JP2002033272A - 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査露光方式で露光を行う場合に、ウエハ上
での積算露光量の均一性、又はテレセントリシティを高
める。 【解決手段】 パルス発光する露光光源１からの露光光
ＩＬが、フライアイレンズ６，９、可動ブラインド１
３、主コンデンサレンズ系１６、及び固定ブラインド１
７等を介してレチクルＲを照明した状態で、レチクルＲ
とウエハＷとを投影光学系ＰＬに対して同期走査するこ
とで、レチクルＲのパターンの像がウエハＷ上に転写さ
れる。レチクルＲのパターン面との共役面からデフォー
カスした位置に、凸及び凹の照度むらを補正するための
遮光ライン群が描画された照度むら補正板２３Ａ，２３
Ｂを配置し、これらから更にデフォーカスした位置に、
照度むらを大まかに補正するための複数の遮光ラインが
描画されたラフ照度むら補正板２４を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、マイク
ロマシーン又は薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造する
ためのリソグラフィ工程でマスクパターンを基板上に転
写するために使用される走査露光型の露光方法及び露光
装置に関し、特に露光ビームとしてパルス光を使用する
場合に使用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの集積度及び微
細度の向上に対応するため、半導体デバイスを製造する
ためのリソグラフィ工程（代表的にはレジスト塗布工
程、露光工程、及びレジスト現像工程からなる）中の露
光工程で使用される露光装置においては、解像力、及び
転写忠実度等をより高めることが要求されている。この
ため、投影光学系の開口数が次第に大きくされると共
に、露光ビームとしての露光光の波長はＫｒＦエキシマ
レーザ（波長２４８ｎｍ）、更にはＡｒＦエキシマレー
ザ（波長１９３ｎｍ）へと短波長化されて来ている。こ
のような短波長の露光光の光源は、現状ではエキシマレ
ーザのようなパルス光源のみである。また、解像力等を
高めるためには、基板としてのウエハ上に塗布されたフ
ォトレジストを適正露光量で露光するための露光量制御
精度も高める必要がある。

【０００３】また、最近は投影光学系を大型化すること
なく、露光フィールド（ウエハ上の各ショット領域）を
大きくして、露光工程のスループットを高めるために、
投影光学系に対してマスクとしてのレチクルとウエハと
を同期走査するステップ・アンド・スキャン方式等の走
査露光型の投影露光装置（以下、「走査型露光装置」と
言う。）が開発されている。この種の走査型露光装置に
おいては、ウエハ上の各点の積算露光量は、走査方向に
対しては積分効果によって平均化されるが、走査方向に
直交する非走査方向に対しては、例えばスリット状の照
明領域内の非走査方向への照度むらの影響がそのまま現
れてしまう。この対策として、例えば特開平７−１４２
３１３号公報及び対応するＥＰ０，６３３，５０６Ａ１
において、実際の積算露光量に応じて照明領域の形状を
規定する視野絞りの開口の形状を機械的に変化させる
か、又はその視野絞りを機械的に切り換える方法が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、走査型露
光装置において露光量制御を行うために、視野絞りの開
口の形状を機械的に切り換える方法は、露光光が水銀ラ
ンプの輝線（ｉ線等）のような連続光の場合には有効で
あると考えられる。しかしながら、走査型露光装置にお
いても、現状では露光光として短波長の比較的低い発振
周波数のパルス光が使用されつつあり、このようなパル
ス光を使用する場合に、積算露光量を均一化するために
は、ウエハ上での露光領域の走査方向の幅を、実質的に
ウエハ上の各点で整数パルス分の露光が行われるように
定める必要がある。この場合に視野絞りの開口の形状を
機械的に切り換えると、ウエハ上で部分的にその整数パ
ルス分の露光の条件を満たさない領域が生じる恐れがあ
るため、その視野絞りの開口の形状を機械的に切り換え
る方法は、あまり実用的ではない。なお、ウエハ上の各
点に照射されるパルス光の数を整数とすることは、例え
ば米国特許第６，０７８，３８１号に開示されている。

【０００５】また、露光光が紫外光の場合には、雰囲気
中の有機物と露光光との反応等によって、照明光学系や
投影光学系を構成する光学部材の表面に次第に曇りが生
じ、それらの光学系の透過率が長期的に低下することが
ある。更に、露光光が波長２００ｎｍ程度以下の真空紫
外域のパルス光になって来ると、いわゆるコンパクショ
ン等によって照明光学系や投影光学系中の屈折部材が次
第に劣化して、その透過率が次第に変動する現象も知ら
れている。このような透過率の変動は露光光の光路にも
依存するため、例えばいわゆる変形照明法を用いる場合
のように瞳面での露光光の分布が非軸対称の状態が続い
たようなときには、屈折部材の透過率変動も非軸対称と
なって、照明領域（又は露光領域）での照度分布が非走
査方向に不均一になり、積算露光量のむらが大きくなる
恐れがある。更に、その透過率変動が光軸外の点を中心
に生じたような場合には、レチクル又はウエハに対する
露光光のテレセントリシティ（テレセントリック性）の
崩れ量が許容範囲を超える恐れもある。

【０００６】このように例えば光学部材の曇りや劣化に
よって透過率分布の経時的な変動が生じて、照明領域
（又は露光領域）での照度分布が非走査方向に不均一に
なった場合は、当該光学部材を交換することによってそ
の不均一性を改善できるが、交換にはかなりの時間を要
する。また、光学部材の交換機構を設けておくことも考
えられるが、これでは露光装置が大型化し、かつ製造コ
ストも上昇する。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑み、走査露光方式で
露光を行う場合に、ウエハ上での積算露光量の均一性、
又は露光光のテレセントリシティを高めることができる
露光技術を提供することを第１の目的とする。本発明
は、更に露光ビームとしてパルス光を使用して走査露光
を行う場合に、ウエハ上での積算露光量の均一性を高め
ることができる露光技術を提供することを第２の目的と
する。

【０００８】また、本発明は、走査露光方式で露光を行
う場合、ウエハまでの露光光の光路上で光学部材又は光
学系の光学特性の変動、例えば透過率変動（反射率変動
も含む）が生じても、容易にウエハ上での積算露光量の
均一性、又は露光光のテレセントリシティを高めること
ができる露光技術を提供することを第３の目的とする。
また、本発明はその露光技術を用いた高精度なデバイス
製造方法を提供することをも目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の露光
方法は、露光ビームでマスク（Ｒ）を照明し、そのマス
クと基板（Ｗ）とを同期走査して、そのマスクのパター
ンを介してその基板を露光する露光方法において、その
基板までのその露光ビームの光路上で、その基板の走査
方向（Ｙ方向）に交差する非走査方向（Ｘ方向）に対し
て所定の分布でその露光ビームに対する透過率を制御す
るものである。

【００１０】斯かる本発明によれば、露光ビームの照射
系（例えば照明系又は投影系等）中の透過部材の透過率
又は反射部材の反射率が変動して、一例として露光ビー
ムのエネルギーのモニター位置からその基板までの全体
の透過率が次第に変動した場合には、その内の非走査方
向に対する変動量を相殺するような分布でその露光ビー
ムに対する透過率を制御する。これによって、その基板
上の非走査方向の照度むらが減少し、ひいてはその基板
上の走査露光後の積算露光量の均一性が向上する。ま
た、その露光ビームに対する透過率が例えば光軸から外
れた点を中心として変動したような場合には、そのマス
ク又は基板上での露光ビームのテレセントリシティが変
化するため、その透過率変動を相殺するようにその露光
ビームに対する透過率を制御する。これによってそのマ
スク又は基板の高さが変化しても、投影像の位置ずれ等
が生じない。

【００１１】本発明において、その露光ビームはパルス
光である場合、その露光ビームのその基板上での露光領
域（３５Ｐ）のその基板の走査方向の幅は、その基板上
の露光対象の点がその露光領域を通過する間にその露光
対象の点に対してその露光ビームが実質的に整数パルス
で照射されるように定められることが望ましい。例え
ば、露光ビームとしてエキシマレーザ光を使用する場合
のように、そのパルス光の周波数があまり高く無い条件
で、スループットを高めるためにその基板の走査速度を
高めて走査露光を行う場合には、その基板上の各点に対
して同一の整数パルス分だけ露光を行うようにしない
と、その基板上で最大で１パルス分程度の積算露光量の
むらが生じる恐れがある。これに関して、本発明におい
てはその露光領域の走査方向の幅は固定として、露光ビ
ームに対する透過率自体を制御しているため、その整数
パルスで露光する条件と、非走査方向の照度むらの制御
とを両立することができる。

【００１２】また、１段又は複数段のオプティカル・イ
ンテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモジナイザ）
（６，９）を介してその露光ビームの照度分布の均一性
を高めた後で、その露光ビームに対する透過率を制御す
ることが望ましい。このようにオプティカル・インテグ
レータを通した後で透過率を制御することにより、照射
系の経時的な透過率分布の変動等を容易に、かつ高精度
に補正することができる。

【００１３】また、その露光ビームに対する透過率のそ
の非走査方向への分布を可変として、その露光ビームに
対する透過率の制御によって、その基板に対するその露
光ビームのその非走査方向に対する照度むらを補正する
ことが望ましい。その基板上で走査方向にその露光ビー
ムの照度むらが生じても、走査露光による積分効果によ
って積算露光量のむらは実質的に生じない。これに対し
てその基板の非走査方向に対しては積分効果が働かない
ため、その非走査方向への照度むらが生じないようにし
ておくことで、その非走査方向への積算露光量の均一性
が向上する。

【００１４】更に、その露光ビームに対する透過率をそ
の基板の走査方向に対しても所定の可変の分布を持つよ
うにしておき、その露光ビームに対する透過率の制御に
よって、その露光ビームのそのマスク又はその基板に対
するテレセントリシティの崩れ量を補正するようにして
もよい。走査方向に対して透過率分布を持たせても積算
露光量には殆ど影響が無いが、走査方向へのテレセント
リシティの崩れ量は補正できる。

【００１５】また、上記のように露光ビームに対する透
過率を制御するためには、一例としてそのマスクのパタ
ーン面、又はこの面の共役面に対してそれぞれ所定間隔
だけデフォーカスした領域において、その露光ビーム
を、その基板の非走査方向に対して可変の透過率分布を
有する透過率分布制御部材（２３Ａ，２３Ｂ，２４）で
部分的に遮光することが望ましい。このようにマスクの
パターン面（又はこの共役面）からデフォーカスした領
域で露光ビームを部分的に遮光することによって、その
透過率分布制御部材の遮光パターンの像はそのマスク上
でぼけるため、その基板上の全部の点にほぼ均一に順次
露光ビームが照射され、積算露光量分布の均一性が向上
する。

【００１６】また、その透過率分布制御部材は、一例と
してその基板の非走査方向に沿って所定の分布で遮光面
積が変化する第１組の複数の遮光ライン（２８Ａ，２９
Ａ）と、この第１組の遮光ラインと実質的に同一形状の
第２組の複数の遮光ライン（２８Ｂ，２９Ｂ）とを備
え、その第１組の遮光ラインとその第２組の遮光ライン
とをその露光ビームの光路に対してその基板の走査方向
に沿って実質的に対称に挿脱する動作と、その第１組及
び第２組の複数の遮光ラインをそれぞれその基板の非走
査方向に沿って移動する動作とを使い分けることが望ま
しい。その遮光ラインは、例えば微少なドットパターン
の集合体であってもよく、或る程度露光ビームを透過す
る半透明のパターンであってもよい。

【００１７】その２組の遮光ラインをその走査方向に沿
って実質的に対称に挿脱することによって、テレセント
リシティに影響を与えることなく、軸対称な凸の照度む
ら、又は凹の照度むらを補正することができる。一方、
その２組の遮光ラインをそれぞれ非走査方向に沿って移
動することによって、光軸から外れた凸若しくは凹の照
度むら、又は非走査方向に傾斜している照度むらを補正
することができる。

【００１８】また、その第１組の複数の遮光ライン（２
８Ａ，２９Ａ）は、その基板の走査方向に沿って次第に
変化するピッチで配列されることが望ましい。これによ
って、その複数の遮光ラインによって露光ビームの回折
パターン（即ち、照度むら）が生じることが防止され
る。同様の効果は、ほぼ一定ピッチで配列された複数の
遮光ラインを互いに僅かに傾斜させても得られる。

【００１９】また、その露光ビームがパルス光であると
きに、その露光ビームのパルス発光の各周期の間にその
基板が移動する間隔をその第１組の複数の遮光ラインの
位置での間隔に換算した長さに対して、その第１組の複
数の遮光ライン間のピッチがそれぞれ異なることが望ま
しい。これによって、或る１つの遮光ラインのデフォー
カスした像がその基板上に転写されることが防止され
る。

【００２０】また、その透過率分布制御部材は、その第
１組及び第２組の複数の遮光ラインよりもその基板の非
走査方向に沿った遮光面積の変化量が大きい第３組の複
数の遮光ライン（２６Ａ〜２６Ｃ，２７Ａ〜２７Ｃ）を
更に備え、その露光ビームのその非走査方向に対する照
度むらを大まかに補正するために、その第３組の複数の
遮光ラインをその露光ビームの光路に対してその基板の
走査方向及び非走査方向の少なくとも一方に沿って移動
させることが望ましい。

【００２１】次に、本発明の第２の露光方法は、露光ビ
ームでマスクを照明して基板をマスクを介した露光ビー
ムで走査することにより基板を露光する露光方法であっ
て、その基板面またはその近傍で露光ビームの照度むら
を計測すること、その基板までのその露光ビームの光路
上で、その基板の走査方向に交差する非走査方向におけ
るその露光ビームの照度分布を制御して該計測した照度
むらを補正すること、及びそのマスクと基板とを露光ビ
ームに対して同期移動して、基板を、その照度むらが補
正された露光ビームで走査することを含むものである。
この露光方法によれば、非走査方向における計測された
照度むらが、露光ビームの照度分布を制御することによ
り有効に補正される。

【００２２】次に、本発明の第１の露光装置は、露光光
源（１）からの露光ビームでマスク（Ｒ）を照明し、そ
のマスクと基板（Ｗ）とを同期走査して、そのマスクの
パターンを介してその基板を露光する露光装置におい
て、そのマスクのパターン面、又はこの面の共役面に対
してそれぞれ所定間隔だけデフォーカスした領域に配置
されて、その露光ビームを、その基板の走査方向に交差
する非走査方向に対して可変の透過率分布で部分的に遮
光する透過率分布制御部材（２３Ａ，２３Ｂ，２４）
と、その露光ビームに対する透過率のその非走査方向へ
の分布を制御するために、その透過率分布制御部材を駆
動する駆動装置（２０）とを有するものである。斯かる
露光装置によって本発明の露光方法が実施できる。

【００２３】この場合、その露光光源をパルス光源とし
て、そのマスクのパターン面、又はこの面の共役面に対
してそれぞれその透過率分布制御部材のデフォーカス量
よりも少ない間隔だけデフォーカスした面に配置された
固定の視野絞り（１７）を備え、この視野絞りのその基
板の走査方向に対応する方向の幅は、その基板上の露光
対象の点がその視野絞りの像を通過する間にその露光対
象の点に対してその露光ビームが実質的に整数パルスで
照射されるように定められることが望ましい。

