(57)【要約】  【課題】  照明光のスリット幅の制御を容易化するとともに、ブレードの伸縮による粉塵発生を防止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。  【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を規定するための複数のブレード２０を有する第１遮光部１０と、照明光ＥＬの他方の長辺Ｌを規定する第２遮光部とを有し、第１遮光部１０は、照明光ＥＬの一方の長辺Ｌに関する形状を変化させる際に、複数のブレード２０のうち少なくとも一つのブレード２０の幅を伸縮させる伸縮部２４を備える。  【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規定するための複数のブレードを有する第１遮光部と、
前記照明光の他方の長辺を規定する第２遮光部とを有し、
前記第１遮光部は、前記照明光の一方の長辺に関する形状を変化させる際に、前記複数のブレードのうち、少なくとも一つのブレードの幅を伸縮させる伸縮部を備えることを特徴とする可変スリット装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つのブレードは、２枚以上の板部材を重ねて構成され、
前記伸縮部は、前記２枚以上の板部材を互いに相互移動させ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】
前記少なくとも一つのブレードの両端部のそれぞれを回転可能に支持するロッド部を有し、
前記ロッド部によって支持された回転支持部を結ぶ直線方向に前記２枚以上の板部材を案内するガイド部を備えることを特徴とする請求項２に記載の可変スリット装置。
【請求項４】
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３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５】
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、
前記マスクに略矩形の照明光を照射する照明装置として、請求項４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６】
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５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）
【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、照明光のスリット幅を部分的に変化させる遮光部（可変スリット部）として、複数のブレードをピン結合により回転自在に連結させたものを用い、また、各ブレードにプッシュロッドを接続して、複数のブレードを駆動させるようにしている。
しかしながら、ブレードを回転させるためには、ブレードとピン結合されているプッシュロッドをその軸方向に移動させる共に、軸方向と直交する方向にも移動させて、ブレードの回転に追従させる必要がある。このため、例えばプッシュロッドを軸方向と直交する方向に屈曲させる機構が必要となり、装置が複雑化してしまう。更に、プッシュロッドが屈曲すると、プッシュロッドの配置位置と遮光部の形状が変化する位置（すなわち、照明光のスリット幅が変化する位置）がずれてしまうという問題がある。
また、上述した問題点を解決するために、各ブレードの結合部を長穴とピンによる結合として、回転と相対移動とを可能にする技術があるが、ピンと長穴の接触点において磨耗による粉塵が発生して、照明レンズ系等に悪影響を与えてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、照明光のスリット幅の制御を容易化するとともに、ブレードの伸縮による粉塵発生を防止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等では、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、照明光の一方の長辺（Ｌ）を規定するための複数のブレード（２０）を有する第１遮光部（１０）と、照明光の他方の長辺を規定する第２遮光部とを有し、第１遮光部は、照明光の一方の長辺に関する形状を変化させる際に、複数のブレードのうち少なくとも一つのブレードの幅を伸縮させる伸縮部（２４）を備えるようにした。
この発明によれば、複数のブレードのうち少なくとも一つのブレードが伸縮することにより、プッシュロッドの配置位置を変化させることなく、ブレードが回転可能となる。すなわち、通常、複数のブレードのそれぞれがその両端部において隣接するブレードと回転可能に接続されている場合には、あるブレードが回転すると、その回転に連動して、隣接するブレードの位置が変化し、それに伴いプッシュロッドを屈曲等させる必要がある。しかし、各ブレードがその両端部の間隔を変化させる伸縮部を備えるため、プッシュロッドを屈曲等させる必要がなくなる。
【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（１２１）が用いられるようにした。この発明によれば、スリット幅を部分的に変化させた略矩形の照明光を被照射物に照射することができる。
