JP6861463B2

JP6861463B2 - 露光装置及び物品の製造方法

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Inventors: 裕貴佐野; 山本　哲也; 哲也山本
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Description

本発明は、露光装置及び物品の製造方法に関する。

紫外線ランプを用いたステッパ方式（逐次露光方式）の露光装置では、紫外線ランプからの露光光をＯＮ／ＯＦＦする機能、即ち、基板への露光光の入射を制御する機能を実現するために、回転シャッタが用いられている。回転シャッタは、光を遮光する遮光部を含む回転体で構成されている。回転シャッタを回転させて、露光光が基板に入射する時間を制御することで目標露光量を得ることができる。

回転シャッタを駆動及び制御するモードとしては、例えば、積算露光制御モードがある。積算露光制御モードでは、まず、露光光を遮光する状態（遮光状態）から露光光を通過させる状態（透光状態）に移行するように回転シャッタを駆動して（回転させて）、かかる透光状態で回転シャッタを停止する。そして、目標露光量に達する前に、透光状態から遮光状態に移行するように回転シャッタを駆動する。この際、回転シャッタの駆動を開始するタイミングは、透光状態から遮光状態に完全に移行するまでに基板に入射する露光光、即ち、露光量を考慮して決定する。積算露光制御モードは、露光量を高精度に制御することが可能であるが、１回の露光処理で回転シャッタの駆動が２回必要となるため、露光処理に要する時間の短縮が課題となる。

そこで、回転シャッタの駆動時間を削減するために、遮光状態から透光状態に移行して再び透光状態に戻るまで、回転シャッタを停止させることなく連続的に駆動するモード、所謂、連続駆動モードが提案されている（特許文献１参照）。連続駆動モードでは、回転シャッタの回転速度と露光量との関係性を予め取得して、実際の露光処理において、かかる関係性に基づいて、目標露光量となるように、回転シャッタの回転速度を制御する。

また、回転シャッタの駆動及び制御に関連する技術として、ロットの１枚目の基板に対しては低速露光モードを実施し、ロットの２枚目以降の基板に対しては高速露光モードを実施する技術が提案されている（特許文献２参照）。低速露光モードでは、基板に入射する露光光の強度を低下させた状態において、光センサの出力に応じたパルス数をカウントし、かかるパルス数が目標パルス数に達した時点で回転シャッタを閉じて、回転シャッタの開放時間を記憶する。一方、高速露光モードでは、まず、低速露光モードで記憶された回転シャッタの開放時間から、２枚目以降の基板の目標露光量を補正して最終目標露光量を算出する。そして、メモリに格納された回転シャッタの回転速度と露光量との関係を示す近似関数又はテーブルに基づいて、最終目標露光量となるように、回転シャッタの回転速度を決定する。

特開平４−２２９８４３号公報特開２００８−１１８０６２号公報

しかしながら、露光光の光源である紫外線ランプは、その使用時間に応じて、得られる照度が徐々に低下していく。従って、特許文献１に開示された連続駆動モードにおいては、紫外線ランプの使用時間に応じて、目標露光量に対する回転シャッタの最適な回転速度が変化することになる。その結果、連続駆動モードでは、回転シャッタによる露光量の精度が徐々に低下して、目標露光量と実際の露光量との間に乖離が生じ、所期の露光結果が得られなくなる。

このような問題を回避するために、回転シャッタの回転速度と露光量との関係性を定期的なメンテナンスで再度取得して、回転シャッタによる露光量の精度を一定範囲内に維持することが考えられる。但し、近年要求されている露光量の精度を維持するためには、メンテナンスの周期を短くしなければならないため、結果的に、露光装置の稼働率が下がり、生産性を低下させてしまう。

