JP2000106339A - 投影露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

投影露光装置及びデバイスの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査型の投影露光装置において、２次光源の
有効半径の変化を伴う露光条件が変更されても被照射面
上の積算露光量の均一性が損なわれないような露光を実
現すること。 【解決手段】 照明光学系の光路内のスリットを介して
スリット状の照射領域を持つ光を第１物体に照射し、第
１物体と第２物体を同期走査して前記第１物体上のパタ
ーンを前記第２物体上に投影光学系を介して結像転写す
る投影露光装置において、２次光源の有効半径をＲ、前
記スリットと前記第１物体、若しくはその共役面の光学
的な距離をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ、光源の
パルス発振周波数をＦ、走査露光時の前記第１物体の走
査速度をＶとするとき、Ｒ，ｄ，ｆ，Ｆ，Ｖのいずれか
のパラメータに応じて走査方向における積算露光強度を
一定化するように、残りのパラメータのいずれかを変更
する制御手段を有すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は第１物体上のパター
ンを第２物体（感光基板）上に結像転写（投影露光）す
る投影露光装置及びデバイス製造方法に関するもので、
特にICやLSI 等の半導体デバイスやCCD 等の撮像デバイ
ス、液晶パネル、磁気ヘッド等のデバイスを製造するリ
ソグラフィー工程に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ICやLSI 等の半導体デバイスの高
集積化はますます加速度を増しており、これに伴い半導
体ウェハの微細加工技術の進展にも著しいものがある。
微細加工技術の中核をなす投影露光装置には、円弧状の
露光域を持つ等倍のミラー光学系によりマスクと感光基
板を同時に走査しながら一括露光する等倍露光装置（ミ
ラープロジェクションアライナー）や、マスクのパター
ン像を屈折光学系により感光基板上に形成し、該感光基
板をステップアンドリピート方式で露光する縮小投影露
光装置（ステッパー）が知られている。
【０００３】これらの投影露光装置でステッパーは解像
力や重ね合せ精度の点でミラープロジェクションアライ
ナーに比べ有利な方式として知られているが、最近では
新しい方式として、高解像力が得られかつ画面サイズを
拡大できるステップアンドスキャン方式（走査型）のス
テッパーが提案されている。
【０００４】ステップアンドスキャン方式の投影露光装
置は例えばOplusE 誌の1993年2 月号の96〜99頁に詳し
く紹介されている。ステップアンドスキャン方式の露光
装置はスリット状の露光領域を有し、各ショットに対し
該スリットをスキャン（走査）して走査露光が行なわれ
る。１つのショットの走査露光が終了するとウェハは次
のショットにステップし、次のショットの走査露光が開
始される。このように次ショットへのステップと露光の
ためのスキャンを繰り返すことによりウェハ全体の露光
が完了する。
【０００５】投影露光装置では現在0.5 μm 以下の寸法
のパターン像の形成のため、解像力の向上が図られてお
り、投影光学系の高NA化や、露光光の短波長化が行なわ
れている。一般に露光波長が短波長になると、硝材の透
過率が悪くなり、投影光学系に使用できる硝材の種類が
きわめて少なくなる。硝材の種類が少ないと投影光学系
の色収差の補正が困難となり、色収差の影響が無視でき
る程度に露光波長の波長幅を狭くする必要が生じる。例
えば300nm 以下の波長域の光束を用いる投影光学系では
使用できる硝材が石英や蛍石に限られるため、露光用光
源としてレーザが使用されるのが普通である。この種の
レーザのうちエキシマレーザはエネルギーが非常に高
く、高スループットが期待できるため、投影露光装置の
短波長用の光源として広く採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらエキシマ
レーザはパルスレーザであるため投影露光装置の光源と
して用いるには種々の問題点がある。特にミラープロジ
ェクションアライナーやステップアンドスキャン方式の
ステッパーのような走査型の投影露光装置においては、
走査速度やパルス発光のタイミングにより、マスク面上
やウェハ面上で露光むらが発生することがある。
【０００７】パルス発光の影響によるこの露光むらを軽
減した投影露光装置が、例えば特開昭60-158449 号公報
に提案されている。同公報では被照射面上の走査方向の
光強度分布を実質的に等脚台形又は二等辺三角形とする
ことで走査速度とパルス発光の同期精度を緩和してい
る。また、走査方向の光強度分布を所望の形状にするた
めの制御は照明系の光路中にNDフィルター等の減光素子
を挿入して行なっている。光強度分布の形状は等脚台形
又は二等辺三角形に限らず、重ね合せたときに露光量の
ばらつきが小さくできるものであればよいことも開示さ
れている。
【０００８】特開平7-230949号公報は先に提案した投影
露光装置を改良した投影露光装置を提案している。同公
報では被照射面の走査方向と照明光学系の光軸を含む平
面内において照明光の光束の主光線が被照射面から光軸
方向に所定距離だけ離れた位置に集光され、被照射面上
の光束にぼけによる傾斜領域を生じさせる。該傾斜領域
の光強度分布を所望の形状にすることで、照明の効率低
下を防止しつつ露光量のばらつきを小さくできる照明装
置、及びそれを用いた投影露光装置を実現している。同
提案を用いれば、投影露光装置において走査速度のばら
つきやパルス発振のタイミングのずれに起因する積算光
量のばらつきを最小にするように被照射面の走査方向の
光強度分布形状を定めることができる。
【０００９】しかしながら、一般に投影露光装置は様々
な照明条件で使用されるのが通例である。照明条件を変
更した場合、例えば有効光束を絞った場合には該傾斜領
域の形状が変化してぼけの幅が減少し、走査露光におけ
る被照射面上の積算露光量の均一性が損なわれることが
ある。
【００１０】図６はパルス発振するレーザ光源により走
査露光する際、走査方向の光強度分布が不適切である場
合に走査方向で生じる露光むらの発生状況を示す図であ
る。縦軸は光強度、横軸は走査方向の位置座標を示す。
パルス発振であるため露光は離散的で１パルス毎に露光
される光強度分布がずれて重なり合い全体の光強度分布
が形成される。ずれ量と光強度分布の関係が不適切だ
と、図６のような周期的露光むらが発生する。
【００１１】図７はずれ量と光強度分布の関係が適切に
なった場合で、積算露光量が均一に保たれていることが
分かる。
【００１２】本発明は従来の投影露光装置を更に改良
し、例えばパルス発振するレーザ光源を用いて走査露光
する際に、２次光源面での光束の大きさ，形状にかかわ
らず、被照射面の走査方向の光強度分布を所望の形状に
することのできる投影露光装置及びデバイス露光方法の
提供を目的としている。なおここで２次光源とは被照射
