JPH07176475A - 投影露光装置及び該投影露光装置を用いたデバイスの製造方法 - Google Patents

投影露光装置及び該投影露光装置を用いたデバイスの製造方法

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JPH07176475A
JPH07176475A JP6247213A JP24721394A JPH07176475A JP H07176475 A JPH07176475 A JP H07176475A JP 6247213 A JP6247213 A JP 6247213A JP 24721394 A JP24721394 A JP 24721394A JP H07176475 A JPH07176475 A JP H07176475A
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illuminance
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レチクル面の照明モードを適切に設定し高解
像力の投影パターン像が得られる投影露光装置及び該投
影露光装置を用いたデバイスの製造方法を得ること。 【構成】 光入出射面を有し、前記光入射面で光源から
の光を受け、前記光出射面側に2次光源を形成する2次
光源形成手段と、前記2次光源からの光を物平面に照射
する光照射手段と、光照射された前記物平面上のパター
ンを像平面上に投影する投影手段と、前記2次光源の光
強度分布を変える2次光源調整手段と、前記光強度分布
の変更に伴い前記像平面に生じる光軸に関して非対称な
照度むらを実質的に補正する照度補正手段とを有するこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置及び該投影
露光装置を用いたデバイスの製造方法に関し、特にI
C,LSI,磁気ヘッド,液晶パネル,CCD等の微細
構造を有するデバイスを製造する際に好適なものであ
り、具体的にはデバイスの製造装置である所謂ステッパ
ーにおいて、レチクル面上のパターンを適切に照明し高
い解像力が容易に得られるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】最近の半導体チップの製造技術の進展は
目覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著し
い。特に光加工技術は1MDRAM の半導体チップの製造を
境にサブミクロンの解像力まで達している。解像力を向
上させる手段として、これまで多くの場合、露光波長を
固定して光学系のNA(開口数)を大きくしていく方法
を用いていた。
【0003】しかし最近では露光波長をg線からi線に
変えることにより解像力を向上させる試みも種々と行な
われている。又、KrFエキシマレーザーからの光に代
表される、更に短い波長の光を用いることにより解像力
の向上を図る方法が提案されている。
【0004】この他、本出願人はレチクル面上への照明
方法を変えることにより、即ち投影光学系の瞳面上に形
成される0次光の光強度分布(有効光源分布)を変える
ことにより、より解像力を高めた露光方法及びそれを用
いた投影露光装置を、例えば特開平4−267515号
公報で提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】実際の半導体チップの
製造工程は、高い解像力が必要とされる工程、それほど
解像力は必要とされない工程と種々様々である。又、レ
チクル面上に形成されているパターンの形状も水平方
向、垂直方向の他に斜方向に延びるパターンと種々あ
る。
【0006】一般に、投影光学系の瞳面上の有効光源分
布(光強度分布)が投影するパターン像の解像力に大き
く影響してくる。この為、現在の半導体チップ製造用の
投影露光装置に各工程毎に最適な方法でレチクルを照明
できる複数の照明モードをもつ照明系を設けることが提
案されている。
【0007】一般に、複数の照明モードのうち、ある照
明モードAで照度が最大・照度むらが最小になるように
光源の発光部の位置を調整されている。しかしながら照
明モードを照明モードAと異なる照明モードBに変えた
ときは照明モードAと同じ発光部の位置で必ずしも照度
が最大・照度むらが最小とはならなかった。
【0008】従って、発光部の位置を調整した照明モー
ドAでは照度・照度むらについて露光装置の実力が発揮
できるが、照明モードBでは照度・照度むらについて露
光装置の実力を十分発揮することができないという問題
点があった。
【0009】特に照明モードAが通常の露光条件でσが
大(0.6〜0.7)で照明モードBが位相シフトマス
クを利用した露光でσが小(0.3〜0.4)の場合、
照明モードBでの光量の落ちが大きいという問題点があ
った。
【0010】本発明は、照明モードAから照明モードB
に切り替えても、照度が最大又は/及び照度むらが最小
となりレチクル面上の各種のパターンをウエハ面上に高
い解像力で投影できる投影露光装置とデバイス製造方法
を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の形態は、光入出射面を有し、前記光入射面で
光源からの光を受け、前記光出射面側に2次光源を形成
する2次光源形成手段と、前記2次光源からの光を物平
面に照射する光照射手段と、光照射された前記物平面上
のパターンを像平面上に投影する投影手段と、前記2次
光源の光強度分布を変える2次光源調整手段と、前記光
強度分布の変更に伴い前記像平面に生じる光軸に関して
非対称な照度むらを実質的に補正する照度補正手段とを
有する投影露光装置である。
【0012】前記目的を達成する本発明の第2の形態
は、光入出射面を有し、前記光入射面で光源からの光を
