JP2010027876A - 減光ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することのできる照明光学系。
【解決手段】 光源(1)からの光に基づいて被照射面(M;W)を照明する照明光学系は、その光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータ(8)と、オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に配置されて、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を有する減光ユニット(9)とを備えている。減光ユニットの減光部は、光の進行方向に沿った寸法を有し、且つ被照射面上の1点に向かう光の減光部による減光率が被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 光源(1)からの光に基づいて被照射面(M;W)を照明する照明光学系は、その光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータ(8)と、オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に配置されて、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を有する減光ユニット(9)とを備えている。減光ユニットの減光部は、光の進行方向に沿った寸法を有し、且つ被照射面上の1点に向かう光の減光部による減光率が被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、減光ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスをリソグラフィー工程で製造するための露光装置に好適な照明光学系に関するものである。
この種の典型的な露光装置においては、光源から射出された光が、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズを介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源(一般には照明瞳における所定の光強度分布)を形成する。以下、照明瞳での光強度分布を、「瞳強度分布」という。また、照明瞳とは、照明瞳と被照射面(露光装置の場合にはマスクまたはウェハ)との間の光学系の作用によって、被照射面が照明瞳のフーリエ変換面となるような位置として定義される。
二次光源からの光は、コンデンサーレンズにより集光された後、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明する。マスクを透過した光は投影光学系を介してウェハ上に結像し、ウェハ上にはマスクパターンが投影露光(転写)される。マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上において均一な照度分布を得ることが不可欠である。
マスクの微細パターンをウェハ上に正確に転写するために、例えば輪帯状や複数極状(2極状、4極状など)の瞳強度分布を形成し、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が提案されている(特許文献1を参照)。
マスクの微細パターンをウェハ上に忠実に転写するには、瞳強度分布を所望の形状に調整するだけでなく、最終的な被照射面としてのウェハ上の各点に関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する必要がある。ウェハ上の各点での瞳強度分布の均一性にばらつきがあると、ウェハ上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハ上に忠実に転写することができない。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することのできる照明光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する照明光学系を用いて、適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の第1形態では、被照射面を照明する照明光学系の光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータと組み合わせて用いられる減光ユニットであって、
前記オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に配置されて、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を備え、
前記減光部は、光の進行方向に沿った寸法を有し、且つ前記被照射面上の1点に向かう光の前記減光部による減光率が前記被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されていることを特徴とする減光ユニットを提供する。
前記オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に配置されて、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を備え、
前記減光部は、光の進行方向に沿った寸法を有し、且つ前記被照射面上の1点に向かう光の前記減光部による減光率が前記被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されていることを特徴とする減光ユニットを提供する。
本発明の第2形態では、光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータと、
前記オプティカルインテグレータと組み合わせて用いられる第1形態の減光ユニットとを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
前記照明光学系の光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータと、
前記オプティカルインテグレータと組み合わせて用いられる第1形態の減光ユニットとを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
本発明の第3形態では、所定のパターンを照明するための第2形態の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置を提供する。
本発明の第4形態では、第3形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
本発明の照明光学系では、オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を有する減光ユニットが配置されている。この減光ユニットは、被照射面上の1点に向かう光の減光部による減光率が被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されている。したがって、被照射面への光の入射位置に応じて変化する所要の減光率特性を有する減光ユニットの減光作用により、被照射面上の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整することによって、各点に関する瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状の分布に調整することが可能である。