【００２４】また、その露光光源とその透過率分布制御
部材との間に１段又は複数段のオプティカル・インテグ
レータ（６，９）が配置されることが望ましい。また、
その透過率分布補正部材は、その基板の非走査方向に沿
って次第に遮光面積が変化する第１組の複数の遮光ライ
ン（２８Ａ，２９Ａ）と、この第１組の遮光ラインと実
質的に同一形状の第２組の複数の遮光ライン（２８Ｂ，
２９Ｂ）とを備えることが望ましい。また、その透過率
分布制御部材は、その第１組及び第２組の複数の遮光ラ
インよりもその基板の非走査方向に沿った遮光面積の変
化量が大きい第３組の複数の遮光ライン（２６Ａ〜２６
Ｃ，２７Ａ〜２７Ｃ）を更に備えることが望ましい。

【００２５】次に、本発明の第２の露光装置は、露光ビ
ームでマスクを照明し、そのマスクと基板とを同期走査
して、そのマスクのパターンを介してその基板を露光す
る露光装置であって、その基板の走査方向に交差する非
走査方向におけるその露光ビームの照度むらを計測する
計測器と、非走査方向における露光ビームの照度分布を
調整する遮光パターンを有する遮光プレートと、その遮
光プレートを駆動する駆動装置と、その照度むらが補正
されるように駆動装置を制御して遮光プレートを露光ビ
ームのパス内で変位させる制御装置とを含むものであ
る。この露光装置によれば、非走査方向における計測さ
れた照度むらが、露光ビームの照度分布を調整する遮光
プレートにより有効に補正される。

【００２６】その第２の露光装置は、さらに、露光光源
を備えてもよく、この露光光源は一例として１０ｋＨｚ
未満の発振周波数のパルスビームを発生する。また、そ
の遮光プレートには、非走査方向に延在し且つ非走査方
向に沿って異なる遮光面積を有する遮光パターンを形成
してもよい。さらに、その露光装置は、予め求めた照度
むらとその遮光プレートの駆動量による照度むら補正量
との関係を記憶したメモリと、テレセントリシティ計測
器とを備えることが望ましい。

【００２７】また、一例としてその遮光プレートは、そ
の遮光プレートに形成されたパターンの像がマスクのパ
ターン面の共役面上でデフォーカスされる位置に配置さ
れ、そのデフオーカス量δＺは、その遮光プレート上で
の露光光の開口数ＮＡ及びその遮光パターンの走査方向
の最大線幅ＦＤに対して次の関係を満足することが望ま
しい。

【００２８】δＺ＞ＦＤ／（２・ＮＡ） その露光装置は、さらに、タイマと、予め求めておいた
露光装置の稼動時間と照度むらとの関係を記憶したメモ
リとを備え、その制御装置は、そのタイマで計測された
露光時間に応じてその駆動装置を自動制御して照度むら
を補正するようにしてもよい。また、その露光装置のそ
の駆動装置は、第１、第２及び第３補正プレートを保持
して移動するスライダ、このスライダが係合するガイ
ド、及びそのスライダを移動させるモータを備えてもよ
い。

【００２９】次に、本発明の第３の露光方法は、パルス
発光される露光ビームでマスク（Ｒ）を照明し、そのマ
スクと基板（Ｗ）とを同期走査して、そのマスクのパタ
ーンを介してその基板を露光する露光方法において、そ
の基板上でのその露光ビームの照度分布をその基板の走
査方向に対して台形状に設定し、その台形状の照度分布
の傾斜部（６７Ｂａ，６７Ｂｂ）の幅（ＤＥ）を、その
露光ビームのパルス発光の１周期の間にその基板が走査
方向に移動する距離の実質的に整数倍に設定したもので
ある。この結果、走査露光時にその基板上の各点がその
照度分布の傾斜部を移動している間に、その露光ビーム
がその各点に共通の整数パルス分だけ露光される。従っ
て、積算露光量が均一化される。

【００３０】この場合、その基板上の露光ビームによる
露光領域の形状を、その基板上での積算露光量分布に応
じてその基板の走査方向に交差する非走査方向に対して
幅（Ｄ（Ｘ））が次第に変化するように設定することが
望ましい。その露光領域の走査方向の幅を、その積算露
光量の非走査方向の分布が一定になるように変化させて
おくことによって、積算露光量の均一性が向上する。

【００３１】次に、本発明の第３の露光装置は、露光ビ
ームでマスクを照明するとともに、そのマスクを介して
その露光ビームで基板を露光する装置であって、その基
板との共役面に対してデフォーカスした領域に配置さ
れ、その露光ビームを可変の透過率分布で部分的に遮光
する照度補正部材と、そのマスク又はその基板に対する
その露光ビームのテレセントリシティの崩れ量と照度む
らとの少なくとも一方を補正するように、その露光ビー
ムの透過率分布を設定する制御装置とを備えるものであ
る。

【００３２】また、本発明の第４の露光方法は、パルス
発振される露光ビームに対してマスクと基板とをそれぞ
れ相対移動して、そのマスクを介してその露光ビームで
その基板を露光する方法であって、その基板の走査方向
におけるその露光ビームの照度分布をほぼ台形状に設定
すること、その露光ビームのその走査方向の幅を部分的
に異ならせること、及びその台形状の照度分布の傾斜部
をその基板上の露光対象の点が通過する間にその露光対
象の点に整数個の露光ビームが照射されるようにその基
板の走査露光条件を設定することを含むものである。

【００３３】また、本発明のデバイス製造方法は、本発
明の露光方法を用いてデバイスパターン（Ｒ）をワーク
ピース（Ｗ）上に転写する工程を含むものである。本発
明によって積算露光量の均一性が向上するため、集積度
の高いデバイスを高精度に量産することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。本例は、ステップ・ア
ンド・スキャン方式よりなる走査露光型の投影露光装置
（走査型露光装置）で露光を行う場合に本発明を適用し
たものである。図１は、本例の投影露光装置の概略構成
を示し、この図１において、露光光源１としてはパルス
光源としてのＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎ
ｍ）が使用されている。但し、露光光源１としては、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ₂ レーザ
（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ₂ レーザ（波長１４６ｎ
ｍ）、ＹＡＧレーザの高調波発生装置、半導体レーザか
らの光を光ファイバー増幅器を用いて増幅してから非線
形光学結晶等を用いて波長２００ｎｍ程度以下の真空紫
外域まで波長変換する光源装置等を使用することができ
る。これらの光源は何れもパルス光源であるが、例えば
エキシマレーザ光源の発振周波数は数ｋＨｚ程度と比較
的低いのに対して、半導体レーザからの光を波長変換す
る光源装置の発振周波数は例えば１００ｋＨｚ程度と実
質的に連続光とみなせる程度に高くすることが可能であ
る。

【００３５】露光光源１からの波長１９３ｎｍの紫外パ
ルス光よりなる露光光ＩＬ（露光ビーム）は、露光装置
本体との間で光路を位置的にマッチングさせるためのビ
ームマッチングユニット（ＢＭＵ）２を通り、光アッテ
ネータとしての可変減光器３に入射する。ウエハ上のフ
ォトレジストに対する露光量を制御するための露光制御
ユニット２１が、露光光源１の発光の開始及び停止、並
びに出力（発振周波数、パルスエネルギー）を制御する
と共に、可変減光器３における減光率を段階的、又は連
続的に調整する。

【００３６】可変減光器３を通った露光光ＩＬは、所定
の光軸に沿って配置される第１レンズ系４Ａ及び第２レ
ンズ系４Ｂよりなるビーム成形系５を経て第１段のオプ
ティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモ
ジナイザ）としての第１フライアイレンズ６に入射す
る。この第１フライアイレンズ６から射出された露光光
ＩＬは、第１レンズ系７Ａ、光路折り曲げ用のミラー
８、及び第２レンズ系７Ｂを介して第２段のオプティカ
ル・インテグレータとしての第２フライアイレンズ９に
入射する。

【００３７】第２フライアイレンズ９の射出面、即ち露
光対象のレチクルＲのパターン面（レチクル面）に対す
る光学的なフーリエ変換面（照明系の瞳面）には開口絞
り板１０が、駆動モータ１０ｅによって回転自在に配置
されている。開口絞り板１０には、通常照明用の円形の
開口絞り１０ａ、変形照明の一例としての輪帯照明用の
開口絞り１０ｂ、変形照明の別の例としての４個の偏心
した小開口よりなる４極照明用の開口絞り（不図示）、
及び小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の小円形の
開口絞り（不図示）が切り換え自在に配置されている。
開口絞り板１０及び駆動モータ１０ｅより照明条件を複
数の照明条件（通常照明、変形照明、及び小σ値照明）
の何れかに切り換える「照明条件切り換え系」が構成さ
れており、装置全体の動作を統轄制御する主制御系２２
が駆動モータ１０ｅを介して照明条件を設定する。

【００３８】なお、変形照明（輪帯照明、４極照明等）
を行うときには、露光光ＩＬの利用効率を高めて高い照
度（パルスエネルギー）を得るためには、第２フライア
イレンズ９に入射する段階で、露光光ＩＬの断面形状を
ほぼ輪帯状の領域に整形しておくことが望ましい。その
ためには、第１フライアイレンズ６を例えば多数の位相
型の回折格子の集合体よりなる回折光学素子（Diffract
ive Optical Element:ＤＯＥ）で置き換えればよい。ま
た、照明条件切り換え系は、上記構成に限られるもので
はなく、開口絞り板１０に組み合わせて、或いは単独で
円錐プリズム（アキシコン）及び／又はズーム光学系
と、回折光学素子とを用いるようにしてもよい。なお、
第２段のオプティカル・インテグレータとして内面反射
型インテグレータ（ロッドインテグレータなど）を用い
る場合、例えばＤＯＥ、円錐プリズム、又は多面体プリ
ズムなどを用いて、照明系の光軸ＩＡＸに関して露光光
ＩＬを傾けて内面反射型インテグレータに入射させると
ともに、照明条件に応じてその入射面での露光光ＩＬの
入射角度範囲を変更することが望ましい。

【００３９】図１において、第２フライアイレンズ９の
射出面に通常照明用の開口絞り１０ａが設置されてお
り、第２フライアイレンズ９から射出されて開口絞り１
０ａを通過した露光光ＩＬは、透過率が高く反射率が低
いビームスプリッタ１１に入射する。露光ビームのエネ
ルギーのモニタ点としてのビームスプリッタ１１で反射
された露光光は、集光用のレンズ１８を介して光電検出
器よりなるインテグレータセンサ１９に入射し、インテ
グレータセンサ１９の検出信号Ｓ１は露光制御ユニット
２１に供給されている。露光光ＩＬはパルス光であるた
め、検出信号Ｓ１は、露光制御ユニット２１内でピーク
ホールド回路、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換
器を介してデジタルデータに変換される。インテグレー
タセンサ２０の検出信号と被露光基板としてのウエハＷ
上での露光光ＩＬの照度との関係は、例えば定期的に又
は必要に応じて高精度に計測されて、露光制御ユニット
２１内のメモリに記憶されている。露光制御ユニット２
１は、インテグレータセンサ２０の検出信号より間接的
にウエハＷに対する露光光ＩＬの照度（平均値）、及び
その積分値をモニタできるように構成されている。

【００４０】ビームスプリッタ１１を透過した露光光Ｉ
Ｌは、光軸ＩＡＸに沿って第１レンズ系１２Ａ及び第２
レンズ系１２Ｂを経て順次、本発明の透過率分布制御部
材としてのラフ照度むら補正板２４、第１照度むら補正
板２３Ａ、及び第２照度むら補正板２３Ｂを通過して、
可動ブラインド（可動照明視野絞り）１３に入射する。
後述のようにラフ照度むら補正板２４の射出面に所定の
複数の遮光ラインが描画され、照度むら補正板２３Ａ及
び２３Ｂの対向する内面にそれぞれ複数の遮光ラインが
描画され、ラフ照度むら補正板２４及び照度むら補正板
２３Ａ，２３Ｂの光軸ＩＡＸに垂直な面内での位置は、
それぞれ駆動機構２０によって制御される。駆動機構２
０の動作は、主制御系２２が駆動系２５を介して制御す
る。この場合、後者の可動ブラインド１３はレチクル面
に対する共役面に設置され、照度むら補正板２３Ａ及び
２３Ｂの遮光ラインの形成面は、その共役面から光軸方
向に所定間隔（詳細後述）だけデフォーカスしている。

【００４１】この際に、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂ
の各遮光ラインのデフォーカス量が互いにほぼ対称に同
程度となるように、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの遮
光ラインの形成面は対向すると共に、その間隔は例えば
１ｍｍ程度に狭く設定されている。これによって、それ
らの遮光ラインの形成面に微少な塵等の異物が付着しに
くい利点もある。また、ラフ照度むら補正板２４の遮光
ラインの形成面は、その共役面に対して照度むら補正板
２３Ａ，２３Ｂよりも更にデフォーカスしている。

【００４２】露光時に可動ブラインド１３を通過した露
光光ＩＬは、光路折り曲げ用のミラー１４、結像用のレ
ンズ系１５Ａ、副コンデンサレンズ系１５Ｂ、主コンデ
ンサレンズ系１６、及び固定ブラインド１７を介して、
マスクとしてのレチクルＲのパターン面（レチクル面）
の照明領域（照明視野領域）３５を照明する。固定ブラ
インド１７は、レチクル面から僅かにデフォーカスした
面に配置されている。即ち、固定ブラインド１７のデフ
ォーカス量は、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂのデフォ
ーカス量よりも少なく設定されている。固定ブラインド
１７は、例えば特開平４−１９６５１３号公報及び対応
する米国特許第５，４７３，４１０号に開示されている
ように、後述の投影光学系ＰＬの円形視野内の中央で走
査露光方向と直交した方向に直線スリット状、又は矩形
状（以下、まとめて「スリット状」と言う）に伸びるよ
うに配置された開口１７ａ（図２（ｂ）参照）を有す
る。

【００４３】この場合、可動ブラインド１３は、ウエハ
Ｗ上の各ショット領域への走査露光の開始時及び終了時
に不要な露光を防止するために、照明視野領域の走査方
向の幅を可変とするために使用される。可動ブラインド
１３は、更に走査方向と直交した方向（非走査方向）に
関してレチクルＲのパターン領域のサイズに応じてその
幅を可変とするためにも使用される。可動ブラインド１
３の開口率の情報は露光制御ユニット２１にも供給さ
れ、インテグレータセンサ１９の検出信号から求められ
る照度にその開口率を乗じた値が、ウエハＷ上の実際の
照度となる。

【００４４】図１において、露光光源１、ビームマッチ
ングユニット２、可変減光器３、ビーム成形系５、フラ
イアイレンズ６，９、レンズ系７Ａ，７Ｂ、レンズ系１
２Ａ，１２Ｂ、可動ブラインド１３、結像レンズ系１５
Ａ、副コンデンサレンズ系１５Ｂ、主コンデンサレンズ
系１６、固定ブラインド１７、照度むら補正板２３Ａ，
２３Ｂ、及びラフ照度むら補正板２４等より照明光学系
ＩＬＳ（照明系）が構成されている。なお、固定ブライ
ンド１７は、例えば可動ブラインド１３と照度むら補正
板２３Ａ，２３Ｂとの間の面、又は可動ブラインド１３
の射出側の近傍（本例では可動ブラインド１３とミラー
１４との間）の面に配置してもよい。

