(57)【要約】【課題】光の照度分布補正フィルターの光透過率分布を安価且つ迅速に更新することができる露光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る露光装置は、光源１と、光源１から光が照射されるレチクルを保持するレチクル保持部２８と、レチクル保持部２８と光源１の間に配置され、複数のレンズ素子２２ａを有するフライアイレンズ２２と、光源１とフライアイレンズ２２の間に配置され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備し、複数のレンズ素子２２ａそれぞれに照射される光の照度分布を補正する照度分布補正フィルター３０と、複数の液晶セルそれぞれを制御する制御部５０とを具備する。【選択図】      図１
2006210553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から光が照射されるレチクルを保持するレチクル保持部と、
前記レチクル保持部と前記光源の間に配置され、複数のレンズ素子を有するフライアイレンズと、
前記光源と前記フライアイレンズの間に配置され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備する照度分布補正フィルターと、
前記照度分布補正フィルターに照度分布補正用のデータを入力することにより、前記照度分布補正フィルターに照度分布補正パターンを表示させる制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項２】
光源と、
前記光源から光が照射されるレチクルを保持するレチクル保持部と、
前記レチクル保持部と前記光源の間に配置され、複数のレンズ素子を有するフライアイレンズと、
前記レチクル保持部と前記フライアイレンズの間に配置され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備する照度分布補正フィルターと、
前記照度分布補正フィルターに照度分布補正用のデータを入力することにより、前記照度分布補正フィルターに照度分布補正パターンを表示させる制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項３】
前記フライアイレンズと前記照度分布補正フィルターの間に配置された集光レンズを更に具備し、
前記照度分布補正フィルターは、前記集光レンズの後側焦点又はその近傍に配置されている請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記照度分布補正パターンを表示した前記照度分布補正フィルターの光透過率分布を示すグラフは、鋭角な部分を有する請求項２又は３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記液晶セルが有する液晶は、印加電圧に対する光透過率がヒステリシス特性を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記照度分布補正フィルターは、
透明基板と、
前記透明基板上に互いに略平行に配置された複数の第１の透明電極と、
前記第１の透明電極の上方に、前記第１の透明電極と略直角かつ互いに略平行に配置された複数の第２の透明電極と、
前記複数の第１の透明電極と前記複数の第２の透明電極の間に位置する液晶と、
を具備し、
隣り合う前記第１の透明電極は、互いの縁が、第１の透明絶縁膜を介して重なり合うように配置されており、
隣り合う前記第２の透明電極は、互いの縁が、第２の透明絶縁膜を介して重なり合うように配置されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
露光装置に使用され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備し、補正用の照度分布補正パターンを表示することにより、光の照度分布を補正する照度分布補正フィルター。
【請求項８】
印加電圧に対する光透過率がヒステリシス特性を有する液晶を用いた液晶セルを複数マトリックス状に配置した、照度分布補正フィルターを具備する露光装置を準備する工程と、
前記照度分布補正フィルターに、照度分布補正パターンを示すデータを入力し、該照度分布補正パターンを前記照度分布補正フィルターに保持させる工程と、
半導体基板上又はその上方に形成された薄膜上に、感光性膜を形成する工程と、
前記照度分布補正フィルターが照度分布補正パターンを保持している前記露光装置を用いて、前記感光性膜を露光する工程と、