その結果、本発明の照明光学系では、例えば被照射面上の各点での瞳強度分布を一律に調整する補正フィルターと、各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整する減光ユニットとの協働作用により、被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することができる。こうして、本発明の露光装置では、被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する照明光学系を用いて、適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいては良好なデバイスを製造することができる。
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図1において、感光性基板であるウェハWの露光面(転写面)の法線方向に沿ってZ軸を、ウェハWの露光面内において図1の紙面に平行な方向にY軸を、ウェハWの露光面内において図1の紙面に垂直な方向にX軸をそれぞれ設定している。
図1を参照すると、本実施形態の露光装置では、光源1から露光光(照明光)が供給される。光源1として、たとえば193nmの波長の光を供給するArFエキシマレーザ光源や248nmの波長の光を供給するKrFエキシマレーザ光源などを用いることができる。光源1から射出された光束は、整形光学系2により所要の断面形状の光束に変換された後、例えば輪帯照明用の回折光学素子3を介して、アフォーカルレンズ4に入射する。
アフォーカルレンズ4は、その前側焦点位置と回折光学素子3の位置とがほぼ一致し且つその後側焦点位置と図中破線で示す所定面5の位置とがほぼ一致するように設定されたアフォーカル系(無焦点光学系)である。回折光学素子3は、基板に露光光(照明光)の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射ビームを所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、輪帯照明用の回折光学素子3は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールド(またはフラウンホーファー回折領域)に輪帯状の光強度分布を形成する機能を有する。
したがって、回折光学素子3に入射したほぼ平行光束は、アフォーカルレンズ4の瞳面に輪帯状の光強度分布を形成した後、輪帯状の角度分布でアフォーカルレンズ4から射出される。アフォーカルレンズ4の前側レンズ群4aと後側レンズ群4bとの間の光路中において、その瞳位置またはその近傍には、補正フィルター6が配置されている。補正フィルター6は平行平面板の形態を有し、その光学面にはクロムや酸化クロム等からなる遮光性ドットの濃密パターンが形成されている。すなわち、補正フィルター6は、光の入射位置に応じて透過率の異なる透過率分布を有する。補正フィルター6の具体的な作用については後述する。
アフォーカルレンズ4を介した光は、σ値(σ値=照明光学系のマスク側開口数/投影光学系のマスク側開口数)可変用のズームレンズ7を介して、オプティカルインテグレータとしてのマイクロフライアイレンズ(またはフライアイレンズ)8に入射する。マイクロフライアイレンズ8は、例えば縦横に且つ稠密に配列された多数の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子であって、平行平面板にエッチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成されている。
マイクロフライアイレンズを構成する各微小レンズは、フライアイレンズを構成する各レンズエレメントよりも微小である。また、マイクロフライアイレンズは、互いに隔絶されたレンズエレメントからなるフライアイレンズとは異なり、多数の微小レンズ(微小屈折面)が互いに隔絶されることなく一体的に形成されている。しかしながら、正屈折力を有するレンズ要素が縦横に配置されている点でマイクロフライアイレンズはフライアイレンズと同じ波面分割型のオプティカルインテグレータである。なお、マイクロフライアイレンズ8として、例えばシリンドリカルマイクロフライアイレンズを用いることもできる。シリンドリカルマイクロフライアイレンズの構成および作用は、例えば米国特許第6913373号公報に開示されている。
所定面5の位置はズームレンズ7の前側焦点位置またはその近傍に配置され、マイクロフライアイレンズ8の入射面はズームレンズ7の後側焦点位置またはその近傍に配置されている。換言すると、ズームレンズ7は、所定面5とマイクロフライアイレンズ8の入射面とを実質的にフーリエ変換の関係に配置し、ひいてはアフォーカルレンズ4の瞳面とマイクロフライアイレンズ8の入射面とを光学的にほぼ共役に配置している。
したがって、マイクロフライアイレンズ8の入射面上には、アフォーカルレンズ4の瞳面と同様に、たとえば光軸AXを中心とした輪帯状の照野が形成される。この輪帯状の照野の全体形状は、ズームレンズ7の焦点距離に依存して相似的に変化する。マイクロフライアイレンズ8における各微小レンズの入射面(すなわち単位波面分割面)は、例えばZ方向に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状であって、マスクM上において形成すべき照明領域の形状(ひいてはウェハW上において形成すべき露光領域の形状)と相似な矩形状である。
マイクロフライアイレンズ8に入射した光束は二次元的に分割され、その後側焦点面またはその近傍の位置(ひいては照明瞳の位置)には、マイクロフライアイレンズ8の入射面に形成される照野とほぼ同じ光強度分布を有する二次光源、すなわち光軸AXを中心とした輪帯状の実質的な面光源からなる二次光源(瞳強度分布)が形成される。マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍には、減光ユニット9が配置されている。減光ユニット9の構成および作用については後述する。
また、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍には、必要に応じて、輪帯状の二次光源に対応した輪帯状の開口部(光透過部)を有する照明開口絞り(不図示)が配置されている。照明開口絞りは、照明光路に対して挿脱自在に構成され、且つ大きさおよび形状の異なる開口部を有する複数の開口絞りと切り換え可能に構成されている。開口絞りの切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。照明開口絞りは、後述する投影光学系PLの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定する。
