CN107615170B - 曝光用照明装置、曝光装置和曝光方法 - Google Patents

Abstract

包括：灯单元(60)；具有排列为p行、q列的矩阵状的多个透镜元件(65a)的蝇眼透镜(65)；包括变更反射面的形状的反射镜变形单元(70)的平面镜(68)；以及滤光器(90)，其具有：排列为p‑2～p+2行、q‑2～q+2列的矩阵状，并分别具有同一透光率分布的多个单元(91)，滤光器(90)配置在灯单元(60)与蝇眼透镜(65)之间，能在与光路(EL)垂直的方向移动。

Description

曝光用照明装置、曝光装置和曝光方法

技术领域

本发明涉及曝光用照明装置、曝光装置和曝光方法。

背景技术

在以往的曝光装置中，存在补正反射镜的曲率的曲率补正机构设置在照明装置的曝光装置，通过使反射镜弯曲并使反射镜的偏角变化，从而补正曝光图案的形状，得到高精度的曝光结果(例如参照专利文献1)。

另外，在专利文献2所记载的曝光装置中，公开了：为了对应光学系统的随着时间劣化，而包括具备多个液晶单元的照度分布补正滤波器，控制各液晶单元并补正照度分布来补正滤波器的透光率分布，迅速更新照射到蝇眼透镜的多个透镜元件的光的照度分布，使照射到中间掩模的光的照度分布均匀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-155086号公报

专利文献2：日本特开2006-210553号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

可是，若利用曲率补正机构(镜弯曲机构)来补正反射镜的曲率，则在反射镜的反射面变为凸面状的部分，反射光发散且照度下降(变暗)，在反射镜的反射面变为凹面状的部分，反射光会聚且照度提高(变亮)，曝光面的照度分布会产生不均，有可能给曝光精度带来影响。专利文献2所记载的曝光装置是控制照度分布补正滤波器的各液晶单元并使照射到中间掩模的光的照度分布均匀的装置，没有提及反射镜的曲率补正引起的照度分布的不均。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种曝光用照明装置、曝光装置和曝光方法，能够利用滤光器来抑制镜弯曲引起的在曝光面的照度分布的不均。

用于解决问题的方案

本发明的上述目的由下述的构成实现。

(1)一种曝光用照明装置，包括：

光源；

蝇眼透镜，其具有排列为p行、q列(p、q是整数)的矩阵状的多个透镜元件，使来自所述光源的光均匀地射出；以及

反射镜，其包括能变更反射面的形状的镜弯曲机构，将从所述蝇眼透镜射出的所述光反射，

经由形成有曝光图案的掩模，将来自所述光源的曝光光照射在工件上，将所述曝光图案曝光转印在所述工件，所述曝光用照明装置的特征在于，

还包括滤光器，所述滤光器配置在所述光源与所述蝇眼透镜之间，能变更在曝光面的照度分布，

所述滤光器具有排列为p-2～p+2行、q-2～q+2列的矩阵状，并分别具有透光率分布的多个单元，

所述滤光器能在与所述光的光轴垂直的方向移动。

(2)如(1)所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器具有排列为p+2行、q+2列的矩阵状的所述多个单元。

(3)如(2)所述的曝光用照明装置，其特征在于，

在所述滤光器的周围配置的2行所述单元被设计为在列方向的尺寸成为在所述滤光器的内部配置的所述单元的一半以上，

在所述滤光器的周围配置的2列所述单元被设计为在行方向的尺寸成为在所述滤光器的内部配置的所述单元的一半以上。

(4)如(1)所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器具有排列为p+1行、q+1列的矩阵状的所述多个单元。

(5)如(1)～(4)的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述各单元具有分别相同的透光率分布，

所述滤光器根据所述反射镜的反射面的形状，在与所述光的光轴垂直的方向移动，使得在所述曝光面的照度分布变得均匀。

(6)如(5)所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述各单元具有从中心部向着周边部透光率逐渐提高的透光率分布。

(7)如(1)～(6)的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器能够沿着所述光的光轴移动。

(8)如(1)～(7)的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

多个所述滤光器沿着所述光的光轴并列配置。

(9)一种曝光装置，其特征在于，包括：

掩模支承部，支承掩模；

工件支承部，支承工件；以及

(1)～(8)的任一项所述的曝光用照明装置，

将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件，从而将所述掩模的曝光图案曝光转印在所述工件。

(10)一种曝光方法，其特征在于，

使用(9)所述的曝光装置，将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件，从而将所述掩模的曝光图案曝光转印在所述工件。

