(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】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241106BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
【請求項の数】
37
(21)【出願番号】P 2021511275
(86)(22)【出願日】2020-03-04
(86)【国際出願番号】 JP2020009124
(87)【国際公開番号】W WO2020203002
(87)【国際公開日】2020-10-08
【審査請求日】2023-02-01
(31)【優先権主張番号】P 2019069147
(32)【優先日】2019-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】吉田 亮平
(72)【発明者】
【氏名】井田 真高
(72)【発明者】
【氏名】吉田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】野嶋 琢己
(72)【発明者】
【氏名】松橋 佑介
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 暢章
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１９９８００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２９７９７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３０５７４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２５８４８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９８９９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被露光基板を走査方向へ移動させながら第１時間に前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１露光領域を露光する第１露光と、前記被露光基板を前記走査方向と平行な方向へ移動させながら前記第１時間とは異なる第２時間に前記被露光基板上の前記走査方向に直交する非走査方向に前記第１露光領域と並び前記走査方向に延び、前記第１露光領域と重複する重複領域を含む第２露光領域を露光する第２露光とが行われる露光装置において、照明光を供給する照明光学系と、
前記照明光が入射する投影光学系と、
前記前記第１露光領域および前記第２露光領域に照射される前記照明光を減光する照度変更部材と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記照度変更部材による前記第１露光領域に照射される前記照明光の減光量と、前記照度変更部材による前記第２露光領域に照射される前記照明光の減光量とを異ならせることにより、前記非走査方向に関して、前記重複領域における露光量分布を、前記重複領域の中心に対して非対称な分布とする、露光装置。
【請求項2】
請求項１に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記照度変更部材による前記第１露光領域に照射される前記照明光の減光量と、前記照度変更部材による前記第２露光領域に照射される前記照明光の減光量と、が異なるように、前記照度変更部材の前記走査方向に光学的に対応する第１方向における位置、または、前記光軸方向および前記第１方向と直交する第２方向における前記照度変更部材の幅を調整する、露光装置。
【請求項3】
請求項２に記載の露光装置において、前記照度変更部材は、前記重複領域における露光量を、前記第１露光領域の前記重複領域以外の非重複領域および前記第２露光領域の前記重複領域以外の非重複領域における露光量に対して相対的に変更する、露光装置。
【請求項4】
請求項３に記載の露光装置において、前記照度変更部材は、前記第１露光領域の前記非重複領域における前記露光量および前記第２露光領域の前記非重複領域における前記露光量を、前記重複領域における前記露光量に対して低くする、露光装置。
【請求項5】
照明光を供給する照明光学系と、前記照明光が入射する投影光学系と、
被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージと、
前記露光において、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域に照射される第１照明光の一部を遮光することにより前記第１照明光による露光量を変更する第１照度変更部材と、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に直交する非走査方向に前記第１領域と並び前記走査方向に延び、前記第１領域と重複する重複領域を含む第２領域に照射される第２照明光の一部を遮光することによりの前記第２照明光による露光量を変更する第２照度変更部材と２つの照度変更部材を有し、前記第１照度変更部材による遮光量と、前記第２照度変更部材による遮光量とを異ならせることにより、前記第１領域における露光量を前記第２領域における露光量に比べて少なく設定し、かつ、前記非走査方向における前記第２領域の露光量分布が、前記第２領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する照度変更部と、
を備える、露光装置。
【請求項6】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の露光装置において、前記照度変更部材は、前記照明光学系の中の前記被露光基板の共役面または前記共役面の近傍に配置される、露光装置。
【請求項7】
請求項６に記載の露光装置において、前記照度変更部材の位置を制御する制御部をさらに備え、
前記照明光学系は、オプチカルインテグレーターを有し、
前記オプチカルインテグレーターは、前記照明光の入射面が前記被露光基板上の前記投影光学系の走査露光視野に対して共役面となる位置に設けられ、
前記制御部は、前記オプチカルインテグレーターへ入射される前記照明光の照度を変更するように、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照明光学系の光軸方向と略直交する方向であって前記走査方向に光学的に対応する第１方向へ移させる、露光装置。
【請求項8】
請求項７に記載の露光装置において、前記制御部は、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照明光学系の前記光軸方向へ移動させる、露光装置。
【請求項9】
請求項７または請求項８に記載の露光装置において、前記制御部は、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して、前記第１方向および前記照明光学系の前記光軸方向と直交する第２方向へ移動させる、露光装置。
【請求項10】
請求項９に記載の露光装置において、前記制御部は、前記投影光学系に対する前記被露光基板の前記第１方向に関する移動方向に応じて、前記照度変更部材を前記第２方向へ移動させる、露光装置。
【請求項11】
請求項７から請求項１０までのいずれか一項に記載の露光装置において、前記制御部は、前記照度変更部材の、前記第１方向および前記照明光学系の前記光軸方向と直交する第２方向の実効幅を制御する、露光装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の露光装置において、前記制御部は、前記投影光学系と前記被露光基板との前記移動の向きに応じて、前記照度変更部材の前記実効幅を制御する、露光装置。
【請求項13】
請求項１１または請求項１２に記載の露光装置において、前記照度変更部材は、少なくとも一部が前記照明光学系の前記光軸方向に重なって配置される第１減光部材と第２減光部材とを含み、
前記制御部は、前記第１および第２減光部材のうち一方の減光部材を他方の減光部材に対して、前記第２方向へ相対移動させ、前記実効幅を制御する、露光装置。
【請求項14】
請求項７から請求項１１までのいずれか一項に記載の露光装置であって、前記照度変更部材は、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域と重複する重複領域を含む第２領域の前記走査方向と直交する非走査方向の幅、前記共役面と前記被露光基板との横倍率、および前記共役面における照明光の開口数に応じて定まる所定の範囲の距離だけ、前記共役面から前記照明光学系の光軸方向に離れた位置に設けられている、露光装置。
【請求項15】
請求項７から請求項１４のいずれか一項に記載の露光装置において、前記オプチカルインテグレーターは、前記第１方向に配列されている複数のレンズエレメントを含むレンズブロックが、前記第１方向と交差する方向に複数配列されているフライアイレンズであり、
前記照度変更部材は、少なくとも１つの前記レンズブロックの中に配置されている１つ以上のレンズエレメントの、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域に対応する部分の少なくとも一部を減光する、
露光装置。
【請求項16】
請求項１５に記載の露光装置において、前記照度変更部材は、複数の前記レンズブロックのうちのｍ個（ｍは２以上の自然数）のレンズブロックのそれぞれに対応して、ｍ個配置される、露光装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の露光装置において、前記ｍ個の前記照度変更部材の前記第１方向の一方の端部は、前記レンズブロック内の前記レンズエレメントの前記第１方向の配列の周期をＰとして、前記第１方向にそれぞれＰ／ｍだけ異なる位置に設定されている、露光装置。
【請求項18】
請求項１７に記載の露光装置において、前記ｍ個の前記照度変更部材は、それぞれ前記第１方向と直交する方向の幅が異なり、
前記制御部は、前記ｍ個の前記照度変更部材のそれぞれについて、前記第１方向の位置を制御する、露光装置。
【請求項19】
請求項７から請求項１８までのいずれか一項に記載の露光装置において、前記制御部は、前記被露光基板上において、露光された所定パターンの一部と前記走査露光視野の一部とが、前記走査方向と直交する方向に重複するように、前記照度変更部材の位置を変更する、露光装置。
【請求項20】
請求項３に記載の露光装置において、前記照度変更部材の位置を制御する制御部をさらに有し、
前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して配置され、
前記被露光基板上の、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域と重複する重複領域を含む第２領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第１投影光学系の走査露光視野により露光される前記第１露光領域の一部と、前記第１投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２投影光学系の走査露光視野により露光される前記第２露光領域の一部とが重複された領域であり、
前記複数の照明光学系のそれぞれは、
前記照明光が入射する入射面が前記被露光基板と共役な位置に位置するフライアイレンズと、
前記フライアイレンズを照射する前記照明光の光量を増減する光量調整部材と、
前記フライアイレンズの前記入射面側に位置し、前記フライアイレンズの少なくとも一部を遮光する前記照度変更部材と、を有し、
前記制御部は、前記複数の照明光学系のうちの第１照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率が、前記複数の照明光学系のうちの第２照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率よりも大きくなるように、前記照度変更部材の位置を制御し、かつ、前記第１照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量が、前記第２照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量よりも小さくなるように、前記光量調整部材を制御する、
露光装置。
【請求項21】
請求項４に記載の露光装置において、前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して配置され、
前記被露光基板上の、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域と重複する重複領域を含む第２領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第１投影光学系の走査露光視野により露光される前記第１露光領域の一部と、前記第１投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２投影光学系の走査露光視野により露光される前記第２露光領域の一部とが重複された領域である、
露光装置。
【請求項22】
請求項５に記載の露光装置において、前記照度変更部材の位置を制御する制御部をさらに有し、
前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して配置され、
前記被露光基板上の前記第２領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第１投影光学系の走査露光視野により露光される第１露光領域の一部と、前記第１投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２投影光学系の走査露光視野により露光される第２露光領域の一部とが重複された領域であり、
前記複数の照明光学系のそれぞれは、
前記照明光が入射する入射面が前記被露光基板と共役な位置に位置するフライアイレンズと、
前記フライアイレンズを照射する前記照明光の光量を増減する光量調整部材と、
前記フライアイレンズの前記入射面側に位置し、前記フライアイレンズの少なくとも一部を遮光する前記照度変更部材と、を有し、
前記制御部は、前記複数の照明光学系のうちの第１照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率が、前記複数の照明光学系のうちの第２照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率よりも大きくなるように、前記照度変更部材の位置を制御し、かつ、前記第１照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量が、前記第２照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量よりも小さくなるように、前記光量調整部材を制御する、
露光装置。
【請求項23】
請求項６に記載の露光装置において、前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して配置され、
前記被露光基板上の、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域と重複する重複領域を含む第２領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第１投影光学系の走査露光視野により露光される第１露光領域の一部と、前記第１投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２投影光学系の走査露光視野により露光される第２露光領域の一部とが重複された領域である、
露光装置。
【請求項24】
請求項７に記載の露光装置において、前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して
配置され、
