WO2021044756A1

WO2021044756A1 - 露光装置及び物品の製造方法

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Publication number: WO2021044756A1
Application number: PCT/JP2020/028196
Authority: WO
Inventors: 大輔小林
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-03-11
Also published as: KR102654989B1; JP2021039245A; TWI797466B; CN114303101B; CN114303101A; CN116774533A; TW202111450A; TW202328830A; TWI847583B; JP7336922B2; KR20220050999A

Abstract

原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、前記照明光学系は、前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、前記第１遮光部と前記第２遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、を含み、前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第１遮光部との間の第１距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第２遮光部との間の第２距離との和は、５ｍｍ以上、且つ、２０ｍｍ以下であり、前記第１遮光部及び前記第２遮光部は、前記第１距離と前記第２距離とが異なるように配置されていることを特徴とする露光装置を提供する。

Description

露光装置及び物品の製造方法

　本発明は、露光装置及び物品の製造方法に関する。

　原版（レチクル又はマスク）を照明光学系で照明し、原版のパターンを投影光学系を介して基板（ウエハ）に投影する露光装置が従来から用いられている。露光装置には、半導体デバイスの微細化に伴い、高解像度を実現することが求められている。高解像度を実現するためには、露光光の短波長化、投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加（高ＮＡ化）及び変形照明（輪帯照明、二重極照明、四重極照明など）が有効である。

　一方、近年のデバイス構造の多層化に伴い、露光装置には、重ね合わせ精度の向上も求められている。特許文献１には、露光装置の被照明面の共役面から光源側にデフォーカスした位置に配置された遮光部と、被照明面の共役面から被照明面側にデフォーカスした位置に配置された遮光部とを有する露光装置が開示されている。特許文献１に開示された露光装置は、重ね合わせ精度を向上させるのに有効である。

特開２０１０－７３８３５号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された露光装置では、遮光部による照度の低下とともに、積算有効光源の非対称性（ＸＹ非対称性）が発生してしまう。積算有効光源に大きな非対称性が発生すると、例えば、縦方向及び横方向に同一の線幅のラインアンドスペースパターンを基板に転写する場合に、縦方向のパターンと横方向のパターンとの間で線幅差が生じてしまう。

　本発明は、被照明面における照度の低下及び積算有効光源の非対称性の発生を抑制するのに有利な露光装置を提供する。

　上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、前記照明光学系は、前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、前記第１遮光部と前記第２遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、を含み、前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第１遮光部との間の第１距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第２遮光部との間の第２距離との和は、５ｍｍ以上、且つ、２０ｍｍ以下であり、前記第１遮光部及び前記第２遮光部は、前記第１距離と前記第２距離とが異なるように配置されていることを特徴とする。

　本発明によれば、例えば、被照明面における照度の低下及び積算有効光源の非対称性の発生を抑制するのに有利な露光装置を提供することができる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。第１遮光部、マスキングユニット及び第２遮光部の詳細を説明するための図である。積算有効光源を説明するための図である。第１遮光部及び第２遮光部の機能を説明するための図である。積算有効光源のＸＹ非対称性を低減するための構成を説明するための図である。第１遮光部及び第２遮光部に関する具体的な数値例を説明するための図である。第１遮光部及び第２遮光部に関する具体的な数値例を説明するための図である。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　図１は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１００は、原版２５と基板２７とを走査方向に移動させながら基板２７を露光（走査露光）して、原版２５のパターンを基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（スキャナー）である。露光装置１００は、光源１からの光で原版２５（レチクル又はマスク）を照明する照明光学系１１０と、原版２５のパターンを基板２７（ウエハやガラスプレートなど）に投影する投影光学系２６と、を有する。

　光源１は、波長約３６５ｎｍの水銀ランプや波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザなどのエキシマレーザなどを含み、原版２５を照明するための光束（露光光）を射出する。