【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）に略矩形の照明光（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、照度むらが補正された照明光を用いるので、照度むらに起因する露光むら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効率よく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。
ブレードが伸縮しつつ回転するので、ブレードとピン結合されているプッシュロッドの配置位置が変化せず、遮光部の形状変化とプッシュロッドの位置との関係を容易に把握することができる。
また、スリット状の照明光に照度むらが発生した場合には、その照度に合わせて遮光部の形状を適切に変化させることができるので、照度むらを補正することができる。これにより、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、また、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、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の一部を遮光する遮光部（第１遮光部）１０と、遮光部１０を駆動するアクチュエータ部５０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（第２遮光部）を備える。すなわち、可変スリット装置１００は、アクチュエータ部５０を駆動することによって、通過する照明光ＥＬのスリット幅を部分的に変化させるものである。
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の長手方向に平行な方向をＸ０方向とする。
【００１１】
図２は、遮光部１０を示す図である。図２（ｂ），（ｃ）は、ブレード２０を構成する板２０ａ，２０ｂを示す図である。
遮光部１０は、複数のブレード２０が互いにそれぞれ回転可能に連結されて構成される。各ブレード２０の両端には、隣接するブレード２０と接続する連結部２２が設けられる。連結部（回転支持部）２２は、ブレード２０の両端に形成された貫通穴にピン状部材２３を嵌合させることにより、ブレード２０どうしを回転可能に支持する。なお、ピン状部材２３は、嵌合部からの照明光の漏れを防止するため、端部が鍔状に張り出すように形成される。
また、各ブレード２０は、光軸方法に、上下二段に互い違いに重ねて配置される。更に、各ブレード２０における照明光ＥＬ側の先端部分は、約１０μｍ程度の厚みに形成される。これは、スリット状の照明光ＥＬを遮断する光軸方向の位置をできるだけ等しくするためである。
そして、各連結部２２には、後述するアクチュエータ部５０のロッド（ロッド部）７３が連結される（図３参照）。このロッド７３のそれぞれをＹ０方向に任意の距離だけ移動させることにより、連結部２２がＹ０方向に移動し、ブレード２０が回転して、遮光部１０の先端部分の形状が変化する（図２（ａ））。このようにして、照明光ＥＬのスリット幅Ｓを部分的に変化させるようになっている。
なお、ブレード２０が照明光ＥＬに対して逆台形型に形成されるのは、ブレード２０が回転した際に、他のブレード２０との干渉を回避するためである。また、Ｙ０方向に伸びた形状となっているのは、照明光ＥＬを確実に遮断するためである。
【００１２】
ブレード２０は、２枚の板（板部材）２０ａ，２０ｂとから構成される。図２（ｂ）は板２０ａを示し、図２（ｃ）は板２０ｂを示す図である。
板２０ａ，２０ｂは、照明光ＥＬを遮光するため、耐熱性を備えた材料、例えば、ステンレス鋼等が用いられる。
また、ブレード２０には、ブレード２０自体の幅を伸縮、すなわち、Ｘ０方向に伸縮させる伸縮部２４が設けられる。伸縮部２４は、板２０ａの側面に形成した凸縁部２５ａと凹縁部２６ａ、及び板２０ｂの側面に形成した凸縁部２５ｂと凹縁部２６ｂとから構成される。
図２（ｂ），（ｃ）に示すように、凸縁部２５ａ，ｂと凹縁部２６ａ，ｂは、一体不可分となって板２０ａ，２０ｂの側面に形成される。また、板２０ａの側面には、凸縁部２５ａと凹縁部２６ａとの組み合わせがそれぞれ３組形成されており、また、板２０ｂの側面には、凸縁部２５ｂと凹縁部２６ｂとの組み合わせがそれぞれ３組形成されている。そして、板２０ａに形成された凸縁部２５ａと凹縁部２６ａとの組み合わせと、板２０ｂに形成された凸縁部２５ｂと凹縁部２６ｂとの組み合わせとが、互い違いになるように配置される。
また、板２０ａの側面に形成された凸縁部２５ａと凹縁部２６ａに対して、板２０ｂの側面に形成された凸縁部２５ｂと凹縁部２６ｂとが、それぞれ滑動可能に嵌め合わされる。これにより、板２０ａと板２０ｂとが相対移動可能となり、ブレード２０自体の幅を伸縮させる。
なお、各凸縁部２５ａ，ｂ及び各凹縁部２６ａ，ｂは、照明光ＥＬの光軸方向（Ｚ０方向）に対して略直交する面に沿って形成されているので、板２０ａと板２０ｂと相対移動しても、照明光ＥＬを遮断することができる。なお、凸縁部２５と凹縁部２６の表面（接触面）には、接触抵抗が軽減されるように表面処理が施される。
【００１３】
また、ブレード２０には、板２０ａと板２０ｂとを両端の連結部２２を結ぶ直線方向にのみ相対移動させるためのガイド部２８が設けられる。