(11)如(10)所述的曝光方法，其特征在于，

在将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件期间，使所述滤光器在与所述光的光轴垂直的方向移动。

发明的效果

根据本发明的曝光用照明装置，包括：光源；具有排列为p行、q列的矩阵状的多个透镜元件的蝇眼透镜；包括变更反射面的形状的镜弯曲机构的反射镜；以及滤光器，其具有排列为p-2～p+2行、q-2～q+2列的矩阵状，并分别具有透光率分布的多个单元，滤光器配置在光源与蝇眼透镜之间并能在与光轴垂直的方向移动。由此，能够使滤光器在与光轴垂直的方向移动，补正曝光面的照度分布的不均。其结果是，能够利用滤光器来抑制镜弯曲机构所进行的反射面的形状变更引起的曝光面的照度分布的不均。

另外，根据本发明的曝光装置和曝光方法，由于包括：被掩模支承部支承的掩模；被工件支承部支承的工件；以及曝光用照明装置，该曝光用照明装置具有能补正镜弯曲机构所进行的反射面的形状变更引起的曝光面的照度分布的不均的滤光器，将由滤光器补正的来自光源的曝光光经由掩模照射在工件并将曝光图案曝光转印在工件，因此，得到高精度的曝光结果。

附图说明

图1是本发明所涉及的曝光装置的主视图。

图2是示出本发明所涉及的照明装置的构成的图。

图3(a)是示出照明装置的蝇眼透镜和滤光器的立体图，(b)是具有同一透光率分布，由矩阵配置的多个单元构成的滤光器的平面图。

图4(a)是示出照明装置的反射镜支承构造的平面图，(b)是沿着(a)的IV-IV线的剖视图，(c)是沿着(a)的IV′-IV′线的剖视图。

图5(a)是示出利用滤光器将从光源部射出的大致均匀的照度的光补正并射入到蝇眼透镜的各透镜元件的情况下的从各透镜元件射出的光的在曝光面的照度的图，(b)是示出在曝光面的整体照度的图像的图。

图6(a)是示出镜弯曲机构对照射区域进行了梯形补正的情况下的曝光面的照度分布的平面图，(b)是示出补正后的曝光面的照度分布的平面图。

图7是示出用于补正图6(a)所示的照度分布的滤光器与蝇眼透镜的位置关系的平面图。

图8(a)是示出镜弯曲机构对照射区域进行了桶形补正的情况下的曝光面的照度分布的平面图，(b)是示出补正后的曝光面的照度分布的平面图。

图9是示出用于补正图8(a)所示的照度分布的滤光器与蝇眼透镜的位置关系的平面图。

图10(a)是示出镜弯曲机构对照射区域进行了绕线轴形补正的情况下的曝光面的照度分布的平面图，(b)是示出补正后的曝光面的照度分布的平面图。

图11是示出用于补正图10(a)所示的照度分布的滤光器与蝇眼透镜的位置关系的放大图。

图12(a)是示出与反射面的曲率半径小的区域对应的部分的照度变高的曝光面的照度分布的平面图，(b)是示出补正后的曝光面的照度分布的平面图。

图13是将滤光器的第1变形例与蝇眼透镜的位置关系共同示出的平面图。

图14是将滤光器的第2变形例与蝇眼透镜的位置关系共同示出的平面图。

图15(a)是将滤光器的第3变形例与蝇眼透镜的位置关系共同示出的平面图，(b)是将滤光器的第4变形例与蝇眼透镜的位置关系共同示出的平面图。

图16是滤光器的第5变形例的平面图。

附图标记的说明

1：掩模台(掩模支承部)

2：工件台(工件支承部)

3：照明装置(曝光用照明装置)

60：灯单元(光源)

65：蝇眼透镜

65a：透镜元件

68：平面镜(反射镜)

70：镜变形单元(镜弯曲机构)

90：滤光器

91：单元

EL：光路(光轴)

