JP2003059799A - 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 - Google Patents
照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法Info
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- JP2003059799A JP2003059799A JP2001244503A JP2001244503A JP2003059799A JP 2003059799 A JP2003059799 A JP 2003059799A JP 2001244503 A JP2001244503 A JP 2001244503A JP 2001244503 A JP2001244503 A JP 2001244503A JP 2003059799 A JP2003059799 A JP 2003059799A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 主として、光学系の調整にさほど精度が要求
されず、短波長のレーザ光を用いて位置計測を行う位置
計測装置を備える露光装置を提供する。 【解決手段】 光源１は、例えばＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ（１５７ｎｍ）等の２００
ｎｍ以下の波長のレーザ光を射出する。ＴＴＲセンサ２
０は、レチクルＲに形成されているレチクルアライメン
トマークＲＭと、投影光学系ＰＬを介してウェハＷに形
成されているウェハアライメントマークＷＭ又は基準部
材１４に形成されている基準マークとを観察してこれら
の相対位置を検出する。光源１から射出されるレーザ光
をＴＴＲセンサ２０に導くための第１ロッドレンズ２４
及び第２ロッドレンズ２６を備える。
されず、短波長のレーザ光を用いて位置計測を行う位置
計測装置を備える露光装置を提供する。 【解決手段】 光源１は、例えばＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ（１５７ｎｍ）等の２００
ｎｍ以下の波長のレーザ光を射出する。ＴＴＲセンサ２
０は、レチクルＲに形成されているレチクルアライメン
トマークＲＭと、投影光学系ＰＬを介してウェハＷに形
成されているウェハアライメントマークＷＭ又は基準部
材１４に形成されている基準マークとを観察してこれら
の相対位置を検出する。光源１から射出されるレーザ光
をＴＴＲセンサ２０に導くための第１ロッドレンズ２４
及び第２ロッドレンズ２６を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として半導体素
子、撮像素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の
マイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造する際に
用いられる照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイ
スの製造方法に関する。
子、撮像素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の
マイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造する際に
用いられる照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイ
スの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、
薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイスの製造工程
の１つであるフォトリソグラフィ工程においては、マス
クやレチクル（以下、これらを総称する場合はマスクと
いう）に形成されたパターンを、フォレジスト等の感光
剤が塗布されたウェハやガラスプレート等（以下、これ
らを総称する場合は基板という）に転写する露光装置が
用いられる。例えば、半導体素子を製造する際には、ス
テップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置
（所謂ステッパ）が用いられることが多い。このステッ
パは、レチクル上に形成された半導体素子のパターンを
ウェハの所定の領域（ショット領域）に露光した後、ウ
ェハが載置されているステージを一定距離だけステッピ
ング移動させて、他のショット領域を露光し、かかる動
作をウェハに設定された全てのショット領域に対して繰
り返し行うことにより、ウェハ全体に対してレチクルに
形成されたパターンの像を転写する装置である。
薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイスの製造工程
の１つであるフォトリソグラフィ工程においては、マス
クやレチクル（以下、これらを総称する場合はマスクと
いう）に形成されたパターンを、フォレジスト等の感光
剤が塗布されたウェハやガラスプレート等（以下、これ
らを総称する場合は基板という）に転写する露光装置が
用いられる。例えば、半導体素子を製造する際には、ス
テップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置
（所謂ステッパ）が用いられることが多い。このステッ
パは、レチクル上に形成された半導体素子のパターンを
ウェハの所定の領域（ショット領域）に露光した後、ウ
ェハが載置されているステージを一定距離だけステッピ
ング移動させて、他のショット領域を露光し、かかる動
作をウェハに設定された全てのショット領域に対して繰
り返し行うことにより、ウェハ全体に対してレチクルに
形成されたパターンの像を転写する装置である。
【０００３】このステッパを用いてウェハに設定された
ショット領域の露光を行う際には、レチクルに形成され
ているパターンの像が投影される位置と露光を行うショ
ット領域の位置とを正確に合わせる必要がある。特に半
導体素子はリソグラフィー工程において数回〜十数回の
露光処理を行って製造されるため、高い精度で位置合わ
せしなければならない。また、近年、半導体素子に形成
されるパターンの微細化の要求が高まっており、所望の
性能を有する半導体素子を製造するために位置合わせの
精度向上が要求されている。例えば、半導体素子の１つ
であるＣＰＵ（中央処理装置）は０．１８μｍ程度のプ
ロセスルールで製造されているが、今後更なる微細化が
図られると予測されている。
ショット領域の露光を行う際には、レチクルに形成され
ているパターンの像が投影される位置と露光を行うショ
ット領域の位置とを正確に合わせる必要がある。特に半
導体素子はリソグラフィー工程において数回〜十数回の
露光処理を行って製造されるため、高い精度で位置合わ
せしなければならない。また、近年、半導体素子に形成
されるパターンの微細化の要求が高まっており、所望の
性能を有する半導体素子を製造するために位置合わせの
精度向上が要求されている。例えば、半導体素子の１つ
であるＣＰＵ（中央処理装置）は０．１８μｍ程度のプ
ロセスルールで製造されているが、今後更なる微細化が
図られると予測されている。
【０００４】露光装置はステージ上にウェハを載置した
状態でステージを移動させることにより、ウェハ上に投
影されるパターンの像位置と露光するショット領域の位
置との相対的な位置合わせを行う。よって、位置合わせ
の精度を高めるためには、まずステージに対して設けら
れた座標系（この座標系はステージの移動に伴って原点
位置が移動する）内におけるパターンの像の投影位置を
高い精度で検出する必要がある。このために、露光装置
は、投影光学系を介してステージの一端に設けられた基
準部材に形成されている基準マークの位置情報を計測す
るＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のアライメントセ
ンサ又は投影光学系を介して基準マークとレチクルに形
成されているレチクルマークとを同時に観察し、両者の
相対位置関係を計測するＴＴＲ（スルー・ザ・レチク
ル）方式のアライメントセンサを備えている。
状態でステージを移動させることにより、ウェハ上に投
影されるパターンの像位置と露光するショット領域の位
置との相対的な位置合わせを行う。よって、位置合わせ
の精度を高めるためには、まずステージに対して設けら
れた座標系（この座標系はステージの移動に伴って原点
位置が移動する）内におけるパターンの像の投影位置を
高い精度で検出する必要がある。このために、露光装置
は、投影光学系を介してステージの一端に設けられた基
準部材に形成されている基準マークの位置情報を計測す
るＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のアライメントセ
ンサ又は投影光学系を介して基準マークとレチクルに形
成されているレチクルマークとを同時に観察し、両者の
相対位置関係を計測するＴＴＲ（スルー・ザ・レチク
ル）方式のアライメントセンサを備えている。
【０００５】また、半導体素子に形成されるパターンの
微細化の要求に答えるためには、露光装置を高解像度化
する必要もある。ウェハ上に投影されるパターンの像の
解像度を高めるために、露光装置はレチクルを照明する
照明光学系から射出される照明光の波長を短波長化し、
且つレチクルに形成されたパターンの像をウェハ上に投
影する投影光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）が高く設計され
ている。更に、ウェハに照射される照明光に照度分布が
生じていると、ウェハに形成されるパターンの線幅が変
化するため、均一な線幅のパターンを形成するために
は、照明光の照度分布を均一化する必要もある。
微細化の要求に答えるためには、露光装置を高解像度化
する必要もある。ウェハ上に投影されるパターンの像の
解像度を高めるために、露光装置はレチクルを照明する
照明光学系から射出される照明光の波長を短波長化し、
且つレチクルに形成されたパターンの像をウェハ上に投
影する投影光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）が高く設計され
ている。更に、ウェハに照射される照明光に照度分布が
生じていると、ウェハに形成されるパターンの線幅が変
化するため、均一な線幅のパターンを形成するために
は、照明光の照度分布を均一化する必要もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したア
ライメントセンサを用いてステージの一端に設けられた
基準部材に形成されている基準マークの位置情報を計測
するためには基準マークを照明する必要があるが、基準
マークを照明する光はレチクルに照射される照明光の一
部が用いられる。これは、投影光学系で生ずる収差によ
る検出誤差を防止するためである。つまり、投影光学系
はレチクルを照明する照明光の波長において各種の収差
が最小になるように設定されているため、照明光の波長
以外の波長の光で基準マークを照明すると基準マークの
検出誤差が生ずるからである。
ライメントセンサを用いてステージの一端に設けられた
基準部材に形成されている基準マークの位置情報を計測
するためには基準マークを照明する必要があるが、基準
マークを照明する光はレチクルに照射される照明光の一
部が用いられる。これは、投影光学系で生ずる収差によ
る検出誤差を防止するためである。つまり、投影光学系
はレチクルを照明する照明光の波長において各種の収差
が最小になるように設定されているため、照明光の波長
以外の波長の光で基準マークを照明すると基準マークの
検出誤差が生ずるからである。
【０００７】従来は照明光学系内において、光源から射
出された光の一部を分岐して光ファイバを用いて基準部
材の下方に導いて基準部材の下方から基準マークを照明
したり、又は光ファイバを用いてレチクルの上方若しく
は下方に設けられたアライメント光学系に分岐した光を
導いて投影光学系を介して基準マークを照明していた。
しかしながら、上述した高解像度化の要請から照明光の
波長を短波長化すると（例えば２００ｎｍ以下）、従来
用いられていた石英系の光ファイバでは吸収が大きくな
るため、分岐した光を基準部材の下方又はアライメント
光学系に導く用途には用いることができないという問題
が生じた。
出された光の一部を分岐して光ファイバを用いて基準部
材の下方に導いて基準部材の下方から基準マークを照明
したり、又は光ファイバを用いてレチクルの上方若しく
は下方に設けられたアライメント光学系に分岐した光を
導いて投影光学系を介して基準マークを照明していた。
しかしながら、上述した高解像度化の要請から照明光の
波長を短波長化すると（例えば２００ｎｍ以下）、従来
用いられていた石英系の光ファイバでは吸収が大きくな
るため、分岐した光を基準部材の下方又はアライメント
光学系に導く用途には用いることができないという問題
が生じた。
【０００８】照明光学系で分岐された光をリレーするリ
レー光学系を備えれば光ファイバを用いずに基準部材の
下方又はアライメント光学系に導くことができる。しか
しながら、従来用いていた光ファイバは可撓性を有する
ため、露光装置を構成する構成部材の配置に応じて光フ
ァイバを配置することができたのに対し、リレー光学系
では露光装置を構成する構成部材の配置に応じて光路を
設定しようとすると、光学部材の数が増加するとともに
その調整が困難となる。また、アライメント光学系の検
出精度を高めるためには、これらの光学部材の配置を高
精度に調整しなければならない。例えば、基準部材に対
するアライメント光学系の光軸が傾斜していると、基準
部材の高さ位置に応じて基準部材に形成されている基準
マークが横ずれして検出されることになる。よって、ア
ライメント光学系に光を導くための光ファイバを用いる
ことができない場合にアライメント光学系の高い検出精
度を保つためには、リレーアライメント光学系のみなら
ずリレー光学系をなす光学部材の位置も高精度に調整す
る必要があり、調整に要するコストを含めて露光装置の
製造コストを上昇させるという問題がある。
レー光学系を備えれば光ファイバを用いずに基準部材の
下方又はアライメント光学系に導くことができる。しか
しながら、従来用いていた光ファイバは可撓性を有する
ため、露光装置を構成する構成部材の配置に応じて光フ
ァイバを配置することができたのに対し、リレー光学系
では露光装置を構成する構成部材の配置に応じて光路を
設定しようとすると、光学部材の数が増加するとともに
その調整が困難となる。また、アライメント光学系の検
出精度を高めるためには、これらの光学部材の配置を高
精度に調整しなければならない。例えば、基準部材に対
するアライメント光学系の光軸が傾斜していると、基準
部材の高さ位置に応じて基準部材に形成されている基準
マークが横ずれして検出されることになる。よって、ア
ライメント光学系に光を導くための光ファイバを用いる
ことができない場合にアライメント光学系の高い検出精
度を保つためには、リレーアライメント光学系のみなら
ずリレー光学系をなす光学部材の位置も高精度に調整す
る必要があり、調整に要するコストを含めて露光装置の
製造コストを上昇させるという問題がある。
【０００９】更に、照明光の短波長化を図るため、露光
装置はエキシマレーザ等のレーザ光源を備えるが、投影
光学系ＰＬにおける収差を極力排除するためにレーザ光
源から射出されるレーザ光を狭帯化すると、スペックル
が生ずるという問題がある。ここで、スペックルとはコ
ントラストの高い不規則な明暗の小班点パターンであ
る。このスペックルが生じていると、レチクルに照射さ
れる照明光、ひいてはウェハに照射される光に照度分布
が生じるため、均一な線幅の微細パターンを形成する上
で好ましくない。また、レーザ光源から射出された光の
一部を基準部材に形成されている基準パターンを照明す
る光として用いたときに、スペックルが生じていると検
出精度の低下を招くという問題がある。
装置はエキシマレーザ等のレーザ光源を備えるが、投影
光学系ＰＬにおける収差を極力排除するためにレーザ光
源から射出されるレーザ光を狭帯化すると、スペックル
が生ずるという問題がある。ここで、スペックルとはコ
ントラストの高い不規則な明暗の小班点パターンであ
る。このスペックルが生じていると、レチクルに照射さ
れる照明光、ひいてはウェハに照射される光に照度分布
が生じるため、均一な線幅の微細パターンを形成する上
で好ましくない。また、レーザ光源から射出された光の
一部を基準部材に形成されている基準パターンを照明す
る光として用いたときに、スペックルが生じていると検
出精度の低下を招くという問題がある。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、短波長光源を用いた場合であっても均一な照度
分布の照明光を得ることができる照明光学系を提供する
ことを第１の目的とする。また、本発明は、上記の均一
な照度分布の照明光を得ることができる照明光学系を備
える露光装置を提供することを第２の目的とする。更
に、本発明は、照度度分布がほぼ均一であって短波長で
ある投影光学系を介した光を用いて高精度にマスクと基
板との相対位置を検出することができ、且つ光学系の調
整にさほど精度が要求されない位置検出装置を備える露
光装置を提供することを第３の目的とする。また更に、
本発明は、上記露光装置を用いて微細なパターンを形成
することにより製造されるマイクロデバイスの製造方法
を提供することを第４の目的とする。
であり、短波長光源を用いた場合であっても均一な照度
分布の照明光を得ることができる照明光学系を提供する
ことを第１の目的とする。また、本発明は、上記の均一
な照度分布の照明光を得ることができる照明光学系を備
える露光装置を提供することを第２の目的とする。更
に、本発明は、照度度分布がほぼ均一であって短波長で
ある投影光学系を介した光を用いて高精度にマスクと基
板との相対位置を検出することができ、且つ光学系の調
整にさほど精度が要求されない位置検出装置を備える露
光装置を提供することを第３の目的とする。また更に、
本発明は、上記露光装置を用いて微細なパターンを形成
することにより製造されるマイクロデバイスの製造方法
を提供することを第４の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点による照明光学系は、光源
（１）から射出される光を被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）
に照射する照明光学系（５、７、２１〜３２）におい
て、前記光源（１）から射出される光の波長は２００ｎ
ｍ以下であり、前記光源（１）と前記被照射物体（１
４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配置されて、前記光源
（１）からの射出された光を拡散させ、且つ回転自在に
構成された拡散手段（２２、６２）と、前記拡散手段
（２２、６２）と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との
間の光路中に配置されて、前記拡散手段（２２、６２）
により拡散された拡散光を内面反射させつつ導く少なく
とも１つのロッド状の内面反射型光学部材（２４、２
６、６４、６６、８０）とを備えることを特徴としてい
る。この発明によれば、光源から射出される波長が２０
０ｎｍ以下の光を回転している拡散手段で拡散させた
後、拡散光をロッド状の内面反射型光学部材で内面反射
させつつ導くようにしている。ここで、拡散手段を回転
させているため、光源からの光が狭帯化されていても被
照射面におけるスペックルの低減を図ることができる。
また、拡散手段で拡散させてから拡散光をロッド状の内
面反射型光学部材に入射させているため、ロッド状の内
面反射型光学部材の内部において種々の角度で反射され
て導かれ、その結果として均一な照度分布の照明光を得
ることができる。また、光源からの光を導くためにロッ
ド型の内面反射型光学部材を用いているため、装置構成
に合わせてレーザ光の導き方の自由度が高く、しかも厳
密な光学的な調整精度が求められないため調整が容易で
あり、その結果として調整に要するコスト、ひいては照
明光学系のコストを低減することができる。また、本発
明の第１の観点による照明光学系は、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の
断面は円形形状であるか、又は、矩形形状であることが
好ましい。更に、本発明の第１の観点による照明光学系
は、前記拡散手段（２２、６２）が、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の
断面形状に応じて所定の照度分布を形成する回折光学素
子を含むことが好適である。また更に、本発明の第１の
観点による照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光
学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の入射面は、
前記拡散手段（２２、６２）に入射する光に対して所定
の角度をもって配置されることが好適である。ここで、
本発明の第１の観点による照明光学系は、前記拡散手段
（２２、６２）が、前記光源（１）から射出される光の
進行方向と実質的に平行な方向を軸として回転可能に設
けられることが好ましい。また、本発明の第１の観点に
よる照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光学部材
（２４、６４）の射出面に前側焦点位置が配置されたレ
ンズ系（２５、６５）と、前記レンズ系（２５、６５）
の後側焦点位置に入射面が配置された第２のロッド状の
内面反射型光学部材（２６、６６）とを更に備えること
を特徴としている。この発明によれば、ロッド状の内面
反射型光学部材の射出端から射出され、レンズ系を介し
た光束が、第２のロッド状の内面反射型光学部材の入射
面をケーラー照明するので、均一な照度分布の照明光を
得るには極めて好適である。また、本発明の第１の観点
による照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４、６４）と前記第２のロッド状の内面反射型光
学部材（２６、６６）との相対的な位置ずれを補正する
補正部材（４０〜４３）を更に備えることが好適であ
る。上記課題を解決するために、本発明の第２の観点に
よる照明光学系は、光源（１）から射出される光を被照
射物体（１４、Ｒ、Ｗ）に照射する照明光学系（５、
７、２１〜３２）において、前記光源（１）から射出さ
れる光の波長は２００ｎｍ以下であり、前記光源（１）
と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配
置されて、前記光源（１）からの射出された光を拡散さ
せる拡散手段（２２、６２）と、前記拡散手段（２２、
６２）と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路
中に配置されて、前記拡散手段（２２、６２）により拡
散された拡散光を内面反射させつつ射出面へ導く第１の
ロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と、前記
第１のロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と
前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配置
されて、入射光を内面反射させつつ射出面へ導く第２の
ロッド状の内面反射型光学部材（２６、６６）と、前記
第１のロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と
前記第２のロッド状の内面反射型光学部材（２６、６
６）との間の光路中に配置されたレンズ系（２５、６
５）とを備え、前記レンズ系（２５、６５）の前側焦点
位置は前記第１のロッド状の内面反射型光学部材（２
４、６４）の前記射出面に位置決めされ、前記レンズ系
（２５、６５）の後側焦点位置は前記第２のロッド状の
内面反射型光学部材（２６、６６）の入射面に位置決め
されることを特徴としている。上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を基板（Ｗ）上に
転写する露光装置において、前記基板（Ｗ）を保持する
基板ステージ（１３）と、前記被照射物体として前記マ
スク（Ｒ）上の少なくとも一部の領域に照明光（ＩＬ
１）を照射する上記の照明光学系（５、２１〜３２）と
を備えることを特徴としている。上記課題を解決するた
めに、本発明の第２の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を、投影光学系
（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）に転写する露光装置におい
て、前記基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（１３）
と、前記被照射物体として前記基板ステージ（１３）上
に設けられた基準部材（１４）に照明光（ＩＬ１）を照
射する上記の照明光学系（５、２１〜３２）と、前記投
影光学系（ＰＬ）を介して前記基準部材（１４）を観察
することにより前記基板ステージ（１３）の位置を計測
する位置計測装置（２０、９０）とを備えることを特徴
としている。上記課題を解決するために、本発明の第１
の観点によるマイクロデバイスの製造方法は、上記の露
光装置が備える位置計測装置（２０、９０）を用いて前
記基板ステージ（１３）の位置を計測するステージ位置
計測工程（Ｓ１２）と、前記ステージ位置計測工程（Ｓ
１２）の計測結果に基づいて、前記基板ステージ（１
３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置を調整する調整工
程（Ｓ２６）と、照明光を前記マスク（Ｒ）に照射して
前記マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を前記
投影光学系（ＰＬ）を介して前記基板（Ｗ）に転写する
転写工程（Ｓ２８）と、前記転写工程（Ｓ２８）にて転
写された前記基板（Ｗ）を現像する現像工程（Ｓ３６）
とを有することを特徴としている。上記課題を解決する
