WO2009128488A1 - 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 Download PDF

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WO2009128488A1
WO2009128488A1 PCT/JP2009/057631 JP2009057631W WO2009128488A1 WO 2009128488 A1 WO2009128488 A1 WO 2009128488A1 JP 2009057631 W JP2009057631 W JP 2009057631W WO 2009128488 A1 WO2009128488 A1 WO 2009128488A1
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illumination
illumination light
light
pattern
incident
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PCT/JP2009/057631
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English (en)
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Inventor
正紀 加藤
Original Assignee
株式会社ニコン
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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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70208—Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs

Definitions

  • the present invention relates to an illumination apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method for illuminating a mask provided with a pattern.
  • an exposure apparatus is used to manufacture devices such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, and a thin film magnetic head in a photolithography process.
  • an original pattern formed on a mask is illuminated with illumination light and transferred onto a plate (photosensitive substrate) coated with a photosensitive agent such as a photoresist. Yes.
  • Scanning exposure may be performed.
  • a pattern for four surfaces (2 ⁇ 2 surface arrangement) is transferred by performing four times of scanning exposure, and a pattern for six surfaces (3 ⁇ 2 surface arrangement) by performing six times of scanning exposure. May be transferred.
  • the substrate processing time required for processing one photosensitive substrate becomes longer as the number of times of scanning exposure is increased even for photosensitive substrates of the same size.
  • the substrate processing time depends on the size of the photosensitive substrate regardless of the size and number of patterns transferred to the photosensitive substrate. It has been decided. For this reason, in a production line including an exposure apparatus and peripheral devices such as a coater / developer, the throughput of the entire line may be limited by the substrate processing time in the exposure apparatus. For example, 4 for a photosensitive substrate of the same size. In a production line where it is necessary to appropriately perform six scanning exposures and six scanning exposures, the throughput of the entire line is limited by the substrate processing time of the exposure apparatus when performing six scanning exposures.
  • the object of the present invention is to shorten the substrate processing time for the larger number of scanning exposures and perform the difference in the substrate processing time according to the number of scanning exposures when performing different numbers of scanning exposures on the same size photosensitive substrate.
  • the illuminating device of the present invention is an illuminating device that irradiates an object provided with a pattern with illuminating light, a first irradiating unit that irradiates the illuminating light to a first pattern region on the object, and the first irradiating device on the object.
  • a second irradiating part that irradiates the illumination light to a second pattern area different from the one pattern area, and the illumination light incident from the incident part is branched, so that the first irradiating part and the second irradiating part have different light amounts.
  • a light branching means for deriving illumination light for deriving illumination light.
  • the exposure apparatus of the present invention includes the illumination apparatus of the present invention, a mask holding mechanism that holds a mask provided with a pattern, and a substrate holding mechanism that holds a photosensitive substrate, and the illumination apparatus is on the mask.
  • the illumination light is irradiated onto the photosensitive substrate through at least one of the first and second pattern regions.
  • the device manufacturing method of the present invention uses the exposure apparatus of the present invention to develop an exposure step of transferring the pattern provided on the mask to the photosensitive substrate, and developing the photosensitive substrate to which the pattern is transferred,
  • the method includes a development step of generating a transfer pattern layer having a shape corresponding to the pattern on the photosensitive substrate, and a processing step of processing the photosensitive substrate through the transfer pattern layer.
  • the illumination apparatus, the exposure apparatus, and the device manufacturing method of the present invention when scanning exposure is performed a different number of times on a photosensitive substrate of the same size, the substrate processing time with the larger number of scanning exposures is shortened, and scanning exposure is performed.
  • the difference in substrate processing time according to the number of times can be reduced, and the throughput of the entire production line including the exposure apparatus and peripheral devices such as a coater / developer can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment. It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows the structure of the incident part of the light guide which concerns on 1st Embodiment, and the light quantity distribution of the illumination light in an incident part. It is a figure which shows the structure of the light guide which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows the structure of the mask and plate in the case of performing 4 times scanning exposure. It is a figure which shows the structure of the mask and plate in the case of performing 6 times of scanning exposure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an exposure apparatus EX according to the first embodiment of the present invention.
  • a mask stage (not shown) for holding a mask M and a plate stage (for holding a plate P as a photosensitive substrate) for a projection optical system PL comprising a plurality of catadioptric projection optical modules.
  • An example of a step-and-scan type exposure apparatus that transfers an image of a pattern provided on the mask M to the plate P while moving in synchronization with (not shown) will be described.
  • the XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system.
  • the XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the plate P, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the plate P.
  • the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertically upward direction.
  • the direction in which the mask M and the plate P are moved synchronously is set in the X-axis direction.
  • the exposure apparatus EX includes an illumination device IL that emits illumination light for uniformly illuminating the mask M.
  • the illuminating device IL includes three light sources 2a, 2b, and 2c that are discharge lamps such as ultra-high pressure mercury lamps. As shown in FIG. 2, the illumination light emitted from the light source 2a is collected by the elliptical mirror 4a, and is collected by the illumination relay optical system 6a on the incident portion 12a of the light guide 13.
  • the illumination light emitted from the light source 2b is condensed on the incident portion 12b of the light guide 13 via the elliptic mirror 4b and the illumination relay optical system 6b, and the illumination light emitted from the light source 2c is reflected on the elliptic mirror 4c and The light is condensed on the incident portion 12c of the light guide 13 through the illumination relay optical system 6c.
  • the light guide 13 is configured using a random light guide fiber that is an optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers are randomly bundled on the incident side and the emission side, and includes three incident portions 12a, 12b, and 12c (see FIG. 2 includes only the incident portion 12a) and seven exit portions 14a to 14g (only the exit portion 14g is illustrated in FIG. 2).
  • the illumination light that has entered the incident portions 12a to 12c propagates through the light guide 13 and is branched into seven emission portions 14a to 14g to be emitted.
  • the incident portions 12a to 12c include circular portions 8a, 8b, and 8c (regions indicated by right-upward oblique lines in the figure) in which a plurality of optical fibers are bundled in a circular shape, and a plurality of peripheral portions.
  • the optical fibers are respectively constituted by annular portions 9a, 9b, 9c (regions indicated by slanting lines in the left-hand side in the figure) in which the optical fibers are bundled in an annular shape.
  • circular regions 10a, 10b, and 10c shown around the incident portions 12a to 12c indicate regions illuminated by illumination light.
  • the illumination light incident on the circular portions 8a to 8c is derived from the exit portions 14b to 14f
  • the illumination light incident on the annular portions 9a to 9c is derived from the exit portions 14a and 14g as shown in FIG. .
  • the light quantity distribution LQD of the illumination light condensed on the incident parts 12a to 12c is shown, but the light quantity of the illumination light collected on the annular parts 9a to 9c of the incident parts 12a to 12c is The amount of illumination light condensed on the circular portions 8a to 8c is smaller than that. Accordingly, the amount of illumination light incident on the circular portions 8a to 8c and derived from the exit portions 14b to 14f is input from the amount of illumination light incident on the annular portions 9a to 9c and derived from the exit portions 14a and 14g. Become more.
  • the amount of illumination light derived from the emitting portions 14b to 14f is increased as compared with the case where the illumination light incident from the incident portions 12a to 12c is branched equally to the emitting portions 14a to 14g and emitted. Yes.
  • the illumination lights derived from the seven exit portions 14a to 14g of the light guide 13 are transmitted to partial illumination optical systems IL1 to IL7 (partial illumination optical systems IL2 and IL4 are not shown) that partially illuminate the mask M. Each incident.
  • a shutter 20 g is disposed in the vicinity of the emission portion 14 g of the light guide 13.
  • the shutter 20g has a blocking member that blocks the optical path of the illumination light emitted from the emitting portion 14g, and selectively opens and closes (opens) the optical path by inserting and removing the blocking member with respect to the optical path of the illumination light. And shut off).
  • the illumination light that has passed through the shutter 20g enters the neutral density filter 21g.
  • the neutral density filter 21g is a transmittance variable filter formed so that the light transmittance is continuously different in the X direction, and is configured to be detachable with respect to the optical path between the shutter 20g and the collimating lens 16g. Yes.
  • the amount of illumination light passing through the neutral density filter 21g can be changed, and illumination is performed with illumination light via the partial illumination optical system IL7.
  • the irradiation amount on the mask M can be adjusted.
  • the illumination light that has passed through the neutral density filter 21g is collimated by the collimating lens 16g and enters the fly-eye lens 17g that is an optical integrator.
  • Illumination light incident on the fly-eye lens 17g is wavefront-divided by a number of lens elements constituting the fly-eye lens 17g, and a secondary image composed of the same number of light-emitting images as the number of lens elements on the rear focal plane (near the exit surface).
  • a light source surface light source
  • the partial illumination optical systems IL1 to IL6 have the same configuration as the partial illumination optical system IL7, and illuminate the corresponding partial illumination regions I1 to I6 on the mask M substantially uniformly.
  • the illumination light from the partial illumination region I7 is a projection optical module among a plurality of projection optical modules PL1 to PL7 (PL2 and PL4 are not shown in FIG. 1) arranged so as to correspond to the partial illumination regions I1 to I7. Incident on PL7.
  • the projection optical module PL7 includes a first catadioptric optical system PL11 that forms an intermediate image of a pattern located in the partial illumination region I7 among the patterns provided on the mask M, and a partial illumination region I7.