M：掩模

PE：接近曝光装置

W：工件

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明所涉及的曝光装置的一个实施方式。如图1所示，接近曝光装置PE使用比作为被曝光材料的工件W小的掩模M，用掩模台(掩模支承部)1保持掩模M，并且用工件台(工件支承部)2保持工件W，使掩模M与工件W接近，以预定的曝光间隙对置配置，在该状态下，从照明装置3向掩模M照射图案曝光用的光，从而将掩模M的图案曝光转印在工件W上。另外，使工件台2相对于掩模M在X轴方向和Y轴方向的二轴方向步进移动，在每个步进时进行曝光转印。

为了使工件台2在X轴方向步进移动，在装置底座4上设置X轴台传送机构5，使X轴传送台5a在X轴方向步进移动。为了使工件台2在Y轴方向步进移动，在X轴台传送机构5的X轴传送台5a上设置Y轴台传送机构6，使Y轴传送台6a在Y轴方向步进移动。在Y轴台传送机构6的Y轴传送台6a上设置有工件台2。在工件台2的上表面，工件W以被工件卡盘等真空吸引的状态被保持。另外，在工件台2的侧部配设有用于测定掩模M的下表面高度的基板侧位移传感器15。所以，基板侧位移传感器15能够与工件台2一起在X、Y轴方向移动。

在装置底座4上，多个(图示的实施方式中为4个)X轴线性引导的导轨51配置在X轴方向，在各导轨51跨设有固定在X轴传送台5a的下表面的滑动件52。由此，X轴传送台5a被X轴台传送机构5的第1线性马达20驱动，能够沿着导轨51在X轴方向往返移动。另外，在X轴传送台5a上，多个Y轴线性引导的导轨53配置在Y轴方向，在各导轨53跨设有固定在Y轴传送台6a的下表面的滑动件54。由此，Y轴传送台6a被Y轴台传送机构6的第2线性马达21驱动，能够沿着导轨53在Y轴方向往返移动。

在Y轴台传送机构6与工件台2之间，为了使工件台2在上下方向移动，设置有定位分辨能力比较大的移动行程和移动速度大的上下粗动装置7；以及与上下粗动装置7相比能以高分辨能力定位地使工件台2上下微动并将掩模M与工件W的对置面间的间隙微调为预定量的上下微动装置8。

上下粗动装置7利用设在后述的微动台6b的适当的驱动机构，使工件台2相对于微动台6b上下移动。固定在工件台2的底面的4个部位的台粗动轴14卡合在微动台6b固定的直线移动轴承14a，相对于微动台6b在上下方向引导。此外，优选的是上下粗动装置7即使分辨能力低，反复定位精度也较高。

上下微动装置8包括：固定在Y轴传送台6a的固定台9；以及以其内端侧向斜下方倾斜的状态安装在固定台9的线性引导的引导轨道10，在经由跨设在该引导轨道10的滑动件11沿着引导轨道10往返移动的滑动体12连结有滚珠丝杠的螺母(未图示)，并且滑动体12的上端面相对于固定在微动台6b的凸缘12a在水平方向滑动自如地相接。

而且，利用安装在固定台9的马达17使滚珠丝杠的丝杠轴旋转驱动时，螺母、滑动件11和滑动体12成为一体沿着引导轨道10在倾斜方向移动，由此，凸缘12a上下微动。

此外，上下微动装置8代替利用马达17和滚珠丝杠来驱动滑动体12，也可以利用线性马达来驱动滑动体12。

该上下微动装置8在Z轴传送台6a的Y轴方向的一端侧(图1的左端侧)设置1台，在另一端侧设置2台，合计设置3台，分别独立地被驱动控制。由此，上下微动装置8基于间隙传感器27所进行的在多个部位的掩模M与工件W的间隙量的计测结果，独立微调3个部位的凸缘12a的高度，微调工件台2的高度和倾斜度。

此外，在能够利用上下微动装置8充分调整工件台2的高度的情况下，也可以省略上下粗动装置7。

另外，在Y轴传送台6a上设置有：与检测工件台2的Y方向的位置的Y轴激光干涉仪18对置的条镜19；与检测工件台2的X轴方向的位置的X轴激光干涉仪对置的条镜(都未图示)。与Y轴激光干涉仪18对置的条镜19在Y轴传送台6a的一侧沿着X轴方向配置，与X轴激光干涉仪对置的条镜在Y轴传送台6a的一端侧沿着Y轴方向配置。