ために、本発明の第３の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介して基板（Ｗ）に転写する露光装置において、
２００ｎｍ以下の波長の光を射出する光源（１）と、前
記基板（Ｗ）を保持し、且つ基準位置を規定する基準部
材（１４）を有する基板ステージ（１３）と、前記光源
（１）と前記基準部材（１４）との間の光路中に配置さ
れて、前記光源（１）からの光を内面反射させて射出側
へ導く少なくとも１つのロッド状の内面反射型光学部材
（２４、２６）と、前記ロッド状の内面反射型光学部材
（２４、２６）及び前記投影光学系（ＰＬ）を介した光
に基づいて前記基準部材（１４）を検出する位置計測装
置（２０、９０）とを備えることを特徴としている。こ
の発明によれば、光源からの光を位置計測装置に導くた
めにロッド型の内面反射型光学部材を用いているため、
装置構成に合わせてレーザ光の導き方の自由度が高く、
しかも厳密な光学的な調整精度が求められないため調整
が容易であり、その結果として調整に要するコスト、ひ
いては露光装置のコストを低減することができる。ま
た、照度度分布がほぼ均一であって短波長である投影光
学系を介した光を用いて高精度にマスクと基板との相対
位置を検出することができる。また、本発明の第３の観
点による露光装置は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４、２６）の断面形状は円形形状であるか、又
は、矩形形状であることを特徴としている。更に、本発
明の第３の観点による露光装置は、前記光源（１）と前
記ロッド状の内面反射型光学部材（２４、２６）との光
路中に、前記光源（１）から射出された光を拡散させる
拡散手段（２２）を更に備えることが好適である。また
更に、本発明の第３の観点による露光装置は、前記ロッ
ド状の内面反射型光学部材（２４、２６）の入射面が、
前記拡散手段（２２）に入射する光に対して所定の角度
をもって配置されることが好ましい。また、本発明の第
３の観点による露光装置は、前記拡散手段（２２）が、
前記光源（１）から射出された光の進行方向に平行な方
向を軸として回転自在に構成されることを特徴としてい
る。ここで、本発明の第３の観点による露光装置は、前
記拡散手段（２２）が、前記光源（１）から射出される
光の進行方向と実質的に平行な方向を軸として回転可能
に設けられることが好ましい。また、本発明の第３の観
点による露光装置は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４）の射出面に前側焦点位置が配置されたレンズ
系（２５）と、前記レンズ系（２５）の後側焦点位置に
入射面が配置された第２のロッド状の内面反射型光学部
材（２６）とを更に備えることを特徴としている。更
に、本発明の第３の観点による露光装置は、前記ロッド
状の内面反射型光学部材（２４）と前記第２のロッド状
の内面反射型光学部材（２６）との相対的な位置ずれを
補正する補正部材（４０〜４３）を更に備えることが好
適である。また更に、本発明の第３の観点による露光装
置は、前記位置計測装置（２０）が、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６）を介した光に基づいて
前記マスク（Ｒ）上のマーク（ＲＭ）を検出して、前記
基板ステージ（１３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置
関係を計測することを特徴としている。上記課題を解決
するために、本発明の第２の観点によるマイクロデバイ
スの製造方法は、本発明の第３の観点による露光装置が
備える位置計測装置（２０）を用いて前記基板ステージ
（１３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置関係を計測す
る位置計測工程（Ｓ１２）と、前記位置計測工程（Ｓ１
２）の計測結果に基づいて、前記基板ステージ（１３）
と前記マスク（Ｒ）との相対位置を調整する調整工程
（Ｓ２６）と、照明光（ＩＬ）を前記マスク（Ｒ）に照
射して前記マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）
の像を前記投影光学系（ＰＬ）を介して前記基板（Ｗ）
に転写する転写工程（Ｓ２８）と、前記転写工程にてパ
ターン（ＤＰ）像が転写された前記基板（Ｗ）を現像す
る現像工程（Ｓ３６）とを有することを特徴としてい
る。尚、本発明で用いられる前記光源（１）は、１８０
ｎｍ以下の波長の光を供給することが好ましく、前記光
源（１）はＦ2レーザであることが更に好ましい。
に、本発明の第１の観点による照明光学系は、光源
（１）から射出される光を被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）
に照射する照明光学系（５、７、２１〜３２）におい
て、前記光源（１）から射出される光の波長は２００ｎ
ｍ以下であり、前記光源（１）と前記被照射物体（１
４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配置されて、前記光源
（１）からの射出された光を拡散させ、且つ回転自在に
構成された拡散手段（２２、６２）と、前記拡散手段
（２２、６２）と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との
間の光路中に配置されて、前記拡散手段（２２、６２）
により拡散された拡散光を内面反射させつつ導く少なく
とも１つのロッド状の内面反射型光学部材（２４、２
６、６４、６６、８０）とを備えることを特徴としてい
る。この発明によれば、光源から射出される波長が２０
０ｎｍ以下の光を回転している拡散手段で拡散させた
後、拡散光をロッド状の内面反射型光学部材で内面反射
させつつ導くようにしている。ここで、拡散手段を回転
させているため、光源からの光が狭帯化されていても被
照射面におけるスペックルの低減を図ることができる。
また、拡散手段で拡散させてから拡散光をロッド状の内
面反射型光学部材に入射させているため、ロッド状の内
面反射型光学部材の内部において種々の角度で反射され
て導かれ、その結果として均一な照度分布の照明光を得
ることができる。また、光源からの光を導くためにロッ
ド型の内面反射型光学部材を用いているため、装置構成
に合わせてレーザ光の導き方の自由度が高く、しかも厳
密な光学的な調整精度が求められないため調整が容易で
あり、その結果として調整に要するコスト、ひいては照
明光学系のコストを低減することができる。また、本発
明の第１の観点による照明光学系は、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の
断面は円形形状であるか、又は、矩形形状であることが
好ましい。更に、本発明の第１の観点による照明光学系
は、前記拡散手段（２２、６２）が、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の
断面形状に応じて所定の照度分布を形成する回折光学素
子を含むことが好適である。また更に、本発明の第１の
観点による照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光
学部材（２４、２６、６４、６６、８０）の入射面は、
前記拡散手段（２２、６２）に入射する光に対して所定
の角度をもって配置されることが好適である。ここで、
本発明の第１の観点による照明光学系は、前記拡散手段
（２２、６２）が、前記光源（１）から射出される光の
進行方向と実質的に平行な方向を軸として回転可能に設
けられることが好ましい。また、本発明の第１の観点に
よる照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光学部材
（２４、６４）の射出面に前側焦点位置が配置されたレ
ンズ系（２５、６５）と、前記レンズ系（２５、６５）
の後側焦点位置に入射面が配置された第２のロッド状の
内面反射型光学部材（２６、６６）とを更に備えること
を特徴としている。この発明によれば、ロッド状の内面
反射型光学部材の射出端から射出され、レンズ系を介し
た光束が、第２のロッド状の内面反射型光学部材の入射
面をケーラー照明するので、均一な照度分布の照明光を
得るには極めて好適である。また、本発明の第１の観点
による照明光学系は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４、６４）と前記第２のロッド状の内面反射型光
学部材（２６、６６）との相対的な位置ずれを補正する
補正部材（４０〜４３）を更に備えることが好適であ
る。上記課題を解決するために、本発明の第２の観点に
よる照明光学系は、光源（１）から射出される光を被照
射物体（１４、Ｒ、Ｗ）に照射する照明光学系（５、
７、２１〜３２）において、前記光源（１）から射出さ
れる光の波長は２００ｎｍ以下であり、前記光源（１）
と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配
置されて、前記光源（１）からの射出された光を拡散さ
せる拡散手段（２２、６２）と、前記拡散手段（２２、
６２）と前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路
中に配置されて、前記拡散手段（２２、６２）により拡
散された拡散光を内面反射させつつ射出面へ導く第１の
ロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と、前記
第１のロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と
前記被照射物体（１４、Ｒ、Ｗ）との間の光路中に配置
されて、入射光を内面反射させつつ射出面へ導く第２の
ロッド状の内面反射型光学部材（２６、６６）と、前記
第１のロッド状の内面反射型光学部材（２４、６４）と
前記第２のロッド状の内面反射型光学部材（２６、６
６）との間の光路中に配置されたレンズ系（２５、６
５）とを備え、前記レンズ系（２５、６５）の前側焦点
位置は前記第１のロッド状の内面反射型光学部材（２
４、６４）の前記射出面に位置決めされ、前記レンズ系
（２５、６５）の後側焦点位置は前記第２のロッド状の
内面反射型光学部材（２６、６６）の入射面に位置決め
されることを特徴としている。上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を基板（Ｗ）上に
転写する露光装置において、前記基板（Ｗ）を保持する
基板ステージ（１３）と、前記被照射物体として前記マ
スク（Ｒ）上の少なくとも一部の領域に照明光（ＩＬ
１）を照射する上記の照明光学系（５、２１〜３２）と
を備えることを特徴としている。上記課題を解決するた
めに、本発明の第２の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を、投影光学系
（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）に転写する露光装置におい
て、前記基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（１３）
と、前記被照射物体として前記基板ステージ（１３）上
に設けられた基準部材（１４）に照明光（ＩＬ１）を照
射する上記の照明光学系（５、２１〜３２）と、前記投
影光学系（ＰＬ）を介して前記基準部材（１４）を観察
することにより前記基板ステージ（１３）の位置を計測
する位置計測装置（２０、９０）とを備えることを特徴
としている。上記課題を解決するために、本発明の第１
の観点によるマイクロデバイスの製造方法は、上記の露
光装置が備える位置計測装置（２０、９０）を用いて前
記基板ステージ（１３）の位置を計測するステージ位置
計測工程（Ｓ１２）と、前記ステージ位置計測工程（Ｓ
１２）の計測結果に基づいて、前記基板ステージ（１
３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置を調整する調整工
程（Ｓ２６）と、照明光を前記マスク（Ｒ）に照射して
前記マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を前記
投影光学系（ＰＬ）を介して前記基板（Ｗ）に転写する
転写工程（Ｓ２８）と、前記転写工程（Ｓ２８）にて転
写された前記基板（Ｗ）を現像する現像工程（Ｓ３６）
とを有することを特徴としている。上記課題を解決する
ために、本発明の第３の観点による露光装置は、マスク
（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）を投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介して基板（Ｗ）に転写する露光装置において、
２００ｎｍ以下の波長の光を射出する光源（１）と、前
記基板（Ｗ）を保持し、且つ基準位置を規定する基準部
材（１４）を有する基板ステージ（１３）と、前記光源
（１）と前記基準部材（１４）との間の光路中に配置さ
れて、前記光源（１）からの光を内面反射させて射出側
へ導く少なくとも１つのロッド状の内面反射型光学部材
（２４、２６）と、前記ロッド状の内面反射型光学部材
（２４、２６）及び前記投影光学系（ＰＬ）を介した光
に基づいて前記基準部材（１４）を検出する位置計測装
置（２０、９０）とを備えることを特徴としている。こ
の発明によれば、光源からの光を位置計測装置に導くた
めにロッド型の内面反射型光学部材を用いているため、
装置構成に合わせてレーザ光の導き方の自由度が高く、
しかも厳密な光学的な調整精度が求められないため調整
が容易であり、その結果として調整に要するコスト、ひ
いては露光装置のコストを低減することができる。ま
た、照度度分布がほぼ均一であって短波長である投影光
学系を介した光を用いて高精度にマスクと基板との相対
位置を検出することができる。また、本発明の第３の観
点による露光装置は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４、２６）の断面形状は円形形状であるか、又
は、矩形形状であることを特徴としている。更に、本発
明の第３の観点による露光装置は、前記光源（１）と前
記ロッド状の内面反射型光学部材（２４、２６）との光
路中に、前記光源（１）から射出された光を拡散させる
拡散手段（２２）を更に備えることが好適である。また
更に、本発明の第３の観点による露光装置は、前記ロッ
ド状の内面反射型光学部材（２４、２６）の入射面が、
前記拡散手段（２２）に入射する光に対して所定の角度
をもって配置されることが好ましい。また、本発明の第
３の観点による露光装置は、前記拡散手段（２２）が、
前記光源（１）から射出された光の進行方向に平行な方
向を軸として回転自在に構成されることを特徴としてい
る。ここで、本発明の第３の観点による露光装置は、前
記拡散手段（２２）が、前記光源（１）から射出される
光の進行方向と実質的に平行な方向を軸として回転可能
に設けられることが好ましい。また、本発明の第３の観
点による露光装置は、前記ロッド状の内面反射型光学部
材（２４）の射出面に前側焦点位置が配置されたレンズ
系（２５）と、前記レンズ系（２５）の後側焦点位置に
入射面が配置された第２のロッド状の内面反射型光学部
材（２６）とを更に備えることを特徴としている。更
に、本発明の第３の観点による露光装置は、前記ロッド
状の内面反射型光学部材（２４）と前記第２のロッド状
の内面反射型光学部材（２６）との相対的な位置ずれを
補正する補正部材（４０〜４３）を更に備えることが好
適である。また更に、本発明の第３の観点による露光装
置は、前記位置計測装置（２０）が、前記ロッド状の内
面反射型光学部材（２４、２６）を介した光に基づいて
前記マスク（Ｒ）上のマーク（ＲＭ）を検出して、前記
基板ステージ（１３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置
関係を計測することを特徴としている。上記課題を解決
するために、本発明の第２の観点によるマイクロデバイ
スの製造方法は、本発明の第３の観点による露光装置が
備える位置計測装置（２０）を用いて前記基板ステージ
（１３）と前記マスク（Ｒ）との相対位置関係を計測す
る位置計測工程（Ｓ１２）と、前記位置計測工程（Ｓ１
２）の計測結果に基づいて、前記基板ステージ（１３）
と前記マスク（Ｒ）との相対位置を調整する調整工程
（Ｓ２６）と、照明光（ＩＬ）を前記マスク（Ｒ）に照
射して前記マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＤＰ）
の像を前記投影光学系（ＰＬ）を介して前記基板（Ｗ）
に転写する転写工程（Ｓ２８）と、前記転写工程にてパ
ターン（ＤＰ）像が転写された前記基板（Ｗ）を現像す
る現像工程（Ｓ３６）とを有することを特徴としてい
る。尚、本発明で用いられる前記光源（１）は、１８０
ｎｍ以下の波長の光を供給することが好ましく、前記光
源（１）はＦ2レーザであることが更に好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態による照明光学系、露光装置、及びマイクロデバ
イスの製造方法について詳細に説明する。尚、以下の説
明において、図中にＸＹＺ直交座標系が示されている場
合には、そのＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各図面間に
おける各部材の位置関係について説明する。図面に付さ
れているＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が基板とし
てのウェハＷに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸が
ウェハＷに対して直交する方向に設定されている。図中
のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な
面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、
以下に説明する露光装置は、投影光学系ＰＬに対してマ
スクとしてのレチクルＲと感光性基板としてのウェハＷ
とを相対的に移動させつつ、レチクルＲに形成されたパ
ターンをウェハＷに転写するステップ・アンド・スキャ
ン方式の露光装置を例に挙げて説明する。また、以下の
各実施形態ではレチクルＲ及びウェハＷを移動させる方
向（走査方向）をＸ方向に設定している。
施形態による照明光学系、露光装置、及びマイクロデバ
イスの製造方法について詳細に説明する。尚、以下の説
明において、図中にＸＹＺ直交座標系が示されている場
合には、そのＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各図面間に
おける各部材の位置関係について説明する。図面に付さ
れているＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が基板とし
てのウェハＷに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸が
ウェハＷに対して直交する方向に設定されている。図中
のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な
面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、
以下に説明する露光装置は、投影光学系ＰＬに対してマ
スクとしてのレチクルＲと感光性基板としてのウェハＷ
とを相対的に移動させつつ、レチクルＲに形成されたパ
ターンをウェハＷに転写するステップ・アンド・スキャ
ン方式の露光装置を例に挙げて説明する。また、以下の
各実施形態ではレチクルＲ及びウェハＷを移動させる方
向（走査方向）をＸ方向に設定している。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態による露光装
置の全体の概略構成を示す図である。図１において、１
はＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ
（１５７ｎｍ）等の２００ｎｍ以下の波長のレーザ光を
射出する光源である。光源１から射出されたレーザ光
は、リレーレンズ２を介した後、反射ミラー３で反射さ
れてＺ方向に偏向される。その後、リレーレンズ４を介
してハーフミラー５に入射する。ハーフミラー５を透過
したレーザ光は反射ミラー６で反射された後、Ｘ方向に
偏向されて照明光学系７に入射する。この照明光学系７
は、入射するレーザ光の断面形状を整形するとともに、
その照度分布を均一化し、更に照度を調整して照明光Ｉ
Ｌとして射出するものである。この照明光学系７の内部
構成の詳細については後述する。尚、ハーフミラー５に
代えて、光路に対して挿脱可能な切り換えミラーを適用
してもかまわない。
置の全体の概略構成を示す図である。図１において、１
はＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ
（１５７ｎｍ）等の２００ｎｍ以下の波長のレーザ光を
射出する光源である。光源１から射出されたレーザ光
は、リレーレンズ２を介した後、反射ミラー３で反射さ
れてＺ方向に偏向される。その後、リレーレンズ４を介
してハーフミラー５に入射する。ハーフミラー５を透過
したレーザ光は反射ミラー６で反射された後、Ｘ方向に
偏向されて照明光学系７に入射する。この照明光学系７
は、入射するレーザ光の断面形状を整形するとともに、
その照度分布を均一化し、更に照度を調整して照明光Ｉ
Ｌとして射出するものである。この照明光学系７の内部
構成の詳細については後述する。尚、ハーフミラー５に
代えて、光路に対して挿脱可能な切り換えミラーを適用
してもかまわない。
【００１４】照明光学系７から照明光ＩＬが射出される
と、レチクルＲ上において照明光ＩＬが照射される位置
がほぼ均一の照度で照射される。照明光ＩＬがレチクル
Ｒに照射されると、レチクルＲに形成されたパターンＤ
Ｐの像が投影光学系ＰＬを介してウェハＷ上に投影され
てパターンが転写される。ここで、上記レチクルＲは、
モータ８によって投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向に微
動可能で、且つその光軸ＡＸに垂直な面内で２次元移動
及び微小回転可能なマスクステージとしてのレチクルス
テージ９上に載置されている。レチクルステージ９の端
部にはレーザ干渉計１０からのレーザビームを反射する
移動鏡１１が固定されており、レチクルステージ９の２
次元的な位置はレーザ干渉計１０によって、例えば０．
０１μｍ程度の分解能で常時検出されている。
と、レチクルＲ上において照明光ＩＬが照射される位置
がほぼ均一の照度で照射される。照明光ＩＬがレチクル
Ｒに照射されると、レチクルＲに形成されたパターンＤ
Ｐの像が投影光学系ＰＬを介してウェハＷ上に投影され
てパターンが転写される。ここで、上記レチクルＲは、
モータ８によって投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向に微
動可能で、且つその光軸ＡＸに垂直な面内で２次元移動
及び微小回転可能なマスクステージとしてのレチクルス
テージ９上に載置されている。レチクルステージ９の端
部にはレーザ干渉計１０からのレーザビームを反射する
移動鏡１１が固定されており、レチクルステージ９の２
次元的な位置はレーザ干渉計１０によって、例えば０．
０１μｍ程度の分解能で常時検出されている。
【００１５】投影光学系ＰＬは、例えば両側（片側でも
良い）テレセントリックであり、照明光ＩＬ及びアライ
メント光の波長に関して最良に収差補正されており、そ
の波長の下でレチクルＲとウェハＷとは互いに光学的に
共役な関係になっている。また、照明光ＩＬは、ケラー
照明であり、投影光学系ＰＬの瞳（図示省略）の中心に
光源像として結像されている。尚、投影光学系ＰＬは複
数のレンズ等の光学素子を有し、その光学素子の硝材と
しては照明光ＩＬの波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。尚、所定の物質をドープした石英硝子は、照明光Ｉ
Ｌの波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率が低下
するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外光を照
明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学材料と
しては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグネシウ
ム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ストロン
チウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡＦ（Ｌ
ｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌ
Ｆ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結
晶又はこれらの混晶が使用される。
良い）テレセントリックであり、照明光ＩＬ及びアライ
メント光の波長に関して最良に収差補正されており、そ
の波長の下でレチクルＲとウェハＷとは互いに光学的に
共役な関係になっている。また、照明光ＩＬは、ケラー
照明であり、投影光学系ＰＬの瞳（図示省略）の中心に
光源像として結像されている。尚、投影光学系ＰＬは複
数のレンズ等の光学素子を有し、その光学素子の硝材と
しては照明光ＩＬの波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。尚、所定の物質をドープした石英硝子は、照明光Ｉ
Ｌの波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率が低下
するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外光を照
明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学材料と
しては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグネシウ
ム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ストロン
チウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡＦ（Ｌ
ｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌ
Ｆ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結
晶又はこれらの混晶が使用される。
【００１６】ウェハＷはウェハホルダ１２を介して基板
ステージとしてのウェハステージ１３上に載置されてい
る。ウェハステージ１３上には、ベースライン計測や後
述するアライメントセンサの焦点位置のずれ量に対する
マークの横ずれ量を計測際に用いられる基準マークを備
えた基準部材１４が設けられている。この基準部材１４
のＺ軸方向における位置は、Ｚ軸方向におけるウェハＷ
の表面位置とほぼ同じ位置に設定されている。基準マー
クとしては、例えば光透過性の５組のＬ字状パターンか
ら成るスリットパターンと、光反射性のクロムで形成さ
れた２組の基準パターン（デューティ比は１：１）とが
設けられている。
ステージとしてのウェハステージ１３上に載置されてい
る。ウェハステージ１３上には、ベースライン計測や後
述するアライメントセンサの焦点位置のずれ量に対する
マークの横ずれ量を計測際に用いられる基準マークを備
えた基準部材１４が設けられている。この基準部材１４
のＺ軸方向における位置は、Ｚ軸方向におけるウェハＷ
の表面位置とほぼ同じ位置に設定されている。基準マー
クとしては、例えば光透過性の５組のＬ字状パターンか
ら成るスリットパターンと、光反射性のクロムで形成さ
れた２組の基準パターン（デューティ比は１：１）とが
設けられている。
【００１７】ウェハステージ１３は、投影光学系ＰＬの
光軸ＡＸに垂直な面内でウェハＷを２次元的に位置決め
するＸＹステージ、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行な
方向（Ｚ方向）にウェハＷを位置決めするＺステージ、
ウェハＷを微小回転させるステージ、及びＺ軸に対する
角度を変化させてＸＹ平面に対するウェハＷの傾きを調
整するステージ等より構成されている。ウェハステージ
１３の上面の一端にはＬ字型の移動鏡１５が取り付けら
れ、移動鏡１５の鏡面に対向した位置にレーザ干渉計１
６が配置されている。図１では簡略化して図示している
が、移動鏡１５はＸ軸に垂直な反射面を有する平面鏡及
びＹ軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成されてい
る。また、レーザ干渉計１６は、Ｘ軸に沿って移動鏡１
５にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉
計及びＹ軸に沿って移動鏡１５にレーザビームを照射す
るＹ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｘ軸用の１個の
レーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、
ウェハステージ１３のＸ座標及びＹ座標が計測される。
また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差によ
り、ウェハステージ１３のＸＹ平面内における回転角が
計測される。
光軸ＡＸに垂直な面内でウェハＷを２次元的に位置決め
するＸＹステージ、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行な
方向（Ｚ方向）にウェハＷを位置決めするＺステージ、
ウェハＷを微小回転させるステージ、及びＺ軸に対する
角度を変化させてＸＹ平面に対するウェハＷの傾きを調
整するステージ等より構成されている。ウェハステージ
１３の上面の一端にはＬ字型の移動鏡１５が取り付けら
れ、移動鏡１５の鏡面に対向した位置にレーザ干渉計１
６が配置されている。図１では簡略化して図示している
が、移動鏡１５はＸ軸に垂直な反射面を有する平面鏡及
びＹ軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成されてい
る。また、レーザ干渉計１６は、Ｘ軸に沿って移動鏡１
５にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉
計及びＹ軸に沿って移動鏡１５にレーザビームを照射す
るＹ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｘ軸用の１個の
レーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、
ウェハステージ１３のＸ座標及びＹ座標が計測される。
また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差によ
り、ウェハステージ１３のＸＹ平面内における回転角が
計測される。
【００１８】ウェハステージ１３の２次元的な座標は、
レーザ干渉計１６によって例えば０．０１μｍ程度の分
解能で常時検出されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の座
標によりウェハステージ１３のステージ座標系（静止座
標系）（Ｘ，Ｙ）が定められる。即ち、レーザ干渉計１
６により計測されるウェハステージ１３の座標値が、ス
テージ座標系（Ｘ，Ｙ）上の座標値である。レーザ干渉
計１６により計測されたＸ座標、Ｙ座標、及び回転角を
示す位置計測信号は主制御系１８に出力される。主制御
系１８は、供給された位置計測信号をモニタしつつウェ
ハステージ１３の位置を制御する制御信号をモータ１７
へ出力する。
レーザ干渉計１６によって例えば０．０１μｍ程度の分
解能で常時検出されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の座
標によりウェハステージ１３のステージ座標系（静止座
標系）（Ｘ，Ｙ）が定められる。即ち、レーザ干渉計１
６により計測されるウェハステージ１３の座標値が、ス
テージ座標系（Ｘ，Ｙ）上の座標値である。レーザ干渉
計１６により計測されたＸ座標、Ｙ座標、及び回転角を
示す位置計測信号は主制御系１８に出力される。主制御
系１８は、供給された位置計測信号をモニタしつつウェ
ハステージ１３の位置を制御する制御信号をモータ１７
へ出力する。
【００１９】また、主制御系１８はレチクルＲに形成さ
れたパターンＤＰをウェハＷに転写するときには、レー
ザ干渉計１０から出力される信号と、レーザ干渉計１６
から出力される位置計測信号とに基づいて、モータ８及
びモータ１７を介してレチクルステージ９とウェハステ
ージ１３とをＸ方向に沿って同期移動させる。更に、本
実施形態の露光装置は、投影光学系ＰＬの側方にオフア
クシスアライメント系１９を備えており、このオフアク
シスアライメント系１９によってもウェハＷに形成され
ているウェハアライメントマークＷＭ及び基準部材１４
に形成されている基準マークの位置情報を計測すること
ができるように構成されている。
れたパターンＤＰをウェハＷに転写するときには、レー
ザ干渉計１０から出力される信号と、レーザ干渉計１６
から出力される位置計測信号とに基づいて、モータ８及
びモータ１７を介してレチクルステージ９とウェハステ
ージ１３とをＸ方向に沿って同期移動させる。更に、本
実施形態の露光装置は、投影光学系ＰＬの側方にオフア
クシスアライメント系１９を備えており、このオフアク
シスアライメント系１９によってもウェハＷに形成され
ているウェハアライメントマークＷＭ及び基準部材１４
に形成されている基準マークの位置情報を計測すること
ができるように構成されている。
【００２０】一方、ハーフミラー５で反射したレーザ光
は、投影光学系を介して基準マークとレチクルに形成さ
れているレチクルマークとを同時に観察し、両者の相対
位置関係を計測するＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）セ
ンサ２０に導かれる。このＴＴＲセンサ２０は、レチク
ルＲに形成されているレチクルアライメントマークＲＭ
と、投影光学系ＰＬを介してウェハＷに形成されている
ウェハアライメントマークＷＭ又は基準部材１４に形成
されている基準マークとを観察してこれらの相対位置を
検出するものであり、本発明にいう位置計測装置に相当
する。ＴＴＲセンサ２０は、視野絞り板２８、リレーレ
ンズ２９、ビームスプリッタ３０、第１対物レンズ３
１、折り曲げミラー３２、反射ミラー３３、第２対物レ
ンズ３４、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の
撮像素子３５を含んで構成される。
は、投影光学系を介して基準マークとレチクルに形成さ
れているレチクルマークとを同時に観察し、両者の相対
位置関係を計測するＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）セ
ンサ２０に導かれる。このＴＴＲセンサ２０は、レチク
ルＲに形成されているレチクルアライメントマークＲＭ
と、投影光学系ＰＬを介してウェハＷに形成されている
ウェハアライメントマークＷＭ又は基準部材１４に形成
されている基準マークとを観察してこれらの相対位置を
検出するものであり、本発明にいう位置計測装置に相当
する。ＴＴＲセンサ２０は、視野絞り板２８、リレーレ
ンズ２９、ビームスプリッタ３０、第１対物レンズ３
１、折り曲げミラー３２、反射ミラー３３、第２対物レ
ンズ３４、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の
撮像素子３５を含んで構成される。
【００２１】また、リレーレンズ２１、拡散板２２、駆
動装置２３、第１ロッドレンズ２４、コンデンサーレン
ズ２５、第２ロッドレンズ２６、及びリレーレンズ２７
は、ＴＴＲセンサ２０に光源１から射出されたレーザ光
の一部を導くリレー光学系を構成している。ハーフミラ
ー５で反射したレーザ光はリレーレンズ２１を介して拡
散板２２に導かれる。拡散板２２は、本発明にいう拡散
手段に相当するものであり、リレーレンズ２１を介して
入射するレーザ光を拡散させて、その光強度分布を変換
するものである。拡散板２２を設ける理由は、ＴＴＲセ
ンサ２０が射出する光（以下、アライメント光という）
の照度分布を均一化して検出精度を向上させるためであ
る。この詳細は後述する。また、図中の駆動装置２３
は、リレーレンズ２１の光軸ＡＸ１（この光軸ＡＸ１
は、ハーフミラー５で反射されたレーザ光の進行方向と
平行である）に平行な軸の周りで拡散板２２を回転させ
るものである。ここで、拡散板２２を光軸ＡＸ１に平行
な軸の周りで回転自在に構成するのはスペックルの低減
を図ることにより、検出精度を向上させるためである。
動装置２３、第１ロッドレンズ２４、コンデンサーレン
ズ２５、第２ロッドレンズ２６、及びリレーレンズ２７
は、ＴＴＲセンサ２０に光源１から射出されたレーザ光
の一部を導くリレー光学系を構成している。ハーフミラ
ー５で反射したレーザ光はリレーレンズ２１を介して拡
散板２２に導かれる。拡散板２２は、本発明にいう拡散
手段に相当するものであり、リレーレンズ２１を介して
入射するレーザ光を拡散させて、その光強度分布を変換
するものである。拡散板２２を設ける理由は、ＴＴＲセ
ンサ２０が射出する光（以下、アライメント光という）
の照度分布を均一化して検出精度を向上させるためであ
る。この詳細は後述する。また、図中の駆動装置２３
は、リレーレンズ２１の光軸ＡＸ１（この光軸ＡＸ１
は、ハーフミラー５で反射されたレーザ光の進行方向と
平行である）に平行な軸の周りで拡散板２２を回転させ
るものである。ここで、拡散板２２を光軸ＡＸ１に平行
な軸の周りで回転自在に構成するのはスペックルの低減
を図ることにより、検出精度を向上させるためである。
【００２２】拡散板２２で拡散されたレーザ光は、第１
ロッドレンズ２４の入射端から第１ロッドレンズ２４に
入射する。この第１ロッドレンズ２４は、ハーフミラー
５で反射されたレーザ光を内面反射させてつつ射出端へ
導くものであり、本発明にいうロッド状の内面反射型光
学部材に相当する。この第１ロッドレンズ２４を設ける
理由は、ハーフミラー５で反射された光をＴＴＲセンサ
２０に導く光学系の構成を簡略化するとともに、光学的
な調整を容易にすることによって、コスト低減を図り、
且つＴＴＲセンサ２０の検出精度を向上させるためであ
る。
ロッドレンズ２４の入射端から第１ロッドレンズ２４に
入射する。この第１ロッドレンズ２４は、ハーフミラー
５で反射されたレーザ光を内面反射させてつつ射出端へ
導くものであり、本発明にいうロッド状の内面反射型光
学部材に相当する。この第１ロッドレンズ２４を設ける
理由は、ハーフミラー５で反射された光をＴＴＲセンサ
２０に導く光学系の構成を簡略化するとともに、光学的
な調整を容易にすることによって、コスト低減を図り、
且つＴＴＲセンサ２０の検出精度を向上させるためであ
る。
【００２３】従来の露光装置は、例えば水銀ランプ等の
２００ｎｍよりも波長の長い光を射出する光源を備えて
いたが、この波長域の光は石英系の材料で形成されてい
る光ファイバを用いて容易にＴＴＲセンサに導くことが
できた。しかしながら、光源から射出されるレーザ光の
波長が２００ｎｍ以下になると、従来用いていた光ファ
イバでは吸収が大きくなるため光源から射出される光の
一部をＴＴＲセンサに導く用途には用いることが困難に
なってくる。そこで、光源からのレーザ光の一部をＴＴ
Ｒセンサに導くためにリレーレンズ等で構成されるリレ
ー光学系を使用すると、高精度の光学的な調整が必要と
なるためコストが上昇するととともに、外部からの振動
等によってリレー光学系の光学特性が変動してＴＴＲセ
ンサの検出精度を悪化させるという問題が生じていた。
そこで、本実施形態では、第１ロッドレンズ２４を用い
てレーザ光を導くことにより、上記問題の一部を解決し
ている。
２００ｎｍよりも波長の長い光を射出する光源を備えて
いたが、この波長域の光は石英系の材料で形成されてい
る光ファイバを用いて容易にＴＴＲセンサに導くことが
できた。しかしながら、光源から射出されるレーザ光の
波長が２００ｎｍ以下になると、従来用いていた光ファ
イバでは吸収が大きくなるため光源から射出される光の
一部をＴＴＲセンサに導く用途には用いることが困難に
なってくる。そこで、光源からのレーザ光の一部をＴＴ
Ｒセンサに導くためにリレーレンズ等で構成されるリレ
ー光学系を使用すると、高精度の光学的な調整が必要と
なるためコストが上昇するととともに、外部からの振動
等によってリレー光学系の光学特性が変動してＴＴＲセ
ンサの検出精度を悪化させるという問題が生じていた。
そこで、本実施形態では、第１ロッドレンズ２４を用い
てレーザ光を導くことにより、上記問題の一部を解決し
ている。
【００２４】この第１ロッドレンズ２４を形成する硝材
としては、投影光学系ＰＬを構成する光学素子と同様
に、光源１から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石
（フッ化カルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリ
ウム（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、
ＬｉＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、Ｌｉ
ＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢ
ｅＡｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ
化物結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質を
ドープした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料
から選択される。尚、所定の物質をドープした石英硝子
は、レーザ光の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透
過率が低下するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空
紫外光を照明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の
光学材料としては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化
マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ
化ストロンチウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、Ｌｉ
ＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢ
ｅＡｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ
化物結晶又はこれらの混晶が使用される。第１ロッドレ
ンズ２４の長さは、入射端から入射したレーザ光の透過
率及び入射したレーザ光をＴＴＲセンサ２０に導かなけ
ればならない距離の双方を考慮して適宜設定される。
としては、投影光学系ＰＬを構成する光学素子と同様
に、光源１から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石
（フッ化カルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリ
ウム（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、
ＬｉＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、Ｌｉ
ＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢ
ｅＡｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ
化物結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質を
ドープした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料
から選択される。尚、所定の物質をドープした石英硝子
は、レーザ光の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透
過率が低下するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空
紫外光を照明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の
光学材料としては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化
マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ
化ストロンチウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、Ｌｉ
ＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢ
ｅＡｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ
化物結晶又はこれらの混晶が使用される。第１ロッドレ
ンズ２４の長さは、入射端から入射したレーザ光の透過
率及び入射したレーザ光をＴＴＲセンサ２０に導かなけ
ればならない距離の双方を考慮して適宜設定される。
【００２５】図２及び図３は、第１ロッドレンズ２４の
一例を示す斜視図である。第１ロッドレンズ２４は、そ
の断面形状が図２（ａ）に示す円形形状、図２（ｂ）に
示す矩形形状、又は図２（ｃ）に示す三角形形状に形成
されており、その断面形状は長手方向に沿ってほぼ同一
となるように形成されている。つまり、図２（ａ）に示
した第１ロッドレンズ２４は円柱形状のロッドレンズで
あり、図２（ｂ）に示した第１ロッドレンズ２４は四角
柱形状のロッドレンズであり、図２（ｃ）に示した第１
ロッドレンズ２４は三角柱形状のロッドレンズである。
一例を示す斜視図である。第１ロッドレンズ２４は、そ
の断面形状が図２（ａ）に示す円形形状、図２（ｂ）に
示す矩形形状、又は図２（ｃ）に示す三角形形状に形成
されており、その断面形状は長手方向に沿ってほぼ同一
となるように形成されている。つまり、図２（ａ）に示
した第１ロッドレンズ２４は円柱形状のロッドレンズで
あり、図２（ｂ）に示した第１ロッドレンズ２４は四角
柱形状のロッドレンズであり、図２（ｃ）に示した第１
ロッドレンズ２４は三角柱形状のロッドレンズである。
【００２６】図２（ａ）〜（ｃ）に示したロッドレンズ
２４ａは何れも空気よりも屈折率が高いため、入射端か
ら入射したレーザ光を側面で全反射させつつ射出端に伝
播する。このように第１ロッドレンズ２４は、内面で全
反射させつつ入射したレーザ光を伝播するものであるた
め、図２（ａ）〜（ｃ）に示した構成に限られず図３
（ａ）〜（ｃ）に示した構成のものも用いることができ
る。図３（ａ）〜（ｃ）に示した第１ロッドレンズ２４
各々の断面形状は、図２（ａ）〜（ｃ）に示したロッド
レンズの断面形状と同様に、円柱形状、四角柱形状、及
び三角柱形状であるが、周囲をより低い屈折率の低い屈
折率を有する部材で覆うように構成している点が異な
る。かかる構成の第１ロッドレンズ２４も図２（ａ）〜
（ｃ）に示したロッドレンズと同様に、内面（蛍石等で
形成された部分とそれを覆う部分との境界面）で全反射
させつつ入射したレーザ光を伝播させる機能を有する。
２４ａは何れも空気よりも屈折率が高いため、入射端か
ら入射したレーザ光を側面で全反射させつつ射出端に伝
播する。このように第１ロッドレンズ２４は、内面で全
反射させつつ入射したレーザ光を伝播するものであるた
め、図２（ａ）〜（ｃ）に示した構成に限られず図３
（ａ）〜（ｃ）に示した構成のものも用いることができ
る。図３（ａ）〜（ｃ）に示した第１ロッドレンズ２４
各々の断面形状は、図２（ａ）〜（ｃ）に示したロッド
レンズの断面形状と同様に、円柱形状、四角柱形状、及
び三角柱形状であるが、周囲をより低い屈折率の低い屈
折率を有する部材で覆うように構成している点が異な
る。かかる構成の第１ロッドレンズ２４も図２（ａ）〜
（ｃ）に示したロッドレンズと同様に、内面（蛍石等で
形成された部分とそれを覆う部分との境界面）で全反射
させつつ入射したレーザ光を伝播させる機能を有する。
【００２７】また、図４に示すように、第１ロッドレン
ズ２４の入射面は拡散板２２に入射するレーザ光に対し
て所定の角度θをもって配置されている。換言すると、
リレーレンズ２１の光軸ＡＸ１と第１ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２とが角度θをなすように配置される。図４
は、拡散板２２と第１ロッドレンズ２４との配置関係を
示す図である。ここで、角度θは、４°≦θ≦１０°を
満足するように設定される。ここで、第１ロッドレンズ
２４の入射面と拡散板２２に入射するレーザ光との間に
所定の角度をもたせる理由は以下の通りである。つま
り、第１ロッドレンズ２４の入射側に拡散板２２を配置
して第１ロッドレンズ２４の入射端をほぼ完全な拡散光
で照明したとしても、その射出端からの光束の輝度の角
度分布は射出角が大きくなるにつれて低下する傾向にあ
る。
ズ２４の入射面は拡散板２２に入射するレーザ光に対し
て所定の角度θをもって配置されている。換言すると、
リレーレンズ２１の光軸ＡＸ１と第１ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２とが角度θをなすように配置される。図４
は、拡散板２２と第１ロッドレンズ２４との配置関係を
示す図である。ここで、角度θは、４°≦θ≦１０°を
満足するように設定される。ここで、第１ロッドレンズ
２４の入射面と拡散板２２に入射するレーザ光との間に
所定の角度をもたせる理由は以下の通りである。つま
り、第１ロッドレンズ２４の入射側に拡散板２２を配置
して第１ロッドレンズ２４の入射端をほぼ完全な拡散光
で照明したとしても、その射出端からの光束の輝度の角
度分布は射出角が大きくなるにつれて低下する傾向にあ
る。
【００２８】図５は、第１ロッドレンズ２４の入射面に
対して斜め方向からレーザ光が入射したときに射出面か
ら射出される光束の様子の一例を示す図である。尚、第
１ロッドレンズ２４の断面形状が円形形状である場合を
例示している。図５に示すように、線状のレーザ光が第
１ロッドレンズ２４の光軸ＡＸ２に対して角度θをもっ
て入射するとすると、第１ロッドレンズ２４の射出端か
らは円錐形状に発散する形状の光束が射出される。この
ように、第１ロッドレンズ２４は光束の入射角度と第１
ロッドレンズ２４の断面形状を反映した断面形状の光束
を射出端から射出するという特性を有する。
対して斜め方向からレーザ光が入射したときに射出面か
ら射出される光束の様子の一例を示す図である。尚、第
１ロッドレンズ２４の断面形状が円形形状である場合を
例示している。図５に示すように、線状のレーザ光が第
１ロッドレンズ２４の光軸ＡＸ２に対して角度θをもっ
て入射するとすると、第１ロッドレンズ２４の射出端か
らは円錐形状に発散する形状の光束が射出される。この
ように、第１ロッドレンズ２４は光束の入射角度と第１
ロッドレンズ２４の断面形状を反映した断面形状の光束
を射出端から射出するという特性を有する。
【００２９】従って、かかる第１ロッドレンズ２４の特
性を利用して、第１ロッドレンズ２４の入射面に対して
レーザ光を斜め方向から入射させることにより、第１ロ
ッドレンズ２４の射出端から大きな角度で射出される光
束の輝度と小さな角度で射出される光束の輝度との差を
小さくすることができる。つまり、第１ロッドレンズ２
４の入射面に対して斜め方向から照明することにより、
第１ロッドレンズ２４の射出端からの光束の輝度の角度
分布を緩和することができる。以上説明した理由によっ
て、第１ロッドレンズ２４の入射面と拡散板２２に入射
するレーザ光との間に所定の角度が設定される。
性を利用して、第１ロッドレンズ２４の入射面に対して
レーザ光を斜め方向から入射させることにより、第１ロ
ッドレンズ２４の射出端から大きな角度で射出される光
束の輝度と小さな角度で射出される光束の輝度との差を
小さくすることができる。つまり、第１ロッドレンズ２
