JP7352332B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置に関する。

露光用紫外線ランプを用いてマスクのパターンを基板に転写するステッパ方式（逐次露光方式）の露光装置において、露光光をＯＦＦ／ＯＮする機能として露光シャッタが用いられる。露光シャッタは、光束を遮断する遮光部と、光束を透過する透光部とを有する回転体からなっている。露光シャッタを回転駆動して、透光状態の時間を制御することで所望の積算露光量を得ている。
特許文献１には、遮光状態から透光状態（露光状態）に移行し再び遮光状態に戻るまで露光シャッタを一旦停止させることなく連続動作させる露光装置用シャッタが提案されている。

特開平４－２２９８４３号公報

露光装置用シャッタを高速化させ露光時間の短縮化を図ることができれば露光装置の効率を上げることができる。しかしながら、露光装置用シャッタを単に高速化させただけでは所望する積算露光量を確保することができない場合がある。露光用シャッタを連続動作させて駆動させる場合、所望する積算露光量を確保しつつ露光時間を短縮させて露光装置のスループットを向上させることが望まれている。
そこで、本発明は、所望する積算露光量をより短い露光時間で達成することができる露光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る露光装置は、基板上の露光領域に対して露光を行う露光装置であって、光源から射出された光を遮断する複数の遮断部分を有し、複数の遮断部分の間で光を通過させるシャッタ部材と、シャッタ部材を駆動することにより、シャッタ部材の遮断部分により光が遮断された遮断状態と、光が複数の遮断部分の間を通過して露光領域を照射する照射状態との切り換えを行う駆動部と、遮断状態から照射状態への切り換えを経て再び遮断状態への切り換えを行うために、シャッタ部材を停止状態から加速させる加速期間と、シャッタ部材を減速させる減速期間と、シャッタ部材を等速度で駆動させる等速期間と、シャッタ部材を再び加速させる再加速期間と、シャッタ部材を停止状態まで再び減速させる再減速期間と、が設定されている速度プロファイルに基づいてシャッタ部材を駆動するように駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、等速期間における所定の時刻に取得された、シャッタ部材の複数の遮断部分の間を通過した光の強度に基づいて、露光領域における積算露光量が目標積算露光量になるように、速度プロファイルにおける、所定の時刻から再加速期間におけるシャッタ部材の加速が開始される第１のタイミングまでの期間におけるシャッタ部材の速度の大きさと、第１のタイミングと、再減速期間におけるシャッタ部材の減速が開始される第２のタイミングとの組み合わせ、又は第１のタイミングと、第２のタイミングとの組み合わせを決定することを特徴とする。

本発明によれば、所望する積算露光量をより短い露光時間で達成することができる露光装置を提供することができる。

第一実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図。 シャッタ部の構成を示す模式的斜視図。 第一実施形態に係る露光装置において用いられるプロファイルを示した図。 第二実施形態に係る露光装置において用いられるプロファイルを示した図。 第三実施形態に係る露光装置において用いられるシャッタ部材の速度と基板の積算露光量との関係を示したグラフ及びテーブル。 第四実施形態に係る露光装置において用いられるプロファイルを示した図。 第五実施形態に係る露光装置において用いられるプロファイルを示した図。 従来の露光装置において用いられるプロファイルを示した図。 露光光とシャッタ部材との位置関係を示す模式図。

以下に、本実施形態に係る露光装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る露光装置１００の構成を示す概略図である。
露光装置１００は、光源１、シャッタ部４、マスクステージ２１、投影光学系６及び基板ステージ２２を備えている。また、露光装置１００は、シャッタ部４を通過した露光光の強度を検出する検出部Ｓ、シャッタ部４を駆動する駆動部１４及び制御部１３を備えている。

露光装置１００は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置であり、基板３を露光することにより、基板３上における複数のショット領域（露光領域）の各々にマスク２のパターンを転写する。
ここでステップ・アンド・リピート方式とは、基板３が整定した状態で所定のショット領域を露光する露光工程と、次に露光が行われるショット領域まで基板３をステップ移動させるステップ工程とを繰り返し、基板上の各ショット領域に露光処理を行う方式である。

光源１は、例えば紫外線ランプなどが用いられ、基板３を露光するための光（露光光）を射出する。
シャッタ部４は、光源１から出射した露光光を遮断したり通過させたりすることにより、基板３への露光光の照射と非照射とを切り替える。
マスクステージ２１は、マスク２の位置決めを行うため、マスク２を保持して移動可能に構成されている。マスク２には、半導体回路パターン等のパターンが形成されており、光源１が射出する露光光によって照明される。
投影光学系６は、所定の倍率を有しており、マスク２に形成されたパターンを基板３に投影する。
基板ステージ２２は、フォトレジスト（感光剤）が塗布された基板３の位置決めを行うため、基板３を保持して移動可能に構成されている。
制御部１３は、例えばＣＰＵやメモリを含み、露光装置１００の全体（露光装置１００の各部）を制御している。即ち、制御部１３は、マスク２に形成されたパターンを基板３に転写する処理（基板３の露光処理）を制御している。

