JP2022065197A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の位置に応じて基板に照射される露光光の照度を調整する露光装置を提供する。【解決手段】所定方向に走査中の基板に投影光を露光する露光装置であって、前記基板を前記所定方向と交わる平面において移動させる基板ステージと、物体を照明する照明光の照度を調整する照度調整部４を有し、前記物体に照度調整部で調整された照明光を照射する照明光学系２と、前記照明光を前記基板に投影する投影光学系と、前記基板ステージの位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記照度調整部を調整する制御部と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に関する。

従来、液晶表示素子や集積回路等の電子デバイスを製造する露光装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。露光装置では基板の位置に応じて基板に照射される露光光の照度を調整するために、空間光変調器に照射される照明光の照度を変える必要がある。

特開２００６－１７１４２６号公報

本発明の一実施形態は、所定方向に走査中の基板に投影光を露光する露光装置であって、前記基板を前記所定方向と交わる平面において移動させる基板ステージと、物体を照明する照明光の照度を調整する照度調整部を有し、前記物体に照度調整部で調整された照明光を照射する照明光学系と、前記照明光を前記基板に投影する投影光学系と、前記基板ステージの位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記照度調整部を調整する制御部と、を有する、露光装置である。

本実施形態の露光装置の外観構成の概要を示す図である。 本実施形態の照明光学系と投影光学系と光変調部との構成の概要を示す図である。 本実施形態の露光モジュールの構成の概要を示す図である。 本実施形態の空間光変調器の構成の概要を示す図である。 本実施形態の露光時に照明されるマイクロミラーの領域の一例を示す図である。 本実施形態の露光に使用されるマイクロミラーの領域の他の一例を示す図である。 本実施形態の照度調整部の一例を示す図である。 導光部材としてのファイバー束の射出面と、フライアイレンズの射出面との結像関係を説明する図である。 変形例２の照度調整部の一例を示す図である。

［露光装置の構成］
図１は、本実施形態の露光装置１の外観構成の概要を示す図である。露光装置１は、露光対象物に変調光を照射する装置である。特定の実施形態において、露光装置１は、液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。露光対象物であるガラス基板は、少なくとも一辺の長さ、または対角長が５００ｍｍ以上であり、フラットパネルディスプレイ用の基板であってもよい。露光装置１によって露光された露光対象物（例えば、フラットパネルディスプレイ用の基板）は、現像されることによって製品に供される。
露光装置１の装置本体は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書に開示される装置本体と同様に構成されている。

露光装置１は、照明光学系２（照明モジュール）とファイバー束３（光ファイバ）と投影光学系１１（投影モジュール）（不図示）と防振台１２とメインコラム１３とステージ１４と光学定盤１５とベース１７と光源５１（光源ユニット）と光変調部２０（不図示）と制御部１９（不図示）とを備える。
以下において、後述する光変調部２０で変調された光を露光対象物に照射する投影光学系１１の光軸方向に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する所定平面の方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とする三次元直交座標系を必要に応じて用いて説明する。Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに直交（交差）する方向である。

照明光学系２は、光学定盤１５の上部に配置され、ファイバー束３を介して光源５１に接続される。本実施形態の一例において、照明光学系２は、Ｙ軸方向沿って1列あたり７つの照明光学系が配置され（照明光学系２Ａ１～２Ａ７）、図１で示されるようにＸ軸方向に沿って４列の照明光学系が配置されている（照明光学系２Ａ１～２Ａ７、２Ｂ１～２Ｂ７、２Ｃ１～２Ｃ７、２Ｄ１～２Ｄ７）。

制御部１９は、光源５１と、ステージ１４と、光変調部２０と、照明光学系２と投影光学系１１とを制御するために設けられる。

ベース１７は、露光装置１の基台であり、防振台１２の上に設置される。ベース１７は、露光対象物が載置されるステージ１４を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に支持する。

