JP5396885B2 - 遮光ユニット、照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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本発明の遮光ユニットは、光源(12)から射出される光(EL)をオプティカルインテグレータ(28)を介して被照射面(Ra)に照明する照明光学系(13)に設けられ、前記被照射面(Ra)に到達する光束の角度方向の光強度分布を調整する遮光ユニット(28)において、前記光(EL)の光路における前記オプティカルインテグレータ(28)よりも前記被照射面(Ra)側の光路途中に複数配置され、前記照明光学系(13)の光軸方向での寸法が光軸(AX)と交差する面内での位置毎に異なるように構成された遮光部材(55,56)と、前記各遮光部材(55,56)の前記光軸方向での寸法の総和を前記光軸(AX)と交差する方向での位置毎に変化させるように、前記各遮光部材(55,56)を前記光(EL)の光路内で前記光軸方向と交差する方向に互いに相対変位可能とする変位機構(58)と、を備えたことを要旨とする。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図13に基づき説明する。なお、本実施形態では、後述する投影光学系15の光軸と平行な方向(図1における上下方向)にZ軸方向を、図1における左右方向にY軸方向を、さらに、図1において紙面と直交する方向にX軸方向を、それぞれ設定しているものとする。
図6及び図7に示すように、遮光ユニット47は、所定面39に形成される瞳強度分布51,52のうち、第3面光源51c,52c及び第4面光源51d,52dに対して照明光学系13の光軸方向で対向するように、Z軸方向に沿って並列して配置された複数(本実施形態では2つ)の遮光部材55,56をY軸方向への変位自在に備えている。そして、これらの遮光部材55,56のうち、+Z方向側に配置された第1遮光部材55は、+Z方向側(レンズ群38側)の面55aが、光軸AXをZ座標軸とするYZ平面内にて、Y軸に対して3次のベキ級数で規定される湾曲面状をなすように構成されており、走査方向(X軸方向)と直交するY軸に延びた形状を有している。一方、−Z方向側に配置された第2遮光部材56は、−Z方向側(レチクルステージ14側)の面56aが、光軸AXをZ座標軸とするYZ平面内にて、Y軸に対して3次のベキ級数で規定される湾曲面状をなすように構成されており、走査方向(X軸方向)と直交するY軸に延びた形状を有している。なお、各遮光部材55,56は、Z軸方向で互いに近接する面55b,56bが、Y軸方向に沿った矩形の平面状をなし、且つ、互いに僅かなクリアランスを介して対面するようにそれぞれ構成されている。
Z1=aY3+bY+c
また同様に、第2遮光部材56は、Z軸方向での面56aと面56bとの間の距離である厚みZ2が、光軸AXをZ座標軸とするY軸方向での座標Yに対して式2にて表される。
Z2=−aY3−bY+c
したがって、図7に示すように、第1遮光部材55と第2遮光部材56とがY軸方向において互いに位置合わせされた対面状態(変位前の状態)における遮光ユニット47のZ軸方向の厚みZaは、式3にて表される。
Za=Z1+Z2=2c
すなわち、遮光ユニット47は、第1遮光部材55と第2遮光部材56が図7に示す対向位置状態にある場合、Y軸方向での各位置において第1遮光部材55の厚みZ1と第2遮光部材56の厚みZ2との和が一定の厚み(Za=Z1+Z2=2c)となるように構成されている。
図9に示すように、露光装置11における装置全体の駆動状態を制御するための制御装置60は、CPUなどを備えたコントローラ(図示略)と、各装置を駆動させるための駆動回路(図示略)とを主体として構成されている。制御装置60の入力側インターフェース(図示略)には、瞳強度分布計測装置40の検出部43が接続されており、該検出部43からの検出信号を受信するようになっている。また、制御装置60の入力側インターフェースには、入力装置61が接続されており、入力装置61からの入力信号を受信するようになっている。
Zb={a(Y+d)3+b(Y+d)+c}+{−a(Y−d)3−b(Y−d)+c}
=6adY2+2ad3+2bd+2c
そのため、変位状態における遮光ユニット47のZ軸方向の厚みZbは、Y軸方向での位置、及び各遮光部材55,56のY軸方向への変位量に依存して変化することになる。具体的には、図12に示すように、その厚みZbは、Y軸方向における光軸AXの近傍が最も大きくなると共に、光軸AXからY軸方向に沿って離間するに連れて次第に小さくなる凸曲面状の相関関係を有している。そのため、所定面39に形成される瞳強度分布51,52の各面光源51a〜51d,52a〜52dから射出される露光光ELと遮光ユニット47とが交差する点のY軸方向での位置によって、遮光ユニット47のZ軸方向の厚みZbは変化する。すなわち、遮光ユニット47は、所定面39に形成される瞳強度分布51,52の各面光源51a〜51d,52a〜52dから射出される露光光ELを遮るようにZ軸方向に張り出す寸法が、該露光光ELが遮光ユニット47に対して入射する際の入射位置によって相違する。なお、遮光ユニット47のZ軸方向の厚みZbは、各遮光部材55,56のY軸方向への変位量が大きくなるに連れて、Y軸方向における光軸AXからの距離に依存した変化量が次第に大きくなる相関関係を有している。