露光した前記感光性膜を現像することによりパターンを形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、照度分布補正フィルター、及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、光の照度分布補正フィルターの光透過率分布を安価且つ迅速に更新することができる露光装置、照度分布補正フィルター、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の露光装置の光学的構成を説明する為の概略図である。この露光装置は、光源１００として、超高圧水銀ランプ１０１、楕円鏡１０２、コールドミラー１０３、及びコリメーションレンズ１０４を有している。超高圧水銀ランプ１０１の光は、楕円鏡１０２で集光され、更にコールドミラー１０３で反射された後、コリメーションレンズ１０４によって平行光束に変換される。その後、平行光束は、干渉フィルター１１１に入射する。干渉フィルター１１１は、所定の波長の光のみを透過させる。その後、平行光束は、照度分布補正フィルター１１２によって照度分布が補正された後、複数のレンズ素子１１３ａを有するフライアイレンズ１１３、反射鏡１１４、及びコンデンサーレンズ１１５を経由して、レチクル保持部１１６に保持されたレチクルに照射される。
【０００３】
フライアイレンズ１１３を設けない場合、レチクルに照射される光の照度は、レチクル中心部において高く、レチクル周辺部に行くにつれて低くなる。フライアイレンズ１１３は、レチクルに照射される光の照度の均一性を高くして、レチクルの回路パターンを忠実に投影露光するために設けられる。また、図９に示す露光装置では、フライアイレンズ１１３の前に照度分布補正フィルター１１２が配置されているため、レチクルに照射される光の照度の均一性が更に高くなる。
【０００４】
図１０（Ａ）は、照度分布補正フィルター１１２の平面概略図である。照度分布補正フィルター１１２には、複数の補正素子１１２ａが、フライアイレンズ１１３の複数のレンズ素子１１３ａそれぞれに対応する位置に設けられている。なお、複数の補正素子１１２ａそれぞれが有する補正パターンは、照度分布補正フィルター１１２の石英基板にクロムのドットパターンを設けることにより形成される。
【０００５】
図１０（Ｂ）は、照度分布補正フィルター１１２が有する補正素子１１２ａの平面図であり、図１０（Ｃ）は、照度分布補正フィルター１１２のＡ−Ａ断面における光の透過率分布を示すグラフである。クロムのドットパターンは、補正素子１１２ａの中央から周辺部に向かうにつれて徐々に密になっていく。このため、補正素子１１２ａの光の透過率分布は滑らかな勾配を有し、中央部分で高く、周辺部に行くにつれて低くなっている。
【０００６】
図１１（Ａ）は、照度分布補正フィルター１１２を設けない状態における、レンズ素子１１３ａに入射する光の照度分布を示すグラフである。図１１（Ｂ）は、照度分布補正フィルター１１２の補正素子１１２ａを透過した後の光の照度分布を示すグラフである。図１１（Ａ）に示すように、レンズ素子１１３ａに入射する光の照度分布は滑らかな勾配を有しており、レンズ素子１１３ａの中心部分で低く、周辺部分に行くにつれて高くなる。これに対し、図１０（Ｃ）に示したように、補正素子１１２ａの光の透過率は、中央部分が高く、周辺部に行くにつれて低くなっている。このため、図１１（Ｂ）に示すように、照度分布補正フィルター１１２を設けることにより、レンズ素子１１３ａに入射する光の照度の均一性は高くなる。この結果、レチクルに照射する光の照度の均一性は高くなる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６４−４２８２１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
露光装置の光学系は経時的に劣化するため、露光装置における光の照度分布は、経時的に変化する。このため、照度分布補正フィルターは定期的に更新する必要がある。しかし、照度分布補正フィルターは、レチクルと同様の方法を用いて製造されている。さらに、照度分布補正フィルターの照度分布は、各露光装置のそのときの状況に固有であるため、量産化できない。このため、照度分布補正フィルターの更新には費用を要していた。
【０００８】
また、照度分布補正フィルターの製造には時間を要していたため、光の照度分布を計測してから照度分布補正フィルターを更新するまでに時間を要していた。このため、照度分布補正フィルターを更新するまでの間に光の照度分布が更に変化してしまい、更新直後の補正分布補正フィルターでも光の照度分布を補正しきれない場合があった。