ステージ１４は、露光対象物を支持するものであり、走査露光において、投影光学系１１を介して投影される回路パターンの複数の部分像に対して露光対象物を高精度に位置決めするためのものであり、露光対象物を６自由度方向（上述のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向およびそれぞれの軸に対する回転方向であるθｘ、θｙ及びθｚ方向）に駆動する。なお、ステージ１４は、制御部１９によって、走査露光時にＸ軸方向に移動され、露光対象物上の露光対象領域を変更する際にＹ軸方向に移動される。なお、露光対象物は、複数の露光対象領域が形成される。露光装置１は、１枚の露光対象物上で、複数の露光対象領域をそれぞれ露光することが可能である。ステージ１４の構成は、特に限定されないが、米国特許出願公開第２０１２／００５７１４０号明細書などに開示されるような、ガントリタイプの２次元粗動ステージと、該２次元粗動ステージに対して微少駆動される微動ステージとを含む、いわゆる粗微動構成のステージ装置を用いることができる。この場合、粗動ステージによって露光対象物が水平面内の３自由度方向に移動可能、かつ微動ステージによって露光対象物が６自由度方向に微動可能となっている。また、ステージ１４は制御部１９にＸＹ平面内におけるステージ１４の位置情報を送ることも可能である。

メインコラム１３は、ステージ１４の上部（Ｚ軸の正方向）に光学定盤１５を支持する。光学定盤１５は、照明光学系２と投影光学系１１と光変調部２０とを支持する。

図２は、本実施形態の照明光学系２と投影光学系１１と光変調部２０との構成の概要を示す図である。図２では、照明光学系２Ａ１、２Ｂ１、２Ｃ１、２Ｄ１のみ記載されている。
照明光学系２Ａ１～照明光学系２Ｄ１の各々は、ファイバー束３を介した光源５１から出射される光を、光変調部２０Ａ１、光変調部２０Ｂ１、光変調部２０Ｃ１及び光変調部２０Ｄ１の各々へ導光する。照明光学系２は、光変調部２０を照明する。

光変調部２０は、後段でさらに詳述するが、パターン制御部２１（不図示）によって露光対象物に転写すべき回路パターンに基づいて制御され、照明光学系２からの照明光を変調する。光変調部２０により変調された変調光は、投影光学系１１に導かれる。以下の説明において、光変調部２０Ａ１～光変調部２０Ｄ１を区別しない場合には、これらを総称して光変調部２０と記載する。

投影光学系１１は、光学定盤１５の下部に配置され、光変調部２０により変調された変調光をステージ１４上に載置された露光対象物に照射する。投影光学系１１は、光変調部２０で変調された光を、露光対象物上で結像させ、露光対象物を露光する。換言すると、投影光学系１１は、光変調部２０上のパターンを露光対象物に投影する。本実施形態の一例において、投影光学系１１には、上述した照明光学系２Ａ１～照明光学系２Ｄ１および光変調部２０Ａ１～光変調部２０Ｄ１に対応する、投影光学系１１Ａ１～投影光学系１１Ｄ１が含まれる。以下の説明において、投影光学系１１Ａ１～投影光学系１１Ｄ１を区別しない場合には、これらを総称して投影光学系１１と記載する。

照明光学系２Ａ１と、光変調部２０Ａ１と、投影光学系１１Ａ１とより構成されるユニットを、第１露光モジュールと呼ぶ。同様に、照明光学系２Ｂ１と、光変調部２０Ｂ１と、投影光学系１１Ｂ１とより構成されるユニットを、第２露光モジュールと呼ぶ。各露光モジュールは、図１で示されるようにＸＹ平面上で互いに異なる位置に設けられ、ステージ１４に載置された露光対象物の異なる位置に、パターンを露光することができる。ステージ１４は、露光モジュールに対して走査方向であるＸ軸方向へ、相対的に移動することで、露光対象物の全面もしくは露光対象領域の全面を走査露光することができる。

投影光学系１１は、光変調部２０上のパターンの像を等倍で投影する等倍系であってもよく、拡大系または縮小系であってもよい。また、投影光学系１１は、単一もしくは２種の硝材（特に石英もしくは蛍石）により構成されることが好ましい。

