(57)【要約】      （修正有）【課題】投影光学系の瞳面に形成される光強度分布である有効光源形状を調整することによって線幅差を制御する。【解決手段】露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との相関関係を示す相関関係情報を取得する取得工程Ｓ６０１と、前記相関関係情報に基づいて目標線幅差に対応する有効光源分布を決定する決定工程Ｓ６０２と、前記決定工程で決定された有効光源分布が得られるように、有効光源分布を調整する調整機構を制御する制御工程Ｓ６０３と、前記制御工程の後に基板を露光する露光工程とを含む。ここで、前記線幅差は、基板の面に沿って第１方向に延びるパターンの線幅と該基板の面に沿って前記第１方向に垂直な第２方向に延びるパターンの線幅との差である。【選択図】図６
2010251431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版を照明するように構成されるとともに有効光源分布を調整する調整機構を含む照明光学系と、前記照明光学系によって照明された該原版のパターンを基板に投影する投影光学系とを備える露光装置によって基板を露光する露光方法であって、
露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との相関関係を示す相関関係情報を取得する取得工程と、
前記相関関係情報に基づいて目標線幅差に対応する有効光源分布を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された有効光源分布が得られるように前記調整機構を制御する制御工程と、
前記制御工程の後に基板を露光する露光工程とを含み、
前記線幅差は、基板の面に沿って第１方向に延びるパターンの線幅と該基板の面に沿って前記第１方向に垂直な第２方向に延びるパターンの線幅との差である、
ことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記相関関係における有効光源分布は、前記第１方向に沿った有効光源分布を評価するための指標値と前記第２方向に沿った有効光源分布を評価するための指標値との比で特定され、
前記調整機構は、前記第１方向に沿った有効光源分布を調整する機構と、前記第２方向に沿った有効光源分布を調整する機構とを含み、
前記決定工程では、前記目標線幅差に対応する比を決定し、
前記制御工程では、前記決定工程で決定された比が得られるように前記調整機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記露光装置は、有効光源分布を計測する計測器を更に備え、
前記制御工程では、前記計測器を使って有効光源分布を計測しながら前記調整機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記調整機構は、前記瞳面に形成される光強度分布の形状を規定する遮光板を含み、
前記制御工程では、前記遮光板の位置を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項５】
原版を照明するように構成されるとともに有効光源分布を調整する調整機構を含む照明光学系と、前記照明光学系によって照明された該原版のパターンを基板に投影して該基板を露光する投影光学系とを備える露光装置であって、
露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と光強度分布との相関関係を示す相関関係情報に基づいて目標線幅差に対応する有効光源分布を決定し、該決定した有効光源分布が得られるように前記調整機構を制御する制御部を備え、
前記線幅差は、基板の面に沿って第１方向に延びるパターンの線幅と該基板の面に沿って前記第１方向に垂直な第２方向に延びるパターンの線幅との差である、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項６】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光方法に従って基板を露光する工程と、
