JP5245775B2 - 照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。

例えばフラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程で使用される露光装置は、マスクを露光光で照明する照明装置を有し、そのマスクを介した露光光で基板を露光する。下記特許文献には、照明装置に関する技術の一例が開示されている。
特開平０５−０４５６０５号公報 特開平０７−１３５１４９号公報

照明装置は、小型であることが望ましい。照明装置が大型化すると、例えば装置コストが上昇したり、照明装置が占有する空間が大きくなって設備コストが上昇したりしてしまう可能性がある。また、照明装置が大型化すると、例えば照明装置のメンテナンス作業を円滑に実行することが困難となる可能性がある。

本発明は、大型化を抑制できる照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、物体を照明する照明装置であって、基準面に対して第１高さに配置された射出部から照明光を射出する光源装置と、前記基準面に対して前記第１高さより低い第２高さに配置された入射部を有し、前記入射部に入射した前記照明光を前記物体に照射する第１光学系と、前記第１高さと前記第２高さとの間において前記基準面に対して傾斜した光軸を有し、前記射出部から射出された前記照明光を前記入射部に導く第２光学系と、を備える照明装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、物体を照明する照明装置であって、照明光を射出する光源装置と、複数の入射部を有し、複数の前記入射部に入射した前記照明光を前記物体に照射する第１光学系と、複数の前記光源装置及び前記入射部のそれぞれに対応するように配置され、前記光源装置から射出された前記照明光を前記入射部に導く複数の第２光学系とを備え、複数の前記入射部は、前記第１光学系が設けられる設置面と交差する軸に対して放射状に配置される照明装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、物体を照明する照明装置であって、照明光を射出する光源装置と、前記照明光を受光して前記物体に照射する第１光学系と、前記光源装置から射出された前記照明光を前記第１光学系に導く第２光学系と、前記第１光学系の少なくとも一部を支持して移動可能な移動機構と、を備える照明装置が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、パターンが形成されたパターン保持部材を支持する第１支持機構と、感光基板を支持する第２支持機構と、前記パターン保持部材を照明し、前記パターンを介して前記感光基板を露光する第１，第２，第３のいずれか一つの態様の照明装置と、を備える露光装置が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第４の態様の露光装置を用いて、前記パターンを前記感光基板に転写することと、前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に形成することと、前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、大型化を抑制できる照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法が提供される。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの外観を示す斜視図、図２は、露光装置ＥＸの概略を示す斜視図、図３は、正面図である。図１，図２，及び図３において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを支持して移動可能な基板ステージ２と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明装置ＩＳと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影システムＰＳと、少なくとも投影システムＰＳを収容するチャンバ装置３と、少なくとも投影システムＰＳを支持するボディ４と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。

マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含み、例えばガラス板等の光透過性の板と、その板上にクロム等の遮光材料で形成された遮光パターンとを有する。なお、光透過性の板上に形成されるパターンは、遮光パターンのみならず、位相パターン及び減光パターンの少なくとも一方でもよい。また、本実施形態においては、マスクＭとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクでもよい。

基板Ｐは、デバイスを製造するための感光基板を含み、例えばガラスプレート等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを有する。感光膜は、基材に塗布された感光材の膜である。

チャンバ装置３は、実質的に閉ざされた内部空間３Ｋを形成する。チャンバ装置３は、内部空間の環境（温度、湿度、クリーン度、及び圧力等）を制御する。ボディ４は、内部空間３Ｋに配置される。

ボディ４は、例えばクリーンルーム内の支持面（例えば床面）ＦＬ上に防振装置６を介して配置されたベースプレート７と、ベースプレート７上に配置された第１コラム８と、第１コラム８上に配置された第２コラム９とを有する。本実施形態において、ボディ４は、照明装置ＩＳ、投影システムＰＳ、マスクステージ１、及び基板ステージ２のそれぞれを支持する。

本実施形態において、投影システムＰＳは、複数の投影光学系ＰＬを有する。照明装置ＩＳは、複数の投影光学系ＰＬに対応する複数の照明モジュールＩＬを有する。本実施形態においては、一例として、投影システムＰＳは、投影光学系ＰＬを１１個有し、照明装置ＩＳは、照明モジュールＩＬを１１個有する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しながら、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、マルチレンズ型スキャン露光装置である。

