JP2000243681A

JP2000243681A - 投影露光装置及び該投影露光装置を用いた露光方法

Info

Publication number: JP2000243681A
Application number: JP11038659A
Authority: JP
Inventors: Koji Muramatsu; 浩二村松
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】視野絞り投影光学系が収差、製造誤差を有し
ていても、レチクル原板上の所望の領域を正確に照明す
ることができる投影露光装置等を提供すること。【解決手段】所定面をほぼ均一な照度分布の照明光で
照明する照明装置部１〜１１と、前記所定面近傍に配置
されて、投影原板１２上の照明領域を規定するための視
野絞り９と、該視野絞りの像を前記投影原板上に投影す
る視野絞り投影光学系１０とを備え、前記投影原板上に
形成されたパターンを投影光学系１３を介して被露光基
板１４上に投影露光する投影露光装置において、前記視
野絞りの開口部は、前記視野絞り投影光学系の少なくと
も収差に起因する前記視野絞りの像の前記投影原板上に
おける位置ずれを少なくとも補正できる形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置、特
に半導体集積回路、液晶デバイスを製造するリソグラフ
ィ工程のためのパターン形成に好適な投影露光装置及び
露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の投影露光装置の概略構成を図
１０に基づいて説明する。ショートアーク型の水銀ラン
プ１から射出した光束は楕円鏡２及びミラー３により反
射された後、コレクターレンズ４によりほぼ平行な光束
に変換される。次に、波長選択フィルタ５において、縮
小投影光学系１３の色消し範囲に対応した所定波長の光
束が選択される。波長選択された光束は、σ絞り７、コ
ンデンサレンズ８、視野絞り９、視野絞り投影光学系１
０及び光路折り曲げミラー１１を介して親パターン板
（投影原板）であるレチクル又はマスク等１２（以下、
「レチクル原板」という）を照明する。そして、レチク
ル原板１２上に描画された転写すべき回路パターンの像
が、投影光学系１３を介して子パターン板（被露光基
板）であるウエハ基板等１４（以下、「ウエハ基板」と
いう）上に投影、露光される。ウエハ基板１４には感光
性のフォトレジストが塗布されており、照射光像、すな
わち親パターンの透明部分のパターン形状に応じて、フ
ォトレジストに回路パターンが転写される。かかる投影
露光装置では、レチクル原板を照明するための照明光学
系中に例えばフライアイレンズからなる多光束発生用光
学素子（以下「フライアイ・インテグレータ」と呼ぶ）
が使用されており、レチクル基板１２上に照射される照
明光の強度分布を均一化している。また、コンデンサレ
ンズ８及び視野絞り投影光学系１０により、フライアイ
・インテグレータ６の入射面（前側焦点面）とレチクル
原板１２のパターン面とが共役関係にある。さらに、縮
小投影光学系１３を介して、フライアイ・インテグレー
タ６の入射面とウエハ基板１４の露光面とが共役関係に
ある。加えて、視野絞り投影光学系１０により、視野絞
り９と親パターン板１２のパターン面とがほぼ共役関係
に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の投影露光装
置では、視野絞り投影光学系１０で発生する収差が大き
いため、レチクル原版１２のパターン面の照明領域を適
切に限定することができない。例えば、視野絞り投影光
学系１０の収差又は製造誤差等の特性に起因してレチク
ル原版１２のパターン面上において露光領域の周辺部分
がボケること、又は露光領域の位置の誤差を生じること
等の問題を生じている。例えば、視野絞り９が図１１
（ａ）に示すように矩形形状をしており、視野絞り投影
光学系１０が図１１（ｂ）に示す歪曲収差を有している
とする。かかる場合に、レチクル原板１２上における視
野絞りの像は図１１（ｃ）に示すように樽型形状となっ
てしまう。このため、従来技術では、図１１（ｃ）に示
す様な遮光帯部ＬＳをレチクル原板１２上にクロム蒸着
することで、視野絞り像のうちボケた又は位置ずれを生
じた周辺部分等を遮光し、かかる問題を防止している。
しかし、遮光帯部ＬＳのピンホール欠損の有無を検査す
るための工程が増えしまう。