マイクロフライアイレンズ8および減光ユニット9を経た光は、コンデンサー光学系10を介して、マスクブラインド11を重畳的に照明する。こうして、照明視野絞りとしてのマスクブラインド11には、マイクロフライアイレンズ8の微小レンズの形状と焦点距離とに応じた矩形状の照野が形成される。マスクブラインド11の矩形状の開口部(光透過部)を経た光は、前側レンズ群12aと後側レンズ群12bとからなる結像光学系12を介して、所定のパターンが形成されたマスクMを重畳的に照明する。すなわち、結像光学系12は、マスクブラインド11の矩形状開口部の像をマスクM上に形成することになる。
マスクステージMS上に保持されたマスクMには転写すべきパターンが形成されており、パターン領域全体のうちY方向に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状(スリット状)のパターン領域が照明される。マスクMのパターン領域を透過した光は、投影光学系PLを介して、ウェハステージWS上に保持されたウェハ(感光性基板)W上にマスクパターンの像を形成する。すなわち、マスクM上での矩形状の照明領域に光学的に対応するように、ウェハW上においてもY方向に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状の静止露光領域(実効露光領域)にパターン像が形成される。
こうして、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式にしたがって、投影光学系PLの光軸AXと直交する平面(XY平面)内において、X方向(走査方向)に沿ってマスクステージMSとウェハステージWSとを、ひいてはマスクMとウェハWとを同期的に移動(走査)させることにより、ウェハW上には静止露光領域のY方向寸法に等しい幅を有し且つウェハWの走査量(移動量)に応じた長さを有するショット領域(露光領域)に対してマスクパターンが走査露光される。
本実施形態では、上述したように、マイクロフライアイレンズ8により形成される二次光源を光源として、照明光学系(2〜12)の被照射面に配置されるマスクMをケーラー照明する。このため、二次光源が形成される位置は投影光学系PLの開口絞りASの位置と光学的に共役であり、二次光源の形成面を照明光学系(2〜12)の照明瞳面と呼ぶことができる。典型的には、照明瞳面に対して被照射面(マスクMが配置される面、または投影光学系PLを含めて照明光学系と考える場合にはウェハWが配置される面)が光学的なフーリエ変換面となる。
なお、瞳強度分布とは、照明光学系(2〜12)の照明瞳面または当該照明瞳面と光学的に共役な面における光強度分布(輝度分布)である。マイクロフライアイレンズ8による波面分割数が比較的大きい場合、マイクロフライアイレンズ8の入射面に形成される大局的な光強度分布と、二次光源全体の大局的な光強度分布(瞳強度分布)とが高い相関を示す。このため、マイクロフライアイレンズ8の入射面および当該入射面と光学的に共役な面における光強度分布についても瞳強度分布と称することができる。図1の構成において、回折光学素子3、アフォーカルレンズ4、ズームレンズ7、およびマイクロフライアイレンズ8は、マイクロフライアイレンズ8よりも後側の照明瞳に瞳強度分布を形成する分布形成光学系を構成している。
輪帯照明用の回折光学素子3に代えて、複数極照明(2極照明、4極照明、8極照明など)用の回折光学素子(不図示)を照明光路中に設定することによって、複数極照明を行うことができる。複数極照明用の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに複数極状(2極状、4極状、8極状など)の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、複数極照明用の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ8の入射面に、たとえば光軸AXを中心とした複数の所定形状(円弧状、円形状など)の照野からなる複数極状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍にも、その入射面に形成された照野と同じ複数極状の二次光源が形成される。
また、輪帯照明用の回折光学素子3に代えて、円形照明用の回折光学素子(不図示)を照明光路中に設定することによって、通常の円形照明を行うことができる。円形照明用の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、円形照明用の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ8の入射面に、たとえば光軸AXを中心とした円形状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍にも、その入射面に形成された照野と同じ円形状の二次光源が形成される。また、輪帯照明用の回折光学素子3に代えて、適当な特性を有する回折光学素子(不図示)を照明光路中に設定することによって、様々な形態の変形照明を行うことができる。回折光学素子3の切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。
以下の説明では、本実施形態の作用効果の理解を容易にするために、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳には、図2に示すような4極状の瞳強度分布(二次光源)20が形成されるものとする。また、本実施形態の減光ユニット9は、4極状の瞳強度分布20の形成面の直後に配置されているものとする。また、以下の説明において単に「照明瞳」という場合には、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳を指すものとする。
図2を参照すると、照明瞳に形成される4極状の瞳強度分布20は、光軸AXを挟んでX方向に間隔を隔てた一対の円弧状の実質的な面光源(以下、単に「面光源」という)20a,20bと、光軸AXを挟んでZ方向に間隔を隔てた一対の円弧状の実質的な面光源20c,20dとを有する。なお、照明瞳におけるX方向はマイクロフライアイレンズ8の矩形状の微小レンズの短辺方向であって、ウェハWの走査方向に対応している。また、照明瞳におけるZ方向は、マイクロフライアイレンズ8の矩形状の微小レンズの長辺方向であって、ウェハWの走査方向と直交する走査直交方向(ウェハW上におけるY方向)に対応している。
ウェハW上には、図3に示すように、Y方向に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状の静止露光領域ERが形成され、この静止露光領域ERに対応するように、マスクM上には矩形状の照明領域(不図示)が形成される。ここで、静止露光領域ER内の1点に入射する光が照明瞳に形成する4極状の瞳強度分布は、入射点の位置に依存することなく、互いにほぼ同じ形状を有する。しかしながら、4極状の瞳強度分布を構成する各面光源の光強度は、入射点の位置に依存して異なる傾向がある。
