JP2002231625A - 照明装置用の光学積分器 - Google Patents
照明装置用の光学積分器Info
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 照明の均質性を、特に角度依存型強度不均質
性に関して改善することができるようにする。 【解決手段】 マイクロリトグラフ照射露光システムの
照明装置用の光学積分器は、紫外線を透過する材料製で
ある矩形断面のロッド（２７）を有する。たとえば、同
一材料製の７本の小ロッド（３０）を有するロッド構造
体（２９）が、ロッドの入口表面（２８）の前方に配置
されている。小ロッド（３０）の幅および高さのアスペ
クト比が、ロッド（２７）の幅および高さのアスペクト
比の逆である。ロッド構造体（２９）は、ロッド（２
７）の方向依存型全反射損を補償するための補償手段と
して役立つ。
性に関して改善することができるようにする。 【解決手段】 マイクロリトグラフ照射露光システムの
照明装置用の光学積分器は、紫外線を透過する材料製で
ある矩形断面のロッド（２７）を有する。たとえば、同
一材料製の７本の小ロッド（３０）を有するロッド構造
体（２９）が、ロッドの入口表面（２８）の前方に配置
されている。小ロッド（３０）の幅および高さのアスペ
クト比が、ロッド（２７）の幅および高さのアスペクト
比の逆である。ロッド構造体（２９）は、ロッド（２
７）の方向依存型全反射損を補償するための補償手段と
して役立つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前文に
従った、照明装置用の光学積分器、特にマイクロリトグ
ラフ照射露光システム用の照明装置用の光学積分器と共
に、光学積分器を装備した照明装置に関する。
従った、照明装置用の光学積分器、特にマイクロリトグ
ラフ照射露光システム用の照明装置用の光学積分器と共
に、光学積分器を装備した照明装置に関する。
【０００２】
【関連技術の説明】半導体構成部品のマイクロリトグラ
フ製造用の照射露光システムの性能は実質的に、照射シ
ステムの画像形成特性によって決まる。また、画像品質
や、ウェハステッパまたはウェハスキャナで達成可能な
ウェア流れ速度も、照射システムの上流側の照明装置の
特性によって実質的に決まる。これは、均質な強度分布
の場合、下流側光学システムに正確に合わせたやり方で
可能な限り大量の光を与えることができなければならな
い。
フ製造用の照射露光システムの性能は実質的に、照射シ
ステムの画像形成特性によって決まる。また、画像品質
や、ウェハステッパまたはウェハスキャナで達成可能な
ウェア流れ速度も、照射システムの上流側の照明装置の
特性によって実質的に決まる。これは、均質な強度分布
の場合、下流側光学システムに正確に合わせたやり方で
可能な限り大量の光を与えることができなければならな
い。
【０００３】後続システムへの適合も、照明装置の出口
におけるテレセントリックアラインメントによって実質
的に決まる。照明装置の光源から届く光をいわゆる光学
積分器すなわち光混合素子の助けで混合することによっ
て、フォトマスクに当たる照明の高度の均質性を達成す
ることができる。ハニカム集光レンズと協働する光学積
分器に加えて、照明装置の光源の光を透過する材料から
なり、実質的に放射光が長手方向（ｚ方向）に通るロッ
ドを有するこれらの光学積分器も、利得受光性を有す
る。また、以下ではロッドをガラスロッドとして記載し
ているが、合成石英ガラスなどのガラス型材料からなる
だけでなく、フッ化カルシウムなどの結晶材料で構成す
ることもできる。ロッドは、照明装置の光源に光学的に
面して光源の光が入射する入口表面と、照明装置の中間
フィールド面を形成することができる反対側の出口表面
とを有する。
におけるテレセントリックアラインメントによって実質
的に決まる。照明装置の光源から届く光をいわゆる光学
積分器すなわち光混合素子の助けで混合することによっ
て、フォトマスクに当たる照明の高度の均質性を達成す
ることができる。ハニカム集光レンズと協働する光学積
分器に加えて、照明装置の光源の光を透過する材料から
なり、実質的に放射光が長手方向（ｚ方向）に通るロッ
ドを有するこれらの光学積分器も、利得受光性を有す
る。また、以下ではロッドをガラスロッドとして記載し
ているが、合成石英ガラスなどのガラス型材料からなる
だけでなく、フッ化カルシウムなどの結晶材料で構成す
ることもできる。ロッドは、照明装置の光源に光学的に
面して光源の光が入射する入口表面と、照明装置の中間
フィールド面を形成することができる反対側の出口表面
とを有する。
【０００４】ロッドの断面形状を照明される表面の形に
合わせることを意図しているので、ここで考慮するロッ
ドのロッド断面は、幅（すなわちｘ方向）および高さ
（すなわちｙ方向）のアスペクト比の値が１から離れた
矩形である。ガラスロッド内では、光の不均質部分をほ
ぼ完全に混合できるようにする万華鏡内のように、内部
を通る光が側方境界面で何度も全反射する。したがっ
て、ロッドの出口表面が、フォトマスク上にほぼ均一の
照明フィールドとして複写される。光学積分器としてこ
の形式の矩形ロッドを使用している照明装置が、たとえ
ばドイツ特許第４４２１０５３号、ドイツ特許第１９５
２０３６３号、またはドイツ特許第１９９１２４６４号
に開示されている。
合わせることを意図しているので、ここで考慮するロッ
ドのロッド断面は、幅（すなわちｘ方向）および高さ
（すなわちｙ方向）のアスペクト比の値が１から離れた
矩形である。ガラスロッド内では、光の不均質部分をほ
ぼ完全に混合できるようにする万華鏡内のように、内部
を通る光が側方境界面で何度も全反射する。したがっ
て、ロッドの出口表面が、フォトマスク上にほぼ均一の
照明フィールドとして複写される。光学積分器としてこ
の形式の矩形ロッドを使用している照明装置が、たとえ
ばドイツ特許第４４２１０５３号、ドイツ特許第１９５
２０３６３号、またはドイツ特許第１９９１２４６４号
に開示されている。
【０００５】そのようなロッド形光学積分器の出口にお
ける光エネルギの分布は、角空間の望ましくない非対称
性を示すことが知られるようになった。以下の説明で
は、この非対称性をひとみの（エネルギ）楕円率と呼ん
でおり、ロッドの出口表面のすべての画像位置または点
（ｘ、ｙ）について示すことができる。楕円率と呼ぶの
は、光エネルギがすべての画像位置から固有角分布で放
出される、すなわち、（ロッドの長手方向に相当する）
ｚ方向だけでなく、ｚ方向に斜めの成分も有するという
考えに基づいている。角分布内ですべての方向のエネル
ギ密度が同一でなければならないが、実際のシステムで
は、対称からの逸脱、すなわち、エネルギ分布のひずみ
が観察され、ｘ軸から距離を置いた領域の光強度が、ｙ
軸から全く同じ距離を置いた領域の光強度より低い。こ
のことは、ウェハの照明に望ましくない不均一をもたら
すであろう。
ける光エネルギの分布は、角空間の望ましくない非対称
性を示すことが知られるようになった。以下の説明で
は、この非対称性をひとみの（エネルギ）楕円率と呼ん
でおり、ロッドの出口表面のすべての画像位置または点
（ｘ、ｙ）について示すことができる。楕円率と呼ぶの
