【手続補正書】
【提出日】平成20年6月13日(2008.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】露光装置及びデバイス製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基板を移動する基板ステージの加減速を含む走査をしながら、パルス光を用いて前記基板の露光を行う走査型露光装置において、
前記基板ステージの加減速を含む駆動パターンに応じた、前記パルス光のパルス毎の基板面の照度を測定する測定ユニットと、
前記基板面における照度分布を時間的に変化させる照度分布可変手段とを有し、
前記照度分布可変手段は、前記測定ユニットによる測定結果と前記駆動パターンとに基づいて、前記照度分布を時間的に変化させることを特徴とする露光装置。
【請求項２】  基板を移動する基板ステージの加減速を含む走査をしながら、パルス光を用いて前記基板の露光を行う走査型露光装置において、
前記基板ステージの加減速を含む駆動パターンに応じた、前記パルス光のパルス毎の基板面の照度を測定する測定ユニットと、
前記基板面における照度分布を時間的に変化させるための光学部材と、
前記光学部材を駆動する駆動手段とを有し、
前記測定ユニットによる測定結果に基づいて、前記駆動手段による前記光学部材の駆動パターンを決定することを特徴とする露光装置。
【請求項３】  前記光学部材の駆動パターンは、ショット内において一定であることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】  請求項１乃至３の何れか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
該露光された基板を現像するステップとを
有することを特徴とするデバイス製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の露光装置は、基板を移動する基板ステージの加減速を含む走査をしながら、パルス光を用いて前記基板の露光を行う走査型露光装置において、前記基板ステージの加減速を含む駆動パターンに応じた、前記パルス光のパルス毎の基板面の照度を測定する測定ユニットと、前記基板面における照度分布を時間的に変化する照度分布可変手段とを有し、前記照度分布可変手段は、前記測定ユニットによる測定結果と前記駆動パターンとに基づいて、前記照度分布を時間的に変化することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の露光装置は、基板を移動する基板ステージの加減速を含む走査をしながら、パルス光を用いて前記基板の露光を行う走査型露光装置において、前記基板ステージの加減速を含む駆動パターンに応じた、前記パルス光のパルス毎の基板面の照度を測定する測定ユニットと、前記基板面における照度分布を時間的に変化させるための光学部材と、前記光学部材を駆動する駆動手段とを有し、前記測定ユニットによる測定結果に基づいて、前記駆動手段による前記光学部材の駆動パターンを決定することを特徴とする。
前記光学部材の駆動パターンは、ショット内において一定であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明では、ステージの加減速中にも露光を行う場合に、例えば、ステージの加減速パターンに同期してくさび型プリズムの回転数を制御することが困難なので、ステージの駆動パターンから最適な一定回転数を求めておき、露光時にはこの回転数に合わせることにより簡便な構成で照度むらの無い露光が可能になる。回転数を求めるには、ステージの駆動パターンを固定して回転数を変えながらセンサを使って照度むらを求め、最適な回転数を決定することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態に係る走査型投影露光装置の一例を示す概略構成図である。この露光装置は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する際に用いられる。図１において、１１は比較的空間的コヒーレンシが小さなパルス光源としてのＫｒＦエキシマレーザ、２０は光束分割するインコヒーレント化光学系、２１は照度分布を時間的に変化させるための光学部材としての回転可能なくさび型プリズムであり、照度分布可変手段である。２２はフライアイレンズなどより成るオプティカルインテグレータ、２３は光路を折り曲げると共に一部の光束を透過するハーフミラー、２４はハーフミラー２３で反射された光束を集光するためのコンデンサレンズ、２５はハーフミラー２３を透過した光束を集光する集光レンズであり、集光された光束は露光量制御を行うための受光手段２６に入射する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
２７はレチクル上の照射範囲を制限する視野絞りであり、不図示の駆動機構によって開口の形状が変えられる。Ｒは回路パターンが描かれた原版としてのレチクル、３１はレチクルＲを搭載して図の矢印方向にレチクルＲを走査するレチクルステージ、Ｗはレジストが塗布された感光基板としてのウエハであり、３２はレチクルＲの回路パターンをウエハＷに投影する投影光学系を示す。３３はウエハＷを保持するウエハチャック、３４はウエハＷの面における照度を測定する照度測定ユニットである照度計、３５はウエハＷを搭載し光軸３６に垂直な面内をステップして被露光域（ショット）を光軸３６上に移動させ、焦点位置検出に基づいて光軸３６の方向にウエハＷを駆動すると共に、レチクルステージ３１と同期して矢印方向にウエハＷを走査するウエハステージである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
