(57)【要約】【課題】  露光領域の開口形状を整形して高精度に露光ムラを補正することが可能であり、優れた解像度及びスループットの露光装置を実現することができる照明光学系及び露光装置を提供する。【解決手段】  光源からの光束で被照明面を照明する照明光学系であって、前記光源と前記被照明面との間に配置され、前記被照明面に照射される光量を規定する開口を形成するブレードと、前記ブレードを押引して前記開口の第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、前記第１の開口幅変更手段による前記開口の第１の方向の開口幅の変更に関わらず、前記開口の第１の方向の開口幅が変化しない位置を不動位置とするとき、前記開口の前記第１の方向と直交する第２の方向の端部が、前記不動位置と略一致することを特徴とする照明光学系を提供する。【選択図】          図２
2005175040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束で被照明面を照明する照明光学系であって、
前記光源と前記被照明面との間に配置され、前記被照明面に照射される光量を規定する開口を形成するブレードと、
前記ブレードを押引して前記開口の第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、
前記第１の開口幅変更手段による前記開口の第１の方向の開口幅の変更に関わらず、前記開口の第１の方向の開口幅が変化しない位置を不動位置とするとき、前記開口の前記第１の方向と直交する第２の方向の端部が、前記不動位置と略一致することを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記開口の前記第２の方向の端部が、前記不動位置の内側であることを特徴とする請求項１記載の照明光学系。
【請求項３】
前記開口の前記第２の方向の端部の前記不動位置に対するずれ量が、前記開口の前記第２の方向の幅の５％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の照明光学系。
【請求項４】
前記開口の前記第２の方向の端部の前記不動位置に対するずれ量が、前記開口の前記第２の方向の幅の２．８％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の照明光学系。
【請求項５】
前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口変更手段を有し、前記第２の開口変更手段が前記不動位置よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の照明光学系。
【請求項６】
前記光源からの光束を用いてパターンが形成されたレチクルを照明する請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の照明光学系と、
前記パターンからの光束を被露光体に投影する投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記露光装置は、前記レチクルと前記被露光体とを同期させて走査しつつ露光を行う走査型露光装置であることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１の開口幅変更手段を制御して、前記被露光体上の各点における露光光量のムラを低減することを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置。
【請求項９】
パターンが形成された原版と、前記パターンが露光される被露光体とを相対的に第１の方向へ走査して露光する際に、前記被露光体上の露光領域に生じる露光光量のムラを低減する露光装置であって、
前記露光光量を規定する開口を形成するブレードと、
前記前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、
前記開口の前記第１の方向の開口幅を変更した際に、前記第１の方向の開口幅が変化しない不動位置が、前記露光領域の前記第１の方向に直交する第２の方向の端部と一致するように配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口変更手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記露光領域は、円弧形状であることを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２の開口幅変更手段は、前記露光領域の前記第２の方向の幅をＷ、前記露光領域の中心から前記第１の開口幅変更手段までの距離をＬ１、前記露光領域の中心から前記第２の開口幅変更手段までの距離をＬとしたとき、
０．５４Ｗ≦Ｌ≦０．６６Ｗ
０．２０Ｗ≦Ｌ１≦０．２５Ｗ
の関係式を満足することを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１２】
前記露光光量のムラの許容値をＱ、前記第１の開口幅変更手段を押引する回数をＮ、前記不動位置の前記露光領域の端部からの位置ずれの許容範囲をＵとしたとき、
Ｑ＝７×（０．０１６×Ｕ２−０．０１×Ｕ）（Ｎ−１）／２
の関係式を満足することを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１３】
パターンが形成された原版と、前記パターンが露光される被露光体とを相対的に第１の方向へ走査して露光する際に、前記被露光体上の円弧形状の露光領域に生じる露光光量のムラを低減する露光装置であって、