前記被露光基板上の、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域と重複する重複領域を含む第２領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第１投影光学系の走査露光視野により露光される第１露光領域の一部と、前記第１投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２投影光学系の走査露光視野により露光される第２露光領域の一部とが重複された領域である、
露光装置。
【請求項25】
請求項２０に記載の露光装置において、前記被露光基板上の、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の前記走査方向に延びる第１領域は、前記露光において、前記第１投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される前記第１露光領域の他部の領域、または、前記第２投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される第２露光領域の他部の領域である、露光装置。
【請求項26】
請求項２０又は２１に記載の露光装置において、前記複数の照明光学系のそれぞれは、対応する前記投影光学系の視野の全面に渡って前記照明光の光量を増減する光量調整部材を有する、露光装置。
【請求項27】
請求項１から請求項２６のいずれか一項に記載の露光装置で前記被露光基板を露光処理することと、露光された前記被露光基板を現像処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項28】
基板を露光する露光装置に用いられる照明光学系であって、第１時間に走査方向へ移動される物体上の前記走査方向に延びる第１照明領域に対して照明光を照射し、前記第１時間とは異なる第２時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の前記走査方向に直交する非走査方向に前記第１照明領域と並び前記走査方向に延びる第２照明領域に対して前記照明光を照射する照明光学系において、照度変更部材のうち、前記第１照明領域に供給される第１照明光の一部を遮光することにより前記第１照明光の光量を変更する第１照度変更部材と、前記第２照明領域に供給される第２照明光の一部を遮光することによりの前記第２照明光の光量を変更する第２照度変更部材とを有し、前記第１照度変更部材による遮光量と、前記第２照度変更部材による遮光量とを異ならせることにより、前記非走査方向に関して、前記第１照明領域および前記第２照明領域のそれぞれの一部が重複するオーバーラップ領域を介して露光される前記基板上の領域における露光量分布が前記領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する設定部材を備える照明光学系。
【請求項29】
請求項２８に記載の照明光学系において、前記設定部材は、前記第１照明領域を介して露光される前記基板上の第１領域における露光量分布と、前記第２照明領域を介して露光される前記基板上の第２領域における露光量分布とを異ならせる照度変更部材を有する、照明光学系。
【請求項30】
請求項２９に記載の照明光学系において、前記照度変更部材は、前記オーバーラップ領域を照明する前記照明光の照度を、前記第１照明領域の他部および前記第２照明領域の他部の領域である非オーバーラップ領域を照明する前記照明光の照度に対して相対的に変更する、照明光学系。
【請求項31】
請求項３０に記載の照明光学系において、前記照度変更部材は、前記非オーバーラップ領域を介して露光される基板上の第３領域における露光量を、前記領域における露光量に対して低くする、照明光学系。
【請求項32】
請求項３０又は請求項３１に記載の照明光学系において、前記照度変更部材は、前記照明光学系の中の前記物体の共役面または前記共役面の近傍に配置される、照明光学系。
【請求項33】
請求項３２に記載の照明光学系において、前記照度変更部材の位置を制御する制御部と、
オプチカルインテグレーターと、を備え、
前記オプチカルインテグレーターは、前記照明光の入射面が前記物体上の前記第１照明領域または前記第２照明領域に対して共役面となる位置に設けられ、
前記制御部は、前記オプチカルインテグレーターへ入射される前記照明光の照度を変更するように、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照明光学系の光軸方向と略直交する方向であって前記走査方向に光学的に対応する第１方向へ移動させる、照明光学系。
【請求項34】
請求項３３に記載の照明光学系において、前記制御部は、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照明光学系の前記光軸方向へ移動させる、照明光学系。
【請求項35】
請求項２８から請求項３４のいずれか一項に記載の照明光学系において、前記物体に対する共役面に設けられ、前記第１照明領域に対応する位置を照明する前記照明光の一部を遮光する遮光部を備え、
前記遮光部は、前記第１照明領域内において、前記走査方向と直交する方向の位置に応じて、前記照明光の照度が異なるように、前記一部の照明光を遮光する、照明光学系。
【請求項36】
請求項２８から請求項３５のいずれか一項に記載の照明光学系を複数と、前記照度変更部材の位置を制御する制御部をさらに有し、
前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を前記走査方向へ相対的に移動させる基板ステージと、を有し、
前記オーバーラップ領域は、前記照射において、前記複数の照明光学系のうち第１照明光学系の照明視野により照明される前記第１照明領域の一部と、前記第１照明光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２照明光学系の照明視野により照明される前記第２照明領域の一部とが重複された領域であり、
前記複数の照明光学系のそれぞれは、
前記照明光が入射する入射面が前記被露光基板と共役な位置に位置するフライアイレンズと、
前記フライアイレンズを照射する前記照明光の光量を増減する光量調整部材と、
前記フライアイレンズの前記入射面側に位置し、前記フライアイレンズの少なくとも一部を遮光する前記照度変更部材と、を有し、
前記制御部は、前記複数の照明光学系のうちの第１照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率が、前記複数の照明光学系のうちの第２照明光学系が有する前記照度変更部材による減光比率よりも大きくなるように、前記照度変更部材の位置を制御し、かつ、前記第１照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量が、前記第２照明光学系が有する前記光量調整部材による減光量よりも小さくなるように、前記光量調整部材を制御する、
露光装置。
【請求項37】
請求項３３から請求項３６のいずれか一項に記載の照明光学系を複数と、前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を前記走査方向へ相対的に移動させる基板ステージと、を有し、
前記オーバーラップ領域は、前記照射において、前記複数の照明光学系のうち第１照明光学系の照明視野により照明される前記第１照明領域の一部と、前記第１照明光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と交差する方向に離間して設けられた第２照明光学系の照明視野により照明される前記第２照明領域の一部とが重複された領域である、
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
マスク上のパターン原版を大型基板に露光転写するための装置として、マスクおよび基板を、投影光学系に対して相対走査して露光を行なうスキャン型露光装置が知られている。スキャン露光により、露光視野はスキャン方向（走査方向）に拡大されるが、さらにスキャン方向と交差する方向（非スキャン方向）にも露光視野を拡大するために、複数回のスキャン露光を、その露光領域を非スキャン方向にオーバーラップさせて行う露光装置も知られている。
さらに、複数の投影光学系を非スキャン方向に並列的に備え、複数の投影光学系が露光する露光視野の一部をオーバーラップさせつつ露光を行うことで、一回の走査により基板上に電子回路を露光転写する方法も知られている（例えば特許文献１）。
さらに、複数の投影光学系を非スキャン方向に並列的に備え、複数の投影光学系が露光する露光視野の一部をオーバーラップさせつつ露光を行うことで、一回の走査により基板上に電子回路を露光転写する方法も知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開２０１６－５４２３０号公報
【発明の概要】
【0004】
第１の態様によると、露光装置は、被露光基板を走査方向へ移動させながら第１時間に前記被露光基板上の第１露光領域を露光する第１露光と、被露光基板を走査方向へ移動させながら前記第１時間とは異なる第２時間に前記被露光基板上の第２露光領域を露光する第２露光とが行われる露光装置において、照明光を供給する照明光学系と、投影光学系と、前記走査方向に直交する非走査方向に関して、前記第１露光領域および前記第２露光領域のそれぞれの一部が重複する第２領域における露光量分布が、前記第２領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する設定部材と、を備える。
第２の態様によると、露光装置は、照明光を供給する照明光学系と、投影光学系と、被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージと、前記露光において、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第１領域における露光量を、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される前記被露光基板上の第２領域における露光量に比べて少なく設定し、かつ、前記走査方向と直交する方向における前記第２領域の露光量分布が、前記第２領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する照度変更部材と、を備える。
第３の態様によると、デバイス製造方法は、第１または第２の態様の露光装置で被露光基板を露光処理することと、露光された前記被露光基板を現像処理することと、を含む。
第４の態様によると、照明光学系は、基板を露光する露光装置に用いられる照明光学系であって、第１時間に走査方向へ移動される物体上の第１照明領域に対して照明光を照射し、前記第１時間とは異なる第２時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第２照明領域に対して前記照明光を照射する照明光学系において、前記走査方向に直交する非走査方向に関して、前記第１照明領域および前記第２照明領域のそれぞれの一部が重複するオーバーラップ領域を介して露光される前記基板上の領域における露光量分布が、前記領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する設定部材を備える。
第５の態様によると、露光装置は、第４の態様の照明光学系と、前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を第１方向へ相対的に移動させる基板ステージと、を備える。
第２の態様によると、露光装置は、照明光を供給する照明光学系と、投影光学系と、被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージと、前記露光において、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第１領域における露光量を、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される前記被露光基板上の第２領域における露光量に比べて少なく設定し、かつ、前記走査方向と直交する方向における前記第２領域の露光量分布が、前記第２領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する照度変更部材と、を備える。
第３の態様によると、デバイス製造方法は、第１または第２の態様の露光装置で被露光基板を露光処理することと、露光された前記被露光基板を現像処理することと、を含む。
第４の態様によると、照明光学系は、基板を露光する露光装置に用いられる照明光学系であって、第１時間に走査方向へ移動される物体上の第１照明領域に対して照明光を照射し、前記第１時間とは異なる第２時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第２照明領域に対して前記照明光を照射する照明光学系において、前記走査方向に直交する非走査方向に関して、前記第１照明領域および前記第２照明領域のそれぞれの一部が重複するオーバーラップ領域を介して露光される前記基板上の領域における露光量分布が、前記領域の中心に対して非対称な分布となるように設定する設定部材を備える。
第５の態様によると、露光装置は、第４の態様の照明光学系と、前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を第１方向へ相対的に移動させる基板ステージと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】第１実施形態の露光装置の構成を示す側面図。
【図2】第１実施形態の露光装置の一部分を示す斜視図。
【図3】第１実施形態の露光装置のフライアイレンズからマスクまでを拡大して示した斜視図。
【図4】第１実施形態の露光装置のマスク上の視野と基板上の視野との関係を表す図。図４（ａ１）、図４（ａ２）および図４（ａ３）は、それぞれ図１中の投影光学系１９ｃにおけるマスク上の視野、投影光学系内の視野絞り、基板上の視野を示す図、図４（ｂ１）、図４（ｂ２）および図４（ｂ３）は、それぞれ図１中の投影光学系１９ｂにおけるマスク上の視野、投影光学系内の視野絞り、基板上の視野を示す図。
【図5】光量調整部材の一例を示す図。
【図6】第１実施形態の露光装置が基板に対して走査露光する際に、基板上に照射される露光量、および感光材料における実効感光量の一例を示す図。図６（ａ）は各投影光学系の基板上の露光視野を示す図、図６（ｂ）は基板２２上に形成される露光領域を示す図、図６（ｃ）は基板上に照射される露光量の一例を示す図、図６（ｄ）は感光材料における実効感光量の一例を示す図。
【図7】オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍における露光量Ｅと実効感光量ＥＥとの関係を示す図。図７（ａ）は基板上の露光視野ＰＩｃおよび露光視野ＰＩｄの一部を示す図、図７（ｂ）は露光視野ＰＩｃにより基板２２上に走査露光された露光量の分布Ｅｃを示す図、図７（ｃ）は露光視野ＰＩｄにより基板２２上に走査露光された露光量の分布Ｅｄを示す図、図７（ｄ）は感光材料における実効感光量の一例を示す図。
【図8】第１実施形態の露光装置のフライアイレンズ、減光部材および減光部材保持部を、インプットレンズ側から見た図。
【図9】オーバーラップ部の露光量の分布の他の一例を示す。図９（ａ）は減光部材が挿入されず、露光視野ＰＩｃおよび露光視野ＰＩｄにより基板２２上に走査露光された露光量の分布を示す図、図９（ｂ）は減光部材による減光比率を表す図、図９（ｃ）は減光部材が挿入された状態で、露光視野ＰＩｃおよび露光視野ＰＩｄにより基板２２上に走査露光された露光量の分布を示す図。
【図10】第１実施形態の露光装置が基板に対して走査露光する際に、基板上に照射される露光量、および感光材料における実効感光量の他の一例を示す図。図１０（ａ）は各投影光学系の基板上の露光視野を示す図、図１０（ｂ）は基板上に照射される露光量の一例を示す図、図１０（ｃ）は感光材料における実効感光量の一例を示す図。
【図11】変形例１の減光部材および減光部材保持部を、インプットレンズ側から見た図。
【発明を実施するための形態】
【0006】
（露光装置の第１実施形態）
図１は、第１実施形態の露光装置１００を示す側面図である。後述するように露光装置１００は、５本の投影光学系１９ａ～１９ｅを備えているが、図１には、そのうちの２本である投影光学系１９ａ、１９ｂのみが示されている。