【０００９】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、光の照度分布補正フィルターの光透過率分布を安価且つ迅速に更新することができる露光装置、照度分布補正フィルター、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る露光装置は、光源と、
前記光源から光が照射されるレチクルを保持するレチクル保持部と、
前記レチクル保持部と前記光源の間に配置され、複数のレンズ素子を有するフライアイレンズと、
前記光源と前記フライアイレンズの間に配置され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備する照度分布補正フィルターと、
前記照度分布補正フィルターに照度分布補正用のデータを入力することにより、前記照度分布補正フィルターに照度分布補正パターンを表示させる制御部とを具備する。
【００１１】
本発明に係る他の露光装置は、光源と、
前記光源から光が照射されるレチクルを保持するレチクル保持部と、
前記レチクル保持部と前記光源の間に配置され、複数のレンズ素子を有するフライアイレンズと、
前記フライアイレンズと前記レチクル保持部の間に配置され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備する照度分布補正フィルターと、
前記照度分布補正フィルターに照度分布補正用のデータを入力することにより、前記照度分布補正フィルターに照度分布補正パターンを表示させる制御部とを具備する。
【００１２】
これらの露光装置によれば、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備した照度分布補正フィルターによって照度分布を補正しているため、照度分布補正フィルターに入力するデータを更新することにより、照度分布補正フィルターの光透過率分布補正パターンを更新することができる。従って、照度分布補正フィルターの光透過率分布を、安価且つ迅速に更新することができる。
【００１３】
後者の露光装置において、フライアイレンズと前記照度分布補正フィルターの間に配置された集光レンズを更に具備し、照度分布補正フィルターは、前記集光レンズの後側焦点又はその近傍に配置されているのが好ましい。また、照度分布補正パターンを表示した前記照度分布補正フィルターの光透過率分布を示すグラフは、鋭角な部分を有していてもよい。このようにすると、照度分布補正フィルターが無い状態におけるレチクル全面の光の照度分布が、部分的に急峻に変化していても、レチクルに照射する光の照度の均一性低下を容易に補正することができる。
【００１４】
液晶セルが有する液晶は、印加電圧に対する光透過率がヒステリシス特性を有するのが好ましい。
前記照度分布補正フィルターは、透明基板と、前記透明基板上に互いに略平行に配置された複数の第１の透明電極と、前記第１の透明電極の上方に、前記第１の透明電極と略直角かつ互いに略平行に配置された複数の第２の透明電極と、前記複数の第１の透明電極と前記複数の第２の透明電極の間に位置する液晶とを具備し、隣り合う前記第１の透明電極は、互いの縁が、第１の透明絶縁膜を介して重なり合うように配置されており、隣り合う前記第２の透明電極は、互いの縁が、第２の透明絶縁膜を介して重なり合うように配置されていてもよい。
【００１５】
本発明に係る照度分布補正フィルターは、露光装置に使用され、マトリックス状に配置された複数の液晶セルを具備し、補正用の照度分布補正パターンを表示することにより、光の照度分布を補正する。
【００１６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、印加電圧に対する光透過率がヒステリシス特性を有する液晶を用いた液晶セルを複数マトリックス状に配置した、照度分布補正フィルターを具備する露光装置を準備する工程と、
前記照度分布補正フィルターに、照度分布補正パターンを示すデータを入力し、該照度分布補正パターンを前記照度分布補正フィルターに保持させる工程と、
半導体基板上又はその上方に形成された薄膜上に、感光性膜を形成する工程と、
前記照度分布補正フィルターが照度分布補正パターンを保持している前記露光装置を用いて、前記感光性膜を露光する工程と、
露光した前記感光性膜を現像することによりパターンを形成する工程とを具備する。
【００１７】
この半導体装置の製造方法によれば、照度分布補正フィルターの光透過率分布を迅速に更新することができる。従って、感光性膜を露光する工程において、レチクルに照射される光の均一性を高くして、レチクルが有するパターンを正確に感光性膜に投影することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る露光装置の光学的な構成を説明する為の概略図である。この露光装置は、半導体装置の製造工程に用いられる。