【０００４】また、ウエハ基板の大きな領域を露光する
場合は、ウエハ基板の１つの露光領域を複数の単位領域
に分けて、複数枚の異なるレチクル原板を交換し、ウエ
ハ基板を順次移動させながら単位露光領域ごとに投影露
光を行うことで現状の露光領域の光学系を用いたまま実
現可能となる。ここで、ウエハ基板に対して複数回の露
光を行うことで露光領域を拡大する場合に、第ｎ回目の
露光領域と、それに続く第（ｎ＋１）回目の露光領域と
の境界において欠陥が生ずるおそれがある。例えば、ウ
エハ基板に対して図１２（ａ）に示す領域Ａを露光した
後に、図１２（ｂ）に示す領域Ｂを露光する場合に、領
域Ａの端部ＥＡと領域Ｂの端部ＥＢとの位置がΔＸだけ
離れていると、結果として図１２（ｃ）に示すように、
ウエハ基板上でΔＸの幅の断線が生じることとなる。逆
に、図１２（ｄ）と（ｅ）に示すように領域Ａの端部Ｅ
Ａの位置と領域Ｂの端部ＥＢの位置とがΔＸだけ重複し
ていると、図１２（ｆ）のようにウエハ基板上で幅ΔＸ
の露光量過多領域を生ずることとなる。

【０００５】このように、視野絞り９の像が、視野絞り
投影光学系１０によってレチクル原板１２上に投影され
るが、視野絞り投影光学系の収差や製造上の加工誤差に
起因して投影された絞り像の形状が変形しているので、
隣り合う露光領域の位置ずれにより照度の不均一性、即
ちパターンの断線や露光過多領域を生じてしまうという
問題がある。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、視野絞り投影光学系が収差、製造誤差を有してい
ても、レチクル原板上の所望の領域を正確に照明するこ
とができる投影露光装置及び該装置を用いた露光方法を
提供することを目的とする。また、被露光基板の露光領
域全体を複数の単位露光領域に分けて、該単位露光領域
ごとに順次露光する場合に、隣接する単位露光領域の境
界において常に適切な露光光強度分布を得ることができ
る投影露光装置及び該装置を用いた露光方法を提供する
ことを他の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の投影露光装置は、所定面をほぼ均一な照度
分布の照明光で照明する照明装置部と、前記所定面近傍
に配置されて、投影原板上の照明領域を規定するための
視野絞りと、該視野絞りの像を前記投影原板上に投影す
る視野絞り投影光学系とを備え、前記投影原板上に形成
されたパターンを投影光学系を介して被露光基板上に投
影露光する投影露光装置において、前記視野絞りの開口
部は、前記視野絞り投影光学系の少なくとも収差に起因
する前記視野絞りの像の前記投影原板上における位置ず
れを少なくとも補正できる形状を有することを特徴とす
る。さらに好ましくは、視野絞りの開口部の形状は、照
明装置部の光軸を横切る面内における開口部の像の位置
ずれを補正可能であることが望ましい。また、視野絞り
の開口部の形状は、照明装置部の光軸方向における開口
部の像の位置ずれを補正可能であることが望ましい。

【０００８】また、好ましい態様によれば、前記投影原
板のパターン像が前記被露光基板に形成される露光領域
全体に投影露光されることを特徴とする。

【０００９】また、好ましい態様によれば、前記投影光
学系は、前記投影原板のパターンを前記被露光基板上の
単位露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露
光領域を複数の前記単位露光領域で形成するために、隣
接する前記単位露光領域どうしの一部が重複するように
少なくとも前記被露光基板を移動させる移動部材を有
し、前記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領
域でほぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口
部内の前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過
率が略１００％から略０％まで変化している透過率制御
部を有し、前記透過率制御部が設けられている領域の形
状は、前記視野絞り投影光学系の少なくとも収差に起因
する前記透過率制御部の像の前記投影原板上における位
置ずれを少なくとも補正できる形状であることを特徴と
する。さらに好ましくは、透過率制御部が設けられてい
る領域の形状は、照明装置部の光軸を横切る面内におけ
る透過率制御部の像の位置ずれを補正可能であることが
望ましい。また、透過率制御部が設けられている領域の
形状は、照明装置部の光軸方向における透過率制御部の
像の位置ずれを補正可能であることが望ましい。

