(57)【要約】  【課題】  露光むらを的確に補正することができる可変スリット装置等を提供する。  【解決手段】  スリット状の照明光ＥＬを形成するための可変スリット装置１００において、照明光ＥＬの一方の長辺Ｌを形成するテープ１０と、テープ１０を加工して長辺Ｌの形状を変化させるテープ加工部５０とを備える。可変スリット装置１００は、スリット状の照明光ＥＬを被照射物に照射する照明装置において、照明光ＥＬの形状を調整する装置として用いられる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の照明光を形成するための可変スリット装置において、
前記照明光の一方の長辺を形成するテープと、
前記テープを加工して、前記長辺の形状を変化させるテープ加工部と、
を備えることを特徴とする可変スリット装置。
【請求項２】
前記テープは、金属性のシックネステープであることを特徴とする請求項１に記載の可変スリット装置。
【請求項３】
前記テープを前記照明光の光路中に送るテープ送り部、及び／又は前記照明光の光路から前記テープを回収するテープ回収部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変スリット装置。
【請求項４】
前記テープは、ロール状に巻き付けられており、前記テープ送り部は、前記ロールを回転させて、前記テープを前記照明光の光路中に送ることを特徴とする請求項３に記載の可変スリット装置。
【請求項５】
前記テープ回収部は、前記テープをロール状に巻き付けて回収することを特徴とする請求項３に記載の可変スリット装置。
【請求項６】
前記テープ加工部は、板状或いは円板状のカッターを有し、前記テープと前記カッターとを前記テープの送り方向及び前記送り方向と交差する方向に相対移動させて、前記テープを加工することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の可変スリット装置。
【請求項７】
前記テープ加工部は、パンチプレスにより前記テープを加工することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の可変スリット装置。
【請求項８】
前記テープ加工部は、レーザにより前記テープを加工することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の可変スリット装置。
【請求項９】
前記テープ加工部は、前記照明光の照度むらに関する情報に基づいて、前記テープを加工することを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の可変スリット装置。
【請求項１０】
スリット状の照明光を被照射物に照射する照明装置において、
前記照明光の形状を調整する装置として、請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の可変スリット装置が用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
前記被照射物を照明する複数の照明条件毎に、前記照明光の光路中に送るテープを選択する選択機構を有することを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記選択機構は、前記複数の照明条件毎に、前記テープの加工情報を記憶する記憶装置を有し、前記テープ加工部は、前記複数の照明条件の中から任意の照明条件が選択された時、前記任意の照明条件に対応する前記加工条件に基づいて、前記テープを加工することを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記照明光の照度むらに関する情報を計測する計測部を有し、
前記記憶装置は、前記照度むらに関する情報に基づいて、前記記憶装置に記憶させた前記テープの加工情報を変更することを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
スリット状の照明光をマスクを介して基板に照射しつつ、前記マスクと前記基板とを前記照明光の長手方向と略直交する方向に相対走査させることにより、前記マスクに形成されたパターンを前記基板に順次露光する露光装置において、
前記マスクにスリット状の照明光を照射する照明装置として、請求項１０から請求項１３のうちいずれか一項に記載の照明装置を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
前記基板に形成されるパターンの線幅情報及び／又は前記基板に塗布される感光剤の厚さ情報を入力する入力手段を有し、
前記入力された情報に基づいて、前記テープを加工する加工情報を求める演算部とを有し、