前記露光領域の露光光量を規定する開口を形成するブレードと、
前記開口の中心に相当する位置に設けられ、前記ブレードを固定する固定手段と、
前記固定手段に対して対称な位置に一対配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、
前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記露光領域外、且つ、前記一対の第１の開口幅変更手段の外側に相当する位置に一対配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口幅変更手段とを有し、
前記開口の前記第１の方向の開口幅を変更した際に、前記第１の方向の開口幅が変化しない不動位置が、前記第１の開口幅変更手段と前記第２の開口幅変更手段との間、且つ、前記露光領域の前記第２の方向の端部から前記開口の前記第２の方向の長さの５％の範囲に存在することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項６乃至１３のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
露光された前記被露光体に所定のプロセスを行うステップとを有する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、一般には、露光装置に係り、特に、ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光装置の露光光量の制御に関する。本発明は、例えば、円弧形状の露光領域を有する露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル又はマスク（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
投影露光装置は、高い集積度の半導体素子に製造に対応するために、転写領域の拡大と解像度の向上が望まれている。そこで、ウェハ上の各露光領域を投影光学系の露光領域に順次移動させながらレチクルの縮小露光像を一括露光するというステップ・アンド・スキャン方式から、投影光学系の有する円形状の結像領域の略直径の寸法を有する矩形形状の露光領域を用いて、レチクルとウェハとを同期させながらスキャン（走査）移動させることによって転写領域を拡大させるスリットスキャン方式又はステップ・アンド・スキャン方式（以下、「スリットスキャン方式」と称する。）が今後の主流として注目されてきている。
【０００４】
スリットスキャン方式の投影露光装置では、ウェハ上の各露光領域を露光領域のスキャン方向の長さより短い矩形の開口によってスキャン露光するため、かかる矩形の開口の積算露光量をウェハ上の全ての点で一定にし、各露光領域内の積算露光量を制御する必要がある。ウェハ上の各点での積算露光量が異なると、各露光領域内での積算露光量にムラ（露光ムラ）が生じることとなり、均一な露光を行うことができず解像度が劣化することになる。
【０００５】
そこで、レチクルと光学的に共役な位置に露光ムラに応じて開口幅を調整可能な露光領域整形手段を配置し、露光ムラを補正することができる露光装置が種々提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。かかる露光領域整形手段１０００は、例えば、図７に示すように、露光光の光軸に対して傾斜して取り付けられた可撓性のブレード１１００によって、ウェハ上に照射される露光量のムラを補正する構成となっている。ブレード１１００は、光軸に対して相対した位置に一対設置され（なお、図７には、一方のブレード１１００のみ図示している。）、外側の補正位置に設けられたコマ１２００ａ及び１２００ｅと、内側の補正位置に設けられたコマ１２００ｂ及び１２００ｄと、中央の補正位置に設けられたコマ１２００ｃとを押引することによってブレード１１００ｂを任意の形状に変形させ、露光領域１３００の形状を決定することが可能となっている。なお、コマ１２００ａ及び１２００ｅは、内側の補正位置近辺の露光ムラを補正するために、コマ１２００ｂ及び１２００ｃだけを押引した際、露光領域１３００の周辺の露光ムラが変化しないようにするために露光領域１３００の周辺に配置されている。ここで、図７は、従来の露光領域整形手段１０００の構成を説明するための図である。
【０００６】
また、図８に示すように、複数の結合リンク２２００に取り付けられた複数のブレード２１００よって、ウェハ上に照射される露光量の露光ムラを補正する露光領域整形手段２０００も提案されている。ブレード２１００は、ブレードピボットピン２３００により結合リンク２２００に連結されており、結合リンク２２００は、リンクピボットピン２４００によりプッシュロッド２５００に連結されている。露光領域整形手段２０００は、プッシュロッド２５００を押引することにより、結合リンク２２００を介して各々のブレード２１００を任意の位置に動かし、露光領域の形状を決定することができる。ここで、図８は、従来の露光領域整形手段２０００の構成を説明するための図である。
【特許文献１】特開２００１−２４４１８３号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、エネルギー効率、色収差及び対環境敏感度を考慮して、光学系内に複数のミラーとレンズを配置したカタディオプトリック光学系の投影光学系を有し、露光領域を円弧状の開口形状とするスリットスキャン方式の露光装置が開発されている。従って、露光領域整形手段においては、円弧状の露光領域の開口幅を局所的に変更して露光ムラを補正する必要がある。しかし、上述した従来の露光領域整形手段を、開口形状が円弧状である露光領域に適用した場合、例えば、内側の補正位置を押引すると、外側の補正位置も変化してしまう。
