WO2020203003A1 - 露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法 Download PDF

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illumination
optical system
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亮平 吉田
真高 井田
吉田 大輔
琢己 野嶋
佑介 松橋
暢章 渡辺
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株式会社ニコン
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Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus, an illumination optical system, and a device manufacturing method.
  • a scan-type exposure apparatus As an apparatus for exposure-transferring a pattern original plate on a mask to a large-sized substrate, a scan-type exposure apparatus is known in which the mask and the substrate are relatively scanned with respect to a projection optical system to perform exposure. By scan exposure, the exposure field of view is expanded in the scan direction (scanning direction), but in order to further expand the exposure field of view in the direction intersecting the scan direction (non-scan direction), multiple scan exposures are performed.
  • An exposure apparatus is also known in which regions are overlapped in a non-scanning direction.
  • a plurality of projection optical systems are provided in parallel in the non-scanning direction, and exposure is performed while overlapping a part of the exposure field to be exposed by the plurality of projection optical systems, so that electrons can be generated on the substrate by one scanning.
  • a method of exposing and transferring a circuit is also known (for example, Patent Document 1).
  • the exposure apparatus has a first exposure that exposes the first exposed region on the exposed substrate in the first time and a second exposure on the exposed substrate in a second time different from the first time.
  • an illumination optical system that has an optical integrator and supplies illumination light, a projection optical system, and the exposed substrate.
  • a substrate stage that moves the exposed substrate relative to the projection optical system in the scanning direction so that a predetermined pattern is exposed, and an incident surface on which the illumination light is incident become conjugate with the upper surface of the exposed substrate.
  • the control unit includes an illuminance changing member that changes the illuminance of the illumination light so as to change relative to the optical integrator, and a control unit that controls the relative movement of the illuminance changing member with respect to the optical integrator.
  • the exposure apparatus has a first exposure in which the first exposed region on the exposed substrate is exposed in the first time and a second exposure on the exposed substrate in a second time different from the first time.
  • an illumination optical system that has an optical integrator and supplies illumination light, a projection optical system, and the exposed substrate.
  • a substrate stage that moves the exposed substrate relative to the projection optical system in the scanning direction so that a predetermined pattern is exposed, and an incident surface on which the illumination light is incident become conjugate with the upper surface of the exposed substrate.
  • It is arranged on the incident surface side of the optical integrator provided at the position so as to be relatively movable with respect to the optical integrator, and is one of the first exposed region and the second exposed region on the exposed substrate.
  • the illuminance changing member is moved relative to the optical integrator.
  • the exposure apparatus includes a projection optical system, an illumination optical system having an optical integrator and supplying illumination light to the projection optical system, and the exposure device so that a predetermined pattern is exposed on the exposed substrate.
  • a substrate stage that moves the substrate to be exposed relative to the projection optical system in the scanning direction, and on the exposure substrate that is continuously exposed in time by the scanning exposure field of the projection optical system in the exposure.
  • An illuminance changing member that relatively changes the exposure amount of one of the exposure amount in the first region and the exposure amount in the second region exposed temporally by the scanning exposure field with respect to the other exposure amount.
  • the illuminance changing member is optically attached in the scanning direction.
  • the control unit includes a control unit that moves relative to the corresponding first direction, and the control unit increases the exposure amount of the illuminance changing member in the first region with respect to the exposure amount in the second region.
  • An exposure device that moves relative to the optical integrator as described above.
  • the exposure apparatus has a projection optical system, an illumination optical system having an optical integrator and supplying illumination light to the projection optical system, and a predetermined pattern is exposed on an exposed substrate.
  • a substrate stage for moving the exposed substrate relative to the projection optical system in the scanning direction, and the optical integrator provided at a position where the incident surface on which the illumination light is incident is conjugate with the upper surface of the exposed substrate.
  • the exposure amount in the first region on the exposed substrate which is arranged so as to be relatively movable with respect to the optical integrator on the incident surface side and is continuously exposed in time by the scanning exposure field of the projection optical system.
  • An illuminance changing member that changes the illuminance of the illumination light so as to change the exposure amount ratio of the other to the exposure amount in the second region that is exposed temporally and discretely by the scanning exposure field, and the optical integrator.
  • the device manufacturing method includes exposing the exposed substrate with the exposure apparatus according to any one of the first to fourth aspects, and developing the exposed substrate.
  • the illumination optical system is an illumination optical system used in an exposure apparatus that illuminates a substrate with illumination light, and illuminates a first illumination region on an object that is moved in the scanning direction in the first hour.
  • the illumination light is incident.
  • the optical integrator provided at a position where the incident surface is conjugate with the upper surface of the substrate and the illumination area where the illumination light is irradiated on the object, each illumination of the first illumination region and the second illumination region.
  • the illumination that illuminates the first region which is the illumination region of the other portion of the first illumination region and the other portion of the second illumination region, with the illuminance of the illumination light that illuminates the second region where a part of the region overlaps.
  • the illumination optical system is an illumination optical system used in an exposure apparatus that illuminates a substrate with illumination light, and illuminates a first illumination region on an object that is moved in the scanning direction in the first hour.
  • the illumination optical system that irradiates light and irradiates a second illumination region on the object that is moved in the scanning direction in a second time different from the first time, the illumination light is incident.
  • the optical integrator provided at a position where the incident surface is conjugate with the upper surface of the substrate and the second region on the substrate where a part of each of the first illumination region and the second illumination region overlaps are illuminated.
  • the exposure apparatus holds the illumination optical system according to the seventh or eighth aspect and the substrate, and the illumination light is exposed so that a predetermined pattern of the object is exposed on the substrate.
  • a substrate stage for relatively moving the substrate in the first direction is included.
  • the side view which shows the structure of the exposure apparatus of 1st Embodiment.
  • the perspective view which shows a part of the exposure apparatus of 1st Embodiment.
  • the perspective view which enlarged and showed from the fly eye lens to the mask of the exposure apparatus of 1st Embodiment.
  • 4 (a1), 4 (a2), and 4 (a3) are views showing the field of view on the mask, the field diaphragm in the projection optical system, and the field of view on the substrate in the projection optical system 19c in FIG. 1, respectively.
  • FIG. 4 (b1), 4 (b2), and 4 (b3) are diagrams showing a field of view on a mask, a field diaphragm in the projection optical system, and a field of view on a substrate in the projection optical system 19b in FIG. 1, respectively.
  • 5 (a) is a diagram showing an exposure field of view on a substrate of each projection optical system
  • FIG. 5 (b) is a diagram showing an exposure region formed on the substrate 22
  • FIG. 5 (c) is irradiation on the substrate.
  • FIG. 5D is a diagram showing an example of the exposure amount
  • FIG. 5D is a diagram showing another example of the exposure amount irradiated on the substrate.
  • FIG. 1 is a side view showing the exposure apparatus 100 of the first embodiment.
  • the exposure apparatus 100 includes five projection optical systems 19a to 19e, but only two of them, the projection optical systems 19a and 19b, are shown in FIG.
  • the projection optical systems 19a to 19e are optical systems that form an erect image having a projection magnification (horizontal magnification) of +1.
  • a photosensitive material in which a pattern drawn on the mask 15 is formed on the upper surface of the substrate 22. Exposure transfer to.
  • the substrate 22 on which the photosensitive material is formed can be interpreted as an exposed substrate.
  • the substrate 22 is held by the substrate stage 27 via a substrate holder (not shown).
  • the substrate stage 27 can be moved in the X direction (in addition to scanning in the X direction) on the substrate stage surface plate 28 by a linear motor or the like (not shown).
  • the position of the substrate stage 27 in the X direction is the substrate stage. It is measured by the laser interferometer 25 via the position of the moving mirror 24 attached to the 27. Similarly, the position of the substrate stage 27 in the Y direction is also measured by the laser interferometer (not shown).
  • the position detection optical system 23 detects the position of an existing pattern such as an alignment mark formed on the substrate 22.
  • the mask 15 is held by the mask stage 16.
  • the mask stage 16 can be moved in the Y direction while scanning in the X direction on the mask stage surface plate 17 by a linear motor or the like (not shown).
  • the position of the mask stage 16 in the X direction is measured by the laser interferometer 14 via the position of the moving mirror 13 attached to the mask stage 16.
  • the position of the mask stage 16 in the Y direction is also measured by a laser interferometer (not shown).
  • the control system controls the linear motor (not shown) or the like based on the measured values of the laser interferometers 14, 25 and the like to control the XY positions of the mask stage 16 and the substrate stage 27.
  • the control system controls the linear motor (not shown) or the like based on the measured values of the laser interferometers 14, 25 and the like to control the XY positions of the mask stage 16 and the substrate stage 27.
  • the mask 15 and the substrate 22 are exposed to the projection optical systems 19a to 19e while maintaining the imaging relationship by the projection optical systems 19a to 19e. It is relatively scanned in the X direction at substantially the same speed.
  • the directions (X direction) in which the substrate 22 is scanned during exposure are also referred to as "scanning direction” and "scanning direction".
  • the directions included in the plane of the substrate 22 and orthogonal to the X direction are also referred to as “non-scanning direction” and “non-scanning direction”.
  • the Z direction is a direction orthogonal to the X direction and the Y direction.
  • the direction indicated by the arrow is the + direction.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a portion from the downstream portion of the illumination optical systems ILa to ILe of the exposure apparatus 100 of the first embodiment to the substrate 22.
  • first row projection optical system 19F three projection optical systems 19a, 19c, 19e (hereinafter, collectively or individually referred to as "first row projection optical system 19F").
  • first row projection optical system 19F three projection optical systems 19a, 19c, 19e
  • second-row projection optical system 19R are arranged in the Y direction and are more than the first-row projection optical system 19F. It is located on the + X side.
  • Each projection optical system of the projection optical system 19F in the first row is arranged with its optical axes separated in the Y direction at predetermined intervals.
  • Each optical system of the projection optical system 19R in the second row is also arranged in the same manner as the projection optical system 19F in the first row.
  • the projection optical system 19b is arranged so that the position of the optical axis in the Y direction coincides with the substantially center of the straight line connecting the optical axes of the projection optical system 19a and the projection optical system 19c.
  • the projection optical system 19d is also arranged in the same manner as the projection optical system 19b.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment includes a plurality of illumination optical systems ILa to ILe corresponding to each of the projection optical systems 19a to 19e.
  • the illumination optical system ILa corresponding to the projection optical system 19a includes an input lens 8a, a fly-eye lens 11a, and a condenser lens 12a along the optical axis IXa.
  • Other illumination optics ILb to ILe also include input lenses 8b to 8e, flyeye lenses 11b to 11e, and condenser lenses 12b to 12e.
  • FIG. 2 shows only the fly-eye lenses 11a to 11e and the condenser lenses 12a to 12e among the illumination optical systems ILa to ILe. Note that FIG.
  • the illumination light supplied from the light source 1 such as a lamp passes through the light guide optical systems such as the elliptical mirror 2, the bending mirror 3, the relay lens 4, the bending mirror 5, the relay lens 6, and the optical fiber 7, and each illumination optical system ILa. ⁇ Supplied to ILe.
  • the optical fiber 7 splits the illumination light incident on one incident side 71 substantially evenly and emits it to five emitting sides 72a to 72e. Illumination light emitted from each of the five emission sides 72a to 72e of the optical fiber 7 is incident on the input lenses 8a to 8e in each illumination optical system ILa to ILe. Then, the illumination light is further applied to the illumination regions MIa to MIe on the mask 15 via the fly-eye lenses 11a to 11e and the condenser lenses 12a to 12e.
  • the incident side surfaces (planes on the input lenses 8b to 8e side) of the fly-eye lenses 11a to 11e are the upper surfaces of the substrate 22 via the projection optical systems 19a to 19e, the condenser lenses 12a to 12e, and the fly-eye lenses 11a to 11e. It is arranged at a position that becomes a conjugate surface CP that is conjugate (imaging relationship) with (the upper surface of the substrate holder on which the substrate 22 is placed or its vicinity).
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the fly-eye lens 11c and the condenser lens 12c included in the illumination optical system ILc and the illumination region MIc on the mask 15 as an example.
  • the fly-eye lens 11c is formed by arranging a plurality of lens elements 110 having a rectangular cross-sectional shape (shape in the XY plane) that is similar to the illumination region MIc and is long in the Y direction in the X direction and the Y direction. There is.
  • the incident surface 11ci upper surface, that is, the + Z side surface
  • each lens element 110 is provided with an illumination region MIc (mask 15) on the mask 15 by an optical system including each lens element 110 and a condenser lens 12c.
  • the configurations of the other illumination optical systems ILa to ILe except for the illumination optical system ILc are the same as the configurations shown in FIG.
  • the fly-eye lenses 11a to 11e are examples of optical integrators that superimpose illumination light on the respective illumination regions MIa to MIe and irradiate them.
  • Dimming members 10a to 10e which will be described later, are held and arranged on the incident surfaces 11ai to 11ei side (input lenses 8a to 8e side) of the fly eye lenses 11a to 11e by the dimming member holding portions 9a to 9e. There is.
  • Each of the projection optical systems 19a to 19e is composed of, for example, a double imaging type optical system in order to form an upright orthodox image.
  • the optical systems constituting the upper half of the projection optical systems 19a to 19e are placed on the intermediate image plane 20 near the middle of the optical axes PAXa to PAXe of the projection optical systems 19a to 19e (Z direction).
  • An intermediate image of the pattern of the mask 15 is formed.
  • the intermediate image is re-imaged by the optical systems constituting the lower halves of the projection optical systems 19a to 19e, and an image of the pattern of the mask 15 is formed on the substrate 22.
  • the intermediate image plane 20 is conjugate with the substrate 22, by arranging the field diaphragms 21a to 21e on the intermediate image planes 20 in the projection optical systems 19a to 19e, the projection optical systems 19a to 19e on the substrate 22 are arranged.
  • the exposure fields of view PIa to PIe can be defined.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the illumination regions MIa to MIe on the mask 15, the field diaphragms 21a to 21e, and the exposure fields PIa to PIe.
  • FIG. 4A1 is a diagram showing the illumination region MIc on the mask 15 corresponding to the projection optical system 19c, and the illumination region MIc has a rectangular shape similar to the cross-sectional shape of the lens element 110 of the fly-eye lens 11c. There is.
  • FIG. 4A2 is a diagram showing a field diaphragm 21c in the projection optical system 19c and the illumination light MIc2 emitted therein.
  • the field diaphragm 21c is irradiated with the illumination light MIc2 shown by the broken line, which is an intermediate image of the illumination region MIc on the mask 15.
  • the illumination light MIc2 the illumination light irradiated to the light-shielding portion (the portion indicated by the diagonal line) of the field diaphragm 21c is shielded by the field diaphragm 21c.