　照明光学系１１０は、引き回し光学系２と、射出角度保存光学素子５と、回折光学素子６と、コンデンサーレンズ７と、遮光部材８と、プリズムユニット１０と、ズームレンズユニット１１とを含む。また、照明光学系１１０は、オプティカルインテグレータ１２と、絞り１３と、コンデンサーレンズ１４と、第１遮光部１８と、第２遮光部２０と、マスキングユニット１９と、コンデンサーレンズ２１と、コリメータレンズ２３とを含む。

　引き回し光学系２は、光源１と射出角度保存光学素子５との間に設けられ、光源１からの光束を射出角度保存光学素子５に導く。射出角度保存光学素子５は、回折光学素子６の光源側に設けられ、光源１からの光束を、その発散角度を一定に維持しながら回折光学素子６に導く。射出角度保存光学素子５は、フライアイレンズ、マイクロレンズアレイやファイバー束などのオプティカルインテグレータを含む。射出角度保存光学素子５は、光源１の出力変動が回折光学素子６によって形成される光強度分布（パターン分布）に及ぼす影響を低減する。

　回折光学素子６は、照明光学系１１０の瞳面とフーリエ変換の関係にある面に配置されている。回折光学素子６は、投影光学系２６の瞳面と共役な面である照明光学系１１０の瞳面や照明光学系１１０の瞳面と共役な面に、光源１からの光束の光強度分布を回折作用により変換して所望の光強度分布を形成する。回折光学素子６は、回折パターン面に所望の回折パターンが得られるように計算機で設計された計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｈｏｌｏｇｒａｍ）で構成されていてもよい。本実施形態では、投影光学系２６の瞳面に形成される光源形状を有効光源形状と称する。なお、「有効光源」とは、被照明面及び被照明面の共役面における光強度分布又は光角度分布を意味する。回折光学素子６は、射出角度保存光学素子５とコンデンサーレンズ７との間に設けられている。

　照明光学系１１０には、複数の回折光学素子６が設けられていてもよい。例えば、複数の回折光学素子６のそれぞれはターレット（不図示）の複数のスロットに対応する１つに取り付けられている（搭載されている）。複数の回折光学素子６は、それぞれ、異なる有効光源形状を形成する。これらの有効光源形状は、小円形形状（比較的小さな円形形状）、大円形形状（比較的大きな円形形状）、輪帯形状、二重極形状、四重極形状、その他の形状を含む。輪帯形状、二重極形状又は四重極形状の有効光源形状で被照明面を照明する方法は、変形照明と呼ばれる。

　射出角度保存光学素子５からの光束は、回折光学素子６で回折され、コンデンサーレンズ７に導かれる。コンデンサーレンズ７は、回折光学素子６とプリズムユニット１０との間に設けられ、回折光学素子６で回折された光束を集光し、フーリエ変換面９に回折パターン（光強度分布）を形成する。

　フーリエ変換面９は、オプティカルインテグレータ１２と回折光学素子６との間にあり、回折光学素子６と光学的にフーリエ変換の関係にある面である。照明光学系１１０の光路に配置される回折光学素子６を交換することで、フーリエ変換面９に形成される回折パターンの形状を変更することができる。

　遮光部材８は、照明光学系１１０の光軸１ｂと垂直な方向に移動可能に構成され、フーリエ変換面９の上流側（光源側）に配置されている。遮光部材８は、フーリエ変換面９の位置からやや離れた（デフォーカスした）位置に配置されている。

　プリズムユニット１０及びズームレンズユニット１１は、フーリエ変換面９とオプティカルインテグレータ１２との間に設けられ、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を拡大するズーム光学系として機能する。プリズムユニット１０は、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を、輪帯率などを調整してズームレンズユニット１１に導く。また、ズームレンズユニット１１は、プリズムユニット１０とオプティカルインテグレータ１２との間に設けられている。ズームレンズユニット１１は、例えば、複数のズームレンズを含み、フーリエ変換面９に形成された光強度分布を、照明光学系１１０のＮＡと投影光学系２６のＮＡとの比を基準としたσ値を調整してオプティカルインテグレータ１２に導く。