【００１０】また、本発明の投影露光装置によれば、所
定面をほぼ均一な照度分布の照明光で照明する照明装置
部と、前記所定面近傍に配置されて、投影原板上の照明
領域を規定するための視野絞りと、該視野絞りの像を前
記投影原板上に投影する視野絞り投影光学系とを備え、
前記投影原板上に形成されたパターンを被露光基板上に
投影露光する投影露光装置において、前記投影光学系
は、前記投影原板のパターンを前記被露光基板上の単位
露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露光領
域を複数の前記単位露光領域で形成するために、隣接す
る前記単位露光領域どうしの一部が重複するように少な
くとも前記被露光基板を移動させる移動部材を有し、前
記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領域でほ
ぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口部内の
前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過率が略
１００％から略０％まで変化している透過率制御部を有
し、前記透過率制御部は、透過率が略１００％から減少
し始める部分の近傍と、透過率が略０％となる部分の近
傍とにおいて透過率の変化が非連続である部分を有する
ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の投影露光装置によれば、所
定面をほぼ均一な照度分布の照明光で照明する照明装置
部と、前記所定面近傍に配置されて、投影原板上の照明
領域を規定するための視野絞りと、該視野絞りの像を前
記投影原板上に投影する視野絞り投影光学系とを備え、
前記投影原板上に形成されたパターンを被露光基板上に
投影露光する投影露光装置において、前記投影光学系
は、前記投影原板のパターンを前記被露光基板上の単位
露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露光領
域を複数の前記単位露光領域で形成するために、隣接す
る前記単位露光領域どうしの一部が重複するように少な
くとも前記被露光基板を移動させる移動部材を有し、前
記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領域でほ
ぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口部内の
前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過率が略
１００％から略０％まで変化している透過率制御部を有
し、該透過率制御部は、所定の透過率を有する複数の透
過率可変部が任意の密度分布に従って形成されており、
前記視野絞り投影光学系は、前記重複領域における露光
光強度分布の変化を滑らかにするために、所定量の収差
を有していること、または前記透過率可変部のディフォ
ーカス像を前記投影原板へ投影することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の露光方法は、投影原板を保
持する工程と、被露光基板を保持する工程と、前記投影
原板上に形成されたパターンを上述のいずれか一項記載
の投影露光装置により前記被露光基板上に投影露光する
工程とを含むことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。（第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態にかか
る投影光学装置の構成を説明する図である。ショートア
ーク型の水銀ランプ１からの光束は楕円鏡２で光源像が
移動され、ミラー３により反射された後、コレクターレ
ンズ４によりほぼ平行な光束に変換される。次に、波長
選択フィルタ５において、縮小投影光学系１３の色消し
範囲に対応した所定波長の光束が選択される。波長選択
された光束は、フライアイ・インテグレータ６とσ絞り
７とを透過後、コンデンサレンズ８、視野絞り９、視野
絞り投影光学系１０及び光路折り曲げミラー１１を介し
てレチクル原板１２を照明する。視野絞り９は視野絞り
投影光学系１０によりレチクル原板１２上に投影され、
レチクル原板１２上の照明領域を規定している。そし
て、レチクル原板１２上に描画された転写すべき回路パ
ターンの像が、投影光学系１３を介してウエハ基板１４
上の露光領域全体に投影、露光される。ウエハ基板１４
には感光性のフォトレジストが塗布されており、照射光
像、すなわちレチクル原板の透明部分のパターン形状の
像に応じてフォトレジストに回路パターンが転写され
る。

【００１４】かかる投影露光装置では、レチクル原板１
２のパターンを照明するための照明光学系中にフライア
イ・インテグレータ６が使用されており、レチクル原板
１２上に照射される照明光の強度分布を均一化してい
る。即ち、光源１から視野絞り投影光学系１０までがレ
チクル原板１２をほぼ均一な照度分布の照明光で照明す
る照明装置部を構成している。また、コンデンサレンズ
８及び視野絞り投影光学系１０を介して、フライアイ・
インテグレータ６の入射面（前側焦点面）とレチクル原
板１２のパターン面とが共役関係にある。さらに、縮小
投影光学系１３を介して、フライアイ・インテグレータ
６の入射面とウエハ基板１４の露光面とが共役関係にあ
る。加えて、視野絞り投影光学系１０により、視野絞り
９とレチクル原板１２のパターン面とがほぼ共役関係に
設定されている。

【００１５】レチクル原板１２はレチクルステージＲＳ
Ｔに保持され、該ステージをＸＹ平面内で不図示の駆動
部で移動することにより、レチクル原板の位置合わせを
行うことができる。さらに、ウエハ基板１４も支持台１
５を介してＸＹステージ１６上に保持されている。支持
台１５には移動鏡１７が設けられておりレーザ干渉計１
８とステージ駆動部１９とを用いて高精度にウエハ基板
の位置決めを行うことできる。