また、特許文献２に開示された技術においても、紫外線ランプの使用時間、即ち、露光光の照度の低下については何ら考慮されていない。従って、メモリに格納された回転シャッタの回転速度と露光量との関係を示す近似関数又はテーブルを用いて回転シャッタの回転速度を決定したとしても、紫外線ランプの使用時間が多くなるにつれて、最終目標露光量が得られなくなる。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板の露光量の精度と生産性との両立に有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、光源からの光により基板を露光する露光装置であって、前記光を遮光する遮光部を含み、前記基板への前記光の入射を制御するための回転シャッタと、前記回転シャッタの回転速度と、当該回転速度で、前記回転シャッタの回転を停止させずに、前記回転シャッタが前記光を遮光する第１状態から前記回転シャッタが前記光を通過させる第２状態への移行、前記第２状態における前記基板の露光、前記第２状態から前記第１状態への移行の順に行うように、前記回転シャッタを回転させたときの前記基板の露光量との関係を示す第１情報に基づいて、前記基板のショット領域に対する露光処理における前記基板の露光量が目標露光量となるように、前記回転シャッタの回転速度を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光の照度が第１照度から第２照度に低下する場合に、前記第１照度から前記第２照度への変化に関する第２情報に基づいて、前記第１情報に含まれる、前記第１照度に対する前記関係を示す第１テーブル又は第１関数を、前記第２照度に対する前記関係を示す第２テーブル又は第２関数になるように、前記第１情報の更新を行い、更新された前記第１情報に基づき前記回転速度を制御することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、基板の露光量の精度と生産性との両立に有利な露光装置を提供することができる。

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。連続駆動モードにおける回転シャッタの駆動状態と基板上の照度との関係を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行うタイミングを説明するための図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示す可変テーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示す可変テーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示す可変テーブルの一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。回転シャッタの回転速度と基板の露光量との関係を示す可変テーブルの一例を示す図である。光源部の使用時間による照度の経時変化の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、物品としての半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッドなどのデバイスの製造に用いられ、基板を露光するリソグラフィ装置である。露光装置１００は、本実施形態では、ステッパ方式でレチクル（マスク）のパターンを基板に転写する。

露光装置１００は、光源部ＬＳからの光でレチクル（不図示）を照明する照明光学系ＩＬと、レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系（不図示）と、ディテクタ８と、電流ドライバ１０と、周波数／電圧変換器１１と、電圧／周波数変換器１２とを有する。また、露光装置１００は、サーボアンプ１３と、乗算器１４と、ポジションカウンタ１５と、露光量カウンタ１６と、制御部１７とを有する。

光源部ＬＳは、基板を露光するための光（露光光）を射出する紫外線ランプ１と、紫外線ランプ１からの光を集光して照明光学系ＩＬに導く楕円ミラー２とを含む。照明光学系ＩＬは、光源部ＬＳからの光でレチクルを照明する時間を制御する、即ち、基板への光の入射を制御するための回転シャッタ３と、レンズ４と、ハーフミラー５と、モータ６と、エンコーダ７とを含む。

回転シャッタ３は、例えば、光源部ＬＳからの光を遮光する３つの遮光部３０１と、光源部ＬＳからの光を通過させる３つの開口部３０２とを含む回転体で構成されている。モータ６は、回転シャッタ３を回転させるための駆動源である。エンコーダ７は、回転シャッタ３の回転を検出するための検出器である。回転シャッタ３を通過した光は、レンズ４を介して、ハーフミラー５に入射する。ハーフミラー５に入射した光の一部、例えば、ハーフミラー５で反射された光は、光源部ＬＳからの光の照度を検出する検出部や基板の露光量を計測する計測部として機能するディテクタ８に導かれる。また、露光量は、光の照度と時間との積で定義されるものとする。

電流ドライバ１０は、モータ６に電流を供給してモータ６を駆動する。周波数／電圧変換器（ＦＶＣ：ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１は、エンコーダ７から出力される、回転シャッタ３の回転速度に比例したパルス列を電圧に変換する。電圧／周波数変換器（ＶＦＣ：ＶｏｌｔａｇｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２は、ディテクタ８から出力される、基板の露光量に比例したアナログ電圧をパルス列に変換する。

サーボアンプ１３は、回転シャッタ３の実際の回転速度が２次指令値２４（によって指示される回転シャッタ３の回転速度）と一致するように、回転シャッタ３の実際の回転速度と２次指令値２４との差分に比例する出力を電流ドライバ１０に供給する。乗算器１４は、回転シャッタ３の回転速度を指示する１次指令値２１と、ゲインコントロールデータ２０とに基づいて、２次指令値２４を生成する。

ポジションカウンタ１５は、回転シャッタ３の回転位置を監視して位置データ２２を出力する。露光量カウンタ１６は、ＶＦＣ１２から出力されたパルスを計数することで、ディテクタ８に入射する光の時間的積分量、即ち、基板の露光量を監視して露光量データ２３を出力する。