受け、前記光出射面側に2次光源を形成する2次光源形
成手段と、前記2次光源からの光を物平面に照射する光
照射手段と、光照射された前記物平面上のパターンを像
平面上に投影する投影手段と、前記2次光源の光強度分
布を変える2次光源調整手段と、前記光強度分布の変更
に伴い低下する前記物平面に照射される光の量を実質的
に増加させる照度調整手段とを有する投影露光装置であ
る。
【0013】前記目的を達成する本発明の第3の形態
は、光入出射面を有し、前記光入射面で光源からの光を
受け、前記光出射面側に2次光源を形成する2次光源形
成手段と、前記2次光源からの光を物平面に照射する光
照射手段と、光照射された前記物平面上のパターンを像
平面上に投影する投影手段と、前記2次光源の光強度分
布を変える2次光源調整手段と、前記光強度分布の変更
に伴い前記像平面に生じる光軸に関して非対称な照度む
らを実質的に補正し且つ、前記光強度分布の変更に伴い
低下する前記物平面に照射される光の量を実質的に増加
させる照度調整手段とを有する投影露光装置である。
【0014】前記目的を達成する本発明の第4の形態
は、前記第1〜第3の形態の投影露光装置によりレチク
ルのデバイスパターンを基板上に投影し且つ転写する段
階を含むデバイス製造方法である。
【0015】
【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。
【0016】図中、2は楕円鏡である。1は光源として
の発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝
度の発光部1aを有している。発光部1aは楕円鏡2の
第1焦点2a近傍に配置している。3はコールドミラー
であり、多層膜を備え、発光部1aからの光の内の大部
分の赤外光と可視光を透過させると共に大部分の紫外光
を反射する。楕円鏡2はコールドミラー3を介して第2
焦点2b近傍に発光部1aの像(光源像)1bを形成し
ている。
【0017】4はシャッター装置であり、露光時間を制
御する為に使用される。5は光学系であり、コンデンサ
ーレンズやズームレンズ(変倍光学系)等から成り、第
2焦点2b近傍に形成した発光部像1bをオプティカル
インテグレータ6の光入射面6aに再結像させている。
この時の結像倍率は、ズームレンズにより変更可能であ
る。
【0018】本実施例では、開口絞り(絞り)7の開口
径に合わせて、光の利用効率が良くなるように発光部像
1bの再結像時の倍率を変えている。
【0019】オプティカルインテグレータ6は複数の微
小レンズ6−i(i=1〜N)を光軸と直交する平面に
沿って2次元的に所定のピッチで配列してハエの眼レン
ズを構成しており、その光射出面6b近傍に2次光源を
形成している。
【0020】ここでオプティカルインテグレータ6は光
入射面を有し、光入射面で光源1からの光を受け、光出
射面に2次光源を形成する2次光源形成手段の一要素を
構成している。又楕円鏡2、ミラー3、そして光学系5
は光源1の像を2次光源形成手段の光入射面に投影する
光源像投影手段の一要素を構成している。
【0021】7は可変開口絞りであり、通常の円形開口
の絞りを含む、図2(A),(B),(C),(D)に
示すような投影レンズ15の瞳面16上の光強度分布を
変化させる各種の絞りから成っている。
【0022】図2(A)が示す絞りは通常用いられてい
る開口絞りであり、開口径はσ値(=照明光学系のNA
/投影光学系のNA)が0.5〜0.7程度となる大き
さである。図2(B)が示す絞りはσ値が0.3〜0.
4程度となる開口径をもつ開口絞りであり、位相シフト
マスクを用いたとき等に用いられる。図2(C)が示す
絞りは輪帯照明用開口絞りであり、図2(D)が示す開
口絞りは4重極照明用開口絞りであり、双方共、解像力
及び焦点深度を向上させる変形照明を行なう絞りの一種
である。
【0023】本実施例では、可変開口絞り7として7
a,7b,7c,7dの何れかを選択することにより照
明モードを変えている。この為に、開口絞り7a〜7d
を形成した円盤状ターレットを用いている。開口絞り7
や光学系5等は2次光源の光強度分布を変える2次光源
調整手段の一要素を構成している。
【0024】7pはアクチエーターであり、絞り7を切
り替えるべくターレットを回転させている。8は集光レ
ンズとしてのコンデンサーレンズであり、照明モードを
切り替える時に生じる光軸に対して対称な照度むらを取
るための可動レンズを備える。この可動レンズとして
は、例えば米国特許第4947030号に示すものが適
用される。集光レンズ8は2次光源の光強度分布の変更
に伴い像平面に生じる光軸に関して対称な照度むらを実
質的に補正する照度むら補正手段の一要素を構成してい
る。
【0025】9はハーフミラーであり、入射光のうち数
パーセントの光を反射して光測定器(測定器)10に入
射させている。光測定器10はマスキングブレード12
と略共役(鏡像)関係にあり、ブレード12の開口面上
の照度を測定している。光測定器10からの照度(光
量)の情報は、制御装置21に入力され、制御装置21
の指令がシャッター装置4に送られ、この指令によりシ
ャッターの閉動作や速度の制御を行なっている。
【0026】オプティカルインテグレーター6の光射出
面6b近傍の2次光源から射出した複数の光束は、集光
レンズ8で集光され、ミラー11で反射し、マスキング
ブレード12に入射し、該マスキングブレード12の開
口面を均一に照明している。マスキングブレード12
は、複数の可動の遮光板より成り、任意の開口形状が形
成されるようにしている。マスキングブレード12の具
体的構成は米国特許第4589769に示してある。
【0027】13は結像レンズであり、マスキングブレ
ード12の開口を被照射面としてのレチクル14面上に
結像し且つ、レチクル14面上の必要な領域を均一に照
明している。ここで集光レンズ8、ミラー11、結像レ