【００４５】それ以外の構成例として、本例のレチクル
面はレチクルＲの下面であるため、固定ブラインド１７
をレチクルＲの下面の近傍の面に配置してもよいし、あ
るいはウエハＷの表面近傍に配置してもよい。なお、固
定ブラインド１７をウエハＷの表面（レチクルＲのパタ
ーン面）の共役面に配置してもよいが、ウエハＷ上でそ
の走査方向ＳＤ（本例ではＹ方向）に関する露光光ＩＬ
の照度分布Ｆ（Ｙ）が台形状となるように、例えば固定
ブラインド１７に減光部を形成する必要がある。また、
照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂ及びラフ照度むら補正板
２４の少なくとも一方を可動ブラインド１３と結像レン
ズ系１５Ａとの間、レチクルＲと主コンデンサレンズ系
１６との間、又はレチクルＲと投影光学系ＰＬとの間に
配置してもよい。

【００４６】露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領
域内の回路パターンの像が両側テレセントリックな投影
光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β（βは例えば１／
４，１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置され
た基板（被露光基板）としてのウエハＷ上のフォトレジ
スト層のスリット状の露光領域３５Ｐに転写される。レ
チクルＲ及びウエハＷはそれぞれ第１物体及び第２物体
ともみなすことができる。ウエハ（wafer)Ｗは例えば半
導体（シリコン等）又はＳＯＩ(silicon on insulator)
等の円板状の基板である。本例の投影系としての投影光
学系ＰＬは、ジオプトリック系（屈折系）であるが、カ
タジオプトリック系（反射屈折系）や反射系も使用でき
ることは言うまでもない。

【００４７】この場合、本例の露光光ＩＬ（ＡｒＦエキ
シマレーザ光）は、真空紫外光であるため、通常の空気
中の酸素、二酸化炭素、水蒸気等によって大きく吸収さ
れてしまう。これを避けるために、本例の露光光源１か
らウエハＷまでの露光光ＩＬの光路には、真空紫外光に
対しても高透過率の高純度のパージガス（ヘリウム、ネ
オン等の希ガス、又は窒素ガス等のいわゆる不活性ガ
ス）が供給されている。更に、真空紫外光に対して高透
過率の屈折部材の硝材は、合成石英、蛍石（Ｃａ
Ｆ₂ ）、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂ ）等に限ら
れるが、蛍石、フッ化マグネシウムは高価である。そこ
で、本例の投影光学系ＰＬの複数の屈折部材は、大部分
が合成石英より形成され、残りの色収差補正用の部材が
蛍石より形成されている。また、照明光学系ＩＬＳ中の
屈折部材も合成石英より形成されている。以下、投影光
学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な
平面内で露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向Ｓ
Ｄ（ここでは図１の紙面に平行な方向）に沿ってＹ軸を
取り、走査方向に直交する方向、即ち本例の非走査方向
（ここでは図１の紙面に垂直な方向）に沿ってＸ軸を取
って説明する。なお、レチクルＲ上で、照明光学系ＩＬ
Ｓの光軸ＩＡＸは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと合致し
ている。

【００４８】この場合、レチクルＲは、レチクルステー
ジ３１上に吸着保持され、レチクルステージ３１は、レ
チクルベース３２上にＹ方向に等速移動できると共に、
Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に微動できるように載置され
ている。レチクルステージ３１（レチクルＲ）の２次元
的な位置、及び回転角は駆動制御ユニット３４内のレー
ザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この
計測結果、及び主制御系２２からの制御情報に基づい
て、駆動制御ユニット３４内の駆動モータ（リニアモー
タやボイスコイルモータ等）は、レチクルステージ３１
の走査速度、及び位置の制御を行う。

【００４９】一方、ウエハＷは、ウエハホルダ３８を介
してウエハステージ３９上に吸着保持され、ウエハステ
ージ３９は、ウエハベース４０上で投影光学系ＰＬの像
面と平行なＸＹ平面に沿って２次元移動する。即ち、ウ
エハステージ３９は、走査露光時にウエハベース４０上
でＹ方向に一定速度で移動すると共に、ショット露光間
ではＸ方向、Ｙ方向にステップ移動する。更に、ウエハ
ステージ３９には、ウエハＷのＺ方向の位置（フォーカ
ス位置）、及びＸ軸及びＹ軸の回りの傾斜角を制御する
Ｚレベリング機構も組み込まれており、ウエハＷの表面
（ウエハ面）の複数の計測点でフォーカス位置を計測す
るための多点のオートフォーカスセンサ（不図示）も設
けられている。露光時には、そのオートフォーカスセン
サの計測値に基づいてオートフォーカス方式でＺレベリ
ング機構を駆動することで、ウエハ面が投影光学系ＰＬ
の像面に合焦される。

【００５０】ウエハステージ３９のＸ方向、Ｙ方向の位
置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転角は駆動制御ユ
ニット４１内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計
測されている。この計測結果及び主制御系２２からの制
御情報に基づいて、駆動制御ユニット４１内の駆動モー
タ（リニアモータ等）は、ウエハステージ３９の走査速
度、及び位置の制御を行う。

【００５１】主制御系２２は、レチクルステージ３１、
及びウエハステージ３９のそれぞれの移動位置、移動速
度、移動加速度、位置オフセット等の各種情報を駆動制
御ユニット３４及び４１に送る。そして、走査露光時に
は、レチクルステージ３１を介して露光光ＩＬの照明領
域３５に対してレチクルＲが＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）
に速度Ｖｒで走査されるのに同期して、ウエハステージ
３９を介してレチクルＲのパターン像の露光領域３５Ｐ
に対してウエハＷが−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度β
・Ｖｒ（βはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率）で
走査される。この際の走査露光の開始時及び終了時に不
要な部分への露光を防止するために、駆動制御ユニット
３４によって可動ブラインド１３の開閉動作が制御され
る。

【００５２】更に主制御系２２は、ウエハＷ上の各ショ
ット領域のフォトレジストを適正露光量で走査露光する
ための各種露光条件を露光データファイルより読み出し
て、露光制御ユニット２１とも連携して最適な露光シー
ケンスを実行する。即ち、ウエハＷ上の１つのショット
領域への走査露光開始の指令が主制御系２２から露光制
御ユニット２１に発せられると、露光制御ユニット２１
は露光光源１の発光を開始すると共に、インテグレータ
センサ１９を介してウエハＷに対する露光光ＩＬの照度
（単位時間当たりのパルスエネルギーの和）の積分値を
算出する。その積分値は走査露光開始時に０にリセット
されている。そして、露光制御ユニット２１では、その
照度の積分値を逐次算出し、この結果に応じて、走査露
光後のウエハＷ上のフォトレジストの各点で適正露光量
が得られるように、露光光源１の出力（発振周波数、及
びパルスエネルギー）及び可変減光器３の減光率を制御
する。そして、当該ショット領域への走査露光の終了時
に、露光光源１の発光が停止される。

【００５３】また、本例では露光光ＩＬとして比較的低
い発振周波数（１０ｋＨｚ未満、例えば、ほぼ数ｋＨｚ
程度）のパルス光が使用されているため、ウエハＷ上の
各点に対して整数パルスで露光を行う条件が課されてい
る。これは、ウエハＷ上の各点に照射されるパルス数が
整数になるという意味である。更に、パルスエネルギー
は発光毎に或る程度のばらつきを有するため、積算露光
量の制御精度を所定レベル以上に維持するために、本例
ではウエハＷ上の各点に対する露光パルス数Ｎを所定の
最小露光パルス数Ｎ_min 以上の整数にするという条件も
課されている。図１において、露光光ＩＬがパルス発光
されると、固定ブラインド１７がデフォーカスしている
ため、ウエハＷ上の露光領域３５Ｐの走査方向ＳＤ（Ｙ
方向）の照度分布Ｆ（Ｙ）は、図１５（ｃ）に示すよう
にほぼ台形状となる。

【００５４】図１５（ｃ）において、その照度分布Ｆ
（Ｙ）の上辺での値（最大値）をＦ₀とすると、本例で
は照度がＦ₀ ／２となる位置での照度分布Ｆ（Ｙ）の走
査方向の幅Ｄを、露光領域３５Ｐの走査方向の幅（スリ
ット幅）とみなす。ウエハ上でのスリット幅Ｄは、一例
として８ｍｍ程度であり、露光領域３５Ｐの非走査方向
の幅はスリット幅Ｄの２．５倍（２０ｍｍ）〜４倍（３
２ｍｍ）程度である。この場合、図１の露光光源１のパ
ルス発光の周波数をｆ_IL、周期をＴ_IL（＝１／ｆ _IL）、
ウエハステージ３９の走査露光時の走査速度をＶｗ、フ
ォトレジストの適正露光量（感度）をＰＨ、ウエハ上の
各点に対する露光パルス数をＮ（Ｎは整数）、露光光Ｉ
Ｌのウエハ上でのパルスエネルギー（照度換算値）の平
均値をｐとすると、最小露光パルス数Ｎ_min 以上のパル
ス数Ｎで露光を行う条件は次のようになる。

【００５５】 Ｎ（整数）＝ＰＨ／ｐ≧Ｎ_min …（１） このために、一例として予め露光前に図１において、イ
ンテグレータセンサ１９を介して間接的にウエハ上での
平均パルスエネルギーｐを計測した後、主制御系２２
は、露光制御ユニット２１を介して（１）式が満たされ
るように、可変減光器３での減光率、及び露光光源１の
出力を制御する。また、スリット幅Ｄ及び走査速度Ｖｗ
等は以下の条件を満たしている。

【００５６】 Ｄ／Ｖｗ＝Ｎ・Ｔ_IL …（２） この式に、（Ｔ_IL＝１／ｆ_IL）を代入すると、走査速度
Ｖｗは次のようになる。 Ｖｗ＝Ｄ・ｆ_IL・（ｐ／ＰＨ） …（３） このとき、露光装置のスループットが最大となる、即ち
ウエハＷ上の各ショット領域の走査露光時間が最短とな
るように、走査速度Ｖｗ（レチクルＲの走査速度はＶｗ
／β）、スリット幅Ｄ、周波数ｆ_IL、及びパルスエネル
ギーの平均値ｐの少なくとも１つを調整して（３）式を
満たす走査露光条件を決定するとよい。また、走査速度
Ｖｗ、発振周波数ｆ_IL、及びパルスエネルギーｐなどの
少なくとも１つにおける可変範囲（最大値など）を考慮
して走査露光条件を決定することが好ましい。ここで、
走査露光条件、例えば走査速度Ｖｗや発振周波数ｆ_ILの
最大値は装置構成上の限界値としてもよいが、走査速度
ではレチクルＲ及びウエハＷの移動制御（位置制御、速
度精度などを含む）などが要求精度を満たす実用上の上
限値とし、発振周波数ではパルス光の中心波長や波長幅
の安定性、強度ばらつきなどが要求精度を満たす実用上
の上限値とすることが望ましい。

【００５７】さて、本例の照明光学系ＩＬＳ、及び投影
光学系ＰＬ中の複数の屈折部材としては、主に合成石英
が使用されているが、合成石英に強いパルス光を継続し
て照射すると、材料の劣化によってその透過率が次第に
変動することが知られている。また、他の屈折部材及び
反射部材においても、その劣化によって全体としての透
過率が次第に変動する可能性もある。更に、本例では露
光光ＩＬの光路中に有機物等の不純物を高度に除去した
パージガスが供給されているが、それでも僅かに残存す
る不純物によって屈折部材や反射部材の表面に、化学反
応によって生じた曇り物質が付着して、次第に透過率
（反射部材では反射率）が低下することも考えられる。
これらの場合に、その透過率の変動がＸ方向、Ｙ方向に
一様に生じたときには、ウエハＷ上での照度むら、ひい
ては積算露光量のむらは生じない。また、本例では照明
光学系ＩＬＳ中のビームスプリッタ１１（エネルギーの
モニタ点）で分離した露光光ＩＬをインテグレータセン
サ１９で受光し、この検出結果に所定の係数を乗じてウ
エハＷ上の露光領域３５Ｐの全面での照度を間接的に求
めている。従って、光学系の透過率が全体として一様に
次第に変動した場合には、例えば定期的にその係数のキ
ャリブレーションを行うことによって、ウエハＷに対す
る積算露光量の平均値は、フォトレジストによって規定
される目標感度に許容範囲内で合致させることができ
る。

【００５８】しかしながら、例えば変形照明を行う場合
には、照明光学系ＩＬＳ、及び投影光学系ＰＬ中で露光
光ＩＬが通過する光路が光軸を中心としたほぼ一様な光
路ではなくなるため、それらの光学系の劣化及び曇りに
起因する透過率の変動が例えばＸ方向（非走査方向）に
対して一様ではなくなる恐れがある。この場合には、照
明領域３５及び露光領域３５Ｐにおいて非走査方向に照
度（単位面積当たり、単位時間当たりのパルスエネルギ
ー）のばらつき、即ち照度むらが生じ、ウエハＷ上の各
ショット領域での走査露光後の積算露光量にもばらつき
（露光量むら）が生じる。これが許容範囲を超えると、
解像度の劣化、又は転写忠実度の低下等が生じて、最終
的に製造される半導体デバイスの歩留りが低下すること
になる。具体的に、照度むらの補正動作を行わない場合
には、長期的にその照度むらは平均照度に対して±５〜
±１０％（幅で１０〜２０％）程度を超えることも予想
される。なお、その透過率変動がＹ方向（走査方向）に
生じても、走査露光による積分効果によって露光量むら
は殆ど生じない。

【００５９】但し、例えばその透過率変動が、レチクル
面との共役面からデフォーカスした位置（瞳面に近い位
置）で、光軸とは異なる点を中心として生じると、露光
量むらと共に、テレセントリシティの崩れ（以下、「テ
レセンずれ」と呼ぶ）が生じ、この崩れ量が許容範囲を
超えると、例えばレチクル面が僅かに下方に撓んでいる
領域や、ウエハＷの表面に僅かな凹凸がある領域で投影
像の横ずれが生じる恐れがある。その横ずれは、解像度
の劣化、又は重ね合わせ露光時には重ね合わせ誤差とな
る。そこで、本例の投影露光装置には、そのような透過
率変動による照度むら、及びテレセンずれを補正するた
めの機構（以下、「照度むら補正機構」と呼ぶ）が組み
込まれている。この照度むら補正機構は、照度むら計測
機構、テレセントリシティ計測機構、透過率分布制御機
構、並びにこれらの制御系としての主制御系２２、及び
露光制御ユニット２１を備えている。

【００６０】先ず照度むら計測機構として、図１のウエ
ハステージ３９上のウエハホルダ３８の近傍には照度計
測部４２が固定され、この照度計測部４２の上面に走査
方向（Ｙ方向）に細長いスリット状の受光部を持つＣＣ
Ｄ型のラインセンサ４２ａ（図１５（ａ）参照）が固定
され、ラインセンサ４２ａの検出信号Ｓ２は露光制御ユ
ニット２１に供給されている。また、照度計測部４２の
上面には、ピンホール状の受光部を有する光電センサよ
りなる通常の照度むらセンサ（不図示）も設置されてい
る。また、不図示であるが、ウエハステージ３９上に
は、露光領域３５Ｐの全体を覆う受光部を有する照射量
モニタも設置され、この照射量モニタの検出信号とイン
テグレータセンサ１９の検出信号Ｓ１とに基づいて、イ
ンテグレータセンサ１９の検出信号からウエハＷ上の照
度を間接的に求めるための係数が算出される。