投影光学系１９ａ～１９ｅは、投影倍率（横倍率）が＋１倍の正立正像を形成する光学系であり、マスク１５に描画されているパターンを、基板２２の上面に形成されている感光材料に露光転写する。なお、感光材料が形成された基板２２は、被露光基板と解釈することができる。
図１は、第１実施形態の露光装置１００を示す側面図である。後述するように露光装置１００は、５本の投影光学系１９ａ～１９ｅを備えているが、図１には、そのうちの２本である投影光学系１９ａ、１９ｂのみが示されている。
投影光学系１９ａ～１９ｅは、投影倍率（横倍率）が＋１倍の正立正像を形成する光学系であり、マスク１５に描画されているパターンを、基板２２の上面に形成されている感光材料に露光転写する。なお、感光材料が形成された基板２２は、被露光基板と解釈することができる。
【0007】
基板２２は、不図示の基板ホルダーを介して基板ステージ２７により保持される。基板ステージ２７は、不図示のリニアモータ等により、基板ステージ定盤２８上をＸ方向（に走査するとともに、Ｙ方向に移動可能となっている。基板ステージ２７のＸ方向の位置は、基板ステージ２７に取り付けられている移動鏡２４の位置を介してレーザー干渉計２５により計測される。同様に基板ステージ２７のＹ方向の位置も、不図示のレーザー干渉計により計測される。
位置検出光学系２３は、基板２２上に形成されているアライメントマーク等の既存のパターンの位置を検出する。
位置検出光学系２３は、基板２２上に形成されているアライメントマーク等の既存のパターンの位置を検出する。
【0008】
マスク１５は、マスクステージ１６により保持される。マスクステージ１６は、不図示のリニアモータ等により、マスクステージ定盤１７上をＸ方向に走査するとともに、Ｙ方向に移動可能となっている。マスクステージ１６のＸ方向の位置は、マスクステージ１６に取り付けられている移動鏡１３の位置を介してレーザー干渉計１４により計測される。同様にマスクステージ１６のＹ方向の位置も、不図示のレーザー干渉計により計測される。
【0009】
制御部５０は、レーザー干渉計１４，２５等の計測値に基づいて、マスクステージ１６に制御信号SigＭＳを送り、不図示のリニアモータ等を制御して、マスクステージ１６のＸＹ位置を制御する。同様に、基板ステージ２７に制御信号SigＰＳを送り、不図示のリニアモータ等を制御して、基板ステージ２７のＸＹ位置を制御する。制御部５０は、基板２２へのマスクパターンの露光に際しては、マスク１５と基板２２とを、投影光学系１９ａ～１９ｅによる結像関係を保ったまま、投影光学系１９ａ～１９ｅに対して相対的に、Ｘ方向に略同一速度で走査させる。
【0010】
本明細書では、露光に際して、基板２２が走査される方向（Ｘ方向）を「走査方向」および「スキャン方向」とも呼ぶ。また、基板２２の面内に含まれる方向であってＸ方向と直交する方向（Ｙ方向）を「非走査方向」および「非スキャン方向」とも呼ぶ。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向である。
なお、図１および以下の各図に矢印で示したＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、その矢印の指し示す方向を＋方向とする。
なお、図１および以下の各図に矢印で示したＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、その矢印の指し示す方向を＋方向とする。
【0011】
図２は、第１実施形態の露光装置１００の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの下流部から基板２２までの部分を示す斜視図である。以下、図２も参照して説明を続ける。
図２に示したとおり、５つの投影光学系１９ａ～１９ｅのうち、３つの投影光学系１９ａ、１９ｃ、１９ｅ（以下、総称してまたは個々に「第１列の投影光学系１９Ｆ」とも呼ぶ）は、Ｙ方向に並んで配置されている。そして、２つの投影光学系１９ｂ、１９ｄ（以下、総称してまたは個々に「第２列の投影光学系１９Ｒ」とも呼ぶ）は、Ｙ方向に並んで、第１列の投影光学系１９Ｆよりも＋Ｘ側に配置されている。
図２に示したとおり、５つの投影光学系１９ａ～１９ｅのうち、３つの投影光学系１９ａ、１９ｃ、１９ｅ（以下、総称してまたは個々に「第１列の投影光学系１９Ｆ」とも呼ぶ）は、Ｙ方向に並んで配置されている。そして、２つの投影光学系１９ｂ、１９ｄ（以下、総称してまたは個々に「第２列の投影光学系１９Ｒ」とも呼ぶ）は、Ｙ方向に並んで、第１列の投影光学系１９Ｆよりも＋Ｘ側に配置されている。
【0012】
第１列の投影光学系１９Ｆの各投影光学系は、その光軸がＹ方向に所定の間隔で離れて配置される。第２列の投影光学系１９Ｒの各光学系も第１列の投影光学系１９Ｆと同様に配置される。また、投影光学系１９ｂは、その光軸のＹ方向の位置が、投影光学系１９ａと投影光学系１９ｃのそれぞれの光軸を結んだ直線の略中心と一致するように、配置される。また、投影光学系１９ｄも、投影光学系１９ｂと同様に、配置される。
【0013】
第１実施形態の露光装置１００は、各投影光学系１９ａ～１９ｅのそれぞれに対応して、複数の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅを備えている。第１列の投影光学系１９Ｆ（１９ａ、１９ｃ、１９ｅ）に対応する照明光学系ＩＬａ、ＩＬｃ、ＩＬｅを第１列の照明光学系とも呼び、第２列の投影光学系１９Ｒ（１９ｂ、１９ｄ）に対応する照明光学系ＩＬｂ、ＩＬｄを第２列の照明光学系とも呼ぶ。
【0014】
一例として、図１に示されるように、投影光学系１９ａに対応する照明光学系ＩＬａは、光軸ＩＸａに沿って、インプットレンズ８ａ、フライアイレンズ１１ａおよびコンデンサーレンズ１２ａを備えている。他の照明光学系ＩＬｂ～ＩＬｅも同様に、インプットレンズ８ｂ～８ｅ、フライアイレンズ１１ｂ～１１ｅ、およびコンデンサーレンズ１２ｂ～１２ｅを含んでいる。なお、上述のように図２には、各照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅのうち、フライアイレンズ１１ａ～１１ｅ、およびコンデンサーレンズ１２ａ～１２ｅのみが示されている。
なお、側面図である図１には、投影光学系１９ｃ～１９ｅは、投影光学系１９ａまたは１９ｂとＸ方向の位置が重なるため示していない。同様に、照明光学系ＩＬｃ～ＩＬｅも、照明光学系ＩＬａまたはＩＬｂとＸ方向の位置が重なるため示していない。
なお、側面図である図１には、投影光学系１９ｃ～１９ｅは、投影光学系１９ａまたは１９ｂとＸ方向の位置が重なるため示していない。同様に、照明光学系ＩＬｃ～ＩＬｅも、照明光学系ＩＬａまたはＩＬｂとＸ方向の位置が重なるため示していない。
【0015】
ランプ等の光源１から供給される照明光は、楕円ミラー２、折り曲げミラー３、リレーレンズ４、折り曲げミラー５、リレーレンズ６、光ファイバー７等の導光光学系を介して、各照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅに供給される。光ファイバー７は、１つの入射側７１に入射した照明光を略均等に分岐して、５つの射出側７２ａ～７２ｅに射出する。光ファイバー７の５つの射出側７２ａ～７２ｅのそれぞれから射出された照明光は、各照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの中の光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅを経て、インプットレンズ８ａ～８ｅに入射する。光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅおよび駆動部ＣＡａ～ＣＡｅについては後述する。インプットレンズ８ａ～８ｅを射出した照明光は、フライアイレンズ１１ａ～１１ｅ、およびコンデンサーレンズ１２ａ～１２ｅを経て、マスク１５上の各照明領域ＭＩａ～ＭＩｅに照射される。
【0016】
フライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面（インプットレンズ８ｂ～８ｅ側の面）は、投影光学系１９ａ～１９ｅ、コンデンサーレンズ１２ａ～１２ｅおよびフライアイレンズ１１ａ～１１ｅを介して、基板２２の上面（基板２２が載置される基板ホルダーの上面もしくはその近傍）と共役（結像関係）である共役面ＣＰに配置されている。
【0017】
図３は、一例として、照明光学系ＩＬｃに含まれるフライアイレンズ１１ｃ、およびコンデンサーレンズ１２ｃと、マスク１５上の照明領域ＭＩｃを拡大して示した斜視図である。
フライアイレンズ１１ｃは、照明領域ＭＩｃと相似形の、Ｙ方向に長い長方形の断面形状（ＸＹ面内の形状）を有するレンズエレメント１１０が、Ｘ方向およびＹ方向に複数個配列されて形成されている。各レンズエレメント１１０の入射面（図３中の上方の面、すなわち＋Ｚ側の面）は、各レンズエレメント１１０およびコンデンサーレンズ１２ｃからなる光学系により、マスク１５上の照明領域ＭＩｃ（マスク１５が載置されるマスクステージの上面もしくはその近傍）に対する共役面ＣＰとなっている。従って、基板２２上の露光視野ＰＩｃに対する共役面ＣＰでもある。それぞれのレンズエレメント１１０の入射面に照射される照明光は、マスク１５上の照明領域ＭＩｃに重畳して照射される。これにより、照明領域ＭＩｃ内の照明光の照度が略均一化される。
フライアイレンズ１１ｃは、照明領域ＭＩｃと相似形の、Ｙ方向に長い長方形の断面形状（ＸＹ面内の形状）を有するレンズエレメント１１０が、Ｘ方向およびＹ方向に複数個配列されて形成されている。各レンズエレメント１１０の入射面（図３中の上方の面、すなわち＋Ｚ側の面）は、各レンズエレメント１１０およびコンデンサーレンズ１２ｃからなる光学系により、マスク１５上の照明領域ＭＩｃ（マスク１５が載置されるマスクステージの上面もしくはその近傍）に対する共役面ＣＰとなっている。従って、基板２２上の露光視野ＰＩｃに対する共役面ＣＰでもある。それぞれのレンズエレメント１１０の入射面に照射される照明光は、マスク１５上の照明領域ＭＩｃに重畳して照射される。これにより、照明領域ＭＩｃ内の照明光の照度が略均一化される。
【0018】
照明光学系ＩＬｃを除く他の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの構成も、図３に示した構成と同様である。
フライアイレンズ１１ａ～１１ｅは、それぞれの照明領域ＭＩａ～照明領域ＭＩｅに照明光を重畳して照射するオプチカルインテグレーターの一例である。
フライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面側（インプットレンズ８ａ～８ｅ側）には、後述する減光部材１０ａ～１０ｅが、減光部材保持部９ａ～９ｅにより保持され、配置されている。
フライアイレンズ１１ａ～１１ｅは、それぞれの照明領域ＭＩａ～照明領域ＭＩｅに照明光を重畳して照射するオプチカルインテグレーターの一例である。
フライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面側（インプットレンズ８ａ～８ｅ側）には、後述する減光部材１０ａ～１０ｅが、減光部材保持部９ａ～９ｅにより保持され、配置されている。
【0019】
投影光学系１９ａ～１９ｅのそれぞれは、正立正像の像を形成するために、例えば２回結像型の光学系により構成される。この場合、各投影光学系１９ａ～１９ｅの上半分を構成する光学系により、各投影光学系１９ａ～１９ｅの光軸ＰＡＸａ～ＰＡＸｅの方向（Ｚ方向）の中間付近にある中間像面２０に、マスク１５のパターンの中間像が形成される。中間像は、各投影光学系１９ａ～１９ｅの下半分を構成する光学系により再度結像され、基板２２上に、マスク１５のパターンの像が形成される。
【0020】
中間像面２０は基板２２と共役であるため、各投影光学系１９ａ～１９ｅ内の中間像面２０にそれぞれ視野絞り２１ａ～２１ｅを配置することにより、基板２２上の各投影光学系１９ａ～１９ｅによる露光視野ＰＩａ～ＰＩｅを規定することができる。
【0021】
図４は、マスク１５上の照明領域ＭＩａ～ＭＩｅと、視野絞り２１ａ～２１ｅと、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅとの関係を示す図である。
図４（ａ１）は、投影光学系１９ｃに対応するマスク１５上の照明領域ＭＩｃを示す図であり、照明領域ＭＩｃは、フライアイレンズ１１ｃのレンズエレメント１１０の断面形状と相似な長方形となっている。
図４（ａ１）は、投影光学系１９ｃに対応するマスク１５上の照明領域ＭＩｃを示す図であり、照明領域ＭＩｃは、フライアイレンズ１１ｃのレンズエレメント１１０の断面形状と相似な長方形となっている。
【0022】
図４（ａ２）は、投影光学系１９ｃ内の視野絞り２１ｃと、そこに照射される照明光ＭＩｃ２を示す図である。視野絞り２１ｃには、マスク１５上の照明領域ＭＩｃの中間像である破線で示した照明光ＭＩｃ２が照射される。照明光ＭＩｃ２のうち、視野絞り２１ｃの遮光部（斜線で示した部分）に照射された照明光は視野絞り２１ｃにより遮光される。 一方、視野絞り２１ｃの開口部２１ｃｏを透過した照明光は、投影光学系１９ｃの下半分を構成する光学系により基板２２上で再度結像し、基板２２上に露光視野ＰＩｃを形成する。
【0023】
図４（ａ３）は、基板２２上の露光視野ＰＩｃを示すである。
一例として、投影光学系１９ｃ～１９ｅが全屈折光学系から成るとき、中間像である照明光ＭＩＣ２は照明領域ＭＩｃに対する倒立正像（像のＸ方向およびＹ方向が共に反転し、鏡像ではない像）であり、露光視野ＰＩｃは視野絞り２１ｃに対する倒立正像となる。従って、図４（ａ２）および図４（ａ３）に示したとおり、視野絞り２１ｃの開口部２１ｃｏの形状と、露光視野ＰＩｃの形状は、相互にＺ軸回りに１８０度回転したものと一致する。
一例として、投影光学系１９ｃ～１９ｅが全屈折光学系から成るとき、中間像である照明光ＭＩＣ２は照明領域ＭＩｃに対する倒立正像（像のＸ方向およびＹ方向が共に反転し、鏡像ではない像）であり、露光視野ＰＩｃは視野絞り２１ｃに対する倒立正像となる。従って、図４（ａ２）および図４（ａ３）に示したとおり、視野絞り２１ｃの開口部２１ｃｏの形状と、露光視野ＰＩｃの形状は、相互にＺ軸回りに１８０度回転したものと一致する。
【0024】
露光視野ＰＩｃは、一例として、Ｙ方向に平行な２辺のうちの短辺が＋Ｘ側に、長辺が－Ｘ側にある台形である。ここで、露光視野ＰＩｃのうち、＋Ｘ側の短辺の全てと－Ｘ側の長辺の一部で囲まれた長方形の領域を、中心領域ＰＩｃｃと呼ぶ。一方、露光視野ＰＩｃのうち、中心領域ＰＩｃｃに含まれない＋Ｙ方向の端部を左端領域ＰＩｃｌと呼び、露光視野ＰＩｃのうち、中心領域ＰＩｃｃに含まれない－Ｙ方向の端部を右端領域ＰＩｃｒと呼ぶ。
中心領域ＰＩｃｃのＹ方向の長さ（幅）を幅Ｗｓと呼び、左端領域ＰＩｃｌおよび右端領域ＰＩｃｒのＹ方向の長さ（幅）は等しく、これを幅Ｗｏと呼ぶ。
中心領域ＰＩｃｃのＹ方向の長さ（幅）を幅Ｗｓと呼び、左端領域ＰＩｃｌおよび右端領域ＰＩｃｒのＹ方向の長さ（幅）は等しく、これを幅Ｗｏと呼ぶ。
【0025】
一方、図４（ｂ１）～図４（ｂ３）は、それぞれ投影光学系１９ｂに対応する、マスク１５上の照明領域ＭＩｂと、視野絞り２１ｂと、露光視野ＰＩｂとを示す図である。図４（ｂ２）に示すとおり、投影光学系１９ｂにおいては、視野絞り２１ｂの開口部２１ｂｏの形状は、投影光学系１９ｃの視野絞り２１ｃの開口部２１ｃｏの形状をＸ方向に反転した形状となっている。その結果、図４（ｂ３）に示すとおり、投影光学系１９ｂの露光視野ＰＩｂの形状は、投影光学系１９ｃの露光視野ＰＩｃの形状をＸ方向に反転した形状となっている。
【0026】
上述の露光視野ＰＩｃと同様に、露光視野ＰＩｂについても、－Ｘ側の短辺の全てと＋Ｘ側の長辺の一部で囲まれた長方形の領域を、中心領域ＰＩｂｃと呼ぶ。露光視野ＰＩｂのうち、中心領域ＰＩｂｃに含まれない＋Ｙ方向の端部を左端領域ＰＩｂｌと呼び、露光視野ＰＩｂのうち、中心領域ＰＩｂｃに含まれない－Ｙ方向の端部を右端領域ＰＩｃｒと呼ぶ。
【0027】
図５は、照明光学系ＩＬｃに設けられている光量調整部材ＡＴｃおよび駆動部ＣＡｃを、光ファイバー７側から見た図である。なお、照明光学系ＩＬｃ以外の他の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅに設けられている光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅおよび駆動部ＣＡａ～ＣＡｅについても、図５に示したものと同様である。