照明装置ＩＳは、所定の照明領域に露光光ＥＬを照射可能である。照明装置ＩＳは、複数（１１個）の照明モジュールＩＬにより、異なる複数（１１箇所）の照明領域のそれぞれを露光光ＥＬで照明する。照明装置ＩＳは、照明領域に配置されたマスクＭの一部分を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。本実施形態においては、照明装置ＩＳから射出される露光光ＥＬとして、水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）を用いる。図１及び図３に示すように、本実施形態においては、照明装置ＩＳの一部が、チャンバ装置３の上面３Ｔに配置される。本実施形態において、上面３Ｔは、ＸＹ平面とほぼ平行である。

マスクステージ１は、マスクＭを支持した状態で、照明領域に対して移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを支持する。マスクステージ１は、第２コラム９のガイド面９Ｇに対して移動可能に支持される。マスクステージ１は、リニアモータ等の駆動システムの作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。

投影システムＰＳは、所定の投影領域に露光光ＥＬを照射可能である。投影システムＰＳは、複数（１１個）の投影光学系ＰＬにより、異なる複数（１１箇所）の投影領域のそれぞれにマスクＭのパターンの像を投影する。投影システムＰＳは、投影領域に配置された基板Ｐの一部分に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態において、投影システムＰＳは、第１コラム８の支持面８Ｔに支持される。

基板ステージ２は、基板Ｐを支持した状態で、投影領域に対して移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ２は、ベースプレート７のガイド面７Ｇに対して移動可能に支持される。基板ステージ２は、リニアモータ等の駆動システムの作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

マスクステージ１、及び基板ステージ２の位置情報は、干渉計システム（不図示）によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、干渉計システムの計測結果に基づいて、マスクステージ１（マスクＭ）、及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御が実行される。

照明装置ＩＳは、マスクステージ１に支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭのパターンを介して、基板ステージ２に支持されている基板Ｐを露光する。投影システムＰＳは、マスクステージ１が支持するマスクＭのパターンの像を、基板ステージ２が支持する基板Ｐに投影する。照明装置ＩＳは、投影システムＰＳを介して、基板Ｐを露光する。

図４は、本実施形態に係る照明装置ＩＳの一部を上方から見た図である。図１，図２，図３，及び図４において、照明装置ＩＳは、チャンバ装置３の上面３Ｔに対して第１高さに配置された射出部１０から露光光ＥＬを射出する光源装置１１と、上面３Ｔに対して第１高さより低い第２高さに配置された入射部１２を有し、入射部１２に入射した露光光ＥＬをマスクＭに照射する第１光学系１３と、第１高さと第２高さとの間において上面３Ｔに対して傾斜した光軸ＡＸを有し、射出部１０から射出された露光光ＥＬを入射部１２に導く第２光学系１４とを備えている。

照明装置ＩＳは、光源装置１１を複数備える。本実施形態において、照明装置ＩＳは、光源装置１１を５つ備える。複数の光源装置１１は、射出部１０をそれぞれ備える。複数の射出部１０のそれぞれは、上面３Ｔに対して第１高さに配置されている。以下の説明において、複数の光源装置１１を総称して適宜、光源ユニット１１Ｕ、と称する。光源ユニット１１Ｕは、上面３Ｔに対して第１高さに配置された複数の射出部１０から露光光ＥＬを射出する。

第１光学系１３は、入射部１２を複数有する。入射部１２は、複数の光源装置１１に対応して、複数（５つ）設けられている。複数の入射部１２は、上面３Ｔに対して第２高さにおいて、上面３Ｔと交差するＺ軸に対して放射状に配置されている。第１光学系１３は、入射部１２に入射した露光光ＥＬをマスクＭに照射する。

第２光学系１４は、複数の射出部１０及び複数の入射部１２に対応して、複数（５つ）配置されている。複数の第２光学系１４の光軸ＡＸのそれぞれは、上面３Ｔに対して傾斜している。また、ＸＹ平面内において、複数の第２光学系１４は、Ｚ軸に対する放射方向に沿って配置されている。複数の第２光学系１４のそれぞれは、射出部１０から射出された露光光ＥＬを、入射部１２に導く。