【００６１】ここで、図１５を参照してラインセンサ４
２ａを用いてスリット状の露光領域３５Ｐの非走査方向
（Ｘ方向）に対する照度むらを計測する方法につき説明
する。なお、この照度むらの計測は、例えば定期的に実
行される。その際に、図１の開口絞り板１０を駆動して
照明方式を通常照明、変形照明、小σ値照明等に切り換
えて、各照明方式毎にその照度むらの計測が実行され
る。そして、本例の投影露光装置の稼働時間の経過に伴
う照度むらの状態が、照明方式毎にテーブルとして主制
御系２２内の記憶部に記憶される。

【００６２】図１５（ａ）は、図１のウエハステージ３
９を駆動して、投影光学系ＰＬの露光領域３５Ｐの非走
査方向の側面に照度計測部４２上のラインセンサ４２ａ
を移動した状態を示し、その露光領域３５Ｐの走査方向
ＳＤ（Ｙ方向）の照度分布Ｆ（Ｙ）はほぼ台形状であ
る。図１５（ｃ）に示すように、その照度分布Ｆ（Ｙ）
の底辺の走査方向の幅をＤＬとすると、ラインセンサ４
２ａの受光部の走査方向の幅はＤＬよりも十分に広く設
定されている。

【００６３】その後、ウエハステージ３９を駆動して、
図１５（ａ）に示すように、露光領域３５Ｐを走査方向
に完全に覆う形で、ラインセンサ４２ａを非走査方向
（Ｘ方向）に所定間隔で順次一連の計測点に移動させ
る。そして、各計測点で図１の露光光源１をパルス発光
させて、インテグレータセンサ１９の検出信号Ｓ１とラ
インセンサ４２ａの検出信号Ｓ２とを露光制御ユニット
２１に並列に取り込み、ラインセンサ４２ａの検出信号
Ｓ２のデジタルデータを全部の画素について積分したデ
ータを検出信号Ｓ１のデジタルデータで除算することに
よって、図１５（ｂ）に示すように、露光領域３５Ｐの
非走査方向（Ｘ）への照度分布Ｅ（Ｘ）を算出する。イ
ンテグレータセンサ１９の検出信号Ｓ１で除算するの
は、パルスエネルギーのばらつきの影響を除くためであ
る。このように、ラインセンサ４２ａをＸ方向に走査す
ることによって、容易、かつ短時間に露光領域３５Ｐの
非走査方向の照度分布Ｅ（Ｘ）を計測することができ
る。なお、ここでの照度分布Ｅ（Ｘ）は、例えば非走査
方向の端部の１番目の計測点での照度を基準とした相対
値で表されている。

【００６４】この結果、照度分布Ｅ（Ｘ）は、非走査方
向の各位置Ｘにおいて、露光領域３５Ｐ上の照度を走査
方向（Ｙ方向）に積分した照度を表している。走査露光
時に、ウエハＷ上の各点は、図１５（ｃ）の台形状の照
度分布Ｆ（Ｙ）の領域を走査方向に横切るため、本例の
非走査方向の照度分布Ｅ（Ｘ）は、ウエハＷ上の各ショ
ット領域における非走査方向の積算露光量の分布とほぼ
等価である。本例ではその照度分布Ｅ（Ｘ）を非走査方
向の位置Ｘの関数として、次のように表す。なお、位置
Ｘの原点は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通りＹ軸に平
行な直線とする。

【００６５】 Ｅ（Ｘ）＝ａ・（Ｘ−ｂ）² ＋ｃ・Ｘ＋ｄ …（４） （４）式において、２次係数ａは位置Ｘに関して凸（ａ
＞０）、又は凹（ａ＜０）の照度むらを、シフト係数ｂ
は、照度むらの対称軸の光軸ＡＸからのＸ方向へのシフ
ト量を、１次係数ｃはいわゆる傾斜むらを、係数ｄは位
置Ｘに依らない一定の照度（オフセット）をそれぞれ表
している。これらの係数ａ〜ｄの値は、例えば実測デー
タより最小自乗法によって求められ、求められた値が非
走査方向の照度むら（即ち、非走査方向の積算露光量分
布）の状態として記憶される。具体的に、図１５（ｂ）
の照度分布Ｅ（Ｘ）では、係数ａが正の値（凸の照度む
ら）となり、係数ｂ，ｃの値は０であり、係数ｄも正の
値となる。なお、本例では照度分布Ｅ（Ｘ）を位置Ｘの
２次関数で近似しているが、Ｅ（Ｘ）を位置Ｘの３次以
上の関数で近似してもよく、更には指数関数等で近似し
てもよい。

【００６６】図１に戻り、更に、ウエハステージ３９上
のウエハホルダ３８の近傍には、ガラス基板よりなる走
査板４３が設置され、走査板４３上の遮光膜中にほぼ正
方形の開口パターン４３ａが形成されている。そして、
ウエハステージ３９中の走査板４３の底面側に集光レン
ズ４４、及び光電検出器４５が配置され、走査板４３、
集光レンズ４４、及び光電検出器４５よりテレセントリ
シティ計測機構としての空間像計測系４６が構成され、
光電検出器４５の検出信号Ｓ３は露光制御ユニット２１
内の演算部に供給されている。露光光ＩＬのウエハＷに
対するテレセントリシティを計測する場合には、レチク
ルＲとして所定の複数の評価用マークが形成されたテス
トレチクルを載置する。そして、露光光ＩＬを発光させ
て、空間像計測系４６でそれらの評価用マークの像のＸ
方向、Ｙ方向の位置を計測する。その後、ウエハステー
ジ３９でフォーカス位置（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方
向の位置）を所定間隔だけ変えてから、再びそれらの評
価用マークの像のＸ方向、Ｙ方向の位置を計測する。こ
の結果、２つのフォーカス位置での評価用マークの像の
位置の横ずれ量から、Ｘ方向、Ｙ方向へのテレセンずれ
量を計測することができる。なお、テストレチクルを用
いる代わりに、レチクルステージ３１に形成された基準
マーク（不図示）の像を空間像計測系４６で検出して、
テレセンずれ量などを計測してもよい。

【００６７】次に、本例の照度むら補正機構の一部であ
る透過率分布制御機構につき詳細に説明する。図１にお
いて、照度むら補正板２３Ａ及び２３Ｂ、ラフ照度むら
補正板２４、駆動機構２０、及び駆動系２５より透過率
分布制御機構が構成されている。図２（ａ），図２
（ｃ）は、それぞれ図１中の照度むら補正板２３Ａ及び
２３Ｂの遮光パターンを示す平面図、図２（ｂ）は図１
中の固定ブラインド１７を示す平面図であり、この図２
において、固定ブラインド１７は、可動ブラインド１３
の設置面、即ちレチクル面との共役面に投影された状態
を示している。図２において、レチクル面上の非走査方
向（Ｘ方向）及び走査方向（Ｙ方向）に対応する方向を
それぞれＸ方向及びＹ方向としている。以下の説明で
は、可動ブラインド１３の設置面（レチクル面との共役
面）からレチクル面への投影倍率をＭａとする。一例と
して、投影倍率Ｍａを３／２倍（拡大）、レチクル面か
らウエハ面への投影倍率βを１／４倍として、ウエハＷ
上の露光領域３５Ｐのスリット幅Ｄを８ｍｍとすると、
図２（ｂ）の固定ブラインド１７のスリット状の開口１
７ａのＹ方向の幅ＤＹ１は、次のようになる。

【００６８】 ＤＹ１＝８・（１／β）・（１／Ｍａ） ＝８・４・（２／３）≒２１．３（ｍｍ） …（５） また、図２（ａ）に示すように、第１照度むら補正板２
３Ａのパターン面には、幅ＤＹ２（＞ＤＹ１）の透過部
２３ＡａをＹ方向に挟むように、遮光ライン群２８Ａ及
び２９Ａが形成されている。第１の遮光ライン群２８Ａ
は、両端部に比べて中央部の線幅が非走査方向に対応す
る位置Ｘについて２次関数的に太くなる複数の遮光ライ
ン２６を、Ｙ方向にほぼピッチＰ２で配列したものであ
る。なお、図２では簡単のために（これ以降の図でも同
様）、遮光ライン群２８Ａは４本の遮光ライン２６より
構成されているが、実際には遮光ライン群２８Ａは例え
ば５０本程度の遮光ライン２６より構成されている。ま
た、より正確には、露光光ＩＬによる回折パターンの発
生を防止するために、複数の遮光ライン２６は、ピッチ
Ｐ２から次第にＰ２／１０〜Ｐ２／１００程度ずつ変化
するピッチでＹ方向に配列されている。この結果、図１
のレチクルＲの照明領域３５中に１本の遮光ライン２６
の像を投影することによって、露光光ＩＬに対する中央
部の透過率が小さくなるために、（４）式に対応させて
ｅ・Ｘ² （ｅ＞０）の凸の照度むらを補正でき、ｎ本の
（ｎ＝１，２，３，…）遮光ライン２６の像を投影する
ことによって、ｎ・ｅ・Ｘ² の凸の照度むらを補正でき
る。係数ｅの値は、遮光ライン２６の形状に依存し、そ
の値は予め主制御系２２中の記憶部に記憶されている。
そこで、遮光ライン２６は「凸の照度むら補正用の２次
の遮光ライン」と呼ぶことができる。

【００６９】一方、図２（ａ）の第２の遮光ライン群２
９Ａは、中央部に比べて両端部の線幅が位置Ｘについて
２次関数的に太くなる複数（図２では４本であるが、実
際には５０本程度）の遮光ライン２７を、ピッチＰ２か
ら次第にＰ２／１０〜Ｐ２／１００程度ずつ変化するピ
ッチでＹ方向に配列したものである。この結果、図１の
照明領域３５中に１本の遮光ライン２７の像を投影する
ことによって、露光光ＩＬに対する中央部の透過率が高
くなるために、−ｅ・Ｘ² の凹の照度むらを補正でき、
ｎ本の遮光ライン２７の像を投影することによって、−
ｎ・ｅ・Ｘ² の凹の照度むらを補正できる。そこで、遮
光ライン２７は「凹の照度むら補正用の２次の遮光ライ
ン」と呼ぶことができる。なお、遮光ライン２６，２７
は、例えば露光光を透過する基板にクロム等の遮光膜を
被着（蒸着等）することで形成することができる。ま
た、その遮光膜の代わりに、所定透過率で露光光を透過
させる半透明膜を使用してもよい。

【００７０】更に、本例ではパルス光が照射されるた
め、パルス発光の１周期Ｔ_ILの間にウエハＷが移動する
距離をｄ_W とすると、距離ｄ_W を上記のレチクル面との
共役面での距離に換算した距離ｄ_W・（１／β）・（１／
Ｍａ）が、そのピッチＰ２とは例えば１０％以上異なる
ように設定されている。更に、その距離ｄ_W・（１／β）
・（１／Ｍａ）は、そのピッチＰ２と互いに整数倍の関
係から１０％程度以上異なるようにも設定されている。
これによって、ウエハＷ上に遮光ライン群２８Ａ，２９
Ａ中の例えば１本の遮光ライン２６，２７のデフォーカ
スした像が転写されることが防止される。

【００７１】また、図２（ｃ）に示すように、第２照度
むら補正板２３Ｂのパターン面には、幅ＤＹ２の透過部
２３ＢａをＹ方向に挟むように、凹の照度むら補正用の
遮光ライン群２９Ｂ、及び凸の照度むら補正用の遮光ラ
イン群２８Ｂが形成されている。遮光ライン群２８Ｂ及
び２９Ｂは、それぞれ第１照度むら補正板２３Ａの遮光
ライン群２８Ａ及び２９Ａと同じ形状であり、照度むら
補正板２３Ａ及び２３Ｂの遮光パターンは、互いにＸ軸
に平行な軸に関して反転した（軸対称な）形状である。
上記のように第１照度むら補正板２３Ａだけでも、凸又
は凹の照度むらを補正することができるが、２枚の互い
に反転した照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂを用いること
によって、走査方向に対するテレセンずれの発生を抑制
できると共に、傾斜むら（（４）式の係数ｃ）を補正す
ることができる（詳細後述）。

【００７２】上記のように照明領域３５内に遮光ライン
２６，２７の像を投影することによって、透過的に露光
光ＩＬに対する透過率を制御することができる。しかし
ながら、遮光ライン２６，２７の像があまりも鮮明であ
ると、走査露光による積分効果を考慮しても、ウエハＷ
上で（１）式の露光パルス数Ｎで露光するという条件を
満たさない部分が生じる恐れがある。これを防止するた
めに、図１の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの遮光パタ
ーンは、互いに対向する面に形成されると共に、その遮
光パターンの形成面はレチクル面との共役面に対して固
定ブラインド１７よりも大きくデフォーカスした位置に
設置されている。更に、遮光ライン２６，２７はできる
だけ微細なパターンとされている。一例として、遮光ラ
イン２６及び２７は、それぞれ平均値に対して±０．０
５％（幅で０．１％）程度の凸及び凹の非走査方向の照
度むらを補正できる形状である。また、遮光ライン群２
８Ａ，２８Ｂ及び２９Ａ，２９Ｂはそれぞれ５０本程度
の遮光ライン２６及び２７より構成されているため、全
体として幅で０〜１０％程度までの凸及び凹の非走査方
向の照度むらを、幅で０．１％程度の分解能で補正でき
ることになる。

【００７３】また、その照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂ
の遮光ラインの形成面のそのレチクル面との共役面に対
するデフォーカス量をδＺ１として、照度むら補正板２
３Ａ，２３Ｂ上での露光光の開口数をＮＡ_IL、遮光ライ
ン２６，２７の最も太い部分での走査方向の線幅をＦＤ
１とすると、デフォーカス量δＺ１は次式を満たすよう
に設定されることが望ましい。

【００７４】 δＺ１＞ＦＤ１／（２・ＮＡ_IL） …（６） なお、遮光ライン２６，２７の代わりに、後述のように
微少な多数のドットパターンを用いる場合には、その線
幅ＦＤ１の代わりに、それらのドットパターンの内で最
も大きいドットパターンの走査方向の幅を使用すればよ
い。（６）式の条件を満たすことによって、レチクルＲ
の照明領域３５中に遮光ライン２６，２７のそれぞれの
両端からの影、即ち光が完全に遮光される点が無くな
り、静止状態における照度むらも小さくなる。従って、
走査露光時の積算露光量のむらは更に低減される。この
ように本例の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂはデフォー
カス量δＺ１を大きくできるため、照度むら補正板２３
Ａ，２３Ｂを可動ブラインド１３の射出側のデフォーカ
スした位置に配置してもよい。

【００７５】具体的に図２（ａ）において、凸の遮光ラ
イン２６の両端部の幅は０で、中央部の幅は２０μｍ程
度であり、同様に凹の遮光ライン２７の中央部の幅は０
で、両端部の幅は２０μｍ程度である。更に、ピッチＰ
２は２００μｍ程度、ピッチＰ２のずれ量は５μｍ程度
である。また、レチクル面との共役面に対する照度むら
補正板２３Ａ，２３Ｂのデフォーカス量δＺ１は一例と
して３０ｍｍ程度であり、固定ブラインド１７のデフォ
ーカス量はその１／１０程度に設定されている。