【０００８】
図９は、従来の露光領域整形手段の押引機構を有する円弧状金属板の端面形状を示す平面図である。なお、図９においては、左右対称であるため、左側を省略している。Ｌ０は標準状態の端面形状を、Ｐ００は押引機構が取り付けられた中央位置を、Ｐ０１は押引機構が取り付けられた内側の補正位置を、Ｐ０２は押引機構が取り付けられた外側の補正位置を示している。また、外側の補正位置Ｐ０２は、露光領域の周辺に配置されている。
【０００９】
例えば、露光ムラを補正するために、標準状態Ｌ０から内側の補正位置Ｐ０１を押引した場合、円弧状金属板の微小変形における伸び縮みは無視することができるので、補正位置Ｐ０１は中央位置Ｐ００を中心に回転して補正後位置Ｐ１１となる。一方、外側の補正位置Ｐ０２は、内側の補正後位置Ｐ１１との距離が、補正位置Ｐ０１と補正位置Ｐ０２との距離と等しくなるような補正後位置Ｐ１２となる。詳細には、外側の補正位置Ｐ０２は、リンクピボットピンを中心に回転し、微小変形におけるＹ方向の移動は無視することができるため、補正位置Ｐ０２のＸ方向にある補正後位置Ｐ１２となる。このように、標準状態の端面形状Ｌ０は、変形し、変形後の端面形状Ｌ１になる。
【００１０】
内側の補正位置Ｐ０１を押引した場合、図９からも明らかなように、外側の補正値Ｐ０２を押引していないのにもかかわらず、補正位置Ｐ０２を押引した状態と等価になる。外側の補正位置Ｐ０２は、露光領域周辺に配置してあるので、露光ムラを所望の精度に追い込むために内側の補正位置Ｐ０１を押引すると、補正位置Ｐ０２、即ち、露光領域周辺の露光ムラが悪化することになる。外側の補正位置Ｐ０２を押引して、露光領域周辺の露光ムラを補正することも考えられるが、スループットが悪化することに加えて、露光ムラを必ずしも所望の精度に追い込めるとは限らない。
【００１１】
また、露光領域の開口幅は、近似的に２次曲線になることが好ましいことが知られているが、従来の露光領域整形手段は、円弧状金属板を撓ませて開口形状を整形するため、梁の変形理論から露光領域の開口形状は３次曲線になってしまう。つまり、内側の補正位置Ｐ０１と外側の補正位置Ｐ０２での露光ムラが最小になるように円弧状金属板を押引しても、補正位置Ｐ０１と補正位置Ｐ０２との中間位置での露光ムラはある程度までしか補正することができない。図１０は、露光ムラを６％まで補正したときのスリット方向と補正量の関係を示すグラフである。
【００１２】
図１０を参照するに、理想曲線ｙａは、２次曲線であり、以下の数式１で表される。
【００１３】
【数１】
2005175040.tif 000003
【００１４】
実際の補正後曲線ｙｂは、梁の変形理論から３次曲線となり、以下の数式２で表される。
【００１５】
【数２】
2005175040.tif 000004
【００１６】
但し、Ｅ：縦弾性係数、ｉ：断面２次モーメント、Ｌ：外側補正位置、Ｌ１：外側補正位置とする。
【００１７】
図１０は、補正後曲線ｙｂが内側の補正位置Ｐ０１及び外側の補正位置Ｐ０２で理想曲線ｙａに一致するような加重係数Ｐ１及びＰ２を求めてグラフにした。図１０に示すように、内側の補正位置Ｐ０１と外側の補正位置Ｐ０２との間でｙａとｙｂが一致せず、補正しきれない残差が発生していることがわかる。図１１は、図１０に示すグラフから求めた補正残差量（即ち、ｙｂ−ｙａ）を示すグラフであり、補正残差量が０．１９％発生していることがわかる。かかる補正残差量は、近年の半導体素子の高集積化に要求される露光ムラの許容範囲に対して無視できる量ではなくなってきている。
【００１８】
そこで、本発明は、露光領域の開口形状を整形して高精度に露光ムラを補正することが可能であり、優れた解像度及びスループットの露光装置を実現することができる照明光学系及び露光装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての照明光学系は、光源からの光束で被照明面を照明する照明光学系であって、前記光源と前記被照明面との間に配置され、前記被照明面に照射される光量を規定する開口を形成するブレードと、前記ブレードを押引して前記開口の第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、前記第１の開口幅変更手段による前記開口の第１の方向の開口幅の変更に関わらず、前記開口の第１の方向の開口幅が変化しない位置を不動位置とするとき、前記開口の前記第１の方向と直交する第２の方向の端部が、前記不動位置と略一致することを特徴とする。
【００２０】