以下では、第１列の照明光学系ＩＬａ、ＩＬｃ、ＩＬｄに設けられている光量調整部材ＡＴａ、ＡＴｃ、ＡＴｅを第１列の光量調整部材とも呼び、第２列の照明光学系ＩＬｂ、ＩＬｄに設けられている光量調整部材ＡＴｂ、ＡＴｄを第２列の光量調整部材とも呼ぶ。
以下では、第１列の照明光学系ＩＬａ、ＩＬｃ、ＩＬｄに設けられている光量調整部材ＡＴａ、ＡＴｃ、ＡＴｅを第１列の光量調整部材とも呼び、第２列の照明光学系ＩＬｂ、ＩＬｄに設けられている光量調整部材ＡＴｂ、ＡＴｄを第２列の光量調整部材とも呼ぶ。
【0028】
光量調整部材ＡＴｃは、ＸＹ面に平行な面を持つ平板ガラスＰＧの表面に、Ｘ方向に長く、かつＹ方向の幅がＸ方向の位置に応じて異なる遮光部材Ｓｗが、Ｙ方向に複数配列されているものである。
光ファイバー７（射出側７２ｃ）からの照明光は、照射領域ＩＦｃに照射され、その一部は、遮光部材Ｓｗにより遮光される。光量調整部材ＡＴｃ上の各遮光部材ＳｗのＹ方向の幅は、Ｘ方向の位置に応じて変化しているので、駆動部ＣＡｃにより光量調整部材ＡＴｃを照明領域ＩＦｃに対して±Ｘ方向に相対移動すると、各遮光部材Ｓｗにより遮光される照明光の光量が変化する。
光ファイバー７（射出側７２ｃ）からの照明光は、照射領域ＩＦｃに照射され、その一部は、遮光部材Ｓｗにより遮光される。光量調整部材ＡＴｃ上の各遮光部材ＳｗのＹ方向の幅は、Ｘ方向の位置に応じて変化しているので、駆動部ＣＡｃにより光量調整部材ＡＴｃを照明領域ＩＦｃに対して±Ｘ方向に相対移動すると、各遮光部材Ｓｗにより遮光される照明光の光量が変化する。
【0029】
なお、光量調整部材ＡＴｃを透過した直後の照明光の照度はＹ方向に不均一である。しかし、光量調整部材ＡＴｃよりも下流側（マスク１５側）に設けられているフライアイレンズ１１ｃにより、マスク１５上および基板２２上の照明光の照度分布は略均一化される。
従って、光量調整部材ＡＴｃは、対応する投影光学系１９ｃの視野の全面に渡って、照明光学系ＩＬｃが供給する照明光の光量を、略均一に増減する。
駆動部ＣＡｃによる光量調整部材ＡＴｃのＸ方向の位置の制御は、制御部５０からの制御信号Sig１Ｃにより制御される。
従って、光量調整部材ＡＴｃは、対応する投影光学系１９ｃの視野の全面に渡って、照明光学系ＩＬｃが供給する照明光の光量を、略均一に増減する。
駆動部ＣＡｃによる光量調整部材ＡＴｃのＸ方向の位置の制御は、制御部５０からの制御信号Sig１Ｃにより制御される。
【0030】
図６（ａ）は、基板２２上での、５つの投影光学系１９ａ～１９ｅの各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅを示す図である。第１列の投影光学系１９Ｆである投影光学系１９ａ、１９ｅの露光視野ＰＩａ、ＰＩｅは、上述した投影光学系１９ｃの露光視野ＰＩｃと同様に、Ｙ方向に平行な２辺のうちの短辺が＋Ｘ側に、長辺が－Ｘ側にある台形である。一方、第２列の投影光学系１９Ｒである投影光学系１９ｄの露光視野ＰＩｄは、上述した投影光学系１９ｂの露光視野ＰＩｂと同様に、Ｙ方向に平行な２辺のうちの短辺が－Ｘ側に、長辺が＋Ｘ側にある台形である。
【0031】
投影光学系１９ａ、１９ｄ、１９ｅの露光視野ＰＩａ、ＰＩｄ、ＰＩｅについても、上述の露光視野ＰＩｂ、ＰＩｃと同様に、中心領域ＰＩａｃ、ＰＩｄｃ、ＰＩｅｃ、および左端領域ＰＩａｌ、ＰＩｄｌ、ＰＩｅｌ、右端領域ＰＩａｒ、ＰＩｄｒ、ＰＩｅｒを定義できる。ただし、－Ｙ方向の端に配置されている露光視野ＰＩａは、視野絞り２１ａにより、その－Ｙ方向の端部がＸ方向に平行となるように照明光を遮光するため右端領域ＰＩａｒは存在しない。また、＋Ｙ方向の端に配置されている露光視野ＰＩｅは、視野絞り２１ａにより、その＋Ｙ方向の端部がＸ方向に平行となるように照明光を遮光するため左端領域ＰＩａｌは存在しない。なお、視野絞り２１ａと２１ｅとの形状を、視野絞り２１ｃの形状と異ならせるようにしても良いし、別の部材を用いて、露光視野ＰＩａでは右端領域ＰＩａｒが存在しないよう、照明光を遮光するようにしてもよい。
【0032】
各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの各中心領域ＰＩａｃ～ＰＩｅｃのＹ方向の長さはいずれも幅Ｗｓに等しく、左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌおよび右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒの長さは、いずれも幅Ｗｏに等しい。そして、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅのうちＹ方向に隣接する２つの露光視野において、隣接する左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌと右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒのＹ方向の位置は、一致している。
各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅのこのような形状および位置の設定は、投影光学系１９ａ～１９ｅの配置位置、および視野絞り２１ａ～２１ｅの開口部２１ａｏ～２１ｅｏの形状および位置を設定することにより行なう。
各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅのこのような形状および位置の設定は、投影光学系１９ａ～１９ｅの配置位置、および視野絞り２１ａ～２１ｅの開口部２１ａｏ～２１ｅｏの形状および位置を設定することにより行なう。
【0033】
図６（ｂ）は、基板２２が基板ステージ２７により＋Ｘ方向に走査され、図６（ａ）に示した露光視野ＰＩａ～ＰＩｅにより露光された際に、基板２２上に形成される露光領域を示す図である。基板２２上には、走査露光により各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅにより露光される走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅが形成される。図６（ｂ）において、第１列の投影光学系１９ａ、１９ｃ、１９ｅが形成する走査露光視野ＳＩａ、ＳＩｃ、ＳＩｅは２点鎖線で示し、第２列の投影光学系１９ｂ、１９ｄが形成する走査露光視野ＳＩｂ、ＳＩｄは１点鎖線で示している。
【0034】
これらの走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅは、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅがＸ方向への走査露光によりＸ方向に延長されたものである。各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅのＹ方向（非走査方向）の端部は、それぞれ隣接する他の走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの非走査方向の端部とオーバーラップしている。たとえば、左端領域ＰＩａｌによる露光領域と右端領域ＰＩｂｒによる露光領域とが一致する。他の露光領域においても同様であるため、説明は省略する。
【0035】
以下では、Ｙ方向のうち、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの１つにより露光された部分を非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅとも呼び、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの２つがオーバーラップして露光された部分をオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄとも呼ぶ。
露光視野ＰＩａ～ＰＩｅのうち、左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌと右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒは、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄに対応する露光視野であり、中心領域ＰＩａｃ～ＰＩｅｃは、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅに対応する露光視野である。
露光視野ＰＩａ～ＰＩｅのうち、左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌと右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒは、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄに対応する露光視野であり、中心領域ＰＩａｃ～ＰＩｅｃは、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅに対応する露光視野である。
【0036】
図６（ｃ）は、Ｘ方向への走査露光により基板２２上に露光される露光量Ｅを示すグラフである。グラフの縦軸は露光量、横軸はＹ方向の座標である。図６（ａ）に示したとおり、Ｙ方向の各微小区間で各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅをＸ方向に積算した値は等しく、かつ、フライアイレンズ１１の作用等により各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅ内の照度は均一であるため、基板２２上の露光量Ｅは一定の値Ｅ１となる。
すなわち、Ｙ方向のうち、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅにおける露光量Ｅと、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量Ｅとは、共に露光量Ｅの値がＥ１となり等しくなる。
すなわち、Ｙ方向のうち、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅにおける露光量Ｅと、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量Ｅとは、共に露光量Ｅの値がＥ１となり等しくなる。
【0037】
電子デバイス等の製造工程で使用されているフォトレジスト等の感光材料では、実効的な感光量（以下、「実効感光量」とも呼ぶ）は露光量に比例する。すなわち露光量が同一であれば、その露光が時間的に連続して行われた場合であっても、時間的に複数に分割して行われた場合であっても、感光材料の実効感光量は変わらない。
従って、露光量が一定値であれば、フォトレジスト等の感光材料への実効感光量も一定値となる。
従って、露光量が一定値であれば、フォトレジスト等の感光材料への実効感光量も一定値となる。
【0038】
しかし、一部の感光材料では、露光が時間的に連続して行われた場合と、時間的に複数に分割して行われた場合では、露光量が同一であっても感光材料の実効感光量が変化する。具体的には、露光が時間的に複数に分割して行われた場合には、時間的に連続して行われた場合に比べて、実効感光量が低下する。
【0039】
図６（ｄ）は、このような一部の感光材料（以下、「非加算性感光材料」とも呼ぶ）に対して、図６（ａ）に示した露光視野ＰＩａ～ＰＩｅを用いてＸ方向に走査露光した場合の、非加算性感光材料の実効感光量ＥＥを示すグラフである。
各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの２つがオーバーラップして露光されたオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄは、始めに第１列の投影光学系１９ａ、１９ｃ、１９ｅにより露光され、その後第２列の投影光学系１９ｂ、１９ｄにより露光されるため、露光が時間的に分割されて行われている。換言すると、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄは、時間的に離散的に露光が行われる。従って、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの１つにより時間的に分割されずに露光された非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの実効感光量ＥＥに対して、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの実効感光量ＥＥが低下している。具体的には、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの実効感光量ＥＥの値がＥＥ１に対して、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの実効感光量ＥＥの値はＥＥ１よりも小さくなる。
各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの２つがオーバーラップして露光されたオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄは、始めに第１列の投影光学系１９ａ、１９ｃ、１９ｅにより露光され、その後第２列の投影光学系１９ｂ、１９ｄにより露光されるため、露光が時間的に分割されて行われている。換言すると、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄは、時間的に離散的に露光が行われる。従って、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの１つにより時間的に分割されずに露光された非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの実効感光量ＥＥに対して、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの実効感光量ＥＥが低下している。具体的には、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの実効感光量ＥＥの値がＥＥ１に対して、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの実効感光量ＥＥの値はＥＥ１よりも小さくなる。
【0040】
この結果、非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合には、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄと非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅとで、実効感光量ＥＥが異なることから、転写されたパターンの線幅や厚さが変化してしまうことになる。
時間的に連続的に露光が行われる非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅを、第１領域と解釈することもできる。一方、時間的に離散的に露光が行われるオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄを、第２領域と解釈することもできる。
時間的に連続的に露光が行われる非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅを、第１領域と解釈することもできる。一方、時間的に離散的に露光が行われるオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄを、第２領域と解釈することもできる。
【0041】
図７は、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍における露光量Ｅと実効感光量ＥＥとの関係を示す図である。図６に示したとおり、オーバーラップ部Ｏｃは、露光視野ＰＩｃによる走査露光視野ＳＩｃと、露光視野ＰＩｄによる走査露光視野ＳＩｄとが、オーバーラップされて露光される領域である。