【００１９】
光源１は、超高圧水銀ランプ１１、楕円鏡１２、コールドミラー１３、及びコリメーションレンズ１４を有する。超高圧水銀ランプ１１で発生した光束は、楕円鏡１２によって反射集光され、その後、コールドミラー１３によって、コリメーションレンズ１４に入射する方向に反射される。そして、光束は、コリメーションレンズ１４によって平行光束に変換される。
【００２０】
平行光束は、その後、干渉フィルター２１に入射する。干渉フィルター２１では、所定の波長域を有する光束のみが透過する。その後、平行光束は、照度分布補正フィルター３０によって照度分布が補正された後、フライアイレンズ２２に入射する。
【００２１】
照度分布補正フィルター３０は、複数の液晶セルをマトリックス状に配置したものである。照度分布補正フィルター３０には、制御部５０により、記憶部５１が保持している照度分布補正用のデータが入力される。照度分布補正フィルター３０は、入力されたデータが示す照度分布補正パターンを表示することにより、平行光束の照度分布を補正する。このため、照度分布補正フィルター３０の照度分布補正パターンすなわち光透過率分布パターンは、記憶部５１が保持する照度分布補正用のデータを更新することにより、容易且つ迅速に更新される。
なお、記憶部５１は、ハードディスクでもよいし、リムーバブルディスクであってもよい。
【００２２】
フライアイレンズ２２は、複数のレンズ素子２２ａの集合体である。フライアイレンズ２２から射出した光束は、集光レンズ２３によって集光される。なお、フライアイレンズ２２のレンズ素子２２ａそれぞれから射出した光束は、それぞれ照度の分布を有しているが、レチクルに照射されるまでに互いに重なり合うため、光束全体での光の照度分布は、フライアイレンズ２２を設けない場合と比較して、ある程度平均化される。
【００２３】
集光レンズ２３の後側焦点位置には、視野絞り２４が配置されている。視野絞り２４の開口部を通過した光束は、第１リレーレンズ２５、反射鏡２６、及び第２リレーレンズ２７を経由して、レチクル保持部２８に保持されたレチクルを照射する。レチクルに照射された光は、所定の回路パターンを有する像を形成する。この像が、上記したフォトレジスト膜に転写されることにより、レジストパターンが形成される。
【００２４】
図２（Ａ）は、照度分布補正フィルター３０の要部を拡大した平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。図２（Ｂ）に示すように、照度分布補正フィルター３０は、以下の構造を有する。石英基板３１上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる複数の縦透明電極３２を互いに略並行且つ離間して配置されている。石英基板３１上及び複数の縦透明電極３２上には、配向膜３３が形成されている。配向膜３３上には液晶３４が配置されている。液晶３４としては、印加電圧に対する光透過率がヒステリシス特性を有する液晶が用いられる。このような液晶としては、キラル・ネマティック液晶が例示される。キラル・ネマティック液晶は、通常のネマティック液晶化合物の末端基に、不斉炭素を有する光学活性の分枝アルキル基や分枝アルコキシ基に導入することで形成される。
【００２５】
液晶３４上には、配向膜３５、及びＩＴＯからなる複数の横透明電極３６が、この順に積層されている。複数の横透明電極３６は、互いに略並行かつ縦透明電極３２と略直交する方向に設けられている。そして、縦透明電極３２と横透明電極３６が重なっている複数の領域それぞれが、液晶セル３０ａとして機能する。制御部５０は、複数の縦透明電極３２及び複数の横透明電極３６それぞれに印加する電圧及びそのタイミングを制御することにより、複数の液晶セル３０ａそれぞれを制御する。
【００２６】
図３は、液晶３４の印加電圧に対する光透過率の変化を示すグラフである。本グラフに示すように、液晶３４の光透過率は、印加電圧に対してヒステリシス特性を示す。すなわち、初期印加電圧Ｖ０において、液晶３４の光透過率は０％に近い。印加電圧をＶ０から徐々に上げていくと、光透過率は徐々に上昇していく。印加電圧が第１のしきい値を超えると、光透過率は急激に上昇し、１００％に近い値になる。
【００２７】
その後、印加電圧を徐々に下げていって、初期印加電圧Ｖ０より低い値にしても、液晶３４の光透過率は１００％に近い値を維持する。そして、さらに印加電圧を下げていき、第２のしきい値を下回ると、液晶３４の光透過率は急激に低下し、０％に近い値になる。その後、印加電圧をＶ０まで上げても、液晶３４の光透過率は０％に近い値のままである。