物体を照明するために形成されている光源像の実効的な
大きさを示すもので、例えば照明装置内に設けられたオ
プティカルインテグレータの射出面に形成される光源
像、及び該光源像の全体としての大きさを決定する絞り
によって決定されるものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、（１−１）照明光学系の光路内のスリットを介して
スリット状の照射領域を持つ光を第１物体に照射し、第
１物体と第２物体を同期走査して前記第１物体上のパタ
ーンを前記第２物体上に投影光学系を介して結像転写す
る投影露光装置において、２次光源の有効半径をＲ、前
記スリットと前記第１物体、若しくはその共役面の光学
的な距離をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ、光源の
パルス発振周波数をＦ、走査露光時の前記第１物体の走
査速度をＶとするとき、Ｒ，ｄ，ｆ，Ｆ，Ｖのいずれか
のパラメータに応じて走査方向における積算露光強度を
一定化するように、残りのパラメータのいずれかを変更
する制御手段を有することを特徴としている。
【００１４】特に、（１−１−１）Ｒのパラメータに応
じて、残りのパラメータのいずれかを変更することを特
徴としている。
【００１５】（１−２）第１物体上のパターンを第２物
体上に投影光学系を介して結像転写する投影露光装置に
おいて、該投影露光装置がスリット状の照射領域を持つ
光を照射しつつ前記第１物体と第２物体を同期走査して
露光を行なうとともに、該スリット状の照射領域の光が
走査方向に持つ光強度分布の傾斜部の形状に応じて露光
パラメータを変更することを特徴としている。
【００１６】特に、（１−２−１）前記露光パラメータ
の変更が２次光源の有効半径の変化に伴う露光条件の変
更により行なわれること。
【００１７】（１−２−２）前記スリット状の照射領域
を持つ光を形成するスリットが前記第１物体と光学的に
離れた位置に配置されていること。
【００１８】（１−２−３）前記スリットと前記第１物
体との間にリレー光学系が配置されていること。
【００１９】（１−２−４）前記投影露光装置はパルス
発振する光源と該光源からの光束より複数の２次光源を
形成するオプティカルインテグレータと該オプティカル
インテグレータからの光束を集光し第１物体面に導光す
る照明光学系を有していること。
【００２０】（１−２−５）前記スリットと第１物体の
光学的な距離をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ２次
光源の有効半径をＲ、光源のパルス発振周波数をＦ、走
査露光時の第１物体の走査速度をＶとしたとき ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立すること。
【００２１】（１−２−６）前記露光パラメータが前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄであること。
【００２２】（１−２−７）前記スリットを前記照明光
学系の光軸方向に駆動する機構を持つこと。
【００２３】（１−２−８）前記露光パラメータが前記
光源の発振周波数Ｆであること。
【００２４】（１−２−９）前記露光パラメータが走査
露光時の前記第１物体の走査速度Ｖであること。
【００２５】（１−２−１０）前記露光パラメータが前
記スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源
のパルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速
度Ｖの任意の組合せであること。
【００２６】（１−２−１１）該スリット状の照射領域
の走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で
測定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前
記スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源
のパルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速
度Ｖの任意の一つを変更して補正し露光すること。
【００２７】（１−２−１２）前記変更がオンラインで
なされること。
【００２８】（１−２−１３）該スリット状の照射領域
の走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で
測定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前
記スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源
のパルス発振周波数Ｆ、走査露光時の前記第１物体の速
度Ｖの任意の組合せで補正して露光すること。
【００２９】（１−２−１４）前記変更がオンラインで
なされること。
【００３０】（１−２−１５）前記照度センサが測定時
に前記投影露光装置の露光位置に移動されて光強度分布
を測定すること。
【００３１】（１−２−１６）前記照度センサが走査方
向に１次元的に微小間隔で配置されたセンサであるこ
と。
【００３２】（１−２−１７）前記照明光学系の前記２
次光源の各点から射出する主光線が光軸を含み走査方向
と直交する平面内において被照射面である第１物体上に
集光すること。
【００３３】（１−２−１８）前記照明光学系によって
照明された該スリット状の照射領域の長手方向の各位置
における開口幅を可変としたこと。
【００３４】（１−２−１９）前記オプティカルインテ
グレータは光軸に対して直交する平面内の互いに直交す
る２つの方向において屈折力が異なる光学素子より構成
されていること。等を特徴としている。
【００３５】本発明の投影露光方法は、（２−１）第１
物体上のパターンを第２物体上に投影光学系を介して同
期走査しながら走査露光する投影露光方法において、前
記第１物体をスリット状の照射領域を持つ光で照射し、
該スリット状の照射領域の光が走査方向に持つ光強度分
布の傾斜部の形状に応じて露光パラメータを変更するこ
とを特徴としている。
【００３６】特に、（２−１−１）前記露光パラメータ
の変更が露光条件の変更により行なわれること。
【００３７】（２−１−２）パルス発振する光源からの
光束を２次光源を形成するオプティカルインテグレータ
と照明光学系を介して前記第１物体面を照明しており、
前記スリット状の光強度分布を形成するためのスリット
と該第１物体との光学的な距離をｄ、該照明光学系の焦
点距離をｆ、２次光源の有効半径をＲ、光源のパルス発
振周波数をＦ、走査露光時の第１物体の走査速度をＶと
したとき ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立すること。
【００３８】（２−１−３）前記露光パラメータが前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄであること。