このように構成された露光装置１００では、投影光学系６によってマスク２のパターンが基板３に投影され、基板３に塗布されているレジスト（感光材）に潜像パターンが形成される。潜像パターンは、不図示の現像装置によって現像され、これによりレジストパターンが基板３上に形成される。
ここで、シャッタ部４とマスクステージ２１（又はシャッタ部４と検出部Ｓ）との間には、マスク２に照射される露光光の照度の均一性を高めるためのオプティカルインテグレータ（不図示）が設けられている。

検出部Ｓは、光センサ５、アンプ７、Ｖ／Ｆコンバータ９及びパルスカウンタ１１を備えており、シャッタ部４を通過した露光光の強度を検出している。
光センサ５は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等の光電変換素子を含み、シャッタ部４を通過した露光光の強度を検出する。なお、本実施形態に係る露光装置１００では、光センサ５は、シャッタ部４とマスクステージ２１との間に配置されているが、これに限られない。例えば、シャッタ部４とマスクステージ２１との間にビームスプリッタを設け、該ビームスプリッタによって分割された露光光の一部を受光するように光センサ５を配置しても構わない。
アンプ７は、光センサ５で検出された露光光の強度を示す信号を電圧信号に変換する。
Ｖ／Ｆコンバータ９は、アンプ７から出力された電圧信号を周波数信号に変換する。
パルスカウンタ１１は、Ｖ／Ｆコンバータ９から出力された周波数信号のパルス数をカウントする。パルスカウンタ１１によってカウントされたカウント値は、露光光の強度を積算した量（すなわち、シャッタ部４を通過した露光光の積算量）に対応しており、基板３の積算露光量にも対応している。

このように検出部Ｓを構成することにより、シャッタ部４を通過した露光光による基板３の積算露光量を検出することができる。
ここで、上述した検出部Ｓの構成は一例であり、他の構成によっても基板３の積算露光量は検出可能である。

次に、ステップ・アンド・リピート方式におけるシャッタ部４の役割について説明する。
基板ステージ２２を整定させた状態で基板３を露光する露光工程においては、光源１から射出された露光光を基板３に照射させる。一方、基板ステージ２２を移動させるステップ工程においては、光源１から射出された露光光は基板３に照射させない。

そのため、本実施形態に係る露光装置１００では、シャッタ部４は、光源１とマスクステージ２１との間に配置させており、露光工程では露光光を通過（透光）させるとともに、ステップ工程では露光光を遮断させるように構成されている。
即ち、シャッタ部４は、基板３への露光光の照射と非照射とを切り換えることができるように構成されている。

基板ステージ２２が移動しているステップ工程中において基板３を露光すると良好なレジストパターンが得られないため、遮光と露光の切換は露光工程中に行われるように駆動させる必要がある。
本実施形態に係る露光装置１００では、制御部１３が、露光量情報に基づいて駆動部１４に指令を出すことで、シャッタ部４を駆動し、規定の露光量を基板３に露光させるように構成されている。

図２は、シャッタ部４の構成を示す斜視図である。
シャッタ部４は、シャッタ部材３０及びシャッタ部材３０を回転駆動するモータ３１を備えている。
シャッタ部材３０は、露光光３２を遮断する遮断部分３０ａ１及び３０ａ２と、露光光３２を通過させる通過部分３０ｂ１及び３０ｂ２とを有している（図９）。
そして、シャッタ部４では、制御部１３によって制御されるモータ３１によってシャッタ部材３０を回転駆動させ、露光光３２の光路に遮断部分３０ａ１、３０ａ２及び通過部分３０ｂ１、３０ｂ２を選択的に配置することにより、基板３への露光光の照射と非照射とを切り換えることができる。
なお、本実施形態に係る露光装置１００では、シャッタ部材３０は、遮断部分と通過部分とをそれぞれ２つずつ有する形状であるが、それに限らず、遮断部分と通過部分とをそれぞれ少なくとも１つずつ有していればよい。

本実施形態に係る露光装置１００では、基板３に対する１回の露光処理を、予め設定された駆動プロファイルに従って、シャッタ部材３０を停止させずに連続的に回転駆動させることによって行っている。
すなわち、そのような連続駆動制御においては、１回の露光処理が、露光光がシャッタ部材３０の遮断部分３０ａ１、３０ａ２で遮断された遮断状態から、露光光がシャッタ部材の通過部分３０ｂ１、３０ｂ２を通過して基板３を照射する照射状態を経て、再び遮断状態にする処理となるように、シャッタ部材３０を駆動させている。
ここで、予め設定された駆動プロファイルは、シャッタ部材３０の回転速度のプロファイルを含み、以下では「速度プロファイル」と称する。