該基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等のデバイスの製造において、露光装置が使用される。露光装置は、照明光学系によって原版（マスク、レチクルとも呼ばれる）を照明し、その原版のパターンを投影光学系によって感光材が塗布された基板（例えば、ウエハ、ガラスプレート等）に投影し該基板を露光する。これによって感光材に潜像が形成され、この潜像は現像工程を経て物理的なパターンとなる。基板上に形成されるパターンを微細化するための技術として、原版を斜入射で照明する斜入射照明法が知られている。斜入射照明としては、例えば、輪帯照明や四重極照明が知られている。輪帯照明では、照明光学系の瞳面に輪帯形状の光強度分布が形成される。四重極照明では、照明光学系の瞳面に四つの極を有する光強度分布が形成される。照明光学系の瞳面に形成される光強度分布は、有効光源分布と呼ばれることがある。なお、投影光学系の瞳面と照明光学系の瞳面は共役である。
【０００３】
以下、基板の面に沿った方向にＸＹ平面とし、投影光学系の光軸に沿った方向をＺ軸とするＸＹＺ座標系を基準として方向を説明する。Ｘ方向に沿った有効光源分布とＹ方向に沿った有効光源分布とに差が存在すると、基板に形成されるＸ方向に延びるパターンの線幅と該基板に形成されるＹ方向に延びるパターンの線幅との間に差（線幅差）が生じうる。特許文献１、２には、有効光源分布を調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４７５２７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
仮に有効光源分布が理想的な状態に調整されたとしても、露光装置以外の要因によって線幅差が生じうる。このような線幅差を当該要因の除去によって低減することは容易でない。
【０００６】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、投影光学系の瞳面に形成される光強度分布である有効光源形状を調整することによって線幅差を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面は、原版を照明するように構成されるとともに有効光源分布を調整する調整機構を含む照明光学系と、前記照明光学系によって照明された該原版のパターンを基板に投影する投影光学系とを備える露光装置によって基板を露光する露光方法に係り、前記露光方法は、露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との相関関係を示す相関関係情報を取得する取得工程と、前記相関関係情報に基づいて目標線幅差に対応する有効光源分布を決定する決定工程と、前記決定工程で決定された有効光源分布が得られるように前記調整機構を制御する制御工程と、前記制御工程の後に基板を露光する露光工程とを含み、前記線幅差は、基板の面に沿って第１方向に延びるパターンの線幅と該基板の面に沿って前記第１方向と直交する第２方向に延びるパターンの線幅との差である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、投影光学系の瞳面に形成される光強度分布である有効光源形状を調整することによって線幅差を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図。
【図２】原版の照明方法を例示する図。
【図３】有効光源分布を形成する方法を示す図。
【図４】有効光源測を計測する計測器の原理および概略構成を示す図。
【図５】露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との関係を例示する図。