　オプティカルインテグレータ１２は、ズームレンズユニット１１とコンデンサーレンズ１４との間に設けられている。オプティカルインテグレータ１２は、輪帯率、開口角及びσ値が調整された光強度分布に応じて、多数の２次光源を形成してコンデンサーレンズ１４に導くハエの目レンズを含む。但し、オプティカルインテグレータ１２は、ハエの目レンズに代えて、オプティカルパイプ、回折光学素子、マイクロレンズアレイなどの他の光学素子を含んでいてもよい。オプティカルインテグレータ１２は、回折光学素子６を経た光束で被照明面２４に配置された原版２５を均一に照明する。オプティカルインテグレータ１２とコンデンサーレンズ１４との間には、絞り１３が設けられている。

　コンデンサーレンズ１４は、オプティカルインテグレータ１２と原版２５との間に設けられている。これにより、オプティカルインテグレータ１２から導かれた多数の光束を集光して原版２５を重畳的に照明することができる。光線をオプティカルインテグレータ１２に入射してコンデンサーレンズ１４で集光すると、コンデンサーレンズ１４の焦平面である共役面１９は、ほぼ矩形形状で照明される。

　コンデンサーレンズ１４の後段には、ハーフミラー１５が配置されている。ハーフミラー１５で反射された露光光の一部は、光量測定光学系１６に入射する。光量測定光学系１６の後段には、光量を測定するセンサ１７が配置されている。センサ１７で測定された光量に基づいて、露光時の露光量が適切に制御される。

　第１遮光部１８と第２遮光部２０との間、具体的には、被照明面２４と共役な面である共役面１９ａ又は共役面１９ａの近傍には、ＸブレードとＹブレードとを含むマスキングユニット（マスキング部）１９が配置され、ほぼ矩形形状の光強度分布で照明される。なお、共役面１９ａの近傍とは、マスキングユニット１９のＸブレードとＹブレードとが互いに干渉しないようにするために必要となる距離だけ共役面１９ａから離れること、例えば、共役面１９ａから光軸方向に０．２ｍｍ程度離れることを意味する。マスキングユニット１９は、原版２５（被照明面２４）の照明範囲を画定するために配置され、原版ステージ２９及び基板ステージ２８に同期して走査される。原版ステージ２９は、原版２５を保持して移動するステージであり、基板ステージ２８は、基板２７を保持して移動するステージである。

　マスキングユニット１９（被照明面２４の共役面１９ａ）から離れた（デフォーカスした）位置に、２つの遮光部、本実施形態では、第１遮光部１８及び第２遮光部２０が設けられている。第１遮光部１８は、被照明面２４の共役面１９ａから光源側に離れた位置に配置されている。第２遮光部２０は、被照明面２４の共役面１９ａから被照明面側に離れた位置に配置されている。

　コンデンサーレンズ２１からの光束に対して所定の傾きを有するミラー２２で反射された光は、コリメータレンズ２３を介して、原版２５を照明する。

　投影光学系２６は、原版２５のパターンを基板２７に投影する。原版２５のパターンの解像性は、有効光源形状に依存している。従って、照明光学系１１０において適切な有効光源分布を形成することで、原版２５のパターンの解像性を向上させることができる。

　図２を参照して、第１遮光部１８、マスキングユニット１９及び第２遮光部２０の詳細を説明する。図２において、ｙ方向は、走査方向を示している。マスキングユニット１９は、走査露光中に移動するスキャンマスキングブレード１９ｄ及び１９ｅを含む。

　第１遮光部１８は、図２に示すように、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂを含む。第１遮光部材１８ａの第２遮光部材側の端部１８ａＡ及び第２遮光部材１８ｂの第１遮光部材側の端部１８ｂＡは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面２４に到達する光の強度を調整する。例えば、第１遮光部材１８ａには、アクチュエータ（不図示）が連結されている。かかるアクチュエータによって第１遮光部材１８ａを走査方向（ｙ方向）に沿って移動させることで、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとによって規定される開口幅を変更することができる。このように、第１遮光部１８は、可変スリットを構成する。また、本実施形態では、第１遮光部１８に対して、第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂを照明光学系１１０の光軸１ｂに沿った方向に移動させる第１移動部ＦＭＵが設けられている。