  • the illumination light transmitted through the opening 21co of the field diaphragm 21c is reimaged on the substrate 22 by the optical system constituting the lower half of the projection optical system 19c, and the exposure field PIc is formed on the substrate 22.
  • FIG. 4A3 shows an exposure field of view PIc on the substrate 22.
  • the illumination light MIC2 which is an intermediate image
  • the illumination region MIc an image in which both the X and Y directions of the image are inverted and not a mirror image.
  • the exposure field PIc is an inverted normal image with respect to the field diaphragm 21c. Therefore, as shown in FIGS. 4 (a2) and 4 (a3), the shape of the opening 21co of the field diaphragm 21c and the shape of the exposure field PIc coincide with each other rotated 180 degrees around the Z axis. ..
  • the exposure field of view PIc is a trapezoid in which the short side of the two sides parallel to the Y direction is on the + X side and the long side is on the ⁇ X side.
  • a rectangular region surrounded by all the short sides on the + X side and a part of the long sides on the ⁇ X side is called a central region PIcc.
  • the end of the exposure field of view PIc in the + Y direction that is not included in the central region PIcc is called the left end region PIcl
  • the end of the exposure field of view PIc that is not included in the central region PIcc in the -Y direction is called the right end region PIcr.
  • the length (width) of the central region PIcc in the Y direction is called the width Ws
  • the length (width) of the leftmost region PIcl and the rightmost region PIcr in the Y direction are equal, and this is called the width Wo.
  • FIGS. 4 (b1) to 4 (b3) are diagrams showing the illumination region MIb on the mask 15, the field diaphragm 21b, and the exposure field of view PIb corresponding to the projection optical system 19b, respectively.
  • the shape of the opening 21bo of the field diaphragm 21b is a shape obtained by reversing the shape of the opening 21co of the field diaphragm 21c of the projection optical system 19c in the X direction.
  • the shape of the exposure field of view PIb of the projection optical system 19b is a shape obtained by reversing the shape of the exposure field of view PIc of the projection optical system 19c in the X direction.
  • the rectangular area surrounded by all the short sides on the -X side and a part of the long sides on the + X side is called the central area PIbc.
  • the end in the + Y direction that is not included in the central region PIbc is called the left end region PIbl
  • the end of the exposure field of view PIb that is not included in the center region PIbc in the ⁇ Y direction is called the right end region PIcr. ..
  • FIG. 5A is a diagram showing each exposure field of view PIa to PIe of the five projection optical systems 19a to 19e on the substrate 22.
  • the exposure fields PIa and PIe of the projection optical systems 19a and 19e, which are the projection optical systems 19F of the first row, are the short sides of the two sides parallel to the Y direction, similarly to the exposure field PIc of the projection optical system 19c described above. Is a trapezoid with the + X side and the long side on the -X side.
  • the short side of the two sides parallel to the Y direction is ⁇ , similar to the exposure field of view PIb of the projection optical system 19b described above. It is a trapezoid with a long side on the + X side on the X side.
  • the central regions PIac, PIdc, and PIec, and the leftmost regions PIal, PIdl, PIel, and the rightmost region PIar are also the same as the above-mentioned exposure fields of PIb and PIc.
  • PIdr, PIer can be defined.
  • the exposure field PIa arranged at the end in the ⁇ Y direction does not have the right end region PIar because the field diaphragm 21a blocks the illumination light so that the end in the ⁇ Y direction is parallel to the X direction. ..
  • the exposure field PIe arranged at the end in the + Y direction blocks the illumination light so that the end in the + Y direction is parallel to the X direction by the field diaphragm 21a, so that the left end region PIal does not exist.
  • the shapes of the field diaphragms 21a and 21e may be different from the shapes of the field diaphragms 21c, or another member may be used to block the illumination light so that the right end region PIar does not exist in the exposure field diaphragm PIa. You may try to do it.
  • the lengths of the central regions PIac to PIec of each exposure field of view PIa to PIec in the Y direction are all equal to the width Ws, and the lengths of the leftmost region PIal to PIdl and the rightmost region PIbr to PIer are all equal to the width Wo. Then, in the two exposure fields of the exposure fields PIa to PIe adjacent to each other in the Y direction, the positions of the adjacent left end regions PIal to PIdl and the right end regions PIbr to PIer are the same in the Y direction.
  • Such a shape and position of each exposure field PIa to PIe is set by setting the arrangement position of the projection optical systems 19a to 19e and the shape and position of the openings 21ao to 21eo of the field diaphragms 21a to 21e.
  • FIG. 5B shows an exposure region formed on the substrate 22 when the substrate 22 is scanned in the X direction by the substrate stage 27 and exposed by the exposure fields PIa to PIe shown in FIG. 5A. It is a figure which shows. Scanning exposure fields SIa to SIe exposed by the respective exposure fields PIa to PIe by scanning exposure are formed on the substrate 22.
  • the scanning exposure visual fields SIa, SIc, and SIe formed by the projection optical systems 19a, 19c, and 19e in the first row are indicated by two-dot chain lines, and are formed by the projection optical systems 19b, 19d in the second row.
  • the scanning exposure fields of view SIb and SId are indicated by alternate long and short dash lines.
  • the exposure fields PIa to PIe are extended in the X direction by scanning exposure in the X direction.
  • the exposure area by the left end region PIal and the exposure area by the right end region PIbr match. Since the same applies to other exposure regions, the description thereof will be omitted.
  • the portion exposed by one of the scanning exposure fields SIa to SIe is also referred to as a non-overlapping portion Sa to Se, and two of the scanning exposure fields SIa to SIe are exposed in an overlapping manner.
  • the overlapped portion is also referred to as an overlapping portion Oa to Od.
  • the leftmost regions PIal to PIdl and the rightmost regions PIbr to PIer are exposure fields of view corresponding to the overlapping portions Oa to Od
  • the central regions PIac to PIec are located in the non-overlapping portions Sa to Se. The corresponding exposure field of view.
  • the overlapping portions Oa to Od exposed by overlapping each of the two scanning exposure fields SIa to SIe are first exposed by the projection optical systems 19a, 19c, 19e in the first row, and then the projection optics in the second row. Since the exposure is performed by the systems 19b and 19d, the exposure is divided in time. In other words, the overlapped portions Oa to Od are exposed in a discrete manner in time.
  • the non-overlapping portions Sa to Se are regions exposed by one of the scanning exposure visual fields SIa to SIe, and are regions that are continuously exposed without being divided in time.
  • the non-overlapping portions Sa to Se, which are continuously exposed in time can also be interpreted as the first region.
  • the overlapping portions Oa to Od in which the exposure is performed discretely in time can be interpreted as the second region.
  • FIG. 5C is a graph showing the exposure amount E exposed on the substrate 22 by scanning exposure in the X direction.
  • the vertical axis of the graph is the exposure amount
  • the horizontal axis is the coordinates in the Y direction.
  • the values obtained by integrating the exposure fields of view PIa to PIe in the X direction are equal in each minute section in the Y direction, and within each exposure field of view PIa to PIe due to the action of the fly-eye lens 11 or the like. Since the illuminance of the above is uniform, the exposure amount E on the substrate 22 becomes a constant value E1. That is, in the Y direction, the exposure amount E in the non-overlapping portions Sa to Se and the exposure amount E in the overlapping portions Oa to Od both have the value of the exposure amount E equal to E1.
  • the exposure amount is different from the exposure amount E1 in the non-overlapping portions Sa to Se.
  • Such a phenomenon occurs, for example, when the projection optical systems 19a, 19c, 19e in the first row and the scanning exposure fields SIb, SId by the projection optical systems 19b, 19d in the second row are displaced from each other in the Y direction. Occurs in.
  • the substrate 22 to be exposed is deformed due to heat or the like due to the process, and in order to correct this deformation, the substrate stage 27 is scanned in a direction deviated from the X direction and exposed.
  • FIG. 5D is a graph showing the exposure amount E when the exposure amount in the overlapped portions Oa to Od is different from the exposure amount E1 in the non-overlapping portions Sa to Se.
  • FIG. 5D shows, as an example, an example in which the scanning exposure fields SIb and SId are deviated in the ⁇ Y direction with respect to the scanning exposure fields SIa, SIc and SIe.
  • the exposure amount increases in the overlap portions Oa and Occ, and the exposure amount decreases in the overlap portions Ob and Od.
  • the exposure amount is different from the exposure amount E1 in the overlapping portions Oa and Occ. It decreases, and the exposure amount increases at the overlapping portions Ob and Od.
  • the degree of reaction of the photosensitive material on the substrate 22 differs between the overlapping portions Oa to Od and the non-overlapping portions Sa to Se. Therefore, the line width and thickness of the pattern transferred to the photosensitive material will change.
  • the same phenomenon occurs when the substrate to be exposed 22 is locally deformed due to heat from the process or the like.
  • the distribution of the exposure amount E shown in the graph of FIG. 5 (d) is not obtained on the entire surface of the exposed substrate 22, and only the locally deformed region of the exposed substrate 22 is shown. The distribution of the exposure amount E shown in the graph of 5 (d) is obtained.
  • the exposure amount is different from the exposure amount E1 in at least one overlapping region due to the uneven thickness of the photosensitive material applied to the exposed substrate 22 as well as the local deformation of the exposed substrate 22. An area that becomes the exposure amount is generated.
  • the side of the incident surfaces 11ai to 11ei of the fly-eye lenses 11a to 11e of the illumination optical systems ILa to ILe that is, the input lenses 8a to 8e and the fly-eye lenses 11a to 11e.
  • Dimming members 10a to 10e which are examples of illuminance changing members, are provided at a position between the two, and in the vicinity of the incident surfaces 11ai to 11ei of the fly-eye lenses 11a to 11e.
  • the dimming members 10a to 10e are movably held by the dimming member holding portions 9a to 9e in the X direction, which is a direction substantially orthogonal to the optical axes Ixa to Ixe of the respective illumination optical systems ILa to ILe. ..
  • the positions of the dimming members 10a to 10e in the X direction are controlled by the control signals SigA to SigE from the control unit 50.
  • FIG. 6 shows a fly-eye lens 11c provided in the illumination optical system ILc, a dimming member 10c (10ca1, 10ca2, 10ccb1, 10ccb2, 10cc1, 10cc2), and a dimming member holding portion 9c (9ca, 9cc, 9cc). Is a view seen from the input lens 8c side.
  • the dimming member 10c and the dimming member holding portion 9c provided in the illumination optical system ILc will be described with reference to FIG. The same applies to the dimming members 10a to 10e and the dimming member holding portions 9a to 9e provided in the other illumination optical systems ILa to ILe.
  • the fly-eye lens 11c has a plurality of lens blocks in which a plurality of lens elements 110 having a rectangular cross section long in the Y direction are arranged in the X direction, and a plurality of lens blocks are arranged in the Y direction.
  • FIG. 6 is a view of the fly-eye lens 11c as viewed from the input lens 8c side, which is the side of the incident surfaces 11ai to 11ei.
  • the incident side surface of each lens element 110 is a conjugate surface CP with respect to the exposure field of view PIc formed on the substrate 22. Therefore, in FIG. 6, the exposure field-corresponding region IPIc, which is the region corresponding to the exposure field of view PIc, is shown by a broken line in each lens element 110. It is assumed that the lateral magnification of the exposure field corresponding region IPIc with respect to the exposure field PIc is ⁇ times.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment includes, as the dimming member 10c, a first end dimming member 10ccb1, 10cc2, a second end dimming member 10cc1, 10cc2, and a third dimming member 10ca1, 10ca2. , Prepared.
  • the width Wb in the Y direction of the first end dimming member 10cc1, 10cc2 and the second end dimming member 10cc1, 10cc2 is ⁇ times the width Wo of the right end region PIcr and the left end region PIcl of the exposure field of view PIc. Approximately equal.
  • the first end dimming members 10ccb1 and 10ccb2 are arranged on the + X direction side of the fly-eye lens 11c and correspond to the left end region PIcl of the exposure field of view PIc in the exposure field of view corresponding area IPIc of some lens elements 110. Cover the part and dimming.
  • the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 are arranged on the + X direction side of the fly-eye lens 11c and correspond to the right end region PIcr of the exposure field of view PIc in the exposure field of view corresponding area IPIc of some lens elements 110. Cover the part and dimming.
  • the first end dimming members 10 kb1 and 10 kb2 cover at least a part of the left end region PIcl corresponding to the overlap portion Occ of one or more lens elements 110 arranged in at least one lens block. It can be interpreted as a dimming member.
  • the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 form at least a part of the right end region PIcr corresponding to the overlap portion Ob of one or more lens elements 110 arranged in at least one lens block. It can be interpreted as a dimming member.
  • the width Wa of the third dimming members 10ca1 and 10ca2 in the Y direction is substantially equal to ⁇ times the width Ws of the central region PIcc of the exposure field of view PIc.
  • the third end dimming members 10ca1 and 10ca2 are arranged on the ⁇ X direction side of the fly-eye lens 11c and correspond to the central region PIcc of the exposure field of view PIc in the exposure field of view corresponding area IPIc of some lens elements 110. It covers the part to be covered and dims.
  • the third end dimming members 10ca1 and 10ca2 reduce at least a part of the central region PIcc corresponding to the non-overlapping portion Sc of one or more lens elements 110 arranged in at least one lens block. It can be interpreted as a shining member.
  • the first end dimming members 10ccb1 and 10ccb2 are held by the slider 91b, and the slider 91b is movably held in the X direction by the dimming member holding portion 9cc.
  • the relative positional relationship between the slider 91b and the dimming member holding unit 9cc is measured by an encoder or the like and transmitted to the control unit 50. Further, the relative positional relationship between the slider 91b and the dimming member holding portion 9cc, that is, the positions of the first end dimming members 10ccb1 and 10ccb2 in the X direction are controlled by the control signal SigCb from the control unit 50.
  • the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 are also held by the slider 91c, and the slider 91c is movably held in the X direction by the dimming member holding portion 9cc.
  • the third dimming members 10ca1 and 10ca2 are also held by the slider 91a in the same manner, and the slider 91a is movably held in the X direction by the dimming member holding portion 9ca.
  • the positions of the second end dimming members 10cc1, 10cc2 and the third dimming members 10ca1 and 10ca2 in the X direction are also measured in the same manner as described above, and are controlled by the control signals SigCc and SigCa from the control unit 50, respectively.
  • the number of lens elements 110 dimmed by the first end dimming members 10ccb1 and 10ccb2 can be changed.
  • the exposure amount of the overlapping portion Oct on the substrate 22 can be increased or decreased.
  • the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 in the ⁇ X direction the number of lens elements 110 dimmed by the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 can be changed.
  • the exposure amount of the overlapping portion Ob on the substrate 22 can be increased or decreased.