図７（ａ）は、基板２２上の２つの露光視野ＰＩｃと露光視野ＰＩｄを示す図である。 露光視野ＰＩｃの方が、露光視野ＰＩｄよりも－Ｘ側にあるため、基板２２が投影光学系１９ａ～１９ｅに対して＋Ｘ方向に走査されて露光される場合、オーバーラップ部Ｏｃには、始めに第１列の投影光学系１９ｃの露光視野ＰＩｃによる露光が行われる。
図７（ａ）は、基板２２上の２つの露光視野ＰＩｃと露光視野ＰＩｄを示す図である。 露光視野ＰＩｃの方が、露光視野ＰＩｄよりも－Ｘ側にあるため、基板２２が投影光学系１９ａ～１９ｅに対して＋Ｘ方向に走査されて露光される場合、オーバーラップ部Ｏｃには、始めに第１列の投影光学系１９ｃの露光視野ＰＩｃによる露光が行われる。
【0042】
図７（ｂ）は、露光視野ＰＩｃによる露光が行われた後の、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍における露光量の分布Ｅｃを表す図である。露光視野ＰＩｃの左端部の形状に応じて、露光量の分布Ｅｃは、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側（右側）で大きく、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）で小さくなっている。
この結果、基板２２上の感光材料（非加算性感光材料）は、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側では例えば温度が大きく上昇する。このため、熱による活性化により非加算性感光材料はさらなる感光が進み易い（実効感度が高い）状態となる。一方、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側では非加算性感光材料の温度の上昇が小さく、さらなる感光が進みにくい（実効感度が低い）状態となっている。
この結果、基板２２上の感光材料（非加算性感光材料）は、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側では例えば温度が大きく上昇する。このため、熱による活性化により非加算性感光材料はさらなる感光が進み易い（実効感度が高い）状態となる。一方、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側では非加算性感光材料の温度の上昇が小さく、さらなる感光が進みにくい（実効感度が低い）状態となっている。
【0043】
続いて、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍には、第２列の投影光学系１９ｄの露光視野ＰＩｄによる露光が行われる。図７（ｃ）は、露光視野ＰＩｄによる露光が行われた後の、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍における露光視野ＰＩｄによる露光量の分布Ｅｄを表す図である。なお、図７（ｃ）には、図７（ｂ）に示した露光量の分布Ｅｃも併せて示している。
図６（ｃ）に示したとおり、露光量の分布Ｅｃと露光量の分布Ｅｄの和は、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍において一定である。
図６（ｃ）に示したとおり、露光量の分布Ｅｃと露光量の分布Ｅｄの和は、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍において一定である。
【0044】
しかし、非加算性感光材料の非加算特性により、非加算性感光材料の実効感光量ＥＥｃは、オーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍において一定とはならない。さらに、図６（ｄ）に示すように、実効感光量ＥＥｃは、オーバーラップ部ＯｃのＹ方向の中心ＣＬに対して非対称な特性を有する。これは、上述したように、始めの露光視野ＰＩｃによる露光が終了した段階での、オーバーラップ部Ｏｃの各部の非加算性感光材料の実効感度が異なることに起因する。
【0045】
すなわち、露光視野ＰＩｃによる露光後の非加算性感光材料の実効感度は、露光量ＥＣが小さいオーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）では、－Ｙ側（右側）に比べて低いため、露光視野ＰＩｄによる露光時の反応が進みにくい。この結果、実効感光量ＥＥｃは、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）では、－Ｙ側（右側）に比べて低くなる。よって、仮にオーバーラップ部Ｏｃに対応する位置に形成されたマスク１５上のパターンの線幅や厚さが同じであったとしても、オーバーラップ部Ｏｃの実効感光料ＥＥｃがＹ方向の位置に応じて異なることから、基板２２上に転写されたパターンの線幅や厚さが変化してしまう。
【0046】
なお、オーバーラップ部Ｏｃにおいては、露光が時間的に分割されて行われている。従って、最初の露光視野ＰＩｃによる露光量が比較的大きいオーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側（右側）においても、実効感光量ＥＥｃは、時間的に連続して露光が行われる非オーバーラップ部Ｓｃ、Ｓｄでの値よりも小さくなる。その１つの理由としては、露光視野ＰＩｃによる露光の後、露光視野ＰＩｄによる露光が開始されるまでの間に、非加算性感光材料の温度が低下してしまうことによる。
【0047】
なお、以上においては、非加算性感光材料の非加算特性を、一例として、非加算性感光材料の温度変化に基づくものとして説明した。しかし、全ての非加算性感光材料が上述のように温度変化に基づく非加算特性を有しているわけではなく、他の原因による非加算特性を有する非加算性感光材料も存在している。
【0048】
以上で説明した通り、オーバーラップ部Ｏｃと非オーバーラップ部Ｓｃ、Ｓｄとにおいて、転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止する、より具体的には実効感光料ＥＥｃを略等しくするには、オーバーラップ部Ｏｃにおける露光量を、非オーバーラップ部Ｓｃ、Ｓｄの露光量に比べて増大させる必要がある。さらに、オーバーラップ部Ｏｃにおける露光量は、オーバーラップ部ＯｃのＹ方向の中心ＣＬに対して、非対称な分布であることが好ましい。
【0049】
そこで、第１実施形態の露光装置１００では、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅのそれぞれのフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面側、つまりインプットレンズ８ａ～８ｅとフライアイレンズ１１ａ～１１ｅとの間の位置、且つフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面の近傍に、照度変更部材の一例である減光部材１０ａ～１０ｅを設けている。減光部材１０ａ～１０ｅのＸ方向の位置は、制御部５０からの制御信号SigＡ～SigＥにより制御される。
以下では、第１列の照明光学系ＩＬａ、ＩＬｃ、ＩＬｄに設けられている減光部材１０ａ、１０ｃ、１０ｅを第１列の減光部材とも呼び、第２列の照明光学系ＩＬｂ、ＩＬｄに設けられている減光部材１０ｂ、１０ｄを第２列の減光部材とも呼ぶ。
以下では、第１列の照明光学系ＩＬａ、ＩＬｃ、ＩＬｄに設けられている減光部材１０ａ、１０ｃ、１０ｅを第１列の減光部材とも呼び、第２列の照明光学系ＩＬｂ、ＩＬｄに設けられている減光部材１０ｂ、１０ｄを第２列の減光部材とも呼ぶ。
【0050】
図８は、照明光学系ＩＬｃに設けられているフライアイレンズ１１ｃ、減光部材１０ｃ（１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂ）、および減光部材保持部９ｃ（９ｃ１、９ｃ２）を、インプットレンズ８ｃ側から見た図である。以下、図８を参照して、照明光学系ＩＬｃに設けられている減光部材１０ｃ、および減光部材保持部９ｃについて説明するが、他の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅに設けられている減光部材１０ａ～１０ｅ、および減光部材保持部９ａ～９ｅについても同様である。
【0051】
フライアイレンズ１１ｃは、断面がＹ方向に長い長方形であるレンズエレメント１１０がＸ方向に複数配列されたレンズブロックが、Ｙ方向に複数配列されている。上述のとおり、図８は、フライアイレンズ１１ｃを入射面側であるインプットレンズ８ｃ側から見た図である。そして、各レンズエレメント１１０の入射面は、基板２２上に形成される露光視野ＰＩｃに対する共役面ＣＰとなっている。そのため、図８には、各レンズエレメント１１０の中に、露光視野ＰＩｃに対応する領域である露光視野対応領域ＩＰＩｃを破線で示している。なお、露光視野ＰＩｃに対する露光視野対応領域ＩＰＩｃの横倍率はβ倍であり、露光視野対応領域ＩＰＩｃのうち、露光視野ＰＩｃの中心領域ＰＩｃｃに対応する部分のＹ方向の幅ＩＷｓは、β×Ｗｓであるとする。
【0052】
減光部材１０ｃのうち、Ｙ方向の幅が幅Ｗ１である減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂは、フライアイレンズ１１ｃの－Ｘ側に配置され、減光部材保持部９ｃ１の一部であるスライダー９ｃ１０に保持され、Ｘ方向及びＺ方向に可動となっている。減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂのＸ方向の位置（フライアイレンズ１１ｃへの挿入量）、およびＺ方向の位置は、制御部５０から減光部材保持部９ｃ１に伝達される制御信号Sigｃ１に従って制御される。
【0053】
Ｙ方向の幅が幅Ｗ２である減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂは、フライアイレンズ１１ｃの＋Ｘ側に配置され、減光部材保持部９ｃ２の一部であるスライダー９ｃ２０に保持され、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂとは独立してＸ方向及びＺ方向に可動となっている。減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのＸ方向の位置、およびＺ方向の位置は、制御部５０から減光部材保持部９ｃ２に伝達される制御信号Sigｃ２に従って制御される。スライダー９ｃ１０と減光部材保持部９ｃ１の本体との相対位置関係、およびスライダー９ｃ２０と減光部材保持部９ｃ２の本体との相対位置関係は、エンコーダー等により計測される。
【0054】
一例として、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂの幅Ｗ１は減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂの幅Ｗ２より僅かに大きいが、幅Ｗ１と幅Ｗ２は、幅ＩＷｓと概ね同程度の幅である。従って、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂを、いくつかのレンズエレメント１１０の露光視野対応領域ＩＰＩｃの中の露光視野ＰＩｃの中心領域ＰＩｃｃに対応する部分を覆って配置することで、照明光が減光され、基板２２上の非オーバーラップ部Ｓｃの露光量を減らすことができる。
【0055】
また、スライダー９ｃ１０をＸ方向に移動させることにより、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂが覆うレンズエレメント１１０の数、および１つのレンズエレメント１１０内の遮光された部分の比率を変更することができる。これにより、露光視野ＰＩｃのうち中心領域ＰＩｃｃの照度を、左端領域ＰＩｃｌおよび右端領域ＰＩｃｒの照度に対して、略連続して可変に低下させることができる。
【0056】
スライダー９ｃ２０をＸ方向に移動させることにより、減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂをＸ方向に移動させることによっても、同様の効果が得られる。
従って、減光部材１０ｃ（１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂ）は、基板２２上の非オーバーラップ部Ｓｃへの露光量を、オーバーラップ部への露光量に対して小さくする、照度変更部材と解釈することができる。
従って、減光部材１０ｃ（１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂ）は、基板２２上の非オーバーラップ部Ｓｃへの露光量を、オーバーラップ部への露光量に対して小さくする、照度変更部材と解釈することができる。
【0057】
なお、減光部材１０ｃは、フライアイレンズ１１ｃの入射面からＺ方向に所定距離だけ離れた位置に配置することが好ましい。これにより、フライアイレンズ１１ｃの入射面においては、減光部材１０ｃのＸＹ方向のエッジは、ぼやけて投影される。逆に言えば、減光部材１０ｃをフライアイレンズ１１ｃの入射面からＺ方向にどれだけ離して配置すれば良いかは、基板２２上における減光部材１０ｃのエッジの半影ボケの量を決定するパラメータである、フライアイレンズ１１ｃの入射面と基板２２との横倍率、およびフライアイレンズ１１ｃの入射面における照明光の開口数に基づいて、決定することができる。
【0058】
一例として、オーバーラップ部Ｏａ～ＯｄのＹ方向の幅をＤＷ、フライアイレンズ１１ｃの入射面に対する基板２２の横倍率をβ、フライアイレンズ１１ｃの入射面における照明光の開口数をＮＡとするとき、減光部材１０ｃの、フライアイレンズ１１ｃの入射面からのＺ方向の距離Ｄは、
０ ≦ Ｄ ≦ １．２×ＤＷ／（β・ＮＡ） ・・・（１）
とするのが良い。
距離Ｄが式（１）を満たす場合、減光部材１０ｃのエッジによる基板２２上の露光量変化（露光量ムラ）の影響をさらに低減することができ、かつ、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量が必要以上に低下することを防止できる。
０ ≦ Ｄ ≦ １．２×ＤＷ／（β・ＮＡ） ・・・（１）
とするのが良い。
距離Ｄが式（１）を満たす場合、減光部材１０ｃのエッジによる基板２２上の露光量変化（露光量ムラ）の影響をさらに低減することができ、かつ、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量が必要以上に低下することを防止できる。
【0059】
減光部材１０ｃは、金属製の薄板であっても良く、透明なガラス板上に減光部材により形成された遮光膜であってもよい。減光部材１０ｃは、金属板のように照明光を完全に遮光するものに限られず、一部の照明光のみを遮光、透過させる部材であっても良い。つまり減光部材１０ｃは、照度を変更するための照度変更部材であればよい。
他の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅが備える減光部材１０ａ～１０ｅ、および減光部材保持部９ａ～９ｅについても、上述の減光部材１０ｃおよび減光部材保持部９ｃの構造と、同様である。
他の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅが備える減光部材１０ａ～１０ｅ、および減光部材保持部９ａ～９ｅについても、上述の減光部材１０ｃおよび減光部材保持部９ｃの構造と、同様である。
【0060】
図９は、上述の減光部材１０ａ～１０ｅおよび光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅを備えた第１実施形態の露光装置１００を用いて走査露光を行なう際に、基板２２上のオーバーラップ部Ｏｃおよびその近傍に露光される露光量の一例を示す図である。図９においては、一例として、オーバーラップ部ＯｃのＹ方向の幅を１０mmとしている。また、図９においては、横軸の原点（Ｙ＝０）を、オーバーラップ部ＯｃのＹ方向の中心とし、図６等の他の図に合わせて、左側を＋Ｙ方向としている。
【0061】
図９（ａ）は、説明のために、フライアイレンズ１１の入射面に減光部材１０ａ～１０ｅを挿入せず、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅの位置のみを調整した状態でスキャン露光を行った際の露光量を示す図である。露光量Ｅｃ１は第１列の投影光学系１９ｃの露光視野ＰＩｃの走査露光による露光量を示し、露光量Ｅｄ１は第２列の投影光学系１９ｄの露光視野ＰＩｄの走査露光による露光量を示す。