４の入射面に対して斜め方向から照明することにより、
第１ロッドレンズ２４の射出端からの光束の輝度の角度
分布を緩和することができる。以上説明した理由によっ
て、第１ロッドレンズ２４の入射面と拡散板２２に入射
するレーザ光との間に所定の角度が設定される。
【００３０】また、所定の角度θを上述した範囲（４°
≦θ≦１０°）に設定するのは、以下の理由による。つ
まり、角度θが４°未満である場合には第１ロッドレン
ズ２４自体が有する上記の特性（射出端における射出角
が大きくなるにつれて輝度が低下する特性）をうち消す
ことができず、逆に、角度θが１０°よりも大の場合に
は、第１ロッドレンズ２４自体が有する特性をうち消し
すぎて、射出端における射出角が大きくなるにつれて輝
度が上昇することになってしまうからである。尚、図５
に示した第１ロッドレンズ２４の特性に鑑みて、拡散板
２２の拡散特性は図６に示す特性に設定される、図６
は、断面形状が円形の拡散板２２のＹ軸方向に沿った拡
散特性の一例を示す図である。図６において、符号Ｃ１
を付した箇所は光軸ＡＸ１上の位置を示す。図６に示す
ように、拡散板２２は光軸Ｃ１上の輝度がもっと高く、
光軸Ｃ１からずれにつれて徐々に輝度が低下するよう
に、その拡散特性が設定される。
≦θ≦１０°）に設定するのは、以下の理由による。つ
まり、角度θが４°未満である場合には第１ロッドレン
ズ２４自体が有する上記の特性（射出端における射出角
が大きくなるにつれて輝度が低下する特性）をうち消す
ことができず、逆に、角度θが１０°よりも大の場合に
は、第１ロッドレンズ２４自体が有する特性をうち消し
すぎて、射出端における射出角が大きくなるにつれて輝
度が上昇することになってしまうからである。尚、図５
に示した第１ロッドレンズ２４の特性に鑑みて、拡散板
２２の拡散特性は図６に示す特性に設定される、図６
は、断面形状が円形の拡散板２２のＹ軸方向に沿った拡
散特性の一例を示す図である。図６において、符号Ｃ１
を付した箇所は光軸ＡＸ１上の位置を示す。図６に示す
ように、拡散板２２は光軸Ｃ１上の輝度がもっと高く、
光軸Ｃ１からずれにつれて徐々に輝度が低下するよう
に、その拡散特性が設定される。
【００３１】尚、第１ロッドレンズ２４の断面形状が図
２（ａ）又は図３（ａ）に示す円形形状であれば、角度
θを上述した範囲（４°≦θ≦１０°）に設定するだけ
で良く、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とがどの面に含まれて
いるかを考慮する必要は無いが、第１ロッドレンズ２４
の断面形状が図２（ｂ）又は図３（ｂ）に示す矩形形状
又は図２（ｃ）又は図３（ｃ）に示す三角形形状である
ときには、角度θのみならず、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２
とが含まれる面を考慮して、ハーフミラー５、リレーレ
ンズ２１、拡散板２２、及び第１ロッドレンズ２３を配
置しなければならない。この配置を考慮しないと、第１
ロッドレンズ２３から射出される光束の輝度分布が生ず
るためである。
２（ａ）又は図３（ａ）に示す円形形状であれば、角度
θを上述した範囲（４°≦θ≦１０°）に設定するだけ
で良く、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とがどの面に含まれて
いるかを考慮する必要は無いが、第１ロッドレンズ２４
の断面形状が図２（ｂ）又は図３（ｂ）に示す矩形形状
又は図２（ｃ）又は図３（ｃ）に示す三角形形状である
ときには、角度θのみならず、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２
とが含まれる面を考慮して、ハーフミラー５、リレーレ
ンズ２１、拡散板２２、及び第１ロッドレンズ２３を配
置しなければならない。この配置を考慮しないと、第１
ロッドレンズ２３から射出される光束の輝度分布が生ず
るためである。
【００３２】断面形状が円形形状の第１ロッドレンズ２
４と同様の効果を得るためには、ハーフミラー５、リレ
ーレンズ２１、拡散板２２、及び第１ロッドレンズ２３
の配置を以下の配置とすることが望ましい。断面形状が
矩形形状の場合には、光軸ＡＸ１及び光軸ＡＸ２を含む
面が、第１ロッドレンズ２３の断面の対角線を更に含む
配置とすることが望ましい。また、断面形状が三角形形
状の場合には、光軸ＡＸ１及び光軸ＡＸ２を含む面が、
第１ロッドレンズ２３の断面のある一辺と平行となる配
置とすることが望ましい。
４と同様の効果を得るためには、ハーフミラー５、リレ
ーレンズ２１、拡散板２２、及び第１ロッドレンズ２３
の配置を以下の配置とすることが望ましい。断面形状が
矩形形状の場合には、光軸ＡＸ１及び光軸ＡＸ２を含む
面が、第１ロッドレンズ２３の断面の対角線を更に含む
配置とすることが望ましい。また、断面形状が三角形形
状の場合には、光軸ＡＸ１及び光軸ＡＸ２を含む面が、
第１ロッドレンズ２３の断面のある一辺と平行となる配
置とすることが望ましい。
【００３３】次に、コンデンサーレンズ２５は本発明に
いうレンズ系に相当し、第２ロッドレンズ２６は本発明
にいう第２のロッド状の内面反射型光学部材に相当す
る。コンデンサーレンズ２５はその前側焦点位置が第１
ロッドレンズ２４の射出面に配置されるように位置決め
され、更に、第２ロッドレンズ２６は入射面がコンデン
サーレンズ２５の後側焦点位置に配置されるように位置
決めされ、且つ、その入射端と射出端とが光軸ＡＸ２に
ほぼ垂直となるように配置される。このように配置され
たコンデンサーレンズ２５は、図７に示すように、第１
ロッドレンズ２４から射出されたレーザ光が第２ロッド
レンズ２６の入射面をケーラー照明するように作用す
る。図７は、第２ロッドレンズ２６の入射面がケーラー
照明される様子を示す図である。図７に示したように、
第１ロッドレンズ１４の射出端の異なる２点から射出さ
れた同族光束の各々はコンデンサーレンズ２５を通過し
て、ロッドレンズ２６の入射面の全面を照射する。
いうレンズ系に相当し、第２ロッドレンズ２６は本発明
にいう第２のロッド状の内面反射型光学部材に相当す
る。コンデンサーレンズ２５はその前側焦点位置が第１
ロッドレンズ２４の射出面に配置されるように位置決め
され、更に、第２ロッドレンズ２６は入射面がコンデン
サーレンズ２５の後側焦点位置に配置されるように位置
決めされ、且つ、その入射端と射出端とが光軸ＡＸ２に
ほぼ垂直となるように配置される。このように配置され
たコンデンサーレンズ２５は、図７に示すように、第１
ロッドレンズ２４から射出されたレーザ光が第２ロッド
レンズ２６の入射面をケーラー照明するように作用す
る。図７は、第２ロッドレンズ２６の入射面がケーラー
照明される様子を示す図である。図７に示したように、
第１ロッドレンズ１４の射出端の異なる２点から射出さ
れた同族光束の各々はコンデンサーレンズ２５を通過し
て、ロッドレンズ２６の入射面の全面を照射する。
【００３４】ここで、コンデンサーレンズ２５を用いて
第２ロッドレンズ２６の入射面をケーラー照明するの
は、光軸ＡＸ２に垂直な面内における照度分布を均一化
するためである。つまり、光源１から射出されたレーザ
は照度分布が均一ではなく、ある分布を有し、しかもそ
の分布は時間的に変動する。かかる時間的に変動する分
布を有するレーザ光をアライメント光ＩＬ１としてレチ
クルアライメントマークＲＭ及びウェハアライメントマ
ークＷＭ又は基準マークに照射してこれらの位置を検出
するときに検出誤差が生ずる虞があり、高精度の位置検
出を行う上で問題である。このため、図７に示した構成
にして、光軸ＡＸ２に垂直な面内における照度分布を極
力均一化している。
第２ロッドレンズ２６の入射面をケーラー照明するの
は、光軸ＡＸ２に垂直な面内における照度分布を均一化
するためである。つまり、光源１から射出されたレーザ
は照度分布が均一ではなく、ある分布を有し、しかもそ
の分布は時間的に変動する。かかる時間的に変動する分
布を有するレーザ光をアライメント光ＩＬ１としてレチ
クルアライメントマークＲＭ及びウェハアライメントマ
ークＷＭ又は基準マークに照射してこれらの位置を検出
するときに検出誤差が生ずる虞があり、高精度の位置検
出を行う上で問題である。このため、図７に示した構成
にして、光軸ＡＸ２に垂直な面内における照度分布を極
力均一化している。
【００３５】第２ロッドレンズ２６は、第１ロッドレン
ズ２４から射出されてコンデンサーレンズ２５を透過し
たレーザ光を内面反射させてつつ射出端へ導くものであ
る。この第２ロッドレンズ２６を設ける理由は、第１ロ
ッドレンズ２４を設ける理由と同様であり、レーザ光を
ＴＴＲセンサ２０に導く光学系の構成を簡略化するとと
もに、光学的な調整を容易にすることによって、コスト
低減を図り、且つＴＴＲセンサ２０の検出精度を向上さ
せるためである。この第２ロッドレンズ２６を形成する
硝材としては、第１ロッドレンズ２４と同様に、光源１
から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カ
ルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム
（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、Ｌｉ
ＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドー
プした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から
選択される。
ズ２４から射出されてコンデンサーレンズ２５を透過し
たレーザ光を内面反射させてつつ射出端へ導くものであ
る。この第２ロッドレンズ２６を設ける理由は、第１ロ
ッドレンズ２４を設ける理由と同様であり、レーザ光を
ＴＴＲセンサ２０に導く光学系の構成を簡略化するとと
もに、光学的な調整を容易にすることによって、コスト
低減を図り、且つＴＴＲセンサ２０の検出精度を向上さ
せるためである。この第２ロッドレンズ２６を形成する
硝材としては、第１ロッドレンズ２４と同様に、光源１
から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カ
ルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム
（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、Ｌｉ
ＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドー
プした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から
選択される。
【００３６】尚、所定の物質をドープした石英硝子は、
レーザ光の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率
が低下するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外
光を照明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学
材料としては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグ
ネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ス
トロンチウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶が使用される。また、必要であれ
ば、コンデンサーレンズ２５を構成する光学部材も、第
１ロッドレンズ２４及び第２ロッドレンズ２６と同様の
硝材で形成しても良い。更に、第２ロッドレンズ２６
は、第１ロッドレンズ２４と同様に、その断面形状が図
２（ａ）に示す円形形状、図２（ｂ）に示す矩形形状、
若しくは図２（ｃ）に示す三角形形状、又は、図３（ａ
９〜（ｃ）に示す形状に形成されている。また、第２ロ
ッドレンズ２６の長さは、第１ロッドレンズ２４と同様
に、入射端から入射したレーザ光の吸収率及び入射した
レーザ光をＴＴＲセンサ２０に導かなければならない距
離の双方を考慮して適宜設定される。
レーザ光の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率
が低下するため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外
光を照明光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学
材料としては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグ
ネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ス
トロンチウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶が使用される。また、必要であれ
ば、コンデンサーレンズ２５を構成する光学部材も、第
１ロッドレンズ２４及び第２ロッドレンズ２６と同様の
硝材で形成しても良い。更に、第２ロッドレンズ２６
は、第１ロッドレンズ２４と同様に、その断面形状が図
２（ａ）に示す円形形状、図２（ｂ）に示す矩形形状、
若しくは図２（ｃ）に示す三角形形状、又は、図３（ａ
９〜（ｃ）に示す形状に形成されている。また、第２ロ
ッドレンズ２６の長さは、第１ロッドレンズ２４と同様
に、入射端から入射したレーザ光の吸収率及び入射した
レーザ光をＴＴＲセンサ２０に導かなければならない距
離の双方を考慮して適宜設定される。
【００３７】ここで、外部からの振動等によって第１ロ
ッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位
置ずれが生ずることが考えられる。このため、第１ロッ
ドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位置
ずれを補正する補正部材を設けることが好ましい。図８
は、第１ロッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との
相対的な位置ずれを補正する補正部材の構成例を示す図
である。図８（ａ）においては、第２ロッドレンズ２６
の長手方向を図中Ｚ軸方向に設定するとともに、第１ロ
ッドレンズ２４の射出端から射出された光束を反射して
第２ロッドレンズ２６の入射端に導く折り曲げミラー４
０が設けられている。この折り曲げミラー４０が本発明
にいう補正部材に相当する。
ッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位
置ずれが生ずることが考えられる。このため、第１ロッ
ドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位置
ずれを補正する補正部材を設けることが好ましい。図８
は、第１ロッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６との
相対的な位置ずれを補正する補正部材の構成例を示す図
である。図８（ａ）においては、第２ロッドレンズ２６
の長手方向を図中Ｚ軸方向に設定するとともに、第１ロ
ッドレンズ２４の射出端から射出された光束を反射して
第２ロッドレンズ２６の入射端に導く折り曲げミラー４
０が設けられている。この折り曲げミラー４０が本発明
にいう補正部材に相当する。
【００３８】図８（ａ）に示した折り曲げミラー４０
は、例えばＹ軸に対して平行に設定された回転軸の周り
に回動自在に構成され、第１ロッドレンズ２４がＺ方向
に変位し、又は、第２ロッドレンズ２６がＸ方向に変位
した場合に折り曲げミラー４０の回転軸の周りの回転角
を調整することで、第１ロッドレンズ２４と第２ロッド
レンズ２６との相対委的な位置ずれを補正することがで
きる。また、第１ロッドレンズ２４又は第２ロッドレン
ズ２６がＹ方向に変位した場合には、折り曲げミラー４
０の反射面に平行であり、且つ紙面に平行な回転軸の周
りの回転角を調整すればよい。このように、第１ロッド
レンズ２４及び第２ロッドレンズ２４の相対的な変位量
に応じて折り曲げミラー４０を調整すれば、第１ロッド
レンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位置ず
れを補正することができる。
は、例えばＹ軸に対して平行に設定された回転軸の周り
に回動自在に構成され、第１ロッドレンズ２４がＺ方向
に変位し、又は、第２ロッドレンズ２６がＸ方向に変位
した場合に折り曲げミラー４０の回転軸の周りの回転角
を調整することで、第１ロッドレンズ２４と第２ロッド
レンズ２６との相対委的な位置ずれを補正することがで
きる。また、第１ロッドレンズ２４又は第２ロッドレン
ズ２６がＹ方向に変位した場合には、折り曲げミラー４
０の反射面に平行であり、且つ紙面に平行な回転軸の周
りの回転角を調整すればよい。このように、第１ロッド
レンズ２４及び第２ロッドレンズ２４の相対的な変位量
に応じて折り曲げミラー４０を調整すれば、第１ロッド
レンズ２４と第２ロッドレンズ２６との相対的な位置ず
れを補正することができる。
【００３９】図８（ｂ）に示した例では、第１ロッドレ
ンズ２４とコンデンサーレンズ２５との間の光路上に配
置された折り曲げミラー４１と、コンデンサーレンズ２
５と第２ロッドレンズ２６との間の光路上に配置された
折り曲げミラー４２，４３とを備える。これらの折り曲
げミラー４１〜４３は本発明にいう補正部材に相当す
る。図８（ｂ）に示した例では第１ロッドレンズ２４及
び第２ロッドレンズ２６の長手方向が共にＸ方向に設定
されており、図８（ａ）に示した構成例のように第２ロ
ッドレンズ２６の長手方向を変化させる必要がないた
め、露光装置の装置構成の自由度が高まる。
ンズ２４とコンデンサーレンズ２５との間の光路上に配
置された折り曲げミラー４１と、コンデンサーレンズ２
５と第２ロッドレンズ２６との間の光路上に配置された
折り曲げミラー４２，４３とを備える。これらの折り曲
げミラー４１〜４３は本発明にいう補正部材に相当す
る。図８（ｂ）に示した例では第１ロッドレンズ２４及
び第２ロッドレンズ２６の長手方向が共にＸ方向に設定
されており、図８（ａ）に示した構成例のように第２ロ
ッドレンズ２６の長手方向を変化させる必要がないた
め、露光装置の装置構成の自由度が高まる。
【００４０】折り曲げミラー４１は第１ロッドレンズ４
１の射出端から射出される光束を反射してコンデンサー
レンズ２５に導くとともに、第１ロッドレンズ２４の変
位量を補正するために設けられる。折り曲げミラー４２
は、コンデンサーレンズ２５を透過した光束を反射して
第２ロッドレンズ２６の入射端方向に導くために設けら
れる。また、折り曲げミラー４３は折り曲げミラー４２
で反射された光束を第２ロッドレンズ２６の入射端に入
射させるとともに、第２ロッドレンズ２６の変位量を補
正するために設けられる。
１の射出端から射出される光束を反射してコンデンサー
レンズ２５に導くとともに、第１ロッドレンズ２４の変
位量を補正するために設けられる。折り曲げミラー４２
は、コンデンサーレンズ２５を透過した光束を反射して
第２ロッドレンズ２６の入射端方向に導くために設けら
れる。また、折り曲げミラー４３は折り曲げミラー４２
で反射された光束を第２ロッドレンズ２６の入射端に入
射させるとともに、第２ロッドレンズ２６の変位量を補
正するために設けられる。
【００４１】折り曲げミラー４１，４３は、例えばＹ軸
に平行に設定された回転軸の周りで回動自在に構成さ
れ、折り曲げミラー４２はＺ軸方向に並進可能に構成さ
れている。図８（ｂ）に示した構成例では、第１ロッド
レンズ２４の変位量又は第２ロッドレンズ２の変位量
を、折り曲げミラー４１の回転軸の周りの角度又は折り
曲げミラー４３の回転軸の周りの角度をそれぞれ調整す
ることによって独立に補正することができる。また、折
り曲げミラー４２をＺ方向に並進させることによって、
第１ロッドレンズ２４の射出端と第２ロッドレンズ２４
との間の光路長の変化を補正することができる。
に平行に設定された回転軸の周りで回動自在に構成さ
れ、折り曲げミラー４２はＺ軸方向に並進可能に構成さ
れている。図８（ｂ）に示した構成例では、第１ロッド
レンズ２４の変位量又は第２ロッドレンズ２の変位量
を、折り曲げミラー４１の回転軸の周りの角度又は折り
曲げミラー４３の回転軸の周りの角度をそれぞれ調整す
ることによって独立に補正することができる。また、折
り曲げミラー４２をＺ方向に並進させることによって、
第１ロッドレンズ２４の射出端と第２ロッドレンズ２４
との間の光路長の変化を補正することができる。
【００４２】図１に戻り、第２ロッドレンズ２６の射出
端からは所定の開口数（Ｎ．Ａ．）を有する発散光が射
出される。第２ロッドレンズ２６の射出端から射出され
た光束は、リレーレンズ２７を透過した後、レチクルＲ
のパターンＤＰ及びレチクルアライメントマークＲＭが
形成されている面（レチクル面）と光学的に共役となる
位置に配置され、レチクルＲ上におけるアライメント光
ＩＬ１の照射領域を規定する視野絞りが形成された視野
絞り板２８に入射する。視野絞り板２８に入射した光束
は視野絞り板２８に形成されている視野絞りの形状に整
形された後、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３
０、及び第１対物レンズ３１を順に介して折り曲げミラ
ー３２に入射し、折り曲げミラー３２にて−Ｚ方向に偏
向されてアライメント光ＩＬ１としてレチクルＲに形成
されているレチクルアライメントマークＲＭをほぼ均一
の照度でケーラー照明する。
端からは所定の開口数（Ｎ．Ａ．）を有する発散光が射
出される。第２ロッドレンズ２６の射出端から射出され
た光束は、リレーレンズ２７を透過した後、レチクルＲ
のパターンＤＰ及びレチクルアライメントマークＲＭが
形成されている面（レチクル面）と光学的に共役となる
位置に配置され、レチクルＲ上におけるアライメント光
ＩＬ１の照射領域を規定する視野絞りが形成された視野
絞り板２８に入射する。視野絞り板２８に入射した光束
は視野絞り板２８に形成されている視野絞りの形状に整
形された後、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３
０、及び第１対物レンズ３１を順に介して折り曲げミラ
ー３２に入射し、折り曲げミラー３２にて−Ｚ方向に偏
向されてアライメント光ＩＬ１としてレチクルＲに形成
されているレチクルアライメントマークＲＭをほぼ均一
の照度でケーラー照明する。
【００４３】ここで、以上説明したリレー光学系及びＴ
ＴＲセンサ２０を用いて、均一の照度分布を有するアラ
イメント光を得ることができる様子について説明する。
図９は、光源１から射出されたレーザ光がリレー光学系
及びＴＴＲセンサを介して均一な照度分布を有するアラ
イメント光に変換される様子を説明するための図であ
る。尚、図９において、図１に示した部材と同一の部材
には同一の符号を付してある。図１中のハーフミラー５
で反射されたレーザ光がリレーレンズ２１を介して光軸
ＡＸ１に沿って拡散板２２に入射する。このレーザ光が
拡散板２２を通過すると、拡散板２２の拡散特性に応じ
て拡散された後、第１ロッドレンズ２４の入射端に入射
する。第１ロッドレンズ２４の入射端におけるレーザ光
の照度分布を図９中の符号Ｇ１を付したグラフで示して
ある。尚、グラフＧ１の横軸は図１中のＹ方向における
位置であり、縦軸は照度である。
ＴＲセンサ２０を用いて、均一の照度分布を有するアラ
イメント光を得ることができる様子について説明する。
図９は、光源１から射出されたレーザ光がリレー光学系
及びＴＴＲセンサを介して均一な照度分布を有するアラ
イメント光に変換される様子を説明するための図であ
る。尚、図９において、図１に示した部材と同一の部材
には同一の符号を付してある。図１中のハーフミラー５
で反射されたレーザ光がリレーレンズ２１を介して光軸
ＡＸ１に沿って拡散板２２に入射する。このレーザ光が
拡散板２２を通過すると、拡散板２２の拡散特性に応じ
て拡散された後、第１ロッドレンズ２４の入射端に入射
する。第１ロッドレンズ２４の入射端におけるレーザ光
の照度分布を図９中の符号Ｇ１を付したグラフで示して
ある。尚、グラフＧ１の横軸は図１中のＹ方向における
位置であり、縦軸は照度である。
【００４４】グラフＧ１から分かるように、レーザ光の
照度分布は位置に応じて照度の高低が生じており、しか
もこの高低の位置は時間に応じて変動する。かかる照度
分布を有するレーザ光が第１ロッドレンズ２４に入射す
ると、レーザ光は第１ロッドレンズ２４の内部で多重反
射しつつ伝播されるが射出端における照度分布の変動は
さほど解消されない。この要素をグラフＧ２に示す。第
１ロッドレンズ２４の射出端から射出された光束は、前
述したようにコンデンサーレンズ２５を介して第２ロッ
ドレンズ２６の入射端をケーラー照明するため、グラフ
Ｇ３に示すように第２ロッドレンズ２６の入射端に入射
する光束の照度分布はほぼ均一となる。
照度分布は位置に応じて照度の高低が生じており、しか
もこの高低の位置は時間に応じて変動する。かかる照度
分布を有するレーザ光が第１ロッドレンズ２４に入射す
ると、レーザ光は第１ロッドレンズ２４の内部で多重反
射しつつ伝播されるが射出端における照度分布の変動は
さほど解消されない。この要素をグラフＧ２に示す。第
１ロッドレンズ２４の射出端から射出された光束は、前
述したようにコンデンサーレンズ２５を介して第２ロッ
ドレンズ２６の入射端をケーラー照明するため、グラフ
Ｇ３に示すように第２ロッドレンズ２６の入射端に入射
する光束の照度分布はほぼ均一となる。
【００４５】第２ロッドレンズ２６の入射端に入射する
光束は、種々の角度成分を有しており、これらが第２ロ
ッドレンズ２６の内部で多重反射しながら伝播されるた
め、第２ロッドレンズ２６の射出端から射出される光束
は不均一性が更に解消され、グラフＧ４に示すように、
より均一な照度分布となる。かかる均一の照度分布を有
する光束は、リレーレンズ２７、視野絞り板（図９にお
いては図示省略）、リレーレンズ２９、ビームスプリッ
タ（図９においては図示省略）、第１対物レンズ３１、
及び折り曲げミラー（図９においては図示省略）を順に
介してレチクル面ＲＰの少なくとも一部をケーラー照明
する。図９中のグラフＧ５はレチクル面ＲＰを照明する
アライメント光の照度分布を示すグラフである。このグ
ラフＧ５から、レチクル面ＲＰは均一な照度分布を有す
るアライメント光で照明されていることが分かる。
光束は、種々の角度成分を有しており、これらが第２ロ