前記テープ加工部は、前記演算部により求められた前記加工情報に基づいて前記テープを加工することを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項１４又は請求項１５に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等のデバイスを製造するフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、薄膜磁気ヘッド、液晶表示素子等のデバイスを製造するフォトリソグラフィ工程では、フォトマスクあるいはレチクルに形成されたパターンの像をフォトレジスト等の感光剤を塗布した基板上に転写させる露光装置が一般的に使用されている。この露光装置では、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・大集積化の進展とともに、基板上に形成されるレジストパターンの高集積化・微細化の要求が、年を追う毎に厳しくなってきている。その一方で、パターンの高集積化・微細化に伴い、露光条件のわずかな変化が不良率を上昇させ、歩留まりの低下を招いている。
このため、マスクを介して基板に照明光を照射する照明装置においては、基板に形成されるパターンの線幅が照度むらに起因して不均一となる不良を、積算露光量を均一化することにより防止している。特に、スリット状の照明光に対してマスクと基板とを相対的に走査して、マスクに形成されたパターンを基板上に投影転写する走査型露光装置においては、例えば、特開平１０−３４０８５４号公報に開示されるように、照明光のスリット幅を部分的に変化させて、照明光の照度を均一化させる可変スリット装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−３４０８５４号公報（第１図）
【特許文献２】特開２０００−８２６５５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した技術では、照明光の光路内に複数のブレードを並べ、各ブレードにアクチュエータを連結して、駆動することにより、照明光のスリット幅を部分的に変化させるようにしているが、照度むらに起因する露光むらを的確に解消させるためには、ブレードを数多く配置することが望ましいので、それに伴いアクチュエータの数も増大させる必要がある。
しかしながら、アクチュエータの数を増加させると、装置の複雑化、大型化、及びアクチュエータの発熱が露光装置の光学系に悪影響を与えるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、アクチュエータを用いずにスリット状の照明光のスリット幅を変化させて、露光むらを的確に補正することができる可変スリット装置と、それを用いた照明装置、露光装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る可変スリット装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、スリット状の照明光（ＥＬ）を形成するための可変スリット装置（１００）において、前記照明光の一方の長辺（Ｌ）を形成するテープ（１０）と、テープ（１０）を加工して長辺（Ｌ）の形状を変化させるテープ加工部（５０）とを備えるようにした。
この発明によれば、任意の形状に加工されたテープによって、スリット状の照明光の長辺の形状を変化させることができる。したがって、ブレード毎にアクチュエータを設ける必要がないので発熱がなく、また、装置の大型化・複雑化を回避でき、装置コストを抑えることができる。
【０００６】
第２の発明は、スリット状の照明光（ＥＬ）を被照射物に照射する照明装置（１２１）において、照明光（ＥＬ）の形状を調整する装置として、第１の発明に係る可変スリット装置（１００）が用いられるようにした。この発明によれば、従来の様に、ブレードをアクチュエータで駆動する必要がないので、可変スリット装置の発熱が光学系に悪影響を与えることがない。
【０００７】
第３の発明は、スリット状の照明光（ＥＬ）をマスク（Ｒ）を介して基板（Ｗ）に照射しつつ、マスク（Ｒ）と基板（Ｗ）とを照明光（ＥＬ）の長手方向と略直交する方向に相対走査させることにより、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを基板（Ｗ）に順次露光する露光装置（ＥＸ）において、マスク（Ｒ）にスリット状の照明光（ＥＬ）を照射する照明装置（１２１）として、第２の発明に係る照明装置（１２１）を用いるようにした。この発明によれば、照度むらに起因する露光むらが補正されるので、露光むらによる線幅不良を防止することができる。
【０００８】