【００１６】次に、視野絞り９の形状について説明す
る。視野絞り９の開口部は、視野絞り投影光学系１０の
収差や製造誤差に起因して生ずる視野絞り９の像のレチ
クル原板１２上における位置ずれを補正するような形状
を予め有している。例えば、視野絞り投影光学系１０が
図２（ａ）に示すような歪曲収差（縦軸は像高比を示
す）を有する場合、図３（ａ）に示す形状の視野絞り
は、レチクル原板上に投影されると図３（ｂ）のように
位置ずれのため照明装置部の光軸ＡＸを横切る面内（Ｘ
Ｙ平面内）において変形してしまう。このため、レチク
ル原板１２上で正確な矩形領域を照明することができな
い。本実施形態では、視野絞りの開口部の形状を予め図
３（ｃ）に示すように上記位置ずれ変形量を補正するよ
うに設定しておく。この結果、視野絞り投影光学系１０
を介してレチクル原板１２上に投影された視野絞りの像
の形状は図３（ｄ）に示すように矩形形状とすることが
できる。

【００１７】また、視野絞り投影光学系１０が図２
（ｂ）に示すような像面湾曲収差（縦軸は像高比を示
す）を有する場合、図４（ａ）に示す形状の視野絞り
は、レチクル原板上に投影されると図４（ｂ）のように
照明装置部の光軸ＡＸ方向における位置ずれのためＺ方
向において変形してしまう。このため、レチクル原板１
２上で正確な矩形領域を照明することができない。本実
施形態では、視野絞り９の開口部の形状を予め図４
（ｃ）に示すように上記位置ずれ変形量を補正するよう
に設定しておく。この結果、視野絞り投影光学系１０で
レチクル原板１２上に投影された視野絞りの像の形状は
図４（ｄ）に示すように平面矩形形状とすることができ
る。

【００１８】上記視野絞りの変形例では、主として歪曲
収差と像面湾曲収差について説明したが、その他の収
差、例えばコマ収差、球面収差、非点収差に関しても、
視野絞りをこれら収差による位置ずれを補正するように
変形することで正確な領域を照明し、露光することがで
きる。この場合は、パターン像が投影されたレチクル原
板１２上の位置を始点として光源１の方向へ光線を逆追
跡し、視野絞り９の近傍に形成される投影像の形状を算
出し、該形状を視野絞りの形状とすればよい。また、視
野絞り９がレチクル原板１２上に投影された像をモニタ
ーしながら、該投影像が所望の形状となるように視野絞
りの形状を変形させても良い。

【００１９】（第２実施形態）図５は、第２実施形態に
かかる投影露光装置の構成を示す図である。第１実施形
態の構成と同じ部分には同一の符号を付し、重複する部
分の説明は省略する。本実施形態の投影露光装置は、複
数枚のレチクル原板Ｒ１〜Ｒｎを収納するレチクル原板
収納装置２０、２１、２２と、レチクル原板収納装置か
ら選択されたレチクル原板をレチクルステージＲＳＴ上
へ搬送するレチクルローダ部２３と、レチクル装置部を
制御する主制御系２４とを有している。また、レチクル
原板Ｒ１〜Ｒｎには、最終的にウエハ基板１４に投影露
光する１つの大きなパターンを分割したパターンがそれ
ぞれ形成されている。

【００２０】以下、投影露光の手順を説明する。ウエハ
基板の位置情報がレーザ干渉計１８から主制御装置２４
へ送られる。スライド装置２２は主制御装置からの信号
に従って、支持板２１に支持されたレチクル原板Ｒ１を
レチクルステージＲＳＴ上に搬送するための所定位置へ
スライドさせる。レチクルローダ２３はレチクル原板Ｒ
１をレチクルステージＲＳＴ上へ搬送する。そして、レ
チクル原板Ｒ１上に形成されたパターンがウエハ基板１
４に投影露光される。このとき、ウエハ基板１４は図６
の破線に示すように、複数の単位露光領域で形成されて
おり、例えば、レチクル原板Ｒ１のパターンは領域Ａに
投影露光される。