ッドレンズ２６の内部で多重反射しながら伝播されるた
め、第２ロッドレンズ２６の射出端から射出される光束
は不均一性が更に解消され、グラフＧ４に示すように、
より均一な照度分布となる。かかる均一の照度分布を有
する光束は、リレーレンズ２７、視野絞り板（図９にお
いては図示省略）、リレーレンズ２９、ビームスプリッ
タ（図９においては図示省略）、第１対物レンズ３１、
及び折り曲げミラー（図９においては図示省略）を順に
介してレチクル面ＲＰの少なくとも一部をケーラー照明
する。図９中のグラフＧ５はレチクル面ＲＰを照明する
アライメント光の照度分布を示すグラフである。このグ
ラフＧ５から、レチクル面ＲＰは均一な照度分布を有す
るアライメント光で照明されていることが分かる。
【００４６】尚、図１に示したリレーレンズ２１、リレ
ーレンズ２７、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３
０、及び第１対物レンズ３１は、透過率を考慮すると、
光源１から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フ
ッ化カルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（Ｍ
ｇＦ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム
（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、Ｌｉ
ＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドー
プした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料で形
成されていることが好ましい。しかしながら、２００ｎ
ｍ以上の波長域で使用されるレンズの材料として用いら
れる一般的な石英で形成されていても良い。但し、石英
を用いる場合には、極力レンズの厚みを薄くすることが
望ましい。
ーレンズ２７、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３
０、及び第１対物レンズ３１は、透過率を考慮すると、
光源１から射出されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フ
ッ化カルシウム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（Ｍ
ｇＦ2）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム
（ＢａＦ2）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、Ｌｉ
ＣＡＦ（コルキライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡ
Ｆ（ＬｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡ
ｌＦ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物
結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドー
プした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料で形
成されていることが好ましい。しかしながら、２００ｎ
ｍ以上の波長域で使用されるレンズの材料として用いら
れる一般的な石英で形成されていても良い。但し、石英
を用いる場合には、極力レンズの厚みを薄くすることが
望ましい。
【００４７】尚、図１においては図示を簡略化している
が、ＴＴＲセンサ２０はレチクルＲの上方であってＸ方
向に沿って２つ設けられている。よって、図１に示した
リレーレンズ２１、拡散板２２、駆動装置２３、第１ロ
ッドレンズ２４、コンデンサーレンズ２５、第２ロッド
レンズ２６、及びリレーレンズ２７からなるリレー光学
系が更に並列に設けられるか、又は、第２ロッドレンズ
２を分割して図示せぬＴＴＲセンサに導く光学系が設け
られている。
が、ＴＴＲセンサ２０はレチクルＲの上方であってＸ方
向に沿って２つ設けられている。よって、図１に示した
リレーレンズ２１、拡散板２２、駆動装置２３、第１ロ
ッドレンズ２４、コンデンサーレンズ２５、第２ロッド
レンズ２６、及びリレーレンズ２７からなるリレー光学
系が更に並列に設けられるか、又は、第２ロッドレンズ
２を分割して図示せぬＴＴＲセンサに導く光学系が設け
られている。
【００４８】レチクルアライメントマークＲＭを透過し
たアライメント光ＩＬ１は、投影光学系ＰＬを透過して
ウェハＷに形成されているウェハアライメントマークＷ
Ｍ又は基準部材１４に形成されている基準マークを照明
する。尚、ウェハアライメントマークＷＭ又は基準マー
クを照明する場合には、アライメント光が照明される位
置にウェハアライメントマークＷＭ又は基準マークが配
置される。ここで、レチクルＲのレチクル面とウェハＷ
の表面とは投影光学系ＰＬに関して光学的に共役となる
ように配置されているため、投影光学系ＰＬを介したア
ライメント光は、ウェハアライメントマークＷＭ又は基
準部材１４に形成されている基準マークをケーラー照明
する。アライメント光がウェハアライメントマークＷＭ
又は基準マークを照明して得られる反射光、散乱光、及
び回折光は、アライメント光の光路を逆順に辿ってレチ
クルアライメントマークＲＭに至り、この光とレチクル
アライメントマークＲＭで反射、散乱、又は回折された
光とが合波されて折り曲げミラー３２に入射して−Ｘ方
向に偏向される。
たアライメント光ＩＬ１は、投影光学系ＰＬを透過して
ウェハＷに形成されているウェハアライメントマークＷ
Ｍ又は基準部材１４に形成されている基準マークを照明
する。尚、ウェハアライメントマークＷＭ又は基準マー
クを照明する場合には、アライメント光が照明される位
置にウェハアライメントマークＷＭ又は基準マークが配
置される。ここで、レチクルＲのレチクル面とウェハＷ
の表面とは投影光学系ＰＬに関して光学的に共役となる
ように配置されているため、投影光学系ＰＬを介したア
ライメント光は、ウェハアライメントマークＷＭ又は基
準部材１４に形成されている基準マークをケーラー照明
する。アライメント光がウェハアライメントマークＷＭ
又は基準マークを照明して得られる反射光、散乱光、及
び回折光は、アライメント光の光路を逆順に辿ってレチ
クルアライメントマークＲＭに至り、この光とレチクル
アライメントマークＲＭで反射、散乱、又は回折された
光とが合波されて折り曲げミラー３２に入射して−Ｘ方
向に偏向される。
【００４９】その後、第１対物レンズ３６を介してビー
ムスプリッタ３０で反射される。ビームスプリッタ３０
で反射された光は反射ミラー３３で反射されて−Ｘ方向
に偏向された後、第２対物レンズ３４で集光されて撮像
素子３５の撮像面に入射する。この撮像素子３５の撮像
面と、レチクルアライメントマークＲＭ及びウェハアラ
イメントマークＷＭ又は基準部材１４の基準マークが形
成されている面とは光学的にぼぼ共役となるように設定
されているため、撮像素子３５の撮像面には、レチクル
アライメントマークＲＭの光学像とウェハアライメント
マークＷＭの光学像とが形成される。撮像素子３５はこ
れらの光学像を光電変換して画像信号として主制御系１
８に出力する。主制御系１８は撮像素子３５から出力さ
れる画像信号に対して画像処理を施してレチクルアライ
メントマークＲＭとウェハアライメントマークＷＭ又は
基準マークとの相対的な位置ずれ情報を算出し（相対的
位置関係を計測し）、算出した位置ずれ情報に基づいて
モータ８及びモータ１７を介してレチクルステージ９及
びウェハステージ１３を個別に移動することによりレチ
クルＲとウェハＷとの相対的な位置合わせを行う。
ムスプリッタ３０で反射される。ビームスプリッタ３０
で反射された光は反射ミラー３３で反射されて−Ｘ方向
に偏向された後、第２対物レンズ３４で集光されて撮像
素子３５の撮像面に入射する。この撮像素子３５の撮像
面と、レチクルアライメントマークＲＭ及びウェハアラ
イメントマークＷＭ又は基準部材１４の基準マークが形
成されている面とは光学的にぼぼ共役となるように設定
されているため、撮像素子３５の撮像面には、レチクル
アライメントマークＲＭの光学像とウェハアライメント
マークＷＭの光学像とが形成される。撮像素子３５はこ
れらの光学像を光電変換して画像信号として主制御系１
８に出力する。主制御系１８は撮像素子３５から出力さ
れる画像信号に対して画像処理を施してレチクルアライ
メントマークＲＭとウェハアライメントマークＷＭ又は
基準マークとの相対的な位置ずれ情報を算出し（相対的
位置関係を計測し）、算出した位置ずれ情報に基づいて
モータ８及びモータ１７を介してレチクルステージ９及
びウェハステージ１３を個別に移動することによりレチ
クルＲとウェハＷとの相対的な位置合わせを行う。
【００５０】以上、本発明の一実施形態による露光装置
の全体構成について説明したが、次に本発明の一実施形
態による露光装置が備える照明光学系７の構成について
説明する。図１０は、本発明の一実施形態による露光装
置が備える照明光学系７の構成を示す図である。図１０
に示した照明光学系７は、所謂ダブルフライアイレンズ
系を有する照明光学系であり、ビーム整形光学系５０、
第１フライアイレンズ５１、集光レンズ系５２、第２フ
ライアイレンズ５３、開口絞り板５４、集光レンズ５
５、レチクルブラインド５６、リレーレンズ５７、折り
曲げミラー５８、及びコンデンサ光学系５９を含んで構
成される。
の全体構成について説明したが、次に本発明の一実施形
態による露光装置が備える照明光学系７の構成について
説明する。図１０は、本発明の一実施形態による露光装
置が備える照明光学系７の構成を示す図である。図１０
に示した照明光学系７は、所謂ダブルフライアイレンズ
系を有する照明光学系であり、ビーム整形光学系５０、
第１フライアイレンズ５１、集光レンズ系５２、第２フ
ライアイレンズ５３、開口絞り板５４、集光レンズ５
５、レチクルブラインド５６、リレーレンズ５７、折り
曲げミラー５８、及びコンデンサ光学系５９を含んで構
成される。
【００５１】ビーム整形光学系５０は、光源１から射出
されたレーザ光の断面形状を、ダブルフライアイレンズ
系の入射端を構成する第１フライアイレンズ５１の入射
端の全体形状と相似になるように整形して第１フライア
イレンズ５１に効率よく入射させるものである。本実施
形態では、シリンドリカルレンズやビームエキスパンダ
等を含む２群ズーム光学系によって構成されているもの
とする。ビーム整形光学系５０を透過したレーザ光はダ
ブルフライアイレンズ系の一部を構成する第１フライア
イレンズ５５１に入射する。このダブルフライアイレン
ズ系は、照明光の強度分布を一様化するためのものであ
り、第１フライアイレンズ５１、集光レンズ系５２、及
び２フライアイレンズ５３を光路に沿って順に配置した
ものである。第１フライアイレンズ５１としては、ここ
では図示を省略しているが、ターレット、即ち回転可能
な円盤上にフライアイレンズが取り付けられたものが用
いられている。従って、円盤を回転させることにより、
フライアイレンズをパルス紫外光の光路上に正確に位置
させることができるようになっている。
されたレーザ光の断面形状を、ダブルフライアイレンズ
系の入射端を構成する第１フライアイレンズ５１の入射
端の全体形状と相似になるように整形して第１フライア
イレンズ５１に効率よく入射させるものである。本実施
形態では、シリンドリカルレンズやビームエキスパンダ
等を含む２群ズーム光学系によって構成されているもの
とする。ビーム整形光学系５０を透過したレーザ光はダ
ブルフライアイレンズ系の一部を構成する第１フライア
イレンズ５５１に入射する。このダブルフライアイレン
ズ系は、照明光の強度分布を一様化するためのものであ
り、第１フライアイレンズ５１、集光レンズ系５２、及
び２フライアイレンズ５３を光路に沿って順に配置した
ものである。第１フライアイレンズ５１としては、ここ
では図示を省略しているが、ターレット、即ち回転可能
な円盤上にフライアイレンズが取り付けられたものが用
いられている。従って、円盤を回転させることにより、
フライアイレンズをパルス紫外光の光路上に正確に位置
させることができるようになっている。
【００５２】集光レンズ系５２は、第１フライアイレン
ズ５１の射出端に形成される面光源（多数の点光源）か
らの光を集光して損失無く後段の第２フライアイレンズ
５３に進ませるためのものであり、結像位置を同一面に
保ったまま全体の焦点距離を連続的に変化させるズーム
カム機構を採用した機械的補正方式の３群ズーム光学系
が用いられている。尚、図示は省略しているが、集光レ
ンズ系５２と第２フライアイレンズ５３との間に、被照
射面（レチクル面又はウェハ面）に生じる干渉縞や微弱
なスペックルを平滑化するための振動ミラーを配置する
ことが好ましい。この振動ミラーの振動（偏向角）は不
図示の駆動系を介して主制御系１８の管理下にある図示
しない照明制御装置によって制御されるようになってい
る。尚、実施形態と同様のダブルフライアイレンズ系と
振動ミラーとを組み合わせた構成は、例えば、特開平１
−２５９５３３号公報（及びこれに対応する米国特許第
５３０７２０７号）等に詳細に開示されている。
ズ５１の射出端に形成される面光源（多数の点光源）か
らの光を集光して損失無く後段の第２フライアイレンズ
５３に進ませるためのものであり、結像位置を同一面に
保ったまま全体の焦点距離を連続的に変化させるズーム
カム機構を採用した機械的補正方式の３群ズーム光学系
が用いられている。尚、図示は省略しているが、集光レ
ンズ系５２と第２フライアイレンズ５３との間に、被照
射面（レチクル面又はウェハ面）に生じる干渉縞や微弱
なスペックルを平滑化するための振動ミラーを配置する
ことが好ましい。この振動ミラーの振動（偏向角）は不
図示の駆動系を介して主制御系１８の管理下にある図示
しない照明制御装置によって制御されるようになってい
る。尚、実施形態と同様のダブルフライアイレンズ系と
振動ミラーとを組み合わせた構成は、例えば、特開平１
−２５９５３３号公報（及びこれに対応する米国特許第
５３０７２０７号）等に詳細に開示されている。
【００５３】前記第２フライアイレンズ５３の射出面の
近傍には、円板状部材からなる開口絞り板５４が配置さ
れている。この開口絞り板５４には、ほぼ等角度間隔
で、例えば通常の円形開口よりなる開口絞り、小さな円
形開口よりなり、コヒーレンスファクタであるσ値を小
さくするための開口絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞
り、及び変形光源法用に例えば４つの開口を偏心させて
配置してなる変形開口絞り等が配置されている。この開
口絞り板５４は、上述した図示しない照明制御装置によ
って制御されるモータ（図示省略）によって回転駆動さ
れ、いずれかの開口絞りが第２フライアイレンズ５３の
射出面に位置させられるようになっている。即ち、本実
施形態では、不図示のモータによって開口絞り板５４上
の何れかの開口絞りをオプティカルインテグレータの射
出面に位置させる切り換え装置が構成されている。尚、
図１０では、通常の円形開口よりなる開口絞りが配置さ
れている場合を図示している。
近傍には、円板状部材からなる開口絞り板５４が配置さ
れている。この開口絞り板５４には、ほぼ等角度間隔
で、例えば通常の円形開口よりなる開口絞り、小さな円
形開口よりなり、コヒーレンスファクタであるσ値を小
さくするための開口絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞
り、及び変形光源法用に例えば４つの開口を偏心させて
配置してなる変形開口絞り等が配置されている。この開
口絞り板５４は、上述した図示しない照明制御装置によ
って制御されるモータ（図示省略）によって回転駆動さ
れ、いずれかの開口絞りが第２フライアイレンズ５３の
射出面に位置させられるようになっている。即ち、本実
施形態では、不図示のモータによって開口絞り板５４上
の何れかの開口絞りをオプティカルインテグレータの射
出面に位置させる切り換え装置が構成されている。尚、
図１０では、通常の円形開口よりなる開口絞りが配置さ
れている場合を図示している。
【００５４】開口絞り板５４を通過した光は集光レンズ
５５によって集光された後、視野絞りとしてのレチクル
ブラインド５６に入射する。このレチクルブラインド５
６は、固定レチクルブラインド５６ａと可動レチクルブ
ラインド５６ｂとから構成される。固定レチクルブライ
ンド５６ａは、レチクルＲのパターンが形成されている
面（レチクル面）に対して光学的に共役となる面から僅
かにデフォーカスした面に配置され、レチクルＲ上の照
明領域を規定する所定形状の開口部が形成されている。
この固定レチクルブラインド５６ａの開口部は、投影光
学系ＰＬの円形視野内の中央で走査露光時のレチクルＲ
の移動方向（Ｘ軸方向）と直交したＹ軸方向に直線的に
伸びたスリット状又は矩形状に形成されているものとす
る。
５５によって集光された後、視野絞りとしてのレチクル
ブラインド５６に入射する。このレチクルブラインド５
６は、固定レチクルブラインド５６ａと可動レチクルブ
ラインド５６ｂとから構成される。固定レチクルブライ
ンド５６ａは、レチクルＲのパターンが形成されている
面（レチクル面）に対して光学的に共役となる面から僅
かにデフォーカスした面に配置され、レチクルＲ上の照
明領域を規定する所定形状の開口部が形成されている。
この固定レチクルブラインド５６ａの開口部は、投影光
学系ＰＬの円形視野内の中央で走査露光時のレチクルＲ
の移動方向（Ｘ軸方向）と直交したＹ軸方向に直線的に
伸びたスリット状又は矩形状に形成されているものとす
る。
【００５５】尚、固定レチクルブラインド５６ａの配置
面をレチクルＲのパターン面に対して光学的に共役とな
る面から僅かにデフォーカスさせるのは、主として走査
型露光装置、特にパルス光を露光用照明光とする装置で
は、走査方向に関するパルス光のレチクル（ウェハ）上
での照明領域内の照度分布を台形状（すなわち両端でそ
れぞれスロープを持つ形状）とし、走査露光時のウェハ
上の各ショット領域内の積算露光量の分布がほぼ均一に
なるようにするためである。
面をレチクルＲのパターン面に対して光学的に共役とな
る面から僅かにデフォーカスさせるのは、主として走査
型露光装置、特にパルス光を露光用照明光とする装置で
は、走査方向に関するパルス光のレチクル（ウェハ）上
での照明領域内の照度分布を台形状（すなわち両端でそ
れぞれスロープを持つ形状）とし、走査露光時のウェハ
上の各ショット領域内の積算露光量の分布がほぼ均一に
なるようにするためである。
【００５６】可動レチクルブラインド５６ｂは、例えば
２枚のＬ字型の可動ブレードと、この可動ブレードを駆
動するアクチュエータとを有する。２枚の可動ブレード
は、レチクルＲの走査方向に対応する方向及び走査方向
に直交する非走査方向に対応する方向の位置が可変とな
っている。また、可動レチクルブラインド５６ｂは、不
要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び
終了時に可動ブレードにより固定レチクルブラインド５
６ａによって規定されるレチクルＲ上の照明領域を更に
制限するために用いられる。この可動レチクルブライン
ド５６ｂは主制御系１８によって制御される。レチクル
ブラインド５６を通過した光は、リレーレンズ５７及び
折り曲げミラー５８を順に介してコンデンサ光学系５９
に入射し、照明光ＩＬとしてレチクルＲをケーラー照射
する。照明光ＩＬがレチクルＲに照射されると、レチク
ルＲに形成されたパターンＤＰの像が投影光学系ＰＬを
介してウェハＷ上に投影されてパターンが転写される。
２枚のＬ字型の可動ブレードと、この可動ブレードを駆
動するアクチュエータとを有する。２枚の可動ブレード
は、レチクルＲの走査方向に対応する方向及び走査方向
に直交する非走査方向に対応する方向の位置が可変とな
っている。また、可動レチクルブラインド５６ｂは、不
要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び
終了時に可動ブレードにより固定レチクルブラインド５
６ａによって規定されるレチクルＲ上の照明領域を更に
制限するために用いられる。この可動レチクルブライン
ド５６ｂは主制御系１８によって制御される。レチクル
ブラインド５６を通過した光は、リレーレンズ５７及び
折り曲げミラー５８を順に介してコンデンサ光学系５９
に入射し、照明光ＩＬとしてレチクルＲをケーラー照射
する。照明光ＩＬがレチクルＲに照射されると、レチク
ルＲに形成されたパターンＤＰの像が投影光学系ＰＬを
介してウェハＷ上に投影されてパターンが転写される。
【００５７】次に、本発明の一実施形態による露光装置
が備える照明光学系７の他の実施形態について説明す
る。図１１は、本発明の一実施形態による露光装置が備
える照明光学系７の他の実施形態の構成を示す図であ
る。図１０に示した照明光学系７は、オプティカルイン
テグレータとして第１フライアイレンズ５１及び第２フ
ライアイレンズ５３を備えていたが、図１１に示した照
明光学系７は第１フライアイレンズ５１及び第２フライ
アイレンズ５３に代えてロッドインテグレータを用いて
いる。また、図１１に示した照明光学系７は図１に示し
た拡散板２２、駆動装置２３、第１ロッドレンズ２４、
コンデンサーレンズ２５、第２ロッドレンズ２６、及び
リレーレンズ２７を含んで構成されるリレー光学系を照
明光学系７に応用したものである。
が備える照明光学系７の他の実施形態について説明す
る。図１１は、本発明の一実施形態による露光装置が備
える照明光学系７の他の実施形態の構成を示す図であ
る。図１０に示した照明光学系７は、オプティカルイン
テグレータとして第１フライアイレンズ５１及び第２フ
ライアイレンズ５３を備えていたが、図１１に示した照
明光学系７は第１フライアイレンズ５１及び第２フライ
アイレンズ５３に代えてロッドインテグレータを用いて
いる。また、図１１に示した照明光学系７は図１に示し
た拡散板２２、駆動装置２３、第１ロッドレンズ２４、
コンデンサーレンズ２５、第２ロッドレンズ２６、及び
リレーレンズ２７を含んで構成されるリレー光学系を照
明光学系７に応用したものである。
【００５８】図１１に示した照明光学系７は、ビーム整
形光学系６０、ズーム光学系６１、拡散板６２、駆動装
置６３、第１ロッドインテグレータ６４、コンデンサー
レンズ６５、第２ロッドインテグレータ６６、視野絞り
板６７、リレーレンズ６８、折り曲げミラー６９、及び
コンデンサ光学系７０を含んで構成される。ビーム整形
光学系６０は、光源１から射出されたレーザ光の断面形
状を所定の形状に整形するものである。尚、図１１に示
した照明光学系７も光源１からの波長が２００ｎｍ以下
のレーザ光が入射しているとする。ビーム整形光学系６
０介したレーザ光は、ズーム光学系６１に入射する。
形光学系６０、ズーム光学系６１、拡散板６２、駆動装
置６３、第１ロッドインテグレータ６４、コンデンサー
レンズ６５、第２ロッドインテグレータ６６、視野絞り
板６７、リレーレンズ６８、折り曲げミラー６９、及び
コンデンサ光学系７０を含んで構成される。ビーム整形
光学系６０は、光源１から射出されたレーザ光の断面形
状を所定の形状に整形するものである。尚、図１１に示
した照明光学系７も光源１からの波長が２００ｎｍ以下
のレーザ光が入射しているとする。ビーム整形光学系６
０介したレーザ光は、ズーム光学系６１に入射する。
【００５９】ズーム光学系６１はレンズ６１ａ、プリズ
ム６１ｂ，６１ｃからなるアキシコンプリズム、及びレ
ンズ６１ｄから構成されている。アキシコンプリズム
は、プリズム６１ｂとプリズム６１ｃとの間の間隔を調
整することにより、連続的に倍率を可変にすることがで
きる。これらのプリズム６１ａ，６１ｂは、主制御系１
８の制御の下の図示せぬ駆動装置によって駆動され、光
軸ＡＸ１０方向の位置が調整される。尚、ズーム光学系
６１に含まれるレンズ６１ａ、プリズム６１ｂ，６１
ｃ、及びレンズ６１ｄの少なくとも１つのレンズ面に
は、残存収差を極力小さくするために、非球面が形成さ
れていることが好ましい。
ム６１ｂ，６１ｃからなるアキシコンプリズム、及びレ
ンズ６１ｄから構成されている。アキシコンプリズム
は、プリズム６１ｂとプリズム６１ｃとの間の間隔を調
整することにより、連続的に倍率を可変にすることがで
きる。これらのプリズム６１ａ，６１ｂは、主制御系１
８の制御の下の図示せぬ駆動装置によって駆動され、光
軸ＡＸ１０方向の位置が調整される。尚、ズーム光学系
６１に含まれるレンズ６１ａ、プリズム６１ｂ，６１
ｃ、及びレンズ６１ｄの少なくとも１つのレンズ面に
は、残存収差を極力小さくするために、非球面が形成さ
れていることが好ましい。
【００６０】ズーム光学系６１を透過したレーザ光は拡
散板６２に入射する。この拡散板６２は、本発明にいう
拡散手段に相当するものであり、ズーム光学系６１を介
して入射するレーザ光を拡散させて、その光強度分布を
変換するものである。拡散板６２を設ける理由は、レチ
クル面ＲＰに照射される照明光ＩＬの照度分布を均一化
するためである。また、拡散板６２は、光軸ＡＸ１０に
ほぼ平行に設定された回転軸の周りに回転自在に構成さ
れており、駆動装置６３が回転軸の周りに拡散板６２を
回転させる。ここで、拡散板６２を光軸ＡＸ１０に平行
な軸の周りで回転自在に構成するのはレチクル面ＲＰに
照射される照明光ＩＬのスペックルを低減するためであ
る。
散板６２に入射する。この拡散板６２は、本発明にいう
拡散手段に相当するものであり、ズーム光学系６１を介
して入射するレーザ光を拡散させて、その光強度分布を
変換するものである。拡散板６２を設ける理由は、レチ
クル面ＲＰに照射される照明光ＩＬの照度分布を均一化
するためである。また、拡散板６２は、光軸ＡＸ１０に
ほぼ平行に設定された回転軸の周りに回転自在に構成さ
れており、駆動装置６３が回転軸の周りに拡散板６２を
回転させる。ここで、拡散板６２を光軸ＡＸ１０に平行
な軸の周りで回転自在に構成するのはレチクル面ＲＰに
照射される照明光ＩＬのスペックルを低減するためであ
る。
【００６１】拡散板２２で拡散されたレーザ光は、第１
ロッドインテグレータ６４に入射する。この第１ロッド
インテグレータ６４は、入射するレーザを内面反射させ
つつ射出端へ導くものであり、本発明にいうロッド状の
内面反射型光学部材に相当する。この第１ロッドインテ
グレータ６４を形成する硝材としては、光源１から射出
されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。尚、所定の物質をドープした石英硝子は、レーザ光
の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率が低下す
るため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外光を照明
光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学材料とし
ては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグネシウ
ム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ストロン
チウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡＦ（Ｌ
ｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌ
Ｆ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ 3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結
晶又はこれらの混晶が使用される。また、第１ロッドイ
ンテグレータ６４の断面形状は、図２及び図３に示した
第１ロッドレンズ２４と同様に円形形状、矩形形状、又
は三角形形状に形成されている。
ロッドインテグレータ６４に入射する。この第１ロッド
インテグレータ６４は、入射するレーザを内面反射させ
つつ射出端へ導くものであり、本発明にいうロッド状の
内面反射型光学部材に相当する。この第１ロッドインテ
グレータ６４を形成する硝材としては、光源１から射出
されるレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。尚、所定の物質をドープした石英硝子は、レーザ光
の波長が１５０ｎｍ程度より短くなると透過率が低下す
るため、波長が１５０ｎｍ程度以下の真空紫外光を照明
光ＩＬとして用いる場合には、光学素子の光学材料とし
ては、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化マグネシウ
ム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ストロン
チウム、ＬｉＣＡＦ（コルキライト）、ＬｉＳＡＦ（Ｌ
ｉＳｒＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌ
Ｆ6、ＫＭｇＦ3、ＫＣａＦ 3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結
晶又はこれらの混晶が使用される。また、第１ロッドイ
ンテグレータ６４の断面形状は、図２及び図３に示した
第１ロッドレンズ２４と同様に円形形状、矩形形状、又
は三角形形状に形成されている。
【００６２】図１１に示した構成において、第１ロッド
インテグレータ６４の入射面側にはレーザ光を拡散させ
る拡散板６２を設けている。しかしながら、第１ロッド
インテグレータ６４の断面形状が矩形形状又は三角形形
状の場合に、その射出端から射出される光束の照度分布
にムラが生ずることが考えられる。この照度ムラを解消
して照度分布を均一化するために、光軸ＡＸ１０に垂直
な面内におけるレーザ光の照度分布を第１ロッドインテ
グレータ６４の断面形状に応じて任意に設定する回折光
学素子を拡散板６２に代えて、又は、拡散板６２ととも
に設けることが好適である。また、第１ロッドインテグ
レータ６４の光軸ＡＸ２０とズーム光学系６１等の光軸
ＡＸ１０とは、所定の角度、例えば４°≦θ≦１０°を
満足するように設定される。
インテグレータ６４の入射面側にはレーザ光を拡散させ
る拡散板６２を設けている。しかしながら、第１ロッド
インテグレータ６４の断面形状が矩形形状又は三角形形
状の場合に、その射出端から射出される光束の照度分布
にムラが生ずることが考えられる。この照度ムラを解消
して照度分布を均一化するために、光軸ＡＸ１０に垂直
な面内におけるレーザ光の照度分布を第１ロッドインテ
グレータ６４の断面形状に応じて任意に設定する回折光
学素子を拡散板６２に代えて、又は、拡散板６２ととも
に設けることが好適である。また、第１ロッドインテグ
レータ６４の光軸ＡＸ２０とズーム光学系６１等の光軸
ＡＸ１０とは、所定の角度、例えば４°≦θ≦１０°を
満足するように設定される。
【００６３】コンデンサーレンズ６５は本発明にいうレ
ンズ系に相当し、第２ロッドインテグレータ６６は本発
明にいう第２のロッド状の内面反射型光学部材に相当す
る。コンデンサーレンズ６５はその前側焦点位置が第１
ロッドインテグレータ６４の射出面に配置されるように
位置決めされ、更に、第２ロッドインテグレータ６６は
入射面がコンデンサーレンズ６５の後側焦点位置に配置
されるように位置決めされ、且つ、その入射端と射出端
とが光軸ＡＸ２０にほぼ垂直となるように配置される。
このように配置されたコンデンサーレンズ６５は、第１
ロッドインテグレータ６４から射出されたレーザ光が第
２ロッドインテグレータ６６の入射面をケーラー照明す
るように作用する。
ンズ系に相当し、第２ロッドインテグレータ６６は本発
明にいう第２のロッド状の内面反射型光学部材に相当す
る。コンデンサーレンズ６５はその前側焦点位置が第１
ロッドインテグレータ６４の射出面に配置されるように
位置決めされ、更に、第２ロッドインテグレータ６６は
入射面がコンデンサーレンズ６５の後側焦点位置に配置
されるように位置決めされ、且つ、その入射端と射出端
とが光軸ＡＸ２０にほぼ垂直となるように配置される。
このように配置されたコンデンサーレンズ６５は、第１
ロッドインテグレータ６４から射出されたレーザ光が第
２ロッドインテグレータ６６の入射面をケーラー照明す
るように作用する。
【００６４】尚、第１ロッドインテグレータ６４と第２
ロッドインテグレータ６６との間の光路中に、第１ロッ
ドインテグレータ６４と第２ロッドインテグレータ６６
との相対的な位置ずれを補正する補正部材（図８参照）
を設けることが好ましい。また、第２ロッドインテグレ
ータ６６の断面形状は、図２又は図３に示した円形形
状、矩形形状、又は三角形形状等の形状から任意のもの
が選択され、第２ロッドインテグレータ６６を形成する
硝材としては、光源１から射出されるレーザ光の波長に
応じてレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。
ロッドインテグレータ６６との間の光路中に、第１ロッ
ドインテグレータ６４と第２ロッドインテグレータ６６
との相対的な位置ずれを補正する補正部材（図８参照）
を設けることが好ましい。また、第２ロッドインテグレ
ータ６６の断面形状は、図２又は図３に示した円形形
状、矩形形状、又は三角形形状等の形状から任意のもの
が選択され、第２ロッドインテグレータ６６を形成する
硝材としては、光源１から射出されるレーザ光の波長に
応じてレーザ光の波長に応じて蛍石（フッ化カルシウ
ム：ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、
フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ2）、ＬｉＣＡＦ（コル
キライト：ＬｉＣａＡｌＦ6）、ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒ
ＡｌＦ6）、ＬｉＭｇＡｌＦ6、ＬｉＢｅＡｌＦ6、ＫＭ
ｇＦ3、ＫＣａＦ3、ＫＳｒＦ3等のフッ化物結晶又はこ
れらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英
硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択され
る。
【００６５】第２ロッドインテグレータ６６の射出端は
レチクルＲのレチクル面ＲＰと光学的にほぼ共役になる
ように設定されており、第２ロッドインテグレータ６６
の射出端には視野絞り板６７が配置される。第２ロッド
インテグレータ６６の射出端から射出された光束は、視
野絞り対６７、リレーレンズ６８、折り曲げミラー６
９、及びコンデンサ光学系７０を順に介してレチクルＲ
のレチクル面ＲＰをほぼ均一な照度分布の照明光ＩＬで
照明する。
レチクルＲのレチクル面ＲＰと光学的にほぼ共役になる
ように設定されており、第２ロッドインテグレータ６６
の射出端には視野絞り板６７が配置される。第２ロッド
インテグレータ６６の射出端から射出された光束は、視
野絞り対６７、リレーレンズ６８、折り曲げミラー６
９、及びコンデンサ光学系７０を順に介してレチクルＲ
のレチクル面ＲＰをほぼ均一な照度分布の照明光ＩＬで
照明する。
【００６６】以上、本発明の一実施形態による露光装置
が備える照明光学系７の他の実施形態について説明した
が、図１２に示すように照明光学系７が１つのロッドイ
ンテグレータのみを含む構成であってもよい。図１２
は、本発明の他の実施形態による照明光学系７の変形例
を示す図である。図１２に示した照明光学系７は、図１
１に示した第１ロッドインテグレータ６４、コンデンサ
ーレンズ６５、及び第２ロッドインテグレータ６６に代
えてロッドインテグレータ８０を備えている。図１２に
示した構成の照明光学系７では、拡散板６２を回転させ
ることにより狭帯域化されたレーザ光で生ずるスペック
ルの低減を図るとともに、ロッドインテグレータ８０で
照明光ＩＬの照度分布を均一化している。尚、ロッドイ
ンテグレータ６４の材質及び断面形状は、図１１に示し
た第１ロッドインテグレータ６４及び第２ロッドインテ
グレータ６６と同様である。
が備える照明光学系７の他の実施形態について説明した
が、図１２に示すように照明光学系７が１つのロッドイ
ンテグレータのみを含む構成であってもよい。図１２
は、本発明の他の実施形態による照明光学系７の変形例
を示す図である。図１２に示した照明光学系７は、図１
１に示した第１ロッドインテグレータ６４、コンデンサ
ーレンズ６５、及び第２ロッドインテグレータ６６に代
えてロッドインテグレータ８０を備えている。図１２に
示した構成の照明光学系７では、拡散板６２を回転させ
ることにより狭帯域化されたレーザ光で生ずるスペック
ルの低減を図るとともに、ロッドインテグレータ８０で
照明光ＩＬの照度分布を均一化している。尚、ロッドイ
ンテグレータ６４の材質及び断面形状は、図１１に示し
た第１ロッドインテグレータ６４及び第２ロッドインテ
グレータ６６と同様である。
【００６７】次に、以上説明した構成の本発明の一実施
形態による露光装置を製造する場合には、まず、光源
１、照明光学系７、及び投影光学系ＰＬをそれぞれ高い
精度をもって組み立てる。次に、組み立てた光源１、照
明光学系７、及び投影光学系ＰＬと、モータ８、レチク
ルステージ９、レーザ干渉計１０、移動鏡１１、及びＴ
ＴＲセンサ２０を含むレチクルアライメント系と、ウェ
ハホルダ１２、ウェハステージ１３、移動鏡１５、レー
ザ干渉計１６、及びモータ１７を含むウェハアライメン
ト系等の各要素が電気的、機械的、又は光学的に連結し
て組み上げられる。そして、ウェハＷを精度よく高速に
位置制御することができ、スループットを向上しつつ高
い露光精度で露光が可能となるように、最終的な総合調
整（電気調整、動作確認等）をすることにより露光装置
が製造される。尚、露光装置の製造は、温度及びクリー
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。
形態による露光装置を製造する場合には、まず、光源
１、照明光学系７、及び投影光学系ＰＬをそれぞれ高い
精度をもって組み立てる。次に、組み立てた光源１、照
明光学系７、及び投影光学系ＰＬと、モータ８、レチク
ルステージ９、レーザ干渉計１０、移動鏡１１、及びＴ
ＴＲセンサ２０を含むレチクルアライメント系と、ウェ
ハホルダ１２、ウェハステージ１３、移動鏡１５、レー
ザ干渉計１６、及びモータ１７を含むウェハアライメン
ト系等の各要素が電気的、機械的、又は光学的に連結し
て組み上げられる。そして、ウェハＷを精度よく高速に
位置制御することができ、スループットを向上しつつ高
い露光精度で露光が可能となるように、最終的な総合調
整（電気調整、動作確認等）をすることにより露光装置
が製造される。尚、露光装置の製造は、温度及びクリー
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。
【００６８】次に、以上説明した本発明の一実施形態に
よる露光装置の全体動作について説明する。図１３は、
本発明の一実施形態によるマイクロデバイスの製造方法
の一部をなす露光装置の動作例を示すフローチャートで
ある。動作が開始すると、まずレチクルステージ９上に
レチクルＲが載置される（工程Ｓ１０）。レチクルＲを
レチクルステージ９上に載置すると、主制御系１８はレ
ーザ干渉計１６から出力される位置計測信号をモニタし
つつモータ１７を駆動してウェハステージ１３をＸＹ平
面内で移動させて基準部材１４を所定位置に配置する。
基準部材１４が配置される所定位置とは、レチクルマー
クＲＭと投影光学系ＰＬを介したウェハマークＷＭとが
ほぼ重なった状態でＴＴＲセンサ２０が観察することが
できる位置である。この状態で光源１からレーザ光が射
出されると、射出されたレーザ光はハーフミラー５で反
射されてリレー光学系を介してＴＴＲセンサ２０に導か
れる。ＴＴＲセンサ２０に導かれたレーザ光は、視野絞
り板２８、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３０、
及び第１対物レンズ３１を順に介して折り曲げミラー３
２に入射して−Ｚ方向に偏向され、レチクルＲに形成さ
れたレチクルアライメントマークＲＭを照射する。レチ
クルアライメントマークＲＭを透過したアライメント光
は投影光学系ＰＬを介して基板ステージとしてのウェハ
ステージ１３上に設けられた基準部材１４に形成された
基準マークを照明する。
よる露光装置の全体動作について説明する。図１３は、
本発明の一実施形態によるマイクロデバイスの製造方法
の一部をなす露光装置の動作例を示すフローチャートで
ある。動作が開始すると、まずレチクルステージ９上に
レチクルＲが載置される（工程Ｓ１０）。レチクルＲを
レチクルステージ９上に載置すると、主制御系１８はレ
ーザ干渉計１６から出力される位置計測信号をモニタし
つつモータ１７を駆動してウェハステージ１３をＸＹ平
面内で移動させて基準部材１４を所定位置に配置する。
基準部材１４が配置される所定位置とは、レチクルマー
クＲＭと投影光学系ＰＬを介したウェハマークＷＭとが
ほぼ重なった状態でＴＴＲセンサ２０が観察することが
できる位置である。この状態で光源１からレーザ光が射
出されると、射出されたレーザ光はハーフミラー５で反
射されてリレー光学系を介してＴＴＲセンサ２０に導か
れる。ＴＴＲセンサ２０に導かれたレーザ光は、視野絞
り板２８、リレーレンズ２９、ビームスプリッタ３０、
及び第１対物レンズ３１を順に介して折り曲げミラー３
２に入射して−Ｚ方向に偏向され、レチクルＲに形成さ
れたレチクルアライメントマークＲＭを照射する。レチ
クルアライメントマークＲＭを透過したアライメント光
は投影光学系ＰＬを介して基板ステージとしてのウェハ
ステージ１３上に設けられた基準部材１４に形成された
基準マークを照明する。
【００６９】アライメント光が基準マークを照明して得
られる反射光、回折光、及び散乱光はアライメント光の
光路を逆順に辿ってレチクルアライメントマークＲＭに
至り、この光とレチクルアライメントマークＲＭで反射
された光とが合波されて折り曲げミラー３２に入射して
−Ｘ方向に偏向される。その後、第１対物レンズ３１を
介してビームスプリッタ３０で反射される。ビームスプ
リッタ３０で反射された光は反射ミラー３３で反射され
て−Ｘ方向に偏向された後、第２対物レンズ３４で集光
されて撮像素子３５の撮像面に入射する。撮像素子３５
はレチクルアライメントマークＲＭの光学像と基準マー
クの光学像とを光電変換して画像信号として主制御系１
８に出力する。主制御系１８は撮像素子３５から出力さ
れる画像信号に対して画像処理を施してレチクルアライ
メントマークＲＭと基準マークとの位置ずれを計測し
（工程Ｓ１２）、レチクルＲに形成されているパターン
ＤＰの光学像が投影光学系ＰＬによって投影される基準
位置（例えば、パターンの中心が投影される位置：以
下、投影中心という）を求める（工程Ｓ１４）。
られる反射光、回折光、及び散乱光はアライメント光の
光路を逆順に辿ってレチクルアライメントマークＲＭに
至り、この光とレチクルアライメントマークＲＭで反射
された光とが合波されて折り曲げミラー３２に入射して
−Ｘ方向に偏向される。その後、第１対物レンズ３１を
介してビームスプリッタ３０で反射される。ビームスプ
リッタ３０で反射された光は反射ミラー３３で反射され
て−Ｘ方向に偏向された後、第２対物レンズ３４で集光
されて撮像素子３５の撮像面に入射する。撮像素子３５
はレチクルアライメントマークＲＭの光学像と基準マー
クの光学像とを光電変換して画像信号として主制御系１
８に出力する。主制御系１８は撮像素子３５から出力さ
れる画像信号に対して画像処理を施してレチクルアライ
メントマークＲＭと基準マークとの位置ずれを計測し
（工程Ｓ１２）、レチクルＲに形成されているパターン
ＤＰの光学像が投影光学系ＰＬによって投影される基準
位置（例えば、パターンの中心が投影される位置：以
下、投影中心という）を求める（工程Ｓ１４）。
【００７０】次に、主制御系１８は、ウェハステージ１
３を移動させて基準部材１４をオフアクシスアライメン
ト系１９の計測視野内に配置して、オフアクシスアライ
メント系１９で検出視野内における基準マークの位置情
報（例えば、視野中心に対する基準マークの中心位置の
ずれ量）を求める（工程Ｓ１６）。ウェハステージ１３
の位置は常時レーザ干渉計１６で計測されているため、
以上の処理を終えた後に投影中心とオフアクシスアライ
メント系１９の視野中心との距離（所謂ベースライン
量）を算出する（工程Ｓ１８）。以上の処理が終了する
と、ウェハホルダ１２上に搬入したウェハＷを載置し
（工程Ｓ２０）、オフアクシスアライメント系１９を用
いてウェハＷに形成されているウェハアライメントマー
クＷＭの位置情報を計測する（工程Ｓ２２）。
３を移動させて基準部材１４をオフアクシスアライメン
ト系１９の計測視野内に配置して、オフアクシスアライ
メント系１９で検出視野内における基準マークの位置情
報（例えば、視野中心に対する基準マークの中心位置の
ずれ量）を求める（工程Ｓ１６）。ウェハステージ１３
の位置は常時レーザ干渉計１６で計測されているため、
以上の処理を終えた後に投影中心とオフアクシスアライ
メント系１９の視野中心との距離（所謂ベースライン
量）を算出する（工程Ｓ１８）。以上の処理が終了する
と、ウェハホルダ１２上に搬入したウェハＷを載置し
（工程Ｓ２０）、オフアクシスアライメント系１９を用
いてウェハＷに形成されているウェハアライメントマー
クＷＭの位置情報を計測する（工程Ｓ２２）。
【００７１】ウェハアライメントマークＷＭの位置情報
の計測が終了すると、主制御系１８は所謂エンハンスト
・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）計測と称される
統計演算処理を行って、ウェハＷに設定されているショ
ット領域の配列座標を算出する（工程Ｓ２４）。次に、
主制御系１８は、ＥＧＡ計測にて得られたショット領域
の配列座標と予め求めてあるベースライン量に基づい
て、ウェハＷの１つのショット領域とレチクルＲのパタ
ーンが照射される位置との位置合わせを行う（工程Ｓ２
６）。
の計測が終了すると、主制御系１８は所謂エンハンスト
・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）計測と称される
統計演算処理を行って、ウェハＷに設定されているショ
ット領域の配列座標を算出する（工程Ｓ２４）。次に、
主制御系１８は、ＥＧＡ計測にて得られたショット領域
の配列座標と予め求めてあるベースライン量に基づい
て、ウェハＷの１つのショット領域とレチクルＲのパタ
ーンが照射される位置との位置合わせを行う（工程Ｓ２
６）。
【００７２】露光すべきショット領域の位置合わせが終
了すると、主制御系１８はレーザ干渉計１０から出力さ
れる信号と、レーザ干渉計１６から出力される位置計測
信号とに基づいて、モータ８及びモータ１７を介してレ
チクルステージ９とウェハステージ１３とをＸ方向に沿
って移動させる。レチクルＲとウェハＷとの相対位置が
所定の関係となったときに、主制御系１８はレチクルＲ
上におけるレチクルブラインド５６で規定された領域を
均一照明し、その後一定の速度でレチクルＲとウェハＷ
とを同期走査してレチクルＲに形成されているパターン
ＤＰを順次ウェハＷ上に転写する（工程Ｓ２８）。１つ
のショット領域に対する露光が終了すると、主制御系１
８はモータ１７を介してウェハステージ１３をステッピ
ングさせて他のショット領域に対する露光を行う。この
ような動作を繰り返して、ウェハＷに設定されたショッ
ト領域全てに対して露光処理を行う。
了すると、主制御系１８はレーザ干渉計１０から出力さ
れる信号と、レーザ干渉計１６から出力される位置計測
信号とに基づいて、モータ８及びモータ１７を介してレ
チクルステージ９とウェハステージ１３とをＸ方向に沿
って移動させる。レチクルＲとウェハＷとの相対位置が
所定の関係となったときに、主制御系１８はレチクルＲ
上におけるレチクルブラインド５６で規定された領域を
均一照明し、その後一定の速度でレチクルＲとウェハＷ
とを同期走査してレチクルＲに形成されているパターン
ＤＰを順次ウェハＷ上に転写する（工程Ｓ２８）。１つ
のショット領域に対する露光が終了すると、主制御系１
８はモータ１７を介してウェハステージ１３をステッピ
ングさせて他のショット領域に対する露光を行う。この
ような動作を繰り返して、ウェハＷに設定されたショッ
ト領域全てに対して露光処理を行う。
【００７３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範
囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態
ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に
挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の
露光装置、更には投影光学系ＰＬを用いることなくレチ
クルとウェハとを密接させてレチクルのパターンをウェ
ハに転写するプロキシミティ露光装置にも適用可能であ
る。また、前述した実施形態においては、光源１とし
て、ＡｒＦエキシマレーザ光源又はＦ2レーザ光源を用
いるものとしたが、本発明がこれに限定されるものでは
なく、例えば波長１４６ｎｍのＫｒ2レーザ光源、波長
１２６ｎｍのＡｒ2レーザ光源等の真空紫外光源を用い
ても良い。かかる場合には、より短波長のパルス紫外光
による解像力の一層の向上、ひいては一層高精度な露光
が可能となる。
たが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範
囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態
ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に
挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の
露光装置、更には投影光学系ＰＬを用いることなくレチ
クルとウェハとを密接させてレチクルのパターンをウェ
ハに転写するプロキシミティ露光装置にも適用可能であ
る。また、前述した実施形態においては、光源１とし
て、ＡｒＦエキシマレーザ光源又はＦ2レーザ光源を用
いるものとしたが、本発明がこれに限定されるものでは
なく、例えば波長１４６ｎｍのＫｒ2レーザ光源、波長
１２６ｎｍのＡｒ2レーザ光源等の真空紫外光源を用い
ても良い。かかる場合には、より短波長のパルス紫外光
による解像力の一層の向上、ひいては一層高精度な露光
が可能となる。
【００７４】また、以上説明した実施形態の露光装置が
備えるＴＴＲセンサ２０は、レチクルＲに形成されてい
るレチクルアライメントマークＲＭとウェハＷに形成さ
れているウェハアライメントマークＷＭ又は基準部材１
４に形成されている基準マークとを同時に観察するもの
であった。しかしながら、本発明はＴＴＲセンサ２０に
制限されるものではなく、例えばレチクルＲを介さずに
投影光学系ＰＬを介して基準部材１４に形成されている
基準マークの位置情報を計測するＴＴＬ（スルー・ザ・
レンズ）方式のアライメントセンサについても適用する
ことができる。
備えるＴＴＲセンサ２０は、レチクルＲに形成されてい
るレチクルアライメントマークＲＭとウェハＷに形成さ
れているウェハアライメントマークＷＭ又は基準部材１
４に形成されている基準マークとを同時に観察するもの
であった。しかしながら、本発明はＴＴＲセンサ２０に
制限されるものではなく、例えばレチクルＲを介さずに
投影光学系ＰＬを介して基準部材１４に形成されている
基準マークの位置情報を計測するＴＴＬ（スルー・ザ・
レンズ）方式のアライメントセンサについても適用する
ことができる。
【００７５】図１４は、位置計測装置としてＴＴＬセン
サを備える露光装置の構成を示す図である。図１４にお
いて、ＴＴＬセンサには符号９０を付してある。このＴ
ＴＬセンサ９０の構成は図１に示したＴＴＲセンサ２０
とほぼ同様である。ただし、ＴＴＬセンサ９０はレチク
ルステージ９の下方に配置されるので、視野絞り板２８
及び撮像素子２５の撮像面と基準部材１４に形成されて
いる基準パターンとが光学的に共役となるように、第１
対物レンズ３１及び第２対物レンズ３４の焦点距離等が
設計されている点が相違する。かかる構成のＴＴＬセン
サは、投影光学系ＰＬを介して基準部材１４に形成され
ている基準マーク又はウェハアライメントマークＷＭを
観察することにより、ウェハステージ１３の基準位置に
関する情報又はウェハＷの位置情報を計測する。
サを備える露光装置の構成を示す図である。図１４にお
いて、ＴＴＬセンサには符号９０を付してある。このＴ
ＴＬセンサ９０の構成は図１に示したＴＴＲセンサ２０
とほぼ同様である。ただし、ＴＴＬセンサ９０はレチク
ルステージ９の下方に配置されるので、視野絞り板２８
及び撮像素子２５の撮像面と基準部材１４に形成されて
いる基準パターンとが光学的に共役となるように、第１