【００３９】（２−１−４）前記変更パラメータが前記
光源の発振周波数Ｆであること。
【００４０】（２−１−５）前記露光パラメータが走査
露光時の前記第１物体の走査速度Ｖであること。
【００４１】（２−１−６）前記変更パラメータが前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、走査露光時の前記第１物体の速度
Ｖの任意の組合せであること。
【００４２】（２−１−７）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖの任意の一つを変更して補正し露光すること。
【００４３】（２−１−８）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖの任意の組合せで補正し露光すること。等を特徴とし
ている。
【００４４】本発明の照明装置は、（３−１）光源から
の光をスリット状の光束にして物体面上を照射する照明
装置において、該スリット状の照射領域が持つ光強度分
布の傾斜部の形状に応じて、該スリット状の照射領域を
形成させるスリットと前記物体との光学的な距離を変更
することを特徴としている。
【００４５】特に、（３−１−１）前記光学的な距離の
変更を前記照明装置内の２次光源の有効光束の径の変化
に伴って行なうこと。
【００４６】（３−１−２）前記スリットと物体の光学
的な距離をｄ、前記照明装置の２次光源の有効半径をＲ
としたとき、ｄとＲの間に反比例の関係が成立するよう
に制御すること。等を特徴としている。
【００４７】（３−２）光源からの光をスリット状の光
束にして物体面上を照射する照明装置において、該スリ
ット状の照射領域を形成させるスリットと前記物体との
光学的な距離を変更することにより前記物体上の光強度
分布を一定に保つことを特徴としている。
【００４８】本発明の照明方法は、（４−１）光源から
の光をスリット状の光束にして物体面上を照射する照明
方法において、該スリット状の照射領域が持つ光強度分
布の傾斜部の形状に応じて、該スリット状の照射領域を
形成させるスリットと前記物体との光学的な距離を変更
することを特徴としている。
【００４９】（４−２）前記物体面上を光源からの光束
より形成した２次光源からの光束で照明しており、前記
スリットと物体の光学的な距離をｄ、２次光源の有効半
径をＲとしたとき、スリットと物体の光学的な距離を
ｄ、２次光源の有効半径をＲとしたとき、ｄとＲの間に
反比例の関係が成立するように制御することを特徴とし
ている。
【００５０】（４−３）光源からの光をスリット状の光
束にして物体面上を照射する照明方法において、該スリ
ット状の照射領域を形成させるスリットと前記物体との
光学的な距離を変更することにより前記物体上の光強度
分布の形状を一定に保つことを特徴としている。
【００５１】本発明のデバイスは、（５−１）第１物体
上のパターンを第２物体上に投影光学系を介して双方を
相対的に走査しながら結像転写する走査型の投影露光装
置により製造されるデバイスにおいて、該投影露光装置
が前記第１物体と第２物体を同期しながらスリット状の
照射領域を持つ光で走査露光する際、該スリット状の照
射領域の光が走査方向に持つ光強度分布の傾斜部の形状
に応じて露光のパラメータを変更することによって製造
されるを特徴としている。
【００５２】特に、（５−１−１）前記露光パラメータ
の変更が露光条件の変更に伴って行なわれること。
【００５３】（５−１−２）パルス発振する光源からの
光束より形成した２次光源からの光束を照明光学系を介
して第１物体面上を照明しており、前記スリット状の照
射領域を形成させるスリットと第１物体の光学的な距離
をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ、２次光源の有効
半径をＲ、光源のパルス発振周波数をＦ、走査露光時の
第１物体の走査速度をＶとしたとき、前記投影露光装置
で ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立すること。
【００５４】（５−１−３）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖの任意の一つを変更して補正した前記投影露光装置を
用いて露光し、製造されたこと。
【００５５】（５−１−４）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖを任意の組合せで補正した前記投影露光装置を用いて
露光し、製造されたこと。等を特徴としている。
【００５６】本発明のデバイスの製造方法は、（６−
１）照明光学系の光路内のスリットを介してスリット状
の照射領域を持つ光を第１物体に照射し、第１物体と第
２物体を同期走査して前記第１物体上のパターンを前記
第２物体上に投影光学系を介して結像転写するデバイス
製造方法において、２次光源の有効半径をＲ、前記スリ
ットと前記第１物体、若しくはその共役面の光学的な距
離をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ、光源のパルス
発振周波数をＦ、走査露光時の前記第１物体の走査速度
をＶとするときＲ，ｄ，ｆ，Ｆ，Ｖのいずれかのパラメ
ータに応じて走査方向における積算露光強度を一定化す
るように、残りのパラメータのいずれかを変更する制御
手段を有することを特徴としている。
【００５７】特に、（６−１−１）Ｒのパラメータに応
じて、残りのパラメータのいずれかを変更することを特
徴としている。
【００５８】（６−２）第１物体上のパターンを第２物
体上に投影光学系を介して結像転写する走査型の投影露
光装置によりデバイスを製造するデバイス製造方法にお
いて、前記投影録装置が前記第１物体と第２物体を同期
しながらスリット状の照射領域を持つ光で走査露光する
際、該スリット状の照射領域の光が走査方向に持つ光強
度分布の傾斜部の形状に応じて露光のパラメータを変更
して製造されるを特徴としている。
【００５９】特に、（６−２−１）前記投影露光装置は
パルス発振する光源からの光束より複数の２次光源を形
成するオプティカルインテグレータと、該オプティカル
インテグレータからの光束を集光し第１物体面上に導光
する照明光学系を有しており、前記露光パラメータの変
更が露光条件の変更に伴う２次光源の有効光束の径の変
化に伴って行なわれること。
【００６０】（６−２−２）該スリット状の照射領域を
形成させるスリットと第１物体の光学的な距離をｄ、前
記照明光学系の焦点距離をｆ、２次光源の有効半径を
Ｒ、光源のパルス発振周波数をＦ、走査露光時の第１物
体の走査速度をＶとしたとき、前記投影露光装置で ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立すること。
【００６１】（６−２−３）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖの任意の一つを変更して補正した前記投影露光装置で
露光すること。
【００６２】（６−２−４）該スリット状の照射領域の