本発明の別の側面としての露光装置は、前記光源からの光束を用いてパターンが形成されたレチクルを照明する上述の照明光学系と、前記パターンからの光束を被露光体に投影する投影光学系とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、パターンが形成された原版と、前記パターンが露光される被露光体とを相対的に第１の方向へ走査して露光する際に、前記被露光体上の露光領域に生じる露光光量のムラを低減する露光装置であって、前記露光光量を規定する開口を形成するブレードと、前記前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、前記開口の前記第１の方向の開口幅を変更した際に、前記第１の方向の開口幅が変化しない不動位置が、前記露光領域の前記第１の方向に直交する第２の方向の端部と一致するように配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口変更手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、パターンが形成された原版と、前記パターンが露光される被露光体とを相対的に第１の方向へ走査して露光する際に、前記被露光体上の円弧形状の露光領域に生じる露光光量のムラを低減する露光装置であって、前記露光領域の露光光量を規定する開口を形成するブレードと、前記開口の中心に相当する位置に設けられ、前記ブレードを固定する固定手段と、前記固定手段に対して対称な位置に一対配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段と、前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記露光領域外、且つ、前記一対の第１の開口幅変更手段の外側に相当する位置に一対配置され、前記ブレードを押引して前記開口の前記第１の方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口幅変更手段とを有し、前記開口の前記第１の方向の開口幅を変更した際に、前記第１の方向の開口幅が変化しない不動位置が、前記第１の開口幅変更手段と前記第２の開口幅変更手段との間、且つ、前記露光領域の前記第２の方向の端部から前記開口の前記第２の方向の長さの５％の範囲に存在することを特徴とする。
【００２３】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、露光された前記被露光体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、露光領域の開口形状を整形して高精度に露光ムラを補正することが可能であり、優れた解像度及びスループットの露光装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の一側面としての露光装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【００２７】
露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２２と、投影光学系３０と、被露光体４０を載置するウェハステージ４２とを有する。
【００２８】
露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式でレチクル２０に形成された回路パターンを被露光体４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適である。
【００２９】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源１２と、照明光学系１４とを有する。
【００３０】
光源１２は、例えば、レーザーを使用する。レーザーは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーなどのパルスレーザーからの光を使用することができる。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。
【００３１】
照明光学系１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、本実施形態では、オプティカルインテグレーター１４ａ及び１４ｂと、第１のリレーレンズ１４ｃと、補正装置１００と、可動ブラインド１４ｄと、第２のリレーレンズ１４ｅと、コンデンサーレンズ１４ｆと、ミラー１４ｇとを含む。照明光学系１４は、軸上光、軸外光を問わずに使用することができる。
【００３２】
光源１２より発せられた照明光は、オプティカルインテグレーター１４ａ及び１４ｂによって像面照度の重畳化（平均化）が行われ、第１のリレーレンズ１４ｃを経た後に、２枚のブレードによる露光領域整形機能を有する補正装置１００に入射する。補正装置１００は、円弧形状の開口を囲んだ機械的な視野絞りであって、オプティカルインテグレーター１４ｂのフーリエ変換面となっており、レチクル２０と光学的に共役な位置に配置されている。更に、その近傍には、可動ブラインド１４ｄが配置されている。可動ブラインド１４ｄは、例えば４個のナイフエッジにより矩形の開口を囲んだ機械的な視野絞りであって、その矩形の開口形状によってレチクル２０上の照明領域の形状が規定されている。即ち、補正装置１００及び可動ブラインド１４ｄにより制限された照明光が第２のリレーレンズ１４ｅ、コンデンサーレンズ１４ｆ及びミラー１４ｇを介してレチクル２０上の照明領域を均一な照度分布で照明する。
【００３３】
露光装置１は、照明装置１０、特に、補正装置１００に大きな特徴を有する。以下では、本発明の補正装置１００について説明する。図２は、図１に示す補正装置１００の構成を拡大して示した平面図である。
【００３４】
補正装置１００は、露光領域の開口形状を調整して、後述するレチクル２０と被露光体４０とを相対的に走査して露光する際に、被露光体４０上の露光領域に生じる露光光量のムラを補正する機能を有する。補正装置１００は、図２に示すように、照明光の光軸に対して傾斜して設けられた可撓性を有する薄肉金属部材から構成される固定ブレード１１０と、照明光の光軸に対して傾斜して設けられた可撓性を有する薄肉金属部材から構成される可変ブレード１２０とを有し、固定ブレード１１０と可変ブレード１２０が形成する開口ＯＰによって露光領域ＥＥに到達する（即ち、開口ＯＰを通過する照明光）露光光量を規定する。固定ブレード１１０及び可変ブレード１２０は、本実施形態では、円弧形状の開口ＯＰを形成し、その結果、露光領域ＥＥも円弧形状となる。