ンズ13等は2次光源からの光を物平面に照射する光照
射手段の一要素を構成している。
【0028】15はレンズ系より成る投影光学系であ
り、レチクル14面上の回路パターンをウエハチャック
に載置したウエハ(基板)17面上に縮小投影してい
る。投影光学系は屈折系の他に投影ミラーなどの反射系
を含む反射屈折光学系等により構成しても良い。
【0029】16は投影光学系15の瞳面(絞り)であ
る。18は光検出器(測定器)であり、例えば紫外線検
出器より成っている。紫外線検出器18は、その受光面
がウエハ17と略同一平面上に位置するように設けてい
る。そしてアクチュエーター19,20により像平面に
沿って2次元的に移動可能となっており、像面における
照度と照度むらを測定している。
【0030】紫外線検出器18はウエハ17をおく面と
共役であるレチクル14をおく面上に設けても良い。光
検出器18、アクチュエーター19,20は像平面又は
物平面における照度分布を検出する照度検出手段の一要
素を構成している。
【0031】本実施例における光学系では、発光部1a
と第2焦点2bとオプティカルインテグレータ6の入射
面6aが略共役関係となっている。又、マスキングブレ
ード12とレチクル14とウエハ17が共役関係となっ
ている。又、絞り7と投影光学系15の瞳面16とが略
共役関係となっている。
【0032】本実施例では以上のような構成により、レ
チクル14面上の回路パターンをウエハ17面上に縮小
投影し、ウエハ17を回路パターン像により露光してい
る。そして所定の現像処理過程を経て半導体素子を製造
している。
【0033】次に、本実施例において絞り7の開口形状
を変えて照明モードを変えると共に光源1の発光部1a
の位置を調整することにより照明効率と照度均一性を良
好に維持する為の構成について説明する。
【0034】図1において、101は光源1のX方向の
位置を調整する為のアクチュエーター、102は光源1
のY方向の位置を調整する為のアクチュエーター、10
3は光源1のZ方向(光軸方向の位置)を調整する為の
アクチュエーターである。光源1の最初の調整はいくつ
かの照明モードのうちのどれか一つの照明モードAで行
なっておく。そして次の照明モードBに切り替えた時に
は、測定器18で照度及び照度むらを測定し、制御装置
22を介して照度が最大となり、又照度むらが最小にな
るように光源1の位置を調整してオプティカルインテグ
レータ6に入射する光束の光強度分布を変える。アクチ
ュエーター101,102,103そして制御装置22
等は光強度分布変更手段(2次光源形成手段の光入射面
上での光源1からの光の強度分布を調整する強度分布調
整手段や光入射面内における光源の位置を変える光源像
移動手段)の一要素を構成している。
【0035】このうち制御装置22とアクチュエータ1
01,102は光軸と直交する平面上での光源1の位置
を変える光源位置調整手段の一要素を構成している。又
制御装置22とアクチュエータ103は2次光源の光強
度分布の変更に伴い低下する物平面に照射される光量を
実質的に増加させる光量増加手段の一要素を構成してい
る。
【0036】照度の調整は、測定器18を像平面上の任
意の点(例えば露光領域の中心点)に固定し、光源1を
Z方向に動かして照度が最大になる点を求めて行ってい
る。この場合測定器18を用いて照度を測定するのでは
なく測定器10を用いて照度を測定するようにしても良
い。
【0037】本実施例において照度補正手段は強度分布
調整手段、光源像移動手段、光量増加手段、照度検出手
段、照度むら補正手段等を有している。又2次光源の光
強度分布の変更に伴い低下する物平面に照射される光量
を実質的に増加させる照度調整手段は強度分布調整手
段、光源像移動手段、照度検出手段、照度むら補正手段
等を有している。
【0038】本実施例において照度の調整手順は例えば
図3のフローチャートに従って行っている。光源1のZ
方向の調整範囲をn分割し、そのそれぞれの点での照度
を測定し、照度が最大になるZMAXを求めている。以
下、図3のフローチャートを説明する。
【0039】〈ステップ1〉光源1をZ方向にZ=Z1
に動かす 〈ステップ2〉照度測定 〈ステップ3〉光源1の位置がZ=Znになったらステ
ップ4へ Z<Znであればステップ3′へ 〈ステップ4〉照度最大となる光源のZ方向の位置ZM
AXを求める ZMAXの求め方は例えば下記のようにして求めてい
る。
【0040】光源1の位置Z1〜Znでのそれぞれの照
度をグラフに表すと、図4のようになる。その測定点を
元に最小自乗法等の方法で近似曲線を求め、その近似曲
線から照度が最大になるZMAXを求める。
【0041】〈ステップ5〉光源1のZ方向をZ=ZM
AXに動かす 非対称照度むらの調整は、光源1のX及びY方向の位置
を調整するがその手順は下記のようにする。
【0042】図5は露光領域を示しており、図5の座標
軸は光軸を原点とし、X軸,Y軸の方向は図1の光源1
のX軸,Y軸に対応している。点Y+ ,Y− ,X+
-の座標は夫々
【0043】
【外1】 図6は光源1のX,Y方向の調整手順を示したフローチ
ャートである。
【0044】〈ステップ1〉X軸上の2点X+ ,X-
照度を測定する 〈ステップ2〉点X+ の照度と点X- の照度差(むら)
を判断する。
【0045】 (点X+ の照度)−(点X- の照度)≧γ1(γ1はX方向の照度差の閾値) であればステップ2′へ進み、光源1をX方向に動かし
調整し、(点X+の照度)−(点X-の照度)<γ1であ
ればステップ3へ進む。
【0046】〈ステップ3〉Y軸上の2点Y+ ,Y-
照度を測定する 〈ステップ4〉点Y+ の照度と点Y- の照度差(むら)
を判断する。
【0047】 (点Y+ の照度)−(点Y- の照度)≧γ2(γ2はY方向の照度差の閾値) であればステップ4′へ進み、光源1をY方向に動かし
調整し、(点Y+ の照度)−(点Y- の照度)<γ2で