  • the third dimming members 10ca1 and 10ca2 by moving the third dimming members 10ca1 and 10ca2 in the ⁇ X direction, the number of lens elements 110 dimmed by the third dimming members 10ca1 and 10ca2 can be changed. Thereby, the exposure amount of the non-overlapping portion Sc on the substrate 22 can be increased or decreased. From the above, by appropriately adjusting the positions of the first end dimming members 10cc1, 10cc2, the second end dimming members 10cc1, 10cc2, and the third dimming members 10ca1, 10ca2 in the X direction, respectively. The exposure amount of the overlapping portion Ob on the substrate 22 can be relatively increased or decreased with respect to the exposure amount of the non-overlapping portion Sc on the substrate 22.
  • control unit 50 is scanning in the X direction to expose the substrate 22, the first end dimming members 10cc1, 10ccb2, the second end dimming members 10cc1, 10cc2, and the third.
  • the positions of the dimming members 10ca1 and 10ca2 in the X direction may be adjusted appropriately.
  • the control unit 50 receives the first end dimming member 10cc1, 10ccb2, the second end dimming member 10cc1, 10cc2, and the third dimming.
  • the positions of the dimming members 10ca1 and 10ca2 in the X direction may be changed.
  • the control unit may move the dimming members in the X direction according to the thickness of the photosensitizer on the substrate 22.
  • the exposure apparatus 100 detects local deformation on the substrate 22 and uneven coating of the photosensitizer while scanning in the X direction to expose the substrate 22 or before scanning and exposing the substrate 22.
  • a measuring unit may be provided.
  • the dimming member 10c (first end dimming member 10cc1, 10ccb2, second end dimming member 10cc1, 10cc2, third dimming member 10ca1, 10ca2) may be a thin metal plate and is transparent. It may be a dimming film formed by a dimming member on a glass plate.
  • the dimming member 10c is not limited to a member that completely blocks the illumination light such as a filter, and may be a member that blocks and transmits only a part of the illumination light. That is, the dimming member 10c may be an illuminance changing member for changing the illuminance.
  • the dimming members 10a, 10b, 10d, 10e provided in the other illumination optical systems ILa, ILb, ILd, ILe, and the dimming member holding portions 9a, 9b, 9d, 9e also have the above-mentioned dimming member 10c and dimming.
  • the structure is the same as that of the member holding portion 9c.
  • the exposure amount of the right end region PIbr and PIdr of each exposure field PIb and PId is moved by moving the second end dimming member in the illumination optical system ILb and ILd in the + X direction.
  • increase the exposure amount of the left end region PIal, PIcl, PIel of each exposure field PIa, PIc, PIe by moving the first end dimming member in the illumination optical system ILa, ILc, ILe in the ⁇ X direction.
  • the exposure amounts of the overlapped portions Oa and Occ are made equal to the exposure amounts of the non-overlapping portions Sa to Se.
  • the exposure amount may be adjusted by moving the second end dimming member in the + X direction and the first end dimming member in the ⁇ X direction.
  • the second end dimming member in the illumination optical systems ILa, ILc and ILe may be moved in the + X direction, or the first end dimming member in the illumination optical systems ILb and ILd may be dimmed.
  • the exposure amount of the overlapping portions Ob and Od may be made equal to the exposure amount of the non-overlapping portions Sa to Se.
  • the dimming member 10c moves from above the fly-eye lens 11c in the ⁇ X direction, the exposure amount of the non-overlapping portion Sc increases as compared with that before the movement, so it can be said that the dimming member 10c functions as an increasing member.
  • the first end dimming member and the second end dimming member move from above the fly-eye lens 11c in the + X direction, the exposure amount of the overlapping portion Occ increases as compared with that before the movement. Therefore, it can be said that it functions as an increasing member.
  • the dimming member 10c moves from above the fly-eye lens 11c in the ⁇ X direction, but may be moved to a position that does not overlap with the fly-eye lens 11c in the X direction, or the dimming member 10c and the fly-eye lens 11c. It may be moved so that the amount of overlap in the X direction with and is small.
  • the dimming member 10c Since the dimming member 10c is arranged at a position separated by a predetermined distance in the Z direction from the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c, the edge of the dimming member 10c in the XY direction on the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c. Is projected blurry. Conversely, how far the dimming member 10c should be arranged in the Z direction from the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c depends on the amount of penumbra blur on the edge of the dimming member 10c on the substrate 22.
  • the dimming member 10c has a mechanism that the position of the fly-eye lens 11c in the Z direction with respect to the incident surface 11ci can be changed, that is, the distance between the dimming member 10c and the fly-eye lens 11c in the Z direction can be changed. Then it is good.
  • the width of the overlapping portions Oa to Od in the Y direction is DW
  • the lateral magnification of the substrate 22 with respect to the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c is ⁇
  • the numerical aperture of the illumination light on the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c is NA.
  • the distance D of the dimming member 10c from the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c in the Z direction is 0 ⁇ D ⁇ 1.2 x DW / ( ⁇ ⁇ NA) ⁇ ⁇ ⁇ (1) It is good to say.
  • the distance D satisfies the equation (1), the influence of the exposure amount change (exposure amount unevenness) on the substrate 22 due to the edge of the dimming member 10c can be further reduced.
  • the position of the dimming member 10c in the X direction is determined by, for example, performing test exposure under a plurality of conditions in which the insertion amount (position in the X direction) of the dimming member 10c is set in several different stages, and the optimum result is obtained. It is good to determine the appropriate insertion amount. Further, the thickness of the photosensitive material applied to the substrate 22 may be measured by a measuring device provided inside the exposure apparatus 100, and the optimum insertion amount of the dimming member 10c may be determined from the result. The measuring device may be provided outside the exposure device 100. Further, when determining the insertion amount of the dimming member 10c, it is preferable to use the illuminance sensor 26 provided on the substrate stage 27 to measure the illuminance of each part in the exposure field of view PIc.
  • the + X-direction ends of the two dimming members 10ca1 and 10ca2 constituting the third dimming member shown in FIG. 6 have the pitches of the arrangement of the lens elements 110 of the fly-eye lens 11c in the X-direction. It is off by half of the PX.
  • each lens element 110 there is an exposure field of view corresponding region IPIcw corresponding to the exposure field of view PIc, but the exposure field of view corresponding area IPIcw extends over the entire surface of the lens element 110 in the X direction. is not.
  • both ends of the lens element 110 in the X direction do not correspond to the exposure field of view PIc on the substrate 22, are projected onto the field diaphragm 21c in the projection optical system 19c, and are shaded by the field diaphragm 21c. ..
  • the ends of the dimming members 10ca1 and 10ca2 in the + X direction are near both ends of the lens element 110 in the X direction, even if the dimming members 10ca1 and 10ca2 are moved in the X direction, the substrate 22 The upper exposure amount cannot be changed. Therefore, in the first embodiment, the ends of the two dimming members 10ca1 and 10ca2 in the + X direction are shifted by half the pitch PX of the arrangement of the lens elements 110 in the X direction.
  • the other + X direction end of the two dimming members 10ca1 and 10ca2 is near both ends in the X direction of the lens element 110, the other + X direction end is the lens element. It is arranged near the center of 110 in the X direction. Therefore, the exposure amount on the substrate 22 can always be changed by moving the two dimming members 10ca1 and 10ca2 together in the X direction.
  • the dimming members 10c1 and 10c2 may be independently moved in the X direction.
  • the dimming members 10ca1 and 10ca2 are not limited to the above-mentioned two, but may be three or more, and each may be arranged in a different lens block. Also in this case, if the number of dimming members is m (m is a natural number of 2 or more), the ends of each dimming member in the + X direction are set to be offset by PX / m with respect to the pitch PX. It is preferable that it is.
  • the dimming members 10cc1, 10cc2 and the second end dimming members constituting the first end dimming member The same applies to the position and number of dimming members 10cc1 and 10cc2 constituting the optical member in the ⁇ X direction.
  • the dimming member 10c is arranged at a position separated by a predetermined distance in the Z direction from the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c, but the present invention is not limited to this.
  • the dimming member 10c may be provided on the incident surface 11ci of the fly-eye lens 11c, that is, the conjugate surface CP with respect to the upper surface of the substrate 22.
  • the dimming member 10c completely blocks the illumination light, when it is arranged so as to coincide with the conjugated surface CP, the exposure amount of the overlapping portions Oa to Od and the non-overlapping portions Sa to Se There is a risk that the exposure amount of the part will change discontinuously.
  • the dimming member 10c deforms its shape or continuously changes the shading rate of the illumination light according to the position in the Y direction such as a filter. Further, the shading rate of the illumination light may be changed by the first end dimming members 10cc1, 10cc2, the second end dimming members 10cc1, 10cc2, and the third end dimming members 10ca1, 10ca2.
  • the first end dimming members 10cc1 and 10ccb2 and the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 are arranged on the ⁇ X direction side of the fly eye lens 11c, and the third end portion.
  • the dimming members 10ca1 and 10ca2 are arranged on the + X direction side of the fly-eye lens 11c, but the arrangement is not limited to this.
  • the dimming members 10c are moved in the X direction, if the dimming members 10c do not collide or mechanically interfere with each other, all the dimming members 10c are moved to the + X direction side of the fly eye lens 11c or-. It may be arranged on the X-direction side, and the size of the illumination optical systems ILa to ILe in the X-direction can be reduced.
  • the dimming member 10c does not overlap with the exposure amount of the overlapping portions Ob and Od by moving the first end dimming members 10cc1 and 10cc2 and the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 in the X direction. Since the ratio to the exposure amount of the parts Sa to Se can be changed, the third end dimming members 10ca1 and 10ca2 are omitted, and the first end dimming members 10cc1, 10ccb2 and the second end dimming member are omitted. It may be composed of only 10cc1 and 10cc2.
  • the dimming member 10 may be composed of only the third end dimming members 10ca1 and 10ca2 by omitting the first end dimming members 10cc1 and 10cc2 and the second end dimming members 10cc1 and 10cc2. Good.
  • the configurations of the dimming members 10a to 10e in all the illumination optical systems ILa to ILe are the same, but the configuration is not limited to this, and for example, the projection optical system in the first row.
  • the configuration of the dimming member may be changed between the 19F and the projection optical system 19R in the second row, or the configuration of the dimming member may be changed for each of the illumination optical systems ILa to ILe.
  • the dimming of the illumination optical systems ILa to ILe that project the illumination light onto the region of the illumination optical systems ILa to ILe In an illumination optical system in which only the member is moved and the illumination term is projected to another region, the dimming member may not be moved.
  • the first end dimming members 10cc1 and 10cc2 are two rows in the + Y direction of the lens elements, while the second end dimming members 10cc1 and 10cc2 are ⁇ Y of the lens elements.
  • the third end dimming members 10ca1 and 10ca2 are relatively moved in the X direction with respect to the central two rows of the lens elements with respect to the two rows in the direction, but the present invention is not limited to this.
  • the first end dimming member 10cc1, 10ccb2, the second end dimming member 10cc1, 10cc2, and the third end dimming member 10ca1, 10ca2 are all in the X direction with respect to the lens elements arranged in the same row. It may be moved relative to each other, or it may be partially different.
  • each of the dimming members 10a to 10e may be composed of a plurality of dimming members stacked in the Z direction.
  • the plurality of dimming members may move relative to each other in the Y direction, in other words, the plurality of dimming members may move relative to the fly-eye lens 11 in the Y direction. In this way, the exposure amount distribution on the substrate 22 can be changed by the illuminance changing member moving relative to the fly-eye lens 11 in any one of the X direction, the Y direction, and the Z direction.
  • Modification 5 In the above first embodiment and each modification, it is assumed that five projection optical systems 19a to 19e are provided, but the number of projection optical systems is not limited to five, and the number of projection optical systems is not limited to five, such as three or eight. It may be. Further, in the above first embodiment and each modification, there are a plurality of projection optical systems 19a to 19e, and a plurality of exposure fields SIa to SIe formed by each projection optical system by scanning in the X direction once. Are supposed to overlap each other in the Y direction.
  • the illumination optical system corresponding to one projection optical system has the same configuration as the illumination optical systems ILa to ILe described above.
  • An apparatus having a plurality of projection optical systems 19a to 19e as in the first embodiment and each modification described above can expose a larger area on the substrate 22 with a single scanning exposure, and is processed. Excellent ability.
  • the plurality of projection optical systems 19a to 19e are composed of total internal reflection optical systems, but the present invention is not limited to this, and a catadioptric reflection optical system or a total internal reflection optical system may be adopted. You can also.
  • the shapes of the exposure fields PIa to PIe are assumed to be trapezoidal, but this is not limited to the trapezoidal shape, and for example, the portion corresponding to the central portion thereof.
  • the shape of is an arc, and the field of view may have a right end region and a left end region of a triangle at both ends of the arc.
  • the optical axes PAXa to PAXe of the projection optical systems 19a to 19e and the optical axes IXa to IXe of the illumination optical systems ILa to ILe are basically in the Z direction. It is assumed that they are set in parallel. However, when the folding mirror is adopted in any of the optical systems, the direction of the optical axis is not parallel to the Z direction. Further, when the bending mirror is adopted in any of the optical systems, the moving direction of the dimming members 10a to 10e is also different from the scanning direction (X direction) of the substrate 22.
  • the dimming members 10a to 10e are oriented in a direction optically corresponding to the scanning direction of the substrate 22 based on the conjugate relationship between the substrate 22 including the folding mirror and the flyeye lenses 11a to 11e. It should be movable.
  • each of the projection optical systems 19a to 19e two rows of optical systems of a first row of projection optical systems 19F and a second row of projection optical systems 19R are arranged in the X direction.
  • this is not limited to two rows, and three or more rows of optical systems may be arranged in the X direction.
  • a rod integrator can be adopted instead of the fly-eye lens 11 described above.
  • the conjugate surface CP between the substrate 22 and the mask 15 is on the injection side of the rod integrator (the side of the mask 15), so the dimming member 10 is also arranged near the injection side of the rod integrator. To do. Then, the vicinity of one end on the X side of the injection surface of the rod integrator is partially shielded from light.
  • the dimming members 10a to 10e may be arranged in the vicinity of the intermediate image plane 20 of the projection optical systems 19a to 19e. Also in this case, the dimming member is configured to shield the portion corresponding to the central region PIac to PIec of the exposure fields PIa to PIe in the vicinity of the intermediate image plane 20.
  • an intermediate image plane (conjugated surface to the mask 15) is provided inside the illumination optical systems ILa to ILe, and is intermediate in the illumination optical systems ILa to ILe.
  • a field diaphragm may be provided on the image plane to define the shapes of the exposure fields PIa to PIe on the substrate 22.
  • the projection optical systems 19a to 19e and the illumination optical systems ILa to ILe are fixed and the substrate 22 is moved by the substrate stage 27, but instead, the projection optical systems 19a to 19e and the illumination optics are used.
  • the systems ILa to ILe may be provided on the substrate stage and scanned against the substrate 22.