(1)本実施形態では、変位機構58は、光源装置12から射出される露光光ELが遮光ユニット47に対して入射する際の入射位置に応じて、照明光学系13の光軸方向での寸法が相違するように、各遮光部材55,56を変位させる。そのため、遮光部材55,56の変位によって、光源装置12から射出される露光光ELが遮光部材55,56によって遮光される遮光量の変化量は、その露光光ELが入射する静止露光領域ER2の位置毎に相違する。したがって、変位機構58は、遮光部材55,56を光路内で変位させることによって、静止露光領域ER2の位置毎における瞳強度分布を独立的に調整することができる。
次に、本発明の第2の実施形態を図14〜図19に基づき説明する。なお、第2の実施形態は、遮光ユニットが、照明瞳面と光学的に共役な位置の近傍に配置される点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(4)本実施形態では、変位機構58は、照明光学系13の光軸方向での厚みを変化させるように、照明瞳面29上に形成される二次光源30の各面光源50a〜50dから射出される露光光ELの光路内で各遮光部材55,56を変位させる。この場合、各遮光部材55,56は、照明瞳面29上に形成される二次光源30の各面光源50a〜50dから射出される露光光ELのうち、レチクルブラインド33の開口部34の中心点P1に向けて照明光学系13の光軸AXと略平行に射出される露光光ELに対する遮光量の変化量と、レチクルブラインド33の開口部34の周辺点P2に向けて照明光学系13の光軸AXに対して傾斜するように射出される露光光ELに対する遮光量の変化量とが互いに異なる。すなわち、変位機構58は、照明瞳面29上に形成される二次光源30から射出される露光光ELの光路内で各遮光部材55,56を変位させることにより、静止露光領域ER2の位置毎における角度方向の光強度分布を独立的に調整することができる。
・上記第1の実施形態において、遮光ユニット47は、所定面39に形成される各瞳強度分布51,52の第1面光源51a,52a及び第2面光源51b,52bに対して照明光学系13の光軸方向で対向するように配置してもよい。
ステップS111(酸化ステップ)おいては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
Claims (27)
- 光源から射出される光をオプティカルインテグレータを介して被照射面に照明する照明光学系に設けられ、前記被照射面に到達する光束の角度方向の光強度分布を調整する遮光ユニットにおいて、
前記光の光路における前記オプティカルインテグレータよりも前記被照射面側の光路途中に複数配置され、前記照明光学系の光軸方向での寸法が光軸と交差する面内での位置毎に異なるように構成された遮光部材と、
前記各遮光部材の前記光軸方向での寸法の総和を前記光軸と交差する方向での位置毎に変化させるように、前記各遮光部材を前記光の光路内で前記光軸方向と交差する方向に互いに相対変位可能とする変位機構と、を備えたことを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項1に記載の遮光ユニットにおいて、
前記変位機構は、前記各遮光部材の前記光軸方向での寸法を前記光軸方向と交差する位置毎に変化させるように、前記各遮光部材を変位可能に構成されていることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項1又は請求項2に記載の遮光ユニットにおいて、
前記各遮光部材は、前記光軸方向に沿って隣接して配置されていることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の遮光ユニットにおいて、
前記遮光部材は、前記光軸と交差する面が曲面状に構成されていることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項4に記載の遮光ユニットにおいて、
前記遮光部材は、前記光軸方向の寸法が、該光軸からの距離に対して2次以上のベキ級数で規定される相関関係を有することを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項5に記載の遮光ユニットにおいて、
前記遮光部材は、前記光軸方向の寸法が、該光軸からの距離に対して3次以上の奇数次のベキ級数で規定される相関関係を有することを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項1〜請求項6のうち何れか一項に記載の遮光ユニットにおいて、
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの射出面近傍または該射出面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項7に記載の遮光ユニットにおいて、
前記照明光学系は、前記被照射面に投影される所定のパターンと前記被照射面に配置される感光性基板とを走査方向に沿って移動させつつ前記感光性基板上に前記所定のパターンを露光する露光装置と組み合わせて用いられ、
前記遮光部材は、前記走査方向と対応する方向に延びた形状を有していることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項1〜請求項6のうち何れか一項に記載の遮光ユニットにおいて、
前記遮光部材は、前記被照射面近傍または該被照射面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする遮光ユニット。 - 請求項9に記載の遮光ユニットにおいて、
前記照明光学系は、前記被照射面に投影される所定のパターンと前記被照射面に配置される感光性基板とを走査方向に沿って移動させつつ前記感光性基板上に前記所定のパターンを露光する露光装置と組み合わせて用いられ、