  • a second catadioptric optical system PL12 that forms a projected image (equal magnification upright image) of the inner pattern on the plate P.
  • the illumination lights from the partial illumination regions I1 to I6 corresponding to the partial illumination optical systems IL1 to IL6 respectively enter the projection optical modules PL1 to PL6 provided corresponding to the partial illumination optical systems IL1 to IL6.
  • the projection optical modules PL1 to PL6 have the same configuration as the projection optical module PL7, and form projection images of patterns in the corresponding partial illumination areas I1 to I6 on the plate P, respectively.
  • the partial illumination regions I1 to I7 are respectively defined by a field stop (not shown) provided in the projection optical modules PL1 to PL7.
  • the projection optical modules PL1 to PL7 are arranged in a staggered manner so that the projection optical modules PL2, PL4, and PL6 are respectively positioned between the projection optical modules PL1, PL3, PL5, and PL7 in the Y direction.
  • the exposure apparatus EX includes a control unit 30 that adjusts the amount of illumination light that illuminates the mask M, and shutters of the partial illumination optical systems IL1 to IL7 (seven shutters 20g including the shutter 20g).
  • a shutter driving unit 32 that opens and closes the shutter
  • a filter driving unit 34 that moves the neutral density filters (seven neutral density filters including the neutral density filter 21g) of the partial illumination optical systems IL1 to IL7 in the X direction. I have.
  • the mask M is illuminated by the illumination apparatus IL, and scan exposure (scan exposure) is performed while the mask stage and the plate stage are moved synchronously in the X direction with respect to the projection optical modules PL1 to PL7.
  • the projected image of the pattern formed on the mask M is transferred to the plate P.
  • a driving unit (not shown) that moves the mask stage and the plate stage in the X direction is driven and controlled by the control unit 30.
  • Exposure may be performed. For example, as shown in FIG. 5, a pattern for two surfaces is provided in the pattern region M10 of the mask M1, and a pattern for eight surfaces (2 ⁇ 4 surface arrangement) is formed on the plate P by performing scanning exposure four times.
  • a pattern for one surface is provided in the pattern region M20 of the mask M2, and six scanning exposures are performed on the plate P for six surfaces (3 ⁇ 2 surface arrangement). In some cases, the pattern is transferred.
  • FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between the pattern region M10 on the mask M1 and the partial illumination regions I1 to I7 illuminated by the partial illumination optical systems IL1 to IL7, respectively.
  • FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the pattern area M20 on the mask M2 and the partial illumination areas I1 to I7.
  • the pattern area M10 (area shown by oblique lines) is arranged in parallel with the first pattern area PA1 irradiated with illumination light by the partial illumination optical systems IL2 to IL6 and both ends of the first pattern area PA1 in the Y direction.
  • the second pattern area PA2 irradiated with illumination light by the partial illumination optical systems IL1 and IL7, and the pattern area M20 includes only the second pattern area PA2.
  • the width in the Y direction of the pattern region M10 is wider than the width in the Y direction of the pattern region M20 shown in FIG. 8, and both end edges in the Y direction of the pattern region M10 are partially illuminated optical systems IL1 to IL7.
  • the partial illumination optical systems IL1 and IL7 arranged at both ends in the Y direction lie within the partial illumination regions I1 and I7. Therefore, when four scanning exposures are performed as shown in FIG. 5, the pattern in the pattern region M10 is transferred to the plate P by illuminating the mask M1 using all of the partial illumination optical systems IL1 to IL7. .
  • control unit 30 outputs a control signal to the shutter drive unit 32, for example, before the start of scanning exposure, for pattern transfer, and opens the optical path of the illumination light by each shutter of the partial illumination optical systems IL1 to IL7. To do.
  • control unit 30 outputs a control signal to the filter driving unit 34, and moves the respective neutral density filters of the partial illumination optical systems IL1 to IL7 by an appropriate amount in the X direction, respectively, in the partial illumination regions I1 to I7. Make the illumination light dose equal.
  • the control unit 30 adjusts to decrease the illumination light irradiation amount in the partial illumination regions I2 to I6.
  • both end edges in the Y direction of the pattern region M20 are in the partial illumination regions I2 and I6 illuminated by the partial illumination optical systems IL2 and IL6. Therefore, as shown in FIG. 6, when scanning exposure is performed six times, the mask M2 is not illuminated using the partial illumination optical systems IL1 and IL7, and only the partial illumination optical systems IL2 to IL6 are used.
  • the pattern in the pattern region M20 is transferred onto the plate P by performing the illumination.
  • control unit 30 outputs a control signal to the shutter drive unit 32, for example, before the start of scanning exposure, for pattern transfer, and opens the optical path of the illumination light by each shutter of the partial illumination optical systems IL2 to IL6. At the same time, the optical path of the illumination light is closed (blocked) by the shutters of the partial illumination optical systems IL1 and IL7.
  • control unit 30 outputs a control signal to the filter driving unit 34, and moves the neutral density filters of the partial illumination optical systems IL2 to IL6 by an appropriate amount in the X direction, respectively, in the partial illumination regions I2 to I6. Make the illumination light dose equal. At this time, the control unit 30 increases and adjusts the illumination light irradiation amount in the partial illumination regions I2 to I6.
  • the amount of illumination light to be derived from the emission units 14b to 14f is equally divided into the illumination light incident from the incidence units 12a to 12c to the emission units 14a to 14g. Therefore, when the number of times of scanning exposure (for example, 4 times or 6 times of scanning exposure) is performed on the same size plate P, the number of times of scanning exposure is larger.
  • the irradiation amount of illumination light in the exposure process can be increased as compared with the conventional technique in which the irradiation amount is the same regardless of the number of scanning exposures, and the substrate processing time with the larger number of scanning exposures can be shortened.
  • the difference in substrate processing time according to the number of scanning exposures (for example, the difference between the substrate processing time by four scanning exposures and the substrate processing time by six scanning exposures) can be reduced, and the exposure apparatus EX and the coater can be reduced.
  • the throughput of the entire production line including peripheral devices such as developers can be improved.
  • the light guide 13 includes three incident portions 12a to 12c.
  • a single incident portion 12 as shown in FIGS. 9 and 10 is used.
  • the provided light guide 23 may be used.
  • the incident portion 12 includes a circular portion 8 in which a plurality of optical fibers are bundled in a circular shape (a region indicated by an oblique line rising to the right in the drawing), and a plurality of optical fibers at the peripheral portion. It is comprised by the ring zone part 9 (area
  • the illumination light incident on the circular portion 8 is branched to the exit portions 14b to 14f and led to the partial illumination optical systems IL2 to IL6, and the illumination light incident on the annular portion 9 is emitted to the exit portion.
  • the amount of illumination light that enters the circular portion 8 and is derived from the exit portions 14b to 14f enters the annular portion 9, and is emitted. More than the amount of illumination light derived from the parts 14a and 14g.
  • the illumination light incident on the circular portions 8a to 8c is derived from the exit portions 14b to 14f
  • the illumination light incident on the annular portions 9a to 9c is derived from the exit portions 14a and 14g.
  • the light guide 13 ′ is used, and the illumination light incident on the circular portions 8a and 8c and the incident portion 12b (the circular portion 8b and the annular portion 9b). May be derived from the exit portions 14b to 14f, and illumination light incident on the annular portions 9a and 9c may be derived from the exit portions 14a and 14g, respectively.
  • the length of the optical fiber corresponding to the emission portions 14a and 14g can be shortened compared with the light guide 13, and the transmittance of illumination light derived from the emission portions 14a and 14g is improved.
  • the cost of the light guide can be reduced.
  • the exposure apparatus includes 11 partial projection optical systems, as shown in FIGS. 13 and 14 as a third modification, three first incident portions 120a, 120c, and 120d are used.
  • the light guide 130 is used to emit the illumination light incident from the first emission units 140c to 140i and to emit the illumination light incident from one second incident unit 120b from the second emission units 140a, 140b, 140j, and 140k. be able to.
  • the illumination light incident on the first incident portions 120a, 120c, and 120d is equally branched to the first exit portions 140c to 140i, led out to the corresponding partial illumination optical systems, and incident on the second incident portion 120b.
  • the illuminating light is equally divided into the second emitting portions 140a, 140b, 140j, and 140k, and led out to the corresponding partial projection optical systems.
  • the area of the second incident part 120b is configured to be larger than the areas of the first incident parts 120a, 120c, and 120d. That is, when the area of each of the first incident parts 120a, 120c, and 120d is S1, the area of the second incident part 120b is S2, and the area of each of the emission parts 140a to 140k is S3, the expressions (1) and (2) A relationship is established.
  • the area S2 of the second incident part 120b is 4 ⁇ (3/7) ⁇ 1.7 times the area S1 of each of the first incident parts 120a, 120c, and 120d from the expressions (1) and (2). Is desirable.
  • three first incident portions 120a, 120c, 120d and one second incident portion 120b are provided. However, two or more first incident portions and first incident portions are provided. What is necessary is just to provide fewer 2nd incident parts. 13 and 14 include seven first injection units 140c to 140i and four second injection units 140a, 140b, 140j, and 140k, but at least one first injection unit and What is necessary is just to provide the 2nd injection
  • the example in which the illumination light from the partial illumination optical systems IL1 and IL7 installed at both ends in the Y direction is blocked has been described.