【００２１】次に、レチクルローダ２３は投影露光の終
了したレチクル原板Ｒ１をレチクル収納装置へ戻し、次
に選択されたレチクル原板Ｒ２をレチクルステージＲＳ
Ｔ上へ搬送する。このとき、ＸＹステージ駆動部１９
は、レチクル原板Ｒ２上に形成されたパターンが図６の
領域Ｂに投影露光されるようにステージ１６を所定量だ
け移動する。即ち、隣接する単位露光領域どうしの一部
が重複するように（図６の斜線部Ｄ）次々と露光され
る。なお、図６では理解を容易にするため単位領域Ｂは
単位領域Ａに対してＹ方向に若干シフトさせている場合
を示したが、かかるＹ方向のシフト量は零でも良い。そ
して、同様に手順を繰り返して、レチクル原板Ｒｎまで
を使用して複数回の投影露光を行う。

【００２２】上述したように、従来技術の投影露光装置
において、複数回の露光によりパターンをつないで行く
と、上述したように隣接する単位露光領域どうしの境界
で断線等（図１２（ｃ）、（ｆ）参照）が生じ易いので
問題である。これに対して、本実施形態の投影露光装置
では、視野絞り９が照明光の透過率を制御する透過率制
御部を設けることでかかる問題を解消している。図７は
矩形状の単位露光領域の一辺についての透過率制御部Ｔ
Ｃ近傍を拡大した図であり、左端の数字は照明光の透過
率を表している。透過率制御部ＴＣは、上記単位露光領
域の重複部分（図６の斜線部Ｄ）に対応する視野絞りの
領域において照明光の透過率が視野絞りの開口部中心か
ら外側に向って略１００％から略０％まで変化してい
る。さらに好ましくは、透過率制御部ＴＣは、所定の密
度で配列された所定の透過率を有するドット状の透過率
可変部ＥＬで構成されていることが望ましい。

【００２３】かかる構成によれば、図８（ａ）〜（ｃ）
に示すように、例えば、単位露光領域ＡとＢとの重複部
分において、領域Ａの透過率が略１００％から減少し始
める位置Ａ１と領域Ｂの透過率が略０％となる位置Ｂ２
とを一致させ、領域Ａの透過率が略０％となる位置Ａ２
と領域Ｂの透過率が略１００％から減少し始める位置Ｂ
１とを一致させると、ウエハ基板上で一定の露光光強度
分布を得ることができる。また、位置Ａ１とＢ２とがΔ
Ｘだけズレている場合は、図８（ｆ）又は（ｊ）に示す
ように、重複部分以外の露光光強度分布に比較して露光
光の強度分布が若干少ない又は多い部分が生じるが、そ
の強度差ΔＥが許容値範囲内でれば断線等の問題を生じ
ない。

【００２４】また、透過率制御部ＴＣは、視野絞り投影
光学系１０の収差や製造誤差に起因して生ずる透過率制
御部ＴＣの像のレチクル原板１２上におけるＸＹ平面内
又はＺ方向の位置ずれを補正するような形状であること
が望ましい。かかる形状により、より正確にレチクル原
板の所定領域を照明できる。

【００２５】さらに、透過率制御部ＴＣは、図９に示す
ように透過率が略１００％から減少し始める部分Ａ１の
近傍と、透過率が略０％となる部分Ａ２の近傍とにおい
て透過率の変化が非連続である部分ＮＣを有することが
望ましい。視野絞り９を切り換えた場合に、視野絞り９
とレチクル原板１２又はウエハ基板とのアライメントを
行う必要があるが、かかる透過率非連続部分ＮＣを設け
ることで照明領域の境界部（エッジ部）を容易に検出で
き、正確なアライメントを行うことができる。

【００２６】加えて、視野絞り投影光学系１０は、重複
領域Ｄにおける露光光強度分布の変化を滑らかにするた
めに、所定量の収差を有していることが望ましい。これ
により、透過率可変部ＥＬのドットの輪郭がぼけるた
め、重複領域Ｄにおける露光光強度分布の変化を滑らか
にすることが可能となる。なお、露光光強度分布の変化
を滑らかにするための収差としては、例えば球面収差な
どがある。

【００２７】また、視野絞り投影光学系１０は、透過率
可変部ＥＬのディフォーカス像を投影原板としてのレチ
クル原板へ投影することが望ましい。これにより、レチ
クル原板上において透過率可変部ＥＬの輪郭がぼけ、重
複領域Ｄにおける露光光強度分布の変化を滑らかにでき
る。