まず、台形速度プロファイルを用いて露光装置のシャッタ部材３０を連続駆動させた場合について説明する。図８は、台形速度プロファイル、その速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を連続駆動させたときに検出部Ｓで検出される露光光の強度プロファイル（光強度プロファイル）を示している。また、図８は、露光装置における基板３の積算露光量プロファイルも示している。
また、図９は、図８に示す各時刻における露光光３２とシャッタ部材３０との位置関係を示す模式図である。

まず、時刻ｔａにおいて、シャッタ部材３０の第１の遮断部分３０ａ１によって露光光が完全に遮断されている遮断状態からシャッタ部材３０の回転の加速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｂからシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を露光光が徐々に通過し始める。即ち、時刻ｔｂは、検出部Ｓにより露光光が検出され始めるとともに、基板３に露光光が照射される照射状態が開始する時刻である。
そして、時刻ｔｃにおいて、シャッタ部材３０の回転速度が最大速度ｖｍａｘに達し、シャッタ部材３０が最大速度で等速駆動される。
そして、時刻ｔｄにおいて、露光光の全てがシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を通過する状態となる。

次に、時刻ｔｅにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２に露光光が差し掛かり、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が徐々に遮断され始める（遮断状態に推移し始める）。
そして、時刻ｔｆにおいて、シャッタ部材３０の回転の減速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｇにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が完全に遮断された遮断状態となる。即ち、時刻ｔｇは、基板３への露光光の照射が終了する時刻（照射終了時刻）である。
そして、時刻ｔｈにおいて、シャッタ部材３０の回転が完全に停止する。

このように、台形速度プロファイルは、シャッタ部材３０の回転を加速駆動させる加速期間と、シャッタ部材３０の回転を等速駆動させる等速期間と、シャッタ部材３０の回転を減速駆動させる減速期間とが連続するように設定されている。
具体的には、シャッタ部材３０の回転は、時刻ｔａ～ｔｃの期間において加速駆動されており、時刻ｔｃ～ｔｆの期間において等速駆動されており、時刻ｔｆ～ｔｈの期間において減速駆動されている。

ここで、露光光の強度プロファイルにおいて、露光強度が０から増加し始める時刻（すなわち、時刻ｔｂ）から露光強度が再び０になる時刻（すなわち、時刻ｔｇ）までの経過時間（すなわち、ｔｇ－ｔｂ）を露光時間と呼ぶこととする。
この露光時間中においては、次の露光工程のためのショットに備えて基板ステージ２２を駆動させる、すなわちステップ工程を行うことは避けるべきである。
従って、露光装置のスループット向上のためには、この露光時間を短縮することが重要である。

もし、速度プロファイルの最大速度ｖｍａｘを大きくすると、露光強度変化時間（すなわち、加速に必要な時間ｔｃ－ｔａ及び減速に必要な時間ｔｈ―ｔｆ）を短縮することができ、露光時間を短くすることが可能である。
しかしながら、この場合、最大速度ｖｍａｘが大きくなっているために露光強度最大時間（すなわち、時間ｔｅ－ｔｄ）も短くなってしまい、基板３の積算露光量を一定以上確保することが困難となる。

一方、速度プロファイルの最大速度ｖｍａｘを小さくすると、露光強度最大時間は長くなるため、基板３の積算露光量を十分に確保することはできる。
しかしながら、この場合、最大速度ｖｍａｘが小さくなっているために露光強度変化時間も長くなってしまい、露光時間も長くなってしまう。

以上のことから、台形駆動速度プロファイルでは、露光装置のスループット向上と基板３の積算露光量の十分な確保との両立は困難である。

そこで、本実施形態に係る露光装置１００では、台形駆動速度プロファイルに代わって、以下に示すような速度プロファイルを採用することにより、基板３の積算露光量を十分に確保しつつ露光装置のスループット向上を達成している。

図３は、本実施形態に係る露光装置１００において用いられる、予め設定された速度プロファイル、及びその速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を連続駆動させたときに検出部Ｓで検出される露光光の強度プロファイル（光強度プロファイル）を示している。

本実施形態に係る露光装置１００では、まず、時刻ｔａにおいて、シャッタ部材３０の第１の遮断部分３０ａ１によって露光光が完全に遮断されている遮断状態からシャッタ部材３０の回転の加速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｂからシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を露光光が徐々に通過し始める。即ち、時刻ｔｂは、検出部Ｓにより露光光が検出され始めるとともに、基板３に露光光が照射される照射状態が開始する時刻である。
そして、時刻ｔｃにおいて、シャッタ部材３０の回転速度が最大速度ｖｍａｘに達した後、減速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｄにおいて、露光光の全てがシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を通過する状態となる。
そして、時刻ｔｄ’において、シャッタ部材３０が最大速度ｖｍａｘより小さい速度ｖｃで等速駆動される。