は、光エネルギがすべての画像位置から固有角分布で放
出される、すなわち、（ロッドの長手方向に相当する）
ｚ方向だけでなく、ｚ方向に斜めの成分も有するという
考えに基づいている。角分布内ですべての方向のエネル
ギ密度が同一でなければならないが、実際のシステムで
は、対称からの逸脱、すなわち、エネルギ分布のひずみ
が観察され、ｘ軸から距離を置いた領域の光強度が、ｙ
軸から全く同じ距離を置いた領域の光強度より低い。こ
のことは、ウェハの照明に望ましくない不均一をもたら
すであろう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
形式の光学積分器で、従来のものと比較して、照明の均
質性を、特に角度依存型強度不均質性に関して改善する
ことができる光学積分器を提供することである。
形式の光学積分器で、従来のものと比較して、照明の均
質性を、特に角度依存型強度不均質性に関して改善する
ことができる光学積分器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本発明は、請求項１の特徴を備えた光学積分器、ま
たは請求項１５の特徴を備えた照明装置を提供してい
る。好都合なさらなる実施形態が、従属請求項に具体的
に述べられている。すべての請求項の逐語的説明は、参
照として本説明の主題事項に援用される。
に、本発明は、請求項１の特徴を備えた光学積分器、ま
たは請求項１５の特徴を備えた照明装置を提供してい
る。好都合なさらなる実施形態が、従属請求項に具体的
に述べられている。すべての請求項の逐語的説明は、参
照として本説明の主題事項に援用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による光学積分器は、イン
テグレータ、積算計、積算器と称することもでき、ロッ
ドの方向依存型全反射損を補償するための補償手段が設
けられていることを特徴とする。これは、ガラスロッド
の長辺および短辺側の側面での光ビームの反射が、最適
に作成された側面の場合でも、全体的ではなく、むしろ
不完全であるとの認識に基づいている。これの原因は、
たとえば、反射表面の凹凸であって、そのために光ビー
ムが局部的に全反射の角度範囲に入らず、したがって、
光強度の一部が結合されないことであろう。ガラスロッ
ド表面付近で、不純物原子がロッド材料に埋め込まれ、
その結果としてロッドの縁部での屈折率が、材料の内部
と同一にならない可能性もある。これは、光の部分的非
結合を引き起こす可能性がある。表面領域の吸収効果
も、全反射光の強度を低下させるであろう。
テグレータ、積算計、積算器と称することもでき、ロッ
ドの方向依存型全反射損を補償するための補償手段が設
けられていることを特徴とする。これは、ガラスロッド
の長辺および短辺側の側面での光ビームの反射が、最適
に作成された側面の場合でも、全体的ではなく、むしろ
不完全であるとの認識に基づいている。これの原因は、
たとえば、反射表面の凹凸であって、そのために光ビー
ムが局部的に全反射の角度範囲に入らず、したがって、
光強度の一部が結合されないことであろう。ガラスロッ
ド表面付近で、不純物原子がロッド材料に埋め込まれ、
その結果としてロッドの縁部での屈折率が、材料の内部
と同一にならない可能性もある。これは、光の部分的非
結合を引き起こす可能性がある。表面領域の吸収効果
も、全反射光の強度を低下させるであろう。
【０００９】ここで考えられている光学積分器の場合の
ガラスロッドが、それの構造のために矩形であるので、
光が通る場合の側面での反射回数が相当に異なる。反射
面が実質的にロッドの長辺側に平行な向きであって、短
辺側で反射する光は、ほぼロッドの長手方向に延在して
ロッドの短辺側に平行か、それに鋭角をなす、すなわち
ｙ方向に近い面で主に反射する光より平均的に反射回数
が相当に少ない。実際のシステムの場合の不完全な全反
射のため、ロッド出口で強度損が生じ、その量は、光の
進行中の反射回数と共に、１回の反射当たりの全反射損
の度合いによってほぼ決まる。その結果、長辺および短
辺側の表面特性がほぼ同一である場合、ｙ値が大きい角
度範囲での損が、同じ大きさのｘ値の場合より大きくな
る。これらの不都合な効果の補償、したがって、ひとみ
の楕円率の減少は、ｘ方向およびｙ方向の両方での反射
回数に１回の反射当たりの全反射損を掛けた積が互いに
整合するようにする適当な補償手段の助けによって達成
することができる。
ガラスロッドが、それの構造のために矩形であるので、
光が通る場合の側面での反射回数が相当に異なる。反射
面が実質的にロッドの長辺側に平行な向きであって、短
辺側で反射する光は、ほぼロッドの長手方向に延在して
ロッドの短辺側に平行か、それに鋭角をなす、すなわち
ｙ方向に近い面で主に反射する光より平均的に反射回数
が相当に少ない。実際のシステムの場合の不完全な全反
射のため、ロッド出口で強度損が生じ、その量は、光の
進行中の反射回数と共に、１回の反射当たりの全反射損
の度合いによってほぼ決まる。その結果、長辺および短
辺側の表面特性がほぼ同一である場合、ｙ値が大きい角
度範囲での損が、同じ大きさのｘ値の場合より大きくな
る。これらの不都合な効果の補償、したがって、ひとみ
の楕円率の減少は、ｘ方向およびｙ方向の両方での反射
回数に１回の反射当たりの全反射損を掛けた積が互いに
整合するようにする適当な補償手段の助けによって達成
することができる。
【００１０】これはたとえば、反射回数が少ない短辺側
の側面の固有全反射率を目標に向けて減少させることに
よって、１回の反射当たりの全反射損を増加させて、ｘ
およびｙ方向間の整合が得られるようにすることによっ
て、達成することができる。固有全反射率の減少は、た
とえば、適当な表面をｚ方向の適当な長さに選択された
部分で、または適当な寸法の少なくとも１つの部分領域
で粗面処理すること、反射率減少コーティングを設ける
こと、それにガスを流すこと、それを液体で濡らすこ
と、および／またはそれに屈折率変更物質を目標に向け
て添加または塗布することによって行うことができる。
この目的のため、少なくとも１つのロッド側面の少なく
とも１つの部分領域に適当なコーティングまたは粗面処
理を加える、すなわち、隣接の平滑な表面部分より表面
粗さを目標に向けて増大させることができる。１つまた
は複数のロッド外表面の少なくとも１つの部分領域を、
接触した部分領域の反射率を変更する、特に全反射率を
減少させる液体またはガス流体と接触させるための少な
くとも１つの装置を設けることができる。その装置はた
とえば、ガスフラッシング装置または湿潤装置にするこ
とができる。また、適当な方法によって、ロッドの広幅
側に平行に延びたｘ方向の反射回数を増加させることが
可能であり、この場合、必要ならば、側面の固有全反射
率を変更しないでおくことができる。これらの方法の組
み合わせも可能である。
の側面の固有全反射率を目標に向けて減少させることに
よって、１回の反射当たりの全反射損を増加させて、ｘ
およびｙ方向間の整合が得られるようにすることによっ
て、達成することができる。固有全反射率の減少は、た
とえば、適当な表面をｚ方向の適当な長さに選択された
部分で、または適当な寸法の少なくとも１つの部分領域