【図６】本発明の好適な実施形態の露光方法を示す図。
【図７】相関関係情報を生成する方法を示す図。
【図８】有効光源分布を調整する方法を示す図。
【図９】調整機構の遮光板の位置を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照しながら本発明の好適な実施形態の露光装置ＥＸを説明する。図１に示す露光装置ＥＸは、ステップ・アンド・スキャン露光装置（スキャナ）として構成されているが、本発明の露光装置は、これに限定されず、例えば、ステッパとして構成されてもよい。露光装置ＥＸは、光源１０１と、照明光学系ＩＬと、原版１２０を保持し駆動する原版駆動機構１２４と、投影光学系１２１と、基板１２２を保持し駆動する基板駆動機構１２５とを備えている。
【００１１】
光源１０１は、例えば、パルスレーザー光源である。例えば、ＡｒＦパルスレーザー光源は、波長が１９３ｎｍの光を発生する。パルスレーザー光源は、例えば、共振器を構成するフロントミラー、光の波長を狭帯化する狭帯化モジュール、波長の安定性およびスペクトル幅をモニタするモニタモジュール、ならびにシャッターを含みうる。パルスレーザー光源のガス交換動作、波長安定化のための制御、放電印加電圧の制御等は、主制御部（制御部）１３０によって制御されうる。
【００１２】
照明光学系ＩＬは、例えば、光学部品１０２〜１１９を含みうる。λ／２位相板１０２は、例えば、水晶、フッ化マグネシウム等、の複屈折をもつ硝材で製作され、光源１０１から供給される光ビームを所定の方向に電場ベクトルが向いた偏光に変換する。減光フィルター１０３は、目標露光量に応じて光強度を調整するために使用される。マイクロレンズアレイ１０４は、光源１０１から供給された光ビームが床や露光装置の振動によって照明光学系ＩＬの光軸から偏心したとしても、マイクロレンズアレイ１０４以降の光学系に入射する光の特性が変化しないように、特定の角度分布で光を射出する。
【００１３】
第１コンデンサーレンズ１０５は、マイクロレンズアレイ１０４からの光を回折光学素子１０６に導く。ターレット１０７には複数の回折光学素子１０６が搭載されていて、アクチュエータによってターレット１０７を回転させることによって任意の回折光学素子１０６を光軸上に配置することができる。回折光学素子１０６から射出した光は、第２コンデンサーレンズ１０８によって集光され、回折パターン面Ａに回折パターンを形成する。ターレット１０７を回転させることによって光軸上に配置される回折光学素子１０６を変更することにより、回折パターンを変更することができる。
【００１４】
回折パターン面Ａに形成された回折パターンは、プリズム光学系１０９および第１ズームレンズ１１１によって、輪帯率やσ値など照明光の有効光源分布の特性を示すパラメータが調整される。ターレット１１０には、有効光源分布の形状を決定する複数のプリズム光学系１０９が搭載されており、アクチュエータによってターレット１１０を回転させることによって任意のプリズム光学系１０９を光軸上に配置することができる。σ値とは、投影光学系１２１開口数に対する照明光学系ＩＬの開口数（有効光源分布の径）の比の値である。第１ズームレンズ１１１を制御することで有効光源分布の径を変更することができ、これによりσ値を目標値に設定することができる。
【００１５】
図３には、プリズム光学系１０９によって有効光源分布の形状を制御する方法が模式的に示されている。図３（ａ）には、輪帯形状の有効光源分布を形成する方法が示されていている。光の入射側に凹の円錐面（又は平面）３０１を設け、光の射出側に凸の円錐面３０２を設けたプリズム光学系１０９により輪帯形状の有効光源分布が形成される。図３（ｂ）は、四重極形状の有効光源分布を形成する例が示されている。光の入射側に凹四角錐面（又は平面）３０３を設け、光の射出側に凸四角錐面３０４を設けたプリズム光学系１０９により有効光源分布が形成される。図３（ｃ）、（ｄ）には、一対のプリズム１０９ａ、１０９ｂでプリズム光学系１０９を構成し、ブリズム１０９ａ、１０９ｂの間隔を調整する例が示されている。