【００２８】また、視野絞りの透過率制御部は、ドット
状の透過率可変部ＥＬを配列したものに限られず、透過
率の異なる物質を一定間隔で視野絞りに塗布しても良
い。

【００２９】また、上記実施形態では、光源として水銀
ランプを用いているが、これに限られるものではなく、
レーザ光源等を用いた場合でも良い。また、複数のレチ
クル原板を用いる代わりに、露光すべきパターンが形成
された１枚の大きなレチクル原板を用いることもでき
る。この場合は、レチクル原板上の照明領域もウエハ基
板の単位露光領域に対応させて単位照明領域に分割し、
投影露光する毎にレチクル原板を移動させ、各照明領域
毎に投影露光を行うことで、ウエハ基板の大きな領域に
投影露光を行うことができる。

【００３０】また、レチクル原板を保持する工程と、ウ
エハ基板を保持する工程とを設け、本発明にかかる投影
露光装置によりレチクル原板に形成されたパターンをウ
エハ基板に投影露光することで、半導体デバイス等を製
造するための露光方法を得ることができる。

【００３１】また、上記実施形態では、レチクル原板に
描画された転写すべき回路パターンの像を投影光学系を
介してウエハ基板へ投影し、半導体デバイス等を製造す
ること前提としたが、被露光基板としては、ウエハ基板
のみには限られず、例えば、液晶表示素子を製造するこ
とを前提として、ガラス基板であっても良い。

【００３２】また、本発明による投影露光装置を用い
て、実際に半導体デバイス等を製造する際に使用される
ワーキングレチクルを製造することもできる。この場
合、被露光基板として石英やフッ素ドープ石英等の光透
過性基板を用い、投影原板としては、ワーキンブレチク
ル上の転写用のパターンを拡大したパターンを複数枚の
親レチクルに分割したものを用い、これら親レチクルの
パターンの縮小像を画面継ぎを行いながらワーキングレ
チクル上に順次転写する。なお、このようなワーキング
レチクルの製造方法は、本出願人によるＰＣＴ／ＪＰ９
８／０５９１２号に提案されている。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視野絞り投影光学系が収差や製造誤差を有していても、
視野絞りの開口部は該収差等を補正できる形状を有して
いるので、レチクル原板上の所望の領域を正確に照明す
ることができる。従って、良好な投影パターン像を得る
ことができる。

【００３４】また、本発明によれば、被露光基板上の隣
接する単位露光領域どうしの重複範囲に対応する領域の
透過率が略１００％〜略０％まで変化している透過率制
御部を有している。このため、隣接する単位露光領域ご
とに次々と投影露光を行う場合に、境界部分で断線など
を生じることがない。また、該透過率制御部が視野絞り
投影光学系の収差等を補正する形状を有しているので、
より正確にレチクル原板の所望の領域を照明できる。

【００３５】また、本発明によれば、透過率制御部は透
過率が非連続な部分を有している。従って、レチクル原
板上において視野絞り像のエッジ部を容易に検出するこ
とができ、良好なアライメントを行うことができる。

【００３６】また、本発明によれば、視野絞り投影光学
系が所定量の収差を有している。このため、被露光基板
上の重複領域において露光光強度分布の変化を滑らかに
することができる。

【００３７】また、本発明の露光方法によれば、レチク
ル原板の所望領域を正確に照明でき、また、１つの大き
な露光領域に対してパターンを複数回の投影露光により
露光しても断線等を生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる投影露光装置の
構成を示す図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は視野絞り投影光学系が有する
収差を示す図である。

【図３】（ａ）乃至（ｄ）は視野絞りの開口部の変形を
示す図である。

【図４】（ａ）乃至（ｄ）は視野絞りの開口部の変形を
示す他の図である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる投影露光装置の
構成を示す図である。