ガイド部２８は、伸縮部２４を構成する各凸縁部２５ａ，ｂの側面２９ａ，ｂにより構成される。上述したように、板２０ａと板２０ｂには、それぞれ３つの凸縁部２５ａ，ｂが形成されている。また、板２０ａに形成された凸縁部２５ａと、板２０ｂに形成された凸縁部２５ｂとは、互い違いの位置に配置されている。そして、凸縁部２５ａの側面２９ａと凸縁部２５ｂの側面２９ｂとは、連結部２２を結ぶ直線方向に平行に形成される。
したがって、板２０ａと板２０ｂとを嵌合させると、凸縁部２５ａの側面２９ａと凸縁部２５ｂの側面２９ｂとが接触しつつ、滑動する。これにより、板２０ａ，２０ｂとが連結部２２を結ぶ直線方向にのみ相対移動することになる。また、側面２９ａ，ｂが複数箇所に設けられるため、板２０ａ，２０ｂとが連結部２２を結ぶ直線方向以外の方向に相対移動することが規制される。
以上の構造により、２枚の板２０ａ，２０ｂが円滑に相対移動することにより、ブレード２０自体が、両端の連結部２２を結ぶ直線方向に伸縮可能となっている。
【００１４】
ところで、各ブレード２０に伸縮部２４を設ける理由は、ブレード２０の回転移動に伴う連結部２２のＸ０方向への微動を避けるためである。すなわち、ブレード２０に伸縮部２４が備えられていない場合には、一方の連結部２２をＹ０方向に移動させると、他方の連結部２２周りに回転して、連結部２２はＸ０方向へも微動してしまう。
そこで、本実施形態のように、ブレード２０に伸縮部２４を設けた場合には、ブレード２０が回転しても、ブレード２０自体が伸縮するので、連結部２２のＸ０方向への移動がなくなる。そして、図２（ａ）に示すように、ブレード２０の一方の連結部２２がＹ０方向に移動しても、伸縮部２４が機能してブレード２０自体が伸縮するので、連結部２２のＸ０方向の間隔ＹＬは常に一定に保たれる。これにより、可変スリット装置１００の構造及び遮光部１０の形状制御を単純化することができる。
【００１５】
図３は、アクチュエータ部５０を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）の断面図である。
アクチュエータ部５０は、各連結部２２に接続して、各ブレード２０をＸ方向に移動させる。アクチュエータ部５０は、連結部２２と同数のリニアアクチュエータ（アクチュエータ）７０から構成され、更に、リニアアクチュエータ７０は、モータ７１、ネジ・ナット機構のマイクロメータヘッド部７２、連結部２２に接続されるロッド７３、ベース７４等から構成される。
ベース７４は、板状の部材からなり、その上面に形成された凸部７４ａがＹ０方向に平行に配置される。そして、ベース７４の後端にアングル７６を介してマイクロメータヘッド部７２のロッド部７２ａが固定される。一方、マイクロメータヘッド部７２のヘッド部７２ｂは、カップリング７５を介してモータ７１に連結される。また、モータ７１は、モータフランジ７７を介して、ベース７４上にＹ０方向に移動可能に戴置される。モータフランジ７７は、その底面に凹部が形成されており、ベース７４の凸部７４ａに沿って、移動可能になっている。そして、モータフランジ７７には、ロッド７３が連結される。
このような構成により、モータ７１を回転させると、マイクロメータヘッド部７２が回転運動を直線運動に変換して伸縮するので、モータ７１がモータフランジ７７とともにＹ０方向に移動する。そして、モータフランジ７７の移動は、ロッド７３を介してブレード２０の連結部２２に伝えられ、ブレード２０をＹ０方向に移動させる。
また、モータ７１は、ブレード２０に比べて、Ｘ０方向の幅が大きいため、各リニアアクチュエータ７０が光軸方向（Ｚ０方向）に上下２段に、また、Ｙ０方向に互い違いの位置に配置される。
そして、連結部２２のＹ０方向の移動量は、マイクロメータヘッド部７２の移動量から求められ、その情報は、可変スリット装置１００を制御する主制御系２２０に送られる。なお、モータ７１にエンコーダを設けて、モータ７１の回転量を計測するようにしてもよい。
【００１６】
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４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）Ｐ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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４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の開口と同一形状の照明領域（露光フィールド）が形成される。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、不図示の主制御系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。
【００２３】
そして、不図示の主制御系２２０は、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のアクチュエータ部５０に指令して、遮光部１０の形状の制御して、積算露光量の均一化も行う。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