ブリズム１０９ａ、１０９ｂの間隔の調整によって多様な有効光源分布の形成が可能となる。図３（ｃ）、（ｄ）には、輪帯形状の有効光源分布を形成するプリズム光学系１０９の構成例が示されている。図３（ｃ）のようにプリズムの間隔３０５が小さいときは有効光源領域の幅３０６が太い輪帯形状の有効光源分布が形成され、図３（ｄ）のようにプリズムの間隔３０７が大きいときは有効光源領域の幅３０８が細い輪帯形状の有効光源分布が形成できる。なお、有効光源領域とは、有効光源分布における光強度が基準値よりも大きい領域を意味する。
【００１６】
図１に戻り、回折パターン面Ａに形成される回折パターンは、ほぼ相似形状が維持されながら、第１ズームレンズ１１１によって拡大または縮小され、これにより有効光源分布のσ値が調整される。第１ズームレンズ１１１を通過した光ビームは、偏光光学素子１１２で偏光状態が変更されて、ハエの目レンズ１１４の入射面に結像する。第２ズームレンズ１１５は、ハエの目レンズ１１４で波面分割された光束を重畳的に重ね合わせ、均一な光分布をＢ面に形成する。光路上のハーフミラー１１６は、原版１２０を照明する光ビームの一部を取り出し、光量検出器１１７に分岐させる。リレー光学系１１９は、Ｂ面に形成された均一な光分布を原版１２０に投影する。
【００１７】
原版１２０には、基板１２２に転写すべきパターンが形成されている。可変ブラインド１１８は、光軸に直交する面に沿って駆動される遮光板を有し、原版１２０のパターン領域における照明領域を規定する。図２に、原版１２０の照明方法が模式的に示されている。原版１２０は、そのパターン領域２０２の全体がスリット状光束２０３による照明領域を横切るように原版駆動機構１２４によって駆動される。原版１２０のパターンは、投影光学系１２１によって、感光材（フォトレジスト）が塗布された基板に縮小倍率β（βは、例えば１／４）で縮小投影される。この際に、図１に示す矢印（Ｓｃａｎ）のように、原版１２０および基板１２２が投影光学系１２１とスリット状光束２０３に対して、投影光学系１２１の縮小倍率βと同じ速度比率で互いに逆方向に駆動される。これにより、原版１２０のパターン領域２０２に形成されているパターンの全体が基板１２２に転写される。
【００１８】
光量検出器１１７は、原版１２０を照明する光の強度（露光エネルギー）に対応する信号を発生する。光量検出器（１１７）から出力される信号は、光源１０１）のパルス発光毎に積分を行う積分回路（不図示）によって１パルスあたりの露光エネルギーに変換され、主制御部１３０に供給される。主制御部１３０は、基板１２２に塗布された感光材に応じて定められた適正露光量に一致するよう光量検出器１１７を使って露光量をモニタしながら光源１０１の発光光量をフィードバッグ制御することにより、基板１２２の露光量を制御する。
【００１９】
投影光学系１２１の瞳面（原版１２０が配置される物体面に対するフーリエ変換面）には、円形の開口部を有する開口絞り（不図示）が配置され、モータ等を含む駆動機構によって開口部の直径が目標値に設定されうる。投影光学系１２１は、投影光学系１２１の収差、投影倍率等を調整する光学素子１２３を含み、光学素子１２３は、例えば、空気圧や圧電素子などを利用して位置、姿勢、形状が制御されうる。
【００２０】
基板駆動機構１２５は、６軸制御が可能な基板ステージを含み、該基板ステージの位置および姿勢は、レーザー干渉計１２６によって計測される。基板ステージは、基板１２２を保持する基板チャックを有する。主制御部１３０は、レーザー干渉計１２６による計測結果に基づいて基板ステージの位置および姿勢をフィードバック制御する。原版１２０と基板１２２とがそれぞれ所定位置に位置決めされた後に、主制御部１３０によって光源１０１、基板駆動機構１２５および原版駆動機構１２４が同期制御されて、原版１２０のパターン領域２０２のパターンが基板１２２のショット領域に転写される。その後、次のショット領域に対して原版１２０のパターン領域２０２のパターンが転写される。このようにして、全てのショット領域に対してパターンが転写される。