Y轴激光干涉仪18和X轴激光干涉仪时常分别以与相对应的条镜对置的方式配置并被装置底座4支承。此外，Y轴激光干涉仪18在X轴方向离开间隔地设置2台。利用2台Y轴激光干涉仪18，经由条镜19，检测Y轴传送台6a、进而工件台2的Y轴方向的位置和偏转误差。另外，利用X轴激光干涉仪，经由对置的条镜检测X轴传送台5a、进而工件台2的X轴方向的位置。

掩模台1包括：由近似长方形的框体构成的掩模基框24；以及经由间隙插入该掩模基框24的中央部开口并在X、Y和θ方向(X、Y平面内)被可移动地支承的掩模框架25，掩模基框24被从装置底座4突出设置的支柱4a保持在工件台2的上方的固定位置。

在掩模框架25的中央部开口的下表面设有框状的掩模托架26。即，在掩模框架25的下表面设有与未图示的真空式吸附装置连接的多个掩模托架吸附槽，掩模托架26经由多个掩模托架吸附槽被掩模框架25吸附保持。

在掩模托架26的下表面开设有用于吸附掩模M的未描绘掩模图案的周缘部的多个掩模吸附槽(未图示)，掩模M经由掩模吸附槽，利用未图示的真空式吸附装置装拆自如地保持在掩模托架26的下表面。

如图2所示，本实施方式的曝光装置PE的照明装置3包括：分别具有紫外线照射用的光源，例如高压水银灯61、和将从该高压水银灯61照射的光聚光的反射体62的多个灯单元60；用于改变光路EL的朝向的平面镜63；包括分别具有同一透光率分布且排列为矩阵状的多个单元91的滤光器90(参照图3)；对照射光路进行开关控制的曝光控制用快门单元64；配置在曝光控制用快门单元64的下游侧，包括排列为矩阵状的多个透镜元件65a并能够使由反射体62聚光的光在照射区域成为尽可能均匀的照度分布地射出的蝇眼透镜65；用于改变从蝇眼透镜65射出的光路EL的朝向的平面镜66；将来自高压水银灯61的光作为平行光照射的准直镜67；将该平行光向掩模M照射的平面镜68。

如图3(a)所示，滤光器90能够在沿着与光路EL垂直的平面的2个方向，且沿着光路EL的方向移动。具体而言，滤光器90通过利用驱动装置93来驱动设置在周围的框架92，从而能够在各方向移动。另外，驱动装置93也能够使滤光器90向从光路EL退避的不使用状态的位置移动。此外，滤光器90通过沿着光路EL移动，从而能够调节曝光面的照度的强度。例如，越使滤光器90接近蝇眼透镜65，越能够利用各单元91的透光率变低的部分使曝光面的照度进一步下降。

另外，滤光器90能够相对于蝇眼透镜65倾斜。具体而言，滤光器90通过以在与光路EL垂直的方向延伸的任意轴线CL为中心摇动，从而能够倾斜。滤光器90通过相对于蝇眼透镜65倾斜，从而靠近蝇眼透镜65的部分对曝光面的照度的影响变强，远离蝇眼透镜65的部分对曝光面的照度的影响变弱。

并且，也可以通过将滤光器90弯曲，从而改变对曝光面的照度的影响。

如图3(b)所示，滤光器90的多个单元91分别具有中心部的透光率低于周边部的透光率，具体而言，从中心部向着周边部透光率逐渐提高的同一透光率分布。

从中心部向着周边部的透光率的变化可以设定为线性的变化、正弦波的变化、指数函数的变化、高斯函数的变化等任意变化。透光率分布能够通过在滤光器90的石英基板蒸镀铬的点图案、透射率利用蒸镀多层膜而从中心呈放射状变化的滤光器等来设置。透光率能够通过改变点图案的大小、密度来任意设定。点图案的形状能够设定为矩形、圆形、椭圆形等任意形状。此外，滤光器90的材料优选的是石英基板，但也可以是钠玻璃。

滤光器90的单元91与蝇眼透镜65的透镜元件65a的大小为大致相同的大小。排列为矩阵状的滤光器90的多个单元91比排列为矩阵状的蝇眼透镜65的多个透镜元件65a要大2行、2列。即，在蝇眼透镜65的透镜元件65a排列为p行、q列(p、q是整数)的矩阵状的情况下，滤光器90的单元91排列为p+2行、q+2列的矩阵状。