具体的には、図4に示すように、静止露光領域ER内の中心点P1に入射する光が形成する4極状の瞳強度分布21の場合、Z方向に間隔を隔てた面光源21cおよび21dの光強度の方が、X方向に間隔を隔てた面光源21aおよび21bの光強度よりも大きくなる傾向がある。一方、図5に示すように、静止露光領域ER内の中心点P1からY方向に間隔を隔てた周辺の点P2,P3に入射する光が形成する4極状の瞳強度分布22の場合、Z方向に間隔を隔てた面光源22cおよび22dの光強度の方が、X方向に間隔を隔てた面光源22aおよび22bの光強度よりも小さくなる傾向がある。
一般に、照明瞳に形成される瞳強度分布の外形形状にかかわらず、ウェハW上の静止露光領域ER内の中心点P1に関する瞳強度分布(中心点P1に入射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布)のZ方向に沿った光強度分布は、図6(a)に示すように、中央において最も小さく周辺に向かって増大する凹曲線状の分布を有する。一方、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点P2,P3に関する瞳強度分布のZ方向に沿った光強度分布は、図6(b)に示すように、中央において最も大きく周辺に向かって減少する凸曲線状の分布を有する。
そして、瞳強度分布のZ方向に沿った光強度分布は、静止露光領域ER内のX方向(走査方向)に沿った入射点の位置にはあまり依存しないが、静止露光領域ER内のY方向(走査直交方向)に沿った入射点の位置に依存して変化する傾向がある。このように、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布(各点に入射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布)がそれぞれほぼ均一でない場合、ウェハW上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクMの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハW上に忠実に転写することができない。
本実施形態では、上述したように、アフォーカルレンズ4の瞳位置またはその近傍に、光の入射位置に応じて透過率の異なる透過率分布を有する補正フィルター6が配置されている。また、アフォーカルレンズ4の瞳位置は、その後側レンズ群4bとズームレンズ7とにより、マイクロフライアイレンズ8の入射面と光学的に共役である。したがって、補正フィルター6の作用により、マイクロフライアイレンズ8の入射面に形成される光強度分布が調整(補正)され、ひいてはマイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳に形成される瞳強度分布も調整される。
ただし、補正フィルター6は、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布を、各点の位置に依存することなく一律に調整する。その結果、補正フィルター6の作用により、例えば中心点P1に関する4極状の瞳強度分布21がほぼ均一になるように、ひいては各面光源21a〜21dの光強度が互いにほぼ等しくなるように調整することはできるが、その場合には周辺点P2、P3に関する4極状の瞳強度分布22の面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の差は却って大きくなってしまう。
すなわち、補正フィルター6の作用により、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整するには、補正フィルター6とは別の手段により、各点に関する瞳強度分布を互いに同じ性状の分布に調整する必要がある。具体的には、例えば中心点P1に関する瞳強度分布21および周辺点P2,P3に関する瞳強度分布22において、面光源21a,21bと面光源21c,21dとの光強度の大小関係と面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の大小関係とをほぼ同じ比率で一致させる必要がある。
本実施形態では、中心点P1に関する瞳強度分布の性状と周辺点P2,P3に関する瞳強度分布の性状とをほぼ一致させるために、周辺点P2,P3に関する瞳強度分布22において面光源22a,22bの光強度の方が面光源22c,22dの光強度よりも小さくなるように調整する調整手段として減光ユニット9を備えている。減光ユニット9は、図2に示すように、光軸AXを挟んでX方向に間隔を隔てた一方の面光源20aに対向して配置された第1減光部材9aと、他方の面光源20bに対向して配置された第2減光部材9bとを有する。
以下、説明を単純にするために、第1減光部材9aと第2減光部材9bとは、図7に示すように互いに同じ構成を有し、光軸AXを通りZ方向に延びる軸線に関して対称に配置されているものとする。図7の線A−Aに沿った断面を示す図8を参照すると、各減光部材9a,9bは、照明瞳の直後の位置に配置された光透過性の基板19を備えている。基板19の光源側の面(図8中左側の面)は光軸AXと直交する平面状に形成され、マスク側の面(図8中右側の面)にはX方向に沿って延びる3本の直線状の突起部19aがZ方向に間隔を隔てて形成されている。
各突起部19aは、一例として、互いに同じ矩形形状の断面(光軸AX方向すなわちY方向の寸法がHでZ方向の寸法がW)を有し、各突起部19aの外側面19aaには粗擦り加工またはブラック加工が施されている。ここで、ブラック加工とは、例えばクロム(Cr)のような遮光性物質の薄膜を表面に形成する加工を意味している。また、一例として、中央の突起部19aは光軸AXを通りX方向に延びる軸線に沿って形成され、他の突起部19aは中央の突起部19aから互いに同じ間隔を隔てて形成されている。換言すると、各減光部材9a,9bにおいて、3つの直線状の突起部19aは光軸AXを通りX方向に延びる軸線に関して対称に形成されている。減光ユニット9は、例えば石英ガラスからなる平行平面板をエッチング加工することにより、あるいは研磨加工することにより作製される。
したがって、4極状の瞳強度分布20から各突起部19aの内部を経て外側面19aaに入射した光、および各突起部19aの外部を経て外側面19aaに入射した光は、粗擦り加工が施された外側面19aaによる散乱作用を受けて照明光路の外へ導かれるか、あるいはブラック加工が施された外側面19aaによる遮光作用を受けて照明光路に沿った進行が妨げられる。すなわち、各突起部19aは、Y方向の寸法がHでZ方向の寸法がWの矩形形状の断面を有し且つX方向に沿って直線状に延びる遮光部材として機能する。
以下、減光ユニット9の減光作用の理解を容易にするために、第1減光部材9aの中央の突起部19aと第2減光部材9bの中央の突起部19aとに着目し、この一対の中央突起部19aと光学的に等価な機能を発揮する遮光部材として、突起部19aと同じ矩形形状の断面を有し且つ光軸AXを通りX方向に沿って延びる単一のフィン部材90を備えた構成について考察する。図9および図10は、単一のフィン部材90の作用を説明する図である。図11は、単一のフィン部材90の減光率特性を示す図である。
単一のフィン部材90を備えた構成では、図9に示すように、ウェハW上の静止露光領域ER内の中心点P1に達する光、すなわちマスクブラインド11の開口部の中心点P1’に達する光は、フィン部材90の照明瞳側の端面におけるXZ平面に対して入射角度0で入射するので、フィン部材90により遮られる光の量は僅かである。換言すれば、中心点P1に関する瞳強度分布21の面光源21aおよび21bからの光のフィン部材90による減光率は0%に近い値になる。