【００３５】
また、補正装置１００は、可変ブレード１２０の位置を固定し、開口ＯＰの中心に相当する可変ブレード１２０の位置に設けられた固定手段１３０と、固定手段１３０に対して対称な可変ブレード１２０の位置に一対配置され、可変ブレード１２０を押引して開口ＯＰの走査方向の開口幅を局所的に変更する第１の開口幅変更手段１４０と、走査方向に直交する方向において、露光領域ＥＥ外、且つ、一対の第１の開口幅変更手段１４０の外側に相当する可変ブレード１２０の位置に一対配置され、可変ブレード１２０を押引して開口ＯＰの走査方向の開口幅を局所的に変更する第２の開口幅変更手段１５０とを有する。
【００３６】
第１の開口幅変更手段１４０及び第２の開口幅変更手段１５０は、例えば、可変ブレード１２０の走査方向に直交する方向に局所的に取り付けられたコマ１４１及び１５１、プッシュロッド１４２及び１５２、結合リンク１４３及び１５３、リンクピボットピン１４４及び１５４、ブレードピボットピン１４５及び１５５から構成される。アクチュエーター等により、プッシュロッド１４２及び１５２が押引されることで結合リンク１４３及び１５３を介して可変ブレード１２０が移動し、開口ＯＰ（露光領域ＥＥ）の走査方向の開口幅が局所的に変更されて露光ムラが補正される。また、固定手段１３０は、例えば、コマとして具現化される。但し、結合リンク等を設けると、可変ブレード１２０の平面内位置が定まらないため、固定手段１３０には結合リンクを設けない。また、上述したように、第２の開口幅変更手段１５０のコマ１５１は、可変ブレード１２０において、露光領域ＥＥの外側（走査方向に直交する方向）に配置されている。
【００３７】
図３は、図２に示す補正装置１００の固定ブレード１１０と可変ブレード１２０の端面形状（開口ＯＰの形状）を示す平面図である。なお、図３においては、左右対称であるため、左側を省略している。Ｌ０は標準状態の可変ブレード１２０の端面形状を、Ｐ００は固定手段１３０が取り付けられた中央位置を、Ｐ０１は第１の開口幅変更手段１４０が取り付けられた内側の補正位置を、Ｐ０２は第２の開口幅変更手段１５０が取り付けられた外側の補正位置を示している。また、第２の開口幅変更手段１５０が露光領域ＥＥの外側に設けられているため、補正位置Ｐ０２も露光領域ＥＥの外側に位置する。
【００３８】
例えば、露光ムラを補正するために、標準状態の端面形状Ｌ０から内側の補正位置Ｐ０１を押引した場合、可変ブレード１２０の微小変形における伸び縮みは無視することができるので、補正位置Ｐ０１は中央位置Ｐ００を中心に回転して補正後位置Ｐ１１となる。一方、外側の補正位置Ｐ０２は、内側の補正後位置Ｐ１１との距離が、補正位置Ｐ０１と補正位置Ｐ０２との距離と等しくなるような補正後位置Ｐ１２となる。詳細には、外側の補正位置Ｐ０２は、リングピボットピン１５４を中心に回転し、可変ブレード１２０の微小変形においてはＸ方向にのみ移動するとみなすことができるため（即ち、Ｙ方向の移動は無視することができる）、補正後位置Ｐ１２となる。このように、可変ブレード１２０は、標準状態の端面形状Ｌ０から変形し、変形後の端面形状Ｌ１となる。
【００３９】
標準状態の端面形状Ｌ０と変形後の端面形状Ｌ１との交点が、内側の補正位置Ｐ０１を押引しても移動しない不動点Ｉであり、不動点Ｉの位置（不動位置）は、内側の補正位置Ｐ０１（第１の開口幅変更手段１４０の位置）と外側の補正位置Ｐ０２（第２の開口幅変更手段１４０の位置）との中間である。また、補正位置Ｐ０１を押引しても不動点Ｉでの開口ＯＰの開口幅は変化せず、露光ムラも変化しない。
【００４０】
そこで、本実施形態では、不動点Ｉの位置が露光領域ＥＥの走査方向に直交する方向の端部Ｓと一致するように、外側の補正位置Ｐ０２（即ち、第２の開口幅変更手段１４０の位置）を配置している。かかる配置により、露光ムラを所望の精度に追い込むために内側の補正位置Ｐ０１を押引した場合にも、露光領域ＥＥの周辺（特に、端部Ｓ）の露光ムラが悪化することがなく、解像度の劣化を防止することができる。
【００４１】
なお、不動点Ｉの位置は、円弧形状の露光領域ＥＥの半径Ｒと、内側の補正位置Ｐ０１（即ち、第１の開口幅変更手段１３０の位置）及び外側の補正位置Ｐ０２（即ち、第２の開口幅変更手段１４０の位置）から一意的に求めることができる。
【００４２】
まず、内側の補正位置Ｐ０１と外側の補正位置Ｐ０２の位置を求める。円弧形状の露光領域ＥＥの半径Ｒの中心を原点としたとき、中心位置Ｐ００、補正位置Ｐ０１及びＰ０２、補正後位置Ｐ１１及びＰ１２の座標を、Ｐ００（Ｐ００ｘ，Ｐ００ｙ）、Ｐ０１（Ｐ０１ｘ，Ｐ０１ｙ）、Ｐ０２（Ｐ０２ｘ，Ｐ０２ｙ）、Ｐ１１（Ｐ１１ｘ，Ｐ１１ｙ）、Ｐ１２（Ｐ１２ｘ，Ｐ１２ｙ）と定義する。
【００４３】
ここで、中心位置Ｐ００と補正後位置Ｐ１１との距離は、中心位置Ｐ００と補正位置Ｐ０１との距離に等しいので、以下に示す数式３が成り立つ。
【００４４】
【数３】
2005175040.tif 000005
【００４５】
従って、内側の補正後位置Ｐ１１のｘ座標Ｐ１１ｘは、以下の数式４で表される。
【００４６】
【数４】
2005175040.tif 000006
【００４７】
また、微小変形状態を想定しているので、Ｙ方向の押引量をＤｙ＝０．１と設定すると、内側の補正後位置Ｐ１１のｙ座標Ｐ１１ｙは、以下の数式５で表される。
