮光板（第１遮光板）１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ及び１８５ａを含む。第１移動部ＦＭＵは、遮光板１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ及び１８５ａのそれぞれを独立して走査方向に沿って移動させることが可能である。また、第３遮光部材２０ａは、共役面１９ａの面内で走査方向に直交する方向に沿って配列された５つの遮光板（第２遮光板）２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ及び２０５ａを含む。第２移動部ＳＭＵは、遮光板２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ及び２０５ａのそれぞれを独立して走査方向に沿って移動させることが可能である。

【0047】

図５（ａ）を参照するに、直線１８ｅは、光軸１ｂを通って走査方向に直交する直線である。中点１８１ｃ、１８２ｃ、１８３ｃ、１８４ｃ及び１８５ｃは、それぞれ、遮光板１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ及び１８５ａの第２遮光部材側の端部と第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点である。距離１８１ｄ、１８２ｄ、１８３ｄ、１８４ｄ及び１８５ｄは、それぞれ、中点１８１ｃ、１８２ｃ、１８３ｃ、１８４ｃ及び１８５ｃと直線１８ｅとの間の距離である。

【0048】

図５（ｂ）を参照するに、直線２０ｅは、光軸１ｂを通って走査方向に直交する直線である。中点２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、２０４ｃ及び２０５ｃは、それぞれ、遮光板２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ及び２０５ａの第４遮光部材側の端部と第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの中点である。距離２０１ｄ、２０２ｄ、２０３ｄ、２０４ｄ及び２０５ｄは、それぞれ、中点２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、２０４ｃ及び２０５ｃと直線２０ｅとの間の距離である。

【0049】

本実施形態では、共役面１９ａの面内で走査方向に直交する方向において、遮光板１８１ａ乃至１８５ａの位置を通過する重心光線が、それぞれ、遮光板２０１ａ乃至２０５ａの位置を通過するようにする。このような関係となるように、遮光板２０１ａ乃至２０５ａのそれぞれの走査方向に直交する方向における位置を決定する。例えば、遮光板１８１ａ乃至１８５ａのそれぞれの走査方向に直交する方向における位置と、遮光板２０１ａ乃至２０５ａのそれぞれの走査方向に直交する方向における位置とが同一になるようにする。具体的には、距離１８１ｄ乃至１８５ｄのそれぞれと距離２０１ｄ乃至２０５ｄのそれぞれとが一致するように、遮光板２０１ａ乃至２０５ａの位置を決定する。これにより、共役面１９ａの面内で走査方向に直交する任意の位置において、積算有効光源の重心光線は、光軸１ｂとほぼ平行になる。

【0050】

次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す状態から、第１移動部ＦＭＵ及び第２移動部ＳＭＵを用いて、第１遮光部１８で規定される開口幅及び第２遮光部２０で規定される開口幅を変更する場合について説明する。図６（ａ）は、第１遮光部１８を光軸方向上流側から見た図であり、図６（ｂ）は、第２遮光部２０を光軸方向上流側から見た図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、ｙ方向は、走査方向を示している。

【0051】

図６（ａ）には、第１遮光部材１８ａにおいて、遮光板１８５ａを走査方向に移動させて遮光板１８５ａの走査方向の位置を変更した状態を示している。図６（ｂ）には、第３遮光部材２０ａにおいて、第１遮光部材１８ａの遮光板１８５ａに同期して、遮光板２０５ａを走査方向に移動させて遮光板２０５ａの走査方向の位置を変更した状態を示している。ここで、遮光板２０５ａを移動させる量は、遮光板１８５ａを移動させる量に等しい。換言すれば、遮光板１８５ａと遮光板２０５ａとを同一の移動量で移動させる。また、遮光板１８１ａ乃至１８４ａを走査方向に移動させる場合には、同様に、遮光板１８１ａ乃至１８４ａに同期して、遮光板１８１ａ乃至１８４ａを移動させる量と等しい量で遮光板２０１ａ乃至２０４ａを移動させればよい。これにより、距離１８１ｄ乃至１８５ｄのそれぞれと距離２０１ｄ乃至２０５ｄのそれぞれとが一致する（等しい）状態を維持しながら、第１遮光部１８で規定される開口幅及び第２遮光部２０で規定される開口幅を変更することができる。換言すれば、共役面１９ａの面内で走査方向に直交する任意の位置において、積算有効光源の重心光線が光軸１ｂとほぼ平行である状態を維持しながら、第１遮光部１８で規定される開口幅及び第２遮光部２０で規定される開口幅を変更することができる。

【0052】

本実施形態では、被照明面２４の共役面１９ａから光源側に離れた位置に第１遮光部１８を配置しているが、被照明面２４から光源側に離れた位置に第１遮光部１８を配置してもよい。この場合、距離１８ｄは、光軸１ｂを含んで走査方向に直交する面と、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点１８ｃとの間の距離を、共役面１９ａと被照明面２４との間の倍率（結像倍率）で割った値とすればよい。

【0053】

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ、液晶表示素子、半導体素子、ＭＥＭＳなどの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、上述した露光装置１００を用いて感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された感光剤を現像する工程とを含む。また、現像された感光剤のパターンをマスクとして基板に対してエッチング工程やイオン注入工程などを行い、基板上に回路パターンが形成される。これらの露光、現像、エッチングなどの工程を繰り返して、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する。後工程で、回路パターンが形成された基板に対してダイシング（加工）を行い、チップのマウンティング、ボンディング、検査工程を行う。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離など）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

【0054】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0055】

１００：露光装置 １１０：照明光学系 １８：第１遮光部 １８ａ：第１遮光部材 １８ｂ：第２遮光部材 １９ａ：共役面 ２０：第２遮光部 ２０ａ：第３遮光部材 ２０ｂ：第４遮光部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】