制御部１７は、ＣＰＵ１７ａやメモリ（記憶部）１７ｂを含み、露光装置１００の全体を制御する。例えば、制御部１７は、露光装置１００の各部を統括的に制御して基板のショット領域を露光する露光処理を行う。制御部１７は、回転シャッタ３を連続駆動モードで駆動及び制御する。具体的には、制御部１７は、ショット領域に対する露光処理において、遮光部３０１が光源部ＬＳからの光を遮光する第１状態、開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させる第２状態、第１状態の順に移行するように、回転シャッタ３を回転させる。なお、ショット領域を露光している間、制御部１７は、回転シャッタ３の回転を停止させない。また、本実施形態では、制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理における基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。メモリ１７ｂは、回転シャッタ３の回転速度と、かかる回転速度で、回転シャッタ３の回転を停止させずに、第１状態、第２状態、第１状態の順に移行するように、回転シャッタ３を回転させたときの基板の露光量との関係を示す第１情報を記憶する。ここで、第１情報とは、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブル又は関数を含む。

図１に示す露光装置１００の構成は一例であり、露光装置１００の構成を限定するものではない。例えば、露光量は、ディテクタ８から出力されるアナログ電圧をＡＤ変換器に入力し、露光量カウンタ１６で算出してもよい。

図２は、連続駆動モードにおける回転シャッタ３の駆動状態と基板上の照度との関係を示す図である。ここでは、回転シャッタ３の遮光部３０１が光源部ＬＳからの光を完全に遮光する状態、即ち、第１状態から回転シャッタ３の回転が開始されるものとする。図３を参照するに、回転シャッタ３の回転が開始されてから直ちに、回転シャッタ３の開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させる状態、即ち、第２状態に移行することはなく、回転シャッタ３の回転が開始されてからも第１状態が継続する。

光源部ＬＳからの光の端部が遮光部３０１の端部まで達すると、光が徐々に開口部３０２を通過し始め、光の逆側の端部が遮光部３０１の端部まで到達すると、開口部３０２が光を完全に通過させる状態、即ち、第２状態に移行する。そして、光源部ＬＳからの光の端部が回転シャッタ３の次の遮光部３０１の端部にかかることで第１状態に移行し始め、光の逆側の端部が次の遮光部３０１に覆われることで光が完全に遮光され、再び第１状態となる。

図２には、連続駆動モードにおける基板の露光量を示すグラフも示している。かかるグラフでは、基板に入射する光の照度を縦軸に採用し、時間を横軸に採用している。上述したように、基板に入射する光の照度の積分値が基板の露光量となる。連続駆動モードでは、第１状態から第２状態を経て再び第１状態に至る一連の動作を、回転シャッタ３の回転を停止させることなく、回転シャッタ３の１回の駆動で行う。従って、連続駆動モードにおける基板の露光量は、回転シャッタ３の開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させている状態での回転シャッタ３の回転速度と、光源部ＬＳからの光の照度とによって決まる。

一方、紫外線ランプ１を含む光源部ＬＳからの光の照度は経時的に変化するため、回転シャッタ３の回転速度が同一であるという条件下では、露光量も照度に応じて変化してしまう。そこで、本実施形態では、連続駆動モードにおいて、基板の露光量の精度を維持する（即ち、基板の露光量を正確に制御する）ために、光源部ＬＳからの光の照度に関する第２情報を取得して、回転シャッタ３の駆動にフィードバックする。これにより、基板のショット領域に対する露光処理における基板上の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を制御することが可能となる。ここで、第２情報とは、後述するように、基板の露光量の経時変化及び光源部ＬＳからの光の照度の経時変化の少なくとも一方を含む。以下、各実施形態において、光源部ＬＳからの光の照度が変化した場合であっても、基板の露光量の精度を維持するための回転シャッタ３の制御について具体的に説明する。

＜第１の実施形態＞
紫外線ランプ１を交換した際には、回転シャッタ３の回転速度に対して基準となる基板の露光量の関係性、即ち、回転シャッタ３の回転速度と、連続駆動モードで回転シャッタ３を回転させたときの基板の露光量との関係を取得する。図３は、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係の一例を示す図である。

