WO2009088003A1 - 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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WO2009088003A1
WO2009088003A1 PCT/JP2009/050053 JP2009050053W WO2009088003A1 WO 2009088003 A1 WO2009088003 A1 WO 2009088003A1 JP 2009050053 W JP2009050053 W JP 2009050053W WO 2009088003 A1 WO2009088003 A1 WO 2009088003A1
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WO
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mask
illumination area
exposure
illumination
scanning
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Application number
PCT/JP2009/050053
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akimitsu Ebihara
Original Assignee
Nikon Corporation
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection

Definitions

  • the present invention relates to an exposure technique for forming a pattern corresponding to a pattern formed on a mask on an object, and a device manufacturing technique using this exposure technique.
  • a resist is applied to a pattern formed on a reticle (or a photomask) via a projection optical system.
  • a batch exposure type projection exposure apparatus such as a stepper has been used to transfer to each shot area of a wafer (or glass plate or the like).
  • the reticle and wafer are scanned with respect to the projection optical system during exposure using the projection magnification as the speed ratio.
  • a scanning exposure type projection exposure apparatus such as a scanning stepper (scanner) is also used (see, for example, Patent Document 1).
  • the projection surface of the reticle or wafer is scanned according to the position of the illumination area while scanning the pattern surface of the stationary reticle with the slit-shaped illumination area.
  • An exposure apparatus that controls the position (height) of the system in the optical axis direction is also known (see, for example, Patent Document 2). JP-A-4-277612 JP-A-61-232615
  • an object of the present invention is to provide an exposure technique that can further improve the throughput of the exposure process without increasing the moving speed of the stage, and a device manufacturing technique that uses this exposure technique.
  • a part of the pattern formed on the mask is illuminated with an illumination area having a predetermined shape, While scanning the illumination area in a predetermined direction with respect to the mask, the mask is moved in a direction corresponding to the predetermined direction, and the object is moved in a direction corresponding to the moving direction of the mask.
  • a first exposure apparatus is an exposure apparatus that forms a pattern corresponding to a pattern formed on a mask on an object, and illuminates a part of the pattern formed on the mask with an illumination area having a predetermined shape.
  • An optical system, an illumination area scanning mechanism for scanning the illumination area in a predetermined direction with respect to the mask, and the mask corresponding to the predetermined direction while scanning the illumination area in the predetermined direction with respect to the mask And a control device that moves the object in a direction corresponding to the moving direction of the mask.
  • a second exposure method is an exposure method in which a pattern corresponding to a pattern formed on a mask is formed on an object, and a part of the pattern formed on the mask is illuminated with an illumination area having a predetermined shape. Then, the illumination area is scanned with respect to the mask in a predetermined direction, and the scanning speed of the illumination area with respect to the mask is controlled based on the pattern forming conditions.
  • a second exposure apparatus is an exposure apparatus that forms a pattern corresponding to a pattern formed on a mask on an object, and illuminates a part of the pattern formed on the mask with an illumination area having a predetermined shape.
  • a device manufacturing method according to the present invention includes exposing a substrate using the exposure method or exposure apparatus of the present invention, and processing the exposed substrate.
  • the illumination area is scanned in addition to the movement of the mask and the object. Therefore, it is possible to shorten the time required for one scanning exposure and improve the throughput of the exposure process without increasing the moving speed of the mask and the object by the stage.
  • the scanning speed of the illumination area with respect to the mask is controlled based on the pattern formation conditions. Therefore, the scanning speed of the illumination area can be increased, and the throughput of the exposure process can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • (A), (B), and (C) are diagrams showing changes in the positional relationship among illumination region 21R, reticle stage RST, and wafer stage WST in FIG. 1 during scanning exposure. It is a figure which shows the change of the positional relationship of shot area SA on the wafer W of FIG. 1, and the exposure area
  • R reticle, PL, PLA ... projection optical system, W ... wafer, 14A ... fixed blind 14A, 14C ... blind, 15 ... deflection mirror, 20, 20A, 20B ... illumination optical system, 21R ... illumination area, 21W ... exposure area , 31 ... main control system, 33 ... stage control system, 100, 100A, 100B ... exposure apparatus
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a scanning stepper (scanner) type scanning exposure type exposure apparatus (projection exposure apparatus) 100 of the present embodiment.
  • an exposure apparatus 100 includes an exposure light source 1 and an illumination region 21R of a reticle (mask) R on which a transfer pattern is formed using exposure illumination light (exposure light) IL from the light source 1.
  • an illumination optical system 20 for illuminating the reticle R and a reticle stage RST for driving the reticle R.
  • the exposure apparatus 100 supervises the operations of the projection optical system PL that projects an image of the pattern in the illumination area 21R of the reticle R onto the wafer (object) W, the wafer stage WST that drives the wafer W, and the entire apparatus.
  • a main control system 31 comprising a computer for controlling the exposure, an exposure amount control system 32, a stage control system 33, other processing systems, and a frame (not shown) for supporting these members.
  • FIG. 1 the scanning direction of the reticle R and the wafer W at the time of scanning exposure in a plane perpendicular to the Z axis is taken in parallel with the optical axis AX (see FIG. 2A) of the projection optical system PL.
  • the Y axis is taken along the X axis
  • the X axis is taken along the non-scanning direction perpendicular to the scanning direction.
  • the rotation directions around the X axis, Y axis, and Z axis are also referred to as ⁇ X direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction.
  • An ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) is used as the light source 1.
  • an ultraviolet pulse laser light source such as a KrF excimer laser light source (wavelength 248 nm), an F 2 laser light source (wavelength 157 nm), a harmonic generation light source of a YAG laser, or a harmonic generation of a solid laser (semiconductor laser, etc.)
  • An apparatus or a mercury lamp i-line etc.
  • the exposure amount control system 32 controls the control information from the main control system 31 (for example, the appropriate exposure amount (sensitivity) of the resist on the wafer W, the scanning speed of the stage, etc.) and the illuminance of the illumination light IL within the illumination optical system 20 ( Based on the detection signal of an integrator sensor (not shown) that is a photoelectric sensor that monitors (pulse energy ⁇ frequency), the oscillation frequency of the light source 1 and the average pulse energy so that the wafer W is exposed with an appropriate exposure amount. , Control the light emission timing and the like.
  • the diffractive optics in which the illumination light IL incident from the light source 1 via the mirror 2 and whose cross-sectional shape is shaped into a predetermined shape by the lenses 3 ⁇ / b> A and 3 ⁇ / b> B is fixed to the revolver 5 via the mirror 4.
  • the light enters the element 6A and is diffracted in a plurality of directions so that a predetermined light amount distribution (for example, a circular distribution) is obtained on the pupil plane 18 (see FIG. 2A) of the illumination optical system 20.
  • the revolver 5 is also provided with diffractive optical elements 6B and 6C having other diffraction characteristics.
  • the illumination light IL incident on the diffractive optical element 6B is diffracted so as to obtain an annular distribution as a predetermined light amount distribution
  • the illumination light IL incident on the diffractive optical element 6C is 2 as a predetermined light amount distribution. Diffracted to obtain a polar or quadrupole distribution.
  • the illumination light IL that has passed through the diffractive optical element 6A is collected by a relay lens 7 (or a zoom lens) and passes through an axicon system including a pair of prisms 8 and 9 to fly as an optical integrator.
  • the light is condensed on the incident surface of the eye lens 10.
  • the exit surface of the fly-eye lens 10 is the pupil surface of the illumination optical system 20. Further, by controlling the distance between the prisms 8 and 9, the light quantity distribution on the exit surface can be adjusted in the radial direction, and the coherence factor ( ⁇ value) can be adjusted.
  • An aperture stop plate 11 on which aperture stops 12A, 12B, 12C, 12D and the like are formed may be disposed in the vicinity of the fly-eye lens 10. Further, instead of the fly-eye lens 10, a micro fly-eye or the like having a larger wavefront division number may be used.
  • the illumination light IL that has passed through the fly-eye lens 10 passes through the relay lens 13A, the fixed blind (fixed field stop) 14A that defines the shape of the illumination area 21R on the reticle R, and the scanning direction of the illumination area 21R and orthogonal thereto.
  • the movable blind (movable field stop) 14B for controlling the width in the non-scanning direction is sequentially passed.
  • the movable blind 14B is disposed on a surface substantially conjugate with the pattern surface (reticle surface) of the reticle R, and the fixed blind 14A is disposed on a surface slightly defocused from the surface conjugate with the reticle surface.
  • the illumination light IL that has passed through the blinds 14A and 14B passes through the first condenser lens 13B, the deflecting mirror 15 that bends and rotates the optical path, and the second condenser lens 16, and then the illumination area 21R in the pattern area 22 of the reticle R. Is illuminated with a uniform illuminance distribution.
  • the illumination optical system 20 includes members from the lenses 3A and 3B to the second condenser lens 16.
  • the shape of the illumination area 21R (the shape when the movable blind 14B is open) is a rectangle that is elongated in the non-scanning direction (X direction).
  • the shape of the illumination region 21R may be an arc shape having a constant width in the Y direction.
  • the center of the deflection mirror 15 is located on a conjugate plane with the pupil plane of the illumination optical system 20. Further, the deflection mirror 15 is rotatably supported via a holding member (not shown) around an axis 17a that passes through the optical axis of the illumination optical system 20 and is parallel to the X axis (parallel to the non-scanning direction). .