で粗面処理すること、反射率減少コーティングを設ける
こと、それにガスを流すこと、それを液体で濡らすこ
と、および／またはそれに屈折率変更物質を目標に向け
て添加または塗布することによって行うことができる。
この目的のため、少なくとも１つのロッド側面の少なく
とも１つの部分領域に適当なコーティングまたは粗面処
理を加える、すなわち、隣接の平滑な表面部分より表面
粗さを目標に向けて増大させることができる。１つまた
は複数のロッド外表面の少なくとも１つの部分領域を、
接触した部分領域の反射率を変更する、特に全反射率を
減少させる液体またはガス流体と接触させるための少な
くとも１つの装置を設けることができる。その装置はた
とえば、ガスフラッシング装置または湿潤装置にするこ
とができる。また、適当な方法によって、ロッドの広幅
側に平行に延びたｘ方向の反射回数を増加させることが
可能であり、この場合、必要ならば、側面の固有全反射
率を変更しないでおくことができる。これらの方法の組
み合わせも可能である。
【００１１】これらの方法の１つまたは複数によって、
ｚ方向に適当な長さを有し、（ｘ方向に平行な）幅方向
の全反射損が、それに垂直な（ｙ軸に平行な）高さ方向
の全反射損より大きくなるように形成された透明な補償
部の少なくとも１つの矩形断面をロッドに割り当てるこ
とが可能である。これによって、全反射損に関してロッ
ドの比と全く逆の比が補償部で支配的になるため、ロッ
ド出口においてエネルギ非対称性の補償が可能であり、
補償部の構造によってその量に影響を与えることができ
る。
ｚ方向に適当な長さを有し、（ｘ方向に平行な）幅方向
の全反射損が、それに垂直な（ｙ軸に平行な）高さ方向
の全反射損より大きくなるように形成された透明な補償
部の少なくとも１つの矩形断面をロッドに割り当てるこ
とが可能である。これによって、全反射損に関してロッ
ドの比と全く逆の比が補償部で支配的になるため、ロッ
ド出口においてエネルギ非対称性の補償が可能であり、
補償部の構造によってその量に影響を与えることができ
る。
【００１２】光学積分器の入口領域に補償部を設けて、
補償部を光の進行方向においてロッドの入口表面の前方
に好都合に配置できるようにする変更が好ましい。その
結果、補償部の後方に大きいロッド長さが得られるた
め、光を申し分なく十分に混合することができる。
補償部を光の進行方向においてロッドの入口表面の前方
に好都合に配置できるようにする変更が好ましい。その
結果、補償部の後方に大きいロッド長さが得られるた
め、光を申し分なく十分に混合することができる。
【００１３】補償部は、ガラスロッドと一体状に形成す
ることができるが、別体の光学モジュールで得ることが
好ましい。これによって、ガラスロッドの製造および設
置工程への複雑な介入を行わずに、既存のシステムを本
発明に従って変更することが可能になる。たとえば、積
分器システムをさまざまな照明方式に合わせるために、
補償部を交換することによってさまざまな補償度を設定
することもできる。
ることができるが、別体の光学モジュールで得ることが
好ましい。これによって、ガラスロッドの製造および設
置工程への複雑な介入を行わずに、既存のシステムを本
発明に従って変更することが可能になる。たとえば、積
分器システムをさまざまな照明方式に合わせるために、
補償部を交換することによってさまざまな補償度を設定
することもできる。
【００１４】好適な光学積分器は、少なくとも１つのロ
ッド構造体がロッドの入口表面の前方に配置され、その
ロッド構造体が、光源の光を透過する材料製の数本の小
ロッドを含み、小ロッドの各々が好ましくは、ロッドの
アスペクト比と逆のアスペクト比の矩形断面を有するこ
とを特徴とする。ここで、逆アスペクト比は、必ずしも
アスペクト比に反比例した値ではなく、一般的に、ロッ
ドのアスペクト比の値が１を超える場合、小ロッドのア
スペクト比の値が１未満になり、逆も同じであるように
定められる。小ロッドが実質的にロッドの入口表面の断
面を好都合に満たすように配置されて、補償部として機
能するそのようなロッド構造体によって、上記楕円率を
許容範囲まで減少させることができ、あるいは必要なら
ば、完全になくすことができる。やはり矩形であるが、
その長辺がロッドの短辺に平行である１組の小ロッドを
ガラスロッドの前方に配置することによって、ｘ方向お
よびｙ方向の反射回数の差が減少する。コーティング、
粗面処理および／または流体での湿潤などによって、固
有表面反射率の変化を追加的に決定することができる
が、これは原則的には必要ない。
ッド構造体がロッドの入口表面の前方に配置され、その
ロッド構造体が、光源の光を透過する材料製の数本の小
ロッドを含み、小ロッドの各々が好ましくは、ロッドの
アスペクト比と逆のアスペクト比の矩形断面を有するこ
とを特徴とする。ここで、逆アスペクト比は、必ずしも
アスペクト比に反比例した値ではなく、一般的に、ロッ
ドのアスペクト比の値が１を超える場合、小ロッドのア
スペクト比の値が１未満になり、逆も同じであるように
定められる。小ロッドが実質的にロッドの入口表面の断
面を好都合に満たすように配置されて、補償部として機
能するそのようなロッド構造体によって、上記楕円率を
許容範囲まで減少させることができ、あるいは必要なら
ば、完全になくすことができる。やはり矩形であるが、
その長辺がロッドの短辺に平行である１組の小ロッドを
ガラスロッドの前方に配置することによって、ｘ方向お
よびｙ方向の反射回数の差が減少する。コーティング、
粗面処理および／または流体での湿潤などによって、固
有表面反射率の変化を追加的に決定することができる
が、これは原則的には必要ない。
【００１５】全反射損の完全な補償が可能である。幾何
学的考慮から、表面特性を変更しない場合、それには導
き出せる多数の小ロッドおよび／または非常に細いロッ
ドおよび／または補償部の大きい通過長さが必要になる
であろう。しかし、実際には部分補償で十分であるの
で、補償部をコンパクトに製造し、最小限の労力で照明
装置の設置環境に組み込むことができる。補償部、特に
ロッド構造体は好ましくは、ロッドの長さの５％を超え
る長さを有しており、補償部の長さは好ましくは、ロッ
ドの長さの１０％を超えて、特に１５％〜５０％であ
る。好ましくは、小ロッドの数は、ロッドの断面のアス
ペクト比を超えて、たとえば３〜１５本の範囲で、２０
本までにすることができる。小ロッドの高さは、ロッド
とほぼ同じにすることができる。技術的製造の観点か
ら、小ロッドが同一の断面および長さを有することが好
都合である。しかし、原則的には、個々の小ロッドがさ
まざまな寸法であることも可能である。必要ならば、小
ロッドを異なった寸法にすることによって、光の混合を
改善することができる。小ロッドを小さいプレートまた
はフォイルで、すなわち、特に幅および高さの比が１０
０を超え、さらには１，０００をも超えるような透明素
子で形成することが可能である。
学的考慮から、表面特性を変更しない場合、それには導
き出せる多数の小ロッドおよび／または非常に細いロッ
ドおよび／または補償部の大きい通過長さが必要になる
であろう。しかし、実際には部分補償で十分であるの
で、補償部をコンパクトに製造し、最小限の労力で照明
装置の設置環境に組み込むことができる。補償部、特に