  • the size of the pattern area of the mask M is described.
  • the illumination light from the partial illumination optical system IL1 or IL7 may be blocked.
  • the illumination light from at least one of the other partial illumination optical systems IL2 to IL6 may be blocked.
  • each of the partial illumination optical systems IL1 to IL7 includes a shutter and a neutral density filter.
  • the partial illumination optical system eg, IL1
  • the partial illumination optical system positioned at least at one end in the Y direction.
  • Only a partial illumination optical system (for example, IL2 to IL7) that does not include a shutter may be provided with a neutral density filter.
  • the configuration of the exposure apparatus according to the second embodiment is the same as that of the exposure apparatus according to the first embodiment except that the configurations of the light guide 13 and the projection optical modules PL1 to PL7 are changed.
  • the same components as those of the exposure apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the light guide included in the illumination device IL according to the second embodiment includes three incident portions and seven emission portions, and the illumination light incident on the three incident portions of the light guide is generated by the light guide. It propagates through the inside and is branched evenly from the seven injection parts and injected. That is, the irradiation amount of each illumination light emitted from the seven emission parts is the same.
  • Each of the projection optical modules PL1 to PL7 constituting the projection optical system PL according to the second embodiment includes a field stop at a position where an intermediate image is formed by the first catadioptric optical system.
  • the shape of the apertures of the field stops of the modules PL1 and PL7 is different from the shape of the apertures of the field stops of the projection optical modules PL2 to PL6.
  • FIG. 15 is a diagram showing the shape of the aperture of the field stop of each of the projection optical modules PL1 to PL7.
  • the field stop opening f1 of the projection optical module PL1 and the field stop opening f7 of the projection optical module PL7 have the short side of the parallel opposite sides positioned in the + X direction and have an exposure width (trapezoidal height) d. It has a trapezoidal shape.
  • the field stop opening f3 of the projection optical module PL3 and the field stop opening f5 of the projection optical module PL5 have the short side of the parallel opposite sides positioned in the + X direction, and the exposure width (trapezoidal height) D (D It has a trapezoidal shape with> d).
  • the field stop opening f2 of the projection optical module PL2, the field stop opening f4 of the projection optical module PL4, and the field stop opening f6 of the projection optical module PL6 have the short side of the parallel opposite side positioned in the ⁇ X direction. And a trapezoidal shape having a height D (D> d).
  • the projection optical module PL2 includes a shielding plate 40b in the vicinity of the field stop.
  • the shielding plate 40b is used to change the exposure width D of the opening f2 of the field stop, and is configured to be detachable with respect to the optical path of the illumination light passing through the opening f2 of the field stop.
  • the exposure width D of the aperture f2 of the field stop changes, and by changing the exposure width D, illumination via the partial illumination optical system IL2 and the projection optical module PL2
  • the exposure amount by light can be changed.
  • Each of the projection optical modules PL3 to PL6 is also provided with shielding plates 40c to 40f (not shown) having the same configuration as the shielding plate 40b in the vicinity of the field stop.
  • the movement of the shielding plates 40b to 40f in the X direction is controlled by a shielding plate driving unit (not shown), and the driving of the shielding plate driving unit is controlled by the control unit 30.
  • the controller 30 when the pattern for eight surfaces is transferred onto the plate P by performing four scanning exposures, the controller 30 before the start of the scanning exposure, the shutters 20a to 20 of the partial illumination optical systems IL1 to IL7. A 20 g passing portion is arranged in the optical path of the illumination light derived from the emitting portions 14a to 14g, and the optical path is opened.
  • the control unit 30 outputs a control signal to the shielding plate driving unit to drive the shielding plates 40b to 40f of the projection optical modules PL2 to PL6, and moves the shielding plates 40b to 40f in the X direction.
  • the exposure width D of the apertures f2 to f6 of the field stop is changed.
  • the shielding plates 40b to 40f are disposed at positions where the exposure width D of the apertures f2 to f6 of the field stop is the same as the exposure width d of the openings f1 and f7 of the field stop. Since the shielding plates 40b to 40f are inserted and the exposure widths of the apertures f1 to f7 of the field stop are all set to d, the exposure amount by the illumination light through the projection optical modules PL1 to PL7 becomes the same size. Become. Thereafter, the control unit 30 outputs a control signal to the drive unit, and performs the pattern scanning for eight surfaces on the plate P by performing four times of scanning exposure.
  • the control unit 30 sets the shutters 20a and 20g of the partial illumination optical systems IL1 and IL7 before the start of the scanning exposure.
  • the blocking part is disposed in the optical path of the illumination light derived from the emission parts 14a and 14g, the optical path is closed, and the passing parts of the shutters 20b to 20f of the partial illumination optical systems IL2 to IL6 are derived from the emission parts 14b to 14f. It is placed in the optical path of the illumination light and the optical path is opened.
  • the control unit 30 outputs a control signal to the shielding plate driving unit, moves the shielding plates 40b to 40f in the X direction, and retracts them from the optical path.
  • the exposure width of the apertures f2 to f6 of the field stop is set to D, and the exposure amount by the illumination light through the projection optical modules PL2 to PL6 increases.
  • the control unit 30 outputs a control signal to the driving unit, and performs a six-time scanning exposure to transfer a pattern for six surfaces onto the plate P.
  • the neutral density filters 21a to 21g included in the partial illumination optical systems IL1 to IL7 are retracted from the optical path.
  • the exposure apparatus of the second embodiment when four or six scanning exposures are performed on the same size plate P, the exposure amount in six scanning exposures with a large number of scanning exposures is increased. Therefore, the exposure processing time for six scanning exposures can be shortened. Therefore, the difference between the exposure processing time of four scanning exposures and the exposure processing time of six scanning exposures can be reduced, and the throughput of the entire production line comprising the exposure apparatus and peripheral devices such as a coater / developer can be reduced. Can be improved.
  • the light guide includes three or four incident portions. However, it is only necessary to include one or more incident portions. Moreover, although the light guide is provided with seven or eleven injection parts, it may be provided with a plurality of injection parts such as five.
  • the configuration of the exposure apparatus according to the third embodiment has the same configuration as that of the exposure apparatus according to the first embodiment except that the illumination apparatus IL described above is changed to an illumination apparatus IL ′. Therefore, in the description of the third embodiment, the same components as those of the exposure apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of an illumination device IL ′ according to the third embodiment.
  • the illumination device IL ′ includes a laser light source 42 for supplying illumination light.
  • the illumination light emitted from the laser light source 42 enters the ⁇ / 2 plate 45 via the illumination relay optical system 43 and the mirror 44.
  • the ⁇ / 2 plate 45 is a birefringent element that changes the direction of linearly polarized light included in the illumination light, and is configured to be rotatable with respect to the optical axis.
  • the ratio of the S polarization component and the P polarization component contained in the illumination light is adjusted by rotating the ⁇ / 2 plate 45 and placing it at a predetermined position.
  • the illumination light that has passed through the ⁇ / 2 plate 45 enters a polarization beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 46.
  • the PBS 46 is used for branching the illumination light according to the polarization of the illumination light, transmits the P-polarized component contained in the illumination light, and reflects the S-polarized component contained in the illumination light.
  • the P-polarized component of the illumination light transmitted through the PBS 46 is incident on the PBS 48a via the ⁇ / 2 plate 47a.
  • the S-polarized component of the illumination light reflected by the PBS 48a passes through the depolarizing element 49a.
  • the depolarizing element 49a is used to convert illumination light, which is laser light, into non-polarized light. Unpolarized illumination light emitted from the depolarization element 49a enters the fly-eye lens 17a.
  • the P-polarized component of the illumination light transmitted through the PBSs 48a and 48c is incident on the PBSs 48c and 48e via the ⁇ / 2 plates 47c and 47e.
  • the S-polarized components of the illumination light reflected by the PBSs 48c and 48e pass through the depolarizers 49c and 49e and enter the fly-eye lenses 17c and 17e.
  • the P-polarized component of the illumination light transmitted through the PBS 48e is reflected by the mirror 50b, passes through the depolarization element 49g, and enters the fly-eye lens 17g.
  • the S-polarized component of the illumination light reflected by the PBS 46 is incident on the PBSs 48b and 48d via the ⁇ / 2 plates 47b and 47d in the same manner as the illumination light reflected by the mirror 51 and transmitted through the PBS 46.
  • the S-polarized component of the illumination light reflected by the PBSs 48b and 48d passes through the depolarization element 49b and enters the fly-eye lenses 17b and 17d.
  • the P-polarized component of the illumination light transmitted through the PBS 48d is reflected by the mirror 50a, passes through the depolarization element 49f, and enters the fly-eye lens 17f.
  • the ⁇ / 2 plates 47a to 47e have the same configuration as the ⁇ / 2 plate 45
  • the PBSs 48a to 48e have the same configuration as the PBS 46
  • the depolarizers 49b to 49g have the same configuration as the depolarizer 49a.
  • a ⁇ / 2 plate driving unit (not shown) for rotating the ⁇ / 2 plates 45, 47a to 47e is provided for each ⁇ / 2 plate 45, 47a to 47e, and these ⁇ / 2 plate driving units are provided. Is controlled by the control unit 30.
  • the control unit 30 rotates the ⁇ / 2 plates 45 and 48a to 48e before the start of the scanning exposure.