あればステップ5へ進む。
【0048】〈ステップ5〉X軸上の2点X+ ,X-
照度を測定する 〈ステップ6〉点X+ の照度と点X- の照度差(むら)
を判断する。
【0049】 (点X+ の照度)−(点X- の照度)≧γ3(γ3はX方向の照度差の閾値) であればステップ6′へ進み、光源1をX方向に動かし
調整し、(点X+ の照度)−(点X- の照度)<γ3で
あれば終了。
【0050】尚、本実施例では照度及び非対称照度むら
を補正しているが、照度のみ又は照度むらのみを補正す
るようにしても良い。
【0051】照度のみの場合は光源1のZ方向の位置の
みを調整すれば良いので機構としては簡単になる。又前
述のように照度を調整する場合は測定器18ではなく測
定器10を用いて照度を測定しても良い。
【0052】図7は本発明の実施例2の要部概略図であ
る。
【0053】実施例1では光源1の位置を調整すること
により照度及び照度むらを調整していた。このことは楕
円鏡2の第2焦点2b近傍の発光部1aの光源像1b及
び光入射面6a上での光源像1bの像の光強度分布を変
えることに他ならない。
【0054】本実施例では、この点を鑑みて、光源像移
動手段として光偏向手段を用い、該光偏向手段として可
動楕円鏡2を用いている。そして楕円鏡2を動かすこと
により、楕円鏡2の第2焦点2b近傍の発光部1aの光
源像1bの光強度分布を変え、実施例1と同等の効果を
得ている。
【0055】図7において、図1との同一の要素には図
1と同一の番号を付している。本実施例の特徴は楕円鏡
2の位置調整機構にある。
【0056】図7において、104は楕円鏡2のX方向
の位置を調整するためのアクチュエーター、105は楕
円鏡2のY方向の位置を調整するためのアクチュエータ
ー、106は楕円鏡2のZ方向(光軸方向)の位置を調
整するためのアクチュエーターである。楕円鏡2の初期
調整はいくつかの照明モードのうちのどれか一つの照明
モードAで行う。
【0057】そして次の照明モードBに切り替えたとき
には、測定器18で照度及び照度むらを測定し、制御装
置22aを介して、それぞれが最小になるように楕円鏡
2の位置を調整する。アクチュエーター104〜10
6、制御装置22a等は光強度分布変更手段の一要素を
構成している。又、楕円鏡2、アクチュエータ104,
105、制御装置229は光源位置調整手段の一要素を
構成している。
【0058】照度の調整は測定器18を像平面上の任意
の点(例えば露光領域の中心点)に固定し、楕円鏡2の
Z方向を動かして照度が最大になる点を求めている。
【0059】この場合、測定器18を用いて照度を測定
するのではなく、測定器10を用いて照度を測定しても
良い。照度の調整手順は実施例1と同じである。照度む
らの調整は、楕円鏡2のX及びY方向を調整するが、そ
の手順は実施例1と同じである。
【0060】尚、本実施例では照度及び非対称照度むら
を補正しているが、照度のみ又は照度むらのみを補正し
ても良い。照度のみの場合は、楕円鏡2のZ方向のみを
調整すれば良いので、機構としては簡単になる。又前述
のように照度を調整する場合は測定器18ではなく測定
器10を用いて照度を測定しても良い。
【0061】本実施例において楕円鏡2、制御装置22
a、アクチュエータ104,105は2次光源の光強度
分布の変更に伴い像平面に生じる光軸に対して非対称な
照度むらを実質的に補正する照度補正手段の一要素を構
成している。
【0062】図8は本発明の実施例3の光源1近傍の要
部概略図である。図8において図1と同一要素には図1
と同一番号を付してある。不図示の部分は図1と同一構
成を有する。
【0063】図8において、1は水銀ランプ等の紫外線
を放射する光源である。2は楕円鏡であり、2aはその
第1焦点であり、第1焦点2a付近に光源1の発光部
(電極)1aが置かれている。楕円鏡2及びレンズ(可
動レンズ)201が第2焦点2b近傍に発光部1aの像
を含む光源像1bを形成している。光源像1b以降の光
学系は実施例1と同様なので説明を省略する。
【0064】107〜108は各々レンズ201の調整
機構である。107はレンズ201のX方向の位置を調
整する為のアクチュエーター、108はレンズ201の
Y方向の位置を調整する為のアクチュエーター、109
はレンズ201のZ方向の位置を調整する為のアクチュ
エーターである。
【0065】レンズ20の初期調整はいくつかの照明モ
ードのうちのどれか一つの照明モードAで行う。そして
次の照明モードBに切り替えたときには図1と同様の測
定器18で照度及び照度むらを測定し、図8の制御装置
22bを介して、照度が最大となり、且つ照度むらが最
小になるようにレンズ201の位置を調整する。照度の
調整及びその手順は実施例1と同じである。アクチュエ
ーター107〜109と制御装置22bは光強度分布変
更手段の一要素を構成している。
【0066】照度むらの調整及びその手順は、レンズ2
01のX及びY方向を調整するが、実施例1と同じであ
る。
【0067】図8では第2焦点2bの近くのレンズ20
1を用いて発光部1aの光源像1bの位置を変化させた
が、レンズ201より成る屈折光学系の代わりに鏡を用
いた反射光学系を用いても良い。
【0068】尚、本実施例では照度及び非対称照度むら
を補正しているが、照度のみ又は照度むらのみを補正し
ても良い。この場合はレンズ201のZ方向の位置のみ
を調整すれば良いので、機構としては簡単になる。又前
述のように照度を調整する場合は図1の測定器18では
なく図1の測定器10を用いて照度を測定しても良い。
【0069】図9(A)は本発明の実施例4の光源1近
傍の要部概略図である。図9(A)において図1と同一
要素には図1と同一番号が付してある。不図示の部分は
図1と同一構成を有する。
【0070】本実施例は図8の実施例3のレンズ201
の代わりに透明な可動板としてウエッジ(クサビ状の