  • the mask 15 is not limited to a mask in which a pattern is formed on a glass substrate, and may be a variable shaping mask composed of a digital multi-mirror device or a liquid crystal device.
  • the exposure apparatus 100 is an exposure apparatus for liquid crystals that transfers a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, and can be applied to, for example, an exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Lumisensence) panel. Further, in order to manufacture masks or reticle used not only in microdevices such as semiconductor elements but also in optical exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment and the like, glass substrates or silicon wafers and the like are used. It can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern. The substrate (glass plate, etc.) exposed by the exposure apparatus 100 is developed by a developing apparatus (not shown), and if necessary, etching processing or the like is performed based on the pattern of the photosensitive material formed by the exposure and development processing. It is said.
  • a developing apparatus not shown
  • the exposure target is not limited to the glass substrate, and other objects such as wafers, ceramic substrates, film members, mask blanks, and the like may be used.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, and for example, a film-like (flexible sheet-like member) is also included.
  • the exposure apparatus of the first embodiment and each modification is particularly effective when a substrate having a side length or a diagonal length of 500 mm or more is an exposure target. Further, when the substrate to be exposed is in the form of a flexible sheet, the sheet may be formed in a roll shape.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment or each modification has a first exposure that exposes a first exposure region (scanning exposure field SIa, SIc, SIe) on the exposed substrate 22 in the first time, and a first exposure.
  • the optical integrator 11a Illumination optical systems ILa to ILe having ⁇ 11e and supplying illumination light, projection optical systems 19a to 19e, and the projection optical system 19a on the exposed substrate 22 so that a predetermined pattern is exposed on the exposed substrate 22.
  • It includes a substrate stage 27 that moves relative to the scanning direction (X direction) with respect to 19e. Then, the optical integrators 11a to 11e are placed on the incident surface side of the optical integrators 11a to 11e provided at positions where the incident surfaces 11ai to 11ei on which the illumination light is incident are conjugate with the upper surface of the exposed substrate 22 (conjugated surface CP). Exposure that is arranged so as to be relatively movable with respect to the exposed substrate 22 and exposes a second region (overlap portions Oa to Od) on the exposed substrate 22 in which a part of each region of the first exposure region and the second exposure region overlaps.
  • One of the amount and the exposure amount for exposing the first region is relative to the other. It is provided with an illuminance changing member 10a to 10e for changing the illuminance of the illumination light so as to change the exposure light, and a control unit 50 for controlling the relative movement of the illuminating member 10a to 10e with respect to the optical integrators 11a to 11e. Further, the control unit 50 sets the exposure amount of the illuminance changing members 10a to 10e in the first region (non-overlapping parts Sa to Se) relative to the exposure amount in the second region (overlap parts Oa to Od). Move relative to the optical integrator so that it becomes larger.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment or each modification has a first exposure for exposing the first exposure region (SIa, SIc, SIe) on the exposed substrate 22 in the first time, and a first time.
  • the exposed substrate 22 is scanned against the projected optical systems 19a to 19e so that a predetermined pattern is exposed on the illumination optical systems ILa to ILe, the projection optical systems 19a to 19e, and the exposed substrate 22 that supply the illumination light. It includes a substrate stage 27 that moves relative to the direction (X direction).
  • the incident surfaces 11ai to 11ei on which the illumination light is incident are arranged on the incident surface side of the optical integrator provided at a position where it is conjugate with the upper surface of the exposed substrate 22 so as to be movable relative to the optical integrator.
  • the exposure amount for exposing the second region (overlapping portions Oa to Od) on the exposure substrate 22 where a part of each region of the first exposure region and the second exposure region overlaps, and the other portion of the first exposure region and Illumination change that changes the illuminance of the illumination light so as to change the exposure amount ratio of the other to the exposure amount that exposes the first region (non-overlapping parts Sa to Se), which is the other region of the second exposure region.
  • the members 10a to 10e and a control unit 50 that controls the relative movement of the illuminance changing member with respect to the optical integrator are provided. Further, the control unit 50 moves the illuminance changing members 10a to 10e relative to the optical integrator while the substrate stage 27 is moving with respect to the projection optical systems 19a to 19e.
  • the control unit 50 moves the illuminance changing members 10a to 10e relative to the optical integrator while the substrate stage 27 is moving with respect to the projection optical systems 19a to 19e.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment or each modification has the projection optical systems 19a to 19e and the optical integrators 11a to 11e, and supplies illumination light to the projection optical systems 19a to 19e. It includes an ILe and a substrate stage 27 that moves the exposed substrate 22 relative to the projection optical systems 19a to 19e in the scanning direction so that a predetermined pattern is exposed on the exposed substrate 22. Further, in the exposure, the exposure amount in the first region (non-overlapping portions Sa to Se) on the exposed substrate 22 which is continuously exposed in time by the scanning exposure fields SIa to SIe of the projection optical system and the scanning exposure.
  • the illuminance changing members 10a to 10e that relatively change the exposure amount of one and the other exposure amount with respect to the exposure amount in the second region (overlap portions Oa to Od) that are exposed temporally and discretely by the visual field.
  • the illumination changing members 10a to 10e are scanned in the scanning direction with respect to the optical integrator provided at the position where the incident surfaces 11ai to 11ei of the illumination light are the conjugate surfaces CP with respect to the scanning exposure fields SIa to SIe on the exposed substrate 22. It is provided with a control unit that optically moves relative to the first direction.
  • control unit 50 relatives the exposure amount of the illuminance changing members 10a to 10e in the first region (non-overlapping parts Sa to Se) to the exposure amount in the second region (overlap parts Oa to Od). Move relative to the optical integrator so that it becomes larger. With this configuration, it is possible to adjust the ratio of the exposure amount of the first region (non-overlapping portions Sa to Se) and the exposure amount of the second region (overlapping portions Oa to Od), and the first region can be adjusted. It is possible to prevent changes in the line width and thickness of the transferred pattern in the second region.
  • the exposure apparatus 100 of the first embodiment or each modification has the projection optical systems 19a to 19e and the optical integrators 11a to 11e, and supplies the illumination light to the projection optical systems 19a to 19e. It includes an ILe and a substrate stage 27 that moves the exposed substrate 22 relative to the projection optical systems 19a to 19e in the scanning direction (X direction) so that a predetermined pattern is exposed on the exposed substrate 22. .. Then, the incident surfaces 11ai to 11ei on which the illumination light is incident can be moved relative to the optical integrator to the incident surface side of the optical integrator provided at a position where the incident surfaces 11ai to 11ei are conjugate with the upper surface of the exposed substrate 22 (conjugated surface CP).
  • the illuminance changing members 10a to 10e that change the illuminance of the illumination light so as to change the exposure amount ratio of the other to the exposure amount in the second region (overlapping portions Oa to Od) that are separately exposed in time.
  • a control unit 50 that controls the relative movement of the illuminance changing members 10a to 10e with respect to the optical integrators 11a to 11e, and the control unit 50 is provided with the illuminance changing member 50 while the substrate stage is moving with respect to the projection optical systems 19a to 19e.