次に、時刻ｔｅ’（第１のタイミング）において、シャッタ部材３０の回転の加速駆動が再び開始される。
そして、時刻ｔｅにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２に露光光が差し掛かり、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が徐々に遮断され始める（遮断状態に推移し始める）。
そして、時刻ｔｆ（第２のタイミング）において、シャッタ部材３０の回転速度が再び最大速度ｖｍａｘに達した後、シャッタ部材３０の回転の減速駆動が再び開始される。
そして、時刻ｔｇにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が完全に遮断された遮断状態となる。即ち、時刻ｔｇは、基板３への露光光の照射が終了する時刻（照射終了時刻）である。
そして、時刻ｔｈにおいて、シャッタ部材３０の回転が完全に停止する。

このように、本実施形態に係る露光装置１００では、速度プロファイルは、シャッタ部材３０の回転を加速駆動させる加速期間と、シャッタ部材３０の回転を減速駆動させる減速期間と、シャッタ部材３０の回転を等速駆動させる等速期間と、シャッタ部材３０の回転を再び加速駆動させる再加速期間と、シャッタ部材３０の回転を再び減速駆動させる再減速期間とが連続するように設定されている。
具体的には、シャッタ部材３０の回転は、時刻ｔａ～ｔｃの期間において加速駆動されており、時刻ｔｃ～ｔｄ’の期間において減速駆動されており、時刻ｔｄ’～ｔｅ’の期間において等速駆動されており、時刻ｔｅ’～ｔｆの期間において再加速駆動されており、時刻ｔｆ～ｔｈの期間において再減速駆動されている。

本実施形態においては、基板３への光の非照射状態から照射状態そして非照射状態への切り換えにおいて、以下のように制御部１３が駆動部１４を制御している。
すなわち、制御部１３は、シャッタ部材３０を停止状態から加速させた後に減速させる第１の速度プロファイルと、シャッタ部材３０を加速させた後に減速させて停止状態とする第２の速度プロファイルとに基づいてシャッタ部材３０を連続して駆動させて、且つ第１の速度プロファイルと第２の速度プロファイルとの間において等速度で駆動されるように駆動部１４を制御している。

本実施形態に係る露光装置１００で採用されている速度プロファイルでは、台形駆動速度プロファイルと比べて、露光強度変化時間（すなわち、停止から加速に必要な時間ｔｃ－ｔａ及び減速して停止に必要な時間ｔｈ－ｔｆ）は維持しつつ、露光強度最大時間（すなわち、時間ｔｅ－ｔｄ）を長くすることができる。
それにより、露光装置１００のスループットは維持しつつ、基板３の積算露光量を更に多くすることができる。
換言すると、本実施形態に係る露光装置１００では、最大速度ｖｍａｘを更に上げても、基板３の積算露光量を十分に確保しつつ、露光強度変化時間を短縮することによって露光装置１００のスループット向上を達成することができる。

なお、本実施形態に係る露光装置１００においても、露光時間短縮のために、シャッタ部材３０の回転速度が最大速度ｖｍａｘに達した後、減速を始める時刻ｔｃ及びシャッタ部材３０の回転速度が再び最大速度ｖｍａｘに達した後、減速駆動が開始される時刻ｔｆでは、図９のｔｃ及びｔｆに示されるように、露光光３２に対してシャッタ部材３０が位置付けられていることが好ましい。

［第二実施形態］
第二実施形態に係る露光装置は、速度プロファイルの形態を除いて、第一実施形態に係る露光装置１００と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分は説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る露光装置において用いられる、予め設定された速度プロファイル、その速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を連続駆動させたときに検出部Ｓで検出される露光光の強度プロファイル（光強度プロファイル）を示している。

本実施形態に係る露光装置では、まず、時刻ｔａにおいて、シャッタ部材３０の第１の遮断部分３０ａ１によって露光光が完全に遮断されている遮断状態からシャッタ部材３０の回転の加速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｂからシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を露光光が徐々に通過し始める。即ち、時刻ｔｂは、検出部Ｓにより露光光が検出され始めるとともに、基板３に露光光が照射される照射状態が開始する時刻である。
そして、時刻ｔｃにおいて、シャッタ部材３０の回転速度が最大速度ｖｍａｘに達した後、第一実施形態に係る露光装置１００と同様に、減速駆動が開始される。
そして、時刻ｔｄにおいて、露光光の全てがシャッタ部材３０の第１の通過部分３０ｂ１を通過する状態となる。