走査方向の光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測
定可能な照度センサにより測定し、該測定結果より前記
スリットと前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源の
パルス発振周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度
Ｖを任意の組合せで補正した前記投影露光装置で露光す
ること。等を特徴としている。
【００６３】
【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の実施形態
１のＸＹ平面内及びＺＸ平面内の要部概略図である。図
で光学系は光源からストレートに示されており、光学系
の光軸方向をＸ軸、マスク及び感光基板（ウェハ）の走
査方向をＺ軸としている。図２は従って図１の光学系を
図１の紙面内にあるＹ方向から見たもので、走査方向に
おける光学系の様子が示されている。
【００６４】図１、図２において１はレーザ光源で、例
えばパルス発振する狭帯域化したエキシマレーザであ
る。レーザ光源１から射出されたほぼ平行なレーザ光は
入射光をインコヒーレント光として射出させるインコヒ
ーレント部２に入射する。インコヒーレント部２は例え
ばレーザ光を分割したり、走査したりしてウェハ面７上
に干渉縞やスペックルパターン等が発生しないようにす
るインコヒーレント化処理と、レーザ光源１からの光束
の形状をオプティカルインテグレータ３の形状にあわせ
て射出させるビーム整形機能を有している。
【００６５】インコヒーレント部２からの光束はオプテ
ィカルインテグレータ３の入射面３ａに入射する。オプ
ティカルインテグレータ３は第１，第２の２つのシリン
ドリカルレンズ群で構成されている。第１のシリンドリ
カルレンズ群はＸＹ平面内のみに屈折力を有するシリン
ドリカルレンズ３ｂをＹ軸方向に所定のピッチで配列し
たもので、これに続き第２のシリンドリカルレンズ群と
してＸＺ平面内のみに屈折力を有する面をもつシリンド
リカルレンズ３ｃがＹ軸方向に所定のピッチで配列され
て直列につながって配置される。２つのシリンドリカル
レンズ群は互いに直交する２つの方向の屈折力がレチク
ル５面上に所望の光強度分布を実現できるように設定さ
れる。オプティカルインテグレータ３の射出面３ｄは２
次光源面で、該射出面３ｄより複数の発散光束がコンデ
ンサー光学系４に入射する。
【００６６】コンデンサー光学系４は図１のＸＹ断面内
と図２のＸＺ断面内とで異なった屈折力を有している。
【００６７】コンデンサー光学系４はオプティカルイン
テグレータ３の射出面３ｄからの光束を集光し、スリッ
ト９のスリット開口を介してパターンの形成されたレチ
クル（マスク）５を照明する。６は投影光学系で、レチ
クル５に描かれた半導体素子の回路パターンを感光基板
としてのウェハ面７に投影し、回路パターンの投影像を
形成する。ここでコンデンサー光学系４によってオプテ
ィカルインテグレータ３の射出面３ｄと投影光学系６の
瞳面とはほぼ共役の関係となっている。
【００６８】図１のＸＹ断面においてはオプティカルイ
ンテグレータ３の出射面３ｄの（２次光源）の各点から
の光束はレチクル５面上で重ね合わされている。
【００６９】又図２のＸＺ断面においてはオプティカル
インテグレータ３の出射面３ｄの各点からの光束はレチ
クル５より離れた位置に配置したスリット９面上で重ね
合わされている。
【００７０】本実施形態ではレチクル５とウェハ７を矢
印のように走査方向に一定の関係を維持しつつ移動させ
て、像の投影転写を行なっている。
【００７１】図１中に実線で示した８はオプティカルイ
ンテグレータ３の射出面３ｄの各点から射出する光束の
主光線である。これらの主光線は出射面３ｄを射出した
時点では互いに平行で、コンデンサー光学系４によりス
リット９を介しレチクル５の中心に集光される。また主
光線８に対してある角度を持つ光線も点線で示したよう
にレチクル５上の別の点に集光するため、レチクル面５
上でのＹ軸方向の光強度分布の形状は図１に示すように
ほぼフラットな矩型分布になっている。
【００７２】これに対し、図２のＺＸ平面内ではオプテ
ィカルインテグレータ３から射出した光束の主光線８ｂ
がコンデンサー光学系４によってスリット９に集光す
る。スリット９はレチクル５から光軸方向に所定の距離
ｄだけ離れた位置Ａに備えられている。図１と同じ理由
でスリット９の開口部の位置ＡでのＺ軸方向の光強度分
布はほぼ均一である。レチクル５が位置Ａから所定の距
離ｄだけ離れているデフォーカスの効果で、レチクル５
面上でのＺ軸方向の光強度分布は中心部分がほぼフラッ
トで周辺に傾斜部を持つ等脚台形に近い形状の分布とな
る。この形状は走査露光に対して走査速度やパルスの発
光タイミングのずれが起こった場合に積算露光量むらを
小さくすることのできる形状である。積算光量むらを最
小にする光強度分布の形状はパルス発振周波数や走査速
度によって決定される。
【００７３】図２において位置Ａとレチクル５との間の
距離をｄ、コンデンサー光学系４のＸＺ面内での焦点距
離をｆ、２次光源の有効半径をＲ、レーザ光源のパルス
発振周波数をＦ、レチクル５の走査速度をＶとする。積
算露光量の均一性を保つための条件は走査方向の光強度
分布の傾斜領域の幅（２ｄＲ／ｆ）がパルス光間隔の整
数倍になることで ２ｄＲ／ｆ＝ｎＶ／Ｆ（ただしｎは整数） ‥‥（１） という式で表わされることが判明した。
【００７４】なお、２次光源の有効半径Ｒは２次光源面
３ｄの位置に配置された絞りの開口形状によって決まる
が、絞りの開口形状は単純な円形開口だけでなく、図８
（ａ）〜（ｃ）に示すような開口形状も考えられる。こ
のような場合、２次光源の有効半径Ｒは図示するような
開口の最も外側までの距離で定義される。
【００７５】しかしながら実際の露光においては対象と
なるレチクル５上の回路パターンによって、２次光源の
有効半径Ｒを変更する必要があり、この変更によってデ
フォーカスの効果、すなわち傾斜領域の幅が異なること
が問題となる。２次光源の有効半径の変更は不図示であ
るが２次光源面３ｄの位置に配置された絞りの径を変更
する等の手段で行なわれる。
【００７６】本実施形態では、２次光源の有効半径が変
更された場合、積算露光量均一化条件（１）を満足させ
るため、デフォーカスによりレチクル５面上に走査方向
に等脚台形の光強度分布を形成するとともに、２次光源
の有効径を表わすパラメータＲの変化に応じて距離ｄ、
発振周波数Ｆ、走査速度Ｖ、焦点距離ｆのいずれかを調
整することを特徴としている。
【００７７】例えば、本実施形態でデフォーカス量に対
応する距離ｄを用いてレチクル５面上に等脚台形の光強
度分布を形成する際は、スリット９をレチクル５から光
軸方向に ｄ＝ｎＶｆ／（２ＦＲ） ‥‥‥‥‥‥‥（２） だけ離れた位置に配置することができるように、スリッ
ト９を光軸方向に駆動する不図示の駆動機構により距離
ｄの値を調整する。即ち、２次光源の有効半径に応じて
レチクル５からスリット９の位置Ａまでの距離ｄを
（２）式に従って調節することでレチクル５面上の光強