【００２１】
基板駆動機構１２５の基板ステージには、照度検出器１２８が搭載されている。照度検出器１２８は、基板１２２の表面、あるいは投影光学系１２１の像面における照度を検出するように構成されている。照度検出器１２８は、例えば、直径が数百μｍのピンホールを有する遮光部材と、該ピンホールを通過した光を検出するフォトダイオードとを含み、像面における照度を検出する。
【００２２】
基板駆動機構１２５の基板ステージには、有効光源分布を計測する計測器１２９が搭載されている。図４を参照しながら計測器１２９の原理および構成を説明する。図４（ａ）に示すように、計測器１２９は、例えば、ピンホール４０３を有する遮光部材と、ピンホール４０３を通過した光が形成する像を撮像するイメージセンサ（例えば、ＣＣＤセンサ）４０５とを含む。ピンホール４０３を有する遮光部材は、投影光学系１２１の像面４０２に配置され、ピンホール４０３の直径は、例えば数十μｍである。ピンホール４０３を通過した光がイメージセンサ４０５の撮像面に形成する像は、像面に入射する光の角度分布を表し、投影光学系（照明光学系）の瞳面に形成される光強度分布と設計上は等価である。これらを有効光源分布と表すことにする。計測器１２９はこれらの有効光源分布に関する情報を取得するために用いられる。図４（ｂ）には、イメージセンサ４０５によって撮像される有効光源分布が模式的に示されている。格子を構成する各要素は、イメージセンサ４０５の画素であり、画素の位置は、座標（ｘ，ｙ）で示され、座標（ｘ，ｙ）に配置された画素の値は、光強度Ａ（ｘ，ｙ）で示される。基板を露光する前のキャリブレーションにおいて、有効光源分布を計測し、それが目標有効光源分布に一致するように調整することで、基板に形成されるパターンの線幅を高精度に制御することができる。
【００２３】
しかしながら、仮に有効光源分布が目標有効光源分布に一致するように調整されたとしても、露光装置以外のプロセス要因や原版に形成されるパターンの製造誤差等によって、実際に基板に形成されるパターンには線幅差が生じうる。ここで、線幅差は、基板に形成されるＸ方向（第１方向）に延びるパターンの線幅と該基板に形成されるＹ方向（第２方向）に延びるパターンの線幅との間に差である。線幅差は、零または許容範囲内の値であることが好ましいが、特殊な応用例においては、零以外の任意の線幅差が得られるように有効光源分布を調整することが望まれるかもしれない。
【００２４】
以下、有効光源分布を調整することによって線幅差を制御する方法を説明する。照明光学系ＩＬは、有効光源分布を調整する調整機構１３１を含む。調整機構１３１は、例えば、複数の遮光板を含みうる。図５において、ａ、ｅ、ｉは、調整機構１３１および有効光源分布５０６を模式的に示している。ａ、ｅ、ｉでは、照明光学系の光軸がＺ軸、それに垂直な平面がＸＹ平面とされている。なお、ａ、ｅ、ｉでは、遮光板によってあたかも有効光源分布の一部分が除去されるかのように示されているが、実際には、図１のＡ面では、光ビームは、輪帯形状を維持した状態で、光強度（エネルギー）が調整機構１３１によって制御される。
【００２５】
調整機構１３１は、遮光板ＸＲ，ＸＬ，ＹＵ，ＹＤと、それらを個別に駆動するアクチュエータを含み、該アクチュエータは、主制御部（１３０）の指令に応じて動作する。図５において、ａは、有効光源分布が遮光板ＸＲ，ＸＬ，ＹＵ、ＹＤによる影響を受けている状態を示している。ｂは、ａの状態におけるＸ軸（第１方向）に沿った有効光源分布５０７を示し、ｃは、ａの状態におけるＹ軸（第２方向）に沿った有効光源分布５０８を示している。ｂ、ｃにおいて、横軸は、光軸を基準とする位置、縦軸は、光強度を示している。この例において、ａに示す状態では、Ｘ軸（第１方向）に沿った光強度と、Ｙ軸（第２方向）に沿った有効光源分布とが等しい。
【００２６】