  • the 10a to 10e are moved relative to the optical integrator optical integrators 11a to 11e. With this configuration, it is possible to adjust the ratio of the exposure amount of the first region (non-overlapping portions Sa to Se) and the exposure amount of the second region (overlapping portions Oa to Od), and the first region can be adjusted. It is possible to prevent changes in the line width and thickness of the transferred pattern in the second region.
  • the illuminance changing members 10a to 10e are the ends on the first side of the second direction intersecting the first direction of the portion of the conjugate surface CP corresponding to the second region (overlapping portions Oa to Od).
  • the first end dimming members 10ccb1 and 10ccb2 provided in the vicinity of the portion, and the first side of the portion corresponding to the second region (overlap portions Oa to Od) of the conjugate surface CP in the second direction.
  • a plurality of control units 50 are configured to control the first end dimming members 10cc1, 10cc2 and the second end dimming members 10cc1, 10cc separately and move them in the first direction.
  • the exposure amount of each of the second regions (overlapping portions Oa to Od) can be adjusted individually, and the line width and thickness of the transferred pattern can be made more uniform.
  • the illuminance changing members 10a to 10e include the third dimming members 10ca1 and 10ca2 provided in the portion of the conjugated surface CP corresponding to the first region (non-overlapping portion Sa to Se). Then, the ratio of the exposure amount of the first region (non-overlapping portions Sa to Se) and the exposure amount of the second region (overlapping portions Oa to Od) can be adjusted with higher accuracy.
  • the control unit 50 moves the third dimming members 10ca1 and 10ca2 in the first direction independently of the first end dimming members 10cc1 and 10ccb2 and the second end dimming members 10cc1 and 10cc. With the configuration, the ratio of the exposure amount of the first region (non-overlapping portions Sa to Se) and the exposure amount of the second region (overlapping portions Oa to Od) can be adjusted with higher accuracy. ..
  • Exposure device 1: Light source, ILa to ILe: Illumination optical system, 10a to 10e: Dimming member (illuminance changing member), 11a to 11e: Flyeye lens, 12a to 12e: Condenser lens, 15: Mask, MIa ⁇ MIe: Illumination field, 19a ⁇ 19e: Projection optical system, 21a ⁇ 21e: Field diaphragm, 22: Substrate, SIa ⁇ SIe: Scanning exposure field, Sa ⁇ Se: Non-overlapping part, Oa ⁇ Od: Overlapping part, 50: Control unit

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Abstract

露光装置は、オプチカルインテグレーターを有する照明光学系と、投影光学系と、被露光基板を投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、被露光基板上のうち第1露光領域および第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域を露光する露光量と、第1露光領域の他部および第2露光領域の他部の領域である第1領域を露光する露光量との一方を、他方に対して相対的に変更する照度変更部材と、照度変更部材を、第1領域における露光量が第2領域における露光量に対して相対的に大きくなるように移動させる制御部と、を備える。

Description

露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法
 本発明は、露光装置、照明光学系、およびデバイス製造方法に関する。
 マスク上のパターン原版を大型基板に露光転写するための装置として、マスクおよび基板を、投影光学系に対して相対走査して露光を行なうスキャン型露光装置が知られている。スキャン露光により、露光視野はスキャン方向(走査方向)に拡大されるが、さらにスキャン方向と交差する方向(非スキャン方向)にも露光視野を拡大するために、複数回のスキャン露光を、その露光領域を非スキャン方向にオーバーラップさせて行う露光装置も知られている。
 さらに、複数の投影光学系を非スキャン方向に並列的に備え、複数の投影光学系が露光する露光視野の一部をオーバーラップさせつつ露光を行うことで、一回の走査により基板上に電子回路を露光転写する方法も知られている(例えば特許文献1)。
日本国特開2016-54230号公報
 第1の態様によると、露光装置は、第1時間に被露光基板上の第1露光領域を露光する第1露光と、前記第1時間とは異なる第2時間に前記被露光基板上の第2露光領域を露光する第2露光とにより、前記被露光基板を露光する露光装置において、オプチカルインテグレーターを有し、照明光を供給する照明光学系と、投影光学系と、前記被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記被露光基板上のうち前記第1露光領域および前記第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域を露光する露光量と、前記第1露光領域の他部および前記第2露光領域の他部の領域である第1領域を露光する露光量との一方を、他方に対して相対的に変更するよう照明光の照度を変更する照度変更部材と、前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記照度変更部材を、前記第1領域における露光量を前記第2領域における露光量に対して相対的に大きくなるように、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 第2の態様によると、露光装置は、第1時間に被露光基板上の第1露光領域を露光する第1露光と、前記第1時間とは異なる第2時間に前記被露光基板上の第2露光領域を露光する第2露光とにより、前記被露光基板を露光する露光装置において、オプチカルインテグレーターを有し、照明光を供給する照明光学系と、投影光学系と、前記被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記被露光基板上のうち前記第1露光領域および前記第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域を露光する露光量と、前記第1露光領域の他部および前記第2露光領域の他部の領域である第1領域を露光する露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう前記照明光の照度を変更する照度変更部材と、前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 第3の態様によると、露光装置は、投影光学系と、オプチカルインテグレーターを有し前記投影光学系に照明光を供給する照明光学系と、被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージと、前記露光において、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第1領域における露光量と、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域における露光量との一方の露光量に対する他方の露光量を相対的に変更する照度変更部材と、前記照明光の入射面が前記被露光基板上の前記走査露光視野に対して共役面となる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照度変更部材を、前記走査方向に光学的に対応する第1方向へ相対移動させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記照度変更部材を、前記第1領域における露光量を前記第2領域における露光量に対して相対的に大きくなるように、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
 第4の態様によると、露光装置は、投影光学系と、オプチカルインテグレーターを有し、前記投影光学系に照明光を供給する照明光学系と、被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第1領域における露光量と、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域における露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう前記照明光の照度を変更する照度変更部材と、前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 第5の態様によると、デバイス製造方法は、第1から第4までのいずれかの態様による露光装置で被露光基板を露光処理することと、露光された前記被露光基板を現像処理することと、を含む。
 第6の態様によると、照明光学系は、基板に照明光を照明する露光装置に用いられる照明光学系であって、第1時間に走査方向へ移動される物体上の第1照明領域に照明光を照射し、前記第1時間とは異なる第2時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第2照明領域に前記照明光を照射する照明光学系において、前記照明光が入射される入射面が前記基板の上面と共役になる位置に設けられたオプチカルインテグレーターと、前記物体上で前記照明光が照射される照明領域のうち、前記第1照明領域および前記第2照明領域の各照明領域の一部が重複する第2領域を照射する前記照明光の照度を、前記第1照明領域の他部および前記第2照明領域の他部の照明領域である第1領域を照明する前記照明光の照度に対して相対的に変更する照度変更部材と、前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、投影光学系に対する基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 第7の態様によると、照明光学系は、基板に照明光を照明する露光装置に用いられる照明光学系であって、第1時間に走査方向へ移動される物体上の第1照明領域に照明光を照射し、前記第1時間とは異なる第2時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第2照明領域に前記照明光を照射する照明光学系において、前記照明光が入射される入射面が前記基板の上面と共役になる位置に設けられたオプチカルインテグレーターと、前記基板上のうち前記第1照明領域および前記第2照明領域の各領域の一部が重複する第2領域を照明する前記照明光の照度と、前記第1照明領域の他部および前記第2照明領域の他部の領域である第1領域を照明する前記照明光の照度との一方の照度と他方の照度との照度比を変更する照度変更部材と、前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、投影光学系に対する基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 第8の態様によると、露光装置は、第7または第8の態様による照明光学系と、前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を第1方向へ相対移動させる基板ステージと、を含む。
第1実施形態の露光装置の構成を示す側面図。 第1実施形態の露光装置の一部分を示す斜視図。 第1実施形態の露光装置のフライアイレンズからマスクまでを拡大して示した斜視図。 第1実施形態の露光装置のマスク上の視野と基板上の視野との関係を表す図。図4(a1)、図4(a2)および図4(a3)は、それぞれ図1中の投影光学系19cにおけるマスク上の視野、投影光学系内の視野絞り、基板上の視野を示す図、図4(b1)、図4(b2)および図4(b3)は、それぞれ図1中の投影光学系19bにおけるマスク上の視野、投影光学系内の視野絞り、基板上の視野を示す図。 第1実施形態の露光装置が基板に対して走査露光する際に、基板上に照射される露光エネルギー、および感光材料における実効感光量の一例を示す図。図5(a)は各投影光学系の基板上の露光視野を示す図、図5(b)は基板22上に形成される露光領域を示す図、図5(c)は基板上に照射される露光量の一例を示す図、図5(d)は基板上に照射される露光量の他の一例を示す図。 第1実施形態の露光装置のフライアイレンズ、減光部材および減光部材保持部を、光源側から見た図。
(露光装置の第1実施形態)
 図1は、第1実施形態の露光装置100を示す側面図である。後述するように露光装置100は、5本の投影光学系19a~19eを備えているが、図1には、そのうちの2本である投影光学系19a、19bのみが示されている。
 投影光学系19a~19eは、投影倍率(横倍率)が+1倍の正立正像を形成する光学系であり、マスク15に描画されているパターンを、基板22の上面に形成されている感光材料に露光転写する。なお、感光材料が形成された基板22は、被露光基板と解釈することができる。
 基板22は、不図示の基板ホルダーを介して基板ステージ27により保持される。基板ステージ27は、不図示のリニアモータ等により、基板ステージ定盤28上をX方向(に走査するとともに、Y方向に移動可能となっている。基板ステージ27のX方向の位置は、基板ステージ27に取り付けられている移動鏡24の位置を介してレーザー干渉計25により計測される。同様に基板ステージ27のY方向の位置も、不図示のレーザー干渉計により計測される。
 位置検出光学系23は、基板22上に形成されているアライメントマーク等の既存のパターンの位置を検出する。
 マスク15は、マスクステージ16により保持される。マスクステージ16は、不図示のリニアモータ等により、マスクステージ定盤17上をX方向に走査するとともに、Y方向に移動可能となっている。マスクステージ16のX方向の位置は、マスクステージ16に取り付けられている移動鏡13の位置を介してレーザー干渉計14により計測される。同様にマスクステージ16のY方向の位置も、不図示のレーザー干渉計により計測される。
 不図示の制御系は、レーザー干渉計14,25等の計測値に基づいて、不図示のリニアモータ等を制御して、マスクステージ16および基板ステージ27のXY位置を制御する。不図示の制御系は、基板22へのマスクパターンの露光に際しては、マスク15と基板22とを、投影光学系19a~19eによる結像関係を保ったまま、投影光学系19a~19eに対して相対的に、X方向に略同一速度で走査させる。
 本明細書では、露光に際して、基板22が走査される方向(X方向)を「走査方向」および「スキャン方向」とも呼ぶ。また、基板22の面内に含まれる方向であってX方向と直交する方向(Y方向)を「非走査方向」および「非スキャン方向」とも呼ぶ。Z方向は、X方向およびY方向と直交する方向である。
 なお、図1および以下の各図に矢印で示したX方向、Y方向、およびZ方向は、その矢印の指し示す方向を+方向とする。
 図2は、第1実施形態の露光装置100の照明光学系ILa~ILeの下流部から基板22までの部分を示す斜視図である。以下、図2も参照して説明を続ける。
 図2に示したとおり、5つの投影光学系19a~19eのうち、3つの投影光学系19a、19c、19e(以下、総称してまたは個々に「第1列の投影光学系19F」とも呼ぶ)は、Y方向に並んで配置されている。そして、2つの投影光学系19b、19d(以下、総称してまたは個々に「第2列の投影光学系19R」とも呼ぶ)は、Y方向に並んで、第1列の投影光学系19Fよりも+X側に配置されている。
 第1列の投影光学系19Fの各投影光学系は、その光軸がY方向に所定の間隔で離れて配置される。第2列の投影光学系19Rの各光学系も第1列の投影光学系19Fと同様に配置される。また、投影光学系19bは、その光軸のY方向の位置が、投影光学系19aと投影光学系19cのそれぞれの光軸を結んだ直線の略中心と一致するように、配置される。また、投影光学系19dも、投影光学系19bと同様に、配置される。
 第1実施形態の露光装置100は、各投影光学系19a~19eのそれぞれに対応して、複数の照明光学系ILa~ILeを備えている。一例として、図1に示されるように、投影光学系19aに対応する照明光学系ILaは、光軸IXaに沿って、インプットレンズ8a、フライアイレンズ11aおよびコンデンサーレンズ12aを備えている。他の照明光学系ILb~ILeも同様に、インプットレンズ8b~8e、フライアイレンズ11b~11e、およびコンデンサーレンズ12b~12eを含んでいる。なお、上述のように図2には、各照明光学系ILa~ILeのうち、フライアイレンズ11a~11e、およびコンデンサーレンズ12a~12eのみが示されている。
 なお、側面図である図1には、投影光学系19c~19eは、投影光学系19aまたは19bとX方向の位置が重なるため示していない。同様に、照明光学系ILc~ILeも、照明光学系ILaまたはILbとX方向の位置が重なるため示していない。
 ランプ等の光源1から供給される照明光は、楕円ミラー2、折り曲げミラー3、リレーレンズ4、折り曲げミラー5、リレーレンズ6、光ファイバー7等の導光光学系を介して、各照明光学系ILa~ILeに供給される。光ファイバー7は、1つの入射側71に入射した照明光を略均等に分岐して、5つの射出側72a~72eに射出する。光ファイバー7の5つの射出側72a~72eのそれぞれから射出された照明光は、各照明光学系ILa~ILeの中のインプットレンズ8a~8eに入射する。そして、照明光は、さらにフライアイレンズ11a~11e、およびコンデンサーレンズ12a~12eを経て、マスク15上の各照明領域MIa~MIeに照射される。
 フライアイレンズ11a~11eは、その入射側面(インプットレンズ8b~8e側の面)が、投影光学系19a~19e、コンデンサーレンズ12a~12eおよびフライアイレンズ11a~11eを介して、基板22の上面(基板22が載置される基板ホルダーの上面もしくはその近傍)と共役(結像関係)である共役面CPとなる位置に配置されている。
 図3は、一例として、照明光学系ILcに含まれるフライアイレンズ11c、およびコンデンサーレンズ12cと、マスク15上の照明領域MIcを拡大して示した斜視図である。