度分布を所望の形状にコントロールすることができる。
例えば２次光源面３ｄから射出する光束を絞りで絞る、
即ち有効半径Ｒを減少させる場合には、（２）式に従っ
て距離ｄの値を増大させてスリット９の位置Ａをレチク
ル５から遠ざけるように位置制御を行なう。これは距離
ｄと有効半径Ｒの間に（２）式に見られる反比例の関係
があるからで、この様な制御を行なえばレチクル５上の
光強度分布は２次光源の変化に関わらず一定に保たれ
る。
【００７８】また距離ｄの値を固定とすればレーザ光源
１のパルス発振周波数Ｆを Ｆ＝ｎＶｆ／（２ｄＲ） （３） として調整したり、レチクル５の走査速度Ｖを Ｖ＝２ｄＦＲ／（ｎｆ） （４） として調整したり、コンデンサー光学系４の焦点距離ｆ
を ｆ＝２ｄＦＲ／（ｎＶ） （５） として調整してもよい。また各要素ｄ、Ｆ、Ｖ、ｆを任
意に組合せて（１）式を満足させるように調整してもよ
い。（１）式を計算する全てのパラメータは投影露光装
置には既知量であるため各要素ｄ、Ｆ、Ｖ、ｆの値の整
合性は容易に計算できる。
【００７９】本実施形態では、また、ウェハ７面と同一
平面上に走査方向の光強度分布を測定する機能を設け、
該測定値をフィードバックすることを特徴としている。
ウェハ７面と同一平面上に設けられた照度センサ１１は
走査方向に１次元的に微小間隔で配置されたセンサで、
該センサ１１を投影光学系６の露光位置に移動させて走
査方向の光強度分布を測定することができる。該測定に
より走査方向の傾斜領域の幅２ｄＲ／ｆを直接求めるこ
とができるため、この幅がｎＶ／Ｆに等しくなるように
距離ｄあるいはＦ、Ｖの値をオンラインで補正すること
ができる。また傾斜領域の測定は微小間隔で配置された
照度センサの他にも微小開口に光量センサを組合せ、該
微小開口を露光位置で動かしながら分布を測定してもよ
い。
【００８０】例えば距離ｄで補正を行なう場合、初期値
は（２）式により決定することができるが、実際には種
々の誤差要因があるため、走査方向の光強度分布を直接
測定してフィードバックをかけ、予め分かっている所望
の光強度分布との差を微調整して補正すれば走査方向の
積算露光量の均一性は更に向上する。測定の結果、等脚
台形の光強度分布の傾斜領域の幅が所望の値に不足して
いるなら、スリット９の位置をレチクル５から遠ざける
（距離ｄを増大させる）ように微動させ、傾斜領域の幅
が過剰なら、スリット９の位置をレチクル５から近づけ
る（距離ｄを減少させる）ように微動調整が行なわれ
る。距離ｄの代わりにコンデンサー光学系４の焦点距離
ｆを変えても、傾斜領域の幅を調整できる。
【００８１】同様の調整はレーザの発振周波数Ｆ、走査
速度Ｖの値を調整しても行なうことができるが、この場
合は傾斜領域の幅は変わらない。
【００８２】このように本実施形態の投影露光装置では
照明条件の変更により絞り等の作用で行なわれる２次光
源であるオプティカルインテグレータ３の射出面３ｄか
ら射出する光束の径Ｒの変化に応じて、若しくは照明条
件の変更に拘らず、光強度分布の実測に応じてスリット
９をレチクル５面から光軸方向に所定の距離ｄだけ離れ
た位置Ａに設定する、あるいはレーザの発振周波数Ｆ、
走査速度Ｖ、コンデンサー光学系の焦点距離ｆの値を制
御してこれらの間に（１）式で与えられる所定の関係を
満足させることにより、レチクル５面上での走査方向の
光強度分布を最適形状に保ち、種々の照明条件で走査露
光したときにも露光量均一性を保つことを可能としてい
る。
【００８３】走査方向と直交するスリット９の長手方向
（Ｙ方向）はオプティカルインテグレータ３から射出す
る光束の主光線８がレチクル５上に集光するように配置
されているため、光強度分布はほぼ均一となっている。
【００８４】スリット９の走査方向（Ｚ方向）及び長手
方向（Ｙ方向）に対する以上の光学配置は余分に光をけ
ることなく両方向に対して所望の光強度分布を実現して
いるため、照明効率が高く、かつ両方向の露光むらを小
さくすることを可能としている。
【００８５】また実施形態１の走査方向の照射範囲を調
整するスリット９は、Ｙ軸方向の任意の位置で走査方向
であるＺ軸方向の開口幅を調整できる機能を有してい
る。Ｙ軸方向の任意の位置でＺ軸方向に積算した光強度
が他の位置より大きい場合にはＺ方向の開口幅を狭め、
小さい場合には開口の幅を広げられる。オプティカルイ
ンテグレータ３とコンデンサー光学系４によってＹ軸方
向の光強度分布はほぼ一様となっているが、スリット９
のＹ軸方向の各位置でのＺ軸方向の開口幅の調整によ
り、走査露光したときのＹ軸方向の積算露光量の均一性
は更に向上する。
【００８６】本実施形態では以上のようなパルス光を用
いた走査型の投影露光装置によりレチクル５面上のパタ
ーンをウェハ７面上に順次投影露光している。露光され
たウェハ７は公知の現像処理工程を介して半導体デバイ
スが製造される。
【００８７】図３は本発明の実施形態２のＺＸ平面の要
部概略図である。座標の取り方は実施形態１と同様で光
軸方向がＸ軸、走査方向がＺ軸であり、実施形態１と同
じ部材には同じ番号が付されている。
【００８８】本実施形態は実施形態１の図２に比べ、コ
ンデンサー光学系４とレチクル５の間にリレーレンズ１
０が配置されている点が相違点となっており、その他の
構成は同一である。なお図３ではレチクル５から後の投
影光学系６とウェハ７は実施形態１と同様のため省略し
た。
【００８９】図３において位置Ｂはオプティカルインテ
グレータ３から射出される光束の主光線８がコンデンサ
ー光学系４によって集光される位置である。リレーレン
ズ１０は点線で示すように位置Ｂの像を所定の倍率でレ
チクル５の位置に投影する。
【００９０】一方、位置Ｃはレチクル５と光学的に共役
である位置Ｂから光軸方向であるＸ方向に所定の距離だ
け離れたところにあるスリット９の設定位置である。共
役位置から離れたところにスリット９を設定することに
より、走査方向の光強度分布を等脚台形状にすることが
できる。レチクル側から見ればスリット９は光学的に５
から離れた位置に設定されているということができる。
【００９１】実施形態２では実施形態１と同じく位置Ｂ
と位置Ｃの間の距離やレーザ光源１の発振周波数Ｆ、レ
チクル５の走査速度Ｖを単独、もしくは複合して調整す
ることにより、照明条件が種々変更されてもレチクル５
面上での積算露光量の均一性を保つことができる。
【００９２】また実施形態２でも実施形態１と同じくウ
ェハ面と同一平面上に置かれた不図示の照度センサの測
定値に基づいて位置Ｂと位置Ｃの間の距離やレーザ光源
１の発振周波数、レチクル５の走査速度を単独、もしく
は複合で調整して、走査方向に所望の光強度分布が実現
できるようになっている。従って、照明条件の変更によ
る２次光源面３ｄからの射出光束の径の変化にかかわら
ず、走査露光したときのレチクル５面上での積算露光量
の均一性が保たれる。
【００９３】レチクル５、位置Ｂ、位置Ｃそれぞれでの
走査方向の光強度分布の形状は図３に示す通りである。
また実施形態１ではスリット９の位置がレチクル５と照
明系４間にあったが、本実施形態のように走査方向の照
射領域を制限するスリット９を照明光学系４の集光位置