  • the reference angle of the deflecting mirror 15 is in a state inclined at 45 ° with respect to the optical axis of the illumination optical system 20.
  • a drive unit 17 including a motor for rotating the deflecting mirror 15 around the axis 17a at a constant angular velocity clockwise or counterclockwise within a predetermined angle range centered on the reference angle is a frame (not shown). It is fixed to.
  • the stage control system 33 controls the tilt angle and rotation speed of the deflection mirror 15 via the drive unit 17 according to the position and speed of the reticle stage RST (or wafer stage WST) during scanning exposure.
  • a digital micromirror device in which a large number of micromirrors are arranged in a plane can be used.
  • the stage control system 33 may control the tilt angle and tilt (rotation) speed of each micromirror according to the position and speed of the reticle stage RST (or wafer stage WST). .
  • the second condenser lens 16 in the illumination optical system 20 is a lens system having an f ⁇ characteristic in which the angle of incident light is proportional to the position of the emitted light in the Y direction at least in the Y direction (scanning direction).
  • the second condenser lens 16 may be configured by combining a plurality of cylindrical lenses having a refractive power in the Y direction and a plurality of cylindrical lenses having a refractive power in the X direction.
  • an f ⁇ lens having f ⁇ characteristics in all directions may be used as the second condenser lens 16.
  • the illumination area 21R on the reticle surface is in the + Y direction that is the short side direction or It is possible to scan at a specified speed in a predetermined stroke in the ⁇ Y direction.
  • the stroke in the Y direction during scanning of the illumination area 21R is within a range in which at least a part of the illumination area 21R is within the effective field PLef on the object side of the projection optical system PL (see FIG. 3A). is there.
  • the relative speed in the Y direction between the illumination area 21R and the reticle stage (reticle R) RST may be constant. Therefore, for example, when reticle stage RST (and wafer stage WST) is accelerating and decelerating at the start and end of scanning exposure, the scanning speed of illumination area 21R is decelerated and accelerated, and the relative speed is made constant. It is also possible to perform exposure. Therefore, the scanning speed of the illumination area 21R can be controlled even during scanning exposure.
  • the scanning speed of the illumination area 21R is constant or changes with a predetermined characteristic.
  • the rotational speed of the deflecting mirror 15 may be controlled.
  • the pattern in the illumination region 21R on the pattern surface (object surface) of the reticle R under the illumination light IL is projected through the telecentric projection optical system PL on both sides (or one side on the object side).
  • ⁇ ( ⁇ is a reduction ratio of, for example, 1/4, 1/5, etc.), and is an exposure area 21W (conjugated with the illumination area 21R) elongated in the non-scanning direction on one shot area SA on the surface (image plane) of the wafer W. Area).
  • the wafer W is obtained by applying a resist (photosensitive material) to the surface of a disk-shaped substrate made of a semiconductor such as silicon or SOI (silicon on insulator).
  • the projection optical system PL is, for example, a refractive system, but a catadioptric system or the like can also be used.
  • the scanning direction of the wafer W is opposite to the scanning direction (+ Y direction or ⁇ Y direction) of the reticle R during scanning exposure ( ⁇ Y direction or + Y direction).
  • An optical system that forms an erect image in the Y direction can be used as the projection optical system PL.
  • the scanning direction of reticle R and wafer W during scanning exposure is the same direction.
  • the reticle R is attracted and held on the reticle stage RST, and the reticle stage RST moves on the reticle base 24 at a constant speed in the Y direction.
  • a synchronization error or a pattern image of the reticle R and an exposure on the wafer W.
  • the reticle R is scanned by slightly moving in the X direction, Y direction, and ⁇ Z direction so as to correct the positional deviation from the middle shot area.
  • the laser interferometers 25X and 25Y measure, for example, at least the position of the reticle stage RST in the X and Y directions with a resolution of about 0.5 to 0.1 nm on the basis of the projection optical system PL, and the rotation angle in the ⁇ Z direction.
  • the measured value is measured and supplied to the stage control system 33 and the main control system 31.
  • the stage control system 33 controls the position and speed of the reticle stage RST via a drive mechanism (such as a linear motor) (not shown) based on the measured value and the control information from the main control system 31.
  • a wafer W is held on a wafer stage WST via a wafer holder (not shown).
  • the wafer stage WST moves on the wafer base 26 at a constant speed in the Y direction, and steps in the X and Y directions.
  • An XY stage 27 that moves and a Z tilt stage 28 are provided.
  • the Z tilt stage 28 performs focusing and leveling of the wafer W based on the measurement value of the position of the wafer W in the Z direction by an auto focus sensor (not shown).
  • the position of wafer stage WST in the X and Y directions and the rotation angles in ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions are measured by laser interferometers 29X and 29Y with a position resolution of about 0.5 to 0.1 nm.
  • the stage control system 33 controls the operation of the wafer stage WST via a drive mechanism (such as a linear motor) not shown.
  • an off-axis type alignment sensor ALG for measuring an alignment mark on the wafer W is disposed on the side surface of the projection optical system PL. Based on the detection result, the main control system 31 aligns the wafer W. I do.
  • a reticle alignment system (not shown) for detecting the position of the alignment mark on the reticle R is also provided.
  • FIGS. 2A to 2C are diagrams showing changes in the positional relationship among the illumination region 21R, the reticle stage RST, and the wafer stage WST in FIG. 1 during scanning exposure.
  • FIGS. 3A to 3F are diagrams showing changes in the positional relationship between the shot area SA and the exposure area 21W on the wafer W in FIG. 1 during scanning exposure.
  • the field on the wafer side of the projection optical system PL is a circular field PLf, and image formation is effectively performed within the field PLf, with a width LX in the XL direction and a length H in the Y direction.
  • a rectangular area is the effective visual field PLef.
  • the effective visual field PLef is inscribed in the visual field PLf.
  • the length LX in the X direction of the exposure region 21W (region conjugate to the illumination region 21R when fully opened in FIG. 1) is the same as the width of the effective visual field PLef, and the width (slit width) D in the Y direction of the exposure region 21W. Is approximately 1 ⁇ 2 of the length H of the effective visual field PLef as an example.
  • the Y-direction scanning speed of the illumination region 21R is, for example, about a fraction to several times the Y-direction scanning speed VR of the reticle stage RST (reticle R) during scanning exposure. Is within the range.
  • the scanning direction SDI of the illumination region 21R is set in the opposite direction with respect to the scanning direction SDR of the reticle R.
  • the scanning direction of the exposure region 21W is also opposite to the scanning direction SDW of the wafer W.
  • the relative scanning speed between the reticle R and the illumination area 21R becomes faster than when only the reticle R is scanned, the exposure time is shortened, and the scanning distance of the reticle R can be shortened.
  • the scanning speed in the Y direction of the illumination area 21 ⁇ / b> R will be described as 1/2 of the scanning speed VR of the reticle R.
  • the wafer stage is synchronized with the movement of the reticle R with respect to the illumination area 21R at a constant speed VR in the scanning direction SDR (here, the ⁇ Y direction) by the reticle stage RST.
  • the wafer W is moved with respect to the exposure area 21W in the scanning direction SDW (here, the + Y direction) at a constant speed ⁇ ⁇ VR ( ⁇ is the projection magnification).
  • the deflection mirror 15 is driven to scan the illumination area 21R on the reticle surface in the scanning direction SDI (here, the + Y direction) at a speed VR / 2.
  • FIG. 2A shows a state at the time when exposure of the wafer W by the illumination light IL starts.
  • the shot area SA on the wafer W and the exposure area 21W (all of which are shielded from light by the movable blind 14B in FIG. 1) of the shot area SA.
  • the exposure area 21W is scanned in the ⁇ Y direction, and the shot area SA moves in the + Y direction.
  • the end of the shot area SA in the + Y direction is the effective field PLef.
  • the end in the + Y direction of the fully open exposure region 21W also matches.
  • the reticle R is moved in synchronization with the wafer W so that the image of the pattern area 22 in FIG. 1 matches the shot area SA.
  • the exposure area 21W and the shot area SA are further moved from the state of FIG. 3B to the state of FIG. 3C and the corresponding FIG. 2B, the exposure area 21W is the center of the shot area SA in the Y direction. Is located. Further, the exposure area 21W is scanned in the ⁇ Y direction, and the shot area SA moves in the + Y direction. As shown in FIG. 3D, the ends of the shot area SA and the exposure area 21W in the ⁇ Y direction are effective fields of view. When it matches the end of PLef in the -Y direction, the portion of the exposure area 21W that protrudes outside the end is shielded by the movable blind 14B of FIG. Then, as shown in FIG. 3E and the corresponding FIG.
  • the irradiation of the illumination light IL is started, and the reticle opposite to the state of FIG.
  • the stage RST (reticle R) is moved in the + Y direction
  • the wafer stage WST (wafer W) is moved in the -Y direction
  • the illumination area 21R is scanned in the + Y direction.
  • the step-and-scan operation with the scanning of the illumination area 21R (exposure area 21W)
  • the image of the pattern of the reticle R is exposed on all shot areas on the wafer W.
  • the scanning distance in the Y direction from the position 34A at the start of exposure to the end of exposure in the exposure area 21W is SY2 (approximately 5D / 3)
  • a shot is taken.