ロッド構造体は好ましくは、ロッドの長さの５％を超え
る長さを有しており、補償部の長さは好ましくは、ロッ
ドの長さの１０％を超えて、特に１５％〜５０％であ
る。好ましくは、小ロッドの数は、ロッドの断面のアス
ペクト比を超えて、たとえば３〜１５本の範囲で、２０
本までにすることができる。小ロッドの高さは、ロッド
とほぼ同じにすることができる。技術的製造の観点か
ら、小ロッドが同一の断面および長さを有することが好
都合である。しかし、原則的には、個々の小ロッドがさ
まざまな寸法であることも可能である。必要ならば、小
ロッドを異なった寸法にすることによって、光の混合を
改善することができる。小ロッドを小さいプレートまた
はフォイルで、すなわち、特に幅および高さの比が１０
０を超え、さらには１，０００をも超えるような透明素
子で形成することが可能である。
【００１６】たとえば、モジュールが、ロッド構造体に
よって形成された補償部で分離状に示されている実施形
態では、これは、たとえば１ｍｍ未満のわずかな空間が
補償部とロッドの入口表面との間に残るように配置され
ることが好都合である。これによって、ガラスロッドお
よび補償部の繊細な表面の接触が、したがってこれらの
表面に考えられる損傷が防止される。
よって形成された補償部で分離状に示されている実施形
態では、これは、たとえば１ｍｍ未満のわずかな空間が
補償部とロッドの入口表面との間に残るように配置され
ることが好都合である。これによって、ガラスロッドお
よび補償部の繊細な表面の接触が、したがってこれらの
表面に考えられる損傷が防止される。
【００１７】光を通すためにロッド断面の可能な最大部
分を使用できるようにするために、ロッド構造体は好ま
しくは、小ロッドが実質的に、好ましくは相互接触しな
いで側方間隙で互いに分離するようにして配置された小
ロッドの高密度実装体を含み、側方間隙はたとえば、
０．５ｍｍ未満、または０．３ｍｍにすることができ
る。小ロッドの個々の反射面が依然として実質的に自由
である高密度実装を、中間配置された適当なスペーサ、
たとえば、隣接の小ロッドのそれぞれの支持領域で全反
射に影響を与えない材料からなるフォイルによって保証
することができる。
分を使用できるようにするために、ロッド構造体は好ま
しくは、小ロッドが実質的に、好ましくは相互接触しな
いで側方間隙で互いに分離するようにして配置された小
ロッドの高密度実装体を含み、側方間隙はたとえば、
０．５ｍｍ未満、または０．３ｍｍにすることができ
る。小ロッドの個々の反射面が依然として実質的に自由
である高密度実装を、中間配置された適当なスペーサ、
たとえば、隣接の小ロッドのそれぞれの支持領域で全反
射に影響を与えない材料からなるフォイルによって保証
することができる。
【００１８】一般的に、小ロッド間で互いに向き合った
表面の反射率が５０％を超えれば十分であり、少なくと
も７５％が特に好ましい。ここでは、ほぼ完全な全反射
は必要ない。スペーサを備えた高密度実装によって、ロ
ッド構造体の取り扱いが簡単になると共に、構造体の設
置および作動時のロッドの平行性が保証される。同時
に、個々の小ロッドが互いに光学的に結合していないた
め、全反射がほぼ維持される。小ロッド間に適当な反射
率を設定することによって、ロッド構造体付近に所望の
混合度を設定することができる。
表面の反射率が５０％を超えれば十分であり、少なくと
も７５％が特に好ましい。ここでは、ほぼ完全な全反射
は必要ない。スペーサを備えた高密度実装によって、ロ
ッド構造体の取り扱いが簡単になると共に、構造体の設
置および作動時のロッドの平行性が保証される。同時
に、個々の小ロッドが互いに光学的に結合していないた
め、全反射がほぼ維持される。小ロッド間に適当な反射
率を設定することによって、ロッド構造体付近に所望の
混合度を設定することができる。
【００１９】上記および他の特徴は、説明および図面と
共に請求項から明らかであり、個々の特徴の各々は常
に、発明の実施形態または他の分野において個別に、ま
たは組み合わせの形で一緒に実現することができ、好都
合かつ保護可能な実施形態を表すことができる。
共に請求項から明らかであり、個々の特徴の各々は常
に、発明の実施形態または他の分野において個別に、ま
たは組み合わせの形で一緒に実現することができ、好都
合かつ保護可能な実施形態を表すことができる。
【００２０】
【実施例】図１は、１μｍ未満の解像度で集積回路また
は他のマイクロデバイスをマイクロリトグラフ製造する
ための照射露光装置内に設置することができる本発明に
よる照明装置１の一例を示す。使用波長が２４８ｎｍ、
１９３ｎｍまたは１５７ｎｍの遠紫外線範囲（ＤＵＶ）
に一般的に使用されるエキシマレーザなどのレーザ２
が、光源として使用されている。レーザの下流側のビー
ム拡散レンズ３が、コヒーレンスを減少させるために、
また、辺の長さのアスペクト比ｘ／ｙが、たとえば約
３：１である矩形ビーム断面のビーム形成に使用されて
いる。第１回折光学グリッド素子４が、後続のズーム対
物レンズ５の物面を形成しており、対物レンズの出口ひ
とみに第２光学グリッド素子６が設けられている。これ
から光が結合システム７に入り、このシステムが光を光
学積分器へ送り込む。光は、光学積分器（光混合素子と
も呼ぶ）内で多重内部反射によって混合されて均質化さ
れ、光学積分器の出口表面１１でほぼ均一に放出され
る。この出口表面１１のすぐ次は、中間フィールド面で
あり、調節可能なフィールド開口であるレチクルマスキ
ングシステム（ＲＥＭＡ）１２が配置されている。幾つ
かのレンズ群１４、１５、１６、ひとみ面１７および受
動反射鏡１８を備えた後続の対物レンズ１３が、レチク
ルマスキングシステムの中間フィールド面をレチクルま
たはフォトマスク２０上に投射する。
は他のマイクロデバイスをマイクロリトグラフ製造する
ための照射露光装置内に設置することができる本発明に
よる照明装置１の一例を示す。使用波長が２４８ｎｍ、
１９３ｎｍまたは１５７ｎｍの遠紫外線範囲（ＤＵＶ）
に一般的に使用されるエキシマレーザなどのレーザ２
が、光源として使用されている。レーザの下流側のビー
ム拡散レンズ３が、コヒーレンスを減少させるために、
また、辺の長さのアスペクト比ｘ／ｙが、たとえば約
３：１である矩形ビーム断面のビーム形成に使用されて
いる。第１回折光学グリッド素子４が、後続のズーム対
物レンズ５の物面を形成しており、対物レンズの出口ひ
とみに第２光学グリッド素子６が設けられている。これ
から光が結合システム７に入り、このシステムが光を光
学積分器へ送り込む。光は、光学積分器（光混合素子と
も呼ぶ）内で多重内部反射によって混合されて均質化さ
れ、光学積分器の出口表面１１でほぼ均一に放出され
る。この出口表面１１のすぐ次は、中間フィールド面で
あり、調節可能なフィールド開口であるレチクルマスキ
ングシステム（ＲＥＭＡ）１２が配置されている。幾つ
かのレンズ群１４、１５、１６、ひとみ面１７および受
動反射鏡１８を備えた後続の対物レンズ１３が、レチク
ルマスキングシステムの中間フィールド面をレチクルま
たはフォトマスク２０上に投射する。
【００２１】この照明システムは、下流側の投射対物レ
ンズ（図示せず）および調節可能なウェハホルダと協働