次に、第一実施形態に係る露光装置１００とは異なり等速駆動を行わず、時刻ｔ０においてシャッタ部材３０の回転の加速駆動が再び開始される。
そして、時刻ｔｅにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２に露光光が差し掛かり、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が徐々に遮断され始める（遮断状態に推移し始める）。
そして、時刻ｔｆにおいて、シャッタ部材３０の回転速度が再び最大速度ｖｍａｘに達した後、シャッタ部材３０の回転の減速駆動が再び開始される。
そして、時刻ｔｇにおいて、シャッタ部材３０の第２の遮断部分３０ａ２によって露光光が完全に遮断された遮断状態となる。即ち、時刻ｔｇは、基板３への露光光の照射が終了する時刻（照射終了時刻）である。
そして、時刻ｔｈにおいて、シャッタ部材３０の回転が完全に停止する。

このように、本実施形態に係る露光装置では、速度プロファイルは、シャッタ部材３０の回転を加速駆動させる加速期間と、シャッタ部材３０の回転を減速駆動させる減速期間と、シャッタ部材３０の回転を再び加速駆動させる再加速期間と、シャッタ部材３０の回転を再び減速駆動させる再減速期間とが連続するように設定されている。
具体的には、シャッタ部材３０の回転は、時刻ｔａ～ｔｃの期間において加速駆動されており、時刻ｔｃ～ｔ０の期間において減速駆動されており、時刻ｔ０～ｔｆの期間において再加速駆動されており、時刻ｔｆ～ｔｈの期間において再減速駆動されている。

本実施形態においては、基板３への光の非照射状態から照射状態そして非照射状態への切り換えにおいて、以下のように制御部１３が駆動部１４を制御している。
すなわち、制御部１３は、シャッタ部材３０を停止状態から加速させた後に減速させる第１の速度プロファイルと、シャッタ部材３０を加速させた後に減速させて停止状態とする第２の速度プロファイルとに基づいてシャッタ部材３０を連続して駆動するように駆動部１４を制御している。

本実施形態に係る露光装置で採用されている速度プロファイルにおいても第一実施形態に係る露光装置１００と同様に、台形駆動速度プロファイルと比べて、露光強度変化時間（すなわち、停止から加速に必要な時間ｔｃ－ｔａ及び減速して停止に必要な時間ｔｈ－ｔｆ）は維持しつつ、露光強度最大時間（すなわち、時間ｔｅ－ｔｄ）は長くすることができる。
それにより、露光装置のスループットは維持しつつ、基板３の積算露光量を更に多くすることができる。
換言すると、本実施形態に係る露光装置では、最大速度ｖｍａｘを更に上げても、基板３の積算露光量を十分に確保しつつ、露光強度変化時間を短縮することによって露光装置のスループット向上を達成することができる。

［第三実施形態］
第三実施形態に係る露光装置は、第一及び第二実施形態のいずれかに係る露光装置と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分については説明を省略する。

図５（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、シャッタ部材３０の速度と基板３の積算露光量Ｅｔｏｔａｌとの関係を示したグラフ及びテーブルである。

制御部１３は、図５（ａ）に示される、シャッタ部材３０の速度ｖｃと基板３の積算露光量Ｅｔｏｔａｌとの関係７０（以下、「速度と積算露光量との関係７０」と称する。）に基づいて、第一の実施形態で述べた速度プロファイルにおける等速期間におけるシャッタ部材３０の速度を設定することができる。
シャッタ部材３０の速度と積算露光量との関係７０は、図５（ａ）に示す関数によって制御部１３に記憶されてもよいし、図５（ｂ）に示すテーブルによって制御部１３に記憶されてもよい。

制御部１３は、目標の積算露光量から露光工程毎に制御部１３に格納されているテーブルを参照して目標の積算露光量に対応するシャッタ部材３０の速度ｖｃを読み出し、速度プロファイルの等速期間におけるシャッタ部材３０がこの速度で駆動されるように駆動部１４を制御する。
このように、本実施形態に係る露光装置では、目標積算露光量に基づいて速度プロファイルの等速期間におけるシャッタ部材３０の速度を設定し、所望する積算露光量を達成することができる。

また、以下の第四実施形態で述べるように、光源１から射出された露光光の強度Ｉが変動することがある。このような場合には、当該露光処理の前に行われた露光処理（以下、「前の露光処理」という。）で検出部Ｓにより検出された露光光の強度Ｉｎを用いて予め格納されているシャッタ部材の速度と積算露光量Ｅｔｏｔａｌとの関係を適宜修正して速度プロファイルの等速期間におけるシャッタ部材の速度ｖｃを設定することができる。
具体的には、露光光の強度Ｉｎにおけるシャッタ部材の速度ｖｃと積算露光量Ｅｔｏｔａｌ（Ｉｎ）との関係は、例えば、図５（ｂ）に示すテーブルに示されているように、強度Ｉのときの積算露光量Ｅｔｏｔａｌ（Ｉ）に露光光の強度比Ｉｎ／Ｉを乗じることによって得ることができる。