此外，蝇眼透镜65的透镜元件65a与滤光器90的单元91被配置为相互的行和列的方向分别一致。

所以，单元91排列为5列、5行的矩阵状的图3(b)所示的滤光器90能够对应透镜元件65a排列为3列、3行的矩阵状的蝇眼透镜65。由此，即使将滤光器90在与光路EL垂直的方向1个单元量的范围移动，蝇眼透镜65的透镜元件65a的整个表面也与滤光器90的单元91对置。

此外，滤光器90能利用未图示的切换机构变更为具有其他透光率分布的滤光器90。另外，根据需要，也可以从未图示的喷嘴喷射冷却空气来冷却滤光器90。在对滤光器90的周边部进行冷却的情况下，也可以使冷却水在滤光器90的周围所设置的框架92循环并冷却。

此外，在照明装置3中，高压水银灯61可以是单独的灯，或者可以由LED构成。另外，滤光器90和曝光控制用快门单元64的设置顺序可以是相反的。并且，也可以在蝇眼透镜65与曝光面之间配置有DUV截止滤波器、偏振滤光片、带通滤波器。

另外，如图4所示，平面镜68由主视下形成为矩形的玻璃原材料构成。平面镜68利用设在平面镜68的背面侧的多个镜变形单元(镜弯曲机构)70被镜变形单元保持框71支承。

各镜变形单元70包括：用粘接剂固定在平面镜68的背面的座72；一端固定在座72的支承部件73；驱动支承部件73的致动器74。

在支承部件73，在相对于保持框71靠近座72的位置设有容许±0·5deg以上的弯曲的作为弯曲机构的球接头76，在相对于保持框71相反侧的另一端安装有致动器74。

并且，在向掩模侧的对准标记(未图示)的位置反射曝光光的平面镜68的各位置的背面安装有多个接触式传感器77。

由此，平面镜68基于来自利用信号线81与各执行器74连接的镜控制部80的指令(参照图2)，通过一边利用接触式传感器77感测平面镜68的移位量，一边驱动各镜变形单元70的执行器74，来改变各支承部件73的长度，从而变更平面镜68的形状，通过局部地变更反射面的曲率，从而能够补正平面镜68的偏角。

此时，由于在各镜变形单元70设有球接头76，因此能够使支承部侧的部分三维转动，能够使各座72沿着平面镜68的表面倾斜。因此，防止各座72与平面镜68粘接的剥离，并且抑制移动量不同的各座72间的平面镜68的应力，即使在由平均毁坏应力值小的玻璃原材料构成的情况下，在局部地变更平面镜68的形状时，也能够不损坏平面镜68，以10mm数量级弯曲平面镜68，使曲率大幅变更。

在这样构成的曝光装置PE中，在照明装置3中，若在曝光时对曝光控制用快门单元64进行开控制，则从高压水银灯61照射的光会被平面镜63反射并射入到蝇眼透镜65的入射面。而且，从蝇眼透镜65的出射面发出的光被平面镜66、准直镜67和平面镜68改变其行进方向，并且被转换为平行光。而且，该平行光与保持在掩模台1的掩模M、进而保持在工件台2的工件W的表面近似垂直地被照射为图案曝光用的光，掩模M的图案曝光转印在工件W上。

此处，为了与工件W的已曝光的图案相对应来补正曝光转印在工件W上的掩模M的图案，从镜控制部80向平面镜68的各执行器74传输驱动信号后，各镜变形单元70的执行器74改变各支承部件73的长度，局部地变更平面镜68的形状，来补正平面镜68的偏角。

此时，由于平面镜68的局部的形状变更，照射在掩模M曝光光的照度也会局部地变化。即，曝光面的照度分布恶化，有可能给工件W的曝光精度带来影响。具体而言，平面镜68被执行器74从背面按压，在平面镜68的反射面为凸面状的部分，反射光发散且照度下降(变暗)。另外，平面镜68的背面被执行器74牵拉，在平面镜68的反射面为凹面状的部分，反射光会聚且照度变高(变亮)。