して、電子構成部品だけでなく、光学回折素子および他
の微細構造デバイスのマイクロリトグラフ処理用の照射
露光システムを形成する。構造および作動原理に関する
さらなる詳細は、ドイツ特許第１９５２０５６３Ａ１号
で確認することができ、この特許の内容は本願の内容に
参照として援用される。
ンズ（図示せず）および調節可能なウェハホルダと協働
して、電子構成部品だけでなく、光学回折素子および他
の微細構造デバイスのマイクロリトグラフ処理用の照射
露光システムを形成する。構造および作動原理に関する
さらなる詳細は、ドイツ特許第１９５２０５６３Ａ１号
で確認することができ、この特許の内容は本願の内容に
参照として援用される。
【００２２】ウェハステッパの場合、一般的に高さおよ
び幅のアスペクト比が１：１〜１：２などの矩形であ
る、チップと等しい全構造表面が、レチクル２０上に可
能な限り均一かつ鮮明に照射される。ウェハスキャナの
場合、一般的なアスペクト比が１：２〜１：８の矩形で
ある細いストリップが、レチクル２０上に照射され、そ
の後、走査によってチップの全構造フィールドが照射さ
れる。この場合も、照射は非常に均一であると共に、少
なくとも走査方向に直交する方向で鮮明な縁部にならな
ければならない。
び幅のアスペクト比が１：１〜１：２などの矩形であ
る、チップと等しい全構造表面が、レチクル２０上に可
能な限り均一かつ鮮明に照射される。ウェハスキャナの
場合、一般的なアスペクト比が１：２〜１：８の矩形で
ある細いストリップが、レチクル２０上に照射され、そ
の後、走査によってチップの全構造フィールドが照射さ
れる。この場合も、照射は非常に均一であると共に、少
なくとも走査方向に直交する方向で鮮明な縁部にならな
ければならない。
【００２３】例外的な場合では、他の形状の照射領域を
レチクル２０上に得ることもできる。レチクルマスキン
グシステム１２の開口および光学積分器１０の断面形状
は、必要形状に正確に合わせられる。図示の例のロッド
形光学積分器１０の断面は、ｘ方向に平行に延びた長辺
が３０．３ｍｍ、それに垂直で高さ方向すなわちｙ方向
に延びた短辺が９．７ｍｍの縁部長さを有する矩形表面
である。光学積分器の長さ方向に延びたｚ方向は、光軸
２１に平行である。
レチクル２０上に得ることもできる。レチクルマスキン
グシステム１２の開口および光学積分器１０の断面形状
は、必要形状に正確に合わせられる。図示の例のロッド
形光学積分器１０の断面は、ｘ方向に平行に延びた長辺
が３０．３ｍｍ、それに垂直で高さ方向すなわちｙ方向
に延びた短辺が９．７ｍｍの縁部長さを有する矩形表面
である。光学積分器の長さ方向に延びたｚ方向は、光軸
２１に平行である。
【００２４】次に、図２および図３を参照しながら、ロ
ッド形光学積分器１０の構造をさらに詳細に説明する。
図２は、積分器システムの長辺側２５をｙ軸に沿った方
向に見た上面図であり、図３は、長辺側に対して垂直向
きの短辺側２６をｘ方向に見た上面図である。積分器シ
ステム１０は本質的に、結晶性フッ化カルシウムなど
の、光源２の光を透過する材料製の矩形断面のロッド２
７と、入口表面２８の直前に配置されたロッド構造体２
９の形をした別体の光学モジュールとからなり、ロッド
構造体２９は、ロッド２７と同じ材料製である７本のほ
ぼ同一の小ロッド３０を有し、それぞれが矩形の同一断
面を有する。ここで、ロッド構造体２９の断面の合計
が、ロッド２７の断面と同一であり、小ロッドのｙ方向
に測定した高さは、ロッド２７の高さと同一であり、小
ロッド３０のｘ方向に測定した幅は常に、ロッド２７の
幅の１／７に等しい。本例では、ロッド２７の全長３８
が約５５０ｍｍである場合、ロッド２７の縁部長さは、
ｘ方向が約３０．３ｍｍ、ｙ方向が約９．７ｍｍであ
る。小ロッドは常に、高さが９．７ｍｍ、ｘ方向の幅が
４．３ｍｍで、長さ３９が約１００ｍｍである。光軸２
１に対して対称的な奇数のロッドからなる好適な構造体
の場合、中間の小ロッドが光軸上に位置する。
ッド形光学積分器１０の構造をさらに詳細に説明する。
図２は、積分器システムの長辺側２５をｙ軸に沿った方
向に見た上面図であり、図３は、長辺側に対して垂直向
きの短辺側２６をｘ方向に見た上面図である。積分器シ
ステム１０は本質的に、結晶性フッ化カルシウムなど
の、光源２の光を透過する材料製の矩形断面のロッド２
７と、入口表面２８の直前に配置されたロッド構造体２
９の形をした別体の光学モジュールとからなり、ロッド
構造体２９は、ロッド２７と同じ材料製である７本のほ
ぼ同一の小ロッド３０を有し、それぞれが矩形の同一断
面を有する。ここで、ロッド構造体２９の断面の合計
が、ロッド２７の断面と同一であり、小ロッドのｙ方向
に測定した高さは、ロッド２７の高さと同一であり、小
ロッド３０のｘ方向に測定した幅は常に、ロッド２７の
幅の１／７に等しい。本例では、ロッド２７の全長３８
が約５５０ｍｍである場合、ロッド２７の縁部長さは、
ｘ方向が約３０．３ｍｍ、ｙ方向が約９．７ｍｍであ
る。小ロッドは常に、高さが９．７ｍｍ、ｘ方向の幅が
４．３ｍｍで、長さ３９が約１００ｍｍである。光軸２
１に対して対称的な奇数のロッドからなる好適な構造体
の場合、中間の小ロッドが光軸上に位置する。
【００２５】小ロッド３０と、それらに面するロッド２
７の前側２８との間には、機械的損傷を招く接触を避け
るために、０．２〜０．３ミリメートルの空間が残され
ている。小ロッド間には（図示しない）スペーサが設け
られ、これらは、互いに隣接する向きの小ロッド３０の
長辺側が互いに接触しないことを保証しており、０．２
〜０．３ミリメートルの側方間隙は非常に小さいので、
総合的に見て入口表面２８全体が小ロッド３０でほぼ満
たされている。スペーサは、たとえば適当なフォイルで
形成することができる。ロッド２７および小ロッド３０
のすべての平らな外表面は、適当な浅い角度で内側から
表面に投射された光が、たとえば０．５％以下の最小強
度損だけで全反射するように、適当な表面処理によって
平面化されている。
７の前側２８との間には、機械的損傷を招く接触を避け
るために、０．２〜０．３ミリメートルの空間が残され
ている。小ロッド間には（図示しない）スペーサが設け
られ、これらは、互いに隣接する向きの小ロッド３０の
長辺側が互いに接触しないことを保証しており、０．２
〜０．３ミリメートルの側方間隙は非常に小さいので、
総合的に見て入口表面２８全体が小ロッド３０でほぼ満
たされている。スペーサは、たとえば適当なフォイルで
形成することができる。ロッド２７および小ロッド３０
のすべての平らな外表面は、適当な浅い角度で内側から
表面に投射された光が、たとえば０．５％以下の最小強
度損だけで全反射するように、適当な表面処理によって
平面化されている。
【００２６】レチクルマスキングシステム１２付近での
光学積分器の出口１１の光分布は、照射処理の品質に影
響を与える値を有するさまざまなパラメータによって特
徴付けることができる。ここでは、強度分布の均一度、
テレセントリックアラインメント、および楕円率が、Ｒ
ＥＭＡ面１２上の光分布によって示される主要な量であ
ると考えられる。本願の目的のため、均一度は、基準表
面１２での定分布からのエネルギ密度の相対偏差を特定
する。したがって、理想値は、０値に近い。この場合の