第２列の光量調整部材ＡＴｄは照明光を減光しない状態（調光量＝１）に設定されている。一方、第１列の光量調整部材ＡＴｃは、照明光を０．６８倍に減光する状態（調光量＝０．６８）に設定されている。
第２列の光量調整部材ＡＴｄは照明光を減光しない状態（調光量＝１）に設定されている。一方、第１列の光量調整部材ＡＴｃは、照明光を０．６８倍に減光する状態（調光量＝０．６８）に設定されている。
【0062】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した露光量Ｅｃ１、Ｅｄ１に対し、減光部材１０ｃ、１０ｄをフライアイレンズ１１ｃ、１１ｄに対して＋Ｘ方向へ移動させ、所定数のレンズエレメント１１０の露光視野対応領域ＩＰＩｃの中の露光視野ＰＩｃの中心領域ＰＩｃｃに対応する部分を覆った状態で、走査露光を行った際の露光量の減光比率を示す図である。減光比率Ｔｃは、Ｙ方向の各位置における、減光部材１０ｃをフライアイレンズ１１ｃへ挿入しない状態で走査露光を行った際の露光量Ｅｃ１に対する、減光部材１０ｃをフライアイレンズ１１ｃへ挿入後の露光量との比率を表す。減光比率Ｔｄは、Ｙ方向の各位置における、減光部材１０ｃをフライアイレンズ１１ｃへ挿入しない状態で走査露光を行った際の露光量Ｅｄ１に対する、減光部材１０ｃをフライアイレンズ１１ｃへ挿入後の露光量との比率を表す。
【0063】
図９（ｂ）は、照明光学系ＩＬｄの減光部材１０ｄのフライアイレンズ１１ｄへの挿入量が、照明光学系ＩＬｃの減光部材１０ｃのフライアイレンズ１１ｃへの挿入量より大きくなるように設定した状態を示している。つまり、照明光学系ＩＬｄの減光部材１０ｄが覆うレンズエレメント１１０の数が、照明光学系ＩＬｃの減光部材１０ｃが覆うレンズエレメント１１０の数よりも多い状態を示している。露光視野ＰＩｄにより露光される非オーバーラップ部Ｓｄにおいて、減光部材１０ｄによる減光比率Ｔｄは、減光無しの場合の０．６４倍である。一方、露光視野ＰＩｃにより露光される非オーバーラップ部Ｓｃにおいて、減光部材１０ｃによる減光比率Ｔｄは減光無しの場合の０．９４倍である。
【0064】
上述のように、減光部材１０ｃ、１０ｄは、フライアイレンズ１１ｃ、１１ｄの入射面からＺ方向に所定距離だけ離れた位置に配置されている。従って、フライアイレンズ１１ｃ、１１ｄの入射面と共役な基板２２上においても、減光部材１０ｃ、１０ｄのエッジはぼやけて投影される。従って、減光部材１０ｃによる減光比率Ｔｃは、オーバーラップ部ＯｃにおいてＹ方向の位置の増加に伴って緩やかに増加し、減光部材１０ｄによる減光比率Ｔｄは、オーバーラップ部ＯｃにおいてＹ方向の位置の減少に伴って緩やかに増加する。図９（ｂ）においては、基板２２上における減光部材１０ｃのエッジの半影ボケの量、すなわち、減光比率ＴｃおよびＴｄが増減する範囲の幅は、一例として、オーバーラップ部Ｏｃの幅１０mmの半分の５mmとしている。
【0065】
図９（ｃ）は、光量調整部材ＡＴｃ、ＡＴｄが図９（ａ）で述べた状態にあり、かつ減光部材１０ｃ、１０ｄが図９（ｂ）で述べた状態にある場合の、走査露光による基板２２上のオーバーラップ部Ｏｃの近傍の露光量を示す図である。すなわち、露光量Ｅｃ２は図９（ａ）の露光量Ｅｃ１に図９（ｂ）の減光比率Ｔｃを乗じた露光量を表し、露光量Ｅｄ２は図９（ａ）の露光量Ｅｄ１に図９（ｂ）の減光比率Ｔｄを乗じた露光量を表わす。また、露光量ＥＴ２は、露光量Ｅｃ２と露光量Ｅｄ２との和である。
【0066】
非オーバーラップ部Ｓｄの露光量は、光量調整部材ＡＴｄの調光量＝１と、減光部材１０ｄの減光比率Ｔｄ（０．６４）との積であり、０．６４となる。一方、非オーバーラップ部Ｓｃの露光量は、光量調整部材ＡＴｃの調光量＝０．６８と、減光部材１０ｃの減光比率Ｔｃ（０．９４）との積であり、同じく０．６４となる。従って、非オーバーラップ部Ｓｄの露光量と非オーバーラップ部Ｓｃの露光量は等しい。
【0067】
なお、図９（ｃ）に示したとおり、露光量ＥＴ２は、オーバーラップ部Ｏｃにおいて、非オーバーラップ部Ｓｃ、Ｓｄよりも多く、かつ、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）において、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側（右側）よりも多くなる。
すなわち、オーバーラップ部Ｏｃにおいて露光量ＥＴ２を、オーバーラップ部Ｏｃの中心（Ｙ＝０）に対して、非対称な分布とすることができる。その結果、露光量ＥＴ２は、図７（ｄ）で示した実効感光量ＥＥのＹ方向の分布において、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）が、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側（右側）よりも低い状態とは、反転した状態となる。オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量をそれぞれの中心に対して非対称な量とすることにより、非加算性感光材料の非加算特性を相殺することができる。
従って、第１実施形態の露光装置１００においては、光量調整部材ＡＴｃ、ＡＴｄと減光部材１０ｃ、１０ｄとを併用することにより、非加算性感光材料を用いてパターンの露光転写を行う際に生じる、オーバーラップ部の線幅および膜厚の変化を防止することができる。
すなわち、オーバーラップ部Ｏｃにおいて露光量ＥＴ２を、オーバーラップ部Ｏｃの中心（Ｙ＝０）に対して、非対称な分布とすることができる。その結果、露光量ＥＴ２は、図７（ｄ）で示した実効感光量ＥＥのＹ方向の分布において、オーバーラップ部Ｏｃの＋Ｙ側（左側）が、オーバーラップ部Ｏｃの－Ｙ側（右側）よりも低い状態とは、反転した状態となる。オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量をそれぞれの中心に対して非対称な量とすることにより、非加算性感光材料の非加算特性を相殺することができる。
従って、第１実施形態の露光装置１００においては、光量調整部材ＡＴｃ、ＡＴｄと減光部材１０ｃ、１０ｄとを併用することにより、非加算性感光材料を用いてパターンの露光転写を行う際に生じる、オーバーラップ部の線幅および膜厚の変化を防止することができる。
【0068】
図１０は、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅと減光部材１０ｃ～１０ｅとを備えた第１実施形態の露光装置１００において、非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合の基板２２上の全面における結果を説明する図である。
図１０（ａ）は、図６（ａ）と同様に、基板２２上の各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅを示す。
図１０（ａ）は、図６（ａ）と同様に、基板２２上の各露光視野ＰＩａ～ＰＩｅを示す。
【0069】
図１０（ｂ）は、図６（ｃ）と同様に、Ｘ方向への走査露光により基板２２上に露光される露光量Ｅを示すグラフである。
減光部材１０ａ～１０ｅがフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面内に挿入されているため、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの１つにより露光された非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの露光量Ｅ２は、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの２つがオーバーラップして露光されたオーバーラップ部Ｏａ～ＯｄのＹ方向の位置のうち露光量が最も多い露光量Ｅ３と比較して少ない。
また、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅと減光部材１０ｃ～１０ｅとにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量は、それぞれのＹ方向の位置の中心に対して非対称な分布となっている。
減光部材１０ａ～１０ｅがフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの入射面内に挿入されているため、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの１つにより露光された非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの露光量Ｅ２は、各走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅの２つがオーバーラップして露光されたオーバーラップ部Ｏａ～ＯｄのＹ方向の位置のうち露光量が最も多い露光量Ｅ３と比較して少ない。
また、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅと減光部材１０ｃ～１０ｅとにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量は、それぞれのＹ方向の位置の中心に対して非対称な分布となっている。
【0070】
ここで、第１列の光量調整部材ＡＴａ、ＡＴｅの調光量、および第１列の減光部材１０ａ、１０ｅによる減光比率は、上述の光量調整部材ＡＴｃの調光量、および減光部材１０ｃによる減光比率とそれぞれ同じ値に設定されている。一方、第２列の光量調整部材ＡＴｂの調光量、および第２列の減光部材１０ｂによる減光比率は、上述の光量調整部材ＡＴｄの調光量、および減光部材１０ｄによる減光比率とそれぞれ同じ値に設定されている。 従って、オーバーラップ部Ｏａの露光量およその非対称性は、オーバーラップ部Ｏｃの露光量およびその非対称性と同様になる。
【0071】
なお、オーバーラップ部Ｏｂ、Ｏｄでは、それぞれの＋Ｙ側の露光視野ＰＩｃ、ＰＩｅによる露光が、それぞれの－Ｙ側の露光視野ＰＩｂ、ＰＩｄによる露光よりも先に行われる。これに合わせて、オーバーラップ部Ｏｂ、Ｏｄの露光量の非対称性は、オーバーラップ部Ｏａ、Ｏｃの露光量の非対称性がＹ方向に反転したもの（中心より－Ｙ側が、中心より＋Ｙ側より多い）であるため、オーバーラップ部Ｏｂ、Ｏｄにおいても線幅および膜厚の変化を防止することができる。
【0072】
図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）に示した露光量により、上述の非加算性感光材料に生じる実効感光量ＥＥを示すグラフである。非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅの露光量Ｅ２を、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量Ｅ３に比べて低減し、かつオーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量をそれぞれの中心に対して非対称な量とすることにより、非加算性感光材料の非加算特性が相殺され、実効感光量ＥＥをほぼ一定の値ＥＥ２とすることができる。
これにより、非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄと非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ部との間での、転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
これにより、非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄと非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ部との間での、転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
【0073】
なお、上述の図７、図９、図１０を参照した説明は、全て基板２２を投影光学系１９ａ～１９ｅに対して＋Ｘ方向に走査して露光する場合を前提とした説明である。しかし、基板２２を投影光学系１９ａ～１９ｅに対して－Ｘ方向に走査して露光する場合には、基板２２上の各オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光順も上述とは逆になる。すなわち、オーバーラップ部Ｏａ、Ｏｃにおいては、それぞれの＋Ｙ側の露光視野ＰＩｂ、ＰＩｄによる露光が、それぞれの－Ｙ側の露光視野ＰＩａ、ＰＩｃによる露光よりも先に行われるこことなる。また、オーバーラップ部Ｏｂ、Ｏｄにおいては、それぞれの－Ｙ側の露光視野ＰＩｂ、ＰＩｄによる露光が、それぞれの＋Ｙ側の露光視野ＰＩｃ、ＰＩｅによる露光よりも先に行われるこことなる。
【0074】
従って、基板２２を投影光学系１９ａ～１９ｅに対して－Ｘ方向に走査して露光する場合には、各オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量の分布の非対称性は、上述の＋Ｘ方向に走査して露光する場合に対して、それぞれＹ方向に反転していることが好ましい。これは、基板２２を＋Ｘ方向に走査して露光する場合と－Ｘ方向に走査して露光する場合とで、第１列の光量調整部材ＡＴａ、ＡＴｃ、ＡＴｅの調光量および減光部材１０ａ、１０ｃ、１０ｅの減光比率と、第２列の光量調整部材ＡＴｂ、ＡＴｄの調光量と減光部材１０ｂ、１０ｄの減光比率とを，相互に入れ替えることで実現できる。
従って、制御部５０は、露光時の基板ステージ２７およびマスクステージ１６の走査方向に応じて、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅおよび減光部材１０ａ～１０ｅの位置を制御することが望ましい。
従って、制御部５０は、露光時の基板ステージ２７およびマスクステージ１６の走査方向に応じて、光量調整部材ＡＴａ～ＡＴｅおよび減光部材１０ａ～１０ｅの位置を制御することが望ましい。
【0075】
非加算性感光材料の非加算特性は、個々の非加算性感光材料に固有であるともに、基板２２上に非加算性感光材料を形成してからの時間等によっても変動する。従って、露光対象である非加算性感光材料の非加算特性を正確に相殺するためには、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を、非加算特性に合わせて正確に制御する必要がある。
【0076】
第１実施形態の露光装置１００では、図８に示したとおり、Ｙ方向の幅が異なる２種類の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、および減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂを備えている。そして、制御部５０からの制御信号SigＣ１、SigＣ２により、幅Ｗ１の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂと、幅Ｗ２の減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂとのＸ方向の位置（フライアイレンズ１１ｃへの挿入量）を制御する。これにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を、正確に制御することができる。
【0077】
ただし、露光対象となる非加算性感光材料の非加算特性が比較的共通している場合には、Ｙ方向の幅が異なる２種類の減光部材を用いる必要性は低くなるため、Ｙ方向の幅が１種類である減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂのみを使用すれば十分である場合もある。
【0078】