露光装置１は、上述した各部に加えて、干渉計やエンコーダなどで構成される位置計測部（不図示）を備えており、光学定盤１５に対するステージ１４の相対位置を計測する。露光装置１は、上述した各部に加えて、ステージ１４もしくはステージ１４上の露光対象物のＺ軸方向の位置を計測するＡＦ（Auto Focus）部（不図示）を備えている。さらに露光装置１は、露光対象物上に既に露光されたパターンに対して別のパターンを重ねて露光する際に、それぞれのパターンの相対位置を計測するアライメント部（不図示）を備える。ＡＦ部および／またはアライメント部は、投影モジュールを介して計測するＴＴＬ（Through the lens）の構成であってもよい。

図３は、本実施形態の露光モジュールの構成の概要を示す図である。第１露光モジュールを一例にして、照明光学系２と光変調部２０と投影光学系１１との具体的な構成の一例について説明する。

本実施形態の光変調部２０は空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）とする。以下、光変調部２０が空間光変調器である場合に説明する。光変調部２０は、詳しくは後述するが、空間光変調器２０１とオフ光吸収板２０２を備える。

照明光学系２は、照度調整部４と、レンズ群（一例として、インプットレンズ５、フライアイレンズ６、およびコンデンサーレンズ７）とを備える。
照度調整部４は、ファイバー束３から供給されるパルス光を、照明光学系２内に導光するか否かを切り替え、光変調部２０の照明領域９に照射される照度を調整する。

照明光学系２は、ファイバー束３から供給されるパルス光を、インプットレンズ５、フライアイレンズ６、コンデンサーレンズ７などを介して、空間光変調器２０１に出射することにより、空間光変調器２０１をほぼ均一に照明する。フライアイレンズ６は、フライアイレンズ６に入射されるパルス光を波面分割し、コンデンサーレンズは７、波面分割された光を光変調部２０上に重畳させる。なお、照明光学系２は、フライアイレンズ６に代わり、ロッドインテグレータを備えていてもよい。

空間光変調器２０１は、液晶素子、デジタルミラーデバイス（デジタルマイクロミラーデバイス、ＤＭＤ）、磁気光学空間光変調器（Magneto Optic Spatial Light Modulator、ＭＯＳＬＭ）等を含む。空間光変調器２０１は、照明光学系２からの照明光を反射する反射型でも良いし、照明光を透過する透過型でも良いし、照明光を回折する回折型でも良い。空間光変調器２０１は、照明光を空間的に、且つ、時間的に変調することができる。
以下、空間光変調器２０１が、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）によって構成されている場合を一例にして説明する。

図４は、本実施形態の空間光変調器２０１の構成の概要を示す図である。同図においてＸｍ軸・Ｙｍ軸・Ｚｍ軸の三次元直交座標系を用いて説明する。空間光変調器２０１は、ＸｍＹｍ平面に配列された複数のマイクロミラーを備える。マイクロミラーは、空間光変調器２０１の素子（画素）を構成する。空間光変調器２０１は、Ｘｍ軸周り及びＹｍ軸周りに傾斜角をそれぞれ変更可能である。空間光変調器２０１は、例えば、Ｙｍ軸周りに傾斜することでオン状態になり、Ｘｍ軸周りに傾斜することでオフ状態になる。

空間光変調器２０１は、マイクロミラーの傾斜方向をマイクロミラーごとに切り替えることにより、入射光が反射される方向を素子ごとに制御する。一例として、空間光変調器２０１のデジタルマイクロミラーデバイスは、４Ｍｐｉｘｅｌ程度の画素数を有しており、１０ｋＨｚ程度の周期でマイクロミラーのオン状態とオフ状態とを切り替え可能である。
空間光変調器２０１は、複数の素子が所定時間間隔で個別に制御される。空間光変調器２０１がＤＭＤである場合、素子とは、マイクロミラーであり、所定時間間隔とは、マイクロミラーのオン状態とオフ状態とを切り替える周期（例えば、周期１０ｋＨｚ）である。