テレセントリックアラインメントは、放出光のエネルギ
中心ビームと光軸２１（ｚ軸）との間の角度を意味す
る。図４に従ったひとみの楕円率Ｅ１１の測定値とし
て、ｘ軸周りに、すなわち幅方向に配置された第１およ
び第３象限、またはｙ軸周りに、すなわち高さ方向に配
置された第２および第４象限で得られるエネルギ比が使
用される。したがって、ｘ軸付近に位置する第１および
第３象限で得られるエネルギが、ｙ軸付近に位置する第
２および第４象限で得られるエネルギより多いエネルギ
分布の場合、楕円率が１を超える、すなわち１００％を
超えるであろう。この状況が図５に概略的に示されてお
り、ここでは、ｙ軸に位置する「−」記号は、平均値よ
り低い光強度を表し、ｘ軸付近に位置する「＋」記号
は、平均値より高い光強度を表している。
光学積分器の出口１１の光分布は、照射処理の品質に影
響を与える値を有するさまざまなパラメータによって特
徴付けることができる。ここでは、強度分布の均一度、
テレセントリックアラインメント、および楕円率が、Ｒ
ＥＭＡ面１２上の光分布によって示される主要な量であ
ると考えられる。本願の目的のため、均一度は、基準表
面１２での定分布からのエネルギ密度の相対偏差を特定
する。したがって、理想値は、０値に近い。この場合の
テレセントリックアラインメントは、放出光のエネルギ
中心ビームと光軸２１（ｚ軸）との間の角度を意味す
る。図４に従ったひとみの楕円率Ｅ１１の測定値とし
て、ｘ軸周りに、すなわち幅方向に配置された第１およ
び第３象限、またはｙ軸周りに、すなわち高さ方向に配
置された第２および第４象限で得られるエネルギ比が使
用される。したがって、ｘ軸付近に位置する第１および
第３象限で得られるエネルギが、ｙ軸付近に位置する第
２および第４象限で得られるエネルギより多いエネルギ
分布の場合、楕円率が１を超える、すなわち１００％を
超えるであろう。この状況が図５に概略的に示されてお
り、ここでは、ｙ軸に位置する「−」記号は、平均値よ
り低い光強度を表し、ｘ軸付近に位置する「＋」記号
は、平均値より高い光強度を表している。
【００２７】ＲＥＭＡ面上のひとみの楕円率をこの平面
上のｘ座標に関係づけて示した対応図が、図６に示され
ている。図面の破線３１は、矩形断面を有する従来の一
体形ガラスロッドのものである。点線３３は、曲線３１
の平均値を示している。連続線３２は、全幅にわたって
平均値３３の下側にあり、本発明に従って構成された光
積分器の出口での楕円率を示している。これを以下にさ
らに詳細に説明する。図６において、曲線３１から、長
辺の境界領域の楕円率が１００％の理想値を幾分超える
ことが理解され、これは、図３の「＋」記号に対応す
る。図示の従来技術の例では、ＲＥＭＡ面１２の中心の
楕円率が、１００％の理想値より低い。
上のｘ座標に関係づけて示した対応図が、図６に示され
ている。図面の破線３１は、矩形断面を有する従来の一
体形ガラスロッドのものである。点線３３は、曲線３１
の平均値を示している。連続線３２は、全幅にわたって
平均値３３の下側にあり、本発明に従って構成された光
積分器の出口での楕円率を示している。これを以下にさ
らに詳細に説明する。図６において、曲線３１から、長
辺の境界領域の楕円率が１００％の理想値を幾分超える
ことが理解され、これは、図３の「＋」記号に対応す
る。図示の従来技術の例では、ＲＥＭＡ面１２の中心の
楕円率が、１００％の理想値より低い。
【００２８】光学積分器１０の作動原理を説明するため
に、図２および図３は、概略的に表された光ビーム３
４、３５を示しており、光ビーム３４は角度３６で積分
器レンズに入り、ほぼ光学システムの長辺側２５に平行
に短辺側２６で反射する一方、光ビーム３５は角度３７
で入って、光学システムの長辺側２５で何度も全反射さ
れ、反射面がｙ軸に平行に延びている。積分器前表面３
３に対して測定した入射角３６、３７は、一定の比率で
図示されているものではなく、ロッド材料の全反射の臨
界角度より小さい。概略図によって、ｘ−ｚ面上の反射
光はロッドの全長３８で合計６回、反射されるだけであ
るが、ｙ−ｚ面上で反射される光（ビーム３５）は同じ
長さで４倍も多く反射されることが理解できるであろ
う。したがって、反射位置での各反射で、不結合および
／または吸収のために全反射光から光強度のごく一部分
が除去されると仮定すると、ｙ軸付近で反射した光の場
合の全反射損は、通過長さ当たりの反射回数が多いこと
から、それに垂直なｘ軸の場合より大きいことが理解さ
れるであろう。したがって、上流側ロッド構造体のない
一体形ガラスロッドの場合、出口強度の質的分布が角空
間を生じ、これは図５に示されたものに似ている。
に、図２および図３は、概略的に表された光ビーム３
４、３５を示しており、光ビーム３４は角度３６で積分
器レンズに入り、ほぼ光学システムの長辺側２５に平行
に短辺側２６で反射する一方、光ビーム３５は角度３７
で入って、光学システムの長辺側２５で何度も全反射さ
れ、反射面がｙ軸に平行に延びている。積分器前表面３
３に対して測定した入射角３６、３７は、一定の比率で
図示されているものではなく、ロッド材料の全反射の臨
界角度より小さい。概略図によって、ｘ−ｚ面上の反射
光はロッドの全長３８で合計６回、反射されるだけであ
るが、ｙ−ｚ面上で反射される光（ビーム３５）は同じ
長さで４倍も多く反射されることが理解できるであろ
う。したがって、反射位置での各反射で、不結合および
／または吸収のために全反射光から光強度のごく一部分
が除去されると仮定すると、ｙ軸付近で反射した光の場
合の全反射損は、通過長さ当たりの反射回数が多いこと
から、それに垂直なｘ軸の場合より大きいことが理解さ
れるであろう。したがって、上流側ロッド構造体のない
一体形ガラスロッドの場合、出口強度の質的分布が角空
間を生じ、これは図５に示されたものに似ている。
【００２９】これによって生じる出口ひとみの非対称性
またはひずみは、ロッド構造体２９をロッド２７の入口
表面２８の上流側に配置することによって、部分的また
は完全に補償することができ、その補償度は、小ロッド
の数および寸法を適当に選択することによって変更する
ことができる。
またはひずみは、ロッド構造体２９をロッド２７の入口
表面２８の上流側に配置することによって、部分的また
は完全に補償することができ、その補償度は、小ロッド
の数および寸法を適当に選択することによって変更する
ことができる。
【００３０】図２および図３から、ロッド構造体２９付
近では、単位長さ当たりの反射回数の比が、ｘおよびｙ
方向に関して正確に逆になっていることが理解されるで
あろう。ｘ方向（図２）では小ロッドの長さ３９で１０
回の反射が生じるが、ｙ方向（図３）では同じ長さで４
回の反射が生じるだけである。表面での１回の反射で同
一反射損が生じると仮定すると、ロッド構造体の出口で
の全反射損は、ｘ方向がｙ方向より大きい。したがっ
て、ｘおよびｙ方向に関して、同一断面形状の一体形ロ
ッドの出口と全く逆の比が存在する。したがって、図示
の形式のロッド構造体２９を上流側に配置することによ
って、一体形ガラスロッドによって生じる出口ひとみの
楕円率のひずみを部分的または完全に補償することがで
きる。
近では、単位長さ当たりの反射回数の比が、ｘおよびｙ