另一方面，包括中心部的透光率比周边部低的多个单元91的滤光器90如图5(a)所示，若使其在与光路EL垂直的方向移动，则通过了各单元91的透光率低的部分(中央附近)的光会通过蝇眼透镜65的各透镜元件65a并互相重合，从而在曝光面的照度分布会变化，在曝光面的一部分的照度会下降(图5(b))。

因此，将滤光器90配置在光路EL上，并以利用平面镜68的形状变更，使曝光面的与照度高的部分对应的各透镜元件65a的部分与单元91的透光率低的中心部对置的方式，使滤光器90移动。由此，能够使用滤光器90使照度高的部分的照度下降，从而补正曝光面的照度分布的不均，能够改善照度分布。

此外，若蝇眼透镜65的矩阵配置的透镜元件65a的数量(眼数)变多，则会平均化，在曝光面的照度分布的变化也会减小。透镜元件65a从纵向为3个以上、横向为3个以上并列地配置的要素中适当设定即可，滤光器90的单元91的数量可以根据蝇眼透镜65的透镜元件65a的数量来适当设计。

下面，使用图6～图12，说明在将平面镜68进行形状变更的情况下，使用滤光器90来补正照度分布的仿真结果。

例如，图6(a)是照射区域由于平面镜68的形状变更而成为近似梯形，曝光面(工件W上)的曝光光的照度分布在曝光面的左右方向大致均等，但在上下方向，下方部分下降。这样的照度分布的补正如图7所示，相对于蝇眼透镜65，使滤光器90向图中下方相对移动单元91的大致3/4间距，使透光率变低的各单元91的中心部与蝇眼透镜65的各透镜元件65a的上部对置。

由此，曝光面的照度分布如图6(b)所示，照度高的部分的照度下降，整体变得大致均等，曝光精度提高。此外，通过根据需要使滤光器90沿着光路EL移动，从而能够调节希望降低照度的场所的曝光光的强度。

图8(a)中，通过平面镜68的形状变更，照射区域成为大致桶形，曝光面的曝光光的照度分布在曝光面的中央部分下降。这样的照度分布的补正如图9所示，相对于蝇眼透镜65，使滤光器90在图中上下方向相对移动大致1/2间距，在左右方向相对移动大致1/2间距，使各单元91的透光率变低的中心部与蝇眼透镜65的各透镜元件65a的周边部对置。由此，曝光面的照度分布如图8(b)所示，照度高的周边部的照度下降，整体变得大致均等。

图10(a)中，通过平面镜68的形状变更，照射区域成为大致绕线轴形，曝光面的曝光光的照度分布在曝光面的中央部分变高。这样的照度分布的补正如图11所示，使蝇眼透镜65的各透镜元件65a与滤光器90的各单元91的位置一致。由此，曝光面的照度分布如图10(b)所示，照度高的中央部分的照度下降，整体变得大致均等。

在图12(a)中，通过平面镜68的形状变更，被曲率半径小的凹曲面状的部分照射的曝光面的左上部分(图中被圆C包围的部分)的照度分布变高。这样的照度分布的补正是将滤光器90移动至照射平面镜68的曲率半径小的部分的蝇眼透镜65的各透镜元件65a的位置，使得滤光器90的各单元91的透光率变低的部分一致。由此，曝光面的照度分布如图12(b)所示，照度高的左上部分的照度下降，整体变得大致均等。

如以上说明，根据本实施方式的照明装置3，包括：灯单元60；具有排列为p行、q列的矩阵状的多个透镜元件65a的蝇眼透镜65；包括变更反射面的形状的镜变形单元70的平面镜68；以及滤光器90，该滤光器90具有排列为p+2行、q+2列的矩阵状，并分别具有透光率分布的多个单元91，滤光器90配置在灯单元60与蝇眼透镜65之间，能在与光路EL垂直的方向移动。由此，使滤光器90在与光路EL垂直的方向移动，变更曝光面的照度，能够补正照度分布的不均。其结果是，能够利用滤光器90来抑制镜变形单元70所进行的反射面的形状变更而引起的曝光面的照度分布的不均。

另外，各单元91由于具有同一透光率分布，并根据反射面的形状，使滤光器90在与光路EL垂直的方向移动，使得在曝光面的照度分布变得均匀，因此，能够与反射面的弯曲方向(凹凸)、曲率补正的大小等无关，来补正照度分布并将工件W均匀曝光。