　第２遮光部２０は、図２に示すように、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂを含む。第３遮光部材２０ａの第４遮光部材側の端部２０ａＡ及び第４遮光部材２０ｂの第３遮光部材側の端部２０ｂＡは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面２４に到達する光の強度を調整する。第３遮光部材２０ａには、アクチュエータ（不図示）が連結されている。かかるアクチュエータによって第３遮光部材２０ａを走査方向（ｙ方向）に沿って移動させることで、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡと第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとによって規定される開口幅を変更することができる。このように、第２遮光部２０は、可変スリットを構成する。また、本実施形態では、第２遮光部２０に対して、第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂを照明光学系１１０の光軸１ｂに沿った方向に移動させる第２移動部ＳＭＵが設けられている。

　図２に示すように、光軸１ｂを含んで走査方向と平行な平面内において、光軸１ｂに沿った方向における共役面１９ａと第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡとの間の第１距離をｄ１とする。また、光軸１ｂを含んで走査方向と平行な平面内において、光軸１ｂに沿った方向における共役面１９ａと第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡとの間の第２距離をｄ２とする。この場合、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とは異なる値である。また、共役面１９ａと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの間の距離は第１距離ｄ１と等しく、共役面１９ａと第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの間の距離は第２距離ｄ２と等しい。このように、第１遮光部１８及び第２遮光部２０は、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とが異なるように配置されている。

　また、図２に示すように、光軸１ｂを含んで走査方向と平行な平面内において、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡとの中点を１８ｃとする。同様に、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡと第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡとの中点を２０ｃとする。中点１８ｃから第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡ及び第２遮光部材１８ｂの端部１８ｂＡまでの距離をＳ１とし、中点２０ｃから第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡ及び第４遮光部材２０ｂの端部２０ｂＡまでの距離をＳ２とする。この場合、距離Ｓ１と距離Ｓ２とは異なる値である。なお、中点１８ｃと中点２０ｃとを結ぶ直線は、光軸１ｂと平行である。

　図３ａ及び図３ｂを参照して、積算有効光源について説明する。図３ａ及び図３ｂにおいて、ｙ方向は、走査方向を示している。図３ａは、被照明面２４の照明領域２４ｅを示し、図３ｂは、被照明面２４と共役関係にある共役面１９ａ（マスキングユニット１９）の照明領域１９ｂを示している。

　露光において、照明領域２４ｅが走査される。このとき、露光面上のある点を照明する入射角度分布は、照明領域２４ｅにおける走査方向（ｙ方向）に平行な直線２４ｆの各点を照明する入射角度分布を積算したものであり、これを積算有効光源と称する。直線１９ｃは共役面１９ａにおいて直線２４ｅの各点と共役な点の集合であるため、積算有効光源は、直線１９ｃの各点を通過する光束により被照明面２４を照明する入射角度分布を積算したものと等価である。

　図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照して、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の機能について説明する。図４ａ、図４ｂ及び図４ｃにおいて、ｙ方向は、走査方向を示している。図４ａは、オプティカルインテグレータ１２、コンデンサーレンズ１４、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の近傍の拡大図である。図４ａには、オプティカルインテグレータ１２を射出し、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ａ、Ｂ及びＣを通過する光線が示されている。ここで、点Ａ、Ｂ及びＣは、図３ｂに示す直線１９上の点である。図４ｂは、被照明面２４の点Ａ’、Ｂ’及びＣ’のそれぞれにおける有効光源２４ａ、２４ｂ及び２４ｃを示す図である。点Ａ’、Ｂ’及びＣ’のそれぞれは、被照明面２４の共役面１９ａの点Ａ、Ｂ及びＣと共役関係にある。図４ｃは、被照明面２４の点Ａ’、Ｂ’及びＣ’を含む直線上を通過する全ての光線を積算した積算有効光源２４ｄを示す図である。