Ｂよりも光学的にレチクル５側となるように配置しても
レチクル５面上での走査方向の光強度分布を所望の形状
に保つことができる。
【００９４】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。図４は半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるい
は液晶パネルＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ
１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パター
ンを形成したマスクを製作する。
【００９５】一方、ステップ３（ウェハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップ４
（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウェハを用いて、リソグラフィ技術によってウェ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組立）
は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェ
ハを用いて半導体チップ化する工程で、アッセンブリ工
程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程
（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６検査）では
ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テス
ト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経
て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）
される。
【００９６】図５は上記ウェハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウェハ表面に絶縁
膜を形成する。
【００９７】ステップ１３（電極形成）ではウェハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光材を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウェハに焼付け露光する。
【００９８】ステップ１７（現像）では露光したウェハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジ
スト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成され
る。
【００９９】
【発明の効果】以上説明した様に本発明では、投影露光
装置において、該投影露光装置の照明条件の変更により
生じる照明光学系の２次光源から射出する主光線の有効
半径Ｒの変化に応じて、前記照明光学系内のスリットの
光軸方向の距離、レーザの発振周波数、走査速度の３つ
のパラメータを単独もしくは複合して調整し所定の関係
を満足させることにより、レチクル面上での走査方向の
光強度分布を最適形状に保ち、種々の照明条件で走査露
光したときの露光量均一性を保つことを可能としてい
る。又、本発明では実際の強度分布を測定してその結果
を上記３つの調整パラメータに単独もしくは複合して反
映させることにより、更に高精度な投影露光方法及び投
影露光装置を実現することを可能としている。
【０１００】本発明によれば、ウェハ面上に形成される
像の均一性は更に向上し、より精度の高いデバイスを製
造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１のＸＹ平面での要部概略
図、
【図２】 本発明の実施例１のＺＸ平面での要部概略
図、
【図３】 本発明の実施例２のＺＸ平面での要部概略
図、
【図４】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト、
【図５】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト、
【図６】 パルス光源を用いた走査露光で光強度分布が
不適当で積算露光量むらが発生する場合の説明図、
【図７】 パルス光源を用いた走査露光で光強度分布が
適当で積算露光量むらが発生しない場合の説明図、
【図８】 本発明に係る絞りの開口形状の説明図
【符号の説明】
１ レーザ光源、 ２ インコヒーレント部、 ３ オプティカルインテグレータ部、 ４ 照明光学系、 ５ レチクル、 ６ 投影光学系、 ７ ウェハ、 ８ 主光線、 ９ スリット、 １０ リレーレンズ、 １１ 照度センサ、

Claims (50)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 照明光学系の光路内のスリットを介して
    スリット状の照射領域を持つ光を第１物体に照射し、第
    １物体と第２物体を同期走査して前記第１物体上のパタ
    ーンを前記第２物体上に投影光学系を介して結像転写す
    る投影露光装置において、 ２次光源の有効半径をＲ、前記スリットと前記第１物
    体、若しくはその共役面の光学的な距離をｄ、前記照明
    光学系の焦点距離をｆ、光源のパルス発振周波数をＦ、
    走査露光時の前記第１物体の走査速度をＶとするとき、 Ｒ，ｄ，ｆ，Ｆ，Ｖのいずれかのパラメータに応じて走
    査方向における積算露光強度を一定化するように、残り
    のパラメータのいずれかを変更する制御手段を有するこ
    とを特徴とする投影露光装置。
  2. 【請求項２】 Ｒのパラメータに応じて、残りのパラメ
    ータのいずれかを変更することを特徴とする請求項１記
    載の投影露光装置。
  3. 【請求項３】 照明光学系の光路内のスリットを介して
    スリット状の照射領域を持つ光を第１物体に照射し、第
    １物体と第２物体を同期走査して前記第１物体上のパタ
    ーンを前記第２物体上に投影光学系を介して結像転写す
    るデバイス製造方法において、 ２次光源の有効半径をＲ、前記スリットと前記第１物
    体、若しくはその共役面の光学的な距離をｄ、前記照明
    光学系の焦点距離をｆ、光源のパルス発振周波数をＦ、
    走査露光時の前記第１物体の走査速度をＶとするとき
    Ｒ，ｄ，ｆ，Ｆ，Ｖのいずれかのパラメータに応じて走
    査方向における積算露光強度を一定化するように、残り
    のパラメータのいずれかを変更する制御手段を有するこ
    とを特徴とするデバイスの製造方法。
  4. 【請求項４】 Ｒのパラメータに応じて、残りのパラメ
    ータのいずれかを変更することを特徴とする請求項３記
    載のデバイスの製造方法。
  5. 【請求項５】 第１物体上のパターンを第２物体上に投
    影光学系を介して結像転写する投影露光装置において、