另外，由于各单元91具有透光率从中心部向周边部逐渐提高的透光率分布，因此，使各单元91的中心部与由于反射面的形状变更而照度提高的部分一致，能够使照度高的部分的照度下降，使曝光面的照度分布均匀。

另外，由于滤光器90能够沿着光路EL移动，因此，能够调节曝光面的照度的强度。

进一步，根据本实施方式的曝光装置PE和曝光方法，由于包括：被掩模台1支承的掩模M；被工件台2支承的工件W；具有能补正镜变形单元70所进行的反射面的形状变更而引起的曝光面的照度分布的不均的滤光器90的照明装置3，用滤光器90补正来自灯单元60的曝光光，经由掩模M照射到工件W并将曝光图案曝光转印在工件W，因此，得到高精度的曝光结果。

此外，在上述实施方式中，滤光器90的各单元91被分别设计为相同的尺寸。然而，在本发明中，如图13所示，在滤光器90的周围配置的上下2行的单元91被设计为在列方向(上下方向)的尺寸成为在滤光器90的内部配置的单元91的一半以上(图12中为一半)即可。另外，在滤光器90的周围配置的左右2列的单元91被设计为在行方向(左右方向)的尺寸成为在滤光器90的内部配置的单元91的一半以上(图12中未一半)即可。由此，图13所示的滤光器90与图3(b)所示的要素相比，在上下方向和左右方向能够各减小1单元量。在该情况下，在滤光器90的周围配置的各单元91通过将具有与在内部配置的单元91同一透光率分布的单元切断为预定的尺寸而得到。

另外，在本发明中，如图14所示，滤光器90也可以是具有排列为p+1行、q+1列的矩阵状，并分别具有同一透光率分布的多个单元91。即，滤光器90的构成也可以是：相对于与蝇眼透镜65的p行的透镜元件65a对应的p行的单元91，在行方向(左右方向)的任意一方(图14中为右方)配置1行单元91，且相对于与蝇眼透镜65的q列的透镜元件65a对应的q列的单元91，在列方向(上下方向)的任意一方(图14中为下方)配置1列单元91。在该情况下，与上述实施方式的滤光器90同样，相对于蝇眼透镜65，使滤光器90在与光路EL垂直的方向移动，从而能够变更曝光面的照度。

另外，在本发明中，如图15所示，滤光器90也可以是具有排列为p-2行、q-2列的矩阵状，并分别具有同一透光率分布的多个单元91。在该情况下，滤光器90的单元91在蝇眼透镜65的p行、q列的透镜元件65a中位于上下2行、左右2列的透镜元件65a没有与该透镜元件65a对应的单元91，不能降低照度。然而，由于与中心部的透镜元件65a相比，从外周部的透镜元件65a照射的照射光的照度暗，因此实用上的影响小。因此，在该变形例的情况下，与上述实施方式的滤光器90同样，相对于蝇眼透镜65，使滤光器90在与光路EL垂直的方向移动，从而能够变更曝光面的照度。

并且，如图15(b)所示，滤光器90也可以是具有排列为p-1行、q-1列的矩阵状，并分别具有同一透光率分布的多个单元91。在该情况下，滤光器90的单元91在蝇眼透镜65的p行、q列的透镜元件65a中位于上下1行、左右1列的透镜元件65a没有与该透镜元件65a对应的单元91，不能降低照度。然而，由于与中央部的透镜元件65a相比，从外周部的透镜元件65a照射的照射光的照度暗，因此实用上的影响小。因此，在该变形例的情况下，与上述实施方式的滤光器90同样，相对于蝇眼透镜65，使滤光器90在与光路EL垂直的方向移动，从而能够变更曝光面的照度。

此外，滤光器90的单元91可以与蝇眼透镜65的透镜元件65a相同，排列为p行、q列的矩阵状。

另外，如图16所示，滤光器90可以包括位于中央部(图中为3行×3列)的各单元91A；位于外周部(图中为上下2行、左右2列)的单元91B。各单元91A、91B具有从中心部向着周边部透光率逐渐提高的透光率分布，并且设定为外周部的单元91B的中心部比中央部的各单元91A的中心部的透光率高。如上所述，由于从中央部的透镜元件65a照射的照射光的照度强，从外周部的透镜元件65a照射的照射光的照度弱，因此，通过设置上述滤光器90，能够将从各透镜元件65a照射的照射光所导致的照度的影响平均化。