［第四実施形態］
第四実施形態に係る露光装置は、第一及び第二実施形態のいずれかに係る露光装置と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分の説明を省略する。

光源１から射出された露光光の強度は、規定値（目標値、設計値）であると仮定して、シャッタ部材３０によって露光光が完全に遮断される時刻ｔｇにおいて基板３の積算露光量が目標積算露光量になるように設定されている。
しかしながら、露光装置に用いられる光源１では、射出される露光光の強度が変動する、いわゆる「ちらつき現象」が起こりうる。
つまり、光源１から射出された露光光の強度が規定値に対してずれることがある。この場合、予め設定された速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を停止させずに連続的に回転駆動するだけでは、露光処理の終了時に得られる基板３の積算露光量を目標積算露光量と一致させることが困難になってしまう。

そこで、本実施形態の露光装置では、照射状態において検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、露光処理の終了時における基板３の積算露光量が目標積算露光量に到達するように、速度プロファイルを変更（補正）する（すなわち、フィードバックを行う）。

以下に、本実施形態における速度プロファイルの変更方法について説明する。ここで、本実施形態では、検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて速度プロファイルを変更する方法について説明するが、検出部Ｓで検出された基板３の積算露光量に基づいて速度プロファイルを変更してもよい。

図６は、本実施形態に係る露光装置における速度プロファイルの変更方法を説明した図を示している。
具体的には、図６は、速度プロファイル、及びその速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を連続駆動させたときに検出部Ｓで検出される露光光の強度プロファイル（光強度プロファイル）を示している。
なお、図６では、予め設定された速度プロファイル４０、及びその速度プロファイル４０に従ってシャッタ部材３０を駆動したときの光強度プロファイル５０をそれぞれ実線で示している。

制御部１３は、照射状態における所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度の情報を取得する。
そして、制御部１３は、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、露光処理の終了時における基板３の積算露光量が目標積算露光量になるように、所定時刻ｔｍの後における速度プロファイルを変更する。
所定時刻ｔｍは、例えば、露光光の全てがシャッタ部材３０の通過部分３０ｂ１、３０ｂ２を通過している時間（すなわち、時間ｔｅ－ｔｄ）内の任意の時刻に設定されることが好ましく、時刻ｔｄに可能な限り近いことがより好ましい。

例えば、所定時刻ｔｍにおいて検出部Ｓで検出された露光光の強度が規定値より低い場合には、予め設定された速度プロファイル４０を、それよりシャッタ部材３０の回転速度を小さくした速度プロファイル４１に変更する。
これにより、光強度プロファイル５１で示すように、基板３への露光光の照射終了時刻を遅らせることができる。
つまり、露光光の強度の低下分だけ露光時間を長くし、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

一方、所定時刻ｔｍにおいて検出部Ｓで検出された露光光の強度が規定値より高い場合には、予め設定された速度プロファイル４０を、それよりシャッタ部材３０の回転速度を速くした速度プロファイル４２に変更する。
これにより、光強度プロファイル５２で示すように、基板３への露光光の照射終了時刻を早めることができる。
つまり、露光光の強度の増加分だけ露光時間を短くし、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

次に、速度プロファイルの具体的な変更方法について説明する。
基板３の積算露光量は、基板３を照射する露光光の強度と基板３の露光時間とによって決定される。
即ち、光源１から射出された露光光の強度が分かれば、基板３の積算露光量を目標積算露光量にするための露光時間を決定することができる。
また、当該露光時間が分かれば基板３への露光光の照射終了時刻を決定することができるため、その決定された照射終了時刻に露光光がシャッタ部材３０の遮断部分３０ａ１又は３０ａ２によって完全に遮断されるように、シャッタ部材３０の回転速度を決定することができる。
従って、制御部１３は、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、基板３への露光光の照射終了時刻を決定する。
そして、決定された照射終了時刻に露光光が遮断部分３０ａ１又は３０ａ２によって完全に遮断されるように、所定時刻ｔｍ後のシャッタ部材３０の回転速度を決定し、当該回転速度になるように速度プロファイルを変更する。

また、制御部１３は、第三実施形態で示したテーブルを用いて、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度と規定値との誤差と、シャッタ部材３０の回転速度の変更量との関係を示す情報に基づいて、速度プロファイルを変更してもよい。
すなわち、当該テーブルから、当該誤差に対して、基板３の積算露光量を目標積算露光量にするためのシャッタ部材３０の回転速度の変更量を得ることができる。
具体的には、当該誤差が分かれば基板３への露光光の照射終了時間を変更すべき量が分かるため、その照射終了時間を変更すべき量を補償することができるシャッタ部材３０の回転速度の変更量を求めることができる。
従って、露光光の強度と規定値との誤差に応じたシャッタ部材３０の回転速度の変更量をテーブルから求めることができる。