【００７６】図３（ａ）は、照度むら補正板２３Ａ（２
３Ｂも同様）及び固定ブラインド１７のデフォーカスの
状態を示す概念図であり、この図３（ａ）において、レ
チクル面との共役面ＲＣに対して固定ブラインド１７
（正確にはこの共役像）は僅かに光軸方向（Ｚ方向）に
デフォーカスしており、照度むら補正板２３Ａは大きく
デフォーカスしている。この結果、固定ブラインド１７
上のエッジ部１７ａ（正確にはエッジ部１７ａの共役
像）を通過した露光光ＩＬ３は、共役面ＲＣ（及びウエ
ハ面）上で僅かに広がるために、図１の露光領域３５Ｐ
の照度分布は走査方向ＳＤに台形状となる。図３（ａ）
において、固定ブラインド１７を通過した露光光ＩＬ３
の共役面ＲＣ上の照度分布を概念的に台形に近似した形
１７ｂで表してある。図３（ａ）において、照度むら補
正板２３Ａ上の遮光ライン２６のエッジ部を通過した露
光光ＩＬ２は、共役面ＲＣ上でほぼ固定ブラインド１７
の開口の走査方向ＳＤの幅の１／２倍〜１倍程度の直径
の円形領域に広がるため、共役面ＲＣ、ひいてはウエハ
Ｗ上の露光領域３５Ｐには遮光ライン２６は大きくデフ
ォーカスした状態で投影される。

【００７７】この状態で走査露光を行うと、ウエハ上の
各点には図３（ｂ）に示すように、ほぼ図３（ａ）の共
役面ＲＣ上での照明領域の照度を走査方向ＳＤに積分し
た積算露光量Ｅが得られる。遮光ライン２６が無い状態
で、位置Ｘに対してほぼ平坦な積算露光量分布が得られ
るものとすると、遮光ライン２６を配置することによっ
て、積算露光量Ｅは曲線５２で示すように位置Ｘに関し
てほぼ凹の分布となる。これは、遮光ライン２６をデフ
ォーカスさせて投影することによって、ウエハ上での積
算露光量の非走査方向の分布を制御できることを意味し
ている。この理由については後述する。なお、図３
（ａ）の照度むら補正板２３Ａよりも更に大きくデフォ
ーカスしている点からの露光光ＩＬ１は、図１のラフ照
度むら補正板２４からの露光光を表している。

【００７８】次に、照度むら補正機構中のラフ照度むら
補正板２４の遮光パターンの構成につき図５を参照して
説明する。図５は、ラフ照度むら補正板２４を図１のレ
チクル面に投影した状態を示し、この図５において、ラ
フ照度むら補正板２４には走査方向ＳＤ（Ｙ方向）に対
してピッチＤＹ４で、次第に中央部の幅が細くなる凸の
遮光ライン２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ、及び次第に両端部
の幅が広くなる凹の遮光ライン２７Ｃ，２７Ｂ，２７Ａ
が形成されている。ピッチＤＹ４は、照明領域３５の走
査方向の幅ＤＲよりも広くなるように設定されており、
図１の駆動機構２０は、ラフ照度むら補正板２４をＹ方
向に駆動することによって、照明領域３５内に遮光ライ
ン２６Ａ〜２６Ｃ，２７Ａ〜２７Ｃの何れの像も投影し
ない状態、及び遮光ライン２６Ａ〜２６Ｃ，２７Ａ〜２
７Ｃ内の任意の１つのデフォーカスした像を投影する状
態を選択できるように構成されている。

【００７９】この場合、最も細い遮光ライン２６Ｃ，２
７Ｃは、それぞれ図２の遮光ライン２６，２７の１００
本分程度の照度むらの補正効果を持つ２次曲線よりなる
遮光パターンであり、遮光ライン２６Ｂ，２７Ｂ及び２
６Ａ，２７Ａはそれぞれ遮光ライン２６Ｃ，２７Ｃの２
倍程度及び３倍程度の照度むらの補正効果を持つ２次曲
線よりなる遮光パターンである。従って、駆動機構２０
で遮光ライン２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを選択することに
よって、それぞれ非走査方向に対して幅で３０％程度の
凸の照度むら、２０％程度の凸の照度むら、及び１０％
程度の凸の照度むらを補正でき、駆動機構２０で遮光ラ
イン２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを選択することによって、
それぞれ非走査方向に対して幅で３０％程度の凹の照度
むら、２０％程度の凹の照度むら、及び１０％程度の凹
の照度むらを補正できる。また、遮光ライン２６Ａ〜２
７Ｃの最大の線幅は図２の遮光ライン２６，２７に比べ
てかなり広くなっているため、（１）式の整数パルス数
で露光を行う条件がウエハ上の全面で満たされるよう
に、ラフ照度むら補正板２４のデフォーカス量は、照度
むら補正板２３Ａ，２３Ｂに比べて１．５倍〜２倍程度
に設定されている。

【００８０】なお、このような大きい照度むらの補正
は、図２の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの遮光ライン
２６，２７の本数をそれぞれ２００本〜３００本程度に
多くすることによっても実現できる。しかしながら、こ
の場合には、ウエハ上の露光領域３５Ｐにおいて遮光ラ
イン２６，２７のデフォーカスした像の数が多くなり過
ぎて、（１）式の整数パルス数で露光を行う条件が部分
的に満たされなくなる恐れがある。言い換えると、本例
のラフ照度むら補正板２４を用いることによって、整数
パルス数で露光を行う条件を満たしながら、非走査方向
への凸又は凹の照度むらをほぼ１０％幅単位で大まかに
補正することができる。

【００８１】また、投影露光装置の使用条件等によっ
て、非走査方向への照度むらが幅で１０％程度より小さ
いことが分かっている場合には、ラフ照度むら補正板２
４は省くことができる。次に、図１の駆動機構２０中
の、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの駆動機構の構成例
につき図６を参照して説明する。

【００８２】図６（ａ）は、照度むら補正板２３Ａ，２
３Ｂの駆動機構を示す平面図、図６（ｂ）はその正面
図、図６（ｃ）はその側面図であり、図６（ａ）〜図６
（ｃ）において、図１の非走査方向（Ｘ方向）及び走査
方向（Ｙ方向）に対応する方向をそれぞれＸ方向及びＹ
方向とすると共に、図１のレチクルＲの照明領域３５と
共役な領域を照明領域３５Ｃで表している。図６（ａ）
〜図６（ｃ）において、不図示の支持部材にＸ方向に平
行に１対のガイド部材５４Ａ，５４Ｂが固定され、ガイ
ド部材５４Ａ，５４Ｂに沿ってＸ方向に摺動自在に中央
部に露光光を通過させる開口が形成された枠状のＸ軸ス
ライダ５３が配置され、Ｘ軸スライダ５３は、例えば送
りねじ方式の駆動モータ５５によってＸ方向に駆動され
る。

【００８３】そして、Ｘ軸スライダ５３上に、Ｙ軸に平
行な１対のガイド部材５８Ａを介して枠状の第１Ｙ軸ス
ライダ５６Ａが配置され、このＹ軸スライダ５６Ａの中
央部の開口に図６（ｄ）に示すように第１照度むら補正
板２３Ａが保持され、Ｙ軸スライダ５６Ａは、Ｘ軸スラ
イダ５３に固定された送りねじ方式の駆動モータ５７Ａ
によってＹ方向に駆動される。更に、第１Ｙ軸スライダ
５６Ａを覆うように、Ｘ軸スライダ５３上に、Ｙ軸に平
行な１対のガイド部材５８Ｂを介して枠状の第２Ｙ軸ス
ライダ５６Ｂが配置され、このＹ軸スライダ５６Ｂの中
央部の開口に図６（ｅ）に示すように第２照度むら補正
板２３Ｂが保持され、Ｙ軸スライダ５６Ｂは、Ｘ軸スラ
イダ５３に固定された送りねじ方式の駆動モータ５７Ｂ
によってＹ方向に駆動される。

【００８４】この際に、不図示であるが、Ｘ軸スライダ
５３及びＹ軸スライダ５６Ａ，５６Ｂにはそれぞれ分解
能が１μｍ程度の光学式、静電容量式、又は磁気式等の
Ｘ軸及びＹ軸のリニアエンコーダが設置されており、Ｘ
軸の駆動モータ５５及びＹ軸の駆動モータ５７Ａ，５７
Ｂはそれぞれ対応するＸ軸及びＹ軸のリニアモータの計
測値をフィードバックして駆動される。これによって、
照度むら補正板２３Ａ及び２３Ｂを照明領域３５Ｃに対
して互いに独立に走査方向（Ｙ方向）に位置決めできる
と共に、照度むら補正板２３Ａ及び２３Ｂを一体的に照
明領域３５Ｃに対して非走査方向（Ｘ方向）に位置決め
することができる。このように本例では、非走査方向に
関しては照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂは一体的に駆動
されるが、例えば照度むらの内の傾斜むらを補正するた
めには、非走査方向に関しても照度むら補正板２３Ａ，
２３Ｂを互いに独立に駆動できるように構成することが
望ましい。

【００８５】次に、本例の照度むら補正機構を用いて照
度むらを補正する動作の一例につき図４、及び図７〜図
９を参照して説明する。以下では、照度むら補正板２３
Ａ，２３Ｂ及び固定ブラインド１７を、図１のレチクル
面との共役面（可動ブラインド１３の配置面）に投影し
た状態で表すものとする。この際に、照度むら補正板２
３Ａ，２３Ｂ及び固定ブラインド１７はそれぞれその共
役面から所定量デフォーカスしているため、それらの投
影像には所定のぼけが生じる。そこで、それらの投影像
のデフォーカスの状態を表すために、図７に示すよう
に、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの遮光ライン及び固
定ブラインド１７の開口のエッジ部上の１点から射出さ
れて、その共役面に投影される円形のデフォーカスした
像も重ねて表すこととする。

【００８６】図４（ａ）は、第２照度むら補正板２３Ｂ
を示す平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中の凹の遮光ラ
イン２７をＹ方向に拡大した図、図４（ｃ）は図４
（ａ）中の凸の遮光ライン２６をＹ方向に拡大した図で
あり、図４（ａ）において、遮光ライン群２８Ｂの両端
の２つの遮光ライン２６の中心線に沿った一列の多数の
仮想的な点、及び遮光ライン群２９Ｂの両端の２つの遮
光ライン２７の中心線に沿った一列の多数の仮想的な点
を通過した露光光によってレチクル面との共役面に形成
されるデフォーカスした像５１が、それぞれ円形の領域
で表わされている。これは、遮光ライン２６，２７の像
は殆ど原型をとどめない形でデフォーカスした状態でウ
エハ上に投影されることを意味している。

【００８７】先ず、図７（ａ）は、１対の照度むら補正
板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの遮光ライン群２８Ａ，２
８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂのデフォーカスした像５１Ｂ（こ
こでも遮光ライン群の中心線に沿った仮想的な点の像）
が、固定ブラインド１７の開口１７ａのＸ方向の縁部の
デフォーカスした像５１Ｓの中に入らないように、照度
むら補正板２３Ａ，２３Ｂが走査方向ＳＤの外側に移動
した状態、即ち図１の照明領域３５中で照度むら補正板
２３Ａ，２３Ｂによる照度むらの補正を全く行わない状
態を示している。この際に、ラフ照度むら補正板２４に
よる照度むらの補正も行なっていないものとする。

【００８８】この状態で、図１の照度計測部４２を用い
て図１５（ａ）を参照して説明したように、投影光学系
ＰＬの像面の露光領域３５Ｐでの非走査方向（Ｘ方向）
に対する照度分布Ｅ（Ｘ）、即ちウエハＷ上での非走査
方向に対する積算露光量分布を計測する。図７（ｂ）は
その照度分布Ｅ（Ｘ）の計測結果の種々の例を示し、こ
の図７（ｂ）において、横軸は露光領域３５Ｐ内でのＸ
方向の位置、縦軸は各位置Ｘで走査方向に積分した照度
の値Ｅ（Ｘ）を示している。これは、以下の図８
（ｂ）、図９（ｂ）でも同様である。そして、図７
（ｂ）において、照度分布Ｅ（Ｘ）の計測結果が実線の
直線６２で示すように平坦である場合には、照度むら補
正板２３Ａ，２３Ｂ及びラフ照度むら補正板２４を用い
た照度むらの補正は行う必要がない。これに対して、非
走査方向の照度分布Ｅ（Ｘ）の計測結果が、点線の曲線
６３Ａで示す凸の照度むら、点線の曲線６３Ｂで示す凹
の照度むら、点線の傾斜した直線６３Ｃで示す傾斜む
ら、又は他の照度むらを示しており、かつその照度むら
が平均値に対して±０．１％（幅で０．２％）程度を超
える場合に、図１の主制御系２２の制御のもとで照度む
らの補正を行う。

【００８９】また、その照度むらが例えば幅で１０％程
度以上である場合には、最初に図５に示すように走査方
向ＳＤにラフ照度むら補正板２４を位置決めして、遮光
ライン２６Ａ〜２７Ａ中の適当な遮光ラインの投影像を
照明領域３５内に投影することによって、非走査方向の
照度むらが幅で１０％程度内に収まるようにしておく。
そして、残存する照度むらを照度むら補正板２３Ａ，２
３Ｂによって補正する。

【００９０】具体的に、図８（ｂ）の実線の曲線６１Ａ
で示すように、照度分布Ｅ（Ｘ）に凸の照度むらが残存
している場合には、図８（ａ）に示すように、照度むら
補正板２３Ａ，２３Ｂを照明光学系の光軸ＩＡＸに対し
てＹ方向に対称に駆動して、照明領域（開口１７ａの投
影像）内に、照度むら補正板２３Ａの凸の照度むら補正
用の遮光ライン群２８Ａの一部、及び照度むら補正板２
３Ｂの凸の照度むら補正用の遮光ライン群２８Ｂの一部
のデフォーカスした像を対称に投影する。この際の照度
むら補正板２３Ａ，２３Ｂの駆動量は、照度の補正量が
図８（ｂ）の実線の曲線６１Ｂで示すように、凸の照度
むらを相殺するように設定される。この結果、補正後の
非走査方向への照度分布Ｅ（Ｘ）は点線の直線６１Ｃで
示すように平坦となる。この場合、予め照度むら補正板
２３Ａ，２３Ｂの駆動量と照度むらの補正量との関係を
実測して、その関係を主制御系２２内の記憶部に記憶し
ておき、その記憶してある関係に基づいて主制御系２２
が照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの駆動量を設定する。
また、照度むらの補正によって、図８（ｂ）から分かる
ように平均的な照度が低下するため、図１のインテグレ
ータセンサ１９の計測値からウエハＷ上での照度を計算
するための係数の補正も行われる。この結果、走査露光
後のウエハＷ上の各ショット領域での積算露光量はほぼ
均一で、かつ目標値にほぼ合致する。