図５は、本実施形態の露光時に照明されるマイクロミラーの領域の一例を示す図である。同図に示すように、露光時に照明されるマイクロミラーの領域（すなわち、露光に使用されるマイクロミラーの領域）は、空間光変調器２０１が有するすべてのマイクロミラーであってもよい。
図６は、本実施形態の露光に使用されるマイクロミラーの領域の他の一例を示す図である。同図に示すように、露光時に照明されるマイクロミラーの領域は、空間光変調器２０１が有するマイクロミラーのうちの一部のマイクロミラーであってもよい。以下、露光時に照明されるマイクロミラーの領域を照明領域９（斜線部）とする。

図３に戻り、オフ光吸収板２０２は、空間光変調器２０１のオフ状態にされた素子から出射（反射）される光（オフ光）を吸収する。空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から出射される光は、投影光学系１１に導光される。

投影光学系１１は、空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から射出された光を、露光対象物上に投影する。投影モジュールは、倍率調整部１７１とフォーカス調整部１７２とを備える。倍率調整部１７１には、空間光変調器２０１によって変調された光（変調光）が入射する。
倍率調整部１７１は、一部のレンズを光軸方向に駆動することで、空間光変調器２０１から出射された変調光の焦点面１６３、つまり露光対象物の表面における像の倍率を調整する。
フォーカス調整部１７２は、レンズ群全体を光軸方向に駆動することで、空間光変調器２０１から出射された変調光が、先述したＡＦ部により計測された露光対象物の表面に結像するように、結像位置、つまりフォーカスを調整する。
投影光学系１１は、空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から射出される光の像のみを、露光対象物の表面に投影する。そのため、投影光学系１１は、空間光変調器２０１のオン素子により形成されたパターンの像を、露光対象物の表面に投影露光することができる。つまり、投影光学系１１は、空間的に変調された変調光を、露光対象物の表面に形成することができる。また空間光変調器２０１は、先述のとおり所定の周期（周波数）でマイクロミラーのオン状態とオフ状態とを切り替えることができるため、投影光学系１１は、時間的に変調された変調光を、露光対象物の表面に形成することができる。
すなわち、露光装置１は、任意の露光位置で実質的な瞳の状態を変化させて露光を行う。

次に、照度調整部４の構成を示す。

図７（ａ）は、照度調整部の一例を示し、照明光学系２に設けられている照度調整部４を－Ｙ側から見た断面図である。また、図７（ｂ）は、照度調整部４をファイバー束３側から見た図である。
照度調整部４は、開口部４Ｈが形成されているベース板４Ｔと、リニアモータ等の駆動部材を備え、ベース板４Ｔ上をＸ方向に移動可能な移動部（移動部材）４Ｍ１、４Ｍ２とからなる。移動部４Ｍ１はシャッター部４Ｓ１を、移動部４Ｍ２はシャッター部４Ｓ２をそれぞれ有している。

照度調整部４は、制御部１９からステージ１４の位置情報を取得し、ステージ１４の移動に合わせて駆動部材によって移動部４Ｍ１、４Ｍ２を駆動させる。

従って、移動部４Ｍ１の移動により、シャッター部４Ｓ１は－Ｘ方向からの照明光の光路８に挿抜（装脱・挿脱）される。そして、移動部４Ｍ２の移動により、シャッター部４Ｓ２は＋Ｘ方向からの照明光の光路８に挿抜装脱される。

制御部１９は、走査露光中において、基板ステージがＸ方向の所定の位置から別の所定の位置に移動する間に、シャッター部４Ｓ１、４Ｓ２の位置および移動速度を、移動部４Ｍ１、４Ｍ２の位置を介して制御する。これにより、空間光変調器２０１の照明領域９に照射される照明光の照度は、所定の照度から０に、または０から所定の照度に連続的に変更される。