図５において、ｅは、Ｘ方向に移動可能な遮光板ＸＲ、ＸＬを光軸方向に移動させることによって、Ｘ軸（第１方向）に沿った有効光源分布における光強度が低下した状態を示している。ｆは、ｅの状態におけるＸ軸（第１方向）に沿った有効光源分布５１０を示していて、有効光源分布５１０では、有効光源分布５０７よりも光強度が低下している。ｇは、ｅの状態におけるＹ軸（第２方向）に沿った有効光源分布５１１を示していて、有効光源分布５１１は、有効光源分布５０８と同様の光強度を有する。
【００２７】
図５において、ｉは、Ｙ方向に移動可能な遮光板ＹＵ、ＹＤを光軸方向に移動させることによって、Ｙ方向（第２方向）に沿った有効光源分布における光強度が低下した状態を示している。ｊは、ｉの状態におけるＸ軸（第１方向）に沿った有効光源分布５１３を示していて、有効光源分布５１３は、有効光源分布５０７と同様の光強度を有する。ｋは、ｉの状態におけるＹ方向（第２方向）に沿った有効光源分布５１４を示していて、有効光源分布５１４では、有効光源分布５０８よりも光強度が低下している。
【００２８】
図５において、ｄは、ａの状態で基板１２２を露光して形成されるパターン（潜像パターンまたはそれを現像した物理的なパターン）を示している。ｈは、ｅの状態で基板１２２を露光して形成されるパターンを示している。ｌは、ｉの状態で基板１２２を露光して形成されるパターンを示している。ｄでは、Ｘ方向（第１方向）に沿って延びるパターン５１５の線幅（Ｙ方向に沿った幅）とＹ方向（第２方向）に沿って延びるパターン５１６の線幅（Ｘ方向に沿った幅）とが等しい（線幅差が零）。ｈでは、Ｘ方向（第１方向）に沿った有効光源分布における光強度の低下によって、Ｘ方向（第１方向）に沿って延びるパターン５１７の線幅がＹ方向（第２方向）に沿って延びるパターン５１８の線幅より小さく、線幅差が生じる。ｌでは、Ｙ方向（第２方向）に沿った有効光源分布における光強度の低下によって、Ｙ方向（第２方向）に沿って延びるパターン５２０の線幅がＸ方向（第１方向）に沿って延びるパターン５１９の線幅より小さく、線幅差が生じる。以上のように、調整機構１３１によって有効光源分布を調整することによって基板に形成されるパターンにおける線幅差を制御することができる。
【００２９】
図６を参照しながら本発明の好適な実施形態の露光方法を説明する。この露光方法は、主制御部（制御部）１３０によって制御されうる。ステップＳ６０１（取得工程）では、主制御部１３０は、不図示のインターフェース（入力装置）を介して、露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との相関関係を示す相関関係情報を取得する。ここで、線幅差は、基板の面に沿ってＸ方向（第１方向）に延びるパターンの線幅と該基板の面に沿ってＸ方向に垂直なＹ方向（第２方向）に延びるパターンの線幅との差である。前記相関関係における光強度分布は、Ｘ方向に沿った光強度分布を評価するための指標値とＹ方向に沿った光強度分布を評価するための指標値との比（以下の例では、Ｘ／Ｙ光量比）で特定されうる。
【００３０】
次いで、ステップＳ６０２（決定工程）では、主制御部１３０は、相関関係情報に基づいて目標線幅差に対応する有効光源分布を決定する。ここで、目標線幅差は、典型的には零または許容範囲内の値あるが、特殊な応用例においては任意の値でありうる。
【００３１】
次いで、ステップＳ６０３（制御工程）では、主制御部１３０は、ステップＳ６０２で決定された有効光源分布が得られるように調整機構１３１を制御する。ステップＳ６０３における具体的な動作例については、図８を参照しながら後述する。以上により、目標線幅差に応じた線幅差で基板にパターンを形成することができる有効光源分布が設定される。次いで、ステップＳ６０４では、主制御部１３０は、設定された有効光源分布で基板を露光する。
【００３２】
次に、図７を参照しながら、露光によって基板に形成されるパターンにおける線幅差と有効光源分布との相関関係を示す相関関係情報を生成する方法を説明する。ここでは、具体例を提供するために、前記相関関係における光強度分布は、Ｘ方向に沿った光強度分布を評価するための指標値とＹ方向に沿った光強度分布を評価するための指標値との比の一例であるＸ／Ｙ光量比で特定されるものとする。