図５及び図６は、照明装置ＩＳの概略を示す構成図である。図５及び図６は、５つの光源装置１１及び第２光学系１４のうち、一つの光源装置１１及び第２光学系１４を示している。以下、一つの光源装置１１及び第２光学系１４について説明する。他の光源装置１１及び第２光学系１４は、図５及び図６に示す一つの光源装置１１及び第２光学系１４とほぼ同等の構成であるため、説明を省略する。

図５及び図６に示すように、光源装置１１は、水銀ランプ１５と、水銀ランプ１５から射出された光を反射する反射面１６Ｒを有する楕円鏡１６と、楕円鏡１６からの光の少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー１７とを備えている。また、光源装置１１は、水銀ランプ１５、楕円鏡１６、及びダイクロイックミラー１７を収容するハウジング（ランプハウス）１８を備えている。反射面１６Ｒは、上方（＋Ｚ方向）を向いている。射出部１０は、ダイクロイックミラー１７からの露光光ＥＬを射出する。

水銀ランプ１５は、保持機構７０に保持される。保持機構７０に保持された水銀ランプ１５の外形は、Ｚ軸方向に長い。本実施形態において、楕円鏡１６は、反射面１６Ｒが上方（＋Ｚ方向）を向くように配置されている。したがって、例えば水銀ランプ１５の交換作業、水銀ランプ１５に対するメンテナンス作業等を実行するとき、水銀ランプ１５に対するアクセス性、作業性は良好である。射出部１０は、ハウジング１８の上部に配置されており、水銀ランプ１５から射出され、楕円鏡１６の反射面１６Ｒ及びダイクロイックミラー１７を介した光は、そのハウジング１８の上部に配置されている射出部１０から射出される。

第２光学系１４は、ダイクロイックミラー１７からの光の進行を遮断可能なシャッタ装置１９と、ダイクロイックミラー１７からの光が入射するコリメートレンズ２０Ａ及び集光レンズ２０Ｂを含むリレー光学系２０と、所定波長領域の光のみを通過させる干渉フィルタ２１とを備えている。第２光学系１４の光軸ＡＸは、リレー光学系２０の光軸を含む。

図１，図２，図４，及び図６に示すように、照明装置ＩＳは、第２光学系１４を収容するハウジング３０を備えている。入射部１２近傍におけるハウジング３０の上面には、ハンドル３１が配置されている。作業者は、ハンドル３１をつかみながら、照明装置ＩＳに対するメンテナンス作業を実行することができる。特に、作業者がハウジング３０の上面で作業を行う場合、ハンドル３１は有効である。

図４に示すように、本実施形態において、照明装置ＩＳは、ハウジング３０の内部空間に気体を供給する気体供給装置８０を備えている。気体供給装置８０は、ハウジング３０の内部空間に、クリーンで温度調整された気体を供給する。本実施形態において、複数のハウジング３０の内部空間は、チューブ部材８１の流路を介して接続されている。気体供給装置８０は、複数（５つ）のハウジング３０のうち、最も−Ｙ側に配置されているハウジング３０の内部空間に気体を供給する。そのハウジング３０の内部空間に供給された気体は、チューブ部材８１の流路を介して、他のハウジング３０の内部空間に供給される。複数（５つ）のハウジング３０のうち、最も＋Ｙ側に配置されているハウジング３０の内部空間から排出された気体は、気体供給装置８０に戻される。

本実施形態においては、気体供給装置８０は、ハウジング３０の内部空間に、ケミカルクリーンなガス（エア）を供給する。気体供給装置８０は、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等のパーティクルを除去するパーティクルフィルタ、及び化学物質を除去可能なケミカルフィルタを含むフィルタ装置を有する。気体供給装置８０は、フィルタ装置を介したケミカルクリーンなガスをハウジング３０の内部空間に供給する。

例えば、アンモニアガス、硫黄酸化物、及び有機珪素化合物等の化学物質（曇り物質）がハウジング３０の内部空間に存在すると、第２光学系１４の光学素子の表面が汚染される（曇りが発生する）可能性がある。本実施形態によれば、気体供給装置８０によって、化学物質が十分に低減されたガスがハウジング３０の内部空間に供給されるので、第２光学系１４の光学特性の低下を抑制することができる。