【００９１】この場合、本例では照明領域内にＹ方向に
対称に遮光ライン群２８Ａ，２８Ｂのデフォーカスした
像が投影されるため、テレセントリシティは変化するこ
とが無い。なお、照度むらを更に小さくするために、照
度むら補正板２３Ａ，２３Ｂを駆動した後で、図１の照
度計測部４２を用いて露光領域３５Ｐの照度分布Ｅ
（Ｘ）を実測し、この実測値に照度むらが残存している
ときに、その残存値を相殺するように照度むら補正板２
３Ａ，２３Ｂの位置を微調整するようにしてもよい。更
に、この補正動作の後で、ウエハステージ３９上の不図
示の照射量モニタを用いて、露光領域３５Ｐの平均的な
照度を再計測して、インテグレータセンサ１９の計測値
からウエハ上での照度を算出するための係数を更新する
ことが望ましい。これによって積算露光量の均一性、及
び目標値に対する精度が向上する。

【００９２】また、図８（ｂ）で曲線６１Ａの代わりに
凹の照度むらが計測された場合には、それを補正するた
めに、図８（ａ）で照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂを更
に対称にＹ方向に駆動することによって、凹の照度むら
補正用の遮光ライン群２９Ａ及び２９Ｂの像を照明領域
（開口１７ａの投影像）内に投影すればよい。また、図
１の空間像計測系４６を用いて計測したテレセントリシ
ティに、例えばＹ方向への崩れ量が計測された場合に
は、図８（ａ）において、そのテレセンずれ量を相殺す
るように、照度むら補正板２３Ａ及び２３Ｂ（遮光ライ
ン群２８Ａ及び２８Ｂ）のＹ方向への駆動量を互いに異
ならせるようにしてもよい。これによって、照度むら及
びテレセンずれを同時に補正することができる。

【００９３】次に、図９（ｂ）の実線の曲線６０Ａで示
すように照度分布Ｅ（Ｘ）に、投影光学系ＰＬの光軸Ａ
ＸからＸ方向にシフトした位置を中心とした凹の照度む
らが残存している場合には、図９（ａ）に示すように、
照度むら補正板２３Ａ，２３ＢをＹ方向に駆動して、照
明領域内に、凹の照度むら補正用の遮光ライン群２９
Ａ，２９Ｂの一部のデフォーカスした像を対称に投影す
る。更に、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂを一体的に、
その凹の照度むらのＸ方向のシフト量に対応する量（Δ
／４とする）だけ非走査方向に（図９では、−Ｘ方向
に）駆動する。これによって、照度むら補正板２３Ａ，
２３Ｂによる照度の補正量は、図９（ｂ）の実線の曲線
６０Ｂで示すように、シフトした凹の照度むらを相殺す
るように設定される。この結果、補正後の非走査方向へ
の照度分布Ｅ（Ｘ）は点線の直線６０Ｃで示すように平
坦となり、走査露光後のウエハＷ上の積算露光量は均一
で、かつ目標値にほぼ合致する。

【００９４】また、残存する照度むらが図７（ｂ）の直
線６３Ｃで示すような傾斜むらである場合には、図９
（ａ）において、例えば第１照度むら補正板２３Ａを−
Ｙ方向、及び＋Ｘ方向に駆動して、遮光ライン群２９Ａ
の代わりに凸の照度むら補正用の遮光ライン群２８Ａを
＋Ｘ方向にΔ／４だけシフトさせて配置すればよい。こ
の際に、照度むら補正板２３Ａ，２３ＢのＹ方向への駆
動量、及びＸ方向へのシフト量Δ／４を調整することに
よって、傾斜むらの補正量を制御することができる。

【００９５】ここで、遮光ライン群２８Ａ，２８Ｂ及び
２９Ａ，２９Ｂの形状、及び駆動量と照度むらの補正量
との関係につき説明する。先ず、既に説明したように、
可動ブラインド１３の配置面（レチクル面との共役面）
からレチクル面への投影倍率はＭａ、レチクルＲからウ
エハＷへの投影倍率はβである。更に、ウエハＷ上での
露光光の開口数をＮＡ_PL、レチクルＲ上での露光光のコ
ヒーレンスファクタ（σ値）をσ、照度むら補正板２３
Ａ，２３Ｂの遮光ラインの形成面のデフォーカス量の平
均値をδＺ１、その遮光ラインの走査方向の幅をＦＤ１
とすると、レチクル面との共役面におけるその遮光ライ
ンの像のぼけ幅δＹ１は、次のようになる。

【００９６】 δＹ１＝２・δＺ１・ＮＡ_PL・σ・β・Ｍａ＋ＦＤ１ …（７） ここで、倍率βを１／４倍、倍率Ｍａを３／２倍、開口
数ＮＡ_PLを０．６〜０．８５、σ（コヒーレンスファク
タ）を０．３〜０．９、デフォーカス量δＺ１を３０ｍ
ｍ、ライン幅ＦＤ１を０．０２ｍｍとすると、その共役
面上での遮光ラインの像のぼけ幅δＹ１は、次の範囲で
変化する。

【００９７】 約４．１（ｍｍ）＜δＹ１＜約１７．５（ｍｍ） …（８） また、ウエハＷ上の露光領域３５Ｐの走査方向の幅（ス
リット幅）を８ｍｍとすると、（５）式よりレチクル面
との共役面上でのスリット幅は約２１．３ｍｍとなる。
そこで、ぼけ幅が最も小さくなる条件、即ち開口数ＮＡ
_PLが０．６、かつσが０．３となる条件で、（７）式の
ぼけ幅δＹ１を用いて露光領域３５Ｐ内の静止状態での
照度むらＦｘ１を概算すると、次のようになる。

【００９８】 Ｆｘ１＝｛ＦＤ１・δＹ１／（π・δＹ１² ）｝・１００（％） ＝[0.02・4.1/(π・4.1²)]・100＝０．６（％） …（９） 従って、遮光ライン群２８Ａ，２９Ａのデフォーカスし
た投影像は、照度むらには殆ど悪影響を与えないことが
分かる。また、その照度むらＦｘ１は、走査露光による
積分効果で実際には更に大きく低減する。

【００９９】これらの結果に基づいて、遮光ライン群２
８Ａ，２９Ａの形状、及び駆動量と非走査方向への照度
むら（積算露光量の非走査方向へのばらつき）の補正量
との関係をコンピュータのシミュレーションによって求
めた結果を表１に示す。この際にデフォーカス量δＺ１
は３０ｍｍとした。また、表１において、ライン数と
は、遮光ライン群２８Ａ，２９Ａ中の遮光ライン２６，
２７の本数であり、ライン幅（ＦＤ１）（ｍｍ）は遮光
ライン２６，２７の最大幅、ライン間隔は遮光ライン２
６，２７の走査方向のピッチである。但し、既に説明し
たように、ライン間隔は回折光の発生を防止するために
０．００５ｍｍずつ次第に狭く設定されており、表１の
ライン間隔は、直前に照明領域内に入った遮光ラインの
ピッチを近似値で表している。また、表１において、遮
光幅（ｍｍ）は、露光光を遮光する全部の遮光ライン２
６，２７の最大幅の合計値、即ちライン数とライン幅と
の積であり、駆動量（ｍｍ）は、図７における照度むら
補正板２３Ａ，２３ＢのＹ方向への対称な移動量であ
り、照度むら補正量（％）は非走査方向に対する照度の
平均値に対する照度むらの補正量の幅である。

【０１００】 《表１》 ライン数 ライン幅 ライン間隔 遮光幅 駆動量 照度むら補正量 (mm) (mm) (mm) (mm) （％） 2 0.02 0.200 0.04 0.20 0.19 4 0.02 0.199 0.08 0.40 0.38 6 0.02 0.198 0.12 0.60 0.56 8 0.02 0.197 0.16 0.79 0.75 10 0.02 0.196 0.20 0.99 0.94 20 0.02 0.191 0.40 1.96 1.88 30 0.02 0.186 0.60 2.90 2.81 40 0.02 0.181 0.80 3.81 3.75 50 0.02 0.176 1.00 4.70 4.69 60 0.02 0.171 1.20 5.57 5.63 70 0.02 0.166 1.40 6.41 6.56 80 0.02 0.161 1.60 7.22 7.50 90 0.02 0.156 1.80 8.01 8.44 100 0.02 0.151 2.00 8.78 9.38 110 0.02 0.146 2.20 9.52 10.31 120 0.02 0.141 2.40 10.23 11.25 130 0.02 0.136 2.60 10.92 12.19

【０１０１】実際には、露光領域の台形状の照度分布
（例えば図１５（ｃ）の照度分布Ｆ（Ｙ））の傾斜部に
も遮光ライン２６，２７の投影像のぼけ部が入るため
に、照度むらの補正量の最大値は数％程度は小さくな
る。しかしながら、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの駆
動量は０．０１ｍｍ程度の精度で連続的に制御でき、そ
の駆動量にほぼ比例して照度むらを補正できるため、照
度むらは、ほぼ０．０１％程度の精度で補正できること
になる。また、ライン数が１３０の場合には、遮光ライ
ン群２８Ａ，２９Ａ中の遮光ライン２６，２７の本数は
６５となり、遮光ライン群２８Ａ，２９Ａの走査方向の
幅は１０．８ｍｍとなる。

【０１０２】以上の結果より、表１の結果に対応させて
照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの大きさ、及び走査方向
の駆動ストロークを求めると次のようになる。なお、倍
率βを１／４倍、倍率Ｍａを３／２倍、遮光ラインの像
のぼけ幅δＹ１を（８）式の最大値（１７．５ｍｍ）と
して、大きさのマージンを１２ｍｍ、非走査方向の傾斜
むらの補正量（図９のＸ方向への移動量Δ／４）を４ｍ
ｍ、走査方向の駆動量のマージンを１．７ｍｍとしてい
る。

【０１０３】 走査方向の幅＝8・4/1.5＋10.8・2＋17.5・2＋12（マージン） ＝９０（ｍｍ） …（１０） 非走査方向の幅＝25・4/1.5＋17.5＋4(傾斜補正量）＋12（マージン） ＝１００（ｍｍ） …（１１） 走査方向の駆動ストローク＝±（17.5＋10.8＋1.7(マージン）） ＝±３０（ｍｍ）（±は凹凸分） …（１２） なお、上記の実施の形態では、例えば定期的に図１の照
度計測部４２を用いて非走査方向の照度むらを計測し、
この計測結果を補正するように照度むら補正板２３Ａ，
２３Ｂ及びラフ照度むら補正板２４を駆動していた。こ
の他の動作として、例えば同じ種類の別の投影露光装置
において、タイマにより計測した稼働時間と照度むらの
変化量との関係を計測しておき、その関係を本例の投影
露光装置の主制御系２２の記憶部にテーブルとして記憶
しておいてもよい。この場合には、稼働時間に応じてそ
のテーブルを用いて照度むらの状態を予測し、この予測
される照度むらを補正するように照度むら補正板２３
Ａ，２３Ｂ及びラフ照度むら補正板２４を駆動すること
によって、照度計測部４２を用いる照度分布の計測動作
を省略することができ、露光工程のスループットが向上
する。

【０１０４】次に、上記の実施の形態の照度むら補正板
２３Ａ，２３Ｂの種々の変形例につき説明する。図１０
は、第１の変形例の照度むら補正板２３Ｃ，２３Ｄを図
８（ａ）の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂに対応させて
示し、この図１０において、第１照度むら補正板２３Ｃ
には、２組の凸の照度むら補正用の遮光ライン群２８Ａ
及び２組の凹の照度むら補正用の遮光ライン群２９Ａが
並列に形成され、第２照度むら補正板２３Ｄには、２組
の遮光ライン群２８Ｂ及び２組の遮光ライン群２９Ｂが
並列に形成されている。即ち、照度むら補正板２３Ｃ，
２３Ｄには図８の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂに対し
て倍の面積で遮光ライン群が形成されている。この場合
には、１枚の照度むら補正板２３Ｃ（又は２３Ｄ）の遮
光ライン群２８Ａ，２９Ａ（又は２８Ｂ，２９Ｂ）で、
固定ブラインド１７の開口１７ａの像（照明領域３５）
の全域を覆うことができる。

【０１０５】この変形例では、図１０に示すように、例
えば照度むら補正板２３Ｃの遮光ライン群２８Ａと、照
度むら補正板２３Ｄの遮光ライン群２８Ｂとが開口１７
ａの像の中に走査方向に交互に配列されるように、照度
むら補正板２３Ｃ，２３Ｄを駆動する。この結果、図８
の場合に比べて遮光面積を２倍にすることができ、凸及
び凹の照度むら、並びに傾斜むらを図８の例の２倍の広
いレンジで補正することができる。但し、図１０の例で
は照度むら補正板２３Ｃ，２３Ｄの走査方向の駆動量が
約２倍になるため、投影露光装置の小型化を優先したい
場合には、図８の例を使用すればよい。

【０１０６】なお、図１０のように遮光ライン群２８
Ａ，２９Ａの面積を広くする代わりに、遮光ライン群２
８Ａ，２９Ａ中の遮光ライン２６，２７の間隔を徐々に
狭くしたり、又は遮光ライン２６，２７の最大の線幅を
徐々に太くしたりすることによって、照度むらの補正レ
ンジを広くしてもよい。また、本例の遮光ライン２６，
２７は非走査方向の位置に関して２次関数の形で線幅が
変化する形状であるが、位置に関して３次以上の関数、
又は指数関数等の形で線幅が変化する形状であってもよ
い。更には、図１５（ａ），図１５（ｂ）に示すよう
に、照度計測部４２を用いて実際に計測された照度分布
Ｅ（Ｘ）のばらつきを補正するように遮光ライン２６，
２７の形状を決定してもよい。また、本例の投影露光装
置の稼働の途中で、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂと、
そのように実測された照度むらを補正するような特別な
遮光ラインの形成された照度むら補正板とを交換できる
ように構成してもよい。これによって、予測できないよ
うな不規則な照度むらの発生に対しても対応することが
できる。

【０１０７】特にこの手法は、レチクルパターンの非走
査方向の透過率の違いにより生ずる短期の照度むら変動
の補正に効果的であり、実際の運用に際しては、各投影
光学系に特有の変動特性に応じて、その照度むら補正板
を交換、又は切り換えて使用すればよい。更に、照度む
ら補正板２３Ａ，２３Ｂを交換する代わりに、積算露光
量分布を制御するために非走査方向の幅が異なる特性で
次第に変化する開口を有する複数の固定ブラインド（変
形した開口を持つ固定ブラインド）を用意しておき、こ
れらの固定ブラインドで固定ブラインド１７を交換する
ようにしてもよい。或いは、レチクル面との共役面、又
はその面からデフォーカスした面でその変形した開口を
持つ固定ブラインドに相当する専用のむら補正板の挿脱
又は交換によって、不規則な照度むらを補正するように
してもよい。

【０１０８】また、今回は主に非走査方向の照度むらの
補正を目的として、遮光ライン群２８Ａ，２９Ａを、非
走査方向に回折光や散乱光が発生しない様な遮光ライン
より構成したため、静止露光を行う場合には走査方向に
対して照度むらが残存する恐れがある。そこで、上記の
実施の形態の照度むらの補正方法を静止露光型（一括露
光型）の投影露光装置（ステッパー等）に適用する場合
には、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂの代わりに、多数
の遮光性のドットパターンがＸ方向及びＹ方向に独立な
密度分布で形成された照度むら補正板を使用し、露光領
域の全面で照度むらを相殺するようにその多数の遮光ド
ットパターンの密度分布を制御すればよい。但し、ドッ
トパターンの大きさ、間隔等によっては２方向にスペッ
クル等が発生する恐れもあるため、スペックル等を抑制
するような設計が必要である。このように多数の遮光性
のドットパターンがＸ方向及びＹ方向に独立の密度分布
で形成された照度むら補正板は、走査露光型の露光装置
にも適用できることは言うまでもない。