このように、本実施形態に係る露光装置では、照射状態において検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、露光処理の終了時における基板３の積算露光量が目標積算露光量になるように、速度プロファイルを変更（補正）する（すなわち、フィードバックを行う）。
これにより、光源１から射出された露光光の強度が変動しても、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

［第五実施形態］
第五実施形態に係る露光装置は、第一及び第二実施形態のいずれかに係る露光装置と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分の説明を省略する。

本実施形態に係る露光装置では、制御部１３が、シャッタ部材３０の再加速開始タイミング（すなわち、時刻ｔｅ’）を変更するように速度プロファイルを変更する制御を行う。
即ち、本実施形態に係る露光装置は、検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、基板３の積算露光量が目標積算露光量になるように、速度プロファイルの等速期間の長さを変更する。

図７は、本実施形態に係る露光装置における速度プロファイルの変更方法を説明した図を示している。
具体的には、図７は、速度プロファイル、及びその速度プロファイルに従ってシャッタ部材３０を連続駆動させたときに検出部Ｓで検出される露光光の強度プロファイル（光強度プロファイル）を示している。
図７では、予め設定された速度プロファイル８０、及びその速度プロファイル８０に従ってシャッタ部材３０を駆動したときの光強度プロファイル９０をそれぞれ実線で示している。

制御部１３は、照射状態における所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度の情報を取得する。
そして、制御部１３は、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、露光処理の終了時における基板３の積算露光量が目標積算露光量になるように、再加速開始タイミングｔｅ’を変更する。

例えば、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度が規定値より低い場合には、予め設定された速度プロファイル８０を、等速期間の長さが長くなるように再加速開始タイミングｔｅ’をｔｅ’＋に遅らせた速度プロファイル８１に変更する。
このとき、等速期間の長さだけが変わり、等速期間における回転速度（等速度ｖｃ）が変わらないように、速度プロファイル８０を変更することが好ましい。
また、再加速開始タイミングの後の再加速期間における速度の変化率（すなわち、加速度であり再加速期間における速度プロファイルの傾き）が変わらないように、速度プロファイル８０を変更することが好ましい。
このことから、図７に示されているように、再加速開始タイミングｔｅ’を変更することにより、再減速タイミングも変更される。
これにより、光強度プロファイル９１で示すように、露光光の強度の低下分だけ、再加速開始タイミングｔｅ’をｔｅ’＋に遅らせて露光時間を長くし、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

一方、所定時刻ｔｍに検出部Ｓで検出された露光光の強度が規定値より高い場合には、予め設定された速度プロファイル８０を、等速期間の長さが短くなるように再加速開始タイミングｔｅ’をｔｅ’－に早まらせた速度プロファイル８２に変更する。
このとき、等速期間の長さだけが変わり、等速期間における回転速度（等速度ｖｃ）が変わらないように、速度プロファイル８０を変更することが好ましい。
また、再加速開始タイミングの後の再加速期間における速度の変化率（すなわち、加速度であり再加速期間における速度プロファイルの傾き）が変わらないように、速度プロファイル８０を変更することが好ましい。
これにより、光強度プロファイル９２で示すように、露光光の強度の増加分だけ、再加速開始タイミングｔｅ’をｔｅ’－に早まらせて露光時間を短くし、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

このように、本実施形態の露光装置では、照射状態において検出部Ｓで検出された露光光の強度に基づいて、再加速開始タイミングを変更することによって速度プロファイルを変更（補正）する（すなわち、フィードバックを行う）。
これにより、光源１から射出された露光光の強度が変動しても、基板３の積算露光量を目標積算露光量にすることができる。

また、第三乃至第五実施形態のいずれかに係る露光装置において上記のような制御を行うと、シャッタ部材３０の回転が完全に停止したとき（すなわち、時刻ｔｈ）に、シャッタ部材３０の停止位置が本来の位置（図４のｔｈに示す位置）からずれてしまう場合がある。
このとき、シャッタ部材３０の遮断部分３０ａ１又は３０ａ２によって露光光が完全に遮断される必要がある。

従って、光源１からの露光光の強度の変動量が想定される最大量になったとしても、シャッタ部材３０の回転が完全に停止したときに遮断部分３０ａ１又は３０ａ２によって露光光が完全に遮断されるようにシャッタ部材３０が構成されることが好ましい。
即ち、光源１からの露光光の強度の最大変動量を制御によって補償するときのシャッタ部材３０の停止位置のずれが許容されるように、シャッタ部材３０が構成されることが好ましい。
具体的には、上記制御によってシャッタ部材３０の停止位置が本来の位置からずれた場合、露光処理の終了後のステップ工程（非露光工程）の際に、シャッタ部材３０の位置を本来の位置、好ましくは、露光処理の開始時における位置に補正（調整）するようにシャッタ部材３０を駆動すればよい。
これにより、各露光工程において駆動ばらつきを低減することができる。