方向に関して正確に逆になっていることが理解されるで
あろう。ｘ方向（図２）では小ロッドの長さ３９で１０
回の反射が生じるが、ｙ方向（図３）では同じ長さで４
回の反射が生じるだけである。表面での１回の反射で同
一反射損が生じると仮定すると、ロッド構造体の出口で
の全反射損は、ｘ方向がｙ方向より大きい。したがっ
て、ｘおよびｙ方向に関して、同一断面形状の一体形ロ
ッドの出口と全く逆の比が存在する。したがって、図示
の形式のロッド構造体２９を上流側に配置することによ
って、一体形ガラスロッドによって生じる出口ひとみの
楕円率のひずみを部分的または完全に補償することがで
きる。
【００３１】補償度は、主に小ロッドの数およびそのｘ
方向の寸法および／または小ロッドの長さによって決ま
る。この原理によって、必要ならば完全補償が可能であ
るが、多くの場合、部分的補償で十分であろう。図示の
例では、ｘおよびｙ方向の反射回数の比を、一体形ガラ
スロッドと比較して約３０％だけ減少させることができ
る。
方向の寸法および／または小ロッドの長さによって決ま
る。この原理によって、必要ならば完全補償が可能であ
るが、多くの場合、部分的補償で十分であろう。図示の
例では、ｘおよびｙ方向の反射回数の比を、一体形ガラ
スロッドと比較して約３０％だけ減少させることができ
る。
【００３２】図６の連続線３２から、説明例ではＲＥＭ
Ａ面１２の幅（ｘ方向）での補償効果が明らかである。
ひとみ楕円率のプロフィールは、補償手段を用いない場
合に生じるプロフィールと２点で本質的に異なってい
る。第１に、プロフィールがなだらかになっている。し
かしながら、特に曲線の理想値（１００％）からの偏差
が、無補償形積分器システム（曲線３１）と比較して、
目立って減少し、とりわけロッドの外側領域では、最大
偏差が小さくなっている。
Ａ面１２の幅（ｘ方向）での補償効果が明らかである。
ひとみ楕円率のプロフィールは、補償手段を用いない場
合に生じるプロフィールと２点で本質的に異なってい
る。第１に、プロフィールがなだらかになっている。し
かしながら、特に曲線の理想値（１００％）からの偏差
が、無補償形積分器システム（曲線３１）と比較して、
目立って減少し、とりわけロッドの外側領域では、最大
偏差が小さくなっている。
【００３３】光が一体形ガラスロッド２７に入る前に本
発明による補償手段を設けることによって、ガラスロッ
ド外表面の有限反射率の結果であると共にロッド出口表
面の位置に無関係である楕円率の大部分を補償すること
ができることが理解されるであろう。また、補償装置と
して機能するロッド構造体３０によって、楕円率のフィ
ールドプロフィール、すなわち、ロッド出口での位置依
存性を妥当に変更することができ、実際に、それの原因
と無関係にすることができることがわかっている。無補
償形ガラスロッドの場合に存在するプロフィール（図６
の曲線３１）の曲率を減少させ、必要ならば、過補償さ
え行われる。これによって、特定照明装置に対する最小
楕円率のプロフィールを設定することができる。一般的
に、ここに記載した形式の補償手段は、エネルギひとみ
楕円率および／または楕円率のフィールドプロフィール
の設定手段とみなされ、これによって楕円率を所望の、
また必要ならば、非対称のプロフィールに設定すること
ができる。ＲＥＭＡ面１２上の強度分布の均一度または
テレセントリックアラインメントのいずれも大きく変化
しないことがわかっている。
発明による補償手段を設けることによって、ガラスロッ
ド外表面の有限反射率の結果であると共にロッド出口表
面の位置に無関係である楕円率の大部分を補償すること
ができることが理解されるであろう。また、補償装置と
して機能するロッド構造体３０によって、楕円率のフィ
ールドプロフィール、すなわち、ロッド出口での位置依
存性を妥当に変更することができ、実際に、それの原因
と無関係にすることができることがわかっている。無補
償形ガラスロッドの場合に存在するプロフィール（図６
の曲線３１）の曲率を減少させ、必要ならば、過補償さ
え行われる。これによって、特定照明装置に対する最小
楕円率のプロフィールを設定することができる。一般的
に、ここに記載した形式の補償手段は、エネルギひとみ
楕円率および／または楕円率のフィールドプロフィール
の設定手段とみなされ、これによって楕円率を所望の、
また必要ならば、非対称のプロフィールに設定すること
ができる。ＲＥＭＡ面１２上の強度分布の均一度または
テレセントリックアラインメントのいずれも大きく変化
しないことがわかっている。
【００３４】上記構造体の代わりに、またはそれに追加
して、本発明による１つまたは複数の光学積分器を照明
システム内の他の場所に、たとえば、光源２とズーム対
物レンズ３との間に設けることもできる。
して、本発明による１つまたは複数の光学積分器を照明
システム内の他の場所に、たとえば、光源２とズーム対
物レンズ３との間に設けることもできる。
【００３５】数値および傾向の上記例示は、設定コヒー
レンス度σ＝０．２６の照明装置の従来設定の場合の照
明に関する。この場合、σは、照明システム１の画像側
の開口数と、次の対物レンズの物体側での開口数との比
を表す。楕円形によって生じる反射損の相対的な改善
は、さまざまな照明装置で同様であるが、フィールドプ
ロフィールの補償にはこれが当てはまらない。したがっ
て、照明装置に応じて、楕円率プロフィールに対する所
望の確実な効果を達成できるように、補償部の構造およ
び／または配置に影響を与える装置を設ければ、好都合
であろう。
レンス度σ＝０．２６の照明装置の従来設定の場合の照
明に関する。この場合、σは、照明システム１の画像側
の開口数と、次の対物レンズの物体側での開口数との比
を表す。楕円形によって生じる反射損の相対的な改善
は、さまざまな照明装置で同様であるが、フィールドプ
ロフィールの補償にはこれが当てはまらない。したがっ
て、照明装置に応じて、楕円率プロフィールに対する所
望の確実な効果を達成できるように、補償部の構造およ
び／または配置に影響を与える装置を設ければ、好都合
であろう。
【図１】本発明に従った照明装置の好適な実施形態の概
略図である。
略図である。
【図２】本発明に従った光学積分器の実施形態の長辺側
の上面図であり、幅方向の反射を概略的に示している。
の上面図であり、幅方向の反射を概略的に示している。
【図３】図２に示された光学積分器の側面図であり、高
さ方向の反射を示している。
さ方向の反射を示している。
【図４】光学積分器の出口表面におけるエネルギ楕円率
の定義を説明するための概略図である。
の定義を説明するための概略図である。
【図５】従来のロッド形光学積分器の出口における楕円
率の分布の概略図である。
率の分布の概略図である。
【図６】従来型および本発明による光学積分器について
ｘ方向に沿った位置の関数としてひとみの楕円率を示す
グラフである。
ｘ方向に沿った位置の関数としてひとみの楕円率を示す
グラフである。