　なお、本実施形態では、発明の理解を容易にするために、有効光源がコンベンショナル照明と呼ばれる円形形状である場合を例に説明するが、プリズムユニット１０や回折光学素子６の組み合わせによっては輪帯や多重極などの形状となる。本発明は、回折光学素子６やプリズムユニット１０などにより形成される有効光源の形状によって限定されるものではない。

　図４ａを参照するに、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂと平行に射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ａに向かう光線１２ａは、第１遮光部１８及び第２遮光部２０によって遮光されない。従って、被照明面２４の点Ａ’における有効光源２４ａは、図４ｂに示すように、ほぼ円形となり、走査方向にほぼ対称である。

　一方、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂより第１遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ｂに向かう光線１２ｂは、その一部が第１遮光部材１８ａ及び第３遮光部材２０ａによって遮光される。従って、被照明面２４の点Ｂ’における有効光源２４ｂは、円形に対して走査方向の両端が欠けた形状となり、ｘ方向（ｙ方向と直交する方向）の分布とｙ方向の分布との間で非対称性（ＸＹ非対称性）を有する。

　また、オプティカルインテグレータ１２から光軸１ｂより第２遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ１４を介して、共役面１９ａの点Ｃに向かう光線１２ｃは、その一部が第２遮光部材１８ｂ及び第４遮光部材２０ｂによって遮光される。従って、被照明面２４の点Ｃ’における有効光源２４ｃは、円形に対して走査方向の両端が欠けた形状となり、ｘ方向（ｙ方向と直交する方向）の分布とｙ方向の分布との間で非対称性（ＸＹ非対称性）を有する。

　このようにして、点Ａ、Ｂ及びＣを含む直線上を通過する全ての光束を積算した積算有効光源２４ｄを考えると、積算有効光源２４ｄは、図４ｃに示すように、ＸＹ非対称性を有する。

　図５ａ及び図５ｂを参照して、積算有効光源２４ｄのＸＹ非対称性を低減するための構成について説明する。図５ａは、最大角度θ０で共役面１９ａを照明する光束によって形成される被照明面２４を照明する照明分布２４ｅｅ（照明領域２４ｅ）を示す図である。コンデンサーレンズ２１及びコリメータレンズ２３によって、共役面１９ａの分布は、結像倍率βで被照明面２４に結像する。

　共役面１９ａを照明する光束の最大入射角度をθ０とする。第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡを通る角度θ０の光線と、第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡを通る角度－θ０の光線とが共役面１９ａの点１９ａａで一点に交わるように、第１距離Ｓ１及び第２距離Ｓ２を決定する。なお、上述したように、第１距離Ｓ１は、中点１８ｃから第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡまでの距離であり、第２距離Ｓ２は、中点２０ｃから第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡまでの距離である。第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡと第３遮光部材２０ａの端部２０ａＡとを結ぶ直線が共役面１９ａと交差する点を１９ｂｂとし、点１９ｂｂと点１９ｃｃとの間の距離をＳとする。共役面１９ａの点１９ａａ、１９ｂｂ及び１９ｃｃのそれぞれに対応する被照明面２４の点を２４ｇ、２４ｈ及び２４ｉとする。

　被照明面２４において、点２４ｇよりも内側の領域を照明する光線は、第１遮光部材１８ａ及び第３遮光部材２０ａによって遮光されないため、その強度が一定となる。また、被照明面２４において、点２４ｈよりも外側の領域を照明する光線は、第１遮光部材１８ａ及び第３遮光部材２０ａによって遮光されるため、その強度がゼロとなる。照明分布２４ｅｅの他方の端は、第２遮光部材１８ｂ及び第４遮光部材２０ｂによって遮光され、同様の形状となる。従って、照明分布２４ｅｅは、台形に近い形状となる。かかる台形の下底及び上底のそれぞれをｗ０及びｗ１００とする。