【図６】ウエハ基板上における単位露光領域を示す図で
ある。

【図７】透過率制御部の構成を示す図である。

【図８】（ａ）乃至（ｊ）は、ウエハ基板上における露
光光強度分布を示す図である。

【図９】透過率制御部の透過率変化が非連続である部分
を説明する図である。

【図１０】従来の投影露光装置の構成を示す図である。

【図１１】（ａ）乃至（ｃ）は従来技術の視野絞り像の
変形を説明する図である。

【図１２】（ａ）乃至（ｆ）は従来技術における単位露
光領域の境界で生ずる断線等を説明する図である。

【符号の説明】

９視野絞り１０視野絞り投影光学系１２レチクル原板１３投影光学系１４ウエハ基板１５支持台１６ＸＹステージ１９ステージ駆動部２０レチクルライブラリ２３レチクルローダＲ１〜Ｒｎレチクル原板ＡＸ光軸ＲＳＴレチクルステージＡ，Ｂ単位露光領域Ｄ重複部分ＴＣ透過率調節部ＥＬ透過率可変部ＮＣ透過率非連続部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定面をほぼ均一な照度分布の照明光で
照明する照明装置部と、前記所定面近傍に配置されて、投影原板上の照明領域を
規定するための視野絞りと、該視野絞りの像を前記投影原板上に投影する視野絞り投
影光学系とを備え、前記投影原板上に形成されたパターンを投影光学系を介
して被露光基板上に投影露光する投影露光装置におい
て、前記視野絞りの開口部は、前記視野絞り投影光学系の少
なくとも収差に起因する前記視野絞りの像の前記投影原
板上における位置ずれを少なくとも補正できる形状を有
することを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】前記投影原板のパターン像が前記被露光
基板に形成される露光領域全体に投影露光されることを
特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
【請求項３】前記投影光学系は、前記投影原板のパタ
ーンを前記被露光基板上の単位露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露光領域を複数の前記単位露
光領域で形成するために、隣接する前記単位露光領域ど
うしの一部が重複するように少なくとも前記被露光基板
を移動させる移動部材を有し、前記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領域で
ほぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口部内
の前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過率が
略１００％から略０％まで変化している透過率制御部を
有し、前記透過率制御部が設けられている領域の形状は、前記
視野絞り投影光学系の少なくとも収差に起因する前記透
過率制御部の像の前記投影原板上における位置ずれを少
なくとも補正できる形状であることを特徴とする請求項
１記載の投影露光装置。
【請求項４】所定面をほぼ均一な照度分布の照明光で
照明する照明装置部と、前記所定面近傍に配置されて、投影原板上の照明領域を
規定するための視野絞りと、該視野絞りの像を前記投影原板上に投影する視野絞り投
影光学系とを備え、前記投影原板上に形成されたパターンを被露光基板上に
投影露光する投影露光装置において、前記投影光学系は、前記投影原板のパターンを前記被露
光基板上の単位露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露光領域を複数の前記単位露
光領域で形成するために、隣接する前記単位露光領域ど
うしの一部が重複するように少なくとも前記被露光基板
を移動させる移動部材を有し、前記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領域で
ほぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口部内
の前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過率が
略１００％から略０％まで変化している透過率制御部を
有し、前記透過率制御部は、透過率が略１００％から減少し始
める部分の近傍と、透過率が略０％となる部分の近傍と
において透過率の変化が非連続である部分を有すること
を特徴とする投影露光装置。
【請求項５】所定面をほぼ均一な照度分布の照明光で
照明する照明装置部と、前記所定面近傍に配置されて、投影原板上の照明領域を
規定するための視野絞りと、該視野絞りの像を前記投影原板上に投影する視野絞り投
影光学系とを備え、前記投影原板上に形成されたパターンを被露光基板上に
投影露光する投影露光装置において、前記投影光学系は、前記投影原板のパターンを前記被露
光基板上の単位露光領域上に形成し、前記被露光基板上の１つの露光領域を複数の前記単位露
光領域で形成するために、隣接する前記単位露光領域ど
うしの一部が重複するように少なくとも前記被露光基板
を移動させる移動部材を有し、前記視野絞りは、前記単位露光領域どうしの重複領域で
ほぼ一定の露光光強度分布となるように、前記開口部内
の前記重複領域に対応する領域に設けられて、透過率が
略１００％から略０％まで変化している透過率制御部を
有し、該透過率制御部は、所定の透過率を有する複数の透過率
可変部が任意の密度分布に従って形成されており、前記視野絞り投影光学系は、前記重複領域における露光
光強度分布の変化を滑らかにするために、所定量の収差
を有している、または前記透過率可変部のディフォーカ
ス像を前記投影原板へ投影することを特徴とする投影露
光装置。
【請求項６】投影原板を保持する工程と、被露光基板を保持する工程と、前記投影原板上に形成されたパターンを請求項１乃至５
のいずれか一項記載の投影露光装置により前記被露光基
板上に投影露光する工程とを含むことを特徴とする露光
方法。