板)202,203を用いて楕円鏡2の第2焦点2b近
傍の発光部1aの光源像1bの光強度分布を変え、実施
例1と同等の効果を得ている。
【0071】図9(B)は同図(A)のウエッジ20
2,203の拡大説明図である。
【0072】本実施例において照度を補正する場合に
は、ウエッジの斜面202a,203aに沿った図のα
軸の方向にウエッジ203をアクチュエーター110に
より移動させる。ウエッジ203をα軸の正方向(矢印
方向)に動かすと光学的な厚さは薄くなるので発光部1
aの光源像1bはZ軸の負の方向(光源1側)にずれ、
ウエッジ203をα軸の負方向に動かすと光学的な厚さ
は厚くなるので発光部1aの光源像1bはZ軸の正方向
にずれる。
【0073】このようにして発光部1aの光源像1bの
位置を光軸に沿ってずらすことにより、照度を最適な値
にしている。尚本実施例に置いてウエッジ203のみを
動かす代わりにウエッジ202又はウエッジ202とウ
エッジ203の両方を動かしても良い。ウエッジ20
2,203そしてアクチュエータ110は光量増加手段
の一要素を構成している。又ウエッジをX,Y軸の周り
に回転させても良く、これによれば非対称照度むらを取
ることもできる。
【0074】本実施例において可動楕円鏡、可動レン
ズ、そして透明な可動板等は光偏向手段の一要素を構成
している。
【0075】以上の実施例1〜4では、測定器18の出
力に基づいて各部材の位置を調整していたが、予め各照
明モード(開口形状)と各部材の最適位置の関係を求め
ておき、照明モードが切り換わったら、自動的に各部材
の位置を所定位置にアライメントするよう構成しても良
い。
【0076】図10は本発明の実施例5の要部概略図で
ある。同図も本発明の照明装置を所謂ステッパーと呼称
される縮小型の投影露光装置に適用した場合を示してい
る。
【0077】同図において、41は光源であり、比較的
空間的コヒーレンシィーが小さな(横モードの数が多
い)KrFエキシマレーザーから成っている。光源41
からはコヒーレントな平行光束が放射されている。
【0078】32は透明な平行板から成る光学部材であ
り、傾動可能となっており、光源41からの光束の平行
移動を行っている。33は第1のビームスプリッターで
あり光学部材32を通過したコヒーレント光束を反射光
と透過光の2つの光束La,Lbに振幅分割している。
第1のビームスプリッター33で反射分割された光束L
aは第2のビームスプリッター34aで再度反射光と透
過光の2つの光束La1 ,La2 に振幅分割せしめられ
る。このうち反射分割された反射光束La1 は4つの楔
型プリズム38a1 ,38a2 ,38b1 ,38b2
有した、複数の入射光束を屈折偏向させて重ね合わせる
第1偏向部材38の1つの楔型プリズム38a1 に入射
する。また、4つの楔形プリズム38a1 ,38a2
38b1,38b2 は各々独立に矢印で示す光軸方向に
移動可能となっており、これらの各楔形プリズムを移動
させることにより、開口絞りの開口形状を変更したとき
の後述するレクチル面(物平面)やウエハ面(像平面)
上における照度分布(非対称照度むら)を調整する照度
分布調整手段を構成している。
【0079】第2のビームスプリッター34aで透過分
割された透過光束La2 は、反射ミラー35a,36
a,37aで順次反射せしめられ、光束La1 に対して
光束断面に関して方向を180度回転されて第1偏向部
材38の1つの楔型プリズム38a2 に入射する。
【0080】一方、第1のビームスプリッター33で透
過分割された透過光束Lbは、反射ミラー61,62で
反射した後、第3のビームスプリッター34bで、再度
反射光と透過光の2つの光束Lb1 ,Lb2 に振幅分割
せしめられる。
【0081】このうち反射分割された反射光束Lb1
は、第1偏向部材38の1つの楔型プリズム38b1
入射する。又、第3のビームスプリッター34bで透過
分割された透過光束Lb2 は、反射ミラー35b,36
b,37bで順次反射して、光束Lb1 に対して光束断
面に関して方向を180度回転されて第1偏向部材38
の1つの楔型プリズム38b2 に入射する。
【0082】第1偏向部材38に入射した4つの光束L
1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 は、各々、楔型プリズム
38a1 ,38a2 ,38b1 ,38b2 で屈折偏向し
て、楔型プリズムより成る第2偏向部材51を通過し、
複数のバーレンズより成るオプティカルインテグレータ
52の光入射面に、互いに重畳して入射している。この
とき4つの光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 は後述
するように互いにインコヒーレント光束となっている。
尚、第2偏向部材51はコンデンサーレンズ53の光軸
を中心に回転可能となっている。
【0083】2次光源形成手段の一要素であるオプティ
カルインテグレータ52の光射出面側は2次光源面とな
っており、オプティカルインテグレータ52を構成する
バーレンズの数とそこに入射する入射光束の数とでその
数が定まる多数個の光スポットが形成される。
【0084】APは開口絞り(絞り)であり、オプティ
カルインテグレータ52の光射出面側に設けており、例
えば図2(D)のような4重極照明用の絞り開口を有し
ている。又絞りAPの位置は瞳位置となっており、投影
レンズ系54の瞳と共役である。
【0085】オプティカルインテグレータ52の光射出
面からの光束は、絞りAPを介して光照射手段の一要素
であるコンデンサーレンズ53で集光され、被照射面で
あるレチクルRを照明する。
【0086】投影手段を構成する投影レンズ系54によ
りレチクルR面上の回路パターンをウエハW面上に所定
倍率で縮小投影している。
【0087】本実施例では、第1,第2,第3のビーム
