JP2016099611A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射鏡の曲率補正に基づいて複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ミラー曲げによる露光面での照度分布の悪化を抑制することができる露光装置及び露光方法を提供する。
【解決手段】照明光学系３は、複数のランプユニット及び該ランプユニットからの露光光を反射する平面ミラー６８を有する。照明光学系３は、平面ミラー６８の曲率を補正可能なミラー変形ユニットと、ランプユニットの照射強度を制御可能な光学制御部７７と、を備える。光学制御部７７は、ミラー変形ユニットによる平面ミラー６８の曲率補正に基づいて複数のランプユニットの照射強度を制御して、ワークに照射される露光光の照度を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、感光剤が塗布されたワークにマスクパターンが形成されたマスクを介して露光光を照射して露光することにより、ワーク上にマスクパターンを転写する露光装置及び露光方法に関する。

従来、複数の光源部と、露光制御用シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、ギャップセンサにより測定されたマスクと基板との間のギャップ分布に基づいて複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ギャップ分布による露光面での照度のばらつきを小さくするようにした近接露光装置及び露光方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、他の近接露光装置としては、照明光学系に設けられた反射鏡の曲率を補正するミラー曲げ機構を備え、ミラー曲げによって露光パターンの補正を行って高精度な露光結果を得ることが知られている。

特開２０１３−９７３１０号公報

ところで、ミラー曲げ機構によって反射鏡の曲率を補正すると、露光面での照度分布が悪化し、露光精度に影響を及ぼす可能性がある。特許文献１に記載の近接露光装置は、マスクと基板との間のギャップ分布に基づいて光源部の照度を制御して露光面での照度のばらつきを抑制する装置であり、反射鏡の曲率補正に起因する照度分布の悪化について考慮されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射鏡の曲率補正に基づいて複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ミラー曲げによる露光面での照度分布の悪化を抑制することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
複数の光源及び該光源からの露光光を反射する反射鏡を有する照明光学系と、
前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記光源の照射強度を制御可能な制御装置を備え、
前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正に応じて前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光装置。
（２） 前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（３） 前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構の複数のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（４） 前記制御装置は、前記複数の光源を点灯又は消灯した際の複数の点灯パターンに応じた複数の照度分布を記憶する記憶手段を備え、
前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正に基づいて、前記複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じて前記複数の光源の照射強度を制御することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光装置。
（５） 前記照明光学系は、前記光源と前記反射鏡との間に、複数のレンズがマトリックス配置されたインテグレータを備え、
前記インテグレータのレンズは、縦方向に３個以上７個以下、横方向に３個以上７個以下で並ぶように配置されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の露光装置。
（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正を行う工程と、
前記反射鏡の前記曲率補正に応じて、前記制御装置により前記複数の光源の照射強度を制御する工程と、
を備え、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光方法。

本発明の露光装置及び露光方法によれば、ミラー曲げ機構による反射鏡の曲率補正に応じて、複数の光源の照射強度をそれぞれ制御することで、ミラー曲げ補正による露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。

本発明に係る露光装置の正面図である。 本発明に係る照明光学系の構成を示す図である。 複数の光源部が取り付けられたカセットの正面図である。 図３に示す複数のカセットが取り付けられたフレームの正面図である。 各光源部の出射面からインテグレータの入射面までの距離を示す概略図である。 各光源部の制御構成を示すための図である。 （ａ）は、照明光学系の反射鏡支持構造を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＶＩＩ´−ＶＩＩ´線に沿った断面図である。 （ａ）は、光源部から略均一な照度の光を出射した場合の各光源部の露光面での照度を示す図であり、（ｂ）は、露光面での全体照度のイメージを示す図である。 （ａ）は、光源部の一部の照度を上げた場合の各光源部の露光面での照度を示す図であり、（ｂ）は、露光面での全体照度のイメージを示す図である。 点灯ランプの位置と照度との関係を示す図であり、（ａ）は、右上隅の１個のランプを点灯した場合、（ｂ）は、全ランプを点灯した場合、（ｃ）は、左上隅４個のランプを消灯した場合の図である。 点灯ランプの位置と照度との関係を示す図であり、（ａ）は、左縦２列のランプを点灯した場合、（ｂ）は、中央の４個のランプを消灯した場合、（ｃ）は、下２列のランプを点灯した場合の図である。