一方、図10に示すように、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点P2,P3に達する光、すなわちマスクブラインド11の開口部の周辺点P2’,P3’に達する光は、フィン部材90の照明瞳側の端面におけるXZ平面に対して入射角度±θで入射するため、フィン部材90により遮られる光の量は比較的多い。換言すれば、周辺点P2,P3に関する瞳強度分布22の面光源22aおよび22bからの光のフィン部材90による減光率は、入射角度±θの絶対値の大きさに応じて比較的大きな値になる。
このように、被照射面である静止露光領域ER上の1点に向かう光のフィン部材90による減光率は、図11に示すように、フィン部材90の照明瞳側の端面におけるXZ平面に対する入射角度の絶対値の大きさに応じて増大するように、すなわち静止露光領域ERの中心から周辺にかけて増大するように構成されている。さらに具体的には、フィン部材90は、マイクロフライアイレンズ8の矩形状の単位波面分割面の長辺方向(Z方向:静止露光領域ER上ではY方向)に沿って、静止露光領域ERの中心から周辺へ減光率が増大するように構成されている。
なお、図9および図10において、参照符号B1は面光源20a(21a,22a)のX方向に沿った最外縁の点(図2を参照)を示し、参照符号B2は面光源20b(21b,22b)のX方向に沿った最外縁の点(図2を参照)を示している。さらに、図9および図10に関連する説明の理解を容易するために、面光源20c(21c,22c)のZ方向に沿った最外縁の点を参照符号B3で示し、面光源20d(21d,22d)のZ方向に沿った最外縁の点を参照符号B4で示している。ただし、上述したように、面光源20c(21c,22c)および面光源20d(21d,22d)からの光は、フィン部材90の減光作用を受けない。
こうして、中心点P1に関する瞳強度分布21のうち、面光源21aおよび21bからの光は、フィン部材90の減光作用を受けるものの、その光強度はほとんど変化しない。面光源21cおよび21dからの光は、フィン部材90の減光作用を受けないため、その光強度は変化しない。その結果、中心点P1に関する瞳強度分布21は、図12に示すように、フィン部材90の減光作用を受けても、元の分布21とほぼ同じ性状の瞳強度分布21’に僅かに調整されるだけである。すなわち、フィン部材90により調整された瞳強度分布21’においても、Z方向に間隔を隔てた面光源21c,21dの光強度の方がX方向に間隔を隔てた面光源21a’,21b’の光強度よりも大きい性状は維持される。
一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22のうち、面光源22aおよび22bからの光は、フィン部材90の減光作用を受けて、その光強度は低下する。面光源22cおよび22dからの光は、フィン部材90の減光作用を受けないため、その光強度は変化しない。その結果、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は、図13に示すように、フィン部材90の減光作用により、元の分布22とは異なる性状の瞳強度分布22’に調整される。すなわち、フィン部材90により調整された瞳強度分布22’では、Z方向に間隔を隔てた面光源22c,22dの光強度の方がX方向に間隔を隔てた面光源22a’,22b’の光強度よりも大きい性状に変化する。
こうして、フィン部材90の減光作用により、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は、中心点P1に関する瞳強度分布21’とほぼ同じ性状の分布22’に調整される。同様に、中心点P1と周辺点P2、P3との間でY方向に沿って並んだ各点に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布も、中心点P1に関する瞳強度分布21’とほぼ同じ性状の分布に調整される。換言すれば、フィン部材90の減光作用により、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布は互いにほぼ同じ性状の分布に調整される。さらに別の表現をすれば、フィン部材90は、各点に関する瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状の分布に調整するために必要な所要の減光率特性を有する。
このように、図1に示す照明光学系(2〜12)の構成において、光軸AXを通りX方向に延びる単一のフィン部材90を瞳強度分布の形成面(すなわち照明瞳)の直後に配置すると、ウェハW上の静止露光領域ERへの光の入射位置に応じて変化する所要の減光率特性を有し、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整するフィン部材90と、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布を一律に調整する補正フィルター6との協働作用により、各点に関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することができる。
本実施形態の減光ユニット9における第1減光部材9aの3つの突起部19aおよび第2減光部材9bの3つの突起部19aは、例えば単一のフィン部材90と同じ構成を有し且つX方向に沿って延びる3つのフィン部材をZ方向に間隔を隔てて配置した構成と光学的に等価である。そして、図9および図10を参照すると、単一のフィン部材90に加えて、同じくX方向に沿って延びる1つまたは複数のフィン部材(例えば単一のフィン部材90と同じ構成を有するフィン部材)を配置しても、これらの互いに平行に間隔を隔てて配置された複数のフィン部材は、単一のフィン部材90と同様に、静止露光領域ERの中心から周辺へ減光率が増大するような性状の減光率特性を有することは明らかである。
以上のように、減光ユニット9の第1減光部材9aに設けられた3つの突起部19aおよび第2減光部材9bに設けられた3つの突起部19aは、照明瞳の直後の位置に配置された光透過性の基板19の一方の面に形成された線状の減光部であって、光の進行方向すなわち光軸AX方向に沿った寸法Hを有し、静止露光領域ERの中心から周辺へY方向(単位波面分割面の長辺方向であるZ方向に対応)に沿って減光率が増大する減光率特性を有する。換言すれば、線状の減光部19a(ひいては減光ユニット9)は、被照射面である静止露光領域ER上の1点に向かう光の減光部19aによる減光率が静止露光領域ERの中心から周辺にかけてY方向に沿って増大するように構成されている。
本実施形態の照明光学系(2〜12)では、一方の面に線状の減光部19aが形成された光透過性の基板19を有する減光ユニット9が、照明瞳の直後の位置に配置されている。この減光ユニット9は、静止露光領域ER上の1点に向かう光の減光部19aによる減光率がウェハW上の静止露光領域ERの中心から周辺にかけてY方向に沿って増大するように構成されている。その結果、静止露光領域ERへの光の入射位置に応じて変化する所要の減光率特性を有し、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整する減光ユニット9と、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布を一律に調整する補正フィルター6との協働作用により、各点に関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することができる。