なお、減光部材１０ｃを、照明光学系ＩＬｃ、ＩＬｄの光軸ＩＸｃの方向（光軸方向）に移動することによっても、フライアイレンズ１１ｃの入射面における減光部材１０ｃのＸＹ方向のエッジの半影ボケの量を変更することができる。従って、照明光学系ＩＬｃ、ＩＬｄ内の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのＺ方向位置（光軸方向の位置）をそれぞれ制御することによっても、オーバーラップ部Ｏｃにおける露光量の分布を調整することができる。なお、照明光学系ＩＬｃ、ＩＬｄ内の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのＺ方向位置（光軸方向の位置）の一方のみを制御、もしくは一方の制御量（Ｚ方向への移動距離を変更）と他方の制御量とを異ならせることで、一方の半影ボケの量が他方の半影ボケの量よりも大きくなり、オーバーラップ部Ｏｃにおける露光量の分布を非対称とすることができる。この場合、光量調整部材ＡＴを省く装置構成としてもよい。第１実施形態で示した方法と、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのＺ方向位置の位置を調整する方法とを併用してもよい。また照明光学系ごとに、オーバーラップ部Ｏｃにおける露光量の分布を非対称とする方法を変更してもよい。減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂの光軸方向の位置は、制御部５０からの制御信号SigＣ、SigＤにより、それぞれ制御することができる。
【0079】
なお、時間的に分割して行う露光に対する非加算性感光材料の実効感光量と積算露光量との関係は、それぞれの非加算性感光材料により異なる。従って、特定の非加算性感光材料に対して実際の露光を行う前に、例えば、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂの挿入量（Ｘ方向の位置）を異なる数段階に設定した複数の条件でテスト露光を行うと良い。そして、テスト露光の結果から減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂおよび減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂの最適な挿入量を決定すると良い。
また、減光部材１０ｃの挿入量の決定に際しては、基板ステージ２７上に設けた照度センサ２６を使用して、露光視野ＰＩｃ内の中心領域ＰＩｃｃ、左端領域ＰＩｃｌ、および右端領域ＰＩｃｒの照度を計測しながら行うと良い。
また、減光部材１０ｃの挿入量の決定に際しては、基板ステージ２７上に設けた照度センサ２６を使用して、露光視野ＰＩｃ内の中心領域ＰＩｃｃ、左端領域ＰＩｃｌ、および右端領域ＰＩｃｒの照度を計測しながら行うと良い。
【0080】
なお、図８に示した幅Ｗ１の２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂの＋Ｘ方向の端部は、それぞれフライアイレンズ１１ｃのレンズエレメント１１０のＸ方向の配列のピッチＰＸの半分だけずれている。幅Ｗ２の２本の減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂについても同様である。上述のとおり、各レンズエレメント１１０中には、露光視野ＰＩｃに対応する露光視野対応領域ＩＰＩｃｗが存在するが、露光視野対応領域ＩＰＩｃｗは、レンズエレメント１１０のＸ方向の全面に渡って広がっているわけではない。すなわち、レンズエレメント１１０のＸ方向の両端部は、基板２２上の露光視野ＰＩｃとは対応せず、投影光学系１９ｃ内の視野絞り２１ｃ上に投影され、視野絞り２１ｃにより遮光される部分である。
【0081】
従って、例えば減光部材１０ｃ１ａの＋Ｘ方向の端部が、レンズエレメント１１０のＸ方向の両端部の近傍にある場合には、減光部材１０ｃ１ａをＸ方向に移動しても、基板２２上の露光量を変更することができない。
そこで、第１実施形態においては、２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、および２本の減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのそれぞれの＋Ｘ方向の端部を、レンズエレメント１１０のＸ方向の配列のピッチＰＸの半分だけずらしている。
そこで、第１実施形態においては、２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、および２本の減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂのそれぞれの＋Ｘ方向の端部を、レンズエレメント１１０のＸ方向の配列のピッチＰＸの半分だけずらしている。
【0082】
このような配置により、２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂのうちの一方の＋Ｘ方向端部が、レンズエレメント１１０のＸ方向の両端部の近傍にある場合には、他方の＋Ｘ方向端部はレンズエレメント１１０のＸ方向の中心の近傍に配置される。よって、２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂをともにＸ方向に移動することにより、常に基板２２上の露光量を変更することができる。なお、２本の減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂをそれぞれＸ方向に独立して移動させられる構成としても良い。２本の減光部材１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂについても同様である。
【0083】
なお、減光部材１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂは上述の２本に限られるわけではなく３本以上であって、それぞれが異なるレンズブロックに配置されていてもよい。この場合にも、減光部材の本数がｍ本（ｍは２以上の自然数）であれば、各減光部材の＋Ｘ方向の端部は、ピッチＰＸに対して、ＰＸ／ｍだけずれて設定されていることが好ましい。
【0084】
なお、減光部材１０ｃ（１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂ）は、フライアイレンズ１１ｃの入射面からＺ方向に所定距離だけ離れた位置に配置されるとしたが、これに限定されない。減光部材１０ｃは、フライアイレンズ１１ｃの入射面、つまり基板２２の上面に対する共役面ＣＰに設けられても良い。減光部材１０ｃが照明光を完全に遮光するものであると、それを共役面ＣＰに一致して配置した場合には、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄの露光量と、非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ部の露光量とが不連続的に変化してしまう恐れがある。従って、この場合には、減光部材１０ｃは、形状を変形させたり、フィルタのようなＹ方向の位置に応じて照明光の遮光率が連続的に変化させたりするものであると良い。
【0085】
（変形例１）
図１１（ａ）は、変形例１の減光部材１０ｃ（１０ｃ３ａ、１０ｃ４ａ、１０ｃ３ｂ、１０ｃ４ｂ）および減光部材保持部９ｃ（９ｃ３、９ｃ４）を、インプットレンズ８ｃ側から見た図（上面図）である。図１１（ｂ）は、変形例１の減光部材１０ｃおよび減光部材保持部９ｃの側面図である。以下では、上述の第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付すとともに、以下では相違点のみを説明する。
図１１（ａ）は、変形例１の減光部材１０ｃ（１０ｃ３ａ、１０ｃ４ａ、１０ｃ３ｂ、１０ｃ４ｂ）および減光部材保持部９ｃ（９ｃ３、９ｃ４）を、インプットレンズ８ｃ側から見た図（上面図）である。図１１（ｂ）は、変形例１の減光部材１０ｃおよび減光部材保持部９ｃの側面図である。以下では、上述の第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付すとともに、以下では相違点のみを説明する。
【0086】
変形例１の減光部材１０ｃは、Ｙ方向の端部がＺ方向（照明光学系ＩＬ９の光軸ＩＸｃの方向）に重なって配置されている２つの減光部材１０ｃ３ａ、１０ｃ４ａの組と、２つの減光部材１０ｃ３ｂ、１０ｃ４ｂの組とを備えている。減光部材１０ｃ３ａと減光部材１０ｃ３ｂは、スライダー９ｃ３０を介して、減光部材保持部９ｃ３により、Ｘ方向、Ｚ方向およびＹ方向に移動自在に保持されている。減光部材１０ｃ４ａと減光部材１０ｃ４ｂも同様に、スライダー９ｃ４０を介して、減光部材保持部９ｃ４により、Ｘ方向、Ｚ方向およびＹ方向に移動自在に保持されている。
【0087】
図１１（ｂ）に示すように、２つの減光部材１０ｃ３ａ、１０ｃ４ａの組の全体としてのＹ方向の幅Ｗ３は、それぞれを保持するスライダー９ｃ３０が＋Ｙ方向に移動し、スライダー９ｃ４０が－Ｙ方向に移動すると増大する。一方、幅Ｗ３は、スライダー９ｃ３０が－Ｙ方向に移動し、スライダー９ｃ４０が＋Ｙ方向に移動すると減少する。
従って、変形例１の減光部材１０ｃにおいては、そのＹ方向の実質的な幅Ｗ３（実効幅）を可変とすることができる。これにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を制御することができる。この幅Ｗ３は、制御部５０からの制御信号SigＣ３、SigＣ４が減光部材保持部９ｃ３および減光部材保持部９ｃ４を制御することにより、設定することができる。
従って、変形例１の減光部材１０ｃにおいては、そのＹ方向の実質的な幅Ｗ３（実効幅）を可変とすることができる。これにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を制御することができる。この幅Ｗ３は、制御部５０からの制御信号SigＣ３、SigＣ４が減光部材保持部９ｃ３および減光部材保持部９ｃ４を制御することにより、設定することができる。
【0088】
変形例１においても、制御部５０は、スライダー９ｃ３０およびスライダー９ｃ４０の位置を介して、減光部材１０ｃをＺ方向に制御することもできる。
なお、制御部５０は、減光部材１０ｃ３ａと減光部材１０ｃ４ａの＋Ｘ方向の端部の位置が一致するように、および、減光部材１０ｃ３ｂと減光部材１０ｃ４ｂの＋Ｘ方向の端部の位置が一致するように、スライダー９ｃ３０およびスライダー９ｃ４０のＸ方向の位置を制御する。
なお、制御部５０は、減光部材１０ｃ３ａと減光部材１０ｃ４ａの＋Ｘ方向の端部の位置が一致するように、および、減光部材１０ｃ３ｂと減光部材１０ｃ４ｂの＋Ｘ方向の端部の位置が一致するように、スライダー９ｃ３０およびスライダー９ｃ４０のＸ方向の位置を制御する。
【0089】
以上の第１実施形態および変形例１においては、露光装置１００は、５つの投影光学系１９ａ～１９ｅを有するものとしたが、投影光学系の本数は５つに限られるわけではなく、３つや８つなど、いくつであってもよい。
また、以上の第１実施形態および変形例１においては、複数の投影光学系１９ａ～１９ｅを有し、１度のＸ方向の走査により、各投影光学系が形成する複数の走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅが相互にＹ方向にオーバーラップするとしている。
また、以上の第１実施形態および変形例１においては、複数の投影光学系１９ａ～１９ｅを有し、１度のＸ方向の走査により、各投影光学系が形成する複数の走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅが相互にＹ方向にオーバーラップするとしている。
【0090】
しかし、投影光学系１９は１つであり、基板２２のＸ方向への走査露光を、基板２２およびマスク１５をＹ方向に移動させつつ複数回行い、各走査露光により形成される複数の露光視野を相互にＹ方向にオーバーラップさせてもよい。以下、このような構成の露光装置を、スキャンアンドスティッチ露光装置と呼ぶ。
【0091】
スキャンアンドスティッチ露光装置においても、１つの投影光学系１９に対応する照明光学系ＩＬは、上述の照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅと同様の構成を備えることが望ましい。 ただし、スキャンアンドスティッチ露光装置においては、例えば、走査露光時の基板ステージ２７およびマスクステージ１６の走査速度を変更することにより、走査露光視野内の露光量を一括して増減することができる。従って、上述の光量調整部材ＡＴを照明光学系ＩＬ中に設ける代わりに、制御部５０は、基板ステージ２７およびマスクステージ１６の走査速度を制御することによって、各走査露光視野内の露光量を一括して増減してもよい。
【0092】
また、スキャンアンドスティッチ露光装置においては、基板２２のＸ方向の走査により形成される露光視野のうち、例えば＋Ｙ方向の端部は過去の走査露光により露光された露光視野とオーバーラップし、＋Ｙ方向の端部は今後の走査露光により露光される露光視野とオーバーラップする。従って、走査露光視野の非走査方向（Ｙ方向）の両端の近傍において、露光量を異ならせることが必要になる場合がある。
【0093】
従って、図８に示した照度変更部材１０ｃおよび減光部材保持部９ｃをスキャンアンドスティッチ露光装置に採用する場合には、スライダー９ｃ１０、９ｃ２０は、Ｘ方向およびＺ方向だけでなく、Ｙ方向にも可動であることが好ましい。制御部５０からの制御信号Sig2Ｃ１、Sig2Ｃ２により照度変更部材１０ｃ（１０ｃ１ａ、１０ｃ１ｂ、１０ｃ２ａ、１０ｃ２ｂ）をＹ方向に移動させることにより、走査露光視野の非走査方向（Ｙ方向）の両端の近傍の光量を変化させることができる。
【0094】
なお、上述の第１実施形態のように複数の投影光学系１９ａ～１９ｅを有する装置は、一度の走査露光で基板２２上の、より多くの面積を露光することができ、処理能力に優れている。
【0095】
以上の第１実施形態および各変形例においては、複数の投影光学系１９ａ～１９ｅは全屈折光学系から成るとしたが、これに限らず、反射屈折光学系や全反射光学系を採用することもできる。
また、以上の第１実施形態および各変形例においては、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの形状は台形であるとしたが、これは台形に限られるものではなく、例えば、その上記中心部分に相当する部分の形状が円弧であり、円弧の両端に三角形の右端領域および左端領域を備える視野であってもよい。
また、以上の第１実施形態および各変形例においては、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの形状は台形であるとしたが、これは台形に限られるものではなく、例えば、その上記中心部分に相当する部分の形状が円弧であり、円弧の両端に三角形の右端領域および左端領域を備える視野であってもよい。
【0096】
以上の第１実施形態および各変形例においては、各投影光学系１９ａ～１９ｅの光軸ＰＡＸａ～ＰＡＸｅ、および各照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの光軸ＩＸａ～ＩＸｅは、基本的にはＺ方向と平行に設定されているものとしている。ただし、いずれかの光学系の中に折り曲げミラーが採用されている場合には、光軸の向きはＺ方向とは並行ではなくなる。
また、いずれかの光学系の中に折り曲げミラーが採用されている場合には、減光部材１０ａ～１０ｅの移動方向も基板２２の走査方向（Ｘ方向）とは異なる方向になる。しかし、この場合であっても、減光部材１０ａ～１０ｅは、折り曲げミラーを含めた基板２２とフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの共役関係に基づいて基板２２の走査方向に光学的に対応する方向（第１方向）に移動自在とすれば良い。さらに、減光部材１０ａ～１０ｅを、照明光学系ＩＬの光軸ＩＸの方向と、第１方向および光軸ＩＸの方向と直交する方向との、計３方向に移動自在とすれば良い。
また、いずれかの光学系の中に折り曲げミラーが採用されている場合には、減光部材１０ａ～１０ｅの移動方向も基板２２の走査方向（Ｘ方向）とは異なる方向になる。しかし、この場合であっても、減光部材１０ａ～１０ｅは、折り曲げミラーを含めた基板２２とフライアイレンズ１１ａ～１１ｅの共役関係に基づいて基板２２の走査方向に光学的に対応する方向（第１方向）に移動自在とすれば良い。さらに、減光部材１０ａ～１０ｅを、照明光学系ＩＬの光軸ＩＸの方向と、第１方向および光軸ＩＸの方向と直交する方向との、計３方向に移動自在とすれば良い。
【0097】
また、以上の実施形態においては、各投影光学系１９ａ～１９ｅは、Ｘ方向に第１列の投影光学系１９Ｆおよび第２列の投影光学系１９Ｒの２列の光学系が配置されているものとしたが、これは２列に限られるものではなく、Ｘ方向に３列以上の光学系が配置されていてもよい。