第４の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第３の発明に係る露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。この発明によれば、微細なパターンを備えるデバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
遮光部分の形状を滑らかに変化させることができるので、照度むらを的確に補正することができる。
また、照度むらが補正され、照度むらに起因する露光むらを防止することができ、基板に形成する線幅を均一にすることができ、線幅不良の発生を低下させることができる。特に微細なパターンを形成する場合には、有効であり、歩留まりを向上させることができる。
そして、微細なパターンを備えるデバイスを効率よく製造することができるので、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・高集積化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の可変スリット装置の実施形態について図を参照して説明する。図１は、可変スリット装置１００を示す図である。
可変スリット装置１００は、不図示の整形光学系を通過して矩形上に整形された照明光ＥＬを所望の形状を有するスリット状の照明光ＥＬに形成すると共に、そのスリット幅Ｓを任意に変更するものである。可変スリット装置１００は、スリット状の照明光ＥＬの一方の長辺Ｌを規定するために、通過する照明光ＥＬの一部を遮光するテープ１０と、テープ１０の側辺のうち、一方の側辺を任意の形状に加工するテープ加工部５０と、テープ１０を照明光ＥＬの光路中に順次送るテープ移送部７０とを備える。
また、可変スリット装置１００は、スリット状の照明光ＥＬの他方の長辺Ｌを規定するために、通過する照明光ＥＬの一部を遮光する不図示の遮光板を備える。
すなわち、可変スリット装置１００は、テープ移送部７０によって送られるテープ１０の側辺をテープ加工部５０により加工し、加工後のテープ１０を照明光ＥＬの光路中に配置することによって、部分的に変化したスリット幅Ｓを有するスリット状の照明光ＥＬを形成する。
なお、照明光ＥＬのスリット幅Ｓ方向をＹ０方向とし、照明光ＥＬの長手方向をＸ０方向とする。
【００１１】
テープ１０は、金属性のシックネステープであって、厚みが約１０μｍである。これは、スリット状の照明光ＥＬを遮断する光軸方向（Ｚ０方向）の位置をできるだけ等しくして、照明光ＥＬの形状を正確に任意の形状に変形させるためである。更に、所定の幅で数ｍ程度の長さを有し、その両端側でロール状に巻きつけられた連続状のテープである。また、テープ１０は、照明光ＥＬを遮光するため、耐熱性を備えた材料、例えば、ステンレス等が用いられる。
そして、テープ１０は、照明光ＥＬの一方の長辺Ｌを規定するように、その長手方向がＸ０方向に平行になるように、配置される。
【００１２】
カッター５２は、Ｙ０方向に回転軸を有する円盤状の刃物からなり、カッター駆動部５４は、カッター５２をＹ０方向に回転させるとともに、Ｙ０方向及びＺ０方向に移動可能にテープ１０の一方の側辺の上方に配置される。
そして、カッター駆動部５４を介してカッター５２をＹ０方向に回転させたまま、カッター５２を−Ｚ０方向に移動させる。更に、テープ移送部７０がテープ１０を照明光ＥＬの光路中に送ることによって、カッター５２とテープ１０とが相対移動し、カッター５２がテープ１０の一方の側辺を加工する。なお、テープ１０の厚みが１０μｍ程度と薄いので、金属製の刃物であれば、容易に切断することができる。
また、カッター駆動部５４は、カッター５２をＹ０方向に移動させることにより、テープ１０のＹ０方向の幅を任意の幅に変化させることができる。
このような構成により、カッター５２とテープ１０とをＸ０方向に相対移動させつつ、カッター５２をＹ０方向に移動させることにより、テープ１０のＹ０方向の形状、すなわち、照明光ＥＬのスリット幅Ｓを任意の形状に加工することができる。
【００１３】
テープ移送部７０は、送り部（テープ送り部）７２と巻き取り部（テープ回収部）７４とから構成され、ロール状に巻きつけられたテープ１０を照明光ＥＬの光路中に向けて連続的に移送するとともに、照明光ＥＬの光路に移送されたテープ１０をロール状に巻きつけて回収する。すなわち、送り部７２により一端に形成されたロールを回転させてテープ１０をＸ０方向に連続して移送する。一方、巻き取り部７４は、送り部７２により移送されたテープ１０を、他端に形成されたロールを回転させることにより巻き取って回収する。
【００１４】
次に、上述した可変スリット装置１００を照明装置及び露光装置に適用した実施形態について説明する。
図２は、露光照明系１２１及び露光装置ＥＸを示す模式図である。