照明領域９に照射される照明光の照度を連続的に変更するとは、照明光の照度を瞬時に変更するのではなく、例えば１ミリ秒以上の所定の時間の間に、第１照度から第２照度、または第２照度から第１照度に変更することをいう。また、連続的に変更するとは、照度が、時間に対して、または基板が搭載された基板ステージの位置に対して線形（直線状）に変化しても良いし、非線形（曲線状）に変化しても良い。
なお、制御部１９は、走査露光中の基板において、照明領域９に照射される照明光の照度を、所定の第１照度からそれよりも少ない第２照度に、または所定の第２照度からそれよりも多い第１照度に連続的に変更しても良い。

また、連続的に変更するとは、上記の第１照度から第２照度、または第２照度から第１照度への変更の間に、所定の時間だけ第１照度と第２照度の間の第３照度（またはさらに第４照度）での照射を行うことも含まれる。すなわち、制御部１９は、走査露光中の基板において、照明領域９に照射される照明光の照度を、階段状に変化させても良い。したがって、連続的に変更するとは、階段状に照度が変化することも含まれる。
基板のＸ位置に対する照明光の照度の変更の具体例、およびそれによる効果については、後述する露光方法の説明において詳述する。

図８は、導光部材としてのファイバー束３の射出面３ｏと、フライアイレンズ６の射出面６ｏとの結像関係を説明する図である。図８（ａ）は、シャッター部４Ｓ１が照明光の光路８に挿入されていない状態でファイバー束３の射出面３ｏを照度調整部４の側から見た図であり、図８（ｂ）は、フライアイレンズ６の射出面６ｏをコンデンサーレンズ７の側から見た図である。

図８（ｂ）に示したとおり、フライアイレンズ６の射出面６ｏには、ファイバー束３の射出面３ｏの光量分布の像３ｉ１が、各レンズエレメント６ｚの内部のそれぞれに形成される。シャッター部４Ｓ１が挿入されていない状態では、フライアイレンズ６の射出面６ｏ、すなわち、照明光学系２の瞳面には、その全面に渡って概ね均一に、ファイバー束３の射出面３ｏの光量分布の像が形成される。

一方、図８（ｃ）は、シャッター部４Ｓ１が照明光の光路８の概ね半分を遮光するように挿入された状態でファイバー束３の射出面３ｏを照度調整部４の側から見た図である。そして、図８（ｄ）は、このときのフライアイレンズ６の射出面６ｏをコンデンサーレンズ７の側から見た図である。

図８（ｄ）に示したとおり、各レンズエレメント６ｚの内部のそれぞれに形成されるファイバー束３の射出面３ｏの光量分布の像３ｉ２は、シャッター部４Ｓ１が照明光の光路８へ挿入されたことにより、上述した像３ｉ２に比べて、Ｘ方向に小さくなる。従って、照明領域９に照射される照明光の照度は、図８（ｂ）に示した場合に比べて減少する。これに伴って、基板４０上に照射される照明光（投影光）の照度も減少する。

照明光学系２においては、シャッター部４Ｓ１は、照明領域９に対する瞳面ＰＰの共役面ＣＰに配置されているため、シャッター部４Ｓ１が照明光の光路８の一部を遮蔽しても、照明領域９内の照明光の照度分布の均一性が悪化することはない。これは、シャッター部４Ｓ２についても同様である。
従って、照度調整部４は、シャッター部４Ｓ１、４Ｓ２を照明光の光路８に挿抜 装脱することにより、照明領域９に照射される照明光の照度を、照明領域９内で一様に変更することができる。

なお、図８（ｄ）に示したとおり、シャッター部４Ｓ１が照明光の光路８の一部を遮蔽しても、フライアイレンズ６の射出面６ｏでの照明光量の分布は、各レンズエレメント６ｚ内のそれぞれで変動するのみである。換言すれば、フライアイレンズ６の射出面６ｏ、すなわち瞳面ＰＰ内の照明光量の分布の全体としての形状は、大きく変化することはない。従って、照明光の光路８にシャッター部４Ｓ１が挿抜あるいは装脱されても、基板４０上に転写されるパターン像の、いわゆるテレセン性、パターン線幅のリニアリティ、およびＯＰＥ（Optical Proximity Error）特性が大きく変動することはない。