対物レンズ３１及び第２対物レンズ３４の焦点距離等が
設計されている点が相違する。かかる構成のＴＴＬセン
サは、投影光学系ＰＬを介して基準部材１４に形成され
ている基準マーク又はウェハアライメントマークＷＭを
観察することにより、ウェハステージ１３の基準位置に
関する情報又はウェハＷの位置情報を計測する。
【００７６】図１５は、第１ロッドレンズ２４に対して
レーザ光を斜め方向から入射させる他の構成例を示す図
である。前述した実施形態では、図１５（ａ）に示すよ
うにＸ軸にほぼ平行に設定された第１ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２に対してリレーレンズ２１の光軸ＡＸ１を
傾斜させるとともに、この光軸ＡＸ１方向にレーザ光が
進行するように、ハーフミラー５の角度を調整してい
た。しかしながら、図１５（ｂ）に示すように、リレー
レンズ２１の光軸ＡＸ１をＸ軸に対してほぼ平行に設定
するとともに、入射するレーザ光をほぼＸ方向に反射す
るようにハーフミラー５を調整して、ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２を光軸ＡＸ１に対して傾斜させた構成であ
っても良い。また、図１５（ａ），（ｂ）においては、
光軸ＡＸ１に対して拡散板２２を垂直に配置していた
が、図１５（ｃ）に示すように、光軸ＡＸ１に対して傾
斜させて配置しても良い。更に、図１５（ｄ）に示すよ
うに、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを平行に設定し、リレ
ーレンズ２１の一方を光軸ＡＸ１から偏心させて配置す
る構成であっても良い。
レーザ光を斜め方向から入射させる他の構成例を示す図
である。前述した実施形態では、図１５（ａ）に示すよ
うにＸ軸にほぼ平行に設定された第１ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２に対してリレーレンズ２１の光軸ＡＸ１を
傾斜させるとともに、この光軸ＡＸ１方向にレーザ光が
進行するように、ハーフミラー５の角度を調整してい
た。しかしながら、図１５（ｂ）に示すように、リレー
レンズ２１の光軸ＡＸ１をＸ軸に対してほぼ平行に設定
するとともに、入射するレーザ光をほぼＸ方向に反射す
るようにハーフミラー５を調整して、ロッドレンズ２４
の光軸ＡＸ２を光軸ＡＸ１に対して傾斜させた構成であ
っても良い。また、図１５（ａ），（ｂ）においては、
光軸ＡＸ１に対して拡散板２２を垂直に配置していた
が、図１５（ｃ）に示すように、光軸ＡＸ１に対して傾
斜させて配置しても良い。更に、図１５（ｄ）に示すよ
うに、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを平行に設定し、リレ
ーレンズ２１の一方を光軸ＡＸ１から偏心させて配置す
る構成であっても良い。
【００７７】また、図１に示したリレー光学系は第１ロ
ッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６とを備えるもの
を例に挙げて説明したが、図１２に示した照明光学系７
と同様に、ロッドレンズを１つのみ備える構成であって
も良い。また、図１に示したリレー光学系では、レチク
ルＲに照射されるアライメント光ＩＬ１の照度分布を均
一化するために拡散板２２を配置していたが、拡散板２
２を設けずとも照度分布が均一なアライメント光ＩＬ１
が得られるのであれば、拡散板２２を省略した構成であ
っても良い。
ッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２６とを備えるもの
を例に挙げて説明したが、図１２に示した照明光学系７
と同様に、ロッドレンズを１つのみ備える構成であって
も良い。また、図１に示したリレー光学系では、レチク
ルＲに照射されるアライメント光ＩＬ１の照度分布を均
一化するために拡散板２２を配置していたが、拡散板２
２を設けずとも照度分布が均一なアライメント光ＩＬ１
が得られるのであれば、拡散板２２を省略した構成であ
っても良い。
【００７８】更に、図１１及び図１２に示した照明光学
系７、図１に示したＴＴＲセンサ２０にレーザ光を導く
リレー光学系、及び図１４に示したＴＴＬセンサ９０に
レーザ光を導くリレー光学系においては、常時、拡散板
２２，６２を回転させるのではなく、光源１からのレー
ザ光を狭帯化させてスペックルが生ずる場合のみ拡散板
２２，６２を回転させるようにしても良い。換言する
と、光源１からのレーザ光が広帯域であり、スペックル
の発生が少ない場合には、拡散板２２．６２を回転させ
なくとも良い。
系７、図１に示したＴＴＲセンサ２０にレーザ光を導く
リレー光学系、及び図１４に示したＴＴＬセンサ９０に
レーザ光を導くリレー光学系においては、常時、拡散板
２２，６２を回転させるのではなく、光源１からのレー
ザ光を狭帯化させてスペックルが生ずる場合のみ拡散板
２２，６２を回転させるようにしても良い。換言する
と、光源１からのレーザ光が広帯域であり、スペックル
の発生が少ない場合には、拡散板２２．６２を回転させ
なくとも良い。
【００７９】更にまた、上記実施形態では、投影光学系
ＰＬを介して基準部材１４に形成されている基準マーク
又はウェハアライメントマークＷＭを照明する場合を例
に挙げて説明した。しかしながら、光源１からのレーザ
光をロッドレンズを介して基準部材１４の下方へ導き、
このレーザ光を用いて基準部材１４に形成されている基
準マークを照明し、基準マークを照明して得られる光学
像を、投影光学系ＰＬを介して観察するセンサにも本発
明を適用することができる。
ＰＬを介して基準部材１４に形成されている基準マーク
又はウェハアライメントマークＷＭを照明する場合を例
に挙げて説明した。しかしながら、光源１からのレーザ
光をロッドレンズを介して基準部材１４の下方へ導き、
このレーザ光を用いて基準部材１４に形成されている基
準マークを照明し、基準マークを照明して得られる光学
像を、投影光学系ＰＬを介して観察するセンサにも本発
明を適用することができる。
【００８０】また、図１０に示した照明光学系７ではオ
プティカルインテグレータ（ホモジナイザ）としてフラ
イアイレンズ（第１フライアイレンズ５１及び第２フラ
イアイレンズ５３）を用いるものとしたが、その代わり
に回折光学素子、又はマイクロレンズアレイ等を用いる
ようにしても良い。また、フライアイレンズとロッド・
インテグレータとを組み合わせる構成としても良い。更
には、回折光学素子とロッド・インテグレータ又はマイ
クロレンズアレイ等の組み合わせでダブルインテグレー
タを構成してもよい。
プティカルインテグレータ（ホモジナイザ）としてフラ
イアイレンズ（第１フライアイレンズ５１及び第２フラ
イアイレンズ５３）を用いるものとしたが、その代わり
に回折光学素子、又はマイクロレンズアレイ等を用いる
ようにしても良い。また、フライアイレンズとロッド・
インテグレータとを組み合わせる構成としても良い。更
には、回折光学素子とロッド・インテグレータ又はマイ
クロレンズアレイ等の組み合わせでダブルインテグレー
タを構成してもよい。
【００８１】また、前述した実施形態の露光装置は、半
導体素子の製造に用いられるときにのみに使用されるの
ではなく、液晶表示素子等を含むディスプレイの製造に
用いられてデバイスパターンをガラス基板上へ転写する
場合、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパタ
ーンをセラミックウェハ上へ転写する場合、及びＣＣＤ
等の撮像素子を製造する場合にも用いることができる。
導体素子の製造に用いられるときにのみに使用されるの
ではなく、液晶表示素子等を含むディスプレイの製造に
用いられてデバイスパターンをガラス基板上へ転写する
場合、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパタ
ーンをセラミックウェハ上へ転写する場合、及びＣＣＤ
等の撮像素子を製造する場合にも用いることができる。
【００８２】また、例えば、上記実施形態と同様に紫外
光を用いる露光装置であっても、投影光学系ＰＬとして
反射光学素子のみからなる反射系、又は反射光学素子と
屈折光学素子とを有する反射屈折系（カタッディオプト
リック系）を採用しても良い。ここで、反射屈折型の投
影光学系としては、例えば特開平８−１７１０５４号公
報（及びこれに対応する米国特許第５，６６８，６７２
号）、並びに特開平１０−２０１９５号公報（及びこれ
に対応する米国特許第５，８３５，２７５号）等に開示
される、反射光学素子としてビームスプリッタと凹面鏡
とを有する反射屈折系、又は特開平８−３３４６９５号
公報（及びこれに対応する米国特許第５，６８９，３７
７号）、並びに特開平１０−３０３９号公報（及びこれ
に対応する欧州特許公開第８１６，８９２号）などに開
示される、反射光学素子としてビームスプリッタを用い
ずに凹面鏡などを有する反射屈折系を用いることができ
る。
光を用いる露光装置であっても、投影光学系ＰＬとして
反射光学素子のみからなる反射系、又は反射光学素子と
屈折光学素子とを有する反射屈折系（カタッディオプト
リック系）を採用しても良い。ここで、反射屈折型の投
影光学系としては、例えば特開平８−１７１０５４号公
報（及びこれに対応する米国特許第５，６６８，６７２
号）、並びに特開平１０−２０１９５号公報（及びこれ
に対応する米国特許第５，８３５，２７５号）等に開示
される、反射光学素子としてビームスプリッタと凹面鏡
とを有する反射屈折系、又は特開平８−３３４６９５号
公報（及びこれに対応する米国特許第５，６８９，３７
７号）、並びに特開平１０−３０３９号公報（及びこれ
に対応する欧州特許公開第８１６，８９２号）などに開
示される、反射光学素子としてビームスプリッタを用い
ずに凹面鏡などを有する反射屈折系を用いることができ
る。
【００８３】この他、特開平１０−１０４５１３号公報
（及び米国特許第５，４８８，２２９号）に開示され
る、複数の屈折光学素子と２枚のミラー（凹面鏡である
主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射面と反対側に反
射面が形成される裏面鏡である副鏡）とを同一軸上に配
置し、その複数の屈折光学素子によって形成されるレチ
クルパターンの中間像を、主鏡と副鏡とによってウェハ
上に再結像させる反射屈折系を用いても良い。この反射
屈折系では、複数の屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡と
が配置され、照明光が主鏡の一部を通って副鏡、主鏡の
順に反射され、さらに副鏡の一部を通ってウェハ上に達
することになる。
（及び米国特許第５，４８８，２２９号）に開示され
る、複数の屈折光学素子と２枚のミラー（凹面鏡である
主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射面と反対側に反
射面が形成される裏面鏡である副鏡）とを同一軸上に配
置し、その複数の屈折光学素子によって形成されるレチ
クルパターンの中間像を、主鏡と副鏡とによってウェハ
上に再結像させる反射屈折系を用いても良い。この反射
屈折系では、複数の屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡と
が配置され、照明光が主鏡の一部を通って副鏡、主鏡の
順に反射され、さらに副鏡の一部を通ってウェハ上に達
することになる。
【００８４】更に、反射屈折型の投影光学系としては、
例えば円形イメージフィールドを有し、かつ物体面側、
及び像面側が共にテレセントリックであるとともに、そ
の投影倍率が１／４倍又は１／５倍となる縮小系を用い
ても良い。また、この反射屈折型の投影光学系を備えた
走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が投影光学系
の視野内でその光軸をほぼ中心とし、かつレチクル又は
ウェハの走査方向とほぼ直交する方向に沿つて延びる矩
形スリット状に規定されるタイプであっても良い。かか
る反射屈折型の投影光学系を備えた走査型露光装置によ
れば、例えば波長１５７ｎｍのＦ2レーザ光を露光用照
明光として用いても１００ｎｍＬ／Ｓパターン程度の微
細パターンをウェハ上に高精度に転写することが可能で
ある。
例えば円形イメージフィールドを有し、かつ物体面側、
及び像面側が共にテレセントリックであるとともに、そ
の投影倍率が１／４倍又は１／５倍となる縮小系を用い
ても良い。また、この反射屈折型の投影光学系を備えた
走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が投影光学系
の視野内でその光軸をほぼ中心とし、かつレチクル又は
ウェハの走査方向とほぼ直交する方向に沿つて延びる矩
形スリット状に規定されるタイプであっても良い。かか
る反射屈折型の投影光学系を備えた走査型露光装置によ
れば、例えば波長１５７ｎｍのＦ2レーザ光を露光用照
明光として用いても１００ｎｍＬ／Ｓパターン程度の微
細パターンをウェハ上に高精度に転写することが可能で
ある。
【００８５】また、真空紫外光としてＡｒＦエキシマレ
ーザ光やＦ2レーザ光等が用いられるが、ＤＦＢ半導体
レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又
は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又
はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされた
ファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫
外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単
一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範
囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内
である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍ
の範囲内である１０倍高調波が出力される。特に発振波
長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、発
生波長が１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、即
ちＡｒＦエキシマレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光
が得られ、発振波長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内
とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１
０倍高調波、即ちＦ2レ−ザ光とほぼ同一波長となる紫
外光が得られる。また、発振波長を１．０３〜１．１２
μｍの範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍ
の範囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を
１．０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波
長が１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ
2レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。こ
の場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビ
ウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができ
る。
ーザ光やＦ2レーザ光等が用いられるが、ＤＦＢ半導体
レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又
は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又
はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされた
ファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫
外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単
一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範
囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内
である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍ
の範囲内である１０倍高調波が出力される。特に発振波
長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、発
生波長が１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、即
ちＡｒＦエキシマレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光
が得られ、発振波長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内
とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１
０倍高調波、即ちＦ2レ−ザ光とほぼ同一波長となる紫
外光が得られる。また、発振波長を１．０３〜１．１２
μｍの範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍ
の範囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を
１．０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波
長が１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ
2レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。こ
の場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビ
ウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができ
る。
【００８６】また、半導体素子等のマイクロデバイスだ
けでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装
置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は
マスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェ
ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を
適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真
空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レ
チクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、
フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネ
シウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミ
ティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは
透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）
が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが
用いられる。
けでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装
置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は
マスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェ
ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を
適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真
空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レ
チクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、
フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネ
シウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミ
ティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは
透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）
が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが
用いられる。
【００８７】次に本発明の一実施形態による露光装置を
リソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方
法の実施形態について説明する。図１６は、マイクロデ
バイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフロー
チャートである。まず、図１６のステップＳ３０におい
て、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のス
テップＳ３２において、その１ロットのウェハ上の金属
膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ
Ｓ３４において、図１に示す露光装置を用いて、マスク
Ｍ上のパターンの像がその投影光学系ＰＬを介して、そ
の１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写
される。
リソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方
法の実施形態について説明する。図１６は、マイクロデ
バイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフロー
チャートである。まず、図１６のステップＳ３０におい
て、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のス
テップＳ３２において、その１ロットのウェハ上の金属
膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ
Ｓ３４において、図１に示す露光装置を用いて、マスク
Ｍ上のパターンの像がその投影光学系ＰＬを介して、そ
の１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写
される。
【００８８】その後、ステップＳ３６において、その１
ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた
後、ステップＳ３８において、その１ロットのウェハ上
でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこ
とによって、マスク上のパターンに対応する回路パター
ンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その
後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うこと
によって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述
の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路
パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得
ることができる。
ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた
後、ステップＳ３８において、その１ロットのウェハ上
でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこ
とによって、マスク上のパターンに対応する回路パター
ンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その
後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うこと
によって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述
の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路
パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得
ることができる。
【００８９】また、図１に示す露光装置では、プレート
（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電
極パターン等）を形成することによって、マイクロデバ
イスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、
図１７のフローチャートを参照して、このときの手法の
一例につき説明する。図１７は、本実施形態の露光装置
を用いてプレート上に所定のパターンを形成することに