露光装置ＥＸは、露光用照明光（露光光）ＥＬをレチクルＲに照射しつつ、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に相対的に同期移動させて、レチクルＲに形成されたパターン（回路パターン等）を投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、いわゆるスキャニング・ステッパである。このような露光装置ＥＸでは、投影光学系ＰＬの露光フィールドよりも広いウエハＷ上の領域にレチクルＲのパターンを露光できる。
【００１５】
露光装置ＥＸは、光源１２０、光源１２０からの露光用照明光ＥＬによりレチクルＲを照射する露光照明系１２１、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳ、レチクルＲから射出される露光用照明光ＥＬをウエハＷ上に照射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳ、露光装置ＥＸの動作を統括的に制御する主制御系２２０等から構成される。なお、露光装置ＥＸは、全体としてチャンバ（不図示）の内部に収納されている。
なお、ＸＹＺ直交座標系は、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳに対して平行となるようにＸ軸及びＹ軸が設定され、Ｚ軸がウエハステージＷＳに対して直交する方向に設定される。実際には、図中のＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直方向に設定される。
【００１６】
光源１２０としては、波長約１２０ｎｍ〜約１９０ｎｍの真空紫外線、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ）、フッ素（Ｆ２）レーザ（１５７ｎｍ）、クリプトン（Ｋｒ２）レーザ（１４６ｎｍ）、アルゴン（Ａｒ２）レーザ（１２６ｎｍ）等を発生させるものが用いられる。露光用照明光ＥＬとして真空紫外線を用いるのは、ウエハＷに形成するパターンの線幅の微細化に対応するためである。
また、光源１２０には、図示しない光源制御装置が併設されており、この光源制御装置は、主制御系２２０からの指示に応じて、射出される露光用照明光ＥＬの発振中心波長及びスペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制御等を行う。
【００１７】
露光照明系（照明装置）１２１は、光源１２０から照射された露光用照明光ＥＬをレチクルＲ上の所定の照明領域内にほぼ均一な照度分布で照射する。
具体的には、光源１２０から照射された露光用照明光ＥＬは、偏向ミラー１３０にて偏向されて、光アッテネータとしての可変減光器１３１に入射する。可変減光器１３１は、ウエハ上のフォトレジストに対する露光量を制御するために、減光率が段階的又は連続的に調整可能である。可変減光器１３１から射出される露光用照明光ＥＬは、光路偏向ミラー１３２にて偏向された後に、第１フライアイレンズ１３３、ズームレンズ１３４、振動ミラー１３５等を順に介して第２フライアイレンズ１３６に達する。
第２フライアイレンズ１３６の射出側には、有効光源のサイズ・形状を所望に設定するための照明光学系開口絞り用の切り替えレボルバ１３７が配置されている。本実施形態では、照明光学系開口絞りでの光量損失を低減させるために、ズームレンズ１３４による第２フライアイレンズ１３６への光束の大きさを可変としている。
レボルバ１３７には、略等間隔で、例えば、通常の円形開口よりなる開口絞り（通常絞り）、小さな円形開口よりなるコヒーレンスファクターであるσ値を小さくするための開口絞り（小σ絞り）、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り（輪帯絞り）、及び変形光源方用に複数の開口を偏心させて配置してなる変形開口絞りが設けられている。このレボルバ１３７は、モータ等の駆動装置によって回転され、いずれかの開口絞りが露光用照明光ＥＬの光路上に選択的に配置され、これにより、瞳面における二次光源の形状や大きさが輪帯、小円形、大円形、或いは四つ目等に制限される。このように、露光用照明光ＥＬの光路上に、いずれかの絞りを配置することによって、レチクルＲの照明条件を変更することができる。
更に、照明光学系開口絞りの開口から射出される露光用照明光ＥＬは、コンデンサレンズ群１４０を介して照明視野絞り（レチクルブラインド）１４１を照明する。なお、照明視野絞り１４１については、特開平４−１９６５１３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４７３，４１０号公報に開示されている。
そして、照明視野絞り１４１から射出される露光用照明光ＥＬは、偏向ミラー１４２，１４５、レンズ群１４３，１４４，１４６，１４７からなる照明視野絞り結像光学系（レチクルブラインド結像系）を介してレチクルＲ上に導かれる。