図３を参照するに、回転シャッタ３の回転速度が遅い場合、開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させる第２状態にある時間が長くなるため、基板の露光量は大きくなる。そして、回転シャッタ３の回転速度が速くなるにつれて、基板の露光量は小さくなる。例えば、回転シャッタ３を回転速度ＲＶＡ_１で回転させた場合、基板の露光量ＥＸＡ_１がディテクタ８によって計測される。同様に、回転シャッタ３を回転速度ＲＶＢ_１、ＲＶＣ_１及びＲＶＤ_１のそれぞれで回転させた場合、基板の露光量ＥＸＢ_１、ＥＸＣ_１及びＥＸＤ_１がディテクタ８によって計測される。このように、本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度ＲＶＡ_１、ＲＶＢ_１、ＲＶＣ_１及びＲＶＤ_１について、それぞれに対応した基板の露光量ＥＸＡ_１、ＥＸＢ_１、ＥＸＣ_１及びＥＸＤ_１が得られている。図４は、図３に示す回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係をテーブル化して得られるテーブル（第１情報）ＴＢ１の一例を示す図である。図４に示すテーブルＴＢ１は、例えば、制御部１７のメモリ１７ｂに記憶される。

制御部１７（ＣＰＵ１７ａ）は、メモリ１７ｂに記憶されたテーブルＴＢ１に基づいて、ディテクタ８で計測していない回転シャッタ３の回転速度に対応する基板の露光量を、ディテクタ８で計測された基板の露光量を線形補完することで求めることができる。具体的には、図３に示すように、制御部１７は、回転速度ＲＶＡ_１に対応する露光量ＥＸＡ_１と、回転速度ＲＶＢ_１に対応する露光量ＥＸＢ_１との間で線形関係式（関数）ＬＲ１を決定する。そして、制御部１７は、線形関係式ＬＲ１から、回転速度ＲＶＡ_１と回転速度ＲＶＢ_１との間における任意の回転速度ＲＶＡＢ_１に対応する露光量ＥＸＡＢ_１を容易に求めることができる。

また、メモリ１７ｂには、テーブルＴＢ１に加えて、図５及び図６に示すように、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係が互いに異なる複数のテーブルＴＢ２及びＴＢ３を記憶させる。図３に示すテーブルＴＢ１、図５に示すテーブルＴＢ２及び図６に示すテーブルＴＢ３のそれぞれは、光源部ＬＳ（紫外線ランプ１）からの光の照度を変化させることで得ることが可能である。本実施形態では、メモリ１７ｂは、３つのテーブルＴＢ１、ＴＢ２及びＴＢ３を記憶しているが、その数を限定するものではなく、２つ以上であればよい。

図７を参照して、本実施形態における回転シャッタ３の具体的な制御について説明する。ここでは、図７に示すように、光源部ＬＳからの光の照度の変化に起因して、回転シャッタ３の回転速度ＲＶＢ_１に対応する露光量ＥＸＢ_１が露光量ＥＸＢ_１’に変化した場合を例に説明する。

制御部１７は、メモリ１７ｂに記憶されたテーブルＴＢ１、ＴＢ２及びＴＢ３のそれぞれについて、回転速度ＲＶＢ_１に対応する露光量ＥＸＢ_１、ＥＸＢ_２及びＥＸＢ_３と、露光量ＥＸＢ_１’とを比較し、露光量ＥＸＢ_１’に最も近いテーブルを選択する。図７では、露光量ＥＸＢ_１’と露光量ＥＸＢ_１との差分をΔＢ１、露光量ＥＸＢ_１’と露光量ＥＸＢ_２との差分をΔＢ２、露光量ＥＸＢ_１’と露光量ＥＸＢ_３との差分をΔＢ３で示している。ここで、差分ΔＢ１、ΔＢ２及びΔＢ３の関係がΔＢ２＜ΔＢ３＜ΔＢ１であるとすると、露光量ＥＸＢ_１’に最も近い露光量は、露光量ＥＸＢ_２となる。

従って、制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する際に用いる、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルを、テーブルＴＢ１からテーブルＴＢ２に更新する。例えば、目標露光量を露光量ＥＸＢ_１とすると、テーブルＴＢ１をテーブルＴＢ２に更新することで、基板のショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度として、回転速度ＲＶＥ_１が決定（設定）される。このように、光源部ＬＳからの光の照度の変化（第２情報）に応じて、随時、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行うことで、目標露光量に対応する回転シャッタ３の回転速度を決定することができる。そして、制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理において、更新したテーブルに基づいて、基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。