  • the scanning distance SY1 (distance not including acceleration / deceleration) in the Y direction from the position 34B immediately after the start of exposure of the area SA to immediately after the end of exposure is shorter than the length LY of the shot area SA as follows.
  • FIGS. 4A to 4D showing the relationship between the exposure area 21W and the like and the shot area SA on the wafer
  • the exposure method (FIG. 4A) of this embodiment Comparison is made with a normal scanning exposure method (FIG. 4B) and a batch exposure method (FIG. 4C).
  • the shape of the shot area SA on the wafer is a width LX and a length LY in common for all exposure methods.
  • the exposure region 21W having a width D in the scanning direction is used as in the present embodiment.
  • FIG. 4B shows a normal scanning exposure method in which the shot area SA of the wafer is scanned with respect to the stationary exposure area 21W.
  • the diameter ⁇ 2 is smaller than the diameter ⁇ 1 in FIG. 4A of the present embodiment.
  • the width D in the Y direction of the exposure region 21W is 8 mm
  • the width LX in the X direction is 26 mm
  • the length of the shot region SA in the Y direction is 33 mm.
  • the field of view of the projection optical system of this embodiment need only be approximately 13% larger than the field of view of a normal scanning exposure type projection optical system.
  • the field of view PLf3 of the projection optical system in the collective exposure method of FIG. 4C has a size in which the shot area SA is inscribed. Accordingly, the diameter ⁇ 3 (approximately 42 mm) of the field of view PLf3 is approximately 54% larger than the field of view PLf2 of the normal scanning exposure method.
  • the exposure method of the present embodiment shown in FIG. 4A when the entire effective visual field PLef is a stationary exposure region 35W having a width H as shown in FIG. Since the scanning distance SY3 of the shot area SA at the time becomes considerably longer than the normal scanning exposure method as shown below, the stage mechanism becomes large, which is not preferable.
  • the exposure method by the exposure apparatus 100 in FIG. 1 is an exposure method in which a pattern corresponding to the pattern formed on the reticle R is formed on the wafer W, and a part of the pattern formed on the reticle R is rectangularly illuminated. Illuminate the area 21R, and scan the illumination area 21R with respect to the reticle R in the Y direction, which is the short side direction (predetermined direction), by the deflecting mirror 15, the second condenser lens 16, and the drive unit 17 (illumination area scanning mechanism). is doing.
  • the apparatus including the stage control system 33, the reticle stage RST, and the wafer stage WST moves the reticle R in the Y direction parallel to the scanning direction of the illumination area 21R and moves the wafer W.
  • the reticle R is moved in the Y direction corresponding to the moving direction of the reticle R.
  • the illumination area 21R (and thus the exposure area 21W) is scanned. Accordingly, the time required for one scanning exposure can be shortened and the throughput of the exposure process can be improved without increasing the moving speed of the reticle R and the wafer W by the stages RST and WST.
  • the position of the illumination area 21R in the scanning direction changes, the position of the exposure area 21W on the wafer W in the scanning direction changes accordingly. Therefore, the scanning positioning accuracy of the illumination area 21R (exposure area 21W) is determined by the reticle.
  • the positioning accuracy of the stage RST (wafer stage WST) can be remarkably loose (rough) (for example, about 1/1000). Accordingly, it is possible to maintain high exposure accuracy (such as overlay accuracy) while increasing throughput.
  • the scanning direction of the illumination area 21R and the movement direction of the reticle R are opposite directions, and as a result, the scanning direction of the exposure area 21W and the movement direction of the wafer W are opposite directions. .
  • the relative scanning speed between the illumination area 21R and the reticle R can be maximized (the sum of the scanning speeds), so that the throughput can be maximized.
  • the illumination area 21R is scanned by rotating the deflection mirror 15 disposed on the conjugate plane with the pupil plane of the illumination optical system 20, the illumination area 21R is scanned with a simple mechanism. Can be scanned, and only the illumination region 21R has to be illuminated, so that the utilization efficiency of the illumination light IL is high.
  • a scanning mirror may be provided in the vicinity of the pupil plane of the illumination optical system 20, or the pupil plane or its conjugate plane.
  • the fixed blind 14 ⁇ / b> A (field stop) is not formed on the conjugate surface with the reticle surface or a surface in the vicinity thereof without rotating the deflection mirror 15 or in combination with the rotation operation of the deflection mirror 15. May be scanned at a constant speed or a variable speed in the short side direction of the opening.
  • the mechanism for scanning the fixed blind 14A in this way has a simple configuration because it is only necessary to provide a sliding drive unit. However, when scanning the fixed blind 14A, it is necessary to illuminate the entire scanning range with the illumination light IL.
  • the projection optical system PL for projecting the image of the pattern of the reticle R in the illumination area 21W onto the wafer W is provided, and within the field of the projection optical system PL in the reticle R (in the effective field of view).
  • the illumination area 21R is scanned in the Y direction (with at least part of the illumination area 21R entering).
  • the projection optical system PL is a reduction magnification, the control accuracy of the position and speed of the reticle R and the control accuracy of the position and speed of the illumination region 21R can be coarsened, and the scanning of the illumination region 21R is easy. become.
  • FIG. 5 shows an exposure apparatus 100A of the present embodiment.
  • a beam splitter 36 that branches a part of the illumination light IL and a light beam branched by the beam splitter 36 are received through a condenser lens (not shown).
  • An integrator sensor 37 which is a photoelectric sensor, is disposed. The detection signal DS of the integrator sensor 37 is supplied to the exposure amount control system 32.
  • the exposure amount control system 32 indirectly monitors the illuminance of the illumination light IL on the reticle R and the wafer W.
  • the monitoring result is supplied to the stage control system 33 via the main control system 31.
  • the integrator sensor 37 for example, a photoelectric sensor arranged in the vicinity of the light source 1 may be used.
  • the reticle stage RSTA has a function of finely adjusting the two-dimensional position of the reticle R on the reticle base 24A. Therefore, reticle stage RSTA does not necessarily have a function of scanning reticle R in the Y direction. Furthermore, the projection optical system PLA has a field of view on the object side that can expose all the patterns in the pattern area 22 of the reticle R to the shot area SA on the wafer W all at once.
  • the other configuration of the exposure apparatus 100A is the same as that of the exposure apparatus 100 of FIG.
  • the deflection mirror 15 with the reticle R and the wafer W being substantially stationary.
  • the illumination area 21R of the illumination light IL is scanned in the + Y direction or the ⁇ Y direction on the entire surface of the pattern area 22 of the reticle R.
  • the sensitivity (appropriate exposure amount) of the resist on the wafer W is EPH
  • the scanning speed in the Y direction with respect to the wafer W in the exposure area 21W conjugate with the illumination area 21R is V21W
  • the width in the Y direction of the exposure area 21W is D.
  • the stage control system 33 sets the scanning speed V21W as follows.
  • the scanning speed V21W of the exposure area 21W and the scanning speed of the illumination area 21R are controlled in accordance with the resist sensitivity EPH and the illuminance PIL (pattern formation conditions) of the illumination light IL. Further, during scanning of the illumination area 21R, the wafer is corrected so as to correct a magnification error in the Y direction by the projection optical system PL, or to reduce an alignment error between the reticle R and the shot area SA of the wafer W. On stage WST side, wafer W is finely moved in the X direction, Y direction, and ⁇ Z direction.
  • the reticle stage RSTA may have a function of scanning the reticle R in the Y direction as in the first embodiment.
  • the exposure method using the exposure apparatus 100A in FIG. 5 is an exposure method in which a pattern corresponding to the pattern formed on the reticle R is formed on the wafer W.
  • the exposure method is formed on the reticle R with the illumination light IL from the illumination optical system 20A.
  • a part of the pattern is illuminated with an illumination area 21R that is elongated in the X direction, and a mechanism (illumination area scanning mechanism) including the deflecting mirror 15, the second condenser lens 16, and the drive unit 17 is applied to the reticle R in the illumination area 21R.
  • the illumination area 21R is scanned in the Y direction, which is the short side direction (predetermined direction), and the stage control system 33 (control device) controls the scanning speed of the illumination area 21R relative to the reticle R based on the pattern formation conditions.
  • the stage control system 33 control device
  • the exposure time can be shortened and the throughput of the exposure process can be improved. Furthermore, since the scanning speed of the illumination area 21R is controlled based on the pattern formation conditions, the resist on the wafer W can be exposed with an appropriate exposure amount.
  • the pattern formation condition includes illumination information of illumination light on the wafer W, and the scanning speed of the illumination region 21R with respect to the reticle R is controlled according to the illumination information of the illumination light. Even if the illuminance fluctuates, exposure can be performed with an appropriate exposure amount.
  • the pattern formation conditions include resist sensitivity information of the wafer W. Since the scanning speed of the illumination area 21R with respect to the reticle R is controlled according to the sensitivity information, resists with various sensitivities can be exposed with appropriate exposure amounts.
  • the projection optical system PL that projects the image of the pattern of the reticle R in the illumination area 21W onto the wafer W is provided, and within the field of the projection optical system PL in the reticle R (in the effective field of view). The illumination area 21R is scanned in the Y direction (with at least part of the illumination area 21R entering).
  • FIG. 6 shows an exposure apparatus 100B of the present embodiment.