（照度調整部の変形例１）
図７に示した照度調整部４は、２つのシャッター部４Ｓ１、４Ｓ２は、それぞれ別々の移動部４Ｍ１、４Ｍ２に配置されている構成としたが、２つのシャッター部４Ｓ１、４Ｓ２は、１つの移動部４Ｍ１の＋Ｘ側および－Ｘ側にそれぞれ配置されていても良い。

この場合、移動部４Ｍ１は、ベース板４Ｔ上を照明光の光路８を横切ってＸ方向に移動し、＋Ｘ側に配置されたシャッター部４Ｓ１により－Ｘ側から照明光の光路８を遮光し、－Ｘ側に配置されたシャッター部４Ｓ２により＋Ｘ側から照明光の光路８を遮光する。このとき、シャッター部４Ｓ１およびシャッター部４Ｓ２は、一体的な１つの部材であっても良い。

なお、図７に示した照度調整部４および上述した変形例１の照度調整部４のいずれにおいても、シャッター部４Ｓ１およびシャッター部４Ｓ２は、射出面３ｏの長辺に平行なＹ方向に移動するものであっても良い。あるいは、シャッター部４Ｓ１およびシャッター部４Ｓ２の移動方向は、ＸＹ面内の方向であれば任意の方向であっても良い。

（照度調整部の変形例２）
図９（ａ）は、変形例２の照度調整部４ａを、インプットレンズ５側から見た図を示している。変形例２の照度調整部では、シャッター部（回転部材）４Ｓ３およびシャッター部（回転部材）４Ｓ４は、いわゆるロータリーシャッターとして構成されている。シャッター部４Ｓ３およびシャッター部４Ｓ４は、モーター等の回転駆動部４Ｍにより保持され、Ｚ方向に平行な回転軸４Ｃの周りに回転制御されることにより、ファイバー束３の射出面３ｏからの照明光の光路８を遮蔽または通過させる。破線円ＲＲは、回転駆動部４Ｍにより回転されるシャッター部４Ｓ３およびシャッター部４Ｓ４の外周部の軌跡を表している。

変形例２の照度調整部４ａにおいても、シャッター部４Ｓ３、４Ｓ４を照明光の光路８に挿抜あるいは装脱することにより、空間光変調器２０１の照明領域９に照射される照明光の照度を、照明領域９内で一様に変更することができる。

シャッター部４Ｓ３のおよびシャッター部４Ｓ４の回転方向の前端部および後端部のうち、回転駆動部４Ｍによる回転軸４Ｃの周りの回転により、照明光の光路８を遮蔽する部分を、それぞれエッジ部Ｋ１～Ｋ４と呼ぶ。すなわち、エッジ部Ｋ１～Ｋ４は、シャッター部４Ｓ３のおよびシャッター部４Ｓ４の端部のうち、点線円Ｒｏと点線円Ｒｉとの間の部分である。

一例として、エッジ部Ｋ１～Ｋ４のそれぞれは、回転軸４Ｃからそれぞれ放射方向に延びる直線と一致している。エッジ部Ｋ１～Ｋ４の延長線が回転軸４Ｃと交わることで、ファイバー束３の射出面３оを均一に遮光することができ、照明領域９を均一に照射することができる。また、ただし、エッジ部Ｋ１～Ｋ４のそれぞれの形状、すなわちエッジ部Ｋ１～Ｋ４を構成する直線部または曲線部の形状はこれに限られるものではなく、回転軸４Ｃを中心として所定角度だけ回転した際に、他のエッジ部Ｋ１～Ｋ４の形状とそれぞれ同一となるような曲線形状であっても良い。

なお、エッジ部Ｋ１～Ｋ４の形状は、その全てが同一形状に限られるわけではない。
なお、シャッター部４Ｓ３、４Ｓ４の個数は、上述した２枚に限られるわけではなく、１個または３個以上であっても良い。