【００２８】
このため、所定の液晶セルに第１のしきい値以上の電圧を印加して光透過率を１００％に近い値にした後、この液晶セルに第２のしきい値以上第１のしきい値未満の電圧を印加しつづけることにより、この液晶セルの光透過率を１００％に近い値に維持することができる。なお印加しつづける電圧が第１のしきい値未満であるため、他の液晶セルの光透過率は変化しない。このように、照度分布補正フィルター３０は、入力されたデータが示す照度分布補正パターンを保持することができる。なお、印加する電圧を第２のしきい値以下に下げることにより、照度分布補正パターンは消去される。
【００２９】
図４（Ａ）は、照度分布補正パターンの一例を表示した照度分布補正フィルター３０の平面概略図である。本図に示す照度分布補正パターンは、複数のサブ補正パターン３０ｂの集合体である。複数のサブ補正パターン３０ｂそれぞれは、フライアイレンズ２２のレンズ素子２２ａそれぞれに入射する光の照度分布を補正する。
【００３０】
図４（Ｂ）は、サブ補正パターン３０ｂの平面概略図であり、図４（Ｃ）は、サブ補正パターン３０ｂそれぞれのＡ−Ａ断面における光の透過率分布を示すグラフである。サブ補正パターン３０ｂにおいて、光を遮断する液晶セルの密度は、サブ補正パターン３０ｂの中央から周辺部に向かうにつれて徐々に密になっていく。このため、サブ補正パターン３０ｂの光の透過率分布は滑らかな勾配を有し、中央部分で高く、周辺部に行くにつれて低くなっている。
【００３１】
一方、フライアイレンズ２２のレンズ素子２２ａそれぞれに入射する光の照度は、補正前において、レンズ素子２２ａの中央部分で低く、周辺部に行くにつれて滑らかに高くなっていく。このような分布は、照度分布補正フィルター３０が、図４（Ｂ）に示すサブ補正パターン３０ｂを表示することにより、補正される。この結果、レチクルに照射する光の照度は、均一性が高くなる。
【００３２】
次に、本実施形態に係る露光装置を用いた半導体装置の製造方法を説明する。まず、シリコン基板（図示せず）上又はシリコン基板の上方に、薄膜（例えばポリシリコン膜、層間絶縁膜、又はＡｌ合金膜：いずれも図示せず）が、ＣＶＤ法又はスパッタリング法により形成される。次いで、この薄膜上に、フォトレジスト膜（図示せず）が塗布される。次いで、本実施形態に係る露光装置を用いて、フォトレジスト膜を露光する。次いで、フォトレジスト膜を現像することにより、レジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして、上記した薄膜を処理し、パターニングする。
【００３３】
図５は、露光装置を用いてフォトレジスト膜を露光する工程を説明するためのフローチャートである。まず、複数のレンズ素子２２ａそれぞれに入射する光の照度分布を測定する（Ｓ２）。次いで、測定した光の照度分布それぞれを反転させることにより、各レンズ素子２２ａに対応するサブ補正パターン３０ｂを示す照度分布補正用のデータを生成する。次いで、これらのデータを統合することにより、照度分布補正フィルター３０に入力する照度分布補正用のデータを生成する（Ｓ４）。その後、補正用のデータを記憶部５１に格納する。
【００３４】
次いで、制御部５０を用いて、照度分布補正フィルター３０に補正用のデータを入力し、照度分布補正フィルター３０に照度分布補正パターンを保持させる（Ｓ６）。その状態で、露光装置を用いてフォトレジスト膜を露光する（Ｓ８）。一定時間ほど経過すると、上記した処理を繰り返し、照度分布補正フィルター３０が保持する照度分布補正用のデータを更新する。このため、照度分布補正フィルター３０の光透過率分布を迅速に更新することができるため、レチクルに照射する光の照度のばらつきが減少し、レチクルの回路パターンがフォトレジスト膜に正確に露光される。
【００３５】
以上、第１の実施形態によれば、照度分布補正フィルター３０として、複数の液晶セルをマトリックス状に配置した部材を用いたため、照度分布補正フィルター３０に入力する照度分布補正用のデータを更新することで、照度分布補正フィルター３０の照度分布補正パターンを更新することができる。従って、安価かつ迅速に照度分布補正パターンを更新することができる。
【００３６】
次に、第２の実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置は、照度分布補正フィルター３０が有する透明電極の構成を除いて、第１の実施形態と同一である。以下、照度分布補正フィルター３０の構成について詳細に説明し、他の構成については説明を省略する。
【００３７】