  • a blind (field stop) 14C in which an opening that defines the shape of the illumination area 21R on the reticle R is formed in or near the conjugate plane with the reticle surface in the illumination optical system 20B of the exposure apparatus 100B. It is movably arranged in the short side direction of the opening (direction corresponding to the Y direction on the reticle R).
  • a drive unit 19 including a linear motor and a linear encoder that scan the blind 14C in the short side direction at a constant speed or a speed with a predetermined characteristic is supported by a frame (not shown). The operation of the drive unit 19 is controlled by the stage control system 33.
  • the deflection mirror 15 of this embodiment is fixed.
  • the other configuration of the exposure apparatus 100B is the same as that of the exposure apparatus 100A of FIG.
  • the scanning of the blind 14C is performed while the reticle R and the wafer W are substantially stationary.
  • the illumination area 21R of the illumination light IL is scanned in the + Y direction or the ⁇ Y direction on the entire surface of the pattern area 22 of the reticle R.
  • the scanning speed V21W of the exposure area 21W and, consequently, the scanning speed of the illumination area 21R are controlled based on the above equation (4).
  • the pattern image of the reticle R is exposed to each shot area of the wafer W with high accuracy.
  • the illumination area 21R may be scanned by combining the rotation of the deflection mirror 15 and the scanning of the blind 14A (or 14C).
  • a device electronic device, microdevice
  • the device performs function / performance design of the device as shown in FIG.
  • a step 222 for producing a mask (reticle) based on this design step a step 223 for producing a substrate (wafer) as a base material of the device, and a mask pattern by the exposure apparatus 100, 100A, 100B of the above-described embodiment.
  • Processes such as a process of exposing the substrate, a process of developing the exposed substrate, a substrate processing step 224 including heating (curing) and etching process of the developed substrate, and a device assembly step (dicing process, bonding process, packaging process, etc.) 225) and inspection step 226 etc. It is produced.
  • the device manufacturing method includes the step of exposing the wafer W using the exposure apparatus or the exposure method of the above embodiment, and the step of processing the exposed wafer W (step 224). .
  • the stage mechanism of the exposure apparatus can be simplified and the exposure time can be shortened, semiconductor devices and the like can be manufactured with high throughput.
  • the present invention can also be applied to a proximity type exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a wafer (or glass plate or the like) without using a projection optical system.
  • a liquid is supplied between the optical member at the tip of the projection optical system and the wafer disclosed in International Publication No. 99/49504, International Publication No. 2004/019128, etc.
  • the present invention can also be applied to an immersion type exposure apparatus.
  • the present invention is not limited to application to a semiconductor device manufacturing process, for example, a manufacturing process of a display device such as a liquid crystal display element formed on a square glass plate or the like, or a plasma display, or imaging.
  • the present invention can be widely applied to manufacturing processes of various devices such as devices (CCD, etc.), micromachines, MEMS (Microelectromechanical Systems), thin film magnetic heads using ceramic wafers as substrates, and DNA chips.
  • the present invention can also be applied to a manufacturing process when manufacturing a mask (photomask, reticle, etc.) on which mask patterns of various devices are formed using a photolithography process.
  • an illumination optical system composed of a plurality of lenses and mirrors, and a projection optical system including a plurality of lenses are incorporated in the exposure apparatus main body and optically adjusted so that a large number of machines It can be manufactured by attaching a reticle stage or wafer stage made of parts to the exposure apparatus main body, connecting wiring and piping, and further performing general adjustment (electrical adjustment, operation check, etc.).
  • the exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

Abstract

　ステージを高速化することなく、露光工程のスループットを向上できる露光方法である。レチクル（Ｒ）のパターンに対応するパターンをウエハ（Ｗ）上に形成する露光方法において、照明光学系（２０）からの照明光（ＩＬ）による照明領域（２１Ｒ）でレチクル（Ｒ）のパターンの一部を照明し、偏向ミラー（１５）を回動させることによって、レチクル（Ｒ）に対して照明領域（２１Ｒ）を＋Ｙ方向（又は－Ｙ方向）に走査しながら、レチクル（Ｒ）を対応する－Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に移動させるとともに、ウエハ（Ｗ）をレチクル（Ｒ）の移動方向に対応する方向に移動させる。

Description

露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
　本発明は、マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
　例えば半導体集積回路又は液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィ工程では、レチクル（又はフォトマスク等）に形成されたパターンを投影光学系を介してレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）の各ショット領域に転写するために、従来はステッパ等の一括露光型の投影露光装置が使用されていた。
　最近は、投影光学系の大型化を抑制しながら、より大型のデバイス用のパターンをウエハ上に転写するために、露光中に投影光学系に対してレチクル及びウエハを投影倍率を速度比として走査するスキャニング・ステッパ（スキャナ）等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）も使用されている（例えば、特許文献１参照）。また、投影光学系の像面湾曲等の結像特性を補正するために、静止したレチクルのパターン面をスリット状の照明領域で走査しながら、照明領域の位置に応じてレチクル又はウエハの投影光学系の光軸方向の位置（高さ）を制御するようにした露光装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平４－２７７６１２号公報 特開昭６１－２３２６１５号公報