【０１０９】図１１（ａ）は、第２の変形例の照度むら
補正板を示し、この図１１（ａ）において、不図示の２
枚の透過性の基板に非走査方向（Ｘ方向）に次第に線幅
が変化する凹の照度むら補正用の遮光ライン６４Ａ及び
６４Ｂが描画され、遮光ライン６４Ａ，６４Ｂ（不図示
の基板）はレチクル上の照明領域３５に対して独立にＸ
方向に連続的に駆動できるように構成されている。本変
形例では、非走査方向の凹の照度むらを補正するため
に、照度むらの程度が高くなるのに応じて図１１
（ｂ）、図１１（ｃ）に示すように、次第に遮光ライン
６４Ａ，６４ＢをＸ方向の内側に移動する。このように
照明領域３５に対して２つの遮光ライン６４Ａ，６４Ｂ
を中心非対称に配置することによって、凹の照度むらと
共にテレセンずれをも連続的に補正することができる。

【０１１０】更に、図１１（ｄ）に示すように凸の照度
むら補正用の遮光ライン６５をＸ方向に移動自在に配置
し、この遮光ライン６５を上記の凹の照度むら補正用の
遮光ライン６４Ａ，６４Ｂと組み合わせることによっ
て、種々の特性の照度むら、及びテレセンずれを補正す
ることができる。図１２は、第３の変形例の遮光ライン
を示し、図１２（ａ）は図８の実施の形態で使用されて
いる遮光ライン２６であり、図１２（ｂ）はその遮光ラ
イン２６と実質的に同じ遮光特性を有するように、微少
な多数の遮光膜よりなる同一のドットパターンを非走査
方向に対して例えばほぼ２次関数的に変化する密度分布
で描画した遮光パターン６６である。この遮光パターン
６６は、遮光ライン２６の代わりに使用することができ
る。これによって、静止露光時の照度むらを更に低減す
ることができる。

【０１１１】また、遮光パターン６６は、レチクル上の
照明領域内でスペックルパターンの発生による照度むら
が生じないように、隣接する各ドットパターンの間隔は
できるだけランダムになるように設定されている。な
お、同一の多数のドットパターンの密度分布を制御する
代わりに、大きさや形状の異なる多数のドットパターン
をほぼ同じ数の密度で配置してもよく、濃度（透過率）
の異なる多数のドットパターンをほぼ同じ数の密度で配
置してもよい。濃度（透過率）を変えるためには、例え
ば遮光膜としてのクロム膜の厚さを変えればよい。

【０１１２】次に、本発明の実施の形態の他の例につき
図１３、及び図１４を参照して説明する。上記の実施の
形態では、ウエハＷ上の各点に対して整数パルスで露光
するという（１）式の条件を満たすために、図２の固定
ブラインド１７の開口１７ａの形状は走査方向の幅が一
定の矩形領域である。それに対して本例の固定ブライン
ド１７には、図１３（ａ）に示すように、予め計測され
る非走査方向の照度むらを相殺するように走査方向ＳＤ
の幅が変化する開口１７ｂが形成されている。

【０１１３】図１３（ｂ）の台形状の折れ線６７は、図
１３（ａ）の開口１７ｂのウエハ上への投影像である露
光領域の、非走査方向の或る位置Ｘでの走査方向（Ｙ方
向）の照度分布Ｆ（Ｙ）を示し、この図１３（ｂ）にお
いて、本例でも最大の照度Ｆ１に対して照度がＦ１／２
となる位置の走査方向の幅（スリット幅）Ｄ（Ｘ）が、
位置Ｘでの露光領域の幅である。固定ブラインド１７の
開口が点線で示す矩形の開口１７ａである場合には、ス
リット幅は位置Ｘに依らずに一定であるが、本例のスリ
ット幅Ｄ（Ｘ）は位置Ｘによって変化する。この条件下
で、ウエハ上の各点で（１）式の整数パルスで露光する
条件を実質的に満たすために、本例では図１３（ｂ）の
台形状の照度分布Ｆ（Ｙ）の傾斜部の走査方向の幅ＤＥ
が、位置Ｘに依らずに実質的に一定であることに着目す
る。そして、その幅ＤＥに対して、整数パルスで露光す
るという条件を課すこととする。即ち、ウエハＷ上の各
点が走査方向に幅ＤＥだけ移動する間に、その各点に対
して共通の整数パルスで露光が行われるようにする。

【０１１４】図１４は、本例の走査露光時のパルス発光
のタイミングの一例及び比較例を示し、先ず図１４
（ａ）の折れ線６７Ａは、図２の実施の形態のようにス
リット幅が非走査方向に一定の場合の露光領域の走査方
向の照度分布を示し、図１４（ａ）の照度分布で走査露
光を行う場合には、例えばウエハ上の所定の１点がほぼ
等間隔でＹ方向の位置６８に達する毎に露光光のパルス
発光が行われる。

【０１１５】これに対して、図１４（ｂ）の折れ線６７
Ｂは、本例の図１３（ｂ）のようにスリット幅が非走査
方向に変化する場合の或る位置Ｘでの露光領域の走査方
向の照度分布を示す。この図１４（ｂ）の照度分布で走
査露光を行う場合には、折れ線６７Ｂの台形状の照度分
布の傾斜部６７Ｂａ及び６７Ｂｂをウエハ上の各点が通
過する間にそれぞれ整数パルスで露光が行われるように
する。具体的に、ウエハ上の所定の１点がほぼ等間隔で
Ｙ方向の位置６９に達する毎に露光光のパルス発光が行
われる。これによって、台形状の照度分布の立ち上がり
の傾斜部６７Ｂａと立ち下がりの傾斜部６７Ｂｂとで同
じパルス数（図１４（ｂ）では５個）の露光が行われる
ようになり、積算露光量分布が均一化される。

【０１１６】このように台形状の照度分布の幅ＤＥの傾
斜部で露光パルス数を整数にする方法としては、（Ａ）
図１のウエハステージ３９の走査速度を変える方法、
（Ｂ）露光光源１のパルス発光周波数を変える方法、
（Ｃ）図１４（ｂ）の台形状の照度分布の傾斜部の幅Ｄ
Ｅを変える方法等が考えられる。これらの方法の内で、
（Ａ）のように走査速度を変える方法はスループットが
低下する場合があり、（Ｃ）の方法は、変形照明等を行
う際には照度分布の傾斜部の幅が変化するために、使用
が困難になる場合があることから、（Ｂ）のパルス発光
周波数を変える方法が最も実用的であると考えられる。

【０１１７】なお、上記の実施の形態では、照度むらと
テレセンずれ量との両方を補正するものとしたが、どち
らか一方を補正するのみでもよい。更に、テレセンずれ
量ではその成分をＸ方向とＹ方向とに分けて、どちらか
一方のみを補正するようにしてもよいことがある。ま
た、上記の実施の形態では、オプティカル・インテグレ
ータとしてフライアイレンズ６，９が使用されている
が、オプティカル・インテグレータとして内面反射型イ
ンテグレータ（ロッドインテグレータ）を使用する場合
も本発明が適用できることは明きらかである。更に、上
記の実施の形態では２段のフライアイレンズ６，９を用
いるいわゆるダブル・フライアイ方式の照明光学系ＩＬ
Ｓが使用されているが、１段のオプティカル・インテグ
レータ（フライアイレンズ、ロッドインテグレータ等）
のみを用いる照明光学系を用いる場合にも本発明を適用
することができる。更に、変形照明だけでなく、通常照
明や小σ値の照明などでも、前述の回折光学素子（ＤＯ
Ｅ）をオプティカル・インテグレータとして用いてもよ
い。勿論この場合、複数の回折光学素子を用意して照明
条件に応じてその交換を行うことが望ましい。

【０１１８】また、上記の実施の形態において投影光学
系ＰＬは、物体面（レチクル面）と像面（ウエハ面）と
の間で少なくとも１回レチクルパターンの中間像を形成
するものであってもよい。この場合には、その中間像面
から所定間隔だけデフォーカスさせてラフ照度むら補正
板２４と、照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂとの少なくと
も一方を配置してもよい。更にこれに加えて、或いは単
独で可動ブラインド１３と固定ブラインド１７との少な
くとも一方をその中間像面、又はこれから所定間隔だけ
デフォーカスさせた面に配置してもよい。

【０１１９】また、上記の実施の形態は、本発明を走査
露光方式の投影露光装置に適用したものであるが、本発
明は投影系を用いないプロキシミティ方式等の露光装置
にも適用することができる。また、露光光（露光ビー
ム）は上記の紫外光に限られるものではなく、例えばレ
ーザプラズマ光源又はＳＯＲ（Synchrotron Orbital Ra
diation)リングから発生する軟Ｘ線領域（波長５〜５０
ｎｍ）のＥＵＶ光を用いてもよい。ＥＵＶ露光装置で
は、照明光学系及び投影光学系はそれぞれ複数の反射光
学素子のみから構成され、前述したラフ照度むら補正板
や照度むら補正板等も反射型となる。

【０１２０】そして、図１のウエハＷより半導体デバイ
スが製造できる。その半導体デバイスは、デバイスの機
能・性能設計を行うステップ、このステップに基づいた
レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハ
を制作するステップ、前述した実施の形態の投影露光装
置によりレチクルのパターンをウエハに露光するステッ
プ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボン
ディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ
等を経て製造される。

【０１２１】なお、露光装置の用途としては半導体素子
製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型
のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくは
プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装
置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン、又は薄
膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するための露光装
置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイス
のマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、
レチクル等）をフォトリソグフィ工程を用いて製造する
際の、露光工程（露光装置）にも適用することができ
る。

【０１２２】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。例えば、特開平７−１４２３
１３号公報及び対応するＥＰ０，６３３，５０６Ａ１に
開示された固定ブラインドの開口形状を、本発明と併せ
て利用してもよい。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、走査露光方式で露光を
行う場合に、露光ビームに対する非走査方向への透過率
分布を制御できるため、走査露光後の基板（ウエハ）上
での積算露光量分布の均一性、又は露光ビーム（露光
光）のテレセントリシティを高めることができる。従っ
て、高機能のデバイスを高い歩留りで量産することがで
きる。

【０１２４】また、更に露光ビームの露光領域の走査方
向の幅を、その基板上の点がその露光領域を通過する間
にその露光ビームが実質的に整数パルスで照射されるよ
うに定めた場合には、露光ビームとしてパルス光を使用
して走査露光を行う場合に、基板上での積算露光量の均
一性を高めることができる。また、本発明によれば、露
光ビームの光路上で光学部材の透過率変動（反射率変動
も含む）が生じても、その変動量を相殺するように透過
率を制御することによって容易に、基板上での走査露光
後の積算露光量の均一性、又は露光ビームのテレセント
リシティを高めることができる。

【０１２５】また、本発明の第２の露光方法によれば、
例えば基板上の露光領域の幅を非走査方向に次第に変化
させて積算露光量の分布を制御する場合に、その基板上
の各点に実質的に整数パルス分の露光を行うという条件
を満たすことができ、積算露光量分布の均一性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例の投影露光装置を
示す一部を切り欠いた正面図である。

【図２】 図１中の照度むら補正板２３Ａ，２３Ｂ及び
固定ブラインド１７を示す平面図である。

【図３】 （ａ）は図１中の照度むら補正板２３Ａ，２
３Ｂ及び固定ブラインド１７のデフォーカスの状態を示
す図、（ｂ）は積算露光量分布の一例を示す図である。

【図４】 （ａ）は図２の照度むら補正板２３Ｂを示す
平面図、（ｂ）は図４（ａ）中の遮光ライン２７を幅方
向に拡大した図、（ｃ）は図４（ａ）中の遮光ライン２
６を幅方向に拡大した図である。

【図５】 図１中のラフ照度むら補正板２４を示す図で
ある。

【図６】 図１中の駆動機構２０の一部の構成例を示す
図である。

【図７】 （ａ）は図２の照度むら補正板２３Ａ，２３
Ｂを固定ブラインド１７の開口１７ａに対して遮光ライ
ン群が投影されないように位置決めした状態を示す図、
（ｂ）は図７（ａ）に対応するウエハ上での照度むらの
例を示す図である。

【図８】 （ａ）は図２の照度むら補正板２３Ａ，２３
Ｂを固定ブラインド１７の開口１７ａに対して走査方向
に駆動した状態を示す図、（ｂ）は図８（ａ）に対応す
るウエハ上での照度むらの例を示す図である。

【図９】 （ａ）は図２の照度むら補正板２３Ａ，２３
Ｂを固定ブラインド１７の開口１７ａに対して走査方向
及び非走査方向に駆動した状態を示す図、（ｂ）は図９
（ａ）に対応するウエハ上での照度むらの例を示す図で
ある。

【図１０】 第１の変形例の照度むら補正板２３Ｃ，２
３Ｄを固定ブラインド１７に対して位置決めした状態を
示す図である。

【図１１】 第２の変形例の遮光ライン及びその動作を
示す図である。

【図１２】 （ａ）は図２の実施の形態の遮光ライン２
６を示す拡大図、（ｂ）は第３の変形例の多数のドット
パターンよりなる遮光パターン６６を示す拡大図であ
る。

【図１３】 （ａ）は本発明の実施の形態の他の例の固
定ブラインド１７の開口１７ｂを示す図、（ｂ）はそれ
に対応するウエハ上の露光領域の照度分布を示す図であ
る。

【図１４】 （ａ）は図２の実施の形態におけるパルス
発光のタイミングの一例を示す図、（ｂ）は図１３の実
施の形態におけるパルス発光のタイミングの一例を示す
図である。

【図１５】 本発明の実施の形態における、露光領域の
非走査方向の照度分布の計測方法の一例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…露光光源、５…ビーム成形系、６…第１フライアイ
レンズ、９…第２フライアイレンズ、１０…開口絞り
板、１３…可動ブラインド、１７…固定ブラインド、Ｒ
…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、１９…イ
ンテグレータセンサ、２０…駆動機構、２１…露光制御
ユニット、２２…主制御系、２３Ａ，２３Ｂ…照度むら
補正板、２４…ラフ照度むら補正板、２６…凸の遮光ラ
イン、２７…凹の遮光ライン、２８Ａ，２８Ｂ…凸の照
度むら補正用の遮光ライン群、２９Ａ，２９Ｂ…凹の照
度むら補正用の遮光ライン群、３１…レチクルステー
ジ、３９…ウエハステージ、４２…照度計測部、４６…
空間像計測系