したがって、本実施形態の露光装置(2〜WS)では、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する照明光学系(2〜12)を用いて、マスクMの微細パターンに応じた適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいてはマスクMの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハW上に忠実に転写することができる。
本実施形態において、ウェハ(被照射面)W上の光量分布が、例えば減光ユニット9の減光作用(調整作用)の影響を受けることが考えられる。この場合、必要に応じて、公知の構成を有する光量分布調整部の作用により、静止露光領域ER内の照度分布または静止露光領域(照明領域)ERの形状を変更することができる。具体的に、照度分布を変更する光量分布調整部としては、特開2001−313250号および特開2002−100561号(並びにそれらに対応する米国特許第6771350号および第6927836号)に記載された構成および手法を用いることができる。また、照明領域の形状を変更する光量分布調整部としては、国際特許公開第WO2005/048326号パンフレット(およびそれに対応する米国特許公開第2007/0014112号公報)に記載された構成および手法を用いることができる。
なお、上述の実施形態では、基板19の一方の面に、X方向に沿って直線状に延びる突起部19aを形成している。しかしながら、これに限定されることなく、X方向に対して所要の角度だけ傾いた方向に沿って直線状に延びる所要数の突起部を形成することもできる。この点は、図9および図10において単一のフィン部材90を光軸AX廻りに適当な角度(例えば45度以下の任意の角度)だけ回転させて単一のフィン部材90がX方向と交差する方向に延びるように配置しても、このX方向に対して傾いた単一のフィン部材90は、X方向にほぼ平行に延びる単一のフィン部材90と同様に、静止露光領域ERの中心から周辺へ減光率が増大するような性状の減光率特性を有することからも明らかである。
このように、減光ユニット9では、減光部材9a,9bに設けられる突起部19aの断面形状のパラメータ(例えば寸法HとWとの比など)、突起部19aの数、突起部19aの向き(突起部の長手方向のX方向に対する傾き)などを適宜設定することにより、静止露光領域ERの中心から周辺へY方向に沿って減光率が増大するような所望の減光率特性を確保し、ひいては静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的に所望の通り調整することができる。
また、上述の実施形態では、基板19のマスク側の面、すなわち光の射出側の面に、線状の減光部としての突起部19aを形成している。しかしながら、これに限定されることなく、基板の光入射側の面に所要数の線状の減光部を形成することもできるし、あるいは光入射側の面および光射出側の面の双方にそれぞれ所要数の線状の減光部を形成することもできる。また、上述の実施形態では、一対の減光部材9aおよび9bにより減光ユニット9を構成しているが、減光部材9aと9bとを一体化して1つの減光部材により減光ユニットを構成することもできる。
また、上述の実施形態では、基板19の一方の面に、3つの矩形形状の断面を有する突起部19aを形成している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図14に示すように、基板19の光射出側の面(あるいは光入射側の面または双方の面)に三角形状の断面を有する突起部19bを所要数だけ形成し、突起部19bの外側面19baに粗擦り加工またはブラック加工を施すことにより減光部材9a,9bを構成することもできる。
また、上述の実施形態では、線状の減光部として、基板19の一方の面に形成された突起部19aを用いている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図15に示すように、基板19の光入射側の面(あるいは光射出側の面または双方の面)に三角形状の断面を有する溝部19cを所要数だけ形成し、溝部19cの外側面19caに粗擦り加工またはブラック加工を施すことにより減光部材9a,9bを構成することもできる。ただし、線状の減光部としての溝部19cを基板19の光入射側の面にだけ形成する場合には、その外側面19caに粗擦り加工またはブラック加工を施さない構成も考えられる。
また、例えば図16に示すように、基板19の光入射側の面(あるいは光射出側の面または双方の面)に矩形形状の断面を有する溝部19dを所要数だけ形成し、溝部19dの外側面19daに粗擦り加工またはブラック加工を施すことにより減光部材9a,9bを構成することもできる。
このように、減光ユニット9の具体的な構成については、様々な変形例が可能である。すなわち、減光部材の外形形状および数、線状の減光部の形態(突起部、溝部、およびその混在状態など)、線状の減光部の断面形状(矩形形状、三角形状など)およびそのパタメータ(突起部または溝部の寸法など)、線状の減光部の数、線状の減光部の長手方向の向き、線状の減光部が形成される基板の面の選択などについて、様々な変形例が可能である。
さらに一例として、図17に示すように、照明瞳の面とほぼ平行な面に沿って網目状に形成された減光部を有する減光ユニット9を用いることができる。図17に示す減光ユニット9の第1減光部材9aは、面光源20aからの光に作用するように配置されて網目状に形成された複数の突起部または溝部からなる減光部(第1群)を有する。また、第2減光部材9bは、面光源20bからの光に作用するように配置されて網目状に形成された複数の突起部または溝部からなる減光部(第2群)を有する。第1減光部材9aに設けられた減光部と第2減光部材9bに設けられた減光部とは、例えば光軸AXを通りZ方向に延びる軸線および光軸AXを通りX方向に延びる軸線に関してほぼ対称に構成されている。
なお、図18に示すように、例えばピッチの比較的小さいパターンの転写に際して比較的外径の大きい(照明NAの比較的大きい)4極状の瞳強度分布20(20a〜20d)を形成し、ピッチの比較的大きいパターンの転写に際して比較的外径の小さい(照明NAの比較的小さい)4極状の瞳強度分布28(28a〜28d)を形成することがある。この場合、第1減光部材9aおよび第2減光部材9bにおいて、減光部を構成する突起部または溝部の光軸AX方向(Y方向)の寸法(突起部の高さまたは溝の深さ)が位置により異なる構成を採用することにより、一対の面光源20aおよび20bに対して所要の減光作用を発揮するとともに、一対の面光源28aおよび28bに対しても所要の減光作用を発揮することができる。