以下、本発明に係る露光装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の露光装置を示す図である。
図１に示すように、近接露光装置ＰＥは、被露光材としてのワークＷより小さいマスクＭを用い、マスクＭをマスクステージ１で保持すると共に、ワークＷをワークステージ（ワーク支持部）２で保持し、マスクＭとワークＷとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明光学系３からパターン露光用の光をマスクＭに向けて照射することにより、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する。また、ワークステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向とＹ軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。

ワークステージ２をＸ軸方向にステップ移動させるため、装置ベース４上には、Ｘ軸送り台５ａをＸ軸方向にステップ移動させるＸ軸ステージ送り機構５が設置されている。Ｘ軸ステージ送り機構５のＸ軸送り台５ａ上には、ワークステージ２をＹ軸方向にステップ移動させるため、Ｙ軸送り台６ａをＹ軸方向にステップ移動させるＹ軸ステージ送り機構６が設置されている。Ｙ軸ステージ送り機構６のＹ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２が設置されている。ワークステージ２の上面には、ワークＷがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ２の側部には、マスクＭの下面高さを測定するための基板側変位センサ１５が配設されている。従って、基板側変位センサ１５は、ワークステージ２と共にＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。

装置ベース４上には、複数（図に示す実施形態では４本）のＸ軸リニアガイドのガイドレール５１がＸ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５１には、Ｘ軸送り台５ａの下面に固定されたスライダ５２が跨架されている。これにより、Ｘ軸送り台５ａは、Ｘ軸ステージ送り機構５の第１リニアモータ２０で駆動され、ガイドレール５１に沿ってＸ軸方向に往復移動可能である。また、Ｘ軸送り台５ａ上には、複数のＹ軸リニアガイドのガイドレール５３がＹ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５３には、Ｙ軸送り台６ａの下面に固定されたスライダ５４が跨架されている。これにより、Ｙ軸送り台６ａは、Ｙ軸ステージ送り機構６の第２リニアモータ２１で駆動され、ガイドレール５３に沿ってＹ軸方向に往復移動可能である。

Ｙ軸ステージ送り機構６とワークステージ２の間には、ワークステージ２を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置７と、上下粗動装置７と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージ２を上下に微動させてマスクＭとワークＷとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置８が設置されている。

上下粗動装置７は後述の微動ステージ６ｂに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ２を微動ステージ６ｂに対して上下動させる。ワークステージ２の底面の４箇所に固定されたステージ粗動軸１４は、微動ステージ６ｂに固定された直動ベアリング１４ａに係合し、微動ステージ６ｂに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置７は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。

上下微動装置８は、Ｙ軸送り台６ａに固定された固定台９と、固定台９にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール１０とを備えており、該案内レール１０に跨架されたスライダ１１を介して案内レール１０に沿って往復移動するスライド体１２にボールねじのナット（図示せず）が連結されると共に、スライド体１２の上端面は微動ステージ６ｂに固定されたフランジ１２ａに対して水平方向に摺動自在に接している。

そして、固定台９に取り付けられたモータ１７によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ１１及びスライド体１２が一体となって案内レール１０に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ１２ａが上下微動する。
なお、上下微動装置８は、モータ１７とボールねじによってスライド体１２を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体１２を駆動するようにしてもよい。

この上下微動装置８は、Ｚ軸送り台６ａのＹ軸方向の一端側（図１の左端側）に１台、他端側に２台、合計３台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置８は、ギャップセンサ２７による複数箇所でのマスクＭとワークＷとのギャップ量の計測結果に基づき、３箇所のフランジ１２ａの高さを独立に微調整してワークステージ２の高さ及び傾きを微調整する。
なお、上下微動装置８によってワークステージ２の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置７を省略してもよい。

また、Ｙ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２のＹ方向の位置を検出するＹ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９と、ワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸レーザ干渉計に対向するバーミラー（共に図示せず）とが設置されている。Ｙ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９は、Ｙ軸送り台６ａの一側でＸ軸方向に沿って配置されており、Ｘ軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Ｙ軸送り台６ａの一端側でＹ軸方向に沿って配置されている。