　走査型露光装置においてスループットを高めるためには、ステージの走査速度を高める必要がある。しかしながら、走査型露光装置において単にステージの走査速度を高めると、ステージ機構が大型化又は複雑化するとともに、走査露光中のステージの振動が大きくなって、重ね合わせ精度等が低下する恐れがある。また、通常の走査露光時には、レチクルステージ及びウエハステージの速度がそれぞれ投影倍率比で定められる一定の速度に達するまでの整定距離及び整定時間を確保する必要がある。しかしながら、単に走査速度を高めると、これらの整定距離及び整定時間が長くなるため、却って露光時間が長くなる恐れがある。
　また、従来の照明領域の位置に応じてレチクル又はウエハの高さを制御する露光装置においては、特に露光時間を短縮してスループットを高めることは考慮されていなかった。
　本発明はこのような事情に鑑み、ステージの移動速度を高めることなく、露光工程のスループットをより向上できる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術を提供することを目的とする。
　本発明による第１の露光方法は、マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光方法において、そのマスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明し、そのマスクに対してその照明領域を所定方向に走査しながら、そのマスクをその所定方向に対応する方向に移動させるとともに、その物体をそのマスクの移動方向に対応する方向に移動させるものである。
　本発明による第１の露光装置は、マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光装置において、そのマスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明する照明光学系と、そのマスクに対して、その照明領域を所定方向に走査する照明領域走査機構と、そのマスクに対してその照明領域を所定方向に走査しながら、そのマスクをその所定方向に対応する方向に移動させるとともに、その物体をそのマスクの移動方向に対応する方向に移動する制御装置と、を備えるものである。
　また、本発明による第２の露光方法は、マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光方法において、そのマスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明し、そのマスクに対して所定方向にその照明領域を走査し、そのパターンの形成条件に基づいて、そのマスクに対するその照明領域の走査速度を制御するものである。
　本発明による第２の露光装置は、マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光装置において、そのマスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明する照明光学系と、そのマスクに対してその照明領域を所定方向に走査する照明領域走査機構と、そのパターンの形成条件に基づいて、そのマスクに対するその照明領域の走査速度を制御する制御装置とを備えるものである。
　また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光方法又は露光装置を用いて基板を露光することと、その露光された基板を処理することと、を含むものである。
　本発明の第１の露光方法及び装置によれば、マスクと物体との移動に加えて照明領域の走査を行っている。従って、ステージによるマスク及び物体の移動速度を高めることなく、１回の走査露光に要する時間を短縮して、露光工程のスループットを向上できる。
　本発明の第２の露光方法及び装置によれば、パターンの形成条件に基づいて、マスクに対する照明領域の走査速度の制御を行っている。従って、照明領域の走査速度を高めることができ、露光工程のスループットを向上できる。
本発明の第１の実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は、走査露光時における図１の照明領域２１Ｒ、レチクルステージＲＳＴ、及びウエハステージＷＳＴの位置関係の変化を示す図である。 走査露光時における図１のウエハＷ上のショット領域ＳＡと露光領域２１Ｗとの位置関係の変化を示す図である。 上記の実施形態の露光方法と他の露光方法との比較の説明に供する図である。 本発明の第２の実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。 デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
　Ｒ…レチクル、ＰＬ，ＰＬＡ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、１４Ａ…固定ブラインド１４Ａ、１４Ｃ…ブラインド、１５…偏向ミラー、２０，２０Ａ，２０Ｂ…照明光学系、２１Ｒ…照明領域、２１Ｗ…露光領域、３１…主制御系、３３…ステージ制御系、１００，１００Ａ，１００Ｂ…露光装置
　［第１の実施形態］
　以下、本発明の好ましい第１の実施形態につき図１～図４を参照して説明する。
　図１は、本実施形態のスキャニング・ステッパ（スキャナ）型の走査露光型の露光装置（投影露光装置）１００の概略構成を示す。図１において、露光装置１００は、露光用の光源１と、光源１からの露光用の照明光（露光光）ＩＬを用いて転写用のパターンが形成されたレチクル（マスク）Ｒの照明領域２１Ｒを照明する照明光学系２０と、レチクルＲを駆動するレチクルステージＲＳＴとを備えている。さらに、露光装置１００は、レチクルＲの照明領域２１Ｒ内のパターンの像をウエハ（物体）Ｗ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを駆動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３１と、露光量制御系３２と、ステージ制御系３３と、その他の処理系等と、これらの部材を支持するフレーム（不図示）とを備えている。以下、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（図２（Ａ）参照）に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向に沿ってＹ軸を取り、その走査方向に直交する非走査方向に沿ってＸ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転方向をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向とも呼ぶ。
　光源１としてはＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）が使用されている。なお、露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）、Ｆ2 レーザ光源（波長１５７ｎｍ）などの紫外パルスレーザ光源、ＹＡＧレーザの高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置、又は水銀ランプ（ｉ線等）なども使用できる。露光量制御系３２は、主制御系３１からの制御情報（例えばウエハＷ上のレジストの適正露光量（感度）、ステージの走査速度等）、及び照明光学系２０内で照明光ＩＬの照度（パルスエネルギー×周波数）をモニタする光電センサであるインテグレータセンサ（不図示）の検出信号に基づいて、ウエハＷに対して適正露光量で露光が行われるように、光源１の発振周波数、平均パルスエネルギー、発光タイミング等を制御する。
　照明光学系２０において、光源１からミラー２を介して入射して、レンズ３Ａ及び３Ｂによって断面形状が所定形状に整形された照明光ＩＬが、ミラー４を介してレボルバ５に固定された回折光学素子６Ａに入射して、照明光学系２０の瞳面１８（図２（Ａ）参照）で所定の光量分布（例えば、円形分布）が得られるように複数方向に回折される。レボルバ５には、別の回折特性を持つ回折光学素子６Ｂ，６Ｃ等も取り付けられている。例えば、回折光学素子６Ｂに入射した照明光ＩＬは、所定の光量分布として輪帯状分布が得られるように回折され、また、回折光学素子６Ｃに入射した照明光ＩＬは、所定の光量分布として２極分布又は４極分布が得られるように回折される。駆動部５ａを介してレボルバ５の回転角を制御することで、設定された照明条件に対応して、照明光ＩＬの光路上に回折光学素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ等の何れかが設置される。
　図１において、回折光学素子６Ａを通過した照明光ＩＬは、リレーレンズ７（又はズームレンズでもよい）により集光され、１対のプリズム８及び９よりなるアキシコン系を経てオプティカル・インテグレータとしてのフライアイレンズ１０の入射面に集光される。フライアイレンズ１０の射出面が照明光学系２０の瞳面である。また、プリズム８及び９の間隔を制御することで、その射出面における光量分布を半径方向に調整でき、コヒーレンスファクタ（σ値）を調整できる。なお、フライアイレンズ１０の近傍に、開口絞り１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ等が形成された開口絞り板１１を配置してもよい。また、フライアイレンズ１０の代わりに波面分割数のより大きいマイクロフライアイ等を使用してもよい。
　フライアイレンズ１０を通過した照明光ＩＬは、リレーレンズ１３Ａを経て、レチクルＲ上の照明領域２１Ｒの形状を規定する固定ブラインド（固定視野絞り）１４Ａ、及び照明領域２１Ｒの走査方向及びこれに直交する非走査方向の幅を制御する可動ブラインド（可動視野絞り）１４Ｂを順次通過する。可動ブラインド１４Ｂは、レチクルＲのパターン面（レチクル面）とほぼ共役な面に配置され、固定ブラインド１４Ａは、そのレチクル面と共役な面から僅かにデフォーカスされた面に配置されている。ブラインド１４Ａ，１４Ｂを通過した照明光ＩＬは、第１コンデンサレンズ１３Ｂ、光路を折り曲げるとともに回動可能な偏向ミラー１５、及び第２コンデンサレンズ１６を経て、レチクルＲのパターン領域２２内の照明領域２１Ｒを均一な照度分布で照明する。レンズ３Ａ，３Ｂから第２コンデンサレンズ１６までの部材を含んで照明光学系２０が構成されている。照明領域２１Ｒの形状（可動ブラインド１４Ｂが開いているときの形状）は、非走査方向（Ｘ方向）に細長い矩形である。なお、照明領域２１Ｒの形状は、Ｙ方向の幅が一定の円弧状等でもよい。
　図１の本実施形態において、偏向ミラー１５の中心は、照明光学系２０の瞳面との共役面上に位置している。また、偏向ミラー１５は、照明光学系２０の光軸を通り、Ｘ軸に平行（非走査方向に平行）な軸１７ａの周りに不図示の保持部材を介して回動可能に支持されている。偏向ミラー１５の基準角度は、照明光学系２０の光軸に対して４５°で傾斜した状態である。偏向ミラー１５を軸１７ａの周りにその基準角度を中心とする所定の角度範囲内で、時計周り又は反時計周りに一定の角速度で回転するためのモータを含む駆動部１７がフレーム（不図示）に固定されている。ステージ制御系３３が、走査露光中にレチクルステージＲＳＴ（又はウエハステージＷＳＴ）の位置及び速度に応じて駆動部１７を介して偏向ミラー１５の傾斜角度及び回転速度を制御する。
　なお、偏向ミラー１５の代わりに、多数のマイクロミラーを平面に配列したデジタルマイクロミラーデバイスを使うことも可能である。このデジタルマイクロミラーデバイスを使った場合、ステージ制御系３３は、レチクルステージＲＳＴ（又はウエハステージＷＳＴ）の位置及び速度に応じて、各マイクロミラーの傾斜角度及び傾斜（回転）速度を制御すればよい。