  • a control signal is output to the ⁇ / 2 plate driving unit, and the ⁇ / 2 plates 45, 48a to 48e are rotated and moved so that the ratios of the S-polarized component and the P-polarized component contained in the illumination light are changed.
  • the control unit 30 rotates and moves the ⁇ / 2 plates 45 and 48a to 48e before the start of the scanning exposure.
  • a control signal is output to the ⁇ / 2 plate driving unit for rotating the ⁇ / 2 plates 45 and 48a to 48e, and the ratios of the S polarization component and the P polarization component included in the illumination light are respectively set.
  • S polarization component: P polarization component 3: 2
  • the ⁇ / 2 plates 48a to 48e are rotated.
  • the S-polarized component and the P-polarized component of the illumination light are set to a predetermined ratio, and the amount of illumination light that illuminates the partial illumination regions I1, I7 becomes zero.
  • the irradiation amount of the illumination light that irradiates the partial illumination regions I2 to I6 is the same amount.
  • the control unit 30 outputs a control signal to the driving unit, and performs a six-time scanning exposure to transfer a pattern for six surfaces onto the plate P.
  • the laser light source 42 when four or six scanning exposures are performed on the same size plate P, the laser light source 42 performs the six scanning exposures with a large number of scanning exposures.
  • the amount of the emitted illumination light is divided into five equal parts, and each of the divided illumination lights irradiates each of the partial illumination regions I2 to I6.
  • the illumination light emitted from the laser light source 42 in four scan exposures with a small number of scan exposures is divided into seven equal parts, and each of the seven illumination lights is irradiated onto each of the partial illumination regions I1 to I7. Therefore, since the irradiation amount of illumination light in six scanning exposures can be increased, the exposure processing time for six scanning exposures can be shortened. Therefore, the difference between the exposure processing time of four scanning exposures and the exposure processing time of six scanning exposures can be reduced, and the throughput of the entire production line comprising the exposure apparatus and peripheral devices such as a coater / developer can be reduced. Can be improved.
  • scanning exposure is performed by synchronously moving the mask stage and the plate stage in the X direction with respect to the projection optical modules PL1 to PL7.
  • the scanning exposure may be performed by synchronously moving in the X direction with respect to PL1 to PL7.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a manufacturing process of a semiconductor device.
  • a metal film is vapor-deposited on a wafer to be a semiconductor device substrate (step S40), and a photoresist, which is a photosensitive material, is applied onto the vapor-deposited metal film (Ste S42).
  • the pattern formed on the mask is transferred to each shot area on the wafer using the exposure apparatus according to the present invention (step S44: exposure process), and the development of the wafer after the transfer, that is, the pattern is transferred.
  • the developed photoresist is developed (step S46: development step).
  • the wafer surface is processed such as etching (step S48: processing step).
  • the resist pattern is a photoresist layer (transfer pattern layer) in which unevenness having a shape corresponding to the pattern transferred by the exposure apparatus according to the present invention is formed, and the recess penetrates the photoresist layer. It is what.
  • the wafer surface is processed through this resist pattern.
  • the processing performed in step S48 includes at least one of etching of the wafer surface or film formation of a metal film, for example.
  • the exposure apparatus according to the present invention performs pattern transfer using the photoresist-coated wafer as a photosensitive substrate.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a manufacturing process of a liquid crystal device such as a liquid crystal display element.
  • a pattern forming process step S50
  • a color filter forming process step S52
  • a cell assembling process step S54
  • a module assembling process step S56
  • a predetermined pattern such as a circuit pattern and an electrode pattern is formed on a glass substrate coated with a photoresist as a plate using the exposure apparatus according to the present invention.
  • an exposure process for transferring the projected image of the pattern provided on the mask to the photoresist layer using the exposure apparatus according to the present invention, and development of the plate on which the projected image of the pattern is transferred that is, A development process for developing a photoresist layer (transfer pattern layer) on a glass substrate to form a photoresist layer having a shape corresponding to the pattern, and a processing process for processing the glass substrate through the developed photoresist layer And are included.
  • a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix, or three of R, G, and B are arranged.
  • a color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning direction.
  • a liquid crystal panel liquid crystal cell
  • a liquid crystal panel is assembled using the glass substrate on which the predetermined pattern is formed in step S50 and the color filter formed in step S52. Specifically, for example, a liquid crystal panel is formed by injecting liquid crystal between a glass substrate and a color filter.
  • various components such as an electric circuit and a backlight for performing the display operation of the liquid crystal panel are attached to the liquid crystal panel assembled in step S54.
  • the present invention is not limited to application to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal device.
  • an exposure apparatus for a display device such as a plasma display, an image sensor (CCD or the like), a micromachine