 フライアイレンズ11cは、照明領域MIcと相似形の、Y方向に長い長方形の断面形状(XY面内の形状)を有するレンズエレメント110が、X方向およびY方向に複数個配列されて形成されている。各レンズエレメント110の入射面11ci(上方の面、すなわち+Z側の面)は、各レンズエレメント110およびコンデンサーレンズ12cからなる光学系により、マスク15上の照明領域MIc(マスク15が載置されるマスクステージの上面もしくはその近傍)に対する共役面CPとなっている。従って、基板22上の露光視野PIcに対する共役面CPでもある。それぞれのレンズエレメント110の入射面に照射される照明光は、マスク15上の照明領域MIcに重畳して照射される。これにより、照明領域MIc内の照明光の照度が略均一化される。
 照明光学系ILcを除く他の照明光学系ILa~ILeの構成も、図3に示した構成と同様である。
 フライアイレンズ11a~11eは、それぞれの照明領域MIa~照明領域MIeに照明光を重畳して照射するオプチカルインテグレーターの一例である。
 フライアイレンズ11a~11eの入射面11ai~11eiの側(インプットレンズ8a~8e側)には、後述する減光部材10a~10eが、減光部材保持部9a~9eにより保持され、配置されている。
 投影光学系19a~19eのそれぞれは、正立正像の像を形成するために、例えば2回結像型の光学系により構成される。この場合、各投影光学系19a~19eの上半分を構成する光学系により、各投影光学系19a~19eの光軸PAXa~PAXeの方向(Z方向)の中間付近にある中間像面20に、マスク15のパターンの中間像が形成される。中間像は、各投影光学系19a~19eの下半分を構成する光学系により再度結像され、基板22上に、マスク15のパターンの像が形成される。
 中間像面20は基板22と共役であるため、各投影光学系19a~19e内の中間像面20にそれぞれ視野絞り21a~21eを配置することにより、基板22上の各投影光学系19a~19eによる露光視野PIa~PIeを規定することができる。
 図4は、マスク15上の照明領域MIa~MIeと、視野絞り21a~21eと、露光視野PIa~PIeとの関係を示す図である。
 図4(a1)は、投影光学系19cに対応するマスク15上の照明領域MIcを示す図であり、照明領域MIcは、フライアイレンズ11cのレンズエレメント110の断面形状と相似な長方形となっている。
 図4(a2)は、投影光学系19c内の視野絞り21cと、そこに照射される照明光MIc2を示す図である。視野絞り21cには、マスク15上の照明領域MIcの中間像である破線で示した照明光MIc2が照射される。照明光MIc2のうち、視野絞り21cの遮光部(斜線で示した部分)に照射された照明光は視野絞り21cにより遮光される。 一方、視野絞り21cの開口部21coを透過した照明光は、投影光学系19cの下半分を構成する光学系により基板22上で再度結像し、基板22上に露光視野PIcを形成する。
 図4(a3)は、基板22上の露光視野PIcを示すである。
 一例として、投影光学系19c~19eが全屈折光学系から成るとき、中間像である照明光MIC2は照明領域MIcに対する倒立正像(像のX方向およびY方向が共に反転し、鏡像ではない像)であり、露光視野PIcは視野絞り21cに対する倒立正像となる。従って、図4(a2)および図4(a3)に示したとおり、視野絞り21cの開口部21coの形状と、露光視野PIcの形状は、相互にZ軸回りに180度回転したものと一致する。
 露光視野PIcは、一例として、Y方向に平行な2辺のうちの短辺が+X側に、長辺が-X側にある台形である。ここで、露光視野PIcのうち、+X側の短辺の全てと-X側の長辺の一部で囲まれた長方形の領域を、中心領域PIccと呼ぶ。一方、露光視野PIcのうち、中心領域PIccに含まれない+Y方向の端部を左端領域PIclと呼び、露光視野PIcのうち、中心領域PIccに含まれない-Y方向の端部を右端領域PIcrと呼ぶ。
 中心領域PIccのY方向の長さ(幅)を幅Wsと呼び、左端領域PIclおよび右端領域PIcrのY方向の長さ(幅)は等しく、これを幅Woと呼ぶ。
 一方、図4(b1)~図4(b3)は、それぞれ投影光学系19bに対応する、マスク15上の照明領域MIbと、視野絞り21bと、露光視野PIbとを示す図である。図4(b2)に示すとおり、投影光学系19bにおいては、視野絞り21bの開口部21boの形状は、投影光学系19cの視野絞り21cの開口部21coの形状をX方向に反転した形状となっている。その結果、図4(b3)に示すとおり、投影光学系19bの露光視野PIbの形状は、投影光学系19cの露光視野PIcの形状をX方向に反転した形状となっている。
 上述の露光視野PIcと同様に、露光視野PIbについても、-X側の短辺の全てと+X側の長辺の一部で囲まれた長方形の領域を、中心領域PIbcと呼ぶ。露光視野PIbのうち、中心領域PIbcに含まれない+Y方向の端部を左端領域PIblと呼び、露光視野PIbのうち、中心領域PIbcに含まれない-Y方向の端部を右端領域PIcrと呼ぶ。
 図5(a)は、基板22上での、5つの投影光学系19a~19eの各露光視野PIa~PIeを示す図である。第1列の投影光学系19Fである投影光学系19a、19eの露光視野PIa、PIeは、上述した投影光学系19cの露光視野PIcと同様に、Y方向に平行な2辺のうちの短辺が+X側に、長辺が-X側にある台形である。一方、第2列の投影光学系19Rである投影光学系19dの露光視野PIdは、上述した投影光学系19bの露光視野PIbと同様に、Y方向に平行な2辺のうちの短辺が-X側に、長辺が+X側にある台形である。
 投影光学系19a、19d、19eの露光視野PIa、PId、PIeについても、上述の露光視野PIb、PIcと同様に、中心領域PIac、PIdc、PIec、および左端領域PIal、PIdl、PIel、右端領域PIar、PIdr、PIerを定義できる。ただし、-Y方向の端に配置されている露光視野PIaは、視野絞り21aにより、その-Y方向の端部がX方向に平行となるように照明光を遮光するため右端領域PIarは存在しない。また、+Y方向の端に配置されている露光視野PIeは、視野絞り21aにより、その+Y方向の端部がX方向に平行となるように照明光を遮光するため左端領域PIalは存在しない。なお、視野絞り21aと21eとの形状を、視野絞り21cの形状と異ならせるようにしても良いし、別の部材を用いて、露光視野PIaでは右端領域PIarが存在しないよう、照明光を遮光するようにしてもよい。
 各露光視野PIa~PIeの各中心領域PIac~PIecのY方向の長さはいずれも幅Wsに等しく、左端領域PIal~PIdlおよび右端領域PIbr~PIerの長さは、いずれも幅Woに等しい。そして、露光視野PIa~PIeのうちY方向に隣接する2つの露光視野において、隣接する左端領域PIal~PIdlと右端領域PIbr~PIerのY方向の位置は、一致している。
 各露光視野PIa~PIeのこのような形状および位置の設定は、投影光学系19a~19eの配置位置、および視野絞り21a~21eの開口部21ao~21eoの形状および位置を設定することにより行なう。
 図5(b)は、基板22が基板ステージ27によりX方向に走査され、図5(a)に示した露光視野PIa~PIeにより露光された際に、基板22上に形成される露光領域を示す図である。基板22上には、走査露光により各露光視野PIa~PIeにより露光される走査露光視野SIa~SIeが形成される。図5(b)において、第1列の投影光学系19a、19c、19eが形成する走査露光視野SIa、SIc、SIeは2点鎖線で示し、第2列の投影光学系19b、19dが形成する走査露光視野SIb、SIdは1点鎖線で示している。
 これらの走査露光視野SIa~SIeは、露光視野PIa~PIeがX方向への走査露光によりX方向に延長されたものである。各走査露光視野SIa~SIeのY方向(非走査方向)の端部は、それぞれ隣接する他の走査露光視野SIa~SIeの非走査方向の端部とオーバーラップしている。たとえば、左端領域PIalによる露光領域と右端領域PIbrによる露光領域とが一致する。他の露光領域においても同様であるため、説明は省略する。
 以下では、Y方向のうち、各走査露光視野SIa~SIeの1つにより露光された部分を非オーバーラップ部Sa~Seとも呼び、各走査露光視野SIa~SIeの2つがオーバーラップして露光された部分をオーバーラップ部Oa~Odとも呼ぶ。
 露光視野PIa~PIeのうち、左端領域PIal~PIdlと右端領域PIbr~PIerは、オーバーラップ部Oa~Odに対応する露光視野であり、中心領域PIac~PIecは、非オーバーラップ部Sa~Seに対応する露光視野である。
 各走査露光視野SIa~SIeの2つがオーバーラップして露光されたオーバーラップ部Oa~Odは、始めに第1列の投影光学系19a、19c、19eにより露光され、その後第2列の投影光学系19b、19dにより露光されるため、露光が時間的に分割されて行われている。換言すると、オーバーラップ部Oa~Odは、時間的に離散的に露光が行われる。これに対し、非オーバーラップ部Sa~Seは、走査露光視野SIa~SIeのうち1つの走査露光視野により露光される領域であり、時間的に分割されず連続して露光された領域である。
 時間的に連続的に露光が行われる非オーバーラップ部Sa~Seを、第1領域と解釈することもできる。一方、時間的に離散的に露光が行われるオーバーラップ部Oa~Odを、第2領域と解釈することもできる。
 図5(c)は、X方向への走査露光により基板22上に露光される露光量Eを示すグラフである。グラフの縦軸は露光量、横軸はY方向の座標である。図5(a)に示したとおり、Y方向の各微小区間で各露光視野PIa~PIeをX方向に積算した値は等しく、かつ、フライアイレンズ11の作用等により各露光視野PIa~PIe内の照度は均一であるため、基板22上の露光量Eは一定の値E1となる。
 すなわち、Y方向のうち、非オーバーラップ部Sa~Seにおける露光量Eと、オーバーラップ部Oa~Odにおける露光量Eとは、共に露光量Eの値がE1となり等しくなる。
 しかし、例えば、走査露光視野SIa、SIc、SIeと、走査露光視野SIb、SIdとが、図5(a)の状態から相互にY方向に位置ずれした場合には、オーバーラップ部Oa~Odにおける露光量は、非オーバーラップ部Sa~Seにおける露光量E1とは異なってくる。このような現象は、例えば、第1列の投影光学系19a、19c、19eと第2列の投影光学系19b、19dによる走査露光視野SIb、SIdとが、相互にY方向に位置ずれした場合に生じる。あるいは、被露光基板22がプロセスによる熱等の理由により変形し、この変形を補正するために、基板ステージ27をX方向からずれた方向に走査して露光するような場合にも生じる。
 図5(d)は、オーバーラップ部Oa~Odにおける露光量が、非オーバーラップ部Sa~Seにおける露光量E1とは異なる場合の、露光量Eを示すグラフである。
 図5(d)は、一例として、走査露光視野SIb、SIdが、走査露光視野SIa、SIc、SIeに対して-Y方向にずれた場合の例を示している。この場合、露光量E1に対して、オーバーラップ部Oa、Ocでは露光量は増加し、オーバーラップ部Ob、Odでは露光量は減少する。図示はしないが、走査露光視野SIb、SIdが、走査露光視野SIa、SIc、SIeに対して+Y方向にずれた場合には、露光量E1に対して、オーバーラップ部Oa、Ocでは露光量は減少し、オーバーラップ部Ob、Odでは露光量は増加する。
 図5(d)に示すような露光量で露光が行われた場合には、オーバーラップ部Oa~Odと非オーバーラップ部Sa~Seとで、基板22上の感光材料の反応の程度が異なってしまうため、感光材料に転写されたパターンの線幅や厚さが変化してしまうことになる。なお、上述した場合以外であっても、たとえば、被露光基板22がプロセスによる熱等の理由により局所的に変形した場合にも同様の現象が生じる。ただし、この場合は、被露光基板22全面において、図5(d)のグラフに示された露光量Eの分布とはならず、被露光基板22のうち局所的に変形した領域にのみ、図5(d)のグラフに示された露光量Eの分布となる。また、オーバーラップ領域Oa~Odの全ての領域でなく、少なくとも1つのオーバーラップ領域において、露光量E1とは異なる露光量となる領域が発生する。また、被露光基板22の局所的な変形に限らず、被露光基板22に塗布された感光材料の厚さムラによって、上述のように、少なくとも1つのオーバーラップ領域において、露光量E1とは異なる露光量となる領域が発生する。
 そこで、第1実施形態の露光装置100では、照明光学系ILa~ILeのそれぞれのフライアイレンズ11a~11eの入射面11ai~11eiの側、つまりインプットレンズ8a~8eとフライアイレンズ11a~11eとの間の位置、且つフライアイレンズ11a~11eの入射面11ai~11eiの近傍に、照度変更部材の一例である減光部材10a~10eを設けている。そして減光部材10a~10eは、減光部材保持部9a~9eにより、それぞれの照明光学系ILa~ILeの光軸Ixa~Ixeと略直交する方向であるX方向に移動自在に保持されている。減光部材10a~10eのX方向の位置は、制御部50からの制御信号SigA~SigEにより制御される。
 図6は、照明光学系ILcに設けられているフライアイレンズ11c、減光部材10c(10ca1、10ca2、10cb1、10cb2、10cc1、10cc2)、および減光部材保持部9c(9ca、9cb、9cc)を、インプットレンズ8c側から見た図である。以下、図6を参照して、照明光学系ILcに設けられている減光部材10c、および減光部材保持部9cについて説明する。なお、他の照明光学系ILa~ILeに設けられている減光部材10a~10e、および減光部材保持部9a~9eについても以下と同様である。
 フライアイレンズ11cは、断面がY方向に長い長方形であるレンズエレメント110がX方向に複数配列されたレンズブロックが、Y方向に複数配列されている。上述のとおり、図6は、フライアイレンズ11cを入射面11ai~11eiの側であるインプットレンズ8c側から見た図である。そして、各レンズエレメント110の入射側面は、基板22上に形成される露光視野PIcに対する共役面CPとなっている。そのため、図6には、各レンズエレメント110の中に、露光視野PIcに対応する領域である露光視野対応領域IPIcを破線で示している。なお、露光視野PIcに対する露光視野対応領域IPIcの横倍率はβ倍であるとする。
 第1実施形態の露光装置100は、減光部材10cとして、第1端部減光部材10cb1、10cb2と、第2端部減光部材10cc1、10cc2と、第3減光部材10ca1、10ca2とを、備えている。
 このうち、第1端部減光部材10cb1、10cb2および第2端部減光部材10cc1、10cc2のY方向の幅Wbは、露光視野PIcの右端領域PIcrと左端領域PIclの幅Woのβ倍と略等しい。
 第1端部減光部材10cb1、10cb2は、フライアイレンズ11cの+X方向の側に配置され、いくつかのレンズエレメント110の露光視野対応領域IPIcの中の露光視野PIcの左端領域PIclに対応する部分を覆い、減光する。
 第2端部減光部材10cc1、10cc2は、フライアイレンズ11cの+X方向の側に配置され、いくつかのレンズエレメント110の露光視野対応領域IPIcの中の露光視野PIcの右端領域PIcrに対応する部分を覆い、減光する。
 なお、上述のようにフライアイレンズ11cは、レンズエレメント110がX方向に複数配列されたレンズブロックが、Y方向に複数配列されているものである。従って、第1端部減光部材10cb1、10cb2は、少なくとも1つのレンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメント110の、オーバーラップ部Ocに対応する左端領域PIclの少なくとも一部を減光する部材であると解釈することができる。同様に第2端部減光部材10cc1、10cc2は、少なくとも1つのレンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメント110の、オーバーラップ部Obに対応する右端領域PIcrの少なくとも一部を減光する部材であると解釈することができる。
 第3減光部材10ca1、10ca2のY方向の幅Waは、露光視野PIcの中心領域PIccの幅Wsのβ倍と略等しい。
 第3端部減光部材10ca1、10ca2は、フライアイレンズ11cの-X方向の側に配置され、いくつかのレンズエレメント110の露光視野対応領域IPIcの中の露光視野PIcの中心領域PIccに対応する部分を覆い、減光する。
 第3端部減光部材10ca1、10ca2は、少なくとも1つのレンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメント110の、非オーバーラップ部Scに対応する中心領域PIccの少なくとも一部を減光する部材であると解釈することができる。
 第1端部減光部材10cb1、10cb2はスライダー91bに保持され、スライダー91bは減光部材保持部9cbにより、X方向に移動自在に保持されている。スライダー91bと減光部材保持部9cbとの相対位置関係は、エンコーダー等により計測され、制御部50に伝達される。また、スライダー91bと減光部材保持部9cbとの相対位置関係、すなわち、第1端部減光部材10cb1、10cb2のX方向の位置は、制御部50からの制御信号SigCbにより制御される。
 第2端部減光部材10cc1、10cc2も、同様にスライダー91cに保持され、スライダー91cは減光部材保持部9ccにより、X方向に移動自在に保持されている。
 第3減光部材10ca1、10ca2も、同様にスライダー91aに保持され、スライダー91aは減光部材保持部9caにより、X方向に移動自在に保持されている。
 第2端部減光部材10cc1、10cc2および第3減光部材10ca1、10ca2のX方向の位置も、上記と同様に計測され、それぞれ制御部50からの制御信号SigCc、SigCaにより制御される。
 第1端部減光部材10cb1、10cb2を±X方向に移動させることにより、第1端部減光部材10cb1、10cb2により減光されるレンズエレメント110の数を変更することができる。これにより、基板22上のオーバーラップ部Ocの露光量を増減することができる。
 第2端部減光部材10cc1、10cc2を±X方向に移動させることにより、第2端部減光部材10cc1、10cc2により減光されるレンズエレメント110の数を変更することができる。これにより、基板22上のオーバーラップ部Obの露光量を増減することができる。
 同様に、第3減光部材10ca1、10ca2を±X方向に移動させることにより、第3減光部材10ca1、10ca2により減光されるレンズエレメント110の数を変更することができる。これにより、基板22上の非オーバーラップ部Scの露光量を増減することができる。
 以上のことから、第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3減光部材10ca1、10ca2のそれぞれのX方向の位置を適切に調整することにより、基板22上のオーバーラップ部Obの露光量を、基板22上の非オーバーラップ部Scの露光量よりも、相対的に増加させたり減少させたりすることができる。
 また、制御部50は、基板22上を露光するためにX方向への走査させている間に、第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3減光部材10ca1、10ca2のそれぞれのX方向の位置を適切に調整するようにしてもよい。上述した、基板22のうち局所的に変形した領域を露光する直前に、制御部50は、第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3減光部材10ca1、10ca2のそれぞれのX方向の位置を適切に調整し、変形した領域の露光が完了した後に、第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3減光部材10ca1、10ca2のそれぞれのX方向の位置を変更するようにしてもよい。また、感光料の塗布ムラがある基板22を露光する際にも、制御部は、基板22上の感光料の厚みに応じて、減光部材をそれぞれX方向へ移動させるようにしてもよい。なお、露光装置100は、基板22上を露光させるためにX方向へ走査させていている間や基板22を走査露光する前に、基板22上の局所的な変形や感光料の塗布ムラを検出するような計測部を設けてもよい。
 減光部材10c(第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3減光部材10ca1、10ca2)は、金属製の薄板であっても良く、透明なガラス板上に減光部材により形成された減光膜であってもよい。減光部材10cは、フィルタのように照明光を完全に遮光するものに限られず、一部の照明光のみを遮光、透過させる部材であっても良い。つまり減光部材10cは、照度を変更するための照度変更部材であればよい。
 他の照明光学系ILa、ILb、ILd、ILeが備える減光部材10a、10b、10d、10e、および減光部材保持部9a、9b、9d、9eについても、上述の減光部材10cおよび減光部材保持部9cの構造と、同様である。