　また、照明光学系２０中の第２コンデンサレンズ１６は、少なくともＹ方向（走査方向）において入射光の角度と射出光のＹ方向の位置とが比例するｆθ特性を有するレンズ系である。第２コンデンサレンズ１６は、例えばＹ方向に屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズとＸ方向に屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズとを組み合わせて構成してもよい。さらに、第２コンデンサレンズ１６として全方向にｆθ特性を持つｆθレンズを使用してもよい。
　このように駆動部１７によって回動される偏向ミラー１５と、Ｙ方向にｆθ特性を持つ第２コンデンサレンズ１６とを組み合わせることで、レチクル面において照明領域２１Ｒをその短辺方向である＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に所定のストローク内で指定された一定の速度で走査することができる。照明領域２１Ｒの走査時のＹ方向のストロークは、一例として、照明領域２１Ｒの少なくとも一部が投影光学系ＰＬの物体側の有効視野ＰＬef（図３（Ａ）参照）内に入っている範囲である。
　また、実際の走査露光時には、照明領域２１Ｒとレチクルステージ（レチクルＲ）ＲＳＴとのＹ方向の相対速度が一定であればよい。そのため、例えば走査露光の開始時及び終了時にレチクルステージＲＳＴ（及びウエハステージＷＳＴ）が加速及び減速しているときに、それぞれ照明領域２１Ｒの走査速度を減速及び加速して、相対速度を一定にして、露光を行うことも可能である。従って、照明領域２１Ｒの走査速度は走査露光中にも制御可能である。
　また、第２コンデンサレンズ１６として通常のレンズ（いわゆるｆｔａｎθ特性を持つレンズ）を使用することも可能であり、この場合には、照明領域２１Ｒの走査速度が一定又は所定の特性で変化するように偏向ミラー１５の回転速度を制御すればよい。
　図１において、照明光ＩＬのもとで、レチクルＲのパターン面（物体面）上の照明領域２１Ｒ内のパターンは、両側（又は物体側に片側）テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して投影倍率β（βは例えば１／４，１／５等の縮小倍率）で、ウエハＷの表面（像面）の一つのショット領域ＳＡ上の非走査方向に細長い露光領域２１Ｗ（照明領域２１Ｒと共役な領域）内に投影される。ウエハＷは、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の半導体からなる円板状の基材の表面にレジスト（感光材料）を塗布したものである。投影光学系ＰＬは例えば屈折系であるが、反射屈折系等も使用できる。
　また、投影光学系ＰＬはＹ方向に倒立像を形成するため、走査露光時のレチクルＲの走査方向（＋Ｙ方向又は－Ｙ方向）に対してウエハＷの走査方向は逆方向（－Ｙ方向又は＋Ｙ方向）となる。なお、投影光学系ＰＬとして、Ｙ方向に正立像を形成する光学系も使用可能である。この場合には、走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向は同じ方向となる。
　次に、レチクルＲはレチクルステージＲＳＴ上に吸着保持され、レチクルステージＲＳＴはレチクルベース２４上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、例えば同期誤差（又はレチクルＲのパターン像とウエハＷ上の露光中のショット領域との位置ずれ量）を補正するようにＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に微動して、レチクルＲの走査を行う。レーザ干渉計２５Ｘ及び２５Ｙによって、例えば投影光学系ＰＬを基準として少なくともレチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置が分解能０．５～０．１ｎｍ程度で計測されるとともに、θＺ方向の回転角が計測され、計測値がステージ制御系３３及び主制御系３１に供給される。ステージ制御系３３は、その計測値及び主制御系３１からの制御情報に基づいて、不図示の駆動機構（リニアモータなど）を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
　図１において、ウエハＷは、ウエハホルダ（不図示）を介してウエハステージＷＳＴ上に保持され、ウエハステージＷＳＴはウエハベース２６上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、Ｘ方向、Ｙ方向にステップ移動するＸＹステージ２７と、Ｚチルトステージ２８とを備えている。Ｚチルトステージ２８は、不図示のオートフォーカスセンサによるウエハＷのＺ方向の位置の計測値に基づいて、ウエハＷのフォーカシング及びレベリングを行う。ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置及びθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の回転角等は、レーザ干渉計２９Ｘ，２９Ｙによって位置分解能０．５～０．１ｎｍ程度で計測される。この計測値及び主制御系３１からの制御情報に基づいて、ステージ制御系３３は不図示の駆動機構（リニアモータなど）を介してウエハステージＷＳＴの動作を制御する。
　また、投影光学系ＰＬの側面にはウエハＷ上のアライメントマークを計測するためのオフ・アクシス方式のアライメントセンサＡＬＧが配置されており、この検出結果に基づいて主制御系３１はウエハＷのアライメントを行う。なお、レチクルＲのアライメントを行うために、レチクルＲのアライメントマークの位置を検出するレチクルアライメント系（不図示）も設けられている。
　次に、図２（Ａ）～図２（Ｃ）及び図３（Ａ）～図３（Ｆ）を参照して、ウエハの一つのショット領域ＳＡに走査露光方式でレチクルＲのパターンの像を露光する際の動作を説明する。図２（Ａ）～図２（Ｃ）は、走査露光時における図１の照明領域２１Ｒ、レチクルステージＲＳＴ、及びウエハステージＷＳＴの位置関係の変化を示す図である。図３（Ａ）～図３（Ｆ）は、走査露光時における図１のウエハＷ上のショット領域ＳＡと露光領域２１Ｗとの位置関係の変化を示す図である。
　図３（Ａ）において、投影光学系ＰＬのウエハ側の視野を円形の視野ＰＬｆとして、その視野ＰＬｆ内で有効に結像が行われる、ＸＬ方向の幅ＬＸで、Ｙ方向の長さＨの矩形の領域が有効視野ＰＬefである。有効視野ＰＬefは視野ＰＬｆに内接している。露光領域２１Ｗ（図１の全開時の照明領域２１Ｒと共役な領域）のＸ方向の長さＬＸは、有効視野ＰＬefの幅と同じであり、露光領域２１ＷのＹ方向の幅（スリット幅）Ｄは、一例として有効視野ＰＬefの長さＨのほぼ１／２である。
　また、図２（Ａ）において、走査露光時のレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のＹ方向の走査速度ＶＲに対して、照明領域２１ＲのＹ方向の走査速度は例えば数分の１から数倍程度の範囲内である。さらに、本実施形態では、レチクルＲの走査方向ＳＤＲに対して照明領域２１Ｒの走査方向ＳＤＩは逆方向に設定される。この場合、ウエハＷの走査方向ＳＤＷに対して露光領域２１Ｗの走査方向も逆方向となる。これによって、レチクルＲと照明領域２１Ｒとの相対走査速度は、レチクルＲのみを走査する場合に比べて速くなり、露光時間が短縮され、レチクルＲの走査距離を短縮できる。以下では、一例として、照明領域２１ＲのＹ方向の走査速度をレチクルＲの走査速度ＶＲの１／２として説明する。
　先ず、レチクルＲ及びウエハＷのアライメント後に、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの移動（助走）が開始され、照明領域２１Ｒへの照明光ＩＬの照射が開始される。そして、図２（Ａ）に示すように、レチクルステージＲＳＴによってレチクルＲを照明領域２１Ｒに対して走査方向ＳＤＲ（ここでは－Ｙ方向）に一定速度ＶＲで移動するのに同期して、ウエハステージＷＳＴによってウエハＷを露光領域２１Ｗに対して走査方向ＳＤＷ（ここでは＋Ｙ方向）に一定速度β・ＶＲ（βは投影倍率）で移動する。さらに、偏向ミラー１５を駆動して照明領域２１Ｒをレチクル面において走査方向ＳＤＩ（ここでは＋Ｙ方向）に速度ＶＲ／２で走査する。
　図２（Ａ）は、照明光ＩＬによるウエハＷの露光が始まる時点の状態を示している。この状態では、図３（Ａ）に示すように、ウエハＷ上のショット領域ＳＡと露光領域２１Ｗ（この段階では全部が図１の可動ブラインド１４Ｂによって遮光されている）とは、ショット領域ＳＡの＋Ｙ方向の端部と露光領域の－Ｙ方向の端部とが接しており、ショット領域ＳＡの＋Ｙ方向の端部は、投影光学系ＰＬの有効視野ＰＬefの＋Ｙ方向の端部からδＬ（＝２Ｄ／３）だけ内側にずれている。さらに、露光領域２１Ｗが－Ｙ方向に走査されるとともに、ショット領域ＳＡが＋Ｙ方向に移動して、図３（Ｂ）に示すように、ショット領域ＳＡの＋Ｙ方向の端部が有効視野ＰＬefの＋Ｙ方向の端部に合致すると、その端部に全開した露光領域２１Ｗの＋Ｙ方向の端部も合致する。なお、レチクルＲは図１のパターン領域２２の像がショット領域ＳＡに合致するように、ウエハＷに同期して移動している。
　図３（Ｂ）の状態からさらに露光領域２１Ｗ及びショット領域ＳＡが図３（Ｃ）及びこれに対応する図２（Ｂ）の状態まで移動すると、露光領域２１Ｗはショット領域ＳＡのＹ方向の中央に位置している。さらに露光領域２１Ｗが－Ｙ方向に走査され、ショット領域ＳＡが＋Ｙ方向に移動して、図３（Ｄ）に示すように、ショット領域ＳＡ及び露光領域２１Ｗの－Ｙ方向の端部が有効視野ＰＬefの－Ｙ方向の端部に合致すると、その端部の外にはみ出る露光領域２１Ｗの部分は、図１の可動ブラインド１４Ｂで遮光される。そして、図３（Ｅ）及び対応する図２（Ｃ）に示すように、ショット領域ＳＡと露光領域２１Ｗとが離れるときにショット領域ＳＡへのレチクルＲのパターンの像の露光が終了し、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴは減速を開始して、照明光ＩＬの照射が停止される。
　次に、ウエハステージＷＳＴのステップ移動によってウエハＷ上の次のショット領域が走査開始位置に来た後、照明光ＩＬの照射を開始して、図２（Ａ）の状態とは逆に、レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）を＋Ｙ方向に移動し、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）を－Ｙ方向に移動し、照明領域２１Ｒを＋Ｙ方向に走査することによって、当該ショット領域にレチクルＲのパターンの像が露光される。このようなステップ・アンド・スキャン動作と、照明領域２１Ｒ（露光領域２１Ｗ）の走査との組み合わせによって、ウエハＷ上の全部のショット領域にレチクルＲのパターンの像が露光される。
　本実施形態においては、図３（Ｆ）に示すように、露光領域２１Ｗの露光開始時の位置３４Ａから露光終了時までのＹ方向への走査距離をＳＹ２（ほぼ５Ｄ／３）とすると、ショット領域ＳＡの露光開始直後の位置３４Ｂから露光終了直後までのＹ方向への走査距離ＳＹ１（加減速を含まない距離）は、次のようにショット領域ＳＡの長さＬＹよりも短くなる。
　ＳＹ１＝ＬＹ＋Ｄ－ＳＹ２　…（１）
　これは、レチクルステージＲＳＴの走査距離がレチクルＲのパターン領域２２の長さよりも短くなることを意味する。従って、図１のレチクルベース２４のＹ方向の長さを短くできるため、ステージ機構を小型化できる。さらに、照明領域２１ＲとレチクルＲとの相対走査速度が通常の走査露光時の３／２倍になり、走査時間が２／３に減少するため、１回のショット領域の露光時間がほぼ２／３に短縮されて、露光工程のスループットが向上する。
　次に、露光領域２１Ｗ等とウエハ上のショット領域ＳＡとの関係を示す図４（Ａ）～図４（Ｄ）を参照して、本実施形態の露光方法（図４（Ａ））と、通常の走査露光方法（図４（Ｂ））及び一括露光方法（図４（Ｃ））との比較を行う。この場合、ウエハ上のショット領域ＳＡの形状は全部の露光方法で共通に幅ＬＸで長さＬＹであるとする。また、通常の走査露光方法でも、本実施形態と同様に走査方向に幅Ｄの露光領域２１Ｗを用いるものとする。先ず、図４（Ａ）に示す本実施形態の露光方法における投影光学系ＰＬのウエハ側の円形の視野ＰＬｆの直径をφ１とする。