露光装置１００は、図８に示すように、基板を搬入するロード、基板ステージに保持された基板を位置合わせするアライメント、基板を露光してレチクルのパターンを転写する実露光、露光が完了した基板を搬出するアンロードの順に処理を行う。また、露光装置１００は、状況によって、次の露光処理（ＪＯＢ）が開始されるまで待機する。このように、露光処理は、ロード、アライメント、実露光、アンロード、待機を含み、露光装置１００は、基板の各ショット領域に対して、これらの処理を繰り返し行う。

制御部１７は、基板のショット領域を露光する期間を除く期間に、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行う。例えば、制御部１７は、ロードの期間に、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行う。具体的には、ロードの期間のうち、投影光学系の下に基板が存在しない期間において、回転シャッタ３を所定の回転速度（第１回転速度）で回転させながら、ディテクタ８によって基板の露光量を計測する。そして、ディテクタ８で計測された露光量、即ち、所定の回転速度に対応する露光量と、メモリ１７ｂに記憶されたテーブルＴＢ１、ＴＢ２及びＴＢ３のそれぞれにおける所定の回転速度に対応する露光量とを比較して、テーブルの更新を行う。

図８では、基板の露光量のばらつきを考慮して、回転シャッタ３を所定の回転速度で回転させた状態で露光量を３回計測しているが、露光量を計測する回数は１回以上であればよく、その回数を限定するものではない。また、露光装置１００がハーフミラー５から基板までの間に遮光機構（不図示）を有する場合には、かかる遮光機構によって光源部ＬＳからの光を遮光することで、投影光学系の下に基板が存在しない期間を確保することができる。

また、制御部１７は、アライメントの期間に、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行ってもよい。アライメントの期間には、回転シャッタ３を開閉する動作を行う、即ち、回転シャッタ３を回転させる場合がある。このような場合、一般的に、実露光時のような高い露光量の精度を要求されることはないため、回転シャッタ３の回転速度を任意に決定することができる。従って、アライメントの期間において、回転シャッタ３を所定の回転速度で回転させた状態で基板の露光量を計測して、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行うことが可能である。

また、制御部１７は、アンロードの期間においても、ロードの期間と同様に、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行うことが可能である。更に、制御部１７は、次の露光処理が開始されるまでの待機の期間においても、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルの更新を行うことが可能である。

ロード、アンロード及び待機のそれぞれの期間では、回転シャッタ３の回転速度を自由に選択可能であり、且つ、投影光学系の下に基板が存在しない期間内で時間の許す限り、基板の露光量の計測が可能であるため、露光量の計測精度を向上させることができる。

また、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルを更新するために基板の露光量を計測する際には、回転シャッタ３を少なくとも１つの回転速度で回転させればよい。換言すれば、回転シャッタ３に設定する回転速度や回転速度の数を限定するものではない。なお、図８に示すテーブルを更新するタイミングは一例であり、これに限定されるものではない。

紫外線ランプ１を含む光源部ＬＳからの光の照度の変化は、一般的に、時間的に緩やかである。従って、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルは、長期的な間隔（例えば、数枚の基板に対して１回など）で更新してもよい。一方、厳密な露光量の精度が求められる場合には、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルを更新する間隔を可能な限り短くすればよい。回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルを更新するタイミングや間隔などは、制御部１７がパラメータとして管理することで、任意のタイミングや間隔を選択することが可能である。

このように、本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係が互いに異なる複数のテーブルをメモリ１７ｂに記憶させる。そして、光源部ＬＳからの光の照度の変化に基づいて、メモリ１７ｂに記憶された複数のテーブルから１つのテーブルを選択することで、基板のショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する際に用いるテーブルの更新を行う。また、ショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する前に回転シャッタ３を第１回転速度で回転させながらディテクタ８によって計測された第１露光量と、第１回転速度とに基づいて、１つのテーブルを選択する。この際、例えば、メモリ１７ｂに記憶された複数のテーブルのうち、第１回転速度と第１露光量との関係に最も近い関係を含むテーブルを選択するとよい。