図２，図３，図５，及び図６に示すように、第１光学系１３は、第１部分光学系２２と、第２部分光学系２３とを有する。第１部分光学系２２は、第２光学系１４からの露光光ＥＬが入射する入射部１２、露光光ＥＬを射出可能な複数の射出端２４、及び入射部１２から入射した露光光ＥＬを複数の射出端２４のそれぞれに導く光ファイバユニット２５を有する。第１部分光学系２２は、入射部１２から入射した露光光ＥＬを、複数の射出端２４のそれぞれに分岐して、それら射出端２４のそれぞれから射出させる、分岐光学系を有する。

本実施形態において、上面３Ｔに、光源装置１１、第２光学系１４、及び第１部分光学系２２の一部（光ファイバユニット２５）が配置されている。

本実施形態においては、射出部１０より低い位置に入射部１２を配置し、上面３Ｔ（ＸＹ平面）に対して光軸ＡＸが傾斜するように第２光学系１４を配置したので、照明装置ＩＳの省スペース化（小型化）を図ることができる。射出部１０と同じ高さに入射部１２を配置した場合、例えば光ファイバユニット２５が大型化する可能性がある。本実施形態においては、射出部１０より低い位置に入射部１２を配置したので、小型化を図ることができる。また、光ファイバユニット２５が小型化されることで、光ファイバの使用量を抑制できる。したがって、装置コストの上昇を抑制することができる。

また、本実施形態においては、複数の入射部１２及びその入射部１２に接続される第２光学系１４の光軸ＡＸが、Ｚ軸に対して放射状に配置されているので、照明装置ＩＳの省スペース化（小型化）を図ることができる。また、照明装置ＩＳの小型化を実現しつつ、複数の第２光学系１４の間のスペースが確保されているので、例えば作業者による照明装置ＩＳのメンテナンス作業等を円滑に実行することができる。また、複数の第２光学系１４の構造、光路長等を一致させることができる。

第２部分光学系２３は、複数の照明モジュールＩＬを有する。照明モジュールＩＬは、複数の射出端２４に対応するように、複数設けられている。射出端２４は、複数の照明モジュールＩＬに対応して、複数設けられている。すなわち、本実施形態においては、射出端２４は、１１個設けられている。第２光学系１４からの露光光ＥＬは、第１部分光学系２２の入射部１２に入射し、複数の射出端２４のそれぞれから射出される。照明モジュールＩＬは、射出端２４から射出された露光光ＥＬをマスクＭに照射する。

図５は、複数の照明モジュールＩＬのうち、二つの照明モジュールＩＬを示す。以下、図５を参照して、複数の照明モジュールＩＬのうち、一つの照明モジュールＩＬについて説明する。照明モジュールＩＬは、射出端２４からの露光光ＥＬの進行を遮断可能なシャッタ装置２６と、射出端２４からの露光光ＥＬが供給されるコリメートレンズ２７と、コリメートレンズ２７からの露光光ＥＬが供給されるフライアイインテグレータ２８と、フライアイインテグレータ２８からの露光光ＥＬが供給されるコンデンサレンズ２９とを備えている。コンデンサレンズ２９から射出された露光光ＥＬは、照明領域に照射される。照明モジュールＩＬは、照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。

以上、一つの照明モジュールＩＬについて説明した。他の照明モジュールＩＬは、図５に示す一つの照明モジュールＩＬとほぼ同等の構成であるため、説明を省略する。

図２，図３，図５，図６に示すように、照明装置ＩＳは、第２部分光学系２３の第１部分３２の光学素子を収容する第１ハウジング３３と、第２部分３４の光学素子を収容する第２ハウジング３５とを備えている。本実施形態において、第１部分３２は、複数の照明モジュールＩＬそれぞれのシャッタ装置２６、コリメートレンズ２７、及びフライアイインテグレータ２８を含む。第２部分３４は、複数の照明モジュールＩＬそれぞれのコンデンサレンズ２９を含む。第１ハウジング３３は、第１部分光学系２２を収容するハウジング３６に支持されている。第２ハウジング３５は、第１ハウジング３３に支持されている。第２ハウジング３５（第２部分３４）は、第１ハウジング３３（第１部分３２）の下側（−Ｚ側）に配置されている。第２部分３４は、第１部分３２より、マスクステージ１に近い位置に配置されている。