１ 照明装置 ４ 第１回折光学グリッド素子 ５ ズーム対物レンズ ６ 第２光学グリッド素子 １０ 光学積分器 １１ 出口表面 １２ レチクルマスキングシステム １３ 対物レンズ １４、１５、１６ レンズ群 １７ ひとみ面 １８ 受動反射鏡 ２０ レチクル ２１ 光軸 ２７ ロッド ２８ 入口表面 ２９ ロッド構造体 ３４、３５ 光ビーム ３６、３７ 入射角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルニクス アルダート タス オランダ、 5631 ヨットエル アイント ホーフェン、 オディセウスラーン 49 (72)発明者 ヤン ホエゲ オランダ、 5653 エルエヌ アイントホ ーフェン、 カステレンプライン 49 (72)発明者 パウル ファンデルフェーン オランダ、 5611 エスアール アイント ホーフェン、 ガブリエル メツラーン 76 (72)発明者 イェス コエーラー ドイツ連邦共和国、 73447 オベルコッ ヘン、 ハイゼンベルクストラッセ ４ (72)発明者 ヨハネス ヴァンクラー ドイツ連邦共和国、 89551 コエニヒス ブロン、 アン デル ロイテ 15 Ｆターム(参考） 2H052 BA02 BA03 BA09 BA12 5F046 BA03 CB04 CB13 CB23 DA01
Claims (17)
- 【請求項１】 照明装置用の光学積分器、特にマイクロ
リトグラフ照射露出システム用の照明装置用の光学積分
器であって、光源（２）の光を透過する材料製のロッド
（２７）を有し、光学的に光源に面した入口表面（２
８）と、反対側の出口表面（１１）とを備え、幅および
高さのアスペクト比の値が１から離れているほぼ矩形断
面を有する光学積分器において、補償手段（２９）が、
ロッド（２７）の方向依存型全反射損を補償するように
構成されていることを特徴とする光学積分器。 - 【請求項２】 幅方向での全反射損が、それに垂直な短
い高さ方向の場合より大きくなるように形成された矩形
断面の少なくとも１つの透明補償部（２９）が、ロッド
（２７）の補償手段として用いられていることを特徴と
する請求項１に記載の光学積分器。 - 【請求項３】 補償手段は、入口領域に設けられた補償
部（２９）を有し、補償部は好ましくは、光の進行方向
においてロッド（２７）の入口表面（２８）の前方に配
置されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の光学積分器。 - 【請求項４】 補償手段は、ロッド（２７）から分離し
ている光学モジュール（２９）によって形成された少な
くとも１つの補償部（２９）を含むことを特徴とする先
行の請求項のいずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項５】 補償手段は、ロッドの少なくとも１つの
側面の一部分の少なくとも１つのコーティングおよび／
または少なくとも１つの粗面処理を含み、コーティング
および／または粗面処理が、幅方向および高さ方向間で
の全反射損の差が少なくとも部分的に補償されるように
して形成されていることを特徴とする先行の請求項のい
ずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項６】 補償手段は、ロッドの少なくとも１つの
側面の少なくとも一部分を、特にそれをガスで包囲する
か、それを液体で濡らすことによってその部分の反射率
を変更する流体と接触させる少なくとも１つの装置を含
むことを特徴とする先行の請求項のいずれか１項に記載
の光学積分器。 - 【請求項７】 補償手段は、ロッド（２７）の入口表面
（２８）の前方に配置されているか、配置可能な少なく
とも１つのロッド構造体（２９）を含み、ロッド構造体
（２９）は、光源（２）の光を透過する材料製の数本の
小ロッド（３０）を含み、好ましくは小ロッドの各々
が、ロッド（２７）のアスペクト比と逆のアスペクト比
の矩形断面を有することを特徴とする先行の請求項のい
ずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項８】 補償部、特にロッド構造体（２８）は、
ロッド（２７）の長さ（３８）の５％を超える長さ（３
９）を有しており、補償部（２９）の長さ（３９）は好
ましくは、ロッドの長さ（３８）の１０％を超えて、特
に１５％〜５０％であることを特徴とする先行の請求項
のいずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項９】 小ロッド（３０）の数は、ロッド（２
７）の断面のアスペクト比を超えて、好ましくは３〜２
０の範囲内であることを特徴とする請求項７または８に
記載の光学積分器。 - 【請求項１０】 小ロッドは、薄いプレートまたはフォ
イルで形成されていることを特徴とする請求項７から９
のいずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項１１】 補償手段は、ロッドの入口表面（２
８）との間に空間が残るようにして配置された、別体の
光学モジュール（２９）によって形成された補償部を含
み、該空間が好ましくは１ｍｍ未満、特に０．１ｍｍ〜
０．５ｍｍであることを特徴とする先行の請求項のいず
れか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項１２】 ロッド構造体（２９）は、実質的に相
互接触しないで側方間隙で互いに分離するようにして配
置された小ロッド（３０）の高密度実装体を含み、前記
間隙が好ましくは０．５ｍｍ未満であり、かつ／または
ロッド間にスペーサが用いられていることを特徴とする
請求項７から１１のいずれか１項に記載の光学積分器。 - 【請求項１３】 補償部、特にロッド構造体は、全反射
が生じないように形成された、光軸（ｚ軸）の方向に延
在する表面を内部に有しており、該表面の反射率が好ま
しくは約５０％を超え、特に約７０％〜約８０％である
ことを特徴とする先行の請求項のいずれか１項に記載の
光学積分器。 - 【請求項１４】 補償手段は、ひとみの楕円率のフィー
ルドプロフィールを減少させる減少手段として作用する
ことを特徴とする先行の請求項のいずれか１項に記載の
光学積分器。 - 【請求項１５】 光源（２）および光源の光に影響を与
える光学素子を有し、該光学素子が少なくとも１つの光
学積分器（１０）を含み、該光学積分器が、光源（２）
の光を透過する材料製のロッド（２７）と、光学的に光
源に面した入口表面（２８）と、反対側の出口表面（１
１）とを備え、幅および高さのアスペクト比の値が１か
ら離れているほぼ矩形断面を有している照明装置、特
に、マイクロリトグラフ照射露光システム用の照明装置
であって、補償手段（２９）が、ロッド（２７）の方向
依存型全反射損を補償するように構成されていることを
特徴とする照明装置。 - 【請求項１６】 補償手段は、請求項２から１３のいず
れか１項の特徴部分の特徴の少なくとも１つを有するこ
とを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。 - 【請求項１７】 照明装置および投射対物レンズを備
え、照明装置が請求項１５または１６に従って製造され
ていることを特徴とするマイクロリトグラフ照射露光シ
ステム、特にウェハステッパまたはウェハスキャナ。
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