従って、本実施形態によれば、回転シャッタ３の回転速度と露光量との関係を示すテーブルを再度取得するための定期的なメンテナンスが不要となる。これにより、光源部ＬＳからの光の照度が変化した場合であっても、露光装置１００の稼働率を低下させることなく、目標露光量に対応する回転シャッタ３の回転速度を決定することが可能となる。また、本実施形態によれば、光源部ＬＳからの光の照度の変化に応じてテーブルを更新するため、連続駆動モードにおいて、回転シャッタ３による露光量の精度を低下させることなく、一定範囲内に維持することができる。このように、露光装置１００は、基板の露光量の精度と生産性との両立を実現することができる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示す可変テーブルＴＢ４をメモリ１７ｂに記憶させ、光源部ＬＳからの光の照度の変化に応じて、メモリ１７ｂに記憶された可変テーブルＴＢ４における関係を更新する。図９は、回転シャッタ３の回転速度に対して基準となる基板の露光量の関係性、即ち、回転シャッタ３の回転速度と、連続駆動モードで回転シャッタ３を回転させたときの基板の露光量との関係の一例を示す図である。図１０は、図９に示す回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係をテーブル化して得られる可変テーブルＴＢ４の一例を示す図である。

可変テーブルＴＢ４は、上述したように、メモリ１７ｂに記憶される。制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理において、メモリ１７ｂに記憶された可変テーブルＴＢ４に基づいて、基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。また、上述したように、制御部１７は、可変テーブルＴＢ４から得られる回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との線形関係式に基づいて、任意の回転速度に対応する露光量を求めることも可能である。

図１１及び図１２を参照して、本実施形態における回転シャッタ３の具体的な制御について説明する。ここでは、図１１に示すように、光源部ＬＳからの光の照度の変化に起因して、回転シャッタ３の回転速度ＲＶＢ_１に対応する露光量ＥＸＢ_１が露光量ＥＸＢ_１’’に変化した場合を例に説明する。図１２は、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係が更新された可変テーブルＴＢ４の一例を示す図である。

制御部１７は、図１０に示す可変テーブルＴＢ４における回転速度ＲＶＢ_１に対応する露光量ＥＸＢ_１を露光量ＥＸＢ_１’’に更新する。また、その他の回転速度、例えば、回転速度ＲＶＡ_１、ＲＶＣ_１及びＲＶＤ_１のそれぞれに対応する露光量ついては、露光量ＥＸＢ_１と露光量ＥＸＢ_１’’との変化率（比率）Ｐを反映させる。具体的には、図１０に示す可変テーブルＴＢ４における回転速度ＲＶＡ_１に対応する露光量ＥＸＡ_１に変化率Ｐを反映させて、露光量ＥＸＡ_１’’（＝ＥＸＡ_１×Ｐ）に更新する。同様に、図１０に示す可変テーブルＴＢ４における回転速度ＲＶＣ_１及びＲＶＤ_１のそれぞれに対応する露光量ＥＸＣ_１及びＥＸＤ_１に変化率Ｐを反映させて、露光量ＥＸＣ_１’’（＝ＥＸＣ_１×Ｐ）及びＥＸＤ_１’’（＝ＥＸＤ_１×Ｐ）に更新する。このように、光源部ＬＳからの光の照度の変化に応じて、随時、可変テーブルＴＢ４における回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係の更新を行うことで、目標露光量に対応する回転シャッタ３の回転速度を決定することができる。そして、制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理において、更新した可変テーブルＴＢ４に基づいて、基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。なお、可変テーブルＴＢ４における回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を更新するタイミングは、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

このように、本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を更新可能な可変テーブルをメモリ１７ｂに記憶させる。そして、光源部ＬＳからの光の照度の変化に基づいて、基板のショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する際に用いる可変テーブルの更新を行う。例えば、ショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する前に回転シャッタ３を第１回転速度で回転させながらディテクタ８によって計測された露光量と、更新前の可変テーブルにおける第１回転速度に対応する露光量との変化率を求める。そして、かかる変化率を、可変テーブルにおける回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係に反映させることで可変テーブルの更新を行う。

従って、本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を更新可能な可変テーブルを１つ用意すればよいため、第１の実施形態と比較して、テーブルの管理が容易となる。また、光源部ＬＳからの光の照度の変化に起因する基板の露光量の実際の変化を、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係に反映させることができるため、目標露光量に対応する回転シャッタ３の回転速度をより正確に求めることができる。

＜第３の実施形態＞
第１の実施形態及び第２の実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を示すテーブルを更新する際に、光源部ＬＳからの光の照度の変化に関する第２情報として、基板の露光量の経時変化を用いている。但し、光源部ＬＳからの光の照度の変化に関する第２情報として、光源部ＬＳからの光の照度の経時変化を用いてもよい。