具体的に、図18の構成では、一対の面光源20aおよび20bに対向して配置される突起部または溝部からなる減光部領域9aaおよび9baの光軸AX方向の寸法よりも、一対の面光源28aおよび28bに対向して配置される突起部または溝部からなる減光部領域9abおよび9bbの光軸AX方向の寸法の方が小さく設定されている。換言すれば、光軸AXから離れて配置された突起部または溝部の光軸AX方向の寸法よりも、光軸AXの近くに配置された突起部または溝部の光軸AX方向の寸法の方が小さく設定されている。
あるいは、図19に示すように、第1減光部材9aおよび第2減光部材9bにおいて、突起部または溝部の網目の粗さが位置により異なる構成を採用することにより、一対の面光源20aおよび20bに対して所要の減光作用を発揮するとともに、一対の面光源28aおよび28bに対しても所要の減光作用を発揮することができる。具体的に、図19の構成では、一対の面光源20aおよび20bに対向して配置される突起部または溝部の網目領域9acおよび9bcの網目よりも、一対の面光源28aおよび28bに対向して配置される突起部または溝部の網目領域9adおよび9bdの網目の方が粗く設定されている。換言すれば、光軸AXから離れて配置された突起部または溝部の網目よりも、光軸AXの近くに配置された突起部または溝部の網目の方が粗く設定されている。
なお、上述の説明では、照明瞳に4極状の瞳強度分布が形成される変形照明、すなわち4極照明を例にとって、本発明の作用効果を説明している。しかしながら、4極照明に限定されることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布が形成される輪帯照明、4極状以外の他の複数極状の瞳強度分布が形成される複数極照明などに対しても、同様に本発明を適用して同様の作用効果を得ることができることは明らかである。
また、上述の説明では、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳の直後に減光ユニット9を配置している。しかしながら、これに限定されることなく、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳の直前に減光ユニット9を配置することもできる。また、マイクロフライアイレンズ8よりも後側の別の照明瞳の直前または直後、例えば結像光学系12の前側レンズ群12aと後側レンズ群12bとの間の照明瞳の直前または直後に減光ユニット9を配置することもできる。なお、照明瞳の位置に減光ユニット9が配置される場合、減光ユニット9が光軸方向に沿って寸法を有するため、照明瞳の直前および直後に減光ユニット9が配置されているものと見なすことができる。
上述の実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
次に、上述の実施形態にかかる露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図20は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図20に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハWに金属膜を蒸着し(ステップS40)、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する(ステップS42)。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスク(レチクル)Mに形成されたパターンをウェハW上の各ショット領域に転写し(ステップS44:露光工程)、この転写が終了したウェハWの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う(ステップS46:現像工程)。その後、ステップS46によってウェハWの表面に生成されたレジストパターンをマスクとし、ウェハWの表面に対してエッチング等の加工を行う(ステップS48:加工工程)。
ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップS48では、このレジストパターンを介してウェハWの表面の加工を行う。ステップS48で行われる加工には、例えばウェハWの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップS44では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハWを、感光性基板つまりプレートPとしてパターンの転写を行う。
図21は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図21に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程(ステップS50)、カラーフィルター形成工程(ステップS52)、セル組立工程(ステップS54)およびモジュール組立工程(ステップS56)を順次行う。
ステップS50のパターン形成工程では、プレートPとしてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、パターンが転写されたプレートPの現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。
ステップS52のカラーフィルター形成工程では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応する3つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルターを形成する。
ステップS54のセル組立工程では、ステップS50によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップS52によって形成されたカラーフィルターとを用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルターとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップS56のモジュール組立工程では、ステップS54によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子(CCD等)、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びDNAチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク(フォトマスク、レチクル等)をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程(露光装置)にも適用することができる。
なお、上述の実施形態では、露光光としてArFエキシマレーザ光(波長:193nm)やKrFエキシマレーザ光(波長:248nm)を用いているが、これに限定されることなく、他の適当なレーザ光源、たとえば波長157nmのレーザ光を供給するF2レーザ光源などに対して本発明を適用することもできる。
また、上述の実施形態では、ウェハWのショット領域にマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、ウェハWの各露光領域にマスクMのパターンを一括露光する動作を繰り返すステップ・アンド・リピート方式の露光装置に対して本発明を適用することもできる。