照度調整部４ａでは、照明領域９内の照明光の照度Ｉは、シャッター部４Ｓ３およびシャッター部４Ｓ４を保持する回転駆動部４Ｍの回転角度により決まる。例えば、図９（ａ）に示した状態からシャッター部４Ｓ３が回転軸４Ｃを中心として左周りに回転し、エッジ部Ｋ１が射出面３ｏを覆っていく場合、照明光の照度Ｉは図９（ｂ）に示した照度Ｉ(
θ)の如く変化する。

図９（ａ）の線分Ｋ１ａは、シャッター部４Ｓ３のエッジ部Ｋ１が回転軸４Ｃを中心として左周りに角度θ１回転した場合の位置を示しており、図９（ａ）の線分Ｋ１ｂは、シャッター部４Ｓ３のエッジ部Ｋ１が回転軸４Ｃを中心として左周りに角度θ２回転した場合の位置を示している。

なお、図９（ａ）に示した例では、シャッター部４Ｓ３およびシャッター部４Ｓ４は、射出面３ｏの長辺に概ね平行な方向に回転移動するとしたが、射出面３ｏの短辺に概ね平行な方向に回転移動する構成であっても良い。

さらに、照度調整部４ａのシャッター部４Ｓ３、４Ｓ４のエッジ部Ｋ１～Ｋ４の延長線は必ずしも回転軸４Ｃと交わっていなくてもよい。

図９では、照度調整部４ａは、シャッター部４Ｓ３、４Ｓ４の２枚が図示されているが、２枚に限らず、１枚あるいは３枚以上設けられていてもよい。

（照度調整部の変形例３）
照度調整部４は、光源５１の発光量自体を直接的に制御する部材であっても良い。例えば、光源５１がＬＥＤ光源またはレーザー光源であり、照度調整部４は、光源５１に投入する電力を制御する制御部、またはパルス発光する光源５１のパルス発光の周波数を制御する制御部であっても良い。

以上で説明した第１実施形態の露光装置１においては、照度調整部４、４ａ、４ｂ（以下では、これらを合わせて単に照度調整部４と呼ぶ）は、照明光学系２において光変調部２０に対する瞳面ＰＰの共役面ＣＰに配置するものとした。そして、共役面ＣＰは、ファイバー束３の射出面３ｏと一致しているものとした。

しかし、照度調整部４は、瞳面ＰＰに配置されていても良い。
なお、シャッター部４Ｓを含む照度調整部４を、照明光学系２の中のフライアイレンズ６等の照度均一化部材よりも光源５１側に配置すると、テレセントリック性による誤差が低減するという利点もある。

あるいは、照度調整部４は、ファイバー束３の入射面３ｉ(不図示)に配置されていても良い。
なお、ファイバー束３を構成する光ファイバーのそれぞれは、入射面の入射された照明光の照度をある程度保って射出面から射出する。従って、ファイバー束３の入射面３ｉは、ファイバー束３の射出面３ｏと共役な面であるということもできる。

なお、照度調整部４を瞳面ＰＰ、瞳面ＰＰの共役面ＣＰ、またはファイバー束３の入射面３ｉのいずれに配置する場合であっても、その位置は、それぞれの面から照明光の進行方向に沿って多少離れた位置、すなわち、それぞれの面の近傍であっても良い。ただし、照度調整部４をそれぞれの面からあまりに離れた位置に配置すると、照度調整部４により照明領域９の照度を調整した際に、照明領域９内のテレセントリック性による誤差が生じてしまう。

従って、照度調整部４は、例えば、ある時点で照明領域９内の照度を半減させた状態において、照明領域９内の照度ムラが、照明領域９の照度が最大である点と照明領域９の照度が最小である点を比較して、下記式で算出される照度ムラが１％、もしくは１～５％以上悪化しない程度の範囲で、それぞれの瞳面あるいは瞳面の近傍に配置すればよい。
ここで、照度ムラとは、照明領域９内の｛（照度の最大値－照度の最小値）／照度の平均値｝である。