照明装置ＩＳは、第１光学系１３の少なくとも一部を支持して移動可能な移動機構４０を備える。移動機構４０は、第１光学系１３を収容するハウジングを支持して移動可能である。本実施形態において、移動機構４０は、第１部分光学系２２を支持して移動可能な第１移動機構４１と、第２部分光学系２３の少なくとも一部を支持して移動可能な第２移動機構４２とを有する。第１移動機構４１は、第１部分光学系２２を収容するハウジング３６を支持して移動可能である。第２移動機構４２は、第２部分光学系２３（第２部分３４）を収容する第２ハウジング３５を支持して移動可能である。

図７は、第１光学系１３及びボディ４（第２コラム９）の一部を＋Ｙ側から見た図、図８は、＋Ｚ側から見た図である。以下、第１移動機構４１について説明する。

図３，図７，及び図８に示すように、第１部分光学系２２を収容するハウジング３６は、フランジ３６Ｆを有する。ハウジング３６は、フランジ３６Ｆを介して、第２コラム９の上面９Ｔに支持されている。ハウジング３６は、第１ハウジング３３を支持する。第１ハウジング３３は、第２ハウジング３５を支持する。

第１移動機構４１は、ボディ４に配置され、ハウジング３６の移動をガイドする第１ガイド機構４３を有する。第１ガイド機構４３は、第２コラム９の上面９Ｔに配置され、Ｙ軸方向に長いガイド部材４３Ｇを有する。ガイド部材４３Ｇは、上面９Ｔから＋Ｚ方向に突出する凸部を含む。ガイド部材４３Ｇには、複数のローラが配置されている。ハウジング３６のフランジ３６Ｆには、ガイド部材４３Ｇに対応する凹部３６Ｇが設けられている。第１部分光学系２２を収容するハウジング３６（フランジ３６Ｆ）は、ガイド部材４３Ｇにガイドされながら、Ｙ軸方向に移動可能である。ハウジング３６が移動することによって、第１，第２ハウジング３３，３５も一緒に移動する。すなわち、第１移動機構４１は、第２コラム９の上面９Ｔを、第１光学系１３（ハウジング３６，３３，３５）がＹ軸方向にスライドするようにガイドすることができる。なお、ガイド部材４３Ｇは、第２コラム９に対して着脱可能に配置してもよい。また、第１ガイド機構４３は、ハウジング３６を残して光ファイバユニット２５の移動をガイドするようにしてもよい。

第２コラム９には、第１光学系１３の移動時（スライド移動時）に、第１光学系１３の少なくとも一部が通過する凹部（通路、空間）９０が形成されている。凹部９０は、Ｙ軸方向に長い。これにより、第１光学系１３の移動は妨げられない。

なお、第１ガイド機構４３が、上面９Ｔに形成された凹部を有し、フランジ３６Ｆに、凹部に対応する凸部を設けてもよい。

露光装置ＥＸの稼働時（通常の露光シーケンス時）においては、第１光学系１３（フランジ３６Ｆ）は、固定機構（不図示）によって、位置を固定される。固定機構は、第１光学系１３が露光光ＥＬの光路上に配置されるように、フランジ３６Ｆを固定する。固定機構は、例えば第２コラム９とフランジ３６Ｆとを固定可能なボルト部材を含む。

また、露光装置ＥＸの稼動時においては、凹部９０は、チャンバ装置３の一部を構成する蓋部材で覆われる。これにより、内部空間３Ｋを実質的に閉ざすことができる。一方、第１光学系１３の移動時には、蓋部材が外され、凹部９０が開放される。これにより、第１光学系１３の移動は妨げられない。

なお、第１光学系１３を＋Ｙ方向に移動するとき、第１部分光学系２２のハウジング３６と、第２光学系１４のハウジング３０との接続が解除される。また、図８に示すように、複数の第２光学系１４のうち、最も＋Ｙ側の第２光学系１４が、ハウジング３６と光源装置１１との間から退かされる。これにより、第１光学系１３を円滑に移動することができる。