 これにより、オーバーラップ部Oa~Odの露光量と、非オーバーラップ部Sa~Se部の露光量の比率を調整することが照明光学系ILa~ILe毎に可能になり、オーバーラップ部Oa~Odと非オーバーラップ部Sa~Se部において転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
 一例として、図5(d)のような状態では、照明光学系ILb、ILd内の第2端部減光部材を+X方向へ移動させ各露光視野PIb、PIdの右端領域PIbr、PIdrの露光量を減少させるか、照明光学系ILa、ILc、ILe内の第1端部減光部材を-X方向へ移動させ各露光視野PIa、PIc、PIeの左端領域PIal、PIcl、PIelの露光量を増加させることで、オーバーラップ部Oa、Ocの露光量と、非オーバーラップ部Sa~Se部の露光量とを等しくさせる。なお、第2端部減光部材を+X方向へ移動させ、かつ、第1端部減光部材を-X方向へ移動させて、露光量を調整するようにしてもよい。また、オーバーラップ部Ob、Odに関しては、照明光学系ILa、ILc、ILe内の第2端部減光部材を+X方向へ移動させたり、照明光学系ILb、ILd内の第1端部減光部材を-X方向へ移動させたり、どちらも移動させることで、オーバーラップ部Ob、Odの露光量と、非オーバーラップ部Sa~Se部の露光量とを等しくさせてもよい。
 減光部材10cは、フライアイレンズ11cの上方から-X方向へ移動すると、非オーバーラップ部Scの露光量が、移動前と比べて増加するため、増加部材として機能するとも言える。同様に、第1端部減光部材と第2端部減光部材とは、フライアイレンズ11cの上方から+X方向へ移動すると、オーバーラップ部Ocの露光量が、移動前と比べて増加するため、増加部材として機能するとも言える。減光部材10cは、フライアイレンズ11cの上方から-X方向へ移動するが、X方向に関して、フライアイレンズ11cと重ならない位置まで移動させてもよいし、減光部材10cとフライアイレンズ11cとのX方向の重なり量が小さくなるように移動させてもよい。
 減光部材10cは、フライアイレンズ11cの入射面11ciからZ方向に所定距離だけ離れた位置に配置されるので、フライアイレンズ11cの入射面11ciにおいては、減光部材10cのXY方向のエッジは、ぼやけて投影される。逆に言えば、減光部材10cをフライアイレンズ11cの入射面11ciからZ方向にどれだけ離して配置すれば良いかは、基板22上における減光部材10cのエッジの半影ボケの量を決定するパラメータである、フライアイレンズ11cの入射面11ciと基板22との横倍率(上述のβ)、およびフライアイレンズ11cの入射面11ciにおける照明光の開口数に基づいて、決定することができる。さらに、基板22上のオーバーラップ部Oa~OdのY方向の幅も加味して決定することができる。なお、減光部材10cをフライアイレンズ11cの入射面11ciに対するZ方向の位置を変更可能、つまりZ方向における減光部材10cとフライアイレンズ11cとの距離を変更することができると機構を有すると良い。
 一例として、オーバーラップ部Oa~OdのY方向の幅をDW、フライアイレンズ11cの入射面11ciに対する基板22の横倍率をβ、フライアイレンズ11cの入射面11ciにおける照明光の開口数をNAとするとき、減光部材10cの、フライアイレンズ11cの入射面11ciからのZ方向の距離Dは、
  0 ≦ D ≦ 1.2×DW/(β・NA) ・・・(1)
とするのが良い。
 距離Dが式(1)を満たす場合、減光部材10cのエッジによる基板22上の露光量変化(露光量ムラ)の影響をさらに低減することができる。
 なお、減光部材10cのX方向の位置の決定は、例えば、減光部材10cの挿入量(X方向の位置)を異なる数段階に設定した複数の条件でテスト露光を行い、その結果から最適な挿入量を決定すると良い。
 また、露光装置100の内部に設けられた計測装置により基板22の塗布された感光料の厚みを計測し、その結果から減光部材10cの最適な挿入量を決定してもよい。なお、計測装置は露光装置100外に設けられたものでもよい。
 また、減光部材10cの挿入量の決定に際しては、基板ステージ27上に設けた照度センサ26を使用して、露光視野PIc内の各部の照度を計測しながら行うと良い。
 なお、図6に示した第3減光部材を構成する2本の減光部材10ca1、10ca2のそれぞれの+X方向の端部は、それぞれフライアイレンズ11cのレンズエレメント110のX方向の配列のピッチPXの半分だけずれている。上述のとおり、各レンズエレメント110中には、露光視野PIcに対応する露光視野対応領域IPIcwが存在するが、露光視野対応領域IPIcwは、レンズエレメント110のX方向の全面に渡って広がっているわけではない。すなわち、レンズエレメント110のX方向の両端部は、基板22上の露光視野PIcとは対応せず、投影光学系19c内の視野絞り21c上に投影され、視野絞り21cにより遮光される部分である。
 従って、減光部材10ca1、10ca2の+X方向の端部が、レンズエレメント110のX方向の両端部の近傍にある場合には、減光部材10ca1、10ca2をX方向に移動しても、基板22上の露光量を変更することができない。
 そこで、第1実施形態においては、2本の減光部材10ca1、10ca2のそれぞれの+X方向の端部を、レンズエレメント110のX方向の配列のピッチPXの半分だけずらしている。
 このような配置により、2本の減光部材10ca1、10ca2の一方の+X方向端部が、レンズエレメント110のX方向の両端部の近傍にある場合には、他方の+X方向端部はレンズエレメント110のX方向の中心の近傍に配置される。よって、2本の減光部材10ca1、10ca2をともにX方向に移動することにより、常に基板22上の露光量を変更することができる。なお、減光部材10c1と10c2とをそれぞれX方向に独立して移動させられる構成としても良い。
 なお、減光部材10ca1、10ca2は上述の2本に限られるわけではなく3本以上であって、それぞれが異なるレンズブロックに配置されていてもよい。この場合にも、減光部材の本数がm本(mは2以上の自然数)であれば、各減光部材の+X方向の端部は、ピッチPXに対して、PX/mだけずれて設定されていることが好ましい。
 上述の第3減光部材を構成する減光部材10ca1、10ca2の+X方向端の位置や、本数については、第1端部減光部材を構成する減光部材10cb1、10cb2および第2端部減光部材を構成する減光部材10cc1、10cc2の-X方向端の位置や、本数に対しても同様に適用できる。
 なお、減光部材10cは、フライアイレンズ11cの入射面11ciからZ方向に所定距離だけ離れた位置に配置されるとしたが、これに限定されない。減光部材10cは、フライアイレンズ11cの入射面11ci、つまり基板22の上面に対する共役面CPに設けられても良い。減光部材10cが照明光を完全に遮光するものであると、それを共役面CPに一致して配置した場合には、オーバーラップ部Oa~Odの露光量と、非オーバーラップ部Sa~Se部の露光量とが不連続的に変化してしまう恐れがある。従って、この場合には、減光部材10cは、形状を変形させたり、フィルタのようなY方向の位置に応じて照明光の遮光率が連続的に変化させたりするものであると良い。また、第1端部減光部材10cb1、10cb2および第2端部減光部材10cc1、10cc2と、第3端部減光部材10ca1、10ca2とで、照明光の遮光率を変更させてもよい。
(変形例1)
 以上の第1の実施形態においては、第1端部減光部材10cb1、10cb2と第2端部減光部材10cc1、10cc2をフライアイレンズ11cの-X方向の側に配置し、第3端部減光部材10ca1、10ca2をフライアイレンズ11cの+X方向側に配置したが、この配置に限定されない。減光部材10cをそれぞれX方向へ移動させたとき、各減光部材10cどうしが、衝突やメカ的に干渉しなければ、全ての減光部材10cを、フライアイレンズ11cの+X方向側もしくは-X方向側に配置してもよく、照明光学系ILa~ILeのX方向の大きさを小さくすることができる。
(変形例2)
 減光部材10cは、第1端部減光部材10cb1、10cb2と第2端部減光部材10cc1、10cc2とをX方向へ移動させることで、オーバーラップ部Ob、Odの露光量と非オーバーラップ部Sa~Se部の露光量との比率を変更することができるため、第3端部減光部材10ca1、10ca2を省き、第1端部減光部材10cb1、10cb2および第2端部減光部材10cc1、10cc2のみで構成するようにしてもよい。また、減光部材10は、第1端部減光部材10cb1、10cb2および第2端部減光部材10cc1、10cc2を省き、第3端部減光部材10ca1、10ca2のみで構成するようにしてもよい。
 なお、第1の実施形態では、全ての照明光学系ILa~ILe内の減光部材10a~10eの構成が同様であるとしたが、これに限定されず、たとえば、第1列の投影光学系19Fと第2列の投影光学系19Rとで、減光部材の構成を変更させてもよいし、照明光学系ILa~ILe毎に減光部材の構成を変更させてもよい。
 また、基板22が局所的に変形した場合や感光料の塗布ムラがある場合等は、照明光学系ILa~ILeのうち、その領域へ照明光を投影する照明光学系ILa~ILeが有する減光部材のみを移動させ、別の領域へ照明項を投影する照明光学系では、減光部材を移動させないようにしてもよい。
(変形例3)
 以上、第1の実施形態では、第1端部減光部材10cb1、10cb2はレンズエレメントのうち+Y方向の2列に対して、第2端部減光部材10cc1、10cc2はレンズエレメントのうち-Y方向の2列に対して、第3端部減光部材10ca1、10ca2はレンズエレメントのうち中央の2列に対して、X方向に相対移動させたが、これに限定されない。第1端部減光部材10cb1、10cb2、第2端部減光部材10cc1、10cc2、第3端部減光部材10ca1、10ca2の全てが、同じ列に配列されたレンズエレメントに対してX方向へ相対移動させるようにしてもよいし、一部異ならせるようにしてもよい。
(変形例4)
 照度変更部材の一例である減光部材10a~10eは、フライアイレンズ11に対してX方向に移動自在であると説明したが、Z方向の移動自在であってもよい。また、減光部材10a~10eのそれぞれがZ方向に積み重なった複数枚の減光部材により構成されていてもよい。この複数枚の減光部材が互いにY方向へ相対移動する、換言すると複数の減光部材がフライアイレンズ11に対してY方向へ相対移動することもできる。このように、照度変更部材がフライアイレンズ11に対してX方向、Y方向、Z方向のいずれかの方向に相対移動することで、基板22上の露光量分布を変更することができる。
(変形例5)
 以上の第1実施形態および各変形例においては、5つの投影光学系19a~19eを有するものとしたが、投影光学系の本数は5つに限られるわけではなく、3つや8つなど、いくつであってもよい。
 また、以上の第1実施形態および各変形例においては、複数の投影光学系19a~19eを有し、1度のX方向の走査により、各投影光学系が形成する複数の露光視野SIa~SIeが相互にY方向にオーバーラップするとしている。
 しかし、投影光学系は1つであり、基板22のX方向への走査露光を、基板22およびマスク15をY方向に移動させつつ複数回行い、各走査露光により形成される複数の露光視野を相互にY方向にオーバーラップさせてもよい。この場合にも、1つの投影光学系に対応する照明光学系は、上述の照明光学系ILa~ILeと同様の構成を備えることが望ましい。
 なお、上述の第1実施形態および各変形例のように複数の投影光学系19a~19eを有する装置は、一度の走査露光で基板22上の、より多くの面積を露光することができ、処理能力に優れている。
 以上の第1実施形態および各変形例においては、複数の投影光学系19a~19eは全屈折光学系から成るとしたが、これに限らず、反射屈折光学系や全反射光学系を採用することもできる。
 また、以上の第1実施形態および各変形例においては、露光視野PIa~PIeの形状は台形であるとしたが、これは台形に限られるものではなく、例えば、その上記中心部分に相当する部分の形状が円弧であり、円弧の両端に三角形の右端領域および左端領域を備える視野であってもよい。
 以上の第1実施形態および各変形例においては、各投影光学系19a~19eの光軸PAXa~PAXe、および各照明光学系ILa~ILeの光軸IXa~IXeは、基本的にはZ方向と平行に設定されているものとしている。ただし、いずれかの光学系の中に折り曲げミラーが採用されている場合には、光軸の向きはZ方向とは並行ではなくなる。
 また、いずれかの光学系の中に折り曲げミラーが採用されている場合には、減光部材10a~10eの移動方向も基板22の走査方向(X方向)とは異なる方向になる。しかし、この場合であっても、減光部材10a~10eは、折り曲げミラーを含めた基板22とフライアイレンズ11a~11eの共役関係に基づいて基板22の走査方向に光学的に対応する方向に移動自在とすれば良い。
 また、以上の実施形態においては、各投影光学系19a~19eは、X方向に第1列の投影光学系19Fおよび第2列の投影光学系19Rの2列の光学系が配置されているものとしたが、これは2列に限られるものではなく、X方向に3列以上の光学系が配置されていてもよい。
 オプチカルインテグレーターとして、上述のフライアイレンズ11に代えて、ロッドインテグレーターを採用することもできる。ロッドインテグレーターを採用した場合には、基板22およびマスク15との共役面CPは、ロッドインテグレーターの射出側(マスク15の側)になるので、減光部材10もロッドインテグレーターの射出側の近傍に配置する。そして、ロッドインテグレーターの射出面のX側の一端の近傍を部分的に遮光する構成とする。
 減光部材10a~10eを照明光学系ILa~ILe内に配置する代わりに、投影光学系19a~19eの中間像面20近傍に配置してもよい。この場合にも、減光部材は、中間像面20近傍において、露光視野PIa~PIeの中心領域PIac~PIecに対応する部分を遮光する構成とする。
 投影光学系19a~19e内に視野絞り21a~21eを配置する代わりに、照明光学系ILa~ILeの内部に中間像面(マスク15に対する共役面)を設け、照明光学系ILa~ILe内の中間像面に基板22上の露光視野PIa~PIeの形状を規定する視野絞り設けてもよい。
 以上の実施形態においては、投影光学系19a~19eおよび照明光学系ILa~ILeは固定され、基板22が基板ステージ27により移動するものとしたが、代わりに、投影光学系19a~19eおよび照明光学系ILa~ILeが基板ステージ上に設けられ、基板22に対して走査する構成としてもよい。
 また、マスク15は、ガラス基板上にパターンが形成されたマスクに限らず、デジタルマルチミラーデバイスや液晶デバイスからなる可変整形マスクであってもよい。
 露光装置100の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置であり、例えば有機EL(Electro―Luminescence)パネル製造用の露光装置にも適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。
 露光装置100により露光された基板(ガラスプレート等)は、不図示の現像装置により現像処理され、必要に応じて、露光および現像処理により形成された感光材料のパターンに基づいてエッチング加工等が行われる。
 また、露光対象はガラス基板に限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状(可撓性を有するシート状の部材)のものも含まれる。なお、第1実施形態および各変形例の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が500mm以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。
 上述した第1実施形態および各変形例によれば、次の作用効果が得られる。
(1)第1実施形態または各変形例の露光装置100は、第1時間に被露光基板22上の第1露光領域(走査露光視野SIa、SIc、SIe)を露光する第1露光と、第1時間とは異なる第2時間に被露光基板22上の第2露光領域(走査露光視野SIb、SId)を露光する第2露光とにより、被露光基板22を露光する露光装置において、オプチカルインテグレーター11a~11eを有し、照明光を供給する照明光学系ILa~ILeと、投影光学系19a~19eと、被露光基板22上に所定パターンが露光されるよう、被露光基板22を投影光学系19a~19eに対して走査方向(X方向)に相対移動させる基板ステージ27と、を備えている。
 そして、照明光が入射される入射面11ai~11eiが被露光基板22の上面と共役になる位置(共役面CP)に設けられたオプチカルインテグレーター11a~11eの入射面側に、オプチカルインテグレーター11a~11eに対して相対移動可能に配置され、被露光基板22上のうち第1露光領域および第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)を露光する露光量と、第1露光領域の他部および第2露光領域の他部の領域である第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)を露光する露光量との一方を、他方に対して相対的に変更するよう照明光の照度を変更する照度変更部材10a~10eと、オプチカルインテグレーター11a~11eに対する照度変更部材10a~10eの相対移動を制御する制御部50と、を備えている。
 さらに、制御部50は、照度変更部材10a~10eを、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)における露光量を第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)における露光量に対して相対的に大きくなるように、オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 この構成により、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量との比率を調整することが可能になり、第1領域と第2領域において転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
(2)第1実施形態または各変形例の露光装置100は、第1時間に被露光基板22上の第1露光領域(SIa、SIc、SIe)を露光する第1露光と、第1時間とは異なる第2時間に被露光基板22上の第2露光領域(SIb、SId)を露光する第2露光とにより、被露光基板22を露光する露光装置において、オプチカルインテグレーター11a~11eを有し、照明光を供給する照明光学系ILa~ILeと、投影光学系19a~19eと、被露光基板22上に所定パターンが露光されるよう、被露光基板22を投影光学系19a~19eに対して走査方向(X方向)に相対移動させる基板ステージ27とを備えている。
 そして、照明光が入射される入射面11ai~11eiが被露光基板22の上面と共役になる位置に設けられたオプチカルインテグレーターの入射面側に、オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、被露光基板22上のうち第1露光領域および第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)を露光する露光量と、第1露光領域の他部および第2露光領域の他部の領域である第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)を露光する露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう照明光の照度を変更する照度変更部材10a~10eと、オプチカルインテグレーターに対する照度変更部材の相対移動を制御する制御部50と、を備えている。
 さらに、制御部50は、投影光学系19a~19eに対する基板ステージ27の移動中に、照度変更部材10a~10eをオプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 この構成により、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量との比率を調整することが可能になり、第1領域と第2領域において転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
(3)第1実施形態または各変形例の露光装置100は、投影光学系19a~19eと、オプチカルインテグレーター11a~11eを有し投影光学系19a~19eに照明光を供給する照明光学系ILa~ILeと、被露光基板22上に所定パターンが露光されるよう、被露光基板22を投影光学系19a~19eに対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージ27と、を備えている。