【0098】
オプチカルインテグレーターとして、上述のフライアイレンズ１１に代えて、ロッドインテグレーターを採用することもできる。ロッドインテグレーターを採用した場合には、基板２２およびマスク１５との共役面ＣＰは、ロッドインテグレーターの射出側（マスク１５の側）になるので、減光部材１０もロッドインテグレーターの射出側の近傍に配置する。
そして、ロッドインテグレーターの射出面のＸ側の一端の近傍を部分的に減光する構成とする。
そして、ロッドインテグレーターの射出面のＸ側の一端の近傍を部分的に減光する構成とする。
【0099】
減光部材１０ａ～１０ｅを照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内に配置する代わりに、投影光学系１９ａ～１９ｅの中間像面２０近傍に配置してもよい。この場合にも、減光部材は、中間像面２０近傍において、露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの中心領域ＰＩａｃ～ＰＩｅｃに対応する部分を減光する構成とする。
【0100】
投影光学系１９ａ～１９ｅ内に視野絞り２１ａ～２１ｅを配置する代わりに、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの内部に中間像面（マスク１５に対する共役面）を設け、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内の中間像面に基板２２上の露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの形状を規定する視野絞り設けてもよい。
さらに、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内の絞りの形状を変形し、マスク１５上および基板２２上のオーバーラップ領域Ｏａ～ＯｄにおけるＹ方向の露光量分布が、非対称となるようにしてもよい。すなわち、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内の絞りの形状を、これに対応する露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌおよび右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒをＹ方向の各微小区間でＸ方向に積算した値が、各オーバーラップ領域Ｏａ～Ｏｄの中心ＣＬに対して、非対称になるようにしてもよい。
さらに、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内の絞りの形状を変形し、マスク１５上および基板２２上のオーバーラップ領域Ｏａ～ＯｄにおけるＹ方向の露光量分布が、非対称となるようにしてもよい。すなわち、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅ内の絞りの形状を、これに対応する露光視野ＰＩａ～ＰＩｅの左端領域ＰＩａｌ～ＰＩｄｌおよび右端領域ＰＩｂｒ～ＰＩｅｒをＹ方向の各微小区間でＸ方向に積算した値が、各オーバーラップ領域Ｏａ～Ｏｄの中心ＣＬに対して、非対称になるようにしてもよい。
【0101】
光量調整部材ＡＴは、上述の第１実施形態に示した構成に限定されない。光量調整部材ＡＴは、照明光の一部を遮光し一部を透過するフィルタであってもよい。フィルタは、Ｘ方向の位置に応じて、照明光の遮光量を増減するように形成されているとよい。
【0102】
以上の実施形態においては、投影光学系１９ａ～１９ｅおよび照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅは固定され、基板２２が基板ステージ２７により移動するものとしたが、代わりに、投影光学系１９ａ～１９ｅおよび照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅが基板ステージ上に設けられ、基板２２に対して走査する構成としてもよい。
また、マスク１５は、ガラス基板上にパターンが形成されたマスクに限らず、デジタルマルチミラーデバイスや液晶デバイスからなる可変整形マスクであってもよい。
また、マスク１５は、ガラス基板上にパターンが形成されたマスクに限らず、デジタルマルチミラーデバイスや液晶デバイスからなる可変整形マスクであってもよい。
【0103】
露光装置１００の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置であり、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ―Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル製造用の露光装置にも適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。
露光装置１００により露光された基板（ガラスプレート等）は、不図示の現像装置により現像処理され、必要に応じて、露光および現像処理により形成された感光材料のパターンに基づいてエッチング加工等が行われる。
露光装置１００により露光された基板（ガラスプレート等）は、不図示の現像装置により現像処理され、必要に応じて、露光および現像処理により形成された感光材料のパターンに基づいてエッチング加工等が行われる。
【0104】
また、露光対象はガラス基板に限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。
【0105】
上述した第１実施形態および変形例によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１実施形態または各変形例の露光装置１００は、被露光基板２２を走査方向（Ｘ方向）へ移動させながら第１時間に被露光基板２２上の第１露光領域（走査露光視野ＳＩａ、ＳＩｃ、ＳＩｅ）を露光する第１露光と、被露光基板２２を走査方向（Ｘ方向）へ移動させながら第１時間とは異なる第２時間に被露光基板２２上の第２露光領域（走査露光視野ＳＩｂ、ＳＩｄ）を露光する第２露光とが行われる露光装置において、照明光を供給する照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅと、投影光学系１９ａ～１９ｅと、走査方向に直交する非走査方向（Ｙ方向）に関して、第１露光領域および第２露光領域のそれぞれの一部が重複する第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）における露光量分布が、第２領域の中心ＣＬに対して非対称な分布となるように設定する設定部材１０ａ～１０ｅと、を備えている。
この構成により、露光が時間的に複数に分割して行われた場合に時間的に連続して行われた場合に比べて実効感光量が低下する非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）内での転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
（１）第１実施形態または各変形例の露光装置１００は、被露光基板２２を走査方向（Ｘ方向）へ移動させながら第１時間に被露光基板２２上の第１露光領域（走査露光視野ＳＩａ、ＳＩｃ、ＳＩｅ）を露光する第１露光と、被露光基板２２を走査方向（Ｘ方向）へ移動させながら第１時間とは異なる第２時間に被露光基板２２上の第２露光領域（走査露光視野ＳＩｂ、ＳＩｄ）を露光する第２露光とが行われる露光装置において、照明光を供給する照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅと、投影光学系１９ａ～１９ｅと、走査方向に直交する非走査方向（Ｙ方向）に関して、第１露光領域および第２露光領域のそれぞれの一部が重複する第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）における露光量分布が、第２領域の中心ＣＬに対して非対称な分布となるように設定する設定部材１０ａ～１０ｅと、を備えている。
この構成により、露光が時間的に複数に分割して行われた場合に時間的に連続して行われた場合に比べて実効感光量が低下する非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）内での転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
【0106】
（２）第１実施形態または変形例の露光装置は、照明光を供給する照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅと、投影光学系１９ａ～１９ｅと、被露光基板２２上に所定パターンが露光されるよう、被露光基板２２を投影光学系１９ａ～１９ｅに対して走査方向（Ｘ方向）に相対的に移動させる基板ステージ２７と、を備えている。さらに、露光において、投影光学系１９ａ～１９ｅの走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅにより時間的に連続的に露光される前記被露光基板２２上の第１領域（非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ）における露光量を、走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅにより時間的に離散的に露光される被露光基板２２上の第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）における露光量に比べて少なく設定し、かつ、走査方向と直交する方向（Ｙ方向）における第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）の露光量分布が、第２領域の中心ＣＬに対して非対称な分布となるように設定する照度変更部材１０ａ～１０ｅとを備えている。
この構成により、露光が時間的に複数に分割して行われた場合に時間的に連続して行われた場合に比べて実効感光量が低下する非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）と、第１領域（非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ部）との間での、転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。また、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）内での転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
この構成により、露光が時間的に複数に分割して行われた場合に時間的に連続して行われた場合に比べて実効感光量が低下する非加算性感光材料を使用してパターンの露光転写を行った場合であっても、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）と、第１領域（非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ部）との間での、転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。また、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）内での転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
【0107】
（３）照度変更部材１０ａ～１０ｅを照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの中の被露光基板２２の共役面ＣＰまたは前記共役面ＣＰの近傍に配置することで、第１領域（非オーバーラップ部Ｓａ～Ｓｅ）の露光量を、正確に制御することができる。
（４）照度変更部材１０ａ～１０ｅの位置を制御する制御部５０をさらに備え、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅはオプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅを有し、オプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅは、照明光の入射面が投影光学系１９ａ～１９ｅの走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅに対して共役面ＣＰとなる位置に設けられた構成とすることもできる。さらに、制御部５０が、オプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅへ入射される照明光の照度を変更するように、照度変更部材１０ａ～１０ｅをオプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅに対して、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの光軸方向と略直交する方向であって走査方向に光学的に対応する第１方向へ移動させることにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を、正確に制御することができる。
（４）照度変更部材１０ａ～１０ｅの位置を制御する制御部５０をさらに備え、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅはオプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅを有し、オプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅは、照明光の入射面が投影光学系１９ａ～１９ｅの走査露光視野ＳＩａ～ＳＩｅに対して共役面ＣＰとなる位置に設けられた構成とすることもできる。さらに、制御部５０が、オプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅへ入射される照明光の照度を変更するように、照度変更部材１０ａ～１０ｅをオプチカルインテグレーター１１ａ～１１ｅに対して、照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの光軸方向と略直交する方向であって走査方向に光学的に対応する第１方向へ移動させることにより、オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄにおける露光量の分布を、正確に制御することができる。
【0108】
（５）制御部５０が、照度変更部材１０ａ～１０ｅの、Ｘ方向（第１方向）および照明光学系ＩＬａ～ＩＬｅの光軸ＩＸａ～ＩＸｅ方向とそれぞれ直交するＹ方向（第２方向）の実効幅を制御する構成とすることで、第２領域（オーバーラップ部Ｏａ～Ｏｄ）における露光量の分布を、一層正確に制御することができる。
【0109】
上述では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、各実施形態および変形例は、それぞれ単独で適用しても良いし、組み合わせて用いても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【0110】
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特願２０１９－０６９１４７号（２０１９年３月２９日出願）
日本国特願２０１９－０６９１４７号（２０１９年３月２９日出願）
【符号の説明】
【0111】
１００：露光装置、１：光源、ＩＬａ～ＩＬｅ：照明光学系、ＡＴａ～ＡＴｅ：光量調整部材、１０ａ～１０ｅ：減光部材（照度変更部材）、１１ａ～１１ｅ：フライアイレンズ、１２ａ～１２ｅ：コンデンサーレンズ、１５：マスク、ＭＩａ～ＭＩｅ：照明視野、１９ａ～１９ｅ：投影光学系、２１ａ～２１ｅ：視野絞り、２２：基板、ＳＩａ～ＳＩｅ：走査露光視野、Ｓａ～Ｓｅ：非オーバーラップ部（第１領域）、Ｏａ～Ｏｄ：オーバーラップ部（第２領域）、５０：制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】