また、投影光学系ＰＬは、その鏡筒１６９がケーシングとなっており、その内部光路に低吸光性ガスが充填されている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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５は、露光用照明光の照度むら等を説明する図であり、図５（ａ）〜（ｄ）は、照度むら（分布）の形態を示し、図５（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、遮光部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５（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５（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の遮光部１０を駆動する。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。
【００２９】
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５（ｂ））や、４次曲線形の４次むら（図５（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５（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５（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５（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。
【００３０】
なお、露光量は、露光用照明光ＥＬの光路中に照度計を配置して計測してもよい。或いは、露光されたウエハＷ上の線幅を測定して、露光量を間接的に計測するようにしてもよい。また、露光量を計測する時期（頻度）は、ショット領域毎、ウエハＷ毎、或いはロット毎のいずれであってもよい。
【００３１】
また、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、その膜厚のむらに合わせて、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、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。
【００３２】
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の動作について説明する。
まず、上述したように、ウエハＷ上に到達する露光用照明光ＥＬの露光量は、光路中に配置した照度計により、或いは、既に露光されたウエハＷ上の線幅を測定して間接的に、計測される。そして、その測定結果に基づいて、ショット領域毎、ウエハＷ毎、或いはロット毎に、可変スリット装置１００のアクチュエータ部５０を制御し、遮光部１０の形状を変化させる。遮光部１０の形状は、上述したように、露光むらに形態に応じて決められる。
アクチュエータ部５０のリニアアクチュエータ７０を駆動して、各ロッド７３を露光用照明光ＥＬに向けた方向（Ｙ０方向）に移動させると、遮光部１０の各ブレード２０の連結部２２は、ロッド７３の移動量に応じて、Ｙ０方向に移動する。この際、ブレード２０の伸縮部２４が機能して、連結部２２間の間隔を伸縮させるので、連結部２２間のＸ０方向の間隔は不変である。このため、遮光部１０の先端部分、すなわち、露光用照明光ＥＬを遮光する部分の形状制御を容易に行うことができる。
以上のようにして、可変スリット装置１００における遮光部１０の形状を変化させることにより、照度むらに起因する露光むらの補正して、均一な線幅のパターンをウエハＷ上に形成することができる。
【００３３】
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。
【００３４】
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、この遮蔽板を本実施形態の遮光部１０と同様に構成してもよい。この場合、本実施形態と同様に、アクチュエータ部５０を設け、照明光ＥＬの他方の長辺Ｌの形状を任意の形状に変更させてもよい。
【００３５】
また、リニアアクチュエータとしては、ボイスコイルモータの他、リニアモータ、サーボモータを用いたラック・ピニオン機構やカム機構等を用いることが可能である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
【図１】可変スリット装置を示す図
【図２】遮光部を示す図
【図３】アクチュエータ部を示す図
【図４】露光照明系及び露光装置を示す模式図
【図５】露光用照明光の照度むらを説明する図
【符号の説明】
【００４２】
１０  遮光部（第１遮光部）
２０  ブレード
２０ａ，２０ｂ  板（板部材）
２２  連結部（回転支持部）
２４  伸縮部
２８  ガイド部
７３  ロッド（ロッド部）
１００  可変スリット装置
１２１  露光照明系（照明装置）
Ｌ  長辺
ＥＬ  照明光，露光用照明光
ＥＸ  露光装置
Ｒ  レチクル（マスク）
Ｗ  ウエハ（基板）
【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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