スプリッター33,34a,34bで光分割手段を構成
し、又第1ビームスプリッター33から第1偏向部材3
8に至る光路に沿って配列した各光学要素で1つのコヒ
ーレント光を互いにインコヒーレントな4つの光に変換
する光学手段50を構成している。
【0088】図11は、図10において矢印A〜Dで示
す、各光路中の光束断面と、レチクルR上における光強
度分布を示す説明図である。
【0089】本実施例において、光源41から発せられ
る光束断面の基準の向きを図14に示すLとした時、楔
型プリズム38a1 ,38a2 ,38b1 ,38b2
入射する光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 の向きは
図12に示すように基準点P(コンデンサーレンズ53
の光軸に一致している。)を中心に放射状に配置される
ようになっている。
【0090】尚、図12は第1偏向部材38に入射する
4つの光束La1 ,La2 ,Lb1,Lb2 の断面をウ
エハW側から見たときを示している。
【0091】第1偏向部材38の各楔型プリズムに入射
する4つの光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 は各々
第1のビームスプリッター33から第1偏向部材38に
至るまでの光路長が互いに異っており、光源41の波長
幅で定められる時間的
【0092】
【外2】 となるように構成されている。
【0093】これにより4つの光束間のインコヒーレン
ト化を図り、4つの光束が互いにオプティカルインテグ
レータ52の光入射面で重なり合った時、殆んど干渉し
ないようにしている。
【0094】本実施例では第1偏向部材38に入射する
4つの光束La1 ,La2 ,Lb1,Lb2 は略同強度
のエネルギーを持っている。
【0095】使用するビームスプリッターの数が2i
1(i=2,3,4,‥‥n)であり、光学手段50で
分割する光束の数が2i (i=2,3,4,‥‥n)の
時はビームスプリッタの反射率と透過率は各々略50%
となっている。これ以外の数のビームスプリッターと分
割光束を用いて構成する場合は、照度ムラ及び有効光源
歪が生じないように第1偏向部材38に入射する各々の
光束のエネルギー強度が一定となるようにビームスプリ
ッターの反射率と透過率の比率を調整する必要がある。
【0096】尚、この時第1偏向部材38の楔型プリズ
ムの数は分割光束の数に応じて設けることは当然であ
る。
【0097】本実施例で光源として用いるエキシマレー
ザは空間的コヒーレンシィが一般に比較的小さい。しか
しながら、本実施例では投影レンズ54で生じる色収差
を極力小さくする為にエタロン、プリズム等の狭帯域化
素子でレーザ光の波長幅(バンド幅)を非常に狭くして
いる為時間的コヒーレンシィが大きくなっている。
【0098】本実施例ではエキシマレーザーで生成され
る光束のうち中心波長λ=248.4nm、波長幅Δλ
=0.003nmの光束を使用している為、各光束La
1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 の時間的コヒーレンス長が
比較的長くなっている。
【0099】この為、光学手段50により各々の光束に
所定の光路長差を与えることにより互いにインコヒーレ
ントな光束としてオプティカルインテグレータ52の光
入射面上に第1偏向部材38で屈折偏向させ互いに重ね
合わせて入射させた時、各光束間の干渉で干渉縞が形成
されないようにしている。
【0100】又楔型プリズムより成る第2偏向部材51
を、駆動手段302で、コンデンサーレンズ53と投影
レンズ系54より成る光学系の光軸を中心に回転させ
て、第2偏向部材51を通過した4つの光束La1 ,L
2 ,Lb1 ,Lb2 のオプティカルインテグレータ5
2の光入射面への入射角と入射位置を時間的に変化させ
ている。
【0101】第1、第2偏向部材38、51は、光束L
1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 がオプティカルインテグ
レータ52の光入射面上で部分的に常に重なり合うよう
に配列してある。
【0102】図11(A)に示すように、レーザー41
からのレーザー光の断面強度分布は、ガウス分布或いは
この分布に近い分布であるため、図11(B)に示すよ
うに、第1偏向部材38に入射する光束La1 ,La
2 ,Lb1 ,Lb2 の断面強度分布もほぼガウス分布を
呈する。さて、この光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb
2 がオプティカルインテグレータ52の光入射面に入射
して重なり合った時の光束の断面強度分布は、図11
(C)に示すように光軸に関して対称で、しかもほぼ均
一な分布になる。これは、前述のように光束La1 ,L
2 ,Lb1 ,Lb2 をオプティカルインテグレータ5
2の光入射面上で部分的に重ね合わせたことによる効果
である。又、この時のオプティカルインテグレータ52
の光出射近傍(平面D)での光強度分布は図11(D)
に示すような形である。光束La1 ,La2 ,Lb1
Lb2 の平面Bにおける断面強度分布がガウス分布以外
の場合にも、オプティカルインテグレータ52の光入射
面(平面C)での強度分布が均一になるように、光束L
1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 をオプティカルインテグ
レータ22の光入射面上で重ね合わせることが好まし
い。
【0103】本実施例では、図12に示すように4つの
光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 の方向が第1偏向
部材38において基準点Pを中心に放射上に位置するよ
うに構成している。そして光源41からの出射時の光束