    該投影露光装置がスリット状の照射領域を持つ光を照射
    しつつ前記第１物体と第２物体を同期走査して露光を行
    なうとともに、該スリット状の照射領域の光が走査方向
    に持つ光強度分布の傾斜部の形状に応じて露光パラメー
    タを変更することを特徴とする投影露光装置。
  6. 【請求項６】 前記露光パラメータの変更が２次光源の
    有効半径の変化に伴う露光条件の変更により行なわれる
    ことを特徴とする請求項５記載の投影露光装置。
  7. 【請求項７】 前記スリット状の照射領域を持つ光を形
    成するスリットが前記第１物体と光学的に離れた位置に
    配置されていることを特徴とする請求項６記載の投影露
    光装置。
  8. 【請求項８】 前記スリットと前記第１物体との間にリ
    レー光学系が配置されていることを特徴とする請求項７
    記載の投影露光装置。
  9. 【請求項９】 前記投影露光装置はパルス発振する光源
    と該光源からの光束より複数の２次光源を形成するオプ
    ティカルインテグレータと該オプティカルインテグレー
    タからの光束を集光し第１物体面に導光する照明光学系
    を有していることを特徴とする請求項７又は８記載の投
    影露光装置。
  10. 【請求項１０】 前記スリットと第１物体の光学的な距
    離をｄ、前記照明光学系の焦点距離をｆ２次光源の有効
    半径をＲ、光源のパルス発振周波数をＦ、走査露光時の
    第１物体の走査速度をＶとしたとき ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立することを特徴とする請求項９記載の投影露光装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記露光パラメータが前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄであることを特徴とする
    請求項１０記載の投影露光装置。
  12. 【請求項１２】 前記スリットを前記照明光学系の光軸
    方向に駆動する機構を持つことを特徴とする請求項１１
    記載の投影露光装置。
  13. 【請求項１３】 前記露光パラメータが前記光源の発振
    周波数Ｆであることを特徴とする請求項１０記載の投影
    露光装置。
  14. 【請求項１４】 前記露光パラメータが走査露光時の前
    記第１物体の走査速度Ｖであることを特徴とする請求項
    １０記載の投影露光装置。
  15. 【請求項１５】 前記露光パラメータが前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    組合せであることを特徴とする請求項１０記載の投影露
    光装置。
  16. 【請求項１６】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    一つを変更して補正し露光することを特徴とする請求項
    １０載の投影露光装置。
  17. 【請求項１７】 前記変更がオンラインでなされること
    を特徴とする請求項１６記載の投影露光装置。
  18. 【請求項１８】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、走査露光時の前記第１物体の速度Ｖの任意の
    組合せで補正して露光することを特徴とする請求項１０
    記載の投影露光装置。
  19. 【請求項１９】 前記変更がオンラインでなされること
    を特徴とする請求項１８記載の投影露光装置。
  20. 【請求項２０】 前記照度センサが測定時に前記投影露
    光装置の露光位置に移動されて光強度分布を測定するこ
    とを特徴とする請求項１６及び１８記載の投影露光装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記照度センサが走査方向に１次元的
    に微小間隔で配置されたセンサであることを特徴とする
    請求項２０記載の投影露光装置。
  22. 【請求項２２】 前記照明光学系の前記２次光源の各点
    から射出する主光線が光軸を含み走査方向と直交する平
    面内において被照射面である第１物体上に集光すること
    を特徴とする請求項１０記載の投影露光装置。
  23. 【請求項２３】 前記照明光学系によって照明された該
    スリット状の照射領域の長手方向の各位置における開口
    幅を可変としたことを特徴とする請求項２２記載の投影
    露光装置。
  24. 【請求項２４】 前記オプティカルインテグレータは光
    軸に対して直交する平面内の互いに直交する２つの方向
    において屈折力が異なる光学素子より構成されているこ
    とを特徴とする請求項１０記載の投影露光装置。
  25. 【請求項２５】 第１物体上のパターンを第２物体上に
    投影光学系を介して同期走査しながら走査露光する投影
    露光方法において、前記第１物体をスリット状の照射領
    域を持つ光で照射し、該スリット状の照射領域の光が走
    査方向に持つ光強度分布の傾斜部の形状に応じて露光パ
    ラメータを変更することを特徴とする投影露光方法。
  26. 【請求項２６】 前記露光パラメータの変更が露光条件
    の変更により行なわれることを特徴とする請求項２５記
    載の投影露光方法。
  27. 【請求項２７】 パルス発振する光源からの光束を２次
    光源を形成するオプティカルインテグレータと照明光学
    系を介して前記第１物体面を照明しており、前記スリッ
    ト状の光強度分布を形成するためのスリットと該第１物
    体との光学的な距離をｄ、該照明光学系の焦点距離を
    ｆ、２次光源の有効半径をＲ、光源のパルス発振周波数
    をＦ、走査露光時の第１物体の走査速度をＶとしたとき ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立することを特徴とする請求項２６記載の投影露光
    方法。
  28. 【請求項２８】 前記露光パラメータが前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄであることを特徴とする
    請求項２６記載の投影露光方法。
  29. 【請求項２９】 前記変更パラメータが前記光源の発振
    周波数Ｆであることを特徴とする請求項２６記載の投影
    露光方法。
  30. 【請求項３０】 前記露光パラメータが走査露光時の前
    記第１物体の走査速度Ｖであることを特徴とする請求項
    ２６記載の投影露光方法。
  31. 【請求項３１】 前記変更パラメータが前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、走査露光時の前記第１物体の速度Ｖの任意の
    組合せであることを特徴とする請求項２６記載の投影露
    光方法。