図１３は、回転シャッタ３の回転速度に対して基準となる基板の露光量の関係性、即ち、回転シャッタ３の回転速度と、連続駆動モードで回転シャッタ３を回転させたときの基板の露光量との関係の一例を示す図である。図１４は、図１３に示す回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係をテーブル化して得られる可変テーブルＴＢ５の一例を示す図である。可変テーブルＴＢ５は、かかる可変テーブルＴＢを取得としたときの基準となる光源部ＬＳからの光の照度（第１照度）Ｓ１と関連づけられて、メモリ１７ｂに記憶される。制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理において、メモリ１７ｂに記憶された可変テーブルＴＢ５に基づいて、基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。また、上述したように、制御部１７は、可変テーブルＴＢ５から得られる回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との線形関係式に基づいて、任意の回転速度に対応する露光量を求めることも可能である。

図１５及び図１６を参照して、本実施形態における回転シャッタ３の具体的な制御について説明する。ここでは、図１５に示すように、光源部ＬＳからの光の照度Ｓ１が照度Ｓ２に変化した場合を例に説明する。図１６は、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係が更新された可変テーブルＴＢ５の一例を示す図である。

露光装置１００において、ディテクタ８は、回転シャッタ３の回転速度にかかわらず、光源部ＬＳからの光の照度を検出することができる。従って、回転シャッタ３の開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させる第２状態にある任意のタイミングで光源部ＬＳからの光の照度を検出すればよい。例えば、露光装置１００の稼働率の低下を防止するために、第１の実施形態で説明したような基板の露光量を計測するタイミングで照度を検出してもよいし、実露光時に照度を検出してもよい。

制御部１７は、図１４に示す可変テーブルＴＢ５における露光量ＥＸＢ_１に、照度Ｓ１と照度Ｓ２との変化率（比率）Ｓ２／Ｓ１を反映させて、露光量ＥＸＢ_１’’’（＝ＥＸＢ_１×Ｓ２／Ｓ１）に更新する。図１４に示す可変テーブルＴＢ５における露光量ＥＸＡ_１、ＥＸＣ_１及びＥＸＤ_１についても同様である。制御部１７は、露光量ＥＸＡ_１、ＥＸＣ_１及びＥＸＤ_１に変化率Ｓ２／Ｓ１を反映させて、露光量ＥＸＡ_１’’’（＝ＥＸＡ_１×Ｓ２／Ｓ１）、ＥＸＣ_１’’’（＝ＥＸＣ_１×Ｓ２／Ｓ１）及びＥＸＤ_１’’’（＝ＥＸＤ_１×Ｓ２／Ｓ１）に更新する。このように、光源部ＬＳからの光の照度の変化に応じて、随時、可変テーブルＴＢ５における回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係の更新を行うことで、目標露光量に対応する回転シャッタ３の回転速度を決定することができる。そして、制御部１７は、基板のショット領域に対する露光処理において、更新した可変テーブルＴＢ５に基づいて、基板の露光量が目標露光量となるように、回転シャッタ３の回転速度を決定及び制御する。

このように、本実施形態では、回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を更新可能な可変テーブルを、そのときの光源部ＬＳからの光の照度（第１照度）に関連づけて、メモリ１７ｂに記憶させる。そして、光源部ＬＳからの光の照度の変化に基づいて、基板のショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する際に用いる可変テーブルの更新を行う。例えば、ショット領域に対する露光処理における回転シャッタ３の回転速度を決定する前にディテクタ８によって検出された光源部ＬＳからの光の照度（第２照度）と、更新前の可変テーブルに関連づけられた第１照度との変化率を求める。そして、かかる変化率を、可変テーブルにおける回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係に反映させることで可変テーブルの更新を行う。

従って、本実施形態では、可変テーブルを更新する際の光源部ＬＳからの光の照度における回転シャッタ３の回転速度と基板の露光量との関係を得ることができる。また、本実施形態では、光源部ＬＳからの光の照度の検出結果を用いているため、回転シャッタ３の回転速度にかかわらず、開口部３０２が光源部ＬＳからの光を通過させる第２状態にある任意のタイミングで可変テーブルの更新を行うことができる。