なお、可変スリット装置１００は、図２に示すように、レチクルＲのパターンと共役の位置（厳密には、共役の位置の近傍）に配置されて、露光用照明光ＥＬのスリット幅Ｓを変化させる。また、可変スリット装置１００のスリット幅Ｓを変化させると、レチクルＲに照射される露光用照明光ＥＬのスキャン方向（Ｙ方向）のスリット幅Ｓが変化するように配置される。
これにより、レチクルＲ上には、可変スリット装置１００の照射窓Ｍと同一形状の照明領域（露光フィールド）が形成される。
【００１８】
レチクルステージＲＳは、露光照明系１２１の直下に設けられ、レチクルＲを保持するレチクルホルダ等を備える。レチクルホルダ（不図示）は、レチクルステージＲＳに支持されるとともに、レチクルＲ上のパターンに対応した開口を有し、レチクルＲのパターンを下にして真空吸着によって保持する。レチクルステージＲＳは、不図示の駆動部によりＹ方向に一次元走査移動し、さらにＸ方向、及び回転方向（Ｚ軸回りのθ方向）に微動可能である。駆動部としては、例えばリニアコイルモータが用いられる。これにより、レチクルＲのパターン領域の中心が投影光学系ＰＬの光軸を通るようにレチクルＲの位置決めが可能な構成となっている。
そして、レーザ干渉計１５０によってレチクルＲのＹ方向の位置が逐次検出されて、主制御系２２０に出力される。
【００１９】
投影光学系ＰＬは、フッ素ドープ石英、蛍石、フッ化リチウム等のフッ化物結晶からなるレンズや反射鏡などの複数の投影レンズ系を投影系ハウジング（鏡筒１６９）で密閉したものであり、レチクルステージＲＳの直下に設けられる。投影レンズ系は、レチクルＲを介して射出される照明光ＥＬを所定の投影倍率β（βは例えば１／４）で縮小して、レチクルＲのパターンの像をウエハＷ上の特定領域（ショット領域）に結像させる。なお、投影光学系ＰＬの投影レンズ系の各要素は、それぞれ保持部材（不図示）を介して投影系ハウジングに支持され、各保持部材は各要素の周縁部を保持するように例えば円環状に形成されている。
なお、露光用照明光ＥＬとして、Ｆ２レーザ等の真空紫外線を用いるため、透過率の良好な光学硝材（光学素子）として、蛍石（ＣａＦ２の結晶）、フッ素や水素等をドープした石英ガラス、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）等が用いられる。この場合、投影光学系ＰＬにおいて、屈折光学部材のみで構成して所望の結像特性（色収差特性等）を得るのは困難であることから、屈折光学部材と反射鏡とを組み合わせた反射屈折系を採用してもよい。
【００２０】
ウエハステージＷＳは、ウエハＷを保持するウエハホルダ１８０等を備える。ウエハホルダ１８０は、ウエハステージＷＳに支持されるとともに、ウエハＷを真空吸着によって保持する。ウエハステージＷＳは、互いに直交する方向へ移動可能な一対のブロックを定盤１８３上に重ね合わせたものであって、不図示の駆動部によりＸＹ平面内で移動可能となっている。
そして、外部に設けたレーザ干渉計１５１によってウエハステージＷＳのＸ方向およびＹ方向の位置が逐次検出されて、主制御系２２０に出力される。
ウエハステージＷＳの−Ｙ側の端部には、平面鏡からなるＹ移動鏡１５２ＹがＸ方向に延設されている。このＹ移動鏡１５２Ｙにほぼ垂直に外部に配置されたＹ軸レーザ干渉計１５１Ｙからの測長ビームが投射され、その反射光がＹ軸レーザ干渉計１５１Ｙに受光されることによりウエハＷのＹ位置が検出される。また、略同様の構成により不図示のＸ軸レーザ干渉計１５１ＸによってウエハＷのＸ位置が検出される。
そして、ウエハステージＷＳのＸＹ面内の移動により、ウエハＷ上の任意のショット領域をレチクルＲのパターンの投影位置（露光位置）に位置決めして、レチクルＲのパターンの像をウエハＷに投影転写する。
なお、ウエハＷの表面のＺ方向の位置（フォーカス位置）や傾斜角を検出するための斜入射形式のオートフォーカスセンサ１８１、オフ・アクシス方式のアライメントセンサ１８２等がウエハステージＷＳの上方に設けられる。
【００２１】
そして、主制御系２２０は、露光装置ＥＸを統括的に制御するものであり、各種演算を行う演算部２２１の他、各種情報を記録する記憶部２２２、外部の各装置から各種情報が入力される入力部（入力手段）２２３等が設けられる。
例えば、レチクルステージＲＳ及びウエハステージＷＳの位置等を制御して、レチクルＲに形成されたパターンの像をウエハＷ上のショット領域に転写する露光動作を繰り返し行う。
また、可変スリット装置１００のテープ加工部５０及びテープ移送部７０に指令して、テープ１０の外形形状を変化させるとともに、加工したテープ１０を照明光ＥＬの光路に移送、回収させたりする。
【００２２】