また、上述の実施形態では、露光装置においてマスクまたはウェハを照明する照明光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、マスクまたはウェハ以外の被照射面を照明する一般的な照明光学系に対して本発明を適用することもできる。
1 光源
3 回折光学素子
4 アフォーカルレンズ
6 補正フィルター
7 ズームレンズ
8 マイクロフライアイレンズ(オプティカルインテグレータ)
9 減光ユニット
9a,9b 第1減光部材,第2減光部材
10 コンデンサー光学系
11 マスクブラインド
12 結像光学系
19a,19b 線状の突起部
19c,19d 線状の溝部
M マスク
PL 投影光学系
AS 開口絞り
W ウェハ
3 回折光学素子
4 アフォーカルレンズ
6 補正フィルター
7 ズームレンズ
8 マイクロフライアイレンズ(オプティカルインテグレータ)
9 減光ユニット
9a,9b 第1減光部材,第2減光部材
10 コンデンサー光学系
11 マスクブラインド
12 結像光学系
19a,19b 線状の突起部
19c,19d 線状の溝部
M マスク
PL 投影光学系
AS 開口絞り
W ウェハ
Claims (23)
- 被照射面を照明する照明光学系の光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータと組み合わせて用いられる減光ユニットであって、
前記オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳の直前または直後の位置に配置されて、少なくとも一方の面に線状の減光部が形成された光透過性の基板を備え、
前記減光部は、光の進行方向に沿った寸法を有し、且つ前記被照射面上の1点に向かう光の前記減光部による減光率が前記被照射面の中心から周辺にかけて増大するように構成されていることを特徴とする減光ユニット。 - 前記線状の減光部は、線状の突起部または線状の溝部を有することを特徴とする請求項1に記載の減光ユニット。
- 前記突起部または前記溝部は、矩形形状または三角形状の断面を有することを特徴とする請求項2に記載の減光ユニット。
- 前記突起部の外側面または前記溝部の外側面には、粗擦り加工またはブラック加工が施されていることを特徴とする請求項2または3に記載の減光ユニット。
- 前記オプティカルインテグレータは、所定方向に沿って細長い矩形状の単位波面分割面を有し、
前記減光部は、前記所定方向に沿って中心から周辺へ前記減光率が増大するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の減光ユニット。 - 前記オプティカルインテグレータは、所定方向に沿って細長い矩形状の単位波面分割面を有し、
前記減光部は、前記照明瞳において前記照明光学系の光軸を挟んで前記所定方向と直交する方向に間隔を隔てた一対の領域からの光に作用するように位置決めされていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の減光ユニット。 - 前記減光部は、前記光軸を通り前記所定方向と直交する方向に延びる軸線に関してほぼ対称に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の減光ユニット。
- 前記減光部は、前記照明瞳の面とほぼ平行な面に沿って網目状に形成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の減光ユニット。
- 前記減光部は、前記一対の領域のうちの一方の領域からの光に作用するように配置されて網目状に形成された第1群と、前記一対の領域のうちの他方の領域からの光に作用するように配置されて網目状に形成された第2群とを有することを特徴とする請求項8に記載の減光ユニット。
- 前記第1群と前記第2群とは、前記光軸を通り前記所定方向に延びる軸線に関してほぼ対称に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の減光ユニット。
- 前記第1群および前記第2群において、前記減光部の前記光軸方向の寸法が位置により異なることを特徴とする請求項9または10に記載の減光ユニット。
- 前記光軸から離れて配置された前記減光部の前記光軸方向の寸法よりも前記光軸の近くに配置された前記減光部の前記光軸方向の寸法の方が小さいことを特徴とする請求項11に記載の減光ユニット。
- 前記第1群および前記第2群において、前記減光部の網目の粗さが位置により異なることを特徴とする請求項9または10に記載の減光ユニット。
- 前記光軸から離れて配置された前記減光部の網目よりも前記光軸の近くに配置された前記減光部の網目の方が粗いことを特徴とする請求項13に記載の減光ユニット。
- 光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の光路中に配置される波面分割型のオプティカルインテグレータと、
前記オプティカルインテグレータと組み合わせて用いられる請求項1乃至14のいずれか1項に記載の減光ユニットとを備えていることを特徴とする照明光学系。 - 前記オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳に瞳強度分布を形成する分布形成光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項15に記載の照明光学系。
- 前記被照射面上での照度分布または前記被照射面上に形成される照明領域の形状を変更する光量分布調整部をさらに備えることを特徴とする請求項15または16に記載の照明光学系。
- 前記光量分布調整部は、前記遮光部材による前記被照射面上の光量分布への影響を補正することを特徴とする請求項17に記載の照明光学系。
- 前記被照射面と光学的に共役な面を形成する投影光学系と組み合わせて用いられ、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項15乃至18のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 所定のパターンを照明するための請求項15乃至19のいずれか1項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
- 前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、該投影光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする請求項20に記載の露光装置。
- 前記オプティカルインテグレータは所定方向に沿って細長い矩形状の単位波面分割面を有し、前記所定方向は前記走査方向と直交する方向に対応していることを特徴とする請求項20または21に記載の露光装置。
- 請求項20乃至22のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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