  • the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing various devices such as a thin film magnetic head and a DNA chip.
  • the present invention can also be applied to an exposure process (exposure apparatus) when manufacturing a mask (photomask, reticle, etc.) on which mask patterns of various devices are formed using a photolithography process.
  • I1 to I7 ... partial illumination region I1 to I7 ... partial illumination region, IL, IL '... illumination apparatus, IL1 to IL7 ... partial illumination optical system, PL Projection optical system, PL1 to PL7 Partial projection optical system, M Mask, P Plate.

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Abstract

　パターンが設けられたマスクＭに照明光を照射する照明装置ＩＬにおいて、前記マスクＭ上の第１パターン領域に前記照明光を照射する部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６（第１照射部）と、前記マスクＭ上の前記第１パターン領域と異なる第２パターン領域に前記照明光を照射する部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７（第２照射部）と、入射部１２ａ～１２ｃから入射した前記照明光を分岐させ、前記第１照射部および前記第２照射部へ異なる光量の前記照明光を導出するライトガイド１３とを備える。

Description

照明装置、露光装置及びデバイス製造方法
　本発明は、パターンが設けられたマスクを照明する照明装置、露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。
　従来、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造するために露光装置が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、照明光により照明し、フォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート（感光基板）上に転写している。
　近年、液晶表示素子等の大面積化が要求されており、これに伴って露光装置では露光領域の拡大が望まれている。これに対して、複数の投影光学モジュールを走査方向と交差する方向（非走査方向）に配列し、この複数の投影光学モジュールに対してマスクと感光基板とを走査方向に同期移動させながら、マスク上に形成されたパターンを感光基板上に転写するマルチレンズ方式の露光装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。かかる露光装置では、ライトガイドを用いて光源からの照明光を投影光学モジュールの数に応じて等分割している。
特開２００３－２０３８５３号公報
　ところで、上述した露光装置では、転写するパターンの大きさやパターン数に応じて、１枚の感光基板に対して複数回の走査露光を行う必要があり、同じサイズの感光基板に対して異なる回数の走査露光を行う場合がある。例えば、４回の走査露光を行うことにより４面分（２×２面配列）のパターンを転写する場合と、６回の走査露光を行うことにより６面分（３×２面配列）のパターンを転写する場合とがある。通常、１枚の感光基板の処理に要する基板処理時間は、同じサイズの感光基板であっても走査露光回数が多いほど長くなる。
　これに対して、露光装置にインライン接続されるコータ・デベロッパ等の周辺装置では、一般に、感光基板に転写されるパターンの大きさやパターン数に依らず、感光基板のサイズに応じて基板処理時間が決っている。このため、露光装置とコータ・デベロッパ等の周辺装置とを含む生産ラインでは、露光装置における基板処理時間によってライン全体のスループットが制限される場合があり、例えば、同じサイズの感光基板に対して４回の走査露光と６回の走査露光とを適宜行う必要がある生産ラインでは、６回の走査露光を行う場合の露光装置の基板処理時間によってライン全体のスループットが制限される。
　本発明の目的は、同じサイズの感光基板に対して異なる回数の走査露光を行う場合に、走査露光回数が多い方の基板処理時間を短縮し、走査露光回数に応じた基板処理時間の差を減少させることが可能な照明装置、露光装置及びデバイス製造方法を提供することである。
　本発明の照明装置は、パターンが設けられた物体に照明光を照射する照明装置において、前記物体上の第１パターン領域に前記照明光を照射する第１照射部と、前記物体上の前記第１パターン領域と異なる第２パターン領域に前記照明光を照射する第２照射部と、入射部から入射した前記照明光を分岐させ、前記第１照射部および前記第２照射部へ異なる光量の前記照明光を導出する光分岐手段とを備えたことを特徴とする。
　また、本発明の露光装置は、本発明の照明装置と、パターンが設けられたマスクを保持するマスク保持機構と、感光基板を保持する基板保持機構とを備え、前記照明装置が前記マスク上の第１および第２パターン領域の少なくとも一方を介して前記照明光を前記感光基板に照射することを特徴とする。
　また、本発明のデバイス製造方法は、本発明の露光装置を用いて、前記マスクに設けられたパターンを前記感光基板に転写する露光工程と、前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に生成する現像工程と、前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工する加工工程とを含むことを特徴とする。
　本発明の照明装置、露光装置及びデバイス製造方法によれば、同じサイズの感光基板に対して異なる回数の走査露光を行う場合に、走査露光回数が多い方の基板処理時間を短縮し、走査露光回数に応じた基板処理時間の差を減少させることが可能となり、露光装置とコータ・デベロッパ等の周辺装置とを含む生産ライン全体のスループットを向上させることができる。
第１の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 第１の実施形態に係るライトガイドの入射部の構成及び入射部における照明光の光量分布を示す図である。 第１の実施形態に係るライトガイドの構成を示す図である。 ４回の走査露光を行う場合のマスク及びプレートの構成を示す図である。 ６回の走査露光を行う場合のマスク及びプレートの構成を示す図である。 ４回の走査露光を行う場合のマスク上のパターン領域と部分照明領域の位置関係を示す図である。 ６回の走査露光を行う場合のマスク上のパターン領域と部分照明領域の位置関係を示す図である。 第１の変形例に係るライトガイドの入射部の構成及び入射部における照明光の光量分布を示す図である。 第１の変形例に係るライトガイドの構成を示す図である。 第２の変形例に係るライトガイドの入射部の構成及び入射部における照明光の光量分布を示す図である。 第２の変形例に係るライトガイドの構成を示す図である。 第３の変形例に係るライトガイドの入射部の構成及び入射部における照明光の光量分布を示す図である。 第３の変形例に係るライトガイドの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る視野絞りの開口部及び遮蔽板の構成を示す図である。 第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。 本発明に係る半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。 本発明に係る液晶デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る照明装置、露光装置及びデバイス製造方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る露光装置ＥＸの全体構成を示す斜視図である。本実施形態においては、複数の反射屈折型の投影光学モジュールからなる投影光学系ＰＬに対して、マスクＭを保持するマスクステージ（図示せず）と感光基板としてのプレートＰを保持するプレートステージ（図示せず）とを同期移動させつつ、マスクＭに設けられたパターンの像をプレートＰに転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明する。
　また、以下の説明においては、図１中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施形態ではマスクＭ及びプレートＰを同期移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。
　露光装置ＥＸは、マスクＭを均一に照明するための照明光を射出する照明装置ＩＬを備えている。照明装置ＩＬは、超高圧水銀ランプ等の放電ランプからなる３個の光源２ａ，２ｂ，２ｃを備えている。図２に示すように、光源２ａより射出した照明光は、楕円鏡４ａにより集光され、照明リレー光学系６ａによりライトガイド１３の入射部１２ａに集光される。なお、光源２ｂより射出した照明光は、楕円鏡４ｂ、及び照明リレー光学系６ｂを介してライトガイド１３の入射部１２ｂに集光され、光源２ｃより射出した照明光は、楕円鏡４ｃ、及び照明リレー光学系６ｃを介してライトガイド１３の入射部１２ｃに集光される。
　ライトガイド１３は、複数の光ファイバを、その入射側と射出側とにおいてランダムに束ねた光ファイバ束であるランダムライトガイドファイバを用いて構成され、３個の入射部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（図２においては、入射部１２ａのみを示す）及び７個の射出部１４ａ～１４ｇ（図２においては、射出部１４ｇのみを示す）を備えている。入射部１２ａ～１２ｃに入射した照明光は、ライトガイド１３の内部を伝播し、７個の射出部１４ａ～１４ｇに分岐されて射出する。
　入射部１２ａ～１２ｃは、図３に示すように、複数の光ファイバが円形状に束ねられた円形部８ａ，８ｂ，８ｃ（図中右上がり斜線で示す領域）と、その周縁部で複数の光ファイバが輪帯状に束ねられた輪帯部９ａ，９ｂ，９ｃ（図中左上がり斜線で示す領域）によりそれぞれ構成されている。なお、入射部１２ａ～１２ｃの周囲に示す円形状の領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、照明光により照明される領域を示している。円形部８ａ～８ｃに入射した照明光は、射出部１４ｂ～１４ｆから導出され、輪帯部９ａ～９ｃに入射した照明光は、図４に示すように、射出部１４ａ，１４ｇから導出される。
　ここで、図３において入射部１２ａ～１２ｃに集光される照明光の光量分布ＬＱＤを示しているが、入射部１２ａ～１２ｃの輪帯部９ａ～９ｃに集光される照明光の光量は、円形部８ａ～８ｃに集光される照明光の光量と比較して少なくなる。したがって、円形部８ａ～８ｃに入射し、射出部１４ｂ～１４ｆから導出される照明光の光量は、輪帯部９ａ～９ｃに入射し、射出部１４ａ，１４ｇから導出される照明光の光量より多くなる。また、射出部１４ｂ～１４ｆから導出される照明光の光量は、入射部１２ａ～１２ｃから入射する照明光を射出部１４ａ～１４ｇに均等に分岐して射出させる場合に比して、増大されている。
　ライトガイド１３の７個の射出部１４ａ～１４ｇから導出された各照明光は、マスクＭを部分的に照明する部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７（部分照明光学系ＩＬ２，ＩＬ４は図示せず）にそれぞれ入射する。
　図２に示すように、ライトガイド１３の射出部１４ｇの近傍には、シャッタ２０ｇが配置されている。シャッタ２０ｇは、射出部１４ｇから射出した照明光の光路を遮断する遮断部材を有しており、この遮断部材を照明光の光路に対して挿脱することでその光路を選択的に開閉（開放および遮断）する。
　シャッタ２０ｇを通過した照明光は、減光フィルタ２１ｇに入射する。減光フィルタ２１ｇは、光透過率がＸ方向に連続的に異なるように形成された透過率可変フィルタであり、シャッタ２０ｇとコリメートレンズ１６ｇとの間の光路に対して挿脱可能に構成されている。減光フィルタ２１ｇを光路に対してＸ方向に適当量挿入することにより、減光フィルタ２１ｇを通過する照明光の光量を変化させることができ、部分照明光学系ＩＬ７を介した照明光により照明するマスクＭ上の照射量を調整することができる。
　減光フィルタ２１ｇを通過した照明光は、コリメートレンズ１６ｇにより平行光束にされ、オプティカルインテグレータであるフライアイレンズ１７ｇに入射する。フライアイレンズ１７ｇに入射した照明光は、フライアイレンズ１７ｇを構成する多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（射出面近傍）にレンズエレメントの数と同数の発光像からなる二次光源（面光源）を形成し、コンデンサレンズ１８ｇによりマスクＭ上の部分照明領域Ｉ７（図１参照）をほぼ均一に照明する。なお、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ６は、部分照明光学系ＩＬ７と同一の構成を有しており、マスクＭ上のそれぞれ対応する部分照明領域Ｉ１～Ｉ６をほぼ均一に照明する。