図６（Ａ）は、照度分布補正フィルター３０の要部を拡大した平面図である。複数の縦透明電極３２は、隣り合う電極同士の縁が、絶縁性が確保されつつ互いに重なり合っている。複数の横透明電極３６も、同様に、隣り合う電極同士の縁が、絶縁性が確保されつつ互いに重なり合っている。このため、複数の液晶セル３０ａを隙間無く配置することができる。
【００３８】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図である。図６（Ｂ）に示すように、複数の縦透明電極３２は、隣り合う電極が、酸化シリコン膜などの透明絶縁膜３７の上下に互い違いに配置されている。また、図６（Ｃ）に示すように、複数の横透明電極３６も、隣り合う電極同士が、酸化シリコン膜などの透明絶縁膜３８の上下に互い違いに配置されている。このようにして、複数の縦透明電極３２、及び複数の横透明電極３６それぞれにおいて、隣り合う電極同士は互いに絶縁性が確保される。
【００３９】
以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、照度分布補正フィルター３０において、複数の液晶セル３０ａを隙間無く配置することができるため、照度分布補正フィルター３０の全面において、光の透過の有無を制御することができる。従って、照度分布の補正を高い精度で行うことができる。
【００４０】
図７は、第３の実施形態に係る露光装置の光学的な構成を説明する為の概略図である。本実施形態は、照度分布補正フィルター３０が、集光レンズ２３の後側焦点位置かつ視野絞り２４の前に配置されている点、及び照度分布補正フィルター３０に入力されるデータを除いて、第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４１】
本実施形態において、照度分布補正フィルター３０に入力されて保持される照度分布補正用の画像データは、照度分布補正フィルター３０を配置しない状態、すなわち補正前のレチクル全面における光の照度分布とは逆の光透過率分布を有している。
【００４２】
図８（Ａ）は、補正前のレチクル全面における光の照度分布の一例を示すグラフである。本図に示す例において、光の照度を示すグラフは、周辺部から中央部に向かうにつれて滑らかに低くなっているが、部分的に急峻に低下した、鋭角な凹部を有している。このような鋭角な凹部は、例えば光源やレンズが劣化した場合等に生じる。
【００４３】
図８（Ｂ）は、補正用の画像データを保持した状態における照度分布補正フィルター３０の平面概略図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）のＡ−Ａ断面における照度分布補正フィルター３０の光透過率分布を示すグラフである。光を遮断する方向に液晶が配向している液晶セル３０ａの密度は、補正前のレチクルにおける光照度に応じて調整される。すなわち、レチクルの光照度が高い部分に対応する領域では、光を遮断する液晶セル３０ａの密度は高く、レチクルの光照度が低い部分に対応する領域では、光を遮断する液晶セル３０ａの密度は低い。この結果、図８（Ｃ）に示すように、照度分布補正フィルター３０の透過率分布は、補正前のレチクル全面における光の照度分布とは逆の分布を有する。詳細には、照度分布補正フィルター３０の透過率分布は、周辺部から中央部に向かうにつれて滑らかに高くなっているが、部分的に急峻に上昇した、鋭角な凸部を有している。
【００４４】
図８（Ｄ）は、補正前の光の照度分布が図８（Ａ）のような分布を有している露光装置に、図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示す照度分布補正フィルター３０を用いた場合における、レチクル全面での光の照度分布を示すグラフである。本図に示すように、補正前の光の照度が部分的に急峻に変化している場合でも、照度分布補正フィルター３０をフライアイレンズ２２の後方に配置することにより、照度の急峻な変化を、透過率の急峻な変化により相殺することができる。この結果、レチクルに照射する光の照度は、均一性が高くなる。
【００４５】
なお、補正前のレチクル全面における光の照度分布は、露光装置のランニング時間が増えるにつれて変化していくため、照度分布補正フィルター３０の光透過率分布を定期的に更新する必要がある。本実施形態に係る露光装置によれば、補正用の画像データを更新することにより、照度分布補正フィルター３０の照度分布補正パターンすなわち光透過率分布を更新することができるため、安価且つ迅速に照度分布補正フィルター４０の照度分布補正パターンを更新することができる。
【００４６】