ところで、露光用照明光ＥＬ、すなわちＡｒＦエキシマレーザ光は、酸素分子や有機物等（以下、吸光物質という）に吸収されやすいという性質を持つため、露光用照明光ＥＬが通過する空間内に存在する吸光物質を低減して、露光用照明光ＥＬをウエハＷ上面まで十分な照度で到達させる必要がある。
このため、露光用照明光ＥＬが通過する空間、すなわち、照明光路（光源１２０からレチクルＲへ至る光路）と投影光路（レチクルＲからウエハＷへ至る光路）を外部雰囲気から遮断し、それらの光路を真空紫外域の光に対する吸収性が少ない特性を有する低吸光性ガス（例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン等の不活性ガス、又はこれらの混合ガス）で満たしている。
【００２３】
具体的には、光源１２０から可変減光器１３１までの光路にはケーシング１６０が、可変減光器１３１から照明視野絞り１４１までの光路にはケーシング１６１が、レンズ群１４３からレンズ群１４７までの照明視野絞り結像光学系にはケーシング１６２が設けられ、外部雰囲気から遮断されるとともに、光路内に低吸光性ガスが充填される。なお、ケーシング１６１とケーシング１６２はケーシング１６３により接続されている。
【００２４】
更に、ケーシング１６１，１６２及び鏡筒１６９のそれぞれには、給気弁２００，２０１，２０６及び排気弁２１０，２１１，２１６が設けられ、これらの給気弁２００，２０１，２０６及び排気弁２１０，２１１，２１６が不図示のガス給排気環システムに接続されて、各空間内に低吸光性ガスが供給されるとともに、吸光物質等が外部に排出されるようになっている。
このようにして、露光用照明光ＥＬが通過する空間は、外部雰囲気から遮断されるとともに、低吸光性ガスで満たされる。
【００２５】
図４は、露光装置ＥＸを含むデバイス製造システムの一部を示す模式図である。
デバイス製造システムは、複数台の露光装置ＥＸ１〜ＥＸｎ（ｎは自然数）と、線幅計測装置５１０、レジスト厚計測装置５２０、コータ／ディベロッパ装置５３０等とから構成されるとともに、各装置は、ローカルエリアネットワークＬＡＮにより連結される。
そして、露光処理されるウエハＷの一部或いは全ては、露光装置ＥＸ１〜ＥＸｎに搬入される前に、レジスト厚計測装置５２０に搬入されて、ウエハＷ上面に塗布されたレジストの膜厚が測定される。そして、レジスト厚計測装置５２０により測定された膜厚情報は、必要に応じて、そのウエハＷが搬送される露光装置ＥＸの主制御系２２０に送られる。
また、露光装置ＥＸ１〜ＥＸｎにおいて露光処理されたウエハＷの一部或いは全ては、線幅計測装置５１０に搬入されて、ウエハＷに形成されたパターンの線幅が計測される。そして、線幅計測装置５１０に計測された線幅情報は、必要に応じて、各露光装置ＥＸ１〜ＥＸｎの主制御系２２０に送られる。
【００２６】
続いて、以上のような構成を備えた可変スリット装置１００、露光照明系１２１及び露光装置ＥＸを用いて、ウエハＷ上にレチクルＲに形成されたパターンを転写する露光処理を行う方法について説明する。
レチクルステージＲＳ上及びウエハステージＷＳ上にそれぞれレチクルＲ及びウエハＷを戴置し、露光照明系１２１からの露光用照明光ＥＬにより、レチクルＲを照射する。レチクルＲ上の照明領域からの光は、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上へ導かれ、ウエハＷ上には、レチクルＲの照明領域内のパターンが縮小されて投影される。
そして、スリット状の露光用照明光ＥＬをレチクルＲに照射しつつ、レチクルＲとウエハＷとを露光用照明光ＥＬのスリット幅Ｓの方向に、互いに同期移動させて、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に転写露光する。このような露光作業を繰り返し行うことにより、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上の各ショット領域に順次露光する。
この際、レチクルＲに照射される露光用照明光ＥＬに照明むらがあると、積算露光量が不均一となり、ウエハＷ上に形成されるパターンの線幅が不均一となる。線幅の不均一は、断線等の障害原因となるため、露光用照明光ＥＬによる積算露光量を均一にする必要がある。
【００２７】
ここで、照度むらに起因する露光むらの補正原理等について述べる。図３は、露光用照明光の照度むら等を説明する図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、照度むら（分布）の形態を示し、図３（ｅ）〜（ｈ）は、これらの照度むらを補正するための可変スリット装置１００の開口の形状、すなわち、テープ１０の形状を示す図である。