Ｙ軸レーザ干渉計１８及びＸ軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース４に支持されている。なお、Ｙ軸レーザ干渉計１８は、Ｘ軸方向に離間して２台設置されている。２台のＹ軸レーザ干渉計１８により、バーミラー１９を介してＹ軸送り台６ａ、ひいてはワークステージ２のＹ軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、Ｘ軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してＸ軸送り台５ａ、ひいてはワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出する。

マスクステージ１は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠２４と、該マスク基枠２４の中央部開口にギャップを介して挿入されてＸ，Ｙ，θ方向（Ｘ，Ｙ平面内）に移動可能に支持されたマスクフレーム２５とを備えており、マスク基枠２４は装置ベース４から突設された支柱４ａによってワークステージ２の上方の定位置に保持されている。

マスクフレーム２５の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ（マスク支持部）２６が設けられている。即ち、マスクフレーム２５の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ２６が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム２５に吸着保持される。

マスクホルダ２６の下面には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝（図示せず）が開設されており、マスクＭは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ２６の下面に着脱自在に保持される。

図２に示すように、本実施形態の露光装置ＰＥの照明光学系３は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ６１、及びこの高圧水銀ランプ６１から照射された光を集光するリフレクタ６２をそれぞれ有する複数のランプユニット６０（図３参照）を備える光照射装置８０と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６３と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット６４と、露光制御用シャッターユニット６４の下流側に配置され、リフレクタ６２で集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ６５と、オプティカルインテグレータ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６６と、高圧水銀ランプ６１からの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６８と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ６５と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよい。また、光源は、高圧水銀ランプは、単一のランプであってもよく、或いは、ＬＥＤによって構成されてもよい。

そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、ランプユニット６０から照射された光が、平面ミラー６３、オプティカルインテグレータ６５、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、平面ミラー６８を介して、マスクホルダ２６に保持されるマスクＭ、ひいてはワークＷの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンがワークＷ上に露光転写される。

図３及び図４に示すように、光照射装置８０は、ランプユニット６０がα方向に６個、β方向に４段の計２４個の取り付けられたカセット８１が、３段×３列の計９個、支持体８２に取り付けられ、合計２１６個のランプユニット６０から構成される。なお、本実施形態のランプユニット６０では、リフレクタ６２の開口部が略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。

図５に示すように、ランプユニット６０は、ランプユニット６０の光を照射する照射面（ここでは、リフレクタ６２の開口面６２ａ）と、ランプユニット６０の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、カセット８１に取り付けられている。更に、カセット８１は、全てのランプユニット６０の光を照射する照射面と、ランプユニット６０の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、所定の角度γで交差するように、支持体８２に取り付けられている。従って、支持体８２に位置決めされた全てのランプユニット６０の光が照射する各照射面と、ランプユニット６０の光が入射されるオプティカルインテグレータ６５の入射面までの各光軸Ｌの距離は略一定となる。また、全てのランプユニット６０の各光軸Ｌは、オプティカルインテグレータ６５で交差する。

また、図６に示すように、各カセット８１のランプユニット６０には、高圧水銀ランプ６１に電力を供給する点灯電源９５及び制御回路９６が個々に接続されており、各ランプユニット６０から後方に延びる各配線９７は、各カセット８１に設けられた少なくとも一つのコネクタ９８に接続されてまとめられている。そして、各カセット８１のコネクタ９８と、支持体８２の外側に設けられた光学制御部７７との間は、他の配線９９によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部７７は、各高圧水銀ランプ６１の制御回路９６に制御信号を送信し、各高圧水銀ランプ６１に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。

なお、各ランプユニット６０の点灯電源９５及び制御回路９６は、カセット８１に集約して設けられてもよいし、カセット８１の外部に設けられてもよい。また、点灯電源９５及び制御回路９６は、ランプユニット６０毎に設けているが、カセット８１毎に１つ設けるようにし、カセット８１内の各ランプユニット６０を纏めて管理するようにしてもよい。

図７に示すように、平面ミラー６８は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。平面ミラー６８は、平面ミラー６８の裏面側に設けられた複数のミラー変形ユニット（ミラー曲げ機構）７０によりミラー変形ユニット保持枠７１に支持されている。