　部分照明領域Ｉ７からの照明光は、部分照明領域Ｉ１～Ｉ７に対応するように配列された複数の投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７（図１においてＰＬ２，ＰＬ４は図示せず）のうち、投影光学モジュールＰＬ７に入射する。図２に示すように、投影光学モジュールＰＬ７は、マスクＭに設けられたパターンのうち部分照明領域Ｉ７内に位置するパターンの中間像を形成する第１反射屈折光学系ＰＬ１１と、部分照明領域Ｉ７内のパターンの投影像（等倍正立像）をプレートＰ上に形成する第２反射屈折光学系ＰＬ１２とを備えている。
　同様に、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ６に対応する部分照明領域Ｉ１～Ｉ６からの各照明光は、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ６に対応して設けられている投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ６にそれぞれ入射する。投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ６は、投影光学モジュールＰＬ７と同一の構成を有しており、それぞれ対応する部分照明領域Ｉ１～Ｉ６内のパターンの投影像をプレートＰ上に形成する。ここで、部分照明領域Ｉ１～Ｉ７は、投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７内に設けられた図示しない視野絞りによってそれぞれ規定されている。なお、投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７は、Ｙ方向において投影光学モジュールＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６が投影光学モジュールＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７の間にそれぞれ位置するように千鳥状に配置されている。
　さらに、露光装置ＥＸは、図２に示すように、マスクＭを照明する照明光の照射量の調整等を行う制御部３０、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７の各シャッタ（シャッタ２０ｇを含む７つのシャッタ）をそれぞれ開閉駆動するシャッタ駆動部３２、及び部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７の各減光フィルタ（減光フィルタ２１ｇを含む７つの減光フィルタ）をそれぞれＸ方向に移動させるフィルタ駆動部３４を備えている。
　この露光装置ＥＸにおいては、照明装置ＩＬによりマスクＭを照明し、マスクステージとプレートステージとを投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７に対してＸ方向に同期移動させつつスキャン露光（走査露光）を行うことにより、マスクＭに形成されたパターンの投影像をプレートＰに転写する。なお、マスクステージ及びプレートステージをＸ方向に移動させる駆動部（図示せず）は、制御部３０により駆動制御される。
　ところで、露光装置ＥＸでは、プレートＰに転写するパターンの大きさやパターン数に応じて、プレートＰに対して複数回の走査露光を行う必要があり、同じサイズのプレートＰに対して異なる回数の走査露光を行う場合がある。例えば、図５に示すように、マスクＭ１のパターン領域Ｍ１０に２面分のパターンを設け、４回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に８面分（２×４面配列）のパターンを転写する場合、あるいは図６に示すように、マスクＭ２のパターン領域Ｍ２０に１面分のパターンを設け、６回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に６面分（３×２面配列）のパターンを転写する場合などがある。
　図７は、マスクＭ１上のパターン領域Ｍ１０と、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７のそれぞれにより照明される部分照明領域Ｉ１～Ｉ７との位置関係を示す図である。図８は、マスクＭ２上のパターン領域Ｍ２０と部分照明領域Ｉ１～Ｉ７との位置関係を示す図である。ここで、パターン領域Ｍ１０（斜線で示す領域）は、部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６によって照明光が照射される第１パターン領域ＰＡ１と、この第１パターン領域ＰＡ１のＹ方向の両端部に並設され、部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７によって照明光が照射される第２パターン領域ＰＡ２とを含み、パターン領域Ｍ２０は、第２パターン領域ＰＡ２のみを含んでいる。
　図７に示すように、パターン領域Ｍ１０のＹ方向における幅は、図８に示すパターン領域Ｍ２０のＹ方向における幅より広く、パターン領域Ｍ１０のＹ方向における両端縁は、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７のうちＹ方向の両端に配置された部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７が照明する部分照明領域Ｉ１，Ｉ７内にある。したがって、図５に示すように４回の走査露光を行う場合には、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７をすべて用いてマスクＭ１の照明を行うことによりパターン領域Ｍ１０内のパターンをプレートＰに転写する。
　この場合、制御部３０は、パターンの転写にあたって、例えば走査露光の開始前にシャッタ駆動部３２に対して制御信号を出力し、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７の各シャッタによって照明光の光路を開放する。また、制御部３０は、フィルタ駆動部３４に対して制御信号を出力し、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７の各減光フィルタをそれぞれＸ方向に適当量移動させて、部分照明領域Ｉ１～Ｉ７における照明光の照射量を等しくする。この際、制御部３０は、部分照明領域Ｉ２～Ｉ６における照明光の照射量を減少調整する。
　一方、図８に示すように、パターン領域Ｍ２０のＹ方向における両端縁は、部分照明光学系ＩＬ２，ＩＬ６が照明する部分照明領域Ｉ２，Ｉ６内にある。したがって、図６に示すように６回の走査露光を行う場合には、部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７を用いてマスクＭ２の照明を行なわず、部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６のみを用いてマスクＭ２の照明を行うことによりパターン領域Ｍ２０内のパターンをプレートＰ上に転写する。
　この場合、制御部３０は、パターンの転写にあたって、例えば走査露光の開始前にシャッタ駆動部３２に対して制御信号を出力し、部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６の各シャッタによって照明光の光路を開放するとともに、部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７の各シャッタによって照明光の光路を閉じる（遮断する）。また、制御部３０は、フィルタ駆動部３４に対して制御信号を出力し、部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６の各減光フィルタをそれぞれＸ方向に適当量移動させて、部分照明領域Ｉ２～Ｉ６における照明光の照射量を等しくする。この際、制御部３０は、部分照明領域Ｉ２～Ｉ６における照明光の照射量を増加調整する。
　この第１の実施形態に係る露光装置ＥＸによれば、射出部１４ｂ～１４ｆから導出させる照明光の光量を、入射部１２ａ～１２ｃから入射する照明光を射出部１４ａ～１４ｇに均等に分岐して射出させる場合に比して増大させているため、同じサイズのプレートＰに対して異なる回数の走査露光（例えば４回または６回の走査露光）を行う場合に、走査露光回数が多い方の露光処理における照明光の照射量を、走査露光回数に関わりなく等しい照射量とする従来技術に比して増加させることができ、走査露光回数が多い方の基板処理時間を短縮することができる。したがって、走査露光回数に応じた基板処理時間の差（例えば４回の走査露光による基板処理時間と６回の走査露光による基板処理時間との差）を減少させることができ、露光装置ＥＸとコータ・デベロッパ等の周辺装置とを含む生産ライン全体のスループットを向上させることができる。
　なお、第１の実施形態においては、ライトガイド１３が３個の入射部１２ａ～１２ｃを備えているが、第１の変形例として図９及び図１０に示すような１個の入射部１２を備えたライトガイド２３を用いてもよい。この場合、入射部１２は、図９に示すように、複数の光ファイバが円形状に束ねられた円形部８（図中右上がり斜線で示す領域）と、その周縁部で複数の光ファイバが輪帯状に束ねられた輪帯部９（図中左上がり斜線で示す領域）により構成されている。そして、図１０に示すように、円形部８に入射した照明光は射出部１４ｂ～１４ｆに分岐されて部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６へ導出され、輪帯部９に入射した照明光は射出部１４ａ，１４ｇに分岐されて部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７へ導出される。ライトガイド２３を用いる場合にも、ライトガイド１３を用いる場合と同様に、円形部８に入射し、射出部１４ｂ～１４ｆから導出される照明光の光量は、輪帯部９に入射し、射出部１４ａ，１４ｇから導出される照明光の光量より多くなる。
　また、第１の実施形態においては、円形部８ａ～８ｃに入射した照明光を射出部１４ｂ～１４ｆから導出し、輪帯部９ａ～９ｃに入射した照明光を射出部１４ａ，１４ｇから導出しているが、第２の変形例として図１１及び図１２に示すようにライトガイド１３’を用い、円形部８ａ，８ｃ及び入射部１２ｂ（円形部８ｂおよび輪帯部９ｂ）に入射する照明光を射出部１４ｂ～１４ｆから導出し、輪帯部９ａ，９ｃに入射する照明光を射出部１４ａ，１４ｇからそれぞれ導出する構成にしてもよい。このライトガイド１３’では、ライトガイド１３と比較して、射出部１４ａ，１４ｇに対応させる光ファイバの長さを短くすることができ、射出部１４ａ，１４ｇから導出する照明光の透過率を向上させることができるとともに、ライトガイドのコストダウンを図ることができる。
　また、本発明に係る露光装置が１１個の部分投影光学系を備える場合には、第３の変形例として図１３及び図１４に示すように、３個の第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄから入射した照明光を第１射出部１４０ｃ～１４０ｉから射出させ、１個の第２入射部１２０ｂから入射した照明光を第２射出部１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｊ，１４０ｋから射出させるライトガイド１３０を用いることができる。この場合、第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄに入射した照明光は第１射出部１４０ｃ～１４０ｉに均等に分岐されて、それぞれ対応する部分照明光学系へ導出され、第２入射部１２０ｂに入射した照明光は第２射出部１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｊ，１４０ｋに均等に分岐されて、それぞれ対応する部分投影光学系へ導出される。
　射出部１４０ａ～１４０ｋそれぞれの面積を同一にするのが望ましいため、第２入射部１２０ｂの面積は第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄそれぞれの面積より大きく構成されている。即ち、第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄそれぞれの面積をＳ１、第２入射部１２０ｂの面積をＳ２、射出部１４０ａ～１４０ｋそれぞれの面積をＳ３としたとき、（１）及び（２）式の関係が成り立つ。
Ｓ１＝Ｓ３×７／３　（１）
Ｓ２＝Ｓ３×４　　　（２）
　したがって、第２入射部１２０ｂの面積Ｓ２は、（１）及び（２）式より、第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄそれぞれの面積Ｓ１の４×（３／７）≒１．７倍にするのが望ましい。なお、図１３及び図１４においては、３個の第１入射部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄ及び１個の第２入射部１２０ｂを備えているが、２個以上の第１入射部及び第１入射部より少ない第２入射部を備えていればよい。また、図１３及び図１４においては、７個の第１射出部１４０ｃ～１４０ｉ及び４個の第２射出部１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｊ，１４０ｋを備えているが、少なくとも１個の第１射出部及び第２射出部を備えていればよい。
　また、第１の実施形態においては、Ｙ方向において両端に設置されている部分照明光学系ＩＬ１及びＩＬ７からの照明光を遮断する例を挙げて説明したが、マスクＭのパターン領域の大きさに対応させて部分照明光学系ＩＬ１またはＩＬ７からの照明光を遮断するようにしてもよい。また、他の部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６の少なくとも１つからの照明光を遮断する構成にしてもよい。