　被照明面２４の点２４ｉと点２４ｇとの間の点を照明する有効光源は、上述した点Ａ’における有効光源と同様に、ほぼ円形である。被照明面２４の点２４ｇと点２４ｈとの間の点を照明する有効光源は、上述した点Ｂ’における有効光源と同様に、大きなＸＹ非対称性を有する。また、被照明面２４の点２４ｇと点２４ｈとの間の点では、第１遮光部１８及び第２遮光部２０の両方で遮光されるため、照度の低下が発生する。従って、ｗ０に対するｗ１００の比を大きくし、点２４ｇと点２４ｈとの間の距離を小さくすることで、照度の低下及び積算有効光源２４ｄのＸＹ非対称性の発生を抑制することができる。

　照明分布２４ｅｅの下底ｗ０は、ｗ０＝２βＳと表される。一方、照明分布２４ｅｅの上底ｗ１００は、ｗ１００＝２β（Ｓ１－ｄ１×ｔａｎθ０）＝２β（Ｓ２－ｄ２×ｔａｎθ０）と表される。従って、下底ｗ０に対する上底ｗ１００の比ｗ１００／ｗ０は、ｗ１００／ｗ０＝（Ｓ１－ｄ１×ｔａｎθ０）／Ｓ＝（Ｓ２－ｄ２×ｔａｎθ０）／Ｓと表される。

　共役面１９ａの点１９ａａ及び１９ｂｂは、第１遮光部材１８ａの端部１８ａＡを通る直線が共役面１９ａと交わる点で表される。従って、ｄ１＜ｄ１である場合には、ｗ１００／ｗ０は、ｄ１を小さくするほど１に近づき、ｄ１＝０のときに１となる。また、ｄ１＞ｄ２である場合には、ｗ１００／ｗ０は、ｄ２を小さくするほど１に近づき、ｄ２＝０のときに１となる。

　上述したように、第１遮光部１８と第２遮光部２０との間には、スキャンマスキングブレード１９ｄ及び１９ｅが配置されている。スキャンマスキングブレード１９ｄ及び１９ｅは、走査露光中に移動するため、ある程度のスペースを必要とする。従って、光軸１ｂに沿った方向における第１遮光部１８と第２遮光部２０との間の距離は、所定値Ｄよりも小さくすることはできない。所定値Ｄは、第１遮光部１８と共役面１９ａとの間の第１距離ｄ１及び第２遮光部２０と共役面１９ａとの間の第２距離ｄ２を用いて、Ｄ＝ｄ１＋ｄ２と表される。一般的に、所定値Ｄは、５ｍｍ以上、且つ、２０ｍｍ以下である。

　図５ｂは、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とが等しい場合に、最大角度θ０で共役面１９ａを照明する光束によって形成される被照明面２４を照明する照明分布２４ｅｅを示す図である。Ｄ＝ｄ１＋ｄ２という条件があるため、図５ａに示す第１距離ｄ１よりも図５ｂに示す第１距離ｄ１が大きくなる。従って、ｗ１００／ｗ０は、図５ｂに示すように、小さくなる。

　以下では、第１遮光部１８及び第２遮光部２０に関する具体的な数値例について説明する。Ｄ＝８［ｍｍ］、Ｓ＝５［ｍｍ］、θ０＝０．４［ｒａｄ］として、ｗ１００／ｗ０とｄ１／ｄ２との関係を図６に示す。図６では、縦軸はｗ１００／ｗ０を示し、横軸はｄ１／ｄ２を示している。図６に示すように、ｗ１００／ｗ０とｄ１／ｄ２との関係は、２次式で表され、ｄ１＝ｄ２で最小となる。

　積算有効光源２４ｄがＸＹ非対称性を有する場合、かかるＸＹ非対称性を補正することで照度が低下する。このような照度の低下を低減するためには、ＸＹ非対称性を１５％以下にする必要があるとすれば、ｗ１００／ｗ０を０．７以上とすることが好ましい。図６を参照するに、ｗ１００／ｗ０を０．７以上とするために、ｄ２／ｄ１＞２又はｄ２／ｄ１＜１／２が必要であることがわかる。

　次に、図７を参照して、ｄ２／ｄ１の最大値及び最小値の条件を説明する。照明分布２４ｅｅの傾斜部分に相当する図４ｂに示す点Ｃ’及びＢ’は、走査方向に光線重心シフト（重心光線のずれ）を有する。光線重心シフトは、重ね合わせ精度に影響するため、好ましくないが、ｄ１とｄ２との比によって光線重心シフトを制御することができる。