【００３３】
図７（ａ）は、相関関係情報を例示している。相関関係情報は、例えば、数式で表現されてもよいし、テーブルで表現されてもよいし、他の形式で表現されても良い。図７（ａ）における縦軸は、基板に形成されるパターン（潜像パターンまたはそれを現像した物理的なパターン）における線幅差を示している。ここで、線幅差とは、Ｘ方向（第１方向）に沿って延びるパターンの線幅とＹ方向（第２方向）に沿って延びるパターンの線幅との差である。図７（ａ）における横軸は、Ｘ／Ｙ光量比である。Ｘ／Ｙ光量比は、計測器１２９を使って計測することができる。図７（ｂ）は、計測器１２９を使って計測された有効光源分布６０１を例示している。有効光源分布６０１は、この例では、輪帯形状の有効光源領域を有する。
【００３４】
この例では、計測器１２９で撮像された領域を、ＸＹ座標軸を、原点を通り且つＸ軸に対して±４５度をなす２本の直線で４分割した分割領域ＡＸＬ，ＡＸＲ，ＡＹＵ，ＡＹＤが定義される。そして、ＡＸＬ，ＡＸＲ，ＡＹＵ，ＡＹＤのそれぞれにおける積算光量がＡＸＬ光量，ＡＸＲ光量，ＡＹＵ光量，ＡＹＤ光量として計算される。そして、ＡＸＬ光量，ＡＸＲ光量，ＡＹＵ光量，ＡＹＤ光量より、（１）式に従って、Ｘ／Ｙ光量比が計算される。
【００３５】
Ｘ／Ｙ光量比＝（ＡＸＬ光量＋ＡＸＲ光量）／（ＡＹＵ光量＋ＡＹＤ光量）  ・・・（１）式
ここで、（ＡＸＬ光量＋ＡＸＲ光量）は、Ｘ方向（第１方向）に沿った有効光源分布を評価するための指標値であり、（ＡＹＵ光量＋ＡＹＤ光量）に沿った有効光源分布を評価するための指標値である。
【００３６】
相関関係情報は、例えば、複数の有効光源分布のそれぞれにおいて基板をテスト露光し、それによって基板に形成されるパターンを計測し、また、各有効光源分布を計測器１２９で計測しその結果に基づいてＸ／Ｙ光量比を計算することによって得ることができる。或いは、相関関係情報は、十分な精度が得られる場合には、シミュレーションによって求められてよい。複数の有効光源分布は、調整機構１３１に与える設定値を変更することによって形成されうる。相関関係情報は、個々の原版について準備されてもよいし、個々のプロセス（例えば、感光材の種類、塗布装置の種類、現像装置の種類等）について準備されてもよい。個々の原版について相関関係情報を準備すれば、個々の原版におけるパターンの描画誤差に起因して基板上のパターンに生じる線幅差を低減することができる。個々のプロセスについて相関関係情報を準備すれば、個々のプロセスに起因して基板上のパターンに生じる線幅差を低減することができる。
【００３７】
ここで、一例として、ステップＳ６０１において主制御部１３０が図６（ａ）に示される相関関係情報を取得し、ステップＳ６０２において、目標線幅差を零として、その目標線幅差に対応する有効光源分布を決定する場合を考える。この場合は、図６（ａ）において線幅差が零となるＸ／Ｙ光量比である"１．０５"が有効光源分布を特定する値として決定される。この場合、ステップＳ６０３では、Ｘ／Ｙ光量比が"１．０５"である有効光源分布が得られるように調整機構１３１が制御あるいは設定される。
【００３８】
以下、図８を参照しながらステップＳ６０３における具体的な動作例を説明する。まず、ステップＳ７０１では、主制御部１３０は、有効光源分布を特定する値として、ステップＳ６０２で決定されたＸ／Ｙ光量比を目標Ｘ／Ｙ光量比として入力する。ステップＳ７０２では、主制御部１３０は、基板を露光するための原版の照明条件を設定する。例えば、輪帯形状の有効光源分布で原版を照明する場合、主制御部１３０は、指定されたσ値が得られるように第１ズームレンズ１１１を調整し、指定された輪帯幅が得られるようにプリズム光学系１０９における一対のプリズムの間隔を調整する。この照明条件の設定の際に、図９（ａ）に示すように、調整機構１３１の遮光板ＸＲ，ＸＬ，ＹＵ、ＹＤをそれによって光が遮られない位置に退避させる（つまり、遮光板ＸＲ，ＸＬ，ＹＵ，ＹＤを開放状態にする）。