　また、第１の実施形態においては、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７のそれぞれがシャッタ及び減光フィルタを備えているが、少なくともＹ方向の一方の端部に位置する部分照明光学系（例えばＩＬ１）にのみシャッタを備え、シャッタを含まない部分照明光学系（例えばＩＬ２～ＩＬ７）にのみ減光フィルタを備えるようにしてもよい。
　次に、本発明の第２の実施形態に係る露光装置について説明する。なお、第２の実施形態に係る露光装置の構成は、上述したライトガイド１３及び投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７の構成が変更されている点を除き第１の実施形態に係る露光装置と同一の構成を有する。従って、第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態に係る露光装置の構成と同一の構成には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
　第２の実施形態に係る照明装置ＩＬが備えるライトガイドは、３個の入射部及び７個の射出部を備えており、ライトガイドの３個の入射部に入射した照明光は、ライトガイドの内部を伝播し、７個の射出部より均等に分岐されて射出する。即ち、７個の射出部から射出される各照明光の照射量は同一である。
　また、第２の実施形態に係る投影光学系ＰＬを構成する投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７のそれぞれは、第１反射屈折光学系により中間像が形成される位置に視野絞りを備えており、投影光学モジュールＰＬ１及びＰＬ７の視野絞りの開口部の形状は、投影光学モジュールＰＬ２～ＰＬ６の視野絞りの開口部の形状と異なる。
　図１５は、投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７それぞれの視野絞りの開口部の形状を示す図である。投影光学モジュールＰＬ１の視野絞りの開口部ｆ１及び投影光学モジュールＰＬ７の視野絞りの開口部ｆ７は、平行な対辺のうち短辺が＋Ｘ方向に位置し、露光幅（台形の高さ）ｄを有する台形状を有している。投影光学モジュールＰＬ３の視野絞りの開口部ｆ３及び投影光学モジュールＰＬ５の視野絞りの開口部ｆ５は、平行な対辺のうち短辺が＋Ｘ方向に位置し、露光幅（台形の高さ）Ｄ（Ｄ＞ｄ）を有する台形状を有している。投影光学モジュールＰＬ２の視野絞りの開口部ｆ２、投影光学モジュールＰＬ４の視野絞りの開口部ｆ４及び投影光学モジュールＰＬ６の視野絞りの開口部ｆ６は、平行な対辺のうち短辺が－Ｘ方向に位置し、高さＤ（Ｄ＞ｄ）を有する台形状を有している。
　また、投影光学モジュールＰＬ２は視野絞りの近傍に遮蔽板４０ｂを備えている。遮蔽板４０ｂは、視野絞りの開口部ｆ２の露光幅Ｄを変更するために用いられ、視野絞りの開口部ｆ２を通過する照明光の光路に対して挿脱可能に構成されている。遮蔽板４０ｂを光路中に挿入または退避することにより、視野絞りの開口部ｆ２の露光幅Ｄが変化し、露光幅Ｄを変化させることにより部分照明光学系ＩＬ２及び投影光学モジュールＰＬ２を介した照明光による露光量を変化させることができる。即ち、遮蔽板４０ｂを光路中に挿入することにより露光幅Ｄを短くした場合、露光量は減少し、遮蔽板４０ｂを光路中から退避させることにより露光幅Ｄに変更を加えなかった場合、露光量は大きくなる。このように、遮蔽板４０ｂを光路に対して挿脱することにより露光量の調整を行うことができる。　
　なお、投影光学モジュールＰＬ３～ＰＬ６のそれぞれも視野絞りの近傍に遮蔽板４０ｂと同一の構成を有する遮蔽板４０ｃ～４０ｆ（図示せず）を備えている。また、遮蔽板４０ｂ～４０ｆは、遮蔽板駆動部（図示せず）によりＸ方向の移動が制御されており、遮蔽板駆動部は、制御部３０によりその駆動が制御されている。
　この露光装置において４回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に８面分のパターンを転写する場合、走査露光の開始前に、制御部３０は、部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７のシャッタ２０ａ～２０ｇの通過部を射出部１４ａ～１４ｇから導出される照明光の光路中に配置し、光路を開放する。次に、制御部３０は、投影光学モジュールＰＬ２～ＰＬ６の遮蔽板４０ｂ～４０ｆを駆動するために遮蔽板駆動部に対して制御信号を出力し、遮蔽板４０ｂ～４０ｆをＸ方向に移動させて、視野絞りの開口部ｆ２～ｆ６の露光幅Ｄを変化させる。具体的には、視野絞りの開口部ｆ２～ｆ６の露光幅Ｄが視野絞りの開口部ｆ１，ｆ７の露光幅ｄと同一になる位置に遮蔽板４０ｂ～４０ｆを配置する。遮蔽板４０ｂ～４０ｆが挿入され、視野絞りの開口部ｆ１～ｆ７の露光幅がすべてｄに設定されることにより、投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７を介した照明光による露光量は同一の大きさになる。その後、制御部３０は、駆動部に対して制御信号を出力し、４回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に８面分のパターンの転写を行う。
　また、６回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に６面分のパターンを転写する場合、走査露光の開始前に、制御部３０は、部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ７のシャッタ２０ａ，２０ｇの遮断部を射出部１４ａ，１４ｇから導出される照明光の光路中に配置し、光路を閉じ、部分照明光学系ＩＬ２～ＩＬ６のシャッタ２０ｂ～２０ｆの通過部を射出部１４ｂ～１４ｆから導出される照明光の光路中に配置し、光路を開放する。次に、制御部３０は、遮蔽板駆動部に対して制御信号を出力し、遮蔽板４０ｂ～４０ｆをＸ方向に移動させ、光路中から退避させる。遮蔽板４０ｂ～４０ｆが退避されることにより、視野絞りの開口部ｆ２～ｆ６の露光幅はＤに設定され、投影光学モジュールＰＬ２～ＰＬ６を介した照明光による露光量は増大する。その後、制御部３０は、駆動部に対して制御信号を出力し、６回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に６面分のパターンの転写を行う。なお、この場合には、各部分照明光学系ＩＬ１～ＩＬ７が備える減光フィルタ２１ａ～２１ｇは、光路中から退避されている。
　この第２の実施形態に係る露光装置によれば、同じサイズのプレートＰに対して４回または６回の走査露光を行う場合に、走査露光回数の多い６回の走査露光における露光量を増加させることができるため、６回の走査露光の露光処理時間を短縮することができる。したがって、４回の走査露光の露光処理時間と６回の走査露光の露光処理時間との差を減少させることができ、露光装置とコータ・デベロッパ等の周辺装置とからなる生産ライン全体のスループットを向上させることができる。
　なお、上述の第１及び第２の実施形態においては、ライトガイドが３個または４個の入射部を備えているが、１個以上の入射部を備えていればよい。また、ライトガイドが７個または１１個の射出部を備えているが、例えば５個など複数の射出部を備えていればよい。
　次に、本発明の第３の実施形態に係る露光装置について説明する。なお、第３の実施形態に係る露光装置の構成は、上述した照明装置ＩＬが照明装置ＩＬ’に変更されている点を除き第１の実施形態に係る露光装置と同一の構成を有する。従って、第３の実施形態の説明においては、第１の実施形態に係る露光装置の構成と同一の構成には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
　図１６は、第３の実施形態に係る照明装置ＩＬ´の構成を示す図である。図１６に示すように、照明装置ＩＬ´は、照明光を供給するためのレーザ光源４２を備えている。レーザ光源４２から射出した照明光は、照明リレー光学系４３、ミラー４４を介して、λ／２板４５に入射する。λ／２板４５は、照明光に含まれる直線偏光の向きを変える複屈折素子であり、光軸に対して回転可能に構成されている。λ／２板４５を回転させて、所定の位置に配置することにより、照明光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成分の比率を調整する。λ／２板４５を通過した照明光は、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）４６に入射する。ＰＢＳ４６は、照明光の偏光に応じて照明光を分岐させるために用いられ、照明光に含まれるＰ偏光成分を透過させ、照明光に含まれるＳ偏光成分を反射させる。
　ＰＢＳ４６を透過した照明光のＰ偏光成分は、λ／２板４７ａを介して、ＰＢＳ４８ａに入射する。ＰＢＳ４８ａにより反射された照明光のＳ偏光成分は、偏光解消素子４９ａを通過する。偏光解消素子４９ａは、レーザ光である照明光を非偏光の光に変換するために用いられる。偏光解消素子４９ａから射出された非偏光の照明光は、フライアイレンズ１７ａに入射する。
　ＰＢＳ４６を透過した照明光と同様に、ＰＢＳ４８ａ，４８ｃを透過した照明光のＰ偏光成分は、λ／２板４７ｃ，４７ｅを介して、ＰＢＳ４８ｃ，４８ｅに入射する。ＰＢＳ４８ｃ，４８ｅにより反射された照明光のＳ偏光成分は、偏光解消素子４９ｃ，４９ｅを通過し、フライアイレンズ１７ｃ，１７ｅに入射する。同様に、ＰＢＳ４８ｅを透過した照明光のＰ偏光成分は、ミラー５０ｂにより反射され、偏光解消素子４９ｇを通過し、フライアイレンズ１７ｇに入射する。
　一方、ＰＢＳ４６により反射された照明光のＳ偏光成分は、ミラー５１により反射され、ＰＢＳ４６を透過した照明光と同様に、λ／２板４７ｂ，４７ｄを介して、ＰＢＳ４８ｂ，４８ｄに入射する。ＰＢＳ４８ｂ，４８ｄにより反射された照明光のＳ偏光成分は、偏光解消素子４９ｂを通過し、フライアイレンズ１７ｂ，１７ｄに入射する。同様に、ＰＢＳ４８ｄを透過した照明光のＰ偏光成分は、ミラー５０ａにより反射され、偏光解消素子４９ｆを通過し、フライアイレンズ１７ｆに入射する。
　なお、λ／２板４７ａ～４７ｅはλ／２板４５と、ＰＢＳ４８ａ～４８ｅはＰＢＳ４６と、偏光解消素子４９ｂ～４９ｇは偏光解消素子４９ａと、同一の構成を有している。また、λ／２板４５，４７ａ～４７ｅを回転移動させるλ／２板駆動部（図示せず）がλ／２板４５，４７ａ～４７ｅ毎に備えられており、これらλ／２板駆動部は、制御部３０によりその駆動が制御されている。
　この露光装置において４回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に８面分のパターンを転写する場合、走査露光の開始前に、制御部３０は、λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを回転移動させるためにλ／２板駆動部に対して制御信号を出力し、λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを回転移動させて、照明光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成分の比率をそれぞれ設定する。具体的には、λ／２板４５を透過した照明光がＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝３：４の比率となるようにλ／２板４５を回転させる。同様に、λ／２板４８ａにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：３、λ／２板４８ｂ，４８ｃにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：２、λ／２板４８ｄ，４８ｅにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：１の比率となるように各λ／２板４８ａ～４８ｅを回転させる。各λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを通過することにより照明光のＳ偏光成分及びＰ偏光成分は所定の比率に設定され、各部分照明領域Ｉ１～Ｉ７を照射する照明光の照射量は同一の量となる。その後、制御部３０は、駆動部に対して制御信号を出力し、４回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に８面分のパターンの転写を行う。
　また、６回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に６面分のパターンを転写する場合、走査露光の開始前に、制御部３０は、λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを回転移動させるためのλ／２板駆動部に対して制御信号を出力し、λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを回転移動させて、照明光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成分の比率をそれぞれ設定する。λ／２板４５においてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝３：２、λ／２板４８ａにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝０：２、λ／２板４８ｂにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：２、λ／２板４８ｃ，４８ｄにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：１、λ／２板４８ｅにおいてはＳ偏光成分：Ｐ偏光成分＝１：０の比率となるように各λ／２板４８ａ～４８ｅを回転させる。各λ／２板４５，４８ａ～４８ｅを通過することにより照明光のＳ偏光成分及びＰ偏光成分は所定の比率に設定され、部分照明領域Ｉ１，Ｉ７を照明する照明光の照射量は０となり、部分照明領域Ｉ２～Ｉ６を照射する照明光の照射量は同一の量となる。その後、制御部３０は、駆動部に対して制御信号を出力し、６回の走査露光を行うことによりプレートＰ上に６面分のパターンの転写を行う。