ハウジング３６を＋Ｙ方向に移動することによって、ボディ４から第１光学系１３を外すことができる。また、ボディ４から第１光学系１３を外して、第１光学系１３の少なくとも一部（例えば光ファイバユニット２５）を交換することができる。上述のように、本実施形態においては、光ファイバユニット２５の小型化が図られているので、交換作業を円滑に実行することができる。

次に、第２移動機構４２について説明する。第２移動機構４２は、第１部分３２（第１ハウジング３３）に対して、第２部分３４（第２ハウジング３５）を移動可能である。

図９は、第２移動機構４２の動作の一例を示す図である。図２，図６，図７，図９に示すように、第２移動機構４２は、第１ハウジング３３に配置され、第２ハウジング３５の移動をガイドする第２ガイド機構４４を有する。

第２ガイド機構４４は、第１ハウジング３３の＋Ｙ側及び−Ｙ側の側面に配置され、Ｘ軸方向に長いガイド部材４４Ｇを有する。ガイド部材４４Ｇは、第１ハウジング３３に設けられ、Ｘ軸方向に長い凸部を有する。第２ハウジング３５には、ガイド部材４４Ｇに対応する凹部が設けられている。第２部分３４を収容する第２ハウジング３５は、ガイド部材４４Ｇにガイドされながら、Ｘ軸方向に移動可能である。第２移動機構４２は、Ｚ軸とほぼ平行な第１部分３２の光学素子の光軸と交差するＸ軸方向に、第１ハウジング３３に対して第２ハウジング３５がスライドするようにガイドすることができる。

なお、第２ガイド機構４４が、第１ハウジング３３に形成された凹部を有し、第２ハウジング３５に、凹部に対応する凸部を設けてもよい。

露光装置ＥＸの稼働時（通常の露光シーケンス時）においては、第２部分３４（第２ハウジング３５）は、固定機構（不図示）によって、位置を固定される。固定機構は、第２部分３４が露光光ＥＬの光路上に配置されるように、第２ハウジング３５を固定する。

図９（Ａ）は、第２部分３４が露光光ＥＬの光路上に配置されている状態である。図９（Ａ）に示す状態から、図９（Ｂ）に示す状態に変化するように、第２ハウジング３５を移動して、第２部分３４を露光光ＥＬの光路上から退避させることができる。なお、本実施形態においては、第１ハウジング３３から第２ハウジング３５を外して第２部分３４（第２ハウジング３５）を交換することもできる。

また、第１ハウジング３３に対して第２ハウジング３５を移動させた状態、つまり第２部分３４を露光光ＥＬの光路から退避させた状態で、第１部分３２の光学素子のメンテナンス作業、あるいは調整作業を実行することができる。第１ハウジング３３に対して第２ハウジング３５を移動させることによって、作業者は、第１ハウジング３３の下端の開口から、第１部分３２の光学素子に円滑にアクセスすることができる。したがって、良好な作業性で、メンテナンス作業、調整作業等を実行することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、照明装置ＩＳの大型化を抑制することができる。また、本実施形態によれば、照明装置ＩＳのメンテナンス作業、調整作業等を円滑に実行することができる。

なお、上述の実施形態においては、光源装置１１及び第２光学系１４が複数配置されている場合を例にして説明したが、１つでもよい。また、入射部１２が、光源装置１１及び第２光学系１４に応じて、１つでもよい。

なお、上述の実施形態においては、射出端２４の数が、入射部１２の数より多い場合を例にして説明したが、射出端２４の数が、入射部１２の数より少なくてもよい。また、射出端２４が１つでもよい。また、照明モジュールＩＬ及び投影光学系ＰＬが１つでもよい。

なお、上述の実施形態の基板Ｐとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

なお、露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光ＥＬで基板Ｐを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。

露光装置ＥＸの種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。

上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンからの露光光で基板を露光して、そのパターンを基板Ｐに転写すること、パターンが転写された基板を現像し、パターンに対応する形状の転写パターン層を基板に形成すること、及び転写パターン層を介して基板を加工することを含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