以上、第３の実施形態によれば、光路におけるフライアイレンズ２２の後方に、照度分布補正フィルター３０を配置している。照度分布補正フィルター３０の光の透過率分布は、補正前のレチクル全面における光の照度分布とは逆の分布を有している。このため、補正前の光の照度分布が部分的に急峻に変化している場合においても、照度分布補正フィルター３０によってこの変化が相殺され、レチクル保持部２８での光の照度の均一性が高くなる。従って、レチクルの回路パターンがフォトレジスト膜に正確に露光される。
【００４７】
さらに、補正用の画像データを更新することにより、照度分布補正フィルター３０の光透過率分布を更新することができるため、光源やレンズが経時的に劣化して、補正前のレチクル全面における光の照度分布が変化しても、安価且つ迅速に照度分布補正フィルター４０の光透過率分布を更新することができる。
【００４８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、照度分布補正フィルター３０をフライアイレンズ２２の前、及び集光レンズ２３の後側焦点位置それぞれに配置してもよい。
【００４９】
また、照度分布補正フィルター３０が有する液晶３４の光透過率は、印加電圧に対してヒステリシス特性を示さなくてもよい。この場合、上記した半導体装置の製造工程中の露光工程において、照度分布補正パターンを示すデータを照度分布補正フィルター３０に入力しつつ、フォトレジスト膜が露光される。また、上記した露光装置は、フォトレジスト膜ではなく感光性のポリイミド膜を露光する装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の光学的な構成を説明する為の概略図。
【図２】（Ａ）は照度分布補正フィルター３０の要部を拡大した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図。
【図３】液晶３４の印加電圧に対する光透過率の変化を示すグラフ。
【図４】（Ａ）は照度分布補正パターンの一例を表示した照度分布補正フィルター３０の平面概略図、（Ｂ）はサブ補正パターン３０ｂの平面概略図、（Ｃ）はサブ補正パターン３０ｂそれぞれにおけるにおける光の透過率分布を示すグラフ。
【図５】フォトレジスト膜を露光する工程を説明するためのフローチャート。
【図６】第２の実施形態に係る照度分布補正フィルター３０の要部を拡大した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図。
【図７】第３の実施形態に係る露光装置の光学的な構成を説明する為の概略図。
【図８】（Ａ）は補正前のレチクル全面における光の照度分布の一例を示すグラフ、（Ｂ）は照度分布補正フィルター３０の平面概略図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面における光透過率分布を示すグラフ、（Ｄ）は補正後の光の照度分布を示すグラフ。
【図９】従来の露光装置の構成を説明する為の概略図。
【図１０】（Ａ）は照度分布補正フィルター１１２の平面概略図、（Ｂ）は補正素子１１２ａの平面図、（Ｃ）は照度分布補正フィルター１１２の光の透過率分布を示すグラフ。
【図１１】（Ａ）は照度分布補正フィルター１１２を設けない状態における、レンズ素子１１３ａに入射する光の照度分布を示すグラフ、（Ｂ）は照度分布補正フィルター１１２の補正素子１１２ａを透過した後の光の照度分布を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５１】
１，１００…光源、１１，１０１…超高圧水銀ランプ、１２，１０２…楕円鏡、１３，１０３…コールドミラー、１４，１０４…コリメーションレンズ、２１，１１１…干渉フィルター、２２，１１３…フライアイレンズ、２２ａ，１１３ａ…レンズ素子、２３…集光レンズ、２４…視野絞り、２５…第１リレーレンズ、２６，１１４…反射鏡、２７…第２リレーレンズ、２８，１１６…レチクル保持部、３０，１１２…照度分布補正フィルター、３０ａ…液晶セル、３０ｂ…サブ補正パターン、３１…石英基板、３２…縦透明電極、３３…配向膜、３４…液晶、３５…配向膜、３６…横透明電極、３７，３８…透明絶縁膜、４０…照度分布補正フィルター、５０…制御部、５１…記憶部、１１２ａ…補正素子、１１５…コンデンサーレンズ
【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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【図１０】
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【図１１】
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