  32. 【請求項３２】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    一つを変更して補正し露光することを特徴とする請求項
    ２６記載の投影露光方法。
  33. 【請求項３３】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    組合せで補正し露光することを特徴とする請求項２６記
    載の投影露光方法。
  34. 【請求項３４】 光源からの光をスリット状の光束にし
    て物体面上を照射する照明装置において、該スリット状
    の照射領域が持つ光強度分布の傾斜部の形状に応じて、
    該スリット状の照射領域を形成させるスリットと前記物
    体との光学的な距離を変更することを特徴とする照明装
    置。
  35. 【請求項３５】 前記光学的な距離の変更を前記照明装
    置内の２次光源の有効光束の径の変化に伴って行なうこ
    とを特徴とする請求項３４記載の照明装置。
  36. 【請求項３６】 前記スリットと物体の光学的な距離を
    ｄ、前記照明装置の２次光源の有効半径をＲとしたと
    き、ｄとＲの間に反比例の関係が成立するように制御す
    ることを特徴とする請求項３５記載の照明装置。
  37. 【請求項３７】 光源からの光をスリット状の光束にし
    て物体面上を照射する照明装置において、該スリット状
    の照射領域を形成させるスリットと前記物体との光学的
    な距離を変更することにより前記物体上の光強度分布を
    一定に保つことを特徴とする照明装置。
  38. 【請求項３８】 光源からの光をスリット状の光束にし
    て物体面上を照射する照明方法において、該スリット状
    の照射領域が持つ光強度分布の傾斜部の形状に応じて、
    該スリット状の照射領域を形成させるスリットと前記物
    体との光学的な距離を変更することを特徴とする照明方
    法。
  39. 【請求項３９】 前記物体面上を光源からの光束より形
    成した２次光源からの光束で照明しており、前記スリッ
    トと物体の光学的な距離をｄ、２次光源の有効半径をＲ
    としたとき、スリットと物体の光学的な距離をｄ、２次
    光源の有効半径をＲとしたとき、ｄとＲの間に反比例の
    関係が成立するように制御することを特徴とする請求項
    ３８記載の照明方法。
  40. 【請求項４０】 光源からの光をスリット状の光束にし
    て物体面上を照射する照明方法において、該スリット状
    の照射領域を形成させるスリットと前記物体との光学的
    な距離を変更することにより前記物体上の光強度分布の
    形状を一定に保つことを特徴とする照明方法。
  41. 【請求項４１】 第１物体上のパターンを第２物体上に
    投影光学系を介して双方を相対的に走査しながら結像転
    写する走査型の投影露光装置により製造されるデバイス
    において、該投影露光装置が前記第１物体と第２物体を
    同期しながらスリット状の照射領域を持つ光で走査露光
    する際、該スリット状の照射領域の光が走査方向に持つ
    光強度分布の傾斜部の形状に応じて露光のパラメータを
    変更することによって製造されるを特徴とするデバイ
    ス。
  42. 【請求項４２】 前記露光パラメータの変更が露光条件
    の変更に伴って行なわれることを特徴とする請求項４１
    記載のデバイス。
  43. 【請求項４３】 パルス発振する光源からの光束より形
    成した２次光源からの光束を照明光学系を介して第１物
    体面上を照明しており、前記スリット状の照射領域を形
    成させるスリットと第１物体の光学的な距離をｄ、前記
    照明光学系の焦点距離をｆ、２次光源の有効半径をＲ、
    光源のパルス発振周波数をＦ、走査露光時の第１物体の
    走査速度をＶとしたとき、前記投影露光装置で ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立することを特徴とする請求項４２記載のデバイ
    ス。
  44. 【請求項４４】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    一つを変更して補正した前記投影露光装置を用いて露光
    し、製造されたことを特徴とする請求項４３記載のデバ
    イス。
  45. 【請求項４５】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖを任意の
    組合せで補正した前記投影露光装置を用いて露光し、製
    造されたことを特徴とする請求項４３記載のデバイス。
  46. 【請求項４６】 第１物体上のパターンを第２物体上に
    投影光学系を介して結像転写する走査型の投影露光装置
    によりデバイスを製造するデバイス製造方法において、
    前記投影録装置が前記第１物体と第２物体を同期しなが
    らスリット状の照射領域を持つ光で走査露光する際、該
    スリット状の照射領域の光が走査方向に持つ光強度分布
    の傾斜部の形状に応じて露光のパラメータを変更して製
    造されるを特徴とするデバイス製造方法。
  47. 【請求項４７】 前記投影露光装置はパルス発振する光
    源からの光束より複数の２次光源を形成するオプティカ
    ルインテグレータと、該オプティカルインテグレータか
    らの光束を集光し第１物体面上に導光する照明光学系を
    有しており、前記露光パラメータの変更が露光条件の変
    更に伴う２次光源の有効光束の径の変化に伴って行なわ
    れることを特徴とする請求項４６記載のデバイス製造方
    法。
  48. 【請求項４８】 該スリット状の照射領域を形成させる
    スリットと第１物体の光学的な距離をｄ、前記照明光学
    系の焦点距離をｆ、２次光源の有効半径をＲ、光源のパ
    ルス発振周波数をＦ、走査露光時の第１物体の走査速度
    をＶとしたとき、前記投影露光装置で ２ｄＲ／ｆ ＝ ｎＶ／Ｆ （ただしｎは整数） が成立することを特徴とする請求項４７記載のデバイス
    製造方法。
  49. 【請求項４９】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖの任意の
    一つを変更して補正した前記投影露光装置で露光するこ
    とを特徴とする請求項４８記載のデバイス製造方法。
  50. 【請求項５０】 該スリット状の照射領域の走査方向の
    光強度分布を前記第２物体と同一平面上で測定可能な照
    度センサにより測定し、該測定結果より前記スリットと
    前記第１物体との光学的距離ｄ、前記光源のパルス発振
    周波数Ｆ、前記第１物体の走査露光時の速度Ｖを任意の
    組合せで補正した前記投影露光装置で露光することを特
    徴とする請求項４８記載のデバイス製造方法。
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