なお、上述の実施形態では、照明装置が露光装置に適用される場合を例にして説明したが、照明光を使用する装置、例えば基板の検査装置等にも適用することができる。

本実施形態に係る露光装置の外観を示す図である。 本実施形態に係る露光装置の概略を示す構成図である。 本実施形態に係る露光装置の概略を示す正面図である。 本実施形態に係る照明装置を上方から見た図である。 本実施形態に係る照明装置の概略を示す構成図である。 本実施形態に係る照明装置の概略を示す構成図である。 本実施形態に係る第１光学系及びボディの一部を＋Ｙ側から見た図である。 本実施形態に係る第１光学系及びボディの一部を＋Ｚ側から見た図である。 本実施形態に係る第１光学系の動作の一例を示す図である。 デバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…マスクステージ、２…基板ステージ、３…チャンバ装置、３Ｔ…上面、４…ボディ、５…制御装置、７…ベースプレート、８…第１コラム、９…第２コラム、１０…射出部、１１…光源装置、１２…入射部、１３…第１光学系、１４…第２光学系、２２…第１部分光学系、２３…第２部分光学系、２５…光ファイバユニット、３０…ハウジング、３１…ハンドル、３２…第１部分、３３…第１ハウジング、３４…第２部分、３５…第２ハウジング、３６…ハウジング、４０…移動機構、４１…第１移動機構、４２…第２移動機構、４３…第１ガイド機構、４４…第２ガイド機構、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＩＬ…照明モジュール、ＩＳ…照明装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳ…投影システム

Claims (11)

1. 投影光学系を介して感光基板に転写される物体を、光源装置から射出される照明光により照明する照明装置であって、
   前記照明光を受光して前記物体に照射する第１光学系と、
   前記光源装置から射出された前記照明光を前記第１光学系に導く第２光学系と、
   前記第１光学系の少なくとも一部が配置される凹部が形成された上面を有し、前記投影光学系を支持するとともに、前記投影光学系の上方で前記上面に当該照明装置を支持するボディと、
   前記ボディに配置され、前記ボディに対する前記第１光学系の移動をガイドする第１ガイド機構を有し、前記第１光学系の少なくとも一部を支持して移動可能な移動機構と、を備え、
   前記第１光学系の移動において前記第１光学系の少なくとも一部が前記凹部を通過する照明装置。
2. 前記第１光学系は、前記第１光学系から導かれた前記照明光を受光して複数の射出端に導く光ファイバを有する第１部分光学系と、前記第１部分光学系から射出される前記照明光を前記物体に照射する第２部分光学系とを有し、
   前記移動機構は、前記第１部分光学系を支持して移動する請求項１記載の照明装置。
3. 前記第１ガイド機構は、第１部分光学系の移動をガイドする請求項２記載の照明装置。
4. 前記移動機構は、前記第２部分光学系の少なくとも一部を移動可能である請求項２又は３記載の照明装置。
5. 前記第２部分光学系は、第１部分と第２部分とを有し、
   前記移動機構は、前記第１部分を収容する第１ハウジングに配置され、前記第２部分を
   収容する第２ハウジングの移動をガイドする第２ガイド機構を有する請求項４記載の照明装置。
6. 前記第２ハウジングの移動により、前記第２部分が前記露光光の光路上から退避可能である請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第１ガイド機構により、前記第１部分光学系及び前記第２部分光学系の第１部分は、前記第１部分の光学素子の光軸とほぼ平行なＺ軸と交差するＹ軸方向に移動可能であり、
   前記第２ガイド機構により、前記第２部分光学系の第２部分は前記Ｚ軸及び前記Ｙ軸に交差するＸ軸方向に移動可能である請求項５又は６に記載の照明装置。
8. 前記第１部分は、シャッタ装置、コリメートレンズ、及びフライアイインテグレータを含む請求項５〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記第２部分は、コンデンサレンズを含む請求項５〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. パターンが形成されたマスクを支持する第１支持機構と、
    感光基板を支持する第２支持機構と、
    前記第１支持機構に支持された前記マスクのパターンの像を、前記第２支持機構に支持された前記感光基板に投影する複数の投影光学系と、
    前記第１支持機構に支持された前記マスクを照明し、前記パターンを介して前記感光基板を露光する請求項１〜９のいずれか一項記載の照明装置と、を備える露光装置。
11. 請求項１０記載の露光装置を用いて、前記パターンを前記感光基板に転写することと、
    前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に形成することと、
    前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工することと、を含むデバイス製造方法。

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