　次に、図４（Ｂ）は、静止している露光領域２１Ｗに対してウエハのショット領域ＳＡが走査される通常の走査露光方法を示す。図４（Ｂ）における投影光学系の円形の視野ＰＬｆ２の直径をφ２とする。通常の走査露光方法におけるショット領域ＳＡの走査距離ＳＹ１’は、次のようにショット領域ＳＡの長さＬＹよりも長くなる。
　ＳＹ１’＝ＬＹ＋Ｄ　…（２）
　これと式（１）との比較より、本実施形態では、通常の走査露光方式に比べて走査距離がＳＹ２だけ短縮されることが分かる。
　なお、図４（Ｂ）では視野ＰＬｆ２に露光領域２１Ｗが内接しているため、直径φ２は本実施形態の図４（Ａ）の直径φ１よりも小さくなる。ただし、一例として、露光領域２１ＷのＹ方向の幅Ｄを８ｍｍ、Ｘ方向の幅ＬＸを２６ｍｍ、ショット領域ＳＡのＹ方向の長さを３３ｍｍとする。そして、本実施形態のウエハＷの走査速度に対する露光領域２１Ｗの逆方向の走査速度を１／２とすると、図４（Ａ）の有効視野ＰＬefのＹ方向の長さ（図４（Ｄ）の長さＨに相当する）はほぼ１６．５ｍｍとなる。従って、図４（Ｂ）の視野ＰＬｆ２の直径φ２（ほぼ２７．２ｍｍ）を１００％としたときの、図４（Ａ）の本実施形態の視野ＰＬｆの直径φ（ほぼ３０．８ｍｍ）はほぼ１１３％となる。従って、本実施形態の投影光学系の視野は通常の走査露光方式の投影光学系の視野に対してほぼ１３％大きいだけでよい。
　これに対して、図４（Ｃ）の一括露光方法における投影光学系の視野ＰＬｆ３はショット領域ＳＡが内接する大きさである。従って、視野ＰＬｆ３の直径φ３（ほぼ４２ｍｍ）は、通常の走査露光方式の視野ＰＬｆ２に比べてほぼ５４％大きくなる。
　また、図４（Ａ）の本実施形態の露光方法において、図４（Ｄ）に示すように、有効視野ＰＬefの全体を幅Ｈの静止している露光領域３５Ｗとした場合には、走査露光時のショット領域ＳＡの走査距離ＳＹ３が次式のように通常の走査露光方式よりもかなり長くなってしまい、ステージ機構が大型化するので好ましくない。
　ＳＹ３＝ＬＹ＋Ｈ　…（３）
　本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
　（１）図１の露光装置１００による露光方法は、レチクルＲに形成されたパターンに対応するパターンをウエハＷ上に形成する露光方法において、レチクルＲに形成されたパターンの一部を矩形の照明領域２１Ｒで照明し、偏向ミラー１５、第２コンデンサレンズ１６、及び駆動部１７（照明領域走査機構）によってレチクルＲに対して照明領域２１Ｒをその短辺方向（所定方向）であるＹ方向に走査している。そして、この走査中に、ステージ制御系３３、レチクルステージＲＳＴ、及びウエハステージＷＳＴを含む装置（制御装置）によってレチクルＲを照明領域２１Ｒの走査方向に平行なＹ方向に移動させるとともに、ウエハＷをレチクルＲの移動方向に対応するＹ方向に移動させている。
　本実施形態によれば、レチクルＲとウエハＷとの移動に加えて照明領域２１Ｒ（ひいては露光領域２１Ｗ）の走査を行っている。従って、ステージＲＳＴ，ＷＳＴによるレチクルＲ及びウエハＷの移動速度を高めることなく、１回の走査露光に要する時間を短縮して、露光工程のスループットを向上できる。
　また、照明領域２１Ｒの走査方向の位置が変化すると、それに応じてウエハＷ上の露光領域２１Ｗの走査方向の位置が変化するため、照明領域２１Ｒ（露光領域２１Ｗ）の走査の位置決め精度は、レチクルステージＲＳＴ（ウエハステージＷＳＴ）の位置決め精度よりも格段に（例えば１/１０００程度）緩く（粗く）できる。従って、スループットを高めると同時に、露光精度（重ね合わせ精度等）を高く維持できる。
　（２）また、本実施形態では、照明領域２１Ｒの走査方向とレチクルＲの移動方向とは逆方向であり、その結果として露光領域２１Ｗの走査方向とウエハＷの移動方向とは逆方向である。これによって、照明領域２１ＲとレチクルＲとの相対走査速度を最大（両者の走査速度の和）にできるため、スループットを最も高くできる。
　（３）また、本実施形態では、照明光学系２０の瞳面との共役面に配置された偏向ミラー１５を回動させて照明領域２１Ｒを走査しているため、簡単な機構で照明領域２１Ｒを走査できるとともに、照明領域２１Ｒのみを照明すればよいため、照明光ＩＬの利用効率が高い。なお、照明光学系２０の瞳面、又はその瞳面若しくはその共役面の近傍に走査用のミラーを設置してもよい。
　また、図１において、偏向ミラー１５を回動させることなく、又はこの偏向ミラー１５の回動動作と併用して、レチクル面との共役面又はこの近傍の面において、固定ブラインド１４Ａ（視野絞り）を開口の短辺方向に一定速度又は可変速度で走査してもよい。このように固定ブラインド１４Ａを走査する機構は、単にスライド式の駆動部を設ければよいため、構成が簡単である。ただし、固定ブラインド１４Ａを走査する場合には、照明光ＩＬで走査範囲の全部を照明しておく必要がある。
　（４）また、本実施形態では、照明領域２１Ｗ内におけるレチクルＲのパターンの像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬを備え、レチクルＲにおける投影光学系ＰＬの視野内で（有効視野に照明領域２１Ｒの少なくとも一部が入る状態で）照明領域２１ＲをＹ方向に走査している。
　この場合、投影光学系ＰＬが縮小倍率であれば、レチクルＲの位置及び速度の制御精度、並びに照明領域２１Ｒの位置及び速度の制御精度を粗くすることが可能で、照明領域２１Ｒの走査が容易になる。
　［第２の実施形態］
　次に、本発明の第２の実施形態につき図５を参照して説明する。図５において図１に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図５は、本実施形態の露光装置１００Ａを示す。図５において、露光装置１００Ａの照明光学系２０Ａ内には、照明光ＩＬの一部を分岐するビームスプリッタ３６と、ビームスプリッタ３６で分岐した光束を集光レンズ（不図示）を介して受光する光電センサであるインテグレータセンサ３７とが配置されている。インテグレータセンサ３７の検出信号ＤＳは露光量制御系３２に供給され、その検出信号ＤＳから露光量制御系３２は照明光ＩＬのレチクルＲ上及びウエハＷ上での照度を間接的にモニタする。モニタ結果は主制御系３１を介してステージ制御系３３に供給される。なお、インテグレータセンサ３７の代わりに、例えば光源１の近傍に配置した光電センサを用いてもよい。
　また、レチクルステージＲＳＴＡは、レチクルベース２４Ａ上でレチクルＲの二次元的な位置を微調整する機能を有する。従って、レチクルステージＲＳＴＡは、必ずしもレチクルＲをＹ方向に走査する機能を備えていない。さらに、投影光学系ＰＬＡは、レチクルＲのパターン領域２２内の全部のパターンを一括してウエハＷ上のショット領域ＳＡに露光できるだけの物体側の視野を備えている。この他の露光装置１００Ａの構成は図１の露光装置１００と同様である。
　本実施形態においては、レチクルＲのパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域ＳＡに露光する際に、レチクルＲ及びウエハＷを実質的に静止させた状態で、偏向ミラー１５の回動によってレチクルＲのパターン領域２２の全面で照明光ＩＬの照明領域２１Ｒが＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に走査される。この際に、ウエハＷ上のレジストの感度（適正露光量）をＥＰＨ、照明領域２１Ｒと共役な露光領域２１ＷのウエハＷに対するＹ方向の走査速度をＶ２１Ｗ、露光領域２１ＷのＹ方向の幅をＤ、照明光ＩＬの照度（パルスエネルギーと周波数との積）をＰＩＬとすると、ステージ制御系３３は走査速度Ｖ２１Ｗを次のように設定する。
　Ｖ２１Ｗ＝Ｄ・ＰＩＬ／ＥＰＨ　…（４）
　従って、レジストの感度ＥＰＨ及び照明光ＩＬの照度ＰＩＬ（パターンの形成条件）に応じて、露光領域２１Ｗの走査速度Ｖ２１Ｗ、ひいては照明領域２１Ｒの走査速度が制御される。
　また、照明領域２１Ｒの走査中に、投影光学系ＰＬによるＹ方向の倍率誤差等を補正するように、または、レチクルＲとウエハＷのショット領域ＳＡとの位置合わせ誤差を低減するように、ウエハステージＷＳＴ側ではウエハＷをＸ方向、Ｙ方向、θＺ方向に微動する。これによって、ウエハＷの各ショット領域にレチクルＲのパターンの像が高精度に露光される。
　なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様に、レチクルステージＲＳＴＡがレチクルＲをＹ方向の走査する機能を備えていても良い。
　本実施形態の作用効果は以下の通りである。
　（１）図５の露光装置１００Ａによる露光方法は、レチクルＲに形成されたパターンに対応するパターンをウエハＷ上に形成する露光方法において、照明光学系２０Ａからの照明光ＩＬでレチクルＲに形成されたパターンの一部をＸ方向に細長い照明領域２１Ｒで照明し、偏向ミラー１５、第２コンデンサレンズ１６、駆動部１７を含む機構（照明領域走査機構）によってレチクルＲに対して照明領域２１Ｒの短辺方向（所定方向）であるＹ方向に照明領域２１Ｒを走査し、ステージ制御系３３（制御装置）によってそのパターンの形成条件に基づいて、レチクルＲに対する照明領域２１Ｒの走査速度を制御している。
　従って、ステージによるレチクルＲ及びウエハＷの移動をほとんど行うことなく、照明領域２１Ｒの走査速度を高めることによって、露光時間を短縮して露光工程のスループットを向上できる。さらに、そのパターンの形成条件に基づいて照明領域２１Ｒの走査速度を制御しているため、ウエハＷ上のレジストを適正露光量で露光できる。
　（２）また、パターンの形成条件が、ウエハＷ上における照明光の照度情報を有しており、その照明光の照度情報に応じてレチクルＲに対する照明領域２１Ｒの走査速度を制御しているため、その照度が変動しても適正露光量で露光できる。
　（３）また、そのパターンの形成条件が、ウエハＷのレジストの感度情報を含み。その感度情報に応じてレチクルＲに対する照明領域２１Ｒの走査速度を制御しているため、様々な感度のレジストをそれぞれ適正露光量で露光できる。
　（４）また、本実施形態でも、照明領域２１Ｗ内におけるレチクルＲのパターンの像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬを備え、レチクルＲにおける投影光学系ＰＬの視野内で（有効視野に照明領域２１Ｒの少なくとも一部が入る状態で）照明領域２１ＲをＹ方向に走査している。
　この場合、投影光学系ＰＬが縮小倍率であれば、照明領域２１Ｒの位置及び速度の制御精度を粗くすることが可能で、照明領域２１Ｒの走査が容易になる。
　［第３の実施形態］
　次に、本発明の第３の実施形態につき図６を参照して説明する。図６において図５に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図６は、本実施形態の露光装置１００Ｂを示す。図６において、露光装置１００Ｂの照明光学系２０Ｂ内の、レチクル面との共役面又はその近傍にレチクルＲ上の照明領域２１Ｒの形状を規定する開口が形成されたブラインド（視野絞り）１４Ｃが、その開口の短辺方向（レチクルＲ上のＹ方向に対応する方向）に可動に配置されている。また、ブラインド１４Ｃをその短辺方向に一定速度又は所定特性の速度で走査するリニアモータ及びリニアエンコーダを含む駆動部１９がフレーム（不図示）に支持されている。駆動部１９の動作はステージ制御系３３によって制御される。本実施形態の偏向ミラー１５は固定されている。この他の露光装置１００Ｂの構成は図５の露光装置１００Ａと同様である。
　本実施形態では、レチクルＲのパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域ＳＡに露光する際に、レチクルＲ及びウエハＷを実質的に静止させた状態で、ブラインド１４Ｃの走査によってレチクルＲのパターン領域２２の全面で照明光ＩＬの照明領域２１Ｒが＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に走査される。この際に、上記の式（４）に基づいて露光領域２１Ｗの走査速度Ｖ２１Ｗ、ひいては照明領域２１Ｒの走査速度が制御される。これによって、ウエハＷの各ショット領域にレチクルＲのパターンの像が高精度に露光される。