另外，在上述实施方式中，滤光器90的片数设计为1片，但也可以将2片以上的滤光器90沿着光的光轴并列配置。由此，例如，将上述实施方式的2片滤光器90，将偏离透光率变低的中心部的位置错开配置，从而能够调节曝光面的多个部位的照度分布并使曝光面的照度分布均匀。

此外，曝光面的多个部位的照度分布的调节可以通过下述方法达成：在曝光控制用快门单元64打开期间，使滤光器90移动。

另外，本发明不限于上述的各实施方式，能够适当进行变形、改良等。

例如，上述实施方式的滤光器的透光率分布被说明为中心部的透光率低于周边部的透光率，但可以与其相反，滤光器具有中心部的透光率高于周边部的透光率的透光率分布。在该情况下，通过将滤光器的透光率低的部分与曝光面的照度高的部分对置配置，能够使曝光面的照度分布均匀。

另外，滤光器的位置为蝇眼透镜的灯单元侧，但也可以配置在2片蝇眼透镜之间。

并且，说明中滤光器的单元的间距为一定，但也可以是来自灯单元的光不是平行光，在一边略微聚光或者一边发散，一边通滤波光器射入到蝇眼透镜的情况下，与平行光与光路的角度相一致，将滤光器的各单元的间距错开。

此外，本发明基于2015年5月26日申请的日本专利申请(日本特愿2015-106049)，其内容作为参照并入本文。

Claims (11)

1.一种曝光用照明装置，包括：

光源；

蝇眼透镜，其具有排列为p行、q列(p、q是整数)的矩阵状的多个透镜元件，使来自所述光源的光均匀地射出；以及

反射镜，其包括能变更反射面的形状的镜弯曲机构，将从所述蝇眼透镜射出的所述光反射，

经由形成有曝光图案的掩模，将来自所述光源的曝光光照射在工件上，将所述曝光图案曝光转印在所述工件，

所述曝光用照明装置的特征在于，

还包括滤光器，所述滤光器配置在所述光源与所述蝇眼透镜之间，能变更在曝光面的照度分布，

所述滤光器具有排列为p-2～p+2行、q-2～q+2列的矩阵状，并分别具有透光率分布的多个单元，

所述滤光器能在与所述光的光轴垂直的方向移动，

以使与镜的背面被牵拉而成为凹面状的部分对应的所述蝇眼透镜的部分和所述滤光器的透光率低的部分对置的方式，使所述滤光器在与光轴垂直的方向上移动。

2.如权利要求1所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器具有排列为p+2行、q+2列的矩阵状的所述多个单元。

3.如权利要求2所述的曝光用照明装置，其特征在于，

在所述滤光器的周围配置的2行所述单元被设计为：在列方向的尺寸成为在所述滤光器的内部配置的所述单元的一半以上，

在所述滤光器的周围配置的2列所述单元被设计为：在行方向的尺寸成为在所述滤光器的内部配置的所述单元的一半以上。

4.如权利要求1所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器具有排列为p+1行、q+1列的矩阵状的所述多个单元。

5.如权利要求1～4的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述各单元具有分别相同的透光率分布，

所述滤光器根据所述反射镜的反射面的形状，在与所述光的光轴垂直的方向移动，使得在所述曝光面的照度分布变得均匀。

6.如权利要求1所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述各单元具有从中心部向着周边部透光率逐渐提高的透光率分布。

7.如权利要求1～4的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

所述滤光器能够沿着所述光的光轴移动。

8.如权利要求1～4的任一项所述的曝光用照明装置，其特征在于，

多个所述滤光器沿着所述光的光轴并列配置。

9.一种曝光装置，其特征在于，包括：

掩模支承部，支承掩模；

工件支承部，支承工件；以及

上述权利要求1～8的任一项所述的曝光用照明装置，

将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件，从而将所述掩模的曝光图案曝光转印在所述工件。

10.一种曝光方法，其特征在于，

使用权利要求9所述的曝光装置，将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件，从而将所述掩模的曝光图案曝光转印在所述工件。

11.如权利要求10所述的曝光方法，其特征在于，

在将来自所述光源的曝光光经由所述掩模照射在所述工件期间，使所述滤光器在与所述光的光轴垂直的方向移动。

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