【００４８】
【数５】
2005175040.tif 000007
【００４９】
同様にして、補正後位置Ｐ１１と補正後位置Ｐ１２との距離は、補正位置Ｐ０１と補正位置Ｐ０２との距離に等しいので、外側の補正後位置Ｐ１２のｘ座標は、以下に示す数式６で表される。
【００５０】
【数６】
2005175040.tif 000008
【００５１】
また、外側の補正位置Ｐ０２はＸ方向のみに移動するため、補正後位置Ｐ１２のｙ座標Ｐ１２ｙは、以下に示す数式７で表される。
【００５２】
【数７】
2005175040.tif 000009
【００５３】
次に、変形後の端面形状Ｌ１の一般式を求める。可変ブレード１２０の微小変形状態における撓み量は無視することができる。従って、変形後の端面形状Ｌ１は、内側の補正後位置Ｐ１１から外側の補正後位置Ｐ１２までの間においては、補正後位置Ｐ１１及びＰ１２の２点を通る半径がＲの円弧とみなすことができる。そこで、変形後の端面形状Ｌ１の中心の座標をＧ１（Ｇ１ｘ，Ｇ１ｙ）と定義すると、以下の数式８で表される円の一般式に、補正後位置Ｐ１１及びＰ１２の座標を代入した以下の数式９が成り立つ。
【００５４】
【数８】
2005175040.tif 000010
【００５５】
【数９】
2005175040.tif 000011
【００５６】
数式９の連立方程式を解き、変形後の端面形状Ｌ１の中心の座標Ｇ１を求めると、以下の数式１０となる。
【００５７】
【数１０】
2005175040.tif 000012
【００５８】
次に、不動点Ｉの座標Ｉ（Ｉｘ，Ｉｙ）を求める。不動点Ｉは、標準状態の端面形状Ｌ０と変形後の端面Ｌ１の交点であるから、それぞれの円の一般式に不動点Ｉの座標を代入した以下の数式１１が成り立つ。
【００５９】
【数１１】
2005175040.tif 000013
【００６０】
数式１１の連立方程式を解き、不動点Ｉの座標を求めると、以下の数式１２となる。
【００６１】
【数１２】
2005175040.tif 000014
【００６２】
このように、円弧形状の露光領域ＥＥの半径Ｒ、内側の補正位置Ｐ０１の座標及び外側の補正位置Ｐ０２の座標から、不動点Ｉの座標を一意的に求めることができる。換言すれば、円弧形状の露光領域ＥＥの半径Ｒ、内側の補正位置Ｐ０１、外側の補正位置Ｐ０２のいずれかを適当に設定することで、不動点Ｉの位置を露光領域ＥＥの端部Ｓに一致させることができる。
【００６３】
ここで、円弧形状の露光領域ＥＥの大きさ及び半径Ｒは、投影光学系１３０の設計値から決定されており、外側の補正位置Ｐ０２が露光領域ＥＥの内側に設定されていると、内側の補正位置Ｐ０１をより外側に配置しても不動点Ｉの位置を露光領域ＥＥの端部Ｓに一致させることはできない。従って、不動点Ｉの位置が露光領域ＥＥの端部Ｓに一致するように、外側の補正位置Ｐ０２を設定する。
【００６４】
なお、構成上の制約等により、不動点Ｉの位置を厳密に露光領域ＥＥの端部Ｓに一致させることができない場合もある。従って、「不動点Ｉの位置と露光領域ＥＥの端部Ｓとの一致」とは、「不動点Ｉと露光領域ＥＥの端部Ｓが完全に一致した状態」及び「露光領域ＥＥの端部Ｓに完全に一致させようとして誤差を含んだ状態」を含むものとする。
【００６５】
数式３乃至数式１２に具体的な数値を代入して、不動点Ｉが露光領域ＥＥの端部Ｓに一致するような外側の補正位置Ｐ０２を求める。円弧形状の露光領域ＥＥの半径Ｒ＝４５ｍｍ、内側の補正位置Ｐ０１のｘ座標Ｐ０１ｘ＝１２．５ｍｍ、露光領域ＥＥ＝６０ｍｍとした場合、外側の補正位置Ｐ０２のｘ座標Ｐ０２ｘは、Ｐ０２ｘ＝３６ｍｍとなる。かかる設定値において、内側の補正位置Ｐ０１を押引したときの、補正位置Ｐ０１での露光ムラの補正量に対する露光領域ＥＥの端部Ｓでの露光ムラの変化量の比率Ｔ２を計算する。
【００６６】
標準状態の端面形状Ｌ０の露光領域ＥＥの端部Ｓでの座標をＳ０（Ｓ０ｘ，Ｓ０ｙ）、変形後の端面形状Ｌ１の露光領域ＥＥの端部Ｓでの座標をＳ１（Ｓ１ｘ，Ｓ１ｙ）と定義すると、以下の数式１３が成り立つ。
【００６７】
【数１３】
2005175040.tif 000015
【００６８】
従って、露光領域ＥＥの端部Ｓでの露光ムラの変化量の比率Ｔ２は、以下の数式１４で表される。
【００６９】
【数１４】
2005175040.tif 000016
【００７０】
数式１４に設定値を代入すると、露光ムラの変化量の比率Ｔ２＝０．５％となり、内側の補正位置Ｐ０１を押引したときでも露光領域ＥＥの端部Ｓの露光ムラは、ほとんど変化しないことがわかる。
【００７１】
次に、露光ムラの補正回数Ｎ回後の、露光ムラの残差量Ｑｎについて説明する。露光ムラを補正するシーケンスは、次のようになっている。
【００７２】
1)外側の補正位置Ｐ０２を押引して、露光領域ＥＥの端部Ｓでの露光ムラを補正する。
【００７３】
2)内側の補正位置Ｐ０１を押引して、内側の補正位置Ｐ０１での露光ムラを補正する。
【００７４】
3)露光ムラが許容値以下になるまで、1)2)を繰り返す。勿論、1)、2)の順番は逆であっても構わない。
【００７５】
従って、露光領域ＥＥの端部Ｓでの露光ムラの補正量に対する内側の補正位置Ｐ０１での露光ムラの変化量の比率をＴ１としたとき、露光ムラの補正回数Ｎ回後の、露光ムラの残差量Ｑｎは、以下の数式１５で表される。
【００７６】
【数１５】
2005175040.tif 000017
【００７７】