　図７は、コンベンショナル照明を想定し、従来の構成、具体的には、被照明面の共役面の上流側のみに遮光部が配置されている構成の光線重心シフトを１として、本実施形態における光線重心シフトを示したものである。図７では、縦軸は光線重心シフトを示し、横軸はｄ１／ｄ２を示している。図７を参照するに、光線重心シフトは、ｄ２／ｄ１で最小値、具体的は、０となる。これは、光線重心シフトが起こらないことを意味している。重ね合わせ精度を向上させるために、光線重心シフトは、被照明面の共役面の上流側のみに遮光部が配置されている従来の構成の半分以下にすることが好ましい。図７を参照するに、光線重心シフトを従来の構成の半分以下にするために、１／４＜ｄ２／ｄ１＜４が必要であることがわかる。

　従って、共役面１９ａから第１遮光部１８までの第１距離ｄ１及び共役面１９ａから第２遮光部２０までの第２距離ｄ２が満たすべき条件は、ｄ１≠ｄ２であり、より好ましくは、１／４＜ｄ２／ｄ１＜１／２又は２＜ｄ２／ｄ１＜４となる。このように、第１距離ｄ１及び第２距離ｄ２のうち、一方の距離が他方の距離の２倍よりも大きく、且つ、４倍よりも小さいことが好ましい。

　また、本実施形態では、上述したように、第１遮光部材１８ａを走査方向に沿って移動させるアクチュエータや第１遮光部１８（第１遮光部材１８ａ及び第２遮光部材１８ｂ）を光軸１ｂに沿った方向に移動させる第１移動部ＦＭＵが設けられている。同様に、第３遮光部材２０ａを走査方向に沿って移動させるアクチュエータや第２遮光部２０（第３遮光部材２０ａ及び第４遮光部材２０ｂ）を光軸１ｂに沿った方向に移動させる第２移動部ＳＭＵが設けられている。このような駆動機構を有することにより、照明モードによって最適なｄ１、ｄ１、Ｓ１及びＳ２を設定することが可能となり、光線重心シフト、照度の低下、有効光源におけるＸＹ非対称性を更に低減（抑制）することができる。

　本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ、液晶表示素子、半導体素子、ＭＥＭＳなどの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、上述した露光装置１００を用いて感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された感光剤を現像する工程とを含む。また、現像された感光剤のパターンをマスクとして基板に対してエッチング工程やイオン注入工程などを行い、基板上に回路パターンが形成される。これらの露光、現像、エッチングなどの工程を繰り返して、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する。後工程で、回路パターンが形成された基板に対してダイシング（加工）を行い、チップのマウンティング、ボンディング、検査工程を行う。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離など）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

　本願は、２０１９年９月３日提出の日本国特許出願特願２０１９－１６０６６６を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
　光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、
　前記照明光学系は、
　前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第１遮光部と、
　前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第２遮光部と、
　前記第１遮光部と前記第２遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、
　を含み、
　前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第１遮光部との間の第１距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第２遮光部との間の第２距離との和は、５ｍｍ以上、且つ、２０ｍｍ以下であり、
　前記第１遮光部及び前記第２遮光部は、前記第１距離と前記第２距離とが異なるように配置されていることを特徴とする露光装置。
　前記第１距離及び前記第２距離のうち、一方の距離が他方の距離の２倍よりも大きく、且つ、４倍よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
　前記第１遮光部を前記光軸に沿った方向に移動させる第１移動部と、
　前記第２遮光部を前記光軸に沿った方向に移動させる第２移動部と、
　を更に有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
　前記マスキング部は、前記共役面又は前記共役面の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
　前記第１遮光部及び前記第２遮光部のそれぞれは、可変スリットを含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
　請求項１に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
　露光した前記基板を現像する工程と、
　現像された前記基板から物品を製造する工程と、
　を有することを特徴とする物品の製造方法。