JP4470095B2 - 照明光学装置、露光装置および露光方法 - Google Patents
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Description
前記照明光学装置の瞳面またはその近傍に、光軸を含む中心領域に位置する光強度分布と前記光軸から間隔を隔てた複数の周辺領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段と、
前記複数の周辺領域に位置する光強度分布の位置および大きさを前記中心領域に位置する光強度分布とは独立して変更するための領域変更手段とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
前記照明光学装置の瞳面またはその近傍に、第1領域に位置する光強度分布と第2領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段と、
前記第1領域を通過する光束を非偏光状態に設定すると共に、前記第2領域を通過する光束を偏光状態に設定するための偏光設定手段とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
前記照明光学装置の瞳面またはその近傍に、第1領域に位置する光強度分布と第2領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段と、
前記第2領域を通過する光束の偏光状態を、前記第1領域を通過する光束の偏光状態とは独立に変更するための偏光状態変更手段とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
前記照明光学装置の瞳面またはその近傍に、光軸をほぼ中心とする輪帯状の領域に位置する光強度分布を形成するための照明瞳形成手段を備え、
前記輪帯状の領域は、前記光軸をほぼ中心とする円の周方向に沿って複数の領域を有し、
前記輪帯状の領域の前記複数の領域をそれぞれ通過する複数の光束の偏光状態を、前記複数の領域の各々のほぼ中心において前記円にほぼ接する方向に沿った偏光面を有する直線偏光状態に設定する偏光設定手段をさらに備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
前記マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法を提供する。この場合、前記露光工程は、投影光学系を用いて前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影工程を含み、前記照明光学装置の瞳面は、前記投影光学系の瞳位置とほぼ共役に位置決めされることが好ましい。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる照明光学装置を備えた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の法線方向に沿ってZ軸を、ウェハWの面内において図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。第1実施形態の露光装置は、露光光(照明光)を供給するための光源1を備えている。
3 回折光学素子
4 アフォーカルレンズ
6 プリズム対(アキシコン系)
7 ズームレンズ
8 マイクロレンズアレイ
9 コンデンサー光学系
10 マスクブラインド
11 結像光学系
12 1/4波長板
13 1/2波長板
14 1/2波長板
15 偏光解消素子
15a 水晶偏角プリズム
15b 石英偏角プリズム
M マスク
PL 投影光学系
W ウェハ
Claims (16)
- 被照射面を照明する照明光学装置において、
前記照明光学装置の瞳面またはその近傍に、光軸を含む中心領域に位置する光強度分布と前記光軸から間隔を隔てた複数の周辺領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段と、
前記複数の周辺領域に位置する光強度分布の位置および大きさを前記中心領域に位置する光強度分布とは独立して変更するための領域変更手段とを備えていることを特徴とする照明光学装置。 - 前記照明瞳形成手段は、入射する光束を前記中心領域に対応する中心光束と前記複数の周辺領域にそれぞれ対応する複数の周辺光束とに変換して前記領域変更手段に入射させるための光束変換素子を有することを特徴とする請求項1に記載の照明光学装置。
- 前記光束変換素子と前記領域変更手段との間に配置されたレンズ群を備えていることを特徴とする請求項2に記載の照明光学装置。
- 前記瞳面と光学的に共役な面を形成する光学系と、
前記光学系によって形成される前記瞳面と光学的に共役な前記面に配置された波面分割型のオプティカルインテグレータとを備えていることを特徴とする請求項3に記載の照明光学装置。 - 前記領域変更手段は、凹状断面の屈折面を有する第1プリズムと、該第1プリズムの前記凹状断面の屈折面とほぼ相補的に形成された凸状断面の屈折面を有する第2プリズムとを有し、
前記第1プリズムと前記第2プリズムとの間隔は可変に構成され、
前記屈折面は、前記光軸とほぼ直交する平面状の中央部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照明光学装置。 - 前記屈折面は、前記中央部と、前記光軸を中心とする円錐体の側面に対応する周辺円錐部とを有することを特徴とする請求項5に記載の照明光学装置。
- 前記周辺円錐部は、前記光軸を中心とする1つの円錐体の側面に対応する1つの周辺円錐部を有することを特徴とする請求項6に記載の照明光学装置。
- 前記周辺円錐部は、前記光軸を中心とする第1円錐体の側面に対応する内側周辺円錐部と、前記光軸を中心とし且つ前記第1円錐体よりも小さな頂角を有する第2円錐体の側面に対応する外側周辺円錐部とを有することを特徴とする請求項6に記載の照明光学装置。
- 前記領域変更手段は、交換可能な前記第1プリズムと前記第2プリズムとの組を複数個有し、各組毎に前記中央部の面積が異なることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の照明光学装置。
- 前記領域変更手段の前記第1および第2プリズムと交換可能な円錐プリズム対を備えることを特徴とする請求項5乃至9のいずれか1項に記載の照明光学装置。
- 前記照明瞳形成手段は、入射する光束を前記中心領域に対応する中心光束と前記複数の周辺領域にそれぞれ対応する複数の周辺光束とに変換して前記領域変更手段に入射させるための光束変換素子を備え、
該光束変換素子と交換可能に設けられて、ファーフィールドにおいて円形状の光強度分布を形成する別の光束変換素子をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の照明光学装置。 - 前記別の光束変換素子が照明光路中に設定される場合に前記円錐プリズム対が照明光路中に配置されることを特徴とする請求項11に記載の照明光学装置。
- 所定のパターンを照明するための請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照明光学装置を備え、前記所定のパターンを感光性基板上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ための投影光学系をさらに備え、
前記照明光学装置の瞳面は、前記投影光学系の瞳位置とほぼ共役に位置決めされていることを特徴とする請求項13に記載の露光装置。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照明光学装置を用いて所定のパターンを照明する照明工程と、
前記所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。 - 前記露光工程は、投影光学系を用いて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工程を含み、
前記照明光学装置の瞳面は、前記投影光学系の瞳位置とほぼ共役に位置決めされることを特徴とする請求項15に記載の露光方法。
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