露光用照明光ＥＬは、通常、スリット形に形成され、レチクルＲを介して、ウエハＷを照射する。そして、レチクルＲとウエハＷとを露光用照明光ＥＬのスリット幅Ｓ方向に走査させることにより、ウエハＷ上に形成された矩形のショット領域に、レチクルＲのパターンが転写される。この際、露光用照明光ＥＬの照度が均一であり、且つ、走査速度が一定であれば、積算露光量は均一となり、ウエハＷ上のショット領域は、均一に露光されるはずである。
しかしながら、実際には、露光用照明光ＥＬの照度は不均一な場合が少なくなく、例えば、図３（ａ）に示すように、露光用照明光ＥＬの照度が左側が適正値より高く、右側（＋Ｘ０側）が低くなるような状態が発生する。そして、このように不均一な露光用照明光ＥＬにより露光処理を行うと、ショット領域の左側が、いわゆる露光オーバーとなり、かつ右側が露光アンダーとなる。この結果、感光剤（フォトレジスト）の露光が不均一となり、ウエハＷに形成される線幅が不均一になってしまう。
そこで、上述したような露光用照明光ＥＬの照度の不均一を補正する必要が生じる。補正の方法としては、照度が適正値より高い（露光オーバー）場所では、露光量を減らすために、露光用照明光ＥＬが照射される面積を減らすようにする。すなわち、スリット幅Ｓを狭める。逆に、照度が適正値より低い（露光アンダー）場所では、露光量を増やすために、露光用照明光ＥＬが照射される面積を増やすようにする。すなわち、スリット幅Ｓを広げる。つまり、可変スリット装置１００は、可変スリット装置１００によりスリット幅Ｓを調整することにより、積算露光量が略均一になるように調整するのである。
上述した例で言えば、図３（ｅ）に示すように、左側のスリット幅Ｓを狭め、一方、右側のスリット幅Ｓを広げるように、可変スリット装置１００のテープ１０の形状を加工するこれにより、左側は露光量が減り、一方、右側は露光量が増えるので、露光用照明光ＥＬの照度むらに起因する露光むらを補正することができる。
【００２８】
露光用照明光ＥＬの照度むらには、上述した例のように、右から左に向けて一定の比率で照度が変化している（一次むら或いは傾斜むら）の他、照度が放射線形に変化している２次むら（図３（ｂ））や、４次曲線形の４次むら（図３（ｃ））、或いは照度むらがランダムに発生するランダムむら（図３（ｄ））等が存在する。
一次むらの場合には、上述したように、スリット幅Ｓも一定比率で変化させることにより、露光量を略均一に調整することができる（図３（ｅ））。また、２次むら、４次むら、或いはランダムむらの場合には、その照度の分布状況に合わせて、スリット幅Ｓを図３（ｆ）〜（ｈ）のように、変化させることにより、露光量を略均一に補正して、照度むらに起因する露光むらの発生を抑えることが可能である。
【００２９】
次に、照度むらに起因する露光むらを補正する際の可変スリット装置１００の具体的な動作について説明する。
露光用照明光ＥＬの光路中に配置された不図示の照度計（計測部）２３０により、ショット領域毎、ウエハＷ毎、或いはロット毎に、露光量（照度分布）が計測される。そして、その結果は、主制御系２２０の演算部２２１に送られる。
すると、演算部２２１は、計測された照度むら（分布）を解消するために必要な露光用照明光ＥＬの形状を求めると同時に、そのために必要なテープ１０の形状を求める。そして、求めたテープ１０の形状に基づいて、可変スリット装置１００のテープ加工部５０及びテープ移送部７０に駆動指令を送る。
テープ加工部５０及びテープ移送部７０は、主制御系２２０からの指令も基づいて、カッター５２とテープ１０とをＸ０方向に相対移動させつつ、カッター５２をＹ０方向に移動させることにより、テープ１０のＹ０方向の形状を任意の形状に加工する。そして、任意の形状に加工したテープ１０を照明光ＥＬの光路に送り、露光用照明光ＥＬのスリット幅Ｓを部分的に変化させて、照度むらを解消するために必要な形状を備えた露光用照明光ＥＬを得る。
例えば、照度計２３０により測定された照度むらが１次むらの場合には、テープ加工部５０は、テープ移送部７０によるテープ１０の移送速度に同期させて、カッター５２を一定の速度でＹ０方向に移動させる。これにより、テープ１０の先端部、すなわち、露光用照明光ＥＬを遮光する部分の形状が、一定比率で＋Ｙ０方向に傾いた形状（図３（ａ）参照）となる。
このように、照度むらの分布の形態に合わせて、テープ１０の外形形状を変化（加工）させることにより、照度むらに起因する露光むらを補正することが可能となる。
【００３０】
なお、可変スリット装置１００は、照度むらに起因する露光むらを補正する場合に限らない。
例えば、フォトレジストの膜厚にむらがある場合には、露光装置ＥＸとＬＡＮにより連結されているレジスト厚計測装置５２０によりレジスト厚を計測し、その計測結果に基づいて、可変スリット装置１００のスリット幅Ｓを変化させることも可能である。すなわち、フォトレジストの膜厚が厚い領域では、スリット幅Ｓを広くして露光量を増やし、一方、膜厚が薄い領域では、スリット幅Ｓを狭くして露光量を減らすことにより、フォトレジストを略均一に露光することも可能である。このようにして、フォトレジストの膜厚のむらに起因する露光むらも補正することができる。