各ミラー変形ユニット７０は、平面ミラー６８の裏面に接着剤で固定されるパッド７２と、一端がパッド７２に固定された支持部材７３と、支持部材７３を駆動する駆動装置であるアクチュエータ７４と、を備える。

支持部材７３には、保持枠７１に対してパッド７２寄りの位置に、±０・５ｄｅｇ以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント７６が設けられており、保持枠７１に対して反対側となる他端には、アクチュエータ７４が取り付けられている。

さらに、マスク側のアライメントマーク（図示せず）の位置に露光光を反射する平面ミラー６８の各位置の裏面には、複数の接触式センサ８３が取り付けられている。

これにより、平面ミラー６８は、信号線９１により各アクチュエータ７４に接続されたミラー制御部９４からの指令に基づいて（図２参照）、接触式センサ８３によって平面ミラー６８の変位量をセンシングしながら、各ミラー変形ユニット７０のアクチュエータ７４を駆動して、各支持部材７３の長さを変えることによって、平面ミラー６８の曲率を局部的に補正し、平面ミラー６８のデクリネーション角を補正することができる。

その際、各ミラー変形ユニット７０には、ボールジョイント７６が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各パッド７２を平面ミラー６８の表面に沿って傾斜させることができる。このため、各パッド７２と平面ミラー６８との接着剥がれを防止するすると共に、移動量の異なる各パッド７２間における平面ミラー６８の応力が抑制され、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー６８の曲率を局部的に補正する際、平面ミラー６８を破損することなく、１０ｍｍオーダーで平面ミラー６８を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。

このように構成された露光装置ＰＥでは、照明光学系３において、露光時に露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、高圧水銀ランプ６１から照射された光が、平面ミラー６３で反射されてインテグレータ６５の入射面に入射される。そして、インテグレータ６５の出射面から発せられた光は、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、及び平面ミラー６８によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ１に保持されるマスクＭ、さらにはワークステージ２に保持されるワークＷの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンＰがワークＷ上に露光転写される。

ここで、ワークＷのパターンに対応してワークＷ上に露光転写されるマスクＭのパターンを補正するため、ミラー制御部９４から平面ミラー６８の各アクチュエータ７４に対して駆動信号を伝達すると、各ミラー変形ユニット７０のアクチュエータ７４は、各支持部材７３の長さを変えて、平面ミラー６８の曲率を局部的に補正して、平面ミラー６８のデクリネーション角を補正する。

このとき、平面ミラー６８の局部的な曲率補正により、マスクＭに照射される露光光の照度も局部的に変化する。即ち、露光面における照度分布が一様でなくなり、ワークＷの露光精度に影響を及ぼす可能性がある。具体的には、アクチュエータ７４によって平面ミラー６８が裏面から押されて、平面ミラー６８の反射面が凸面状になった部分では、反射光が拡散して照度が低下する（暗くなる）。また、アクチュエータ７４によって平面ミラー６８の裏面が引かれて、平面ミラー６８の反射面が凹面状になった部分では、反射光が収束して照度が高まる（明るくなる）。

本実施形態の露光装置ＰＥは、ミラー変形ユニット７０による平面ミラー６８の曲率補正に基づいて、各高圧水銀ランプ６１に対して、光学制御部７７から点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行うことで照度分布の補正を行う。光学制御部７７は、アクチュエータ７４が平面ミラー６８を裏面から押して反射面を凸面状にするときには、高圧水銀ランプ６１の照射強度を上げ、アクチュエータ７４が平面ミラー６８を裏面から引いて反射面を凹面状にするときには、高圧水銀ランプ６１の照射強度を下げて、露光面における照度分布を均一化する。

例えば、図８に示すように、複数のランプユニット６０（例えば、４つのランプユニット６０ａ，・・・，６０ｄ）から略均一な照度の光が照射された場合、インテグレータ６５を通った露光面での各照度も均一となり、これらの光が重なり合うことで照度分布が均一となる（図８（ｂ））。

一方、図９に示すように、複数のランプユニット６０（例えば、４つのランプユニット６０ａ，・・・，６０ｄ）の一部（例えば、ランプユニット６０ｂ）の電力を上げると、そのランプユニット６０ｂの光がインテグレータ６５を通って露光面に出射された光の照度も上がり、露光面での照度分布が変化する（図９（ｂ））。