よって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る
際の手法のフローチャートである。
（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電
極パターン等）を形成することによって、マイクロデバ
イスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、
図１７のフローチャートを参照して、このときの手法の
一例につき説明する。図１７は、本実施形態の露光装置
を用いてプレート上に所定のパターンを形成することに
よって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る
際の手法のフローチャートである。
【００９０】図１７中のパターン形成工程Ｓ４０では、
本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光
性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露
光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この
光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数
の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露
光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル
剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定
のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ
４２へ移行する。
本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光
性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露
光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この
光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数
の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露
光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル
剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定
のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ
４２へ移行する。
【００９１】次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４２で
は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）
に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配
列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィ
ルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィル
タを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４２
の後に、セル組み立て工程Ｓ４４が実行される。セル組
み立て工程Ｓ４４では、パターン形成工程Ｓ４０にて得
られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ
形成工程Ｓ４２にて得られたカラーフィルタ等を用いて
液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）
に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配
列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィ
ルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィル
タを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４２
の後に、セル組み立て工程Ｓ４４が実行される。セル組
み立て工程Ｓ４４では、パターン形成工程Ｓ４０にて得
られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ
形成工程Ｓ４２にて得られたカラーフィルタ等を用いて
液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００９２】セル組み立て工程Ｓ４４では、例えば、パ
ターン形成工程Ｓ４０にて得られた所定パターンを有す
る基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４２にて得られたカ
ラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液
晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ４
６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示
動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取
り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表
示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターン
を有する液晶表示素子をスループット良く得ることがで
きる。
ターン形成工程Ｓ４０にて得られた所定パターンを有す
る基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４２にて得られたカ
ラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液
晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ４
６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示
動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取
り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表
示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターン
を有する液晶表示素子をスループット良く得ることがで
きる。
【００９３】以上説明した本実施形態のマイクロデバイ
ス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ３４）に
おいて上記の露光装置及び上で説明した露光方法が用い
られ、真空紫外域の照明光により解像力の向上が可能と
なり、しかも露光量制御を高精度に行うことができるの
で、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデ
バイスを歩留まり良く生産することができる。
ス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ３４）に
おいて上記の露光装置及び上で説明した露光方法が用い
られ、真空紫外域の照明光により解像力の向上が可能と
なり、しかも露光量制御を高精度に行うことができるの
で、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデ
バイスを歩留まり良く生産することができる。
【００９４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、光源から射出される波長が２００ｎｍ以下の光を回
転している拡散手段で拡散させた後、拡散光をロッド状
の内面反射型光学部材で内面反射させつつ導くようにし
ている。ここで、拡散手段を回転させているため、光源
からの光が狭帯化されていても被照射面におけるスペッ
クルの低減を図ることができるという効果がある。ま
た、拡散手段で拡散させてから拡散光をロッド状の内面
反射型光学部材に入射させているため、ロッド状の内面
反射型光学部材の内部において種々の角度で反射されて
導かれ、その結果として均一な照度分布の照明光を得る
ことができるという効果がある。また、光源からの光を
導くためにロッド型の内面反射型光学部材を用いている
ため、装置構成に合わせてレーザ光の導き方の自由度が
高く、しかも厳密な光学的な調整精度が求められないた
め調整が容易であり、その結果として調整に要するコス
ト、ひいては照明光学系及び露光装置のコストを低減す
ることができるという効果がある。また、照度度分布が
ほぼ均一であって短波長である投影光学系を介した光を
用いて高精度にマスクと基板との相対位置を検出するこ
とができるという効果がある。
ば、光源から射出される波長が２００ｎｍ以下の光を回
転している拡散手段で拡散させた後、拡散光をロッド状
の内面反射型光学部材で内面反射させつつ導くようにし
ている。ここで、拡散手段を回転させているため、光源
からの光が狭帯化されていても被照射面におけるスペッ
クルの低減を図ることができるという効果がある。ま
た、拡散手段で拡散させてから拡散光をロッド状の内面
反射型光学部材に入射させているため、ロッド状の内面
反射型光学部材の内部において種々の角度で反射されて
導かれ、その結果として均一な照度分布の照明光を得る
ことができるという効果がある。また、光源からの光を
導くためにロッド型の内面反射型光学部材を用いている
ため、装置構成に合わせてレーザ光の導き方の自由度が
高く、しかも厳密な光学的な調整精度が求められないた
め調整が容易であり、その結果として調整に要するコス
ト、ひいては照明光学系及び露光装置のコストを低減す
ることができるという効果がある。また、照度度分布が
ほぼ均一であって短波長である投影光学系を介した光を
用いて高精度にマスクと基板との相対位置を検出するこ
とができるという効果がある。
【図１】 本発明の一実施形態による露光装置の全体の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
【図２】 第１ロッドレンズ２４の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】 第１ロッドレンズ２４の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図４】 拡散板２２と第１ロッドレンズ２４との配置
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】 第１ロッドレンズ２４の入射面に対して斜め
方向からレーザ光が入射したときに射出面から射出され
る光束の様子の一例を示す図である。
方向からレーザ光が入射したときに射出面から射出され
る光束の様子の一例を示す図である。
【図６】 断面形状が円形の拡散板２２のＹ軸方向に沿
った拡散特性の一例を示す図である。
った拡散特性の一例を示す図である。
【図７】 第２ロッドレンズ２６の入射面がケーラー照
明される様子を示す図である。
明される様子を示す図である。
【図８】 第１ロッドレンズ２４と第２ロッドレンズ２
６との相対的な位置ずれを補正する補正部材の構成例を
示す図である。
６との相対的な位置ずれを補正する補正部材の構成例を
示す図である。
【図９】 光源１から射出されたレーザ光がリレー光学
系及びＴＴＲセンサを介して均一な照度分布を有するア
ライメント光に変換される様子を説明するための図であ
る。
系及びＴＴＲセンサを介して均一な照度分布を有するア
ライメント光に変換される様子を説明するための図であ
る。
【図１０】 本発明の一実施形態による露光装置が備え
る照明光学系７の構成を示す図である。
る照明光学系７の構成を示す図である。
【図１１】 本発明の一実施形態による露光装置が備え
る照明光学系７の他の実施形態の構成を示す図である。
る照明光学系７の他の実施形態の構成を示す図である。
【図１２】 本発明の他の実施形態による照明光学系７
の変形例を示す図である。
の変形例を示す図である。
【図１３】 本発明の一実施形態によるマイクロデバイ
スの製造方法の一部をなす露光装置の動作例を示すフロ
ーチャートである。
スの製造方法の一部をなす露光装置の動作例を示すフロ
ーチャートである。
【図１４】 位置計測装置としてＴＴＬセンサを備える
露光装置の構成を示す図である。
露光装置の構成を示す図である。
【図１５】 第１ロッドレンズ２４に対してレーザ光を
斜め方向から入射させる他の構成例を示す図である。
斜め方向から入射させる他の構成例を示す図である。
【図１６】 マイクロデバイスとしての半導体デバイス
を得る際の手法のフローチャートである。
を得る際の手法のフローチャートである。
【図１７】 本実施形態の露光装置を用いてプレート上
に所定のパターンを形成することによって、マイクロデ
バイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチ
ャートである。
に所定のパターンを形成することによって、マイクロデ
バイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチ
ャートである。
１ 光源
５ ハーフミラー（照明光学系）
７ 照明光学系
１３ ウェハステージ（基板ステージ）
１４ 基準部材（被照射物体）
２０ ＴＴＲセンサ（位置計測装置）
２１ リレーレンズ（照明光学系）
２２ 拡散板（照明光学系、拡散手段）
２３ 駆動装置（照明光学系）
２４ 第１ロッドレンズ（照明光学系、ロッド
状の内面反射型光学部材、第１のロッド状の内面反射型
光学部材） ２５ コンデンサーレンズ（照明光学系、レン
ズ系） ２６ 第２ロッドレンズ（照明光学系、ロッド
状の内面反射型光学部材、第２のロッド状の内面反射型
光学部材） ２７ リレーレンズ（照明光学系） ２８ 視野絞り板（照明光学系） ２９ リレーレンズ（照明光学系） ３０ ビームスプリッタ（照明光学系） ３１ 第１対物レンズ（照明光学系） ３２ 折り曲げミラー（照明光学系） ４０〜４３ 折り曲げミラー（補正部材） ６２ 拡散板（拡散手段） ６４ 第１ロッドインテグレータ（ロッド状の
内面反射型光学部材、第１のロッド状の内面反射型光学
部材） ６５ コンデンサーレンズ（レンズ系） ６６ 第２ロッドインテグレータ（ロッド状の
内面反射型光学部材、第２のロッド状の内面反射型光学
部材） ８０ ロッドインテグレータ（ロッド状の内面
反射型光学部材） ９０ ＴＴＬセンサ（位置計測装置） ＤＰ パターン ＩＬ 照明光 ＩＬ１ アライメント光（照明光） ＰＬ 投影光学系 Ｒ レチクル（被照射物体、マスク） Ｗ ウェハ（被照射物体、基板）
状の内面反射型光学部材、第１のロッド状の内面反射型
光学部材） ２５ コンデンサーレンズ（照明光学系、レン
ズ系） ２６ 第２ロッドレンズ（照明光学系、ロッド
状の内面反射型光学部材、第２のロッド状の内面反射型
光学部材） ２７ リレーレンズ（照明光学系） ２８ 視野絞り板（照明光学系） ２９ リレーレンズ（照明光学系） ３０ ビームスプリッタ（照明光学系） ３１ 第１対物レンズ（照明光学系） ３２ 折り曲げミラー（照明光学系） ４０〜４３ 折り曲げミラー（補正部材） ６２ 拡散板（拡散手段） ６４ 第１ロッドインテグレータ（ロッド状の
内面反射型光学部材、第１のロッド状の内面反射型光学
部材） ６５ コンデンサーレンズ（レンズ系） ６６ 第２ロッドインテグレータ（ロッド状の
内面反射型光学部材、第２のロッド状の内面反射型光学
部材） ８０ ロッドインテグレータ（ロッド状の内面
反射型光学部材） ９０ ＴＴＬセンサ（位置計測装置） ＤＰ パターン ＩＬ 照明光 ＩＬ１ アライメント光（照明光） ＰＬ 投影光学系 Ｒ レチクル（被照射物体、マスク） Ｗ ウェハ（被照射物体、基板）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 19/00 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１
Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｒ
Ｆターム(参考） 2F065 AA14 AA20 BB17 BB27 CC17
DD03 FF41 GG04 HH12 JJ03
JJ08 JJ26 LL10 PP12
2H042 BA01 BA12 BA14 BA16
2H049 AA55 AA64 AA69
2H052 BA02 BA03 BA08 BA09 BA12
5F046 BA04 CA03 CC16 FA05 FB10
FB11 FB12 FC05
Claims (21)
- 【請求項１】 光源から射出される光を被照射物体に照
射する照明光学系において、 前記光源から射出される光の波長は２００ｎｍ以下であ
り、 前記光源と前記被照射物体との間の光路中に配置され
て、前記光源からの射出された光を拡散させ、且つ回転
自在に構成された拡散手段と、 前記拡散手段と前記被照射物体との間の光路中に配置さ
れて、前記拡散手段により拡散された拡散光を内面反射
させつつ導く少なくとも１つのロッド状の内面反射型光
学部材とを備えることを特徴とする照明光学系。 - 【請求項２】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の断
面は円形形状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】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の断
面は矩形形状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４】 前記拡散手段は、前記ロッド状の内面反
射型光学部材の断面形状に応じて所定の照度分布を形成
する回折光学素子を含むことを特徴とする請求項２又は
請求項３記載の照明光学系。 - 【請求項５】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の入
射面は、前記拡散手段に入射する光に対して所定の角度
をもって配置されることを特徴とする請求項１から請求
項４の何れか一項に記載の照明光学系。 - 【請求項６】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の射
出面に前側焦点位置が配置されたレンズ系と、 前記レンズ系の後側焦点位置に入射面が配置された第２
のロッド状の内面反射型光学部材とを更に備えることを
特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の
照明光学系。 - 【請求項７】 前記ロッド状の内面反射型光学部材と前
記第２のロッド状の内面反射型光学部材との相対的な位
置ずれを補正する補正部材を更に備えることを特徴とす
る請求項６記載の照明光学系。 - 【請求項８】 光源から射出される光を被照射物体に照
射する照明光学系において、 前記光源から射出される光の波長は２００ｎｍ以下であ
り、 前記光源と前記被照射物体との間の光路中に配置され
て、前記光源からの射出された光を拡散させる拡散手段
と、 前記拡散手段と前記被照射物体との間の光路中に配置さ
れて、前記拡散手段により拡散された拡散光を内面反射
させつつ射出面へ導く第１のロッド状の内面反射型光学
部材と、 前記第１のロッド状の内面反射型光学部材と前記被照射
物体との間の光路中に配置されて、入射光を内面反射さ
せつつ射出面へ導く第２のロッド状の内面反射型光学部
材と、 前記第１のロッド状の内面反射型光学部材と前記第２の
ロッド状の内面反射型光学部材との間の光路中に配置さ
れたレンズ系とを備え、 前記レンズ系の前側焦点位置は前記第１のロッド状の内
面反射型光学部材の前記射出面に位置決めされ、前記レ
ンズ系の後側焦点位置は前記第２のロッド状の内面反射
型光学部材の入射面に位置決めされることを特徴とする
照明光学系。 - 【請求項９】 マスクに形成されたパターンを基板上に
転写する露光装置において、 前記基板を保持する基板ステージと、 前記被照射物体として前記マスク上の少なくとも一部の
領域に照明光を照射する請求項１から請求項８の何れか
一項に記載の照明光学系とを備えることを特徴とする露
光装置。 - 【請求項１０】 マスクに形成されたパターンを、投影
光学系を介して基板に転写する露光装置において、 前記基板を保持する基板ステージと、 前記被照射物体として前記基板ステージ上に設けられた
基準部材に照明光を照射する請求項１から請求項８の何
れか一項に記載の照明光学系と、 前記投影光学系を介して前記基準部材を観察することに
より前記基板ステージの位置を計測する位置計測装置と
を備えることを特徴とする露光装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の露光装置が備える位
置計測装置を用いて前記基板ステージの位置を計測する
ステージ位置計測工程と、 前記ステージ位置計測工程の計測結果に基づいて、前記
基板ステージと前記マスクとの相対位置を調整する調整
工程と、 照明光を前記マスクに照射して前記マスクに形成された
パターンを前記投影光学系を介して前記基板に転写する
転写工程と、 前記転写工程にて転写された前記基板を現像する現像工
程とを有することを特徴とするマイクロデバイスの製造
方法。 - 【請求項１２】 マスクに形成されたパターンを投影光
学系を介して基板に転写する露光装置において、 ２００ｎｍ以下の波長の光を射出する光源と、 前記基板を保持し、且つ基準位置を規定する基準部材を
有する基板ステージと、 前記光源と前記基準部材との間の光路中に配置されて、
前記光源からの光を内面反射させて射出側へ導く少なく
とも１つのロッド状の内面反射型光学部材と、 前記ロッド状の内面反射型光学部材及び前記投影光学系
を介した光に基づいて前記基準部材を検出する位置計測
装置とを備えることを特徴とする露光装置。 - 【請求項１３】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の
断面形状は円形形状であることを特徴とする請求項１２
記載の露光装置。 - 【請求項１４】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の
断面形状は矩形形状であることを特徴とする請求項１２
記載の露光装置。 - 【請求項１５】 前記光源と前記ロッド状の内面反射型
光学部材との光路中に、前記光源から射出された光を拡
散させる拡散手段を更に備えることを特徴とする請求項
１２から請求項１４の何れか一項に記載の露光装置。 - 【請求項１６】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の
入射面は、前記拡散手段に入射する光に対して所定の角
度をもって配置されることを特徴とする請求項１５記載
の露光装置。 - 【請求項１７】 前記拡散手段は、前記光源から射出さ
れた光の進行方向に平行な方向を軸として回転自在に構
成されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６記
載の露光装置。 - 【請求項１８】 前記ロッド状の内面反射型光学部材の
射出面に前側焦点位置が配置されたレンズ系と、 前記レンズ系の後側焦点位置に入射面が配置された第２
のロッド状の内面反射型光学部材とを更に備えることを
特徴とする請求項１２から請求項１７の何れか一項に記
載の露光装置。 - 【請求項１９】 前記ロッド状の内面反射型光学部材と
前記第２のロッド状の内面反射型光学部材との相対的な
位置ずれを補正する補正部材を更に備えることを特徴と
する請求項１８記載の露光装置。 - 【請求項２０】 前記位置計測装置は、前記ロッド状の
内面反射型光学部材を介した光に基づいて前記マスク上
のマークを検出して、前記基板ステージと前記マスクと
の相対位置関係を計測することを特徴とする請求項１２
から請求項１９の何れか一項に記載の露光装置。 - 【請求項２１】 請求項２０記載の露光装置が備える位
置計測装置を用いて前記基板ステージと前記マスクとの
相対位置関係を計測する位置計測工程と、 前記位置計測工程の計測結果に基づいて、前記基板ステ
ージと前記マスクとの相対位置を調整する調整工程と、 照明光を前記マスクに照射して前記マスクに形成された
パターンの像を前記投影光学系を介して前記基板に転写
する転写工程と、 前記転写工程にてパターン像が転写された前記基板を現
像する現像工程とを有することを特徴とするマイクロデ
バイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244503A JP2003059799A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244503A JP2003059799A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059799A true JP2003059799A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19074417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001244503A Withdrawn JP2003059799A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059799A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001244503A patent/JP2003059799A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
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