　なお、図５及び図６の実施形態においても、偏向ミラー１５の回動とブラインド１４Ａ（又は１４Ｃ）の走査とを組み合わせて照明領域２１Ｒを走査してもよい。
　また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス）を製造する場合、このデバイスは、図７に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置１００，１００Ａ，１００Ｂによりマスクのパターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
　言い換えると、上記のデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いてウエハＷを露光する工程と、露光されたウエハＷを処理する工程（ステップ２２４）とを含んでいる。このデバイス製造方法によれば、露光装置のステージ機構を簡素化できるとともに、露光時間を短縮できるため、半導体デバイス等を高スループットに製造できる。
　なお、本発明は、投影光学系を用いることなくマスクのパターンをウエハ（又はガラスプレート等）上に露光するプロキシミティ方式等の露光装置にも適用することができる。
　また、本発明は、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット等で開示されている、露光時に投影光学系の先端の光学部材とウエハとの間に液体を供給する液浸型の露光装置にも適用できる。
　また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレート等に形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、セラミックスウエハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
　なお、上記の実施の形態の露光装置は、複数のレンズ及びミラーから構成される照明光学系、並びに複数のレンズ等を含む投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をして、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより製造することができる。なお、その露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
　なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む２００８年１月１０日付け提出の日本国特許出願第２００８－３７４０号の全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込まれている。

Claims (25)

  1. 　マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光方法において、
    　前記マスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明し、
    　前記マスクに対して前記照明領域を所定方向に走査しながら、前記マスクを前記所定方向に対応する方向に移動させるとともに、前記物体を前記マスクの移動方向に対応する方向に移動させることを特徴とする露光方法。
  2. 　前記照明領域の走査方向と前記マスクの移動方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
  3. 　前記照明領域内における前記マスクのパターンの像を前記物体上に投影する投影光学系を備え、
    　前記マスクにおける前記投影光学系の視野内で前記照明領域を前記所定方向に走査することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光方法。
  4. 　前記照明領域の走査速度は、前記物体に形成される前記パターンの形成条件に基づいて制御されることを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
  5. 前記パターンの形成条件は、前記物体上における照明光の照度情報を有し、
    　前記照明光の照度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
  6. 　前記物体は、感光材料が塗布された基板であり、
    　前記パターンの形成条件は、前記基板の感度情報を含み、
    　前記基板の感度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の露光方法。
  7. 　前記マスクにおける前記投影光学系の視野内で前記照明領域を前記所定方向に走査するとともに、前記投影光学系の結像性能に応じて、前記物体を前記所定方向に対応する方向に沿って移動することを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の露光方法。
  8. 　マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光方法において、
    　前記マスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明し、
    　前記マスクに対して前記照明領域を所定方向に走査し、
    　前記パターンの形成条件に基づいて、前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする露光方法。
  9. 　前記パターンの形成条件は、前記物体上における照明光の照度情報を有し、
    　前記照明光の照度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
  10. 　前記物体は、感光材料が塗布された基板であり、
    　前記パターンの形成条件は、前記基板の感度情報を含み、
    　前記基板の感度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の露光方法。
  11. 　前記照明領域内における前記マスクのパターンの一部の像を前記物体上に投影する投影光学系を備え、
    　前記マスクにおける前記投影光学系の視野内で前記照明領域を前記所定方向に走査するとともに、前記投影光学系の結像性能に応じて、前記物体を前記所定方向に対応する方向に沿って移動することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の露光方法。
  12. 　前記マスクに対して前記照明領域を前記所定方向に走査しながら、前記マスクを前記所定方向に対応する方向に移動させるとともに、前記物体を前記マスクの移動方向に対応する方向に移動させる請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の露光方法。
  13. 　マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光装置において、
    　前記マスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明する照明光学系と、
    　前記マスクに対して、前記照明領域を所定方向に走査する照明領域走査機構と、
    　前記マスクに対して前記照明領域を所定方向に走査しながら、前記マスクを前記所定方向に対応する方向に移動させるとともに、前記物体を前記マスクの移動方向に対応する方向に移動する制御装置と、
    を備えることを特徴とする露光装置。
  14. 　前記制御装置は、前記照明領域の走査方向と逆方向に前記マスクを移動することを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
  15. 　前記照明領域走査機構は、
    　前記照明光学系の瞳面、該瞳面との共役面、又は前記瞳面もしくは前記共役面の近傍の面に配置されたミラーと、
    　前記ミラーを前記所定方向に直交する方向に対応する方向に平行な軸の周りに回動するミラー駆動部とを含むことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の露光装置。
  16. 　前記照明領域走査機構は、
    　前記ミラーで反射された前記露光光を前記照明領域に導くｆθレンズ系を含むことを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
  17. 　前記照明領域走査機構は、
    　前記マスクのパターン面と共役な面又はこの近傍の面に配置されて、前記照明領域を規定する視野絞りと、
    　前記視野絞りを前記所定方向に対応する方向に移動する視野絞り駆動部とを含むことを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の露光装置。
  18. 　前記照明領域内における前記マスクのパターンの一部の像を前記物体上に投影する投影光学系を備え、
    　前記照明領域走査機構は、前記マスクにおける前記投影光学系の視野内で前記照明領域を前記所定方向に走査することを特徴とする請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の露光装置。
  19. 　マスクに形成されたパターンに対応するパターンを物体上に形成する露光装置において、
    　前記マスクに形成されたパターンの一部を所定形状の照明領域で照明する照明光学系と、
    　前記マスクに対して前記照明領域を所定方向に走査する照明領域走査機構と、
    　前記パターンの形成条件に基づいて、前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御する制御装置と
    を備えることを特徴とする露光装置。
  20. 　前記パターンの形成条件は、前記物体上における照明光の照度情報を含み、
    　前記照明光の照度情報を計測する照度センサを備え、
    　前記照明領域走査機構は、前記照度センサで計測される照度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
  21. 　前記物体は、感光材料が塗布された基板であり、
    　前記パターンの形成条件は、前記基板の感度情報を含み、
    前記照明領域走査機構は、前記基板の感度情報に応じて前記マスクに対する前記照明領域の走査速度を制御することを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の露光装置。
  22. 　前記照明領域内における前記マスクのパターンの一部の像を前記物体上に投影する投影光学系を有し、
    　前記制御装置は、前記投影光学系の結像性能に応じて、前記物体を前記所定方向に対応する方向に沿って移動させ、
    　前記照明領域走査機構は、前記マスクにおける前記投影光学系の視野内で前記照明領域を前記所定方向に走査することを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれか一項に記載の露光装置。
  23. 　前記制御装置は、前記マスクに対して前記照明領域を前記所定方向に走査しながら、前記マスクを前記所定方向に対応する方向に移動させるとともに、前記物体を前記マスクの移動方向に対応する方向に移動することを特徴とする請求項１９から請求項２２のいずれか一項に記載の露光装置。
  24. 　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    　前記露光された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
  25. 　請求項１３から請求項２３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    　前記露光された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
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