なお、インテグレータ６５のマトリックス配置されたレンズの数（目の数）が多くなると、照度アップされたランプユニット６０からの光もインテグレータ６５で平均化されてしまい、露光面での照度分布の変化も小さくなる。このため、ランプユニット６０の点灯及び消灯により照度分布を効果的に補正するためのレンズは、縦方向に３個以上７個以下、横方向に３個以上７個以下で並ぶように配置されることが好ましく（即ち、レンズの数は、９〜４９）、より好ましくは、縦方向に５個以下、横方向に５個以下とするのが望ましい。

光学制御部７７は、複数のランプユニット６０を点灯又は消灯した際の、複数の点灯パターンと、該複数の点灯パターンにそれぞれ対応する複数の照度分布との関係を記憶手段（図示せず）に記憶している。

図１０及び図１１は、光学制御部７７に記憶されている複数のランプユニット６０の点灯パターンと、これに対応する複数の照度分布との関係を示す。なお、ここでは、説明を簡略化するため、縦横４個ずつ、計１６個のランプユニット６０を有するものとして説明する。

図１０（ａ）は、右上隅の１個のランプを点灯した場合の照度分布Ｆを示している。また、図１０（ｂ）は、１６個の全ランプを点灯した場合の照度分布Ｆであり、図１０（ｃ）は、左上隅４個のランプを消灯した場合の照度分布Ｆである。更に、図１１（ａ）は、左縦２列のランプを点灯した場合、図１１（ｂ）は、中央の４個のランプを消灯した場合、図１１（ｃ）は、下２列のランプを点灯した場合の、それぞれの照度分布Ｆである。光学制御部７７が記憶するランプユニット６０の点灯パターンＬＰと照度分布Ｆとの関係は、前述した６パターンに限定されず、任意に設定することができる。
なお、本実施形態の場合には、２１６個のランプユニット６０の所定数の点灯パターンＬＰと、これらに対応する複数の照度分布Ｆが記憶手段に記憶されている。
また、複数のランプユニット６０の照射強度の制御は、カセット８１毎に行われてもよく、このため、カセット８１毎に制御した複数の点灯パターンＬＰと、これらに対応する複数の照度分布Ｆが記憶手段に記憶されてもよい。

光学制御部７７は、複数のランプユニット６０から略均一な照度の光が照射された状態で、ミラー変形ユニット７０により平面ミラー６８を局部的に曲率補正した際の照度分布を、図示しない照度計を用いて取得する。そして、この照度分布の結果をもとに、複数の照度分布Ｆにそれぞれ対応する複数の点灯パターンＬＰから選択又は演算される所望の点灯パターンを決定し、照度分布が均一となるように、複数のランプユニット６０の照射強度を制御する。

また、他の方法として、光学制御部７７は、ミラー変形ユニット７０の各アクチュエータ７４の駆動状態ごとに、各ランプユニット６０の照射強度をそれぞれ決定しておき、全てのアクチュエータ７４の駆動状態から、各ランプユニット６０の照射強度を演算により決定することで、照度分布が均一となるようにしてもよい。

あるいは、複数のランプユニット６０から略均一な照度の光が照射された状態で、複数のアクチュエータ７４の駆動状態での照度分布をそれぞれ取得しておき、この照度分布Ｆに基づいて、記憶手段に記憶した、複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンＬＰから選択又は演算される所望の点灯パターンを決定し、照度分布が均一となるように、複数のランプユニット６０の照射強度を制御する。

なお、点灯パターンＬＰの選択は、上記したように複数のアクチュエータ７４の駆動力に基づいて選択してもよく、接触式センサ８３によって測定される平面ミラー６８の変位量に基づいて選択されてもよい。

以上説明したように、本実施形態の露光装置ＰＥによれば、複数のランプユニット６０及び該ランプユニット６０からの露光光を反射する平面ミラー６８を有する照明光学系３は、平面ミラー６８の曲率を補正可能なミラー変形ユニット７０と、ランプユニット６０の照射強度を制御可能な光学制御部７７と、を備え、光学制御部７７は、ミラー変形ユニット７０による平面ミラー６８の曲率補正の大きさに基づいてランプユニット６０の照射強度を制御して、ワークＷに照射される露光光の照度を制御する。従って、ミラー変形ユニット７０による平面ミラー６８の曲率補正に応じて、複数のランプユニット６０の照度をそれぞれ制御することで、ミラー変形ユニット７０によるマスクＭのパターン補正に伴う露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。