ここで、Ｑ１は、補正回数１回後の露光ムラの残差量であり、初期露光ムラを６％と仮定するとＱ１＝７％程度である。Ｔ１は、外側の補正位置Ｐ０２の位置に関係なく一定でＴ１＝０.２程度である。数式１５から明らかなように、Ｔ２が大きいと露光ムラの残差量Ｑｎを露光ムラの許容値Ｑ以下にするために、露光ムラの補正回数Ｎが増加し、スループットが低下する。例えば、露光ムラの補正回数Ｎ≦３にするためには、露光ムラの許容値Ｑ＝０.２のとき、Ｔ２≦０.１４となる。言い換えると、露光ムラの変化量の比率Ｔ２が１４％程度ならスループットが低下することなく、露光ムラを補正できる。つまり、外側の補正位置Ｐ０２、即ち、第２の開口幅変更手段１５０をある範囲内に配置することで、露光領域ＥＥの端部Ｓでの露光ムラの変化量の比率Ｔ２を小さくすれば、実用上問題ない。
【００７８】
例えば、外側の補正位置Ｐ０２のｘ座標Ｐ０２ｘ＝３６±４ｍｍのとき、露光ムラの変化量の比率Ｔ２が１４％程度以下になるので、外側の補正位置Ｐ０２を露光領域ＥＥに対して４％乃至１６％外側に配置すればよい。その結果、露光ムラを所望の精度に追い込むために、内側の補正位置Ｐ０１を押引したときでも、露光領域ＥＥの端部Ｓの露光ムラの変化量は許容できる量に収まった。
【００７９】
即ち、第２の開口幅変更手段１５０は、露光領域ＥＥの走査方向に直交する方向の幅をＷ、露光領域ＥＥの中心から補正位置Ｐ０１（即ち、第１の開口幅変更手段１４０の位置）までの距離をＬ１、露光領域ＥＥの中心から補正位置Ｐ０２（即ち、第２の開口幅変更手段１５０の位置）までの距離をＬとしたとき、以下の数式１６で示す関係式を満足するように配置すればよい。
【００８０】
【数１６】
2005175040.tif 000018
【００８１】
一方、露光ムラの変化量の比率Ｔ２は、露光領域ＥＥの端部Ｓに対する不動点Ｉの位置（露光領域ＥＥの外側である方向を＋とする）をＵとすると、数式１４に前記設計値を代入し、簡易的に以下の数式１７で表せる。
【００８２】
【数１７】
2005175040.tif 000019
【００８３】
ここで、Ｔ２≦０.１４となるＵを求めると、約−１．０５＜Ｕ＜約１．６７となる。すなわち、露光領域ＥＥの幅の６０ｍｍを基準にして考えた場合、このＵの範囲は、約−１．８％以上約２．８％以下、つまりずれ量としては、２．８％以下（もしくは１．８％以下）であれば許容範囲内であることになる。従って、不動点Ｉと露光領域ＥＥの端部とのずれ量は、露光領域ＥＥの幅の２．８％以下、より好ましくは１．８％であることが好ましい。また、露光装置の種類やレジストの種類によって、露光量のムラに対してスループットが鈍感な場合であっても、このずれ量は５％以下であることが望ましい。
【００８４】
また、数式１７を数式１５に代入すると、露光ムラの残差量Ｑｎは、以下の数式１８に置き換えることができる。
【００８５】
【数１８】
2005175040.tif 000020
【００８６】
即ち、露光ムラの残差量Ｑｎ＝露光ムラの許容値Ｑと考えれば、露光ムラの許容値Ｑと露光ムラの補正回数Ｎが与えられれば、不動点Ｉの位置許容範囲を決定することができる。
【００８７】
次に、補正残差量について説明する。従来例で示した図１０及び図１１においては、外側の補正位置が露光領域の周辺（特に、露光領域の端部）に設定されているため、補正後曲線が内側の補正位置及び外側の補正位置において理想曲線に一致するときの補正残差量を求めた。本発明では、外側の補正位置Ｐ０２を露光領域ＥＥの外側に設定しているので、補正後曲線ｙｂが内側の補正位置Ｐ０１及び露光領域ＥＥの端部Ｓで理想曲線ｙａに一致するときの補正残差量を求める。
【００８８】
内側の補正位置Ｌ１＝１２．５ｍｍ、外側の補正位置Ｌ＝３４ｍｍ、３６ｍｍ、３８ｍｍ、露光領域６０ｍｍとし、補正後曲線ｙｂが内側の補正位置及び露光領域の端部で理想曲線ｙａに一致するような加重係数Ｐ１及びＰ２を求め、補正残差量（即ち、ｙｂ−ｙａ）を図４に示す。図４を参照するに、本発明によれば、補正残差量を０．１９乃至０．１２％まで低減させることができる。ここで、図４は、図２に示す補正装置１００において、補正後曲線ｙｂが内側の補正位置及び露光領域の端部で理想曲線ｙａに一致するような加重係数Ｐ１及びＰ２から求めた補正残差量を示すグラフである。
【００８９】
このように、補正装置１００によれば、露光領域の開口形状を整形して高精度に露光ムラを補正することが可能であり、優れた解像度及びスループットの露光装置を実現することができる。
【００９０】
再び、図１に戻って、レチクル２０は、石英製で、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、レチクルステージ２２に支持及び駆動される。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り被露光体４０上に投影される。レチクル２０とウェハ４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（即ち、スキャナー）であるため、レチクル２０と被露光体４０を走査することによりレチクル２０のパターンを被露光体４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（即ち、ステッパー）であれば、レチクル２０と被露光体４０とを静止させた状態で露光を行う。
【００９１】
レチクルステージ２２は、レチクル２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ２２及び投影光学系３０は、例えば、床等に載置されたベースフレームにダンパ等を介して支持される鏡筒定盤上に設けられる。レチクルステージ２２は、当業界周知のいかなる構成をも適用できる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、ＸＹ方向にレチクルステージ２２を駆動することでレチクル２０を移動することができる。