＜第４の実施形態＞
第３の実施形態では、ディテクタ８によって検出された光源部ＬＳからの光の照度に基づいて、メモリ１７ｂに記憶された可変テーブルを更新する場合について説明した。但し、紫外線ランプ１を含む光源部ＬＳからの光の照度は、一般的に、その使用時間に応じて低下する傾向がある。

図１７は、光源部ＬＳの使用時間による照度の経時変化の一例を示す図である。図１７では、光源部ＬＳの使用時間を横軸に採用し、光源部ＬＳからの光の照度の維持率を縦軸に採用している。光源部ＬＳ、即ち、紫外線ランプ１の種類に応じて、照度の低下の傾向に差異はあるが、光源部ＬＳからの光の現在の照度は、図１７に示すように、初期照度及び使用時間から推定することが可能である。

そこで、本実施形態では、制御部１７は、光源部ＬＳからの光の初期照度と、光源部ＬＳの使用時間とに基づいて、光源部ＬＳからの光の現在の照度を求める。そして、制御部１７は、第３の実施形態と同様に、メモリ１７ｂに記憶された可変テーブルにおける露光量に、更新前の可変テーブルに関連づけられた第１照度と現在の照度との変化率（比率）を反映させることで、可変テーブルの更新を行う。

＜第５の実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置１００を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００：露光装置３：回転シャッタ３０１：遮光部３０２：開口部１７：制御部１７ａ：ＣＰＵ１７ｂ：メモリ

Claims

光源からの光により基板を露光する露光装置であって、
前記光を遮光する遮光部を含み、前記基板への前記光の入射を制御するための回転シャッタと、
前記回転シャッタの回転速度と、当該回転速度で、前記回転シャッタの回転を停止させずに、前記回転シャッタが前記光を遮光する第１状態から前記回転シャッタが前記光を通過させる第２状態への移行、前記第２状態における前記基板の露光、前記第２状態から前記第１状態への移行の順に行うように、前記回転シャッタを回転させたときの前記基板の露光量との関係を示す第１情報に基づいて、前記基板のショット領域に対する露光処理における前記基板の露光量が目標露光量となるように、前記回転シャッタの回転速度を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光の照度が第１照度から第２照度に低下する場合に、前記第１照度から前記第２照度への変化に関する第２情報に基づいて、前記第１情報に含まれる、前記第１照度に対する前記関係を示す第１テーブル又は第１関数を、前記第２照度に対する前記関係を示す第２テーブル又は第２関数になるように、前記第１情報の更新を行い、更新された前記第１情報に基づき前記回転速度を制御することを特徴とする露光装置。
前記関係が互いに異なる複数の第１情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記制御部は、前記第２情報に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の第１情報から１つの第１情報を選択することで前記更新を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記基板の露光量を計測する計測部を更に有し、
前記制御部は、前記ショット領域に対する露光処理における前記回転シャッタの回転速度を決定する前に前記回転シャッタを第１回転速度で回転させながら前記計測部によって計測された第１露光量と、前記第１回転速度とに基づいて、前記複数の第１情報から前記１つの第１情報を選択することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
前記制御部は、前記複数の第１情報のうち、前記第１回転速度と前記第１露光量との関係に最も近い関係を含む第１情報を前記１つの第１情報として選択することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
前記基板の露光量を計測する計測部を更に有し、
前記制御部は、前記ショット領域に対する露光処理における前記回転シャッタの回転速度を決定する前に前記回転シャッタを第１回転速度で回転させながら前記計測部によって計測された露光量と、前記第１情報における前記第１回転速度に対応する前記基板の露光量との変化率を、前記関係に反映させることで前記更新を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記光の照度を検出する検出部を更に有し、
前記制御部は、前記ショット領域に対する露光処理における前記回転シャッタの回転速度を決定する前に前記検出部によって前記光の照度を検出させることにより前記第１照度及び前記第２照度を求め、前記第２照度と、前記第１照度との変化率を、前記関係に反映させることで前記更新を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記制御部は、
前記光の初期照度と、前記光源の使用時間とに基づいて、前記第１照度及び前記第２照度を求め、
前記第２照度と、前記第１照度との変化率を、前記関係に反映させることで前記更新を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記第２情報は、前記光の照度の積分量の経時変化及び前記光の照度の経時変化の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記制御部は、前記ショット領域を露光する期間を除く期間に、前記更新を行うことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の露光装置。
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
を有し、現像された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。