また、基板３の目標積算露光量が大きくなるにつれて、速度プロファイル４０の等速期間における速度ｖｃは０に近づいていき、目標積算露光量が所定の量以上になると、速度ｖｃを０にしなくてはならなくなる。
その場合には、例えば第一実施形態に係る露光装置１００では、時刻ｔｃにおいて、シャッタ部材３０の回転速度が最大速度ｖｍａｘに達した後に減速駆動を開始させ、所定の時刻において速度を０、すなわちシャッタ部材３０の回転を停止させる。
そして、基板３の目標積算露光量から算出される所定の時間経過後に、シャッタ部材３０の回転の加速駆動を再び開始すればよい。
上記の第一乃至第五実施形態のいずれかに係る露光装置にそのような非連続駆動制御の機能を持たせてもよい。

本実施形態に係る露光装置を用いた物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。
本実施形態に係る露光装置を用いた物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の第一乃至第五実施形態のいずれかに係る露光装置を用いて潜像パターンを形成するステップ（基板を露光する露光ステップ）と、該露光ステップで潜像パターンが形成された基板を現像する現像ステップ（加工ステップ）とを含む。
更に、本実施形態に係る露光装置を用いた物品の製造方法は、他の周知の製造ステップ（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、パッケージング等）を含む。
本実施形態に係る露光装置を用いた物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、好ましい実施形態について説明したが、これらに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 光源
３ 基板
１３ 制御部
１４ 駆動部
３０ シャッタ部材
３０ａ１、３０ａ２ 第１及び第２の遮断部分
１００ 露光装置

Claims (9)

1. 基板上の露光領域に対して露光を行う露光装置であって、
   光源から射出された光を遮断する複数の遮断部分を有し、前記複数の遮断部分の間で前記光を通過させるシャッタ部材と、
   前記シャッタ部材を駆動することにより、前記シャッタ部材の前記遮断部分により前記光が遮断された遮断状態と、前記光が前記複数の遮断部分の間を通過して前記露光領域を照射する照射状態との切り換えを行う駆動部と、
   前記遮断状態から前記照射状態への切り換えを経て再び前記遮断状態への切り換えを行うために、前記シャッタ部材を停止状態から加速させる加速期間と、前記シャッタ部材を減速させる減速期間と、前記シャッタ部材を等速度で駆動させる等速期間と、前記シャッタ部材を再び加速させる再加速期間と、前記シャッタ部材を停止状態まで再び減速させる再減速期間と、が設定されている速度プロファイルに基づいて前記シャッタ部材を駆動するように前記駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記等速期間における所定の時刻に取得された、前記シャッタ部材の前記複数の遮断部分の間を通過した前記光の強度に基づいて、前記露光領域における積算露光量が目標積算露光量になるように、前記速度プロファイルにおける、前記所定の時刻から前記再加速期間における前記シャッタ部材の加速が開始される第１のタイミングまでの期間における前記シャッタ部材の速度の大きさと、前記第１のタイミングと、前記再減速期間における前記シャッタ部材の減速が開始される第２のタイミングとの組み合わせ、又は前記第１のタイミングと、前記第２のタイミングとの組み合わせを決定することを特徴とする露光装置。
2. 前記制御部は、前記速度プロファイルに基づいて前記加速期間と前記減速期間を連続させるように前記駆動部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. 前記制御部は、前記速度プロファイルに基づいて前記再加速期間と前記再減速期間を連続させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記制御部は、前記速度プロファイルに基づいて、前記シャッタ部材の前記遮断部分により前記光の一部のみが遮断されている状態で前記加速期間から前記減速期間に切り換えるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記制御部は、前記速度プロファイルに基づいて、前記シャッタ部材の前記遮断部分により前記光の一部のみが遮断されている状態で前記再加速期間から前記再減速期間に切り換えるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記制御部は、前記等速期間における前記シャッタ部材の前記等速度の大きさを前記目標積算露光量に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記制御部は、前記シャッタ部材の速度と積算露光量との関係を示す情報及び前記目標積算露光量に基づいて、前記等速度の大きさを決定することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 前記制御部は、前記遮断状態において前記シャッタ部材の位置を調整するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記基板上の前記露光領域に対して露光を行う露光ステップと、
   前記露光ステップで露光された前記基板を加工する加工ステップと、
   前記加工ステップで加工された前記基板から物品を製造する製造ステップと、
   を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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