また、光学制御部７７は、複数のランプユニット６０から略均一な照度の光が照射された状態での平面ミラー６８の曲率補正による照度分布に基づいて、又は、ミラー変形ユニット７０の複数のアクチュエータ７４の駆動量に基づいて、ランプユニット６０の照射強度を制御して、ワークに照射される露光光の照度を制御するので、比較的容易に各ランプユニット６０の照射強度を制御することができ、また、露光面での照射分布を均一にすることができる。

また、光学制御部７７は、複数のランプユニット６０を点灯又は消灯した際の複数の点灯パターンＬＰに応じた複数の照度分布Ｆを備え、ミラー変形ユニット７０による平面ミラー６８の曲率補正に基づいて、複数の照度分布Ｆにそれぞれ対応する複数の点灯パターンＬＰから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じてランプユニット６０の照射強度を制御するので、露光面での照射分布を均一にすることができる。

また、照明光学系３は、ランプユニット６０と平面ミラー６８との間に、複数のレンズがマトリックス配置されたインテグレータ６５を備え、インテグレータ６５のレンズは、縦方向に３個以上７個以下、横方向に３個以上７個以下で並ぶように配置されるので、複数のランプユニット６０の中の一部のランプユニット６０の照度を変更することで、効果的に露光面での照射分布を変更することができる。

また、ミラー変形ユニット７０による平面ミラー６８の曲率補正を行う工程と、平面ミラー６８の曲率補正に応じて、光学制御部７７によりランプユニット６０の照射強度を制御する工程と、を備え、ワークＷに照射される露光光の照度を制御するので、ミラー変形ユニット７０によるマスクＭのパターン補正に起因する露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、複数のランプユニット６０を点灯又は消灯する点灯パターンＬＰについて述べたが、ランプユニット６０の点灯又は消灯に限定されず、各ランプユニット６０に供給する電圧を調整して、各ランプユニット６０の照射照度を変更するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、平面ミラー６８の曲率を変更することでマスクＭのパターンを補正するようにしたが、マスクＭのパターン補正は、平面ミラー６８に限定されず、曲面ミラー（凹面鏡、凸面鏡）で行うこともできる。この場合、ミラー変形ユニット７０が曲面ミラーの曲率を大きくする方向に作用するときには、ランプユニット６０の照射強度を上げ、ミラー変形ユニット７０が曲面ミラーの曲率を小さくする方向に作用するときには、ランプユニット６０の照射強度を下げる。

１ マスクステージ（マスク支持部）
２ ワークステージ（ワーク支持部）
３ 照明光学系
６０，６０ａ，・・・，６０ｄ ランプユニット（光源）
６５ オプティカルインテグレータ（インテグレータ）
６８ 平面ミラー（反射鏡）
７０ ミラー変形ユニット（ミラー曲げ機構）
７４ アクチュエータ
７７ 光学制御部（制御装置）
９４ ミラー制御部
Ｆ 照度分布
ＬＰ 点灯パターン
Ｍ マスク
Ｐ マスクのパターン
ＰＥ 近接露光装置
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. ワークを支持するワーク支持部と、
   マスクを支持するマスク支持部と、
   複数の光源及び該光源からの露光光を反射する反射鏡を有する照明光学系と、
   前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構と、
   を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
   前記光源の照射強度を制御可能な制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正に応じて前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光装置。
2. 前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構の複数のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記制御装置は、前記複数の光源を点灯又は消灯した際の複数の点灯パターンに応じた複数の照度分布を記憶する記憶手段を備え、
   前記制御装置は、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正に基づいて、前記複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じて前記複数の光源の照射強度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記照明光学系は、前記光源と前記反射鏡との間に、複数のレンズがマトリックス配置されたインテグレータを備え、
   前記インテグレータのレンズは、縦方向に３個以上７個以下、横方向に３個以上７個以下で並ぶように配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
   前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正を行う工程と、
   前記反射鏡の前記曲率補正に応じて、前記制御装置により前記複数の光源の照射強度を制御する工程と、
   を備え、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光方法。

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