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光ビームでマスクを照明して基板をマ
   スクを介した露光ビームで走査することにより基板を露
   光する露光方法であって、 前記基板までの前記露光ビームの光路上で、前記基板の
   走査方向に交差する非走査方向における前記露光ビーム
   に対する透過率分布を制御すること；及び前記マスクと
   基板とを露光ビームに対して同期移動して、基板を、前
   記制御された透過率分布を有する露光ビームで走査する
   こと；を含む露光方法。
2. 【請求項２】 前記露光ビームはパルス光であり、 前記露光ビームの前記基板上での露光領域の前記基板の
   走査方向の幅は、前記基板上の露光対象の点が前記露光
   領域を通過する間に前記露光対象の点に対して前記露光
   ビームが実質的に整数個のパルスで照射されるように定
   められている請求項１に記載の露光方法。
3. 【請求項３】 少なくとも１つのオプティカル・インテ
   グレータを介して前記露光ビームの照度分布の均一性を
   高めた後に、前記露光ビームに対する透過率分布を制御
   する請求項１に記載の露光方法。
4. 【請求項４】 前記露光ビームに対する前記非走査方向
   における透過率分布を制御して、前記基板に対する前記
   露光ビームの前記非走査方向における照度むらを補正す
   る請求項１に記載の露光方法。
5. 【請求項５】 更に、前記露光ビームに対する前記走査
   方向における透過率分布を制御することによって、前記
   露光ビームの前記マスク又は前記基板に対するテレセン
   トリシティの崩れ量を補正することを含む請求項１に記
   載の露光方法。
6. 【請求項６】 前記マスクのパターン面、又はこの面の
   共役面に対してそれぞれ所定間隔だけデフォーカスした
   領域において、前記露光ビームを、前記基板の非走査方
   向に対して可変の透過率分布を有する透過率分布制御部
   材で部分的に遮光する請求項１に記載の露光方法。
7. 【請求項７】 前記透過率分布制御部材は、少なくとも
   １本の遮光ライン、又は前記非走査方向に対して密度若
   しくは大きさの変化する微細なドットパターンの集合体
   を有する請求項６に記載の露光方法。
8. 【請求項８】 前記透過率分布制御部材は、前記基板の
   非走査方向に沿って所定の分布で遮光面積が変化する第
   １組の複数の遮光ラインと、該第１組の遮光ラインと実
   質的に同一形状の第２組の複数の遮光ラインとを備え、 前記第１組の遮光ラインと前記第２組の遮光ラインとを
   前記露光ビームの光路に対して前記基板の走査方向に沿
   って実質的に対称に挿入することにより、露光ビームに
   対する前記非走査方向における透過率分布を制御する請
   求項６に記載の露光方法。
9. 【請求項９】 更に、前記第１組及び第２組の複数の遮
   光ラインをそれぞれ前記基板の非走査方向に沿って移動
   することにより、露光ビームに対する前記非走査方向に
   おける透過率分布を制御する請求項８に記載の露光方
   法。
10. 【請求項１０】 前記第１組の複数の遮光ラインは、前
    記基板の走査方向に沿って次第に変化するピッチで配列
    されている請求項８に記載の露光方法。
11. 【請求項１１】 前記露光ビームはパルス光であり、 前記露光ビームのパルス発光の各周期の間に前記基板が
    移動する間隔を前記第１組の複数の遮光ラインの位置で
    の間隔に換算した長さに対して、前記第１組の複数の遮
    光ライン間のピッチがそれぞれ異なる請求項８に記載の
    露光方法。
12. 【請求項１２】 前記透過率分布制御部材は、前記第１
    組及び第２組の複数の遮光ラインよりも前記基板の非走
    査方向に沿った遮光面積の変化量が大きい第３組の複数
    の遮光ラインを更に備え、 前記露光ビームの前記非走査方向に対する照度むらを大
    まかに補正するために、前記第３組の複数の遮光ライン
    を前記露光ビームの光路に対して前記基板の走査方向及
    び非走査方向の少なくとも一方に沿って挿入する請求項
    ８に記載の露光方法。
13. 【請求項１３】 前記露光ビームによる前記マスクの照
    明条件の変更に応じて、前記透過率分布を調整すること
    を特徴とする請求項１に記載の露光方法。
14. 【請求項１４】 露光ビームでマスクを照明して基板を
    マスクを介した露光ビームで走査することにより基板を
    露光する露光方法であって、 前記基板面又はその近傍で露光ビームの照度むらを計測
    すること；前記基板までの前記露光ビームの光路上で、
    前記基板の走査方向に交差する非走査方向における前記
    露光ビームの照度分布を制御して該計測した照度むらを
    補正すること；及び前記マスクと基板とを露光ビームに
    対して同期移動して、基板を、前記照度むらが補正され
    た露光ビームで走査すること；を含む露光方法。
15. 【請求項１５】 露光ビームがパルス状のビームであ
    り、前記マスクのパターン面、又はこの面の共役面に対
    してそれぞれ所定間隔だけデフォーカスした領域におい
    て、前記基板の非走査方向において所定の透過率分布を
    有するプレートを露光ビームの光路に挿入することで照
    度分布を制御する請求項１４に記載の露光方法。
16. 【請求項１６】 前記プレートには、非走査方向に延在
    し且つ非走査方向に沿って異なる遮光面積を有する遮光
    パターンが形成されており、前記プレートを露光ビーム
    の光路中で変位させることにより、照度分布を制御する
    請求項１５に記載の露光方法。
17. 【請求項１７】 更に、照度むらと前記プレートの移動
    量による照度むら補正量との関係を予め求めておくこと
    を含む請求項１６に記載の露光方法。
18. 【請求項１８】 照度むらが露光ビームに対して非走査
    方向において非対称である場合に、前記プレートを露光
    ビームの光路内で非走査方向に変位させることで傾斜む
    らを補正する請求項１６に記載の露光方法。
19. 【請求項１９】 更に、テレセントリシティのずれを求
    め、テレセントリシティのずれを露光ビームの光路内で
    前記プレートを変位させることにより補正することを含
    む請求項１６に記載の露光方法。
20. 【請求項２０】 前記プレートが、同一の遮光パターン
    を有し且つそれらの遮光パターンが逆向きになるように
    互いに対向して配置された第１及び第２補正プレートを
    有し、第１及び第２補正プレートを露光ビームの光路内
    で互いに異なる量だけ変位させることによりテレセント
    リシティのずれを補正することを含む請求項１９に記載
    の露光方法。
21. 【請求項２１】 前記プレートは、前記プレートに形成
    されたパターンの像がマスクのパターン面の共役面上で
    デフォーカスされる位置に配置され、そのデフォーカス
    量δＺは、前記プレート上での露光光の開口数ＮＡ及び
    前記遮光パターンの走査方向の最大線幅ＦＤに対して δＺ＞ＦＤ／（２・ＮＡ） の関係を満足する請求項１６に記載の露光方法。
22. 【請求項２２】 露光ビームでマスクを照明し、前記マ
    スクと基板とを同期走査して、前記マスクのパターンを
    介して前記基板を露光する露光装置であって、 前記露光ビームを発生する露光光源と；前記マスクのパ
    ターン面、又はこの面の共役面に対してそれぞれ所定間
    隔だけデフォーカスした領域に配置されて、前記露光ビ
    ームを、前記基板の走査方向に交差する非走査方向に対
    して可変の透過率分布で部分的に遮光する透過率分布制
    御部材と；前記露光ビームに対する前記非走査方向にお
    ける透過率分布を制御するために、前記透過率分布制御
    部材を駆動する駆動装置と；を含む露光装置。
23. 【請求項２３】 前記露光光源はパルス光源であり、 前記マスクのパターン面、又はこの面の共役面に対して
    それぞれ前記透過率分布制御部材のデフォーカス量より
    も少ない量だけデフォーカスした面に配置された固定の
    視野絞りを備え、 該視野絞りの前記基板の走査方向に対応する方向の幅
    は、前記基板上の露光対象の点が前記視野絞りの像を通
    過する間に前記露光対象の点に対して前記露光ビームが
    実質的に整数パルスで照射されるように定められている
    請求項２２に記載の露光装置。
24. 【請求項２４】 更に、前記露光光源と前記透過率分布
    制御部材との間に少なくともつのオプティカル・インテ
    グレータを備える請求項２２に記載の露光装置。
25. 【請求項２５】 前記透過率分布制御部材は、前記基板
    の非走査方向に沿って次第に遮光面積が変化する少なく
    とも１本の遮光ライン、又は前記非走査方向に対して密
    度若しくは大きさの変化する微細なドットパターンの集
    合体を有することを特徴とする請求項２２に記載の露光
    装置。
26. 【請求項２６】 前記透過率分布制御部材は、前記基板
    の非走査方向に沿って次第に遮光面積が変化する第１組
    の複数の遮光ラインと、該第１組の遮光ラインと実質的
    に同一の形状の第２組の複数の遮光ラインとを備え、 前記駆動装置は、前記第１組の遮光ラインと前記第２組
    の遮光ラインとを前記露光ビームの光路に対して前記基
    板の走査方向に沿って実質的に対称に挿入することによ
    り、露光ビームに対する透過率の前記非走査方向への分
    布を変更する請求項２２に記載の露光装置。
27. 【請求項２７】 前記駆動装置は、前記第１組及び前記
    第２組の遮光ラインを前記露光ビームの光路に対して前
    記基板の非走査方向に沿って一体的に、又は互いに独立
    に移動させることにより、露光ビームに対する透過率の
    前記非走査方向への分布を変更する請求項２６に記載の
    露光装置。
28. 【請求項２８】 前記駆動装置は、更に前記露光ビーム
    の前記マスク又は前記基板に対するテレセントリシティ
    のずれ量を補正するために、前記透過率分布制御部材を
    走査方向に駆動する請求項２２に記載の露光装置。
29. 【請求項２９】 前記透過率分布制御部材は、前記第１
    組及び第２組の複数の遮光ラインよりも前記基板の非走
    査方向に沿った遮光面積の変化量が大きい第３組の複数
    の遮光ラインを更に備える請求項２７に記載の露光装
    置。
30. 【請求項３０】 露光ビームでマスクを照明し、前記マ
    スクと基板とを同期走査して、前記マスクのパターンを
    介して前記基板を露光する露光装置であって、 前記基板の走査方向に交差する非走査方向における前記
    露光ビームの照度むらを計測する計測器と；非走査方向
    における露光ビームの照度分布を調整する遮光パターン
    を有する遮光プレートと；前記遮光プレートを駆動する
    駆動装置と；前記照度むらが補正されるように駆動装置
    を制御して遮光プレートを露光ビームの光路内で変位さ
    せる制御装置と；を含む露光装置。
31. 【請求項３１】 更に、露光光源を備え、該露光光源は
    １０ｋＨｚ未満の発振周波数のパルスビームを発生する
    請求項３０に記載の露光装置。
32. 【請求項３２】 前記遮光プレートには、非走査方向に
    延在し且つ非走査方向に沿って異なる遮光面積を有する
    遮光パターンが形成されている請求項３０に記載の露光
    装置。
33. 【請求項３３】 更に、予め求めた照度むらと前記遮光
    プレートの駆動量による照度むら補正量との関係を記憶
    したメモリを備える請求項３０に記載の露光装置。
34. 【請求項３４】 照度むらが露光ビームに対して非走査
    方向において非対称である場合に、前記駆動装置は前記
    遮光プレートを露光ビームの光路内で非走査方向に変位
    させる請求項３２に記載の露光装置。
35. 【請求項３５】 更に、テレセントリシティ計測器を備
    える請求項３０に記載の露光装置。
36. 【請求項３６】 前記遮光プレートが、同一の遮光パタ
    ーンを有し且つそれらの遮光パターンが逆向きになるよ
    うに互いに対向して配置された第１及び第２補正プレー
    トを有し、 前記駆動装置は前記第１及び第２補正プレートを露光ビ
    ームの光路内で互いに異なる量だけ変位させることによ
    りテレセントリシティのずれを補正することを含む請求
    項３０に記載の露光装置。
37. 【請求項３７】 前記遮光プレートは、該遮光プレート
    に形成されたパターンの像がマスクのパターン面の共役
    面上でデフォーカスされる位置に配置され、そのデフォ
    ーカス量δＺは、前記遮光プレート上での露光光の開口
    数ＮＡ及び前記遮光パターンの走査方向の最大線幅ＦＤ
    に対して δＺ＞ＦＤ／（２・ＮＡ） の関係を満足する請求項３２に記載の露光装置。
38. 【請求項３８】 更に、タイマと、予め求めておいた露
    光装置の稼働時間と照度むらとの関係を記憶したメモリ
    とを備え、 前記制御装置は、前記タイマで計測された露光時間に応
    じて前記駆動装置を制御して照度むらを補正する請求項
    ３０に記載の露光装置。
39. 【請求項３９】 前記遮光プレートは、同一の遮光パタ
    ーンを有し且つそれらのパターンが逆向きになるように
    互いに対向して配置された第１及び第２補正プレート
    と、マスク共役面から前記第１及び第２補正プレートよ
    りも一層デフォーカスされる位置に配置され且つ前記第
    １及び第２補正プレートの遮光パターンよりも大きな遮
    光面積を有する遮光パターンが形成された第３補正プレ
    ートとを有する請求項３０に記載の露光装置。
40. 【請求項４０】 前記駆動装置は、前記第１、第２及び
    第３補正プレートを保持して移動するスライダと、該ス
    ライダが係合するガイドと、前記スライダを移動させる
    モータとを備える請求項３９に記載の露光装置。
41. 【請求項４１】 マスクに形成されたパターンを基板上
    に転写することによって基板を該パターンで露光する露
    光方法であって、 前記基板上での露光ビームの照度分布が前記基板の走査
    方向に対して台形状になるように、パルス状の露光ビー
    ムでマスクを照明すること；及び前記マスクと基板とを
    同期移動しながら基板を露光ビームで走査すること；を
    含み、 前記台形状の照度分布の傾斜部の幅が、前記露光ビーム
    のパルス発光の１周期の間に前記基板が走査方向に移動
    する距離の実質的に整数倍に設定されている露光方法。
42. 【請求項４２】 前記基板上の前記露光ビームによる露
    光領域の形状が、前記基板上での積算露光量分布に応じ
    て前記基板の走査方向に交差する非走査方向に対して幅
    が次第に変化するように設定されている請求項４１に記
    載の露光方法。
43. 【請求項４３】 請求項１、１４、又は４１に記載の露
    光方法を用いてデバイスパターンをワークピース上に転
    写する工程を含むデバイス製造方法。
44. 【請求項４４】 露光ビームでマスクを照明すると共
    に、前記マスクを介して前記露光ビームで基板を露光す
    る露光装置であって、 前記基板との共役面に対してデフォーカスした領域に配
    置され、前記露光ビームを可変の透過率分布で部分的に
    遮光する照度補正部材と、 前記マスク又は前記基板に対する前記露光ビームのテレ
    セントリシティの崩れ量と照度むらとの少なくとも一方
    を補正するように、前記露光ビームの透過率分布を設定
    する制御装置とを備えた露光装置。
45. 【請求項４５】 パルス発振される露光ビームに対して
    マスクと基板とをそれぞれ相対移動して、前記マスクを
    介して前記露光ビームで前記基板を露光する露光方法で
    あって、 前記基板の走査方向における前記露光ビームの照度分布
    をほぼ台形状に設定すること；前記露光ビームの前記走
    査方向の幅を部分的に異ならせること；及び前記台形状
    の照度分布の傾斜部を前記基板上の露光対象の点が通過
    する間に前記露光対象の点に整数個の露光ビームが照射
    されるように前記基板の走査露光条件を設定することを
    含む露光方法。