なお、照度調整部４を配置した場合の照明領域９内の照度ムラが上記の範囲内となる近傍領域を含めて、瞳面ＰＰといっても良い。また、照度調整部４を配置した場合の照明領域９内の照度ムラが上記の範囲内となる近傍領域を含めて、瞳面ＰＰの共役面ＣＰといっても良い。

以上で説明した第１実施形態の露光装置１においては、照度調整部４は、一例として、照明光学系２において空間光変調器２０１に対する瞳面ＰＰの近傍、または瞳面ＰＰの共役面ＣＰの近傍に配置されるものとした。しかし、照度調整部４は、一例として、コンデンサーレンズ７の前側焦点面、またはその前側焦点面と共役な面に配置されても良い。コンデンサーレンズ７の前側焦点面と共役な面とは、一例として、インプットレンズ５の前側焦点面である。

また照明光学系２は、一例として、フライアイレンズ６の後側焦点面、またはその後側焦点面と共役な面に配置されても良い。照明光学系２は、照明光学系２の中の空間光変調器２０１上の照明領域９に対するフーリエ変換面に配置されても良い。フーリエ変換面とは、その面上の１点を発した光束が、照明領域９内の任意点に等しい入射角で入射する面である。

以上の説明および各図においては、インプットレンズ５、およびコンデンサーレンズ７をそれぞれ１枚のレンズからなるものしているが、インプットレンズ５、およびコンデンサーレンズ７は、それぞれ複数のレンズからなるものであっても良い。また、インプットレンズ５、およびコンデンサーレンズ７のいずれについても、ミラーを含むものであっても良い。

以上で説明した第１実施形態の露光装置１は、照明光学系２および投影光学系１１からなる露光モジュールを２８個有するものとしたが、露光モジュールの数は２８つに限られるわけではなく、任意の本数であってもよい。露光モジュールを１つのみ備えていても良い。

なお、上述の第１実施形態のように複数の露光モジュール（照明光学系２、投影光学系１１）を有する装置は、一度の走査露光で基板４０上の、より多くの面積を露光することができ、処理能力に優れている。

また、以上の第１実施形態の露光装置１においては、露光モジュールがＹ方向に沿って複数配置された露光モジュール群が、Ｘ方向に沿って、第１列の露光モジュール群と第２列の露光モジュール群と第３列の露光モジュール群と第４列の露光モジュール群として配置されているものとした。しかし、この配列数も２列に限られるものではなく、Ｘ方向に沿って３列以上の露光光学系群が配置されていても良い。

本実施形態では、光変調部２０が空間光変調器２０１である場合で説明を行ったが、光変調部２０がフォトマスクであってもよい。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。

１…露光装置、２…照明光学系、３…ファイバー束、４…照度調整部、１１…投影光学系、５１…光源、２０１…空間光変調器

Claims (5)

1. 所定方向に走査中の基板に投影光を露光する露光装置であって、
   前記基板を前記所定方向と交わる平面において移動させる基板ステージと、
   物体を照明する照明光の照度を調整する照度調整部を有し、前記物体に照度調整部で調整された照明光を照射する照明光学系と、
   前記照明光を前記基板に投影する投影光学系と、
   前記基板ステージの位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記照度調整部を調整する制御部と、を有する、露光装置。
2. 請求項１に記載の露光装置であって、
   前記照度調整部は、回転部材を有し、
   前記制御部は、前記位置情報に基づいて前記回転部材の回転を制御する、露光装置。
3. 請求項１に記載の露光装置であって、
   前記照度調整部は、移動部材を有し、
   前記制御部は、前記位置情報に基づいて、前記移動部材の移動を制御する、露光装置。
4. 請求項３に記載の露光装置であって、
   前記移動部材は、前記所定方向に移動する、請求項３に記載の露光装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、
   前記露光された前記基板を現像することを、を含む、デバイス製造方法。

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