Lとその相対位置関係
【0104】
【外3】 La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 が基準点Pに向かって
移動するようにしている。これにより、駆動手段301
で平行板より成る光学部材32を光軸に対して傾けて光
束Lを光軸に関して平行移動させたときオプティカルイ
ンテグレータ52上の4つの光束La1 ,La2 ,Lb
1 ,Lb2 が基準点Pに対して中心に向かったり遠ざか
ったりしてオプティカルインテグレータ52に入射する
光束の光強度分布を変化させている。この大きさの変更
により、オプティカルインテグレータ52の射出面に設
定された2次光源面の光強度分布を変化せしめることが
できる。レジストの種類やレチクルRの回路パターンの
線巾等の露光条件に応じて、駆動手段301により装置
のσ値を種々変化させて最適条件で露光が出来る。
【0105】又、4つの光束La1 ,La2 ,Lb1
Lb2 の矢印方向が図12に示すように上、下、左、右
方向に互いに内側に向いていることにより各光束を重ね
合わせた時ビームプロファイルの形状をよりフラットに
することが出来、照度ムラの低減化をより効果的に行う
ことができるようにしている。
【0106】本実施例において光学部材32と駆動手段
301は光源からの光の2次光源形成手段の光入射面上
への入射位置を変える光偏向部材の一要素を構成してい
る。
【0107】本実施例においてレチクルR上での照度分
布の均一性は、通常、オプティカルインテグレータ52
の光入射面における光強度分布の均一性と、オプティカ
ルインテグレータ52を構成するレンズエレメントの数
とに比例する。一方、光束La1 ,La2 ,Lb1 ,L
2 のようなコヒーレントな光束がオプティカルインテ
グレータ52に入射する場合、ある光束が入射するレン
ズエレメントの数が多い程、オプティカルインテグレー
タ52の光射出近傍に、互いにコヒーレントな光スポッ
トが多く形成されるので、これらの光スポットからのコ
ヒーレント光同志の干渉によりレチクルR上にコントラ
ストの高い干渉縞が形成され易い。オプティカルインテ
グレータ52は入射光束の波面を分割するように機能す
るので、この干渉縞のコントラストは、レーザー41の
空間的コヒーレンシィの度合いにより決まる。
【0108】本実施例では、レーザー41として空間的
コヒーレンシィが小さいものを用いて、オプティカルイ
ンテグレータ52のレンズエレメントの数を増やす代わ
りにいくつかのレンズエレメントに光束La1 ,La
2 ,Lb1 ,Lb2 を入射させて光スポットの数を増や
し、レチクルR上に形成される干渉縞がレチクルR上で
の照度分布の均一性を阻害しないようにしている。又、
光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 は互いに異なる方
向からオプティカルインテグレータ52に向けられてい
るので、オプティカルインテグレータ52を介して、光
束La1 ,La2,Lb1 ,Lb2 の各々によりレチク
ルR上に形成されるコントラストの弱い各干渉縞の位相
は互いに異なる。従って、これらの干渉縞により定まる
光強度分布は平滑化されたものとなり、レチクルR上で
の照度分布にあまり影響しない。
【0109】更に、本実施例では、第2偏向部材51を
回転させることにより、光束La1,La2 ,Lb1
Lb2 のオプティカルインテグレータ52に対する入射
角と入射位置を変化させているので、オプティカルイン
テグレータ52の光入射面上での光強度分布は、順次生
じるいくつかの光強度分布を重畳させた形になり、更に
均一性が向上している。この時、光束La1 ,La2
Lb1 ,Lb2 によりオプティカルインテグレータ52
の光射出面近傍に形成される2次光源の分布(有効光
源)も時々刻々と変化するので、光スポットの数が実質
的に増加することになる。
【0110】エキシマレーザー41はパルスレーザーで
あるため、所定の間隔でパルスレーザー光を放射する。
レチクルR上の回路パターンでウエハWのレジスト層を
露光するのに必要なパルス数をMとすると、露光中に第
2偏向部材51が回転し続けるとすれば、オプティカル
インテグレータ52の光入射面での光強度分布はM個の
光強度分布が重なり合った形になる。又、光束La1
La2 ,Lb1 ,Lb2 により、1パルス当たりN個の
2次光源が形成されるとすると、ウエハWはM×N個の
2次光源からの光を用いて露光されることになる。次に
オプティカルインテグレータ52以降の光学系に関して
説明する。
【0111】コンデンサレンズ53は複数のレンズエレ
メントを光軸に沿って設けたレンズアセンブリであり、
オプティカルインテグレータ52の光射出面近傍に形成
した絞りAP位置での多数個の光スポットからの光束を
レチクルR上へ向ける。多数個の光スポットはコンデン
サレンズ53の光軸に垂直な面内に分布しており、この
面(2次光源形成面)とコンデンサレンズ53の光入射
側(前側)主平面との間隔はコンデンサレンズ53の焦
点距離と等しい。一方、コンデンサレンズ53の光射出
側(後側)主平面とレチクルRとの間隔間もコンデンサ
レンズ53の焦点距離と等しくなるように設定してあ
る。このような構成において、多数個の2次光源からの
各光束はコンデンサレンズ53により平行光束にされレ
チクルR上で互いに効率良く重ね合わせられる。この時
のレチクルR上の照度分布は、図11(E)に示すよう
に、均一である。
【0112】投影レンズ54も、複数のレンズエレメン
トを光軸に沿って設けたレンズアセンブリであり、レチ
クルRの回路パターン面とウエハWの被露光面とを光学
的に共役にする。本実施例では、投影レンズ54が1/
5の縮小倍率でレチクルRの回路パターン像をウエハW
上に形成するように設定してある。投影レンズ系54の
入射瞳は、オプティカルインテグレータ52の光射出面