前記遮光部材は、前記走査方向と直交する方向と対応する方向に延びた形状を有していることを特徴とする遮光ユニット。 - 光源から射出された光に基づいて被照射面を照明する照明光学系であって、
前記光の光路途中に配置された光学素子と、
請求項1〜請求項10のうち何れか一項に記載の遮光ユニットと、を備えたことを特徴とする照明光学系。 - 光源から射出される光をオプティカルインテグレータを介して被照射面に照明する照明光学系において、
前記被照射面に到達する光束の角度方向の光強度分布を調整する遮光ユニットを備え、
該遮光ユニットは、前記光の光路における前記オプティカルインテグレータよりも前記被照射面側に配置され、前記照明光学系の光軸方向での寸法が光軸と交差する面内での位置毎に異なるように構成された遮光部材と、前記光軸と交差する方向での所定位置における前記遮光部材の前記光軸方向での寸法を変更する変位機構と、を備えたことを特徴とする照明光学系。 - 請求項12に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記遮光部材を前記光の光路内で前記光軸方向と交差する方向に変位させることを特徴とする照明光学系。 - 請求項13に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記遮光部材の前記光軸方向での寸法を前記光軸方向と交差する位置毎に変化させるように、前記遮光部材を変位可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項13又は請求項14に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記光の光路途中に複数配置されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項15に記載の照明光学系において、
前記各遮光部材は、前記光軸方向に沿って隣接して配置されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項15又は請求項16に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記各遮光部材を前記光軸方向と交差する方向に互いに相対変位可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項17に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記各遮光部材の前記光軸方向での寸法の総和を前記光軸と交差する方向での位置毎に変化させるように、前記各遮光部材を相対変位可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項12〜請求項18のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記光軸と交差する面が曲面状に構成されていることを特徴とする照明光学系。 - 請求項19に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記光軸方向の寸法が、該光軸からの距離に対して2次以上のベキ級数で規定される相関関係を有することを特徴とする照明光学系。 - 請求項19に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記光軸方向の寸法が、該光軸からの距離に対して3次以上の奇数次のベキ級数で規定される相関関係を有することを特徴とする照明光学系。 - 請求項12〜請求項21のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの射出面近傍または該射出面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする照明光学系。 - 請求項22に記載の照明光学系において、
前記被照射面に投影される所定のパターンと前記被照射面に配置される感光性基板とを走査方向に沿って移動させつつ前記感光性基板上に前記所定のパターンを露光する露光装置と組み合わせて用いられ、
前記遮光部材は、前記走査方向と対応する方向に延びた形状を有していることを特徴とする照明光学系。 - 請求項12〜請求項21のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記遮光部材は、前記被照射面近傍または該被照射面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする照明光学系。 - 請求項24に記載の照明光学系において、
前記被照射面に投影される所定のパターンと前記被照射面に配置される感光性基板とを走査方向に沿って移動させつつ前記感光性基板上に前記所定のパターンを露光する露光装置と組み合わせて用いられ、
前記遮光部材は、前記走査方向と直交する方向と対応する方向に延びた形状を有していることを特徴とする照明光学系。 - 請求項11〜請求項25のうち何れか一項に記載の照明光学系と、
所定のパターンの像を前記被照射面に投影可能な投影光学系と、を備えたことを特徴とする露光装置。 - デバイスの製造方法において、
請求項26に記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板に露光する工程と、
前記露光された基板を現像し、前記のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する工程と、を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
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