【００３９】
ステップＳ７０３では、主制御部１３０は、Ｘ／Ｙ光量比を計測する。具体的には、主制御部１３０は、計測器１２９に有効光源分布を計測させ、その計測結果に基づいて、（１）式に従ってＸ／Ｙ光量比を計算する。ステップＳ７０４では、主制御部１３０は、ステップＳ７０１で入力した目標Ｘ／Ｙ光量比と、ステップＳ７０３で計測した計測Ｘ／Ｙ光量比と比較する。そして、目標Ｘ／Ｙ光量比が計測Ｘ／Ｙ光量比よりも小さい場合には、主制御部１３０は、処理をステップＳ７０５に進める。一方、目標Ｘ／Ｙ光量比が計測Ｘ／Ｙ光量比より大きい場合には、主制御部１３０は、処理をステップＳ７１５に進める。なお、ステップＳ７０５〜Ｓ７０９の処理と、ステップＳ７１５〜Ｓ７１９の処理とは、制御対象の遮光板が異なる以外は同様の処理であるので、ステップＳ７１５〜Ｓ７１９の処理についての説明は省略する。
【００４０】
ステップＳ７０５では、主制御部１３０は、図９（ｂ）に示すように、アクチュエータに遮光板ＸＬ，ＸＲを光軸方向の中間位置に駆動させた後、ステップＳ７０６で再び有効光源分布を計測してＸ／Ｙ光量比を計算する。
【００４１】
ステップＳ７０７では、主制御部１３０は、遮光板ＸＬ，ＸＲを開放状態にして計測したＸ／Ｙ光量比と、遮光板ＸＬ，ＸＲを中間位置にして計測したＸ／Ｙ光量比とに基づいて遮光板ＸＬ，ＸＲの移動量に対するＸ／Ｙ光量比の変化率（敏感度）を計算する。そして、主制御部１３０は、目標Ｘ／Ｙ光量比が得られる遮光板ＸＬ，ＸＲの目標位置を計算し、その目標位置に位置決めされるようにアクチュエータに遮光板ＸＬ，ＸＲを駆動させる。
【００４２】
ステップＳ７０８では、主制御部１３０は、有効光源分布を計測してＸ／Ｙ光量比を計算する。ステップＳ７０９では、主制御部１３０は、現在の有効光源分布のＸ／Ｙ光量比が目標Ｘ／Ｙ光量比の許容範囲に収まったか否かを判定する。そして、Ｘ／Ｙ光量比が許容範囲に収まっていなければ処理をステップＳ７０７に戻す。この場合、主制御部１３０は、前回計測したＸ／Ｙ光量比と遮光位置の情報から再度Ｘ／Ｙ光量比の変化率（敏感度）を再計算し、遮光板ＸＬ，ＸＲの目標位置を再計算し、その目標位置に位置決めされるようにアクチュエータに遮光板ＸＬ，ＸＲを駆動させる。
【００４３】
主制御部１３０は、Ｘ／Ｙ光量比が目標Ｘ／Ｙ光量比の許容範囲に収まった時点で処理をステップＳ７１０に進め、目標Ｘ／Ｙ光量比に応じた調整機構１３１の設定値（遮光板の位置を設定するための値）を記録する。
【００４４】
遮光板ＸＲ，ＸＬ，ＹＵ、ＹＤにより有効光源分布を調整したことによって基板の露光量が変化するので、ステップＳ７１１では、主制御部１３０は、露光量の誤差を補正するために補正パラメータを決定し記録する。補正パラメータは、基板ステージに搭載された照度検出器１２８による検出値と、照明光学系ＩＬに配置された光量検出器１１７による検出値との比に基づいて決定することができる。
【００４５】
以上のように、本発明の好適な実施形態によれば、投影光学系の瞳面に形成される光強度分布である有効光源形状を調整することによって線幅差を目標線幅差の許容範囲内に制御することができる。
【００４６】
本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、半導体デバイス、液晶デバイス等のデバイスの製造に好適である。前記デバイス製造方法は、感光剤が塗布された基板を上記露光方法に従って露光する工程と、前記露光された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、前記デバイス製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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