 さらに、露光において、投影光学系の走査露光視野SIa~SIeにより時間的に連続的に露光される被露光基板22上の第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)における露光量と、走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)における露光量との一方の露光量に対する他方の露光量を相対的に変更する照度変更部材10a~10eと、照明光の入射面11ai~11eiが被露光基板22上の走査露光視野SIa~SIeに対して共役面CPとなる位置に設けられたオプチカルインテグレーターに対して、照度変更部材10a~10eを、走査方向に光学的に対応する第1方向へ相対移動させる制御部と、を備えている。
 そして、制御部50は、照度変更部材10a~10eを、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)における露光量を第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)における露光量に対して相対的に大きくなるように、オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる。
 この構成により、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量との比率を調整することが可能になり、第1領域と第2領域において転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
(4)第1実施形態または各変形例の露光装置100は、投影光学系19a~19eと、オプチカルインテグレーター11a~11eを有し投影光学系19a~19eに照明光を供給する照明光学系ILa~ILeと、被露光基板22上に所定パターンが露光されるよう、被露光基板22を投影光学系19a~19eに対して走査方向(X方向)に相対移動させる基板ステージ27と、を備えている。
 そして、照明光が入射される入射面11ai~11eiが被露光基板22の上面と共役になる位置(共役面CP)に設けられたオプチカルインテグレーターの入射面側に、オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、投影光学系19a~19eの走査露光視野により時間的に連続的に露光される被露光基板22上の第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)における露光量と、走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)における露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう照明光の照度を変更する照度変更部材10a~10eと、オプチカルインテグレーター11a~11eに対する照度変更部材10a~10eの相対移動を制御する制御部50と、を備え、制御部50は、投影光学系19a~19eに対する基板ステージの移動中に、照度変更部材10a~10eをオプチカルインテグレーターオプチカルインテグレーター11a~11eに対して相対移動させる。
 この構成により、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量との比率を調整することが可能になり、第1領域と第2領域において転写されたパターンの線幅や厚さの変化を防止することができる。
(5)照度変更部材10a~10eは、共役面CPのうちの第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)に対応する部分の、第1方向と交差する第2方向の第1の側の端部近傍に設けられた第1端部減光部材10cb1、10cb2と、共役面CPのうちの第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)に対応する部分の、第2方向の第1の側とは反対側の第2の側の端部近傍に設けられた第2端部減光部材10cc1、10cbcと、を含む構成とすることで、オーバーラップ部Oa~Odの露光量を精度良く低減させることができる。
(6)制御部50が、第1端部減光部材10cb1、10cb2と第2端部減光部材10cc1、10cbcを、別々に制御して第1方向に移動させる構成とすることで、複数の第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)のそれぞれの露光量を個別に調整することができ、転写されたパターンの線幅や厚さを一層均一にすることができる。
(7)照度変更部材10a~10eが、共役面CPのうち第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)に対応する部分に設けられた第3減光部材10ca1、10ca2を含む構成とすることでと、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量の比率を、一層高精度に調整することができる。(8)制御部50は、第3減光部材10ca1、10ca2を、第1端部減光部材10cb1、10cb2と第2端部減光部材10cc1、10cbcとは独立して第1方向に移動させる構成とすることで、第1領域(非オーバーラップ部Sa~Se)の露光量と、第2領域(オーバーラップ部Oa~Od)の露光量の比率を、さらに高精度に調整することができる。
 上述では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、各実施形態および変形例は、それぞれ単独で適用しても良いし、組み合わせて用いても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
 次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
 日本国特願2019-069148号(2019年3月29日出願)
 100:露光装置、1:光源、ILa~ILe:照明光学系、10a~10e:減光部材(照度変更部材)、11a~11e:フライアイレンズ、12a~12e:コンデンサーレンズ、15:マスク、MIa~MIe:照明視野、19a~19e:投影光学系、21a~21e:視野絞り、22:基板、SIa~SIe:走査露光視野、Sa~Se:非オーバーラップ部、Oa~Od:オーバーラップ部、50:制御部

Claims (27)

  1.  第1時間に被露光基板上の第1露光領域を露光する第1露光と、前記第1時間とは異なる第2時間に前記被露光基板上の第2露光領域を露光する第2露光とにより、前記被露光基板を露光する露光装置において、
     オプチカルインテグレーターを有し、照明光を供給する照明光学系と、
     投影光学系と、 
     前記被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、
     前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記被露光基板上のうち前記第1露光領域および前記第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域を露光する露光量と、前記第1露光領域の他部および前記第2露光領域の他部の領域である第1領域を露光する露光量との一方を、他方に対して相対的に変更するよう照明光の照度を変更する照度変更部材と、
     前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記照度変更部材を、前記第1領域における露光量を前記第2領域における露光量に対して相対的に大きくなるように、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
  2.  請求項1に記載の露光装置において、
     前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
  3.  第1時間に被露光基板上の第1露光領域を露光する第1露光と、前記第1時間とは異なる第2時間に前記被露光基板上の第2露光領域を露光する第2露光とにより、前記被露光基板を露光する露光装置において、
    オプチカルインテグレーターを有し、照明光を供給する照明光学系と、
     投影光学系と、 
     前記被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、
     前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記被露光基板上のうち前記第1露光領域および前記第2露光領域の各領域の一部が重複する第2領域を露光する露光量と、前記第1露光領域の他部および前記第2露光領域の他部の領域である第1領域を露光する露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう前記照明光の照度を変更する照度変更部材と、
     前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
  4.  投影光学系と、
     オプチカルインテグレーターを有し前記投影光学系に照明光を供給する照明光学系と、 被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対的に移動させる基板ステージと、
     前記露光において、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第1領域における露光量と、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域における露光量との一方の露光量に対する他方の露光量を相対的に変更する照度変更部材と、
     前記照明光の入射面が前記被露光基板上の前記走査露光視野に対して共役面となる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照度変更部材を、前記走査方向に光学的に対応する第1方向へ相対移動させる制御部と、
    を備え、
     前記制御部は、前記照度変更部材を、前記第1領域における露光量を前記第2領域における露光量に対して相対的に大きくなるように、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
  5.  請求項4に記載の露光装置において、
     前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、露光装置。
  6.  投影光学系と、
     オプチカルインテグレーターを有し、前記投影光学系に照明光を供給する照明光学系と、
     被露光基板上に所定パターンが露光されるよう、前記被露光基板を前記投影光学系に対して走査方向に相対移動させる基板ステージと、
     前記照明光が入射される入射面が前記被露光基板の上面と共役になる位置に設けられた前記オプチカルインテグレーターの入射面側に、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動可能に配置され、前記投影光学系の走査露光視野により時間的に連続的に露光される前記被露光基板上の第1領域における露光量と、前記走査露光視野により時間的に離散的に露光される第2領域における露光量との一方に対する他方の露光量比を変更するよう前記照明光の照度を変更する照度変更部材と、
     前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記投影光学系に対する前記基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる露光装置。
  7.  請求項1から6のいずれか一項に記載の露光装置において、
     前記照度変更部材は、
     前記被露光基板の上面に対する共役面のうちの前記第2領域に対応する部分の、前記走査方向に光学的に対応する第1方向と交差する第2方向の第1の側の端部近傍に設けられた第1端部減光部材と、
     前記共役面のうちの前記第2領域に対応する部分の、前記第2方向の前記第1の側とは反対側の第2の側の端部近傍に設けられた第2端部減光部材と、
    を含む、露光装置。
  8.  請求項7に記載の露光装置において、
     前記制御部は、前記第1端部減光部材と前記第2端部減光部材とを、別々に制御して前記第1方向に移動させる、露光装置。
  9.  請求項7または請求項8記載の露光装置において、
     前記照度変更部材は、前記共役面のうち前記第1領域に対応する部分に設けられた第3減光部材を含む、露光装置。
  10.  請求項9に記載の露光装置において、
     前記制御部は、前記第3減光部材を、前記第1端部減光部材と前記第2端部減光部材とは独立して前記第1方向に移動させる、露光装置。
  11.  請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の露光装置であって、
     前記照度変更部材は、前記第2領域の前記走査方向と直交する非走査方向の幅、前記被露光基板の上面に対する共役面と前記被露光基板との横倍率、および前記共役面における照明光の開口数に応じて定まる所定距離だけ、前記共役面から前記照明光学系の光軸方向に離れた位置に設けられている、露光装置。
  12.  請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の露光装置であって、
     前記照度変更部材は、前記第2領域の前記走査方向と直交する非走査方向の幅、前記共役面と前記被露光基板との横倍率、および前記共役面における照明光の開口数に応じて定まる所定距離だけ、前記共役面から前記照明光学系の光軸方向に離れた位置に設けられている、露光装置。
  13.  請求項12に記載の露光装置において、
     前記オプチカルインテグレーターは、前記走査方向に光学的に対応する第1方向に配列されている複数のレンズエレメントを含むレンズブロックが、前記第1方向と交差する第2方向に複数配列されているフライアイレンズであり、
     前記第1端部減光部材は、少なくとも1つの前記レンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメントの、前記第2領域に対応する部分の少なくとも一部を減光し、
     前記第2端部減光部材は、少なくとも1つの前記レンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメントの、前記第2領域に対応する部分の少なくとも一部を減光する、露光装置。
  14.  請求項13に記載の露光装置において、
     前記第1端部減光部材および前記第2端部減光部材は、いずれも複数の前記レンズブロックのうちのm個(mは2以上の自然数)のレンズブロックのそれぞれに対応してm個配置され、
     前記m個の前記第1端部減光部材および前記第2端部減光部材の前記第1方向の一方の端部は、前記レンズブロック内の前記レンズエレメントの前記第1方向の配列の周期Pに対して、前記第1方向にそれぞれP/mだけ異なる位置に設定されている、露光装置。
  15.  請求項13または請求項14に記載の露光装置において、
     前記照度変更部材は、さらに、少なくとも1つの前記レンズブロックの中に配置されている1つ以上のレンズエレメントの、前記第1領域に対応する部分の少なくとも一部を減光する第3減光部材を含む、露光装置。
  16.  請求項15に記載の露光装置において、
     前記第3減光部材は、複数の前記レンズブロックのうちのn個(nは2以上の自然数)のレンズブロックのそれぞれに対応してn個配置され、
     前記n個の前記第1端部減光部材および前記第2端部減光部材の前記第1方向の一方の端部は、前記レンズブロック内の前記レンズエレメントの前記第1方向の配列の周期Pに対して、前記第1方向にそれぞれP/nだけ異なる位置に設定されている、露光装置。
  17.  請求項1から請求項16までのいずれか一項に記載の露光装置において、
     前記投影光学系および前記照明光学系は、前記走査方向と交差する方向に複数並列して配置され、
     前記被露光基板上の前記第2領域は、前記露光において、前記複数の投影光学系のうち第1投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される第1露光領域の一部と、前記第1投影光学系に対して前記走査方向および前記走査方向と直交する非走査方向に離間して設けられた第2投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される第2露光領域の一部とが重複された領域である、露光装置。
  18.  請求項17に記載の露光装置において、
     前記被露光基板上の前記第1領域は、前記露光において、前記第1投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される前記第1露光領域の他部の領域、または、前記第2投影光学系の走査露光視野により前記被露光基板上の露光される第2露光領域の他部の領域である、露光装置。
  19.  請求項1から請求項18の露光装置で被露光基板を露光処理することと、
     露光された前記被露光基板を現像処理することと、
    を含むデバイス製造方法。
  20.  基板に照明光を照明する露光装置に用いられる照明光学系であって、第1時間に走査方向へ移動される物体上の第1照明領域に照明光を照射し、前記第1時間とは異なる第2時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第2照明領域に前記照明光を照射する照明光学系において、
     前記照明光が入射される入射面が前記基板の上面と共役になる位置に設けられたオプチカルインテグレーターと、
     前記物体上で前記照明光が照射される照明領域のうち、前記第1照明領域および前記第2照明領域の各照明領域の一部が重複する第2領域を照射する前記照明光の照度を、前記第1照明領域の他部および前記第2照明領域の他部の照明領域である第1領域を照明する前記照明光の照度に対して相対的に変更する照度変更部材と、
     前記オプチカルインテグレーターに対して、前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、投影光学系に対する基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる照明光学系。
  21.  請求項20に記載の照明光学系において、
     前記制御部は、前記照明光に対する前記基板の相対移動中に、前記照度変更部材を、前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、照明光学系。
  22.  基板に照明光を照明する露光装置に用いられる照明光学系であって、第1時間に走査方向へ移動される物体上の第1照明領域に照明光を照射し、前記第1時間とは異なる第2時間に前記走査方向へ移動される前記物体上の第2照明領域に前記照明光を照射する照明光学系において、
     前記照明光が入射される入射面が前記基板の上面と共役になる位置に設けられたオプチカルインテグレーターと、
     前記基板上のうち前記第1照明領域および前記第2照明領域の各領域の一部が重複する第2領域を照明する前記照明光の照度と、前記第1照明領域の他部および前記第2照明領域の他部の領域である第1領域を照明する前記照明光の照度との一方の照度と他方の照度との照度比を変更する照度変更部材と、
     前記オプチカルインテグレーターに対する前記照度変更部材の相対移動を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、投影光学系に対する基板ステージの移動中に、前記照度変更部材を前記オプチカルインテグレーターに対して相対移動させる、照明光学系。
  23.  請求項20から請求項22のいずれか一項に記載の照明光学系において、
     前記照度変更部材は、
     前記物体に対する共役面のうちの前記第2領域に対応する部分の、前記走査方向に光学的に対応する第1方向と交差する第2方向の第1の側の端部近傍に設けられた第1端部減光部材と、
     前記共役面のうちの前記第2照明領域に対応する部分の、前記第2方向の前記第1の側とは反対側の第2の側の端部近傍に設けられた第2端部減光部材と、
    を含む、照明光学系。
  24.  請求項23に記載の照明光学系において、
     前記制御部は、前記第1端部減光部材と前記第2端部減光部材とを、別々に制御して前記第1方向に移動させる、照明光学系。
  25.  請求項23または請求項24に記載の照明光学系において、
     前記照度変更部材は、前記共役面のうち前記第1領域に対応する部分に設けられた第3減光部材を含む、照明光学系。
  26.  請求項25に記載の照明光学系において、
     前記制御部は、前記第3減光部材を、前記第1端部減光部材と前記第2端部減光部材とは独立して前記第1方向に移動させる、照明光学系。
  27.  請求項20から請求項26のいずれか一項に記載の照明光学系と、
     前記基板を保持し、前記基板上に前記物体が有する所定パターンが露光されるように、前記照明光に対して、前記基板を第1方向へ相対移動させる基板ステージと、を含む露光装置。
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