【００９２】
投影光学系３０は、レチクル２０に形成された回路パターンを被露光体４０上に縮小投影する機能を有する。投影光学系３０は、例えば、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）で構成され、円弧形状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル２０と被露光体４０を同時に走査して広い露光領域を転写する。なお、投影光学系３０は、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系、複数のレンズ素子のみからなる光学系なども使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。
【００９３】
被露光体４０は、本実施形態では、ウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被露光体４０には、フォトレジストが塗布されている。被露光体４０は、ウェハステージ４２に支持される。
【００９４】
ウェハステージ４２は、被露光体４０を支持して、被露光体４０を駆動する。ウェハステージ４２は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ウェハステージ４２は、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体４０を移動する。レチクル２０と被露光体４０は、例えば、同期して走査され、レチクルステージ２２とウェハステージ４２との位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ウェハステージ４２は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられる。
【００９５】
露光において、光源１２から発せられた光束は、照明光学系１４によりレチクル２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系３０により被露光体４０上に結像される。この際、補正装置１００によって、露光ムラが補正され、被露光体４０の各露光領域での積算露光量が均一となっているため、解像度の劣化及びスループットを防止することができる。
【００９６】
次に、図５及び図６を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００９７】
図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００９８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す補正装置の構成を拡大して示した平面図である。
【図３】図２に示す固定ブレード及び可変ブレードの端面形状を示す平面図である。
【図４】図２に示す補正装置において、補正後曲線が内側の補正位置及び露光領域の端部で理想曲線に一致するような加重係数から求めた補正残差量を示すグラフである。
【図５】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図７】従来の露光領域整形手段の構成を説明するための図である。
【図８】従来の露光領域整形手段の構成を説明するための図である。
【図９】従来の露光領域整形手段の押引機構を有する円弧状金属板の端面形状を示す平面図である。
【図１０】露光ムラを６％まで補正したときのスリット方向と補正量の関係を示すグラフである。
【図１１】図１０に示すグラフから求めた補正残差量を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１                        露光装置
１０                      照明装置
２０                      レチクル
３０                      投影光学系
４０                      被露光体
１００                    補正装置
１１０                    固定ブレード
１２０                    可変ブレード
１３０                    固定手段
１４０                    第１の開口幅変更手段
１５０                    第２の開口幅変更手段
１４１及び１５１          コマ
１４２及び１５２          プッシュロッド
１４３及び１５３          結合リンク
１４４及び１５４          リンクピボットピン
１４５及び１５５          ブレードピボットピン
【図１】
2005175040.tif 000021
【図２】
2005175040.tif 000022
【図３】
2005175040.tif 000023
【図４】
2005175040.tif 000024
【図５】
2005175040.tif 000025
【図６】
2005175040.tif 000026
【図７】
2005175040.tif 000027
【図８】
2005175040.tif 000028
【図９】
2005175040.tif 000029
【図１０】
2005175040.tif 000030
【図１１】
2005175040.tif 000031