　この第３の実施形態に係る露光装置によれば、同じサイズのプレートＰに対して４回または６回の走査露光を行う場合に、走査露光回数の多い６回の走査露光においてレーザ光源４２から射出した照明光の光量を５等分し、５等分された各照明光は部分照明領域Ｉ２～Ｉ６のそれぞれを照射する。また、走査露光回数の少ない４回の走査露光においてレーザ光源４２から射出した照明光を７等分し、７等分された各照明光は部分照明領域Ｉ１～Ｉ７のそれぞれを照射する。したがって、６回の走査露光における照明光の照射量を増加させることができるため、６回の走査露光の露光処理時間を短縮することができる。したがって、４回の走査露光の露光処理時間と６回の走査露光の露光処理時間との差を減少させることができ、露光装置とコータ・デベロッパ等の周辺装置とからなる生産ライン全体のスループットを向上させることができる。
　上述の各実施形態においては、マスクステージとプレートステージとを投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７に対してＸ方向に同期移動させてスキャン露光（走査露光）を行っているが、プレートステージのみを投影光学モジュールＰＬ１～ＰＬ７に対してＸ方向に同期移動させてスキャン露光（走査露光）を行う構成にしてもよい。
　次に、本発明に係る露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図１７は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウエハに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、本発明に係る露光装置を用いてマスクに形成されたパターンをウエハ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウエハの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。その後、ステップＳ４６によってウエハ表面に形成されたレジストパターンを加工用のマスクとし、ウエハ表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。
　ここで、レジストパターンとは、本発明にかかる露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が形成されたフォトレジスト層（転写パターン層）であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウエハ表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウエハ表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、本発明にかかる露光装置は、フォトレジストが塗布されたウエハを感光基板としてパターンの転写を行う。
　図１８は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。
　ステップＳ５０のパターン形成工程では、プレートとしてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、本発明にかかる露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、本発明にかかる露光装置を用いてフォトレジスト層に、マスクに設けられたパターンの投影像を転写する露光工程と、パターンの投影像が転写されたプレートの現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層（転写パターン層）の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層を形成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板を加工する加工工程とが含まれている。
　ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応する３つのドットの組をマトリクス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。
　また、本発明は、半導体デバイスまたは液晶デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置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、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
　２ａ～２ｃ…光源、４ａ～４ｃ…楕円鏡、１２ａ～１２ｃ…入射部、１３…ライトガイド、１４ａ～１４ｇ…射出部、１６ｇ…コリメートレンズ、１７ａ～１７ｇ…フライアイレンズ、１８ｇ…コンデンサレンズ、３０…制御部、３２…シャッタ駆動部、３４…フィルタ駆動部、４０ｂ…遮蔽板、４２…レーザ光源、４５，４８ａ～４８ｅ…λ／２板、４６，４７ａ～４７ｅ…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４９ａ～４９ｇ…偏光解消素子、ＥＸ…露光装置、ｆ１～ｆ７…視野絞りの開口部、Ｉ１～Ｉ７…部分照明領域、ＩＬ，ＩＬ´…照明装置、ＩＬ１～ＩＬ７…部分照明光学系、ＰＬ…投影光学系、ＰＬ１～ＰＬ７…部分投影光学系、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート。

Claims (17)

  1. 　パターンが設けられたマスクに照明光を照射する照明装置において、
    　前記マスク上の第１パターン領域に前記照明光を照射する第１照射部と、
    　前記マスク上の前記第１パターン領域と異なる第２パターン領域に前記照明光を照射する第２照射部と、
    　入射部から入射した前記照明光を分岐させ、前記第１照射部および前記第２照射部へ異なる光量の前記照明光を導出する光分岐手段と、
    を備えたことを特徴とする照明装置。
  2. 　前記光分岐手段は、前記入射部の縁部から入射した前記照明光を前記第２照射部へ導出することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記光分岐手段は、複数の前記入射部のうち二以上の第１入射部から入射した前記照明光を前記第１照射部へ導出し、前記第１入射部より少ない第２入射部から入射した前記照明光を前記第２照射部へ導出することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  4. 　前記第２照射部による前記第２パターン領域上の前記照明光の照射領域は、前記第１照射部による前記第１パターン領域上の前記照明光の照射領域より小さいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置。
  5. 　前記光分岐手段は、前記第２照射部へ前記照明光を導出する導出口が、前記第１照射部へ前記照明光を導出する導出口より小さいことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
  6. 　前記光分岐手段は、複数の光ファイバを有し、前記入射部から入射した前記照明光を該光ファイバを介して前記第１および第２照射部へ導出することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の照明装置。
  7. 　前記光分岐手段は、偏光に応じて光を分岐させる偏光分岐素子を有し、前記入射部から入射した前記照明光のうち前記偏光分岐素子が分岐させた一方の分岐光を前記第１照射部へ導出し、他方の分岐光を前記第２照射部へ導出することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  8. 　前記光分岐手段は、前記偏光分岐素子に入射させる前記照明光の偏光方向を、前記一方の分岐光に比して前記他方の分岐光の光量が少なくなる偏光方向に設定する複屈折素子を有することを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
  9. 　前記光分岐手段は、前記一方の分岐光と前記他方の分岐光との少なくとも一方の偏光を解消させる偏光解消素子を有することを特徴とする請求項７または８に記載の照明装置。
  10. 　前記第１照射部における前記照明光の光路に設けられ、該第１照射部が照射する前記照明光の照射量を変化させる照射量調整機構を備えたことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の照明装置。
  11. 　前記第２照射部が照射する前記照明光の光路を開閉する光路開閉機構と、
    　前記光路開閉機構が光路を開放する場合、前記照射量調整機構によって前記照明光の照射量を減少調整し、前記光路開閉機構が光路を閉じる場合、前記照射量調整機構によって前記照明光の照射量を増加調整する照射量制御部と、
    を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
  12. 　前記照射量制御部は、前記光路開閉機構が光路を開放する場合、前記第１パターン領域における前記照明光の照射量を、前記第２パターン領域における前記照明光の照射量と等しくすることを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
  13. 　前記第２パターン領域は、前記第１パターン領域の所定方向の両端または一端に並設されたことを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の照明装置。
  14. 　請求項１～１３のいずれか一項に記載の照明装置と、
    　パターンが設けられたマスクを保持するマスク保持機構と、
    　感光基板を保持する基板保持機構と、を備え、
    　前記照明装置は、前記マスク上の第１および第２パターン領域の少なくとも一方を介して前記照明光を前記感光基板に照射することを特徴とする露光装置。
  15. 　前記パターンの像を前記感光基板に投影する複数の投影光学モジュールを備え、
    　前記照明装置は、前記第１照射部および前記第２照射部ごとに異なる前記投影光学モジュールを介して前記照明光を前記感光基板に照射することを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
  16. 　前記照明装置が前記感光基板に前記照明光を照射中に、前記基板保持機構を走査方向へ移動させる露光制御部を備え、
    　前記第２パターン領域は、前記走査方向と交差する非走査方向における前記第１パターン領域の両端または一端に並設されたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の露光装置。
  17. 　請求項１４～１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記マスクに設けられたパターンを前記感光基板に転写する露光工程と、
    　前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に生成する現像工程と、
    　前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工する加工工程と、
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI711893B (zh) * 2016-02-29 2020-12-01 日商尼康股份有限公司 曝光裝置、平板顯示器之製造方法、及元件製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000049078A (ja) * 1998-07-30 2000-02-18 Nikon Corp 露光方法
JP2000331909A (ja) * 1999-05-19 2000-11-30 Nikon Corp 走査型露光装置
JP2003151880A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Nikon Corp 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP2006039512A (ja) * 2004-06-21 2006-02-09 Nikon Corp 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000049078A (ja) * 1998-07-30 2000-02-18 Nikon Corp 露光方法
JP2000331909A (ja) * 1999-05-19 2000-11-30 Nikon Corp 走査型露光装置
JP2003151880A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Nikon Corp 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP2006039512A (ja) * 2004-06-21 2006-02-09 Nikon Corp 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI711893B (zh) * 2016-02-29 2020-12-01 日商尼康股份有限公司 曝光裝置、平板顯示器之製造方法、及元件製造方法

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