１０１はくさび型プリズム２１の回転を制御するプリズム駆動部（光学部材であるプリズムを駆動する駆動手段）、１０２はレチクルステージ３１の走査を制御するレチクルステージ制御部、１０３はウエハステージ３５の駆動及び走査を制御するウエハステージ制御部である。１０４は主制御部であり、プリズム駆動部１０１に対してくさび型プリズム２１の回転や停止の指令を出したり、レチクルステージ制御部１０２、ウエハステージ制御部１０３の制御と共に、種々のシーケンスの管理などの装置全体を制御する。露光制御に関しては、受光手段２６からの信号から不図示の露光制御系によってエキシマレーザ１１への印加電圧が決定され、主制御部１０４からの指令によってエキシマレーザ１１の発振が行われる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
くさび型プリズム１６，１７で屈折された光束ＬＢ１，ＬＢ２は、各々くさび型プリズム２１に平行光のまま入射する。くさび型プリズム２１はプリズム駆動部１０１によって、光軸３６を回転中心（軸）として回転可能となっており、くさび型プリズム２１が回転した場合は光束ＬＢ１，ＬＢ２のオプティカルインテグレータ２２の光入射面に対する入射角と入射位置が時間的に変動する。オプティカルインテグレータ２２から発した光束は、ハーフミラー２３で直角に折り曲げられ、コンデンサレンズ２４によってレチクルＲ上の所定の照射領域を照明する。走査型露光装置の場合には、この照射領域は走査方向に幅の狭いスリット状の形状を有している。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
レチクルＲとウエハＷを、それぞれレチクルステージ制御部１０２、ウエハステージ制御部１０３によってレチクルステージ３１とウエハステージ３５を同期して走査する場合には、照射領域の干渉縞はレチクルＲ上の各位置に対して相対的に走査方向に関して移動する。このため、レチクルＲ上のある点Ａの露光量は、点Ａの座標上の照度を、照射領域の範囲で走査方向であるＸ方向に積算したものとなり、コントラストの低い干渉縞が残っている状態でも、走査による平均化効果によって、レチクルＲやウエハＷの露光範囲内において均一な露光量分布が達成できる。レチクルＲやウエハＷ上の干渉縞は、オプティカルインテグレータ２２のレンズエレメントの配列に対応した縞が形成される。光軸３６に垂直な面内でレンズアレイが縦横に配置されている場合には、干渉縞は、Ｙ方向に図２に示すような照度むらに基づき、明暗が変化している横縞となって現れる。これは走査方向と直交するＹ方向については走査によって干渉縞（照度分布）が平均されないからである。そこでオプティカルインテグレータ２２（それによる複数個の２次光源の配列）を光軸３６の回りに微小の角度だけ回転させ、レチクルＲやウエハＷ上の干渉縞を回転させて、Ｙ方向に関しても干渉縞が平均化されＸ、Ｙ方向の双方で均一な露光分布が得られる。このようにオプティカルインテグレータ２２を配置する系については、特開平８−８１６８号公報に詳しく開示している。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
しかし、一般にくさび型プリズムは照明光学系の幾何学的な配置の制限を受けるために、小型のモータや中空モータなどトルクが小さいモータで駆動される場合が多く、一方でプリズムのイナーシャが大きいので、ステージの加減速中に露光を行う場合にステージの速度に比例して加減速させるのが困難である。このため、照度計３４を用いて、予めステージの駆動パターンに応じた最適な一定速の回転数を求めておき、ステージの駆動パターンに応じてくさび型プリズム２１の回転数をこの最適値に合わせる。即ち、照度計(照度測定ユニット)による測定結果とステージの駆動パターンとに基づいて照度分布を時間的に変化させる（照度分布の時間的変化を最適化する）のが、前記照度分布可変手段の特徴である。図２は、特定のステージ加減速パターンにおける加減速中及び等速中に露光を行った場合の、くさび型プリズム２１の回転数と照度むらの関係を示す図であり、横軸がくさび型プリズム２１の回転数、縦軸が照度計３４を用いて測定した照度むらである。図２では、回転数が約２１（ｒｐｓ）で照度むらが最も小さくなっており、この駆動パターンにおいては、回転数を約２１（ｒｐｓ）にするのがよく、最適であることが分かる。また、これらのデータから二次曲線等で近似を行い、その変極点から回転数を求めてもよい。あるいは、予めくさび型プリズム２１の回転数とステージ駆動パターンと露光むらの関係を式で求めるか、実測値に基づいて近似式を求めておき、実際の露光時には、これらの式に基づいてステージ駆動パターンによる回転数を決めてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、周辺ショットでは、ステージの加減速パターンを変える場合がある。この場合は、ショット間でくさび型プリズム２１の回転数を周辺ショットにおける最適な駆動パターンに変更する。即ち、測定ユニットによる測定結果に基づいて、駆動手段による光学部材の駆動パターンを決定する。図４はこの様子を示し、（Ａ）レチクルステージの移動速度、（Ｂ）ウエハステージの移動速度及び（Ｃ）パルス発光頻度と、（Ｄ）くさび型プリズムの回転数との関係を表した図である。図４（Ｄ）において、ショット間で滑らかに回転数が変化しているのが分かる。Ｘ方向へのステップ時にプリズム２１の回転数を変えればよいので、ステージの加減速時に回転数を変える場合には１００Ｈｚほどの制御帯域が必要であるが、この場合は、１００ｍｓｅｃ程度で回転が変わればよく、１０〜２０Ｈｚほどの帯域ですむためプリズムの駆動系も簡単になる。