また、照度計２３０により照度むらを計測する場合に限らず、露光装置ＥＸとＬＡＮにより連結されている線幅計測装置５１０により、既に露光処理されたウエハＷの線幅情報を得て、新たなウエハＷの露光処理の際に、露光用照明光ＥＬの照度を補正し、ウエハＷの線幅を均一にすることもできる。このように、照度むらを間接的に計測するようにしてもよい。
【００３１】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
【００３２】
前述したように、レチクルＲは、輪帯、小円形、大円形、或いは四つ目等の照明条件で照明することができる。そこで、各照明条件毎に、照明光ＥＬの光路中に送るテープを選択するように選択機構を設けてもよい。この選択機構は、各照明条件毎に、複数のテープを予め作成しておいてもよい。また、選択機構は、記憶装置に各種照明条件毎にテープの加工情報を記憶させておいてもよい。また、記憶装置に記憶されたテープの加工情報は、照度計２３０で計測された計測結果に基づいて、補正するようにしてもよい。
更に、本実施形態では、スリット状の照明光ＥＬの他方の長辺Ｌを規定するために、通過する照明光ＥＬの一部を不図示の遮光板で遮蔽したが、この遮蔽板をテープで構成してもよい。この場合、本実施形態と同様に、テープ移送部７０を設け、テープ移送部でテープの移送及び回収を行ってもよい。更に、テープ加工部５０を設け、テープ１０と同様に、照明光ＥＬの他方の長辺Ｌを規定するテープの形状を任意の形状に加工してもよい。
【００３３】
テープ加工部として、円盤形のカッターを用いた場合について説明したが、これに限らない。例えば、板形のカッターであってもよい。
また、円板形或いは板形の刃物を用いずに、パンチプレスやレーザ加工機を用いて、テープを加工してもよい。
パンチプレスは、汎用金型の組み合わせで外形を打ち抜く装置であり、テープの形状を高精度に加工することができる。また、テープの長手方向の加工を一度に行うことができるので、短時間に外形形状を変化させたテープを形成することができる。
レーザ加工機を用いた場合には、テープを非接触で加工できるので、テープの切断に伴う騒音や振動が発生せず、露光処理に悪影響を与えることが防止できる。
【００３４】
また、テープ移送部として、送り部と巻き取り部を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、連続状のテープを用いる場合には、送り部又は巻き取り部のいずれか一方のみであってもよい。
また、テープは、必ずしも、その両端がロール状に巻かれたものでなくてもよい。例えば、遮光窓の形状に合わせた短冊形のテープを用いてもよい。
【００３５】
露光装置の用途としては半導体デバイス製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００３６】
また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。
【００３７】
また、本発明が適用される露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００３８】
また、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する工程、シリコン材料からウエハを製造する工程、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイス組み立て工程（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査工程等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】可変スリット装置を示す図
【図２】露光照明系及び露光装置を示す模式図
【図３】露光用照明光の照度むらを説明する図
【図４】露光装置を含むデバイス製造システムの一部を示す模式図
【符号の説明】
【００４０】
１０  テープ
５０  テープ加工部
５２  カッター
７２  送り部（テープ送り部）
７４  巻き取り部（テープ回収部）
１００  可変スリット装置
１２１  露光照明系（照明装置）
２２１  演算部
２２３  入力部（入力手段）
Ｒ  レチクル（マスク）
Ｗ  ウエハ（基板）
ＥＬ  照明光，露光用照明光
Ｌ  長辺
ＥＸ，ＥＸ１〜ＥＸｎ  露光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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