近傍の2次光源と光学的に共役であり、ウエハWは、レ
チクルRと同じ様に、ケーラー照明される。
【0113】又、オプティカルインテグレータ52の光
入射面とレチクルRの回路パターン面が光学的に共役に
なるように、オプティカルインテグレータ52とコンデ
ンサレンズ53が構成されている。
【0114】本実施例の照明装置では、光源として空間
的コヒーレンシィが小さなエキシマレーザー41を用
い、光学手段50により、オプティカルインテグレータ
52の光入射面に、互いにインコヒーレントな光束La
1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 を互いに異なる方向から入
射させて重畳しているため、オプティカルインテグレー
タ52の光射出面近傍に非常に多くの光スポットを形成
できる。従って、光スポットが密に分布した有効光源を
形成することが可能になり、レチクルRの回路パターン
面を良好に照明してレチクルRの回路パターン像をウエ
ハW上に正確に投影する。
【0115】又、光学手段50は、エキシマレーザー4
1からのレーザー光を振幅分割して複数個の光束を形成
するので、レーザー光を波面分割するタイプの光学系に
比べて、光学系が小型になる。
【0116】回転可能な第2偏向部材51の配置は、レ
ーザー41とオプティカルインテグレータ52との間に
設けても良い。又、光学手段50内の光路中において光
束の回折損失が多い時には、アフォーカルコンバーター
などの結像系を光路中に設けて、光束La1 ,La2
Lb1 ,Lb2 を効率良くオプティカルインテグレータ
52まで伝送すると良い。この結像系は光学手段50を
構成する所定のエレメント光通過面同志を光学的に共役
関係にするように設ける。
【0117】尚、本実施例では第1偏向部材38として
透過型の楔型プリズムより成る場合を示したが、各光束
毎に対応させて設けた光反射方式の複数のミラーを用い
て偏向部材を構成しても良い。この場合には、各ミラー
を独立して駆動制御できる駆動手段を設ける。
【0118】本実施例において、照明モードの切り換え
は、図10の絞りAPを交換(開口形状を変える)する
ことにより行われる。照明モードを切り換えた場合、照
度むらが変化する可能性があるが、本実施例では、不図
示の測定器18の出力をみながら、或いは予め決めた位
置に楔形プリズム38a1 ,38a2 ,38b1 ,38
2 を光軸方向にそれぞれ独立に動かすことにより照度
むらを小さくする。
【0119】図11(C)のように、光束La1 ,La
2 ,Lb1 ,Lb2 を楔形プリズム38a1 ,38a
2 ,38b1 ,38b2 で重ね合わせているが、これら
の楔形プリズム38a1 ,38a2 ,38b1 ,38b
2 を動かすと光束La1 ,La2 ,Lb1 ,Lb2 によ
り作られる光強度分布の形状が変化し、結果として照度
分布が変化するので、これを利用して照度むらの補正を
行なっている。
【0120】次に上記説明した投影露光装置を利用した
デバイスの製造方法の実施例を説明する。
【0121】図13はデバイス(ICやLSI等の半導
体チップ、或いは磁気ヘッド液晶パネルやCCD等)の
製造のフローを示す。ステップ1(回路設計)では半導
体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク製
作)では設計した回路パターンを形成したマスクを製作
する。
【0122】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【0123】次のステップ5(組立て)は後工程と呼ば
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ
5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0124】図14は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。
【0125】ステップ16(露光)では上記説明した露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露
光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現
像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジ
スト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト
剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを
取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによ
って、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0126】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【0127】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように、例えば
照度が最大で照度むらが最小になるように発光部の位置
が調整された照明モードAから照明モードBに切り替え
ても、照度が最大及び/又は照度むらが最小とすること
ができ、レチクル面上の各種のパターンをウエハ面上に
高い解像力で投影することができる投影露光装置及びデ
バイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の要部概略図
【図2】図1の可変開口絞りの説明図
【図3】実施例1の照度の調整手順を示すフローチャー
【図4】図1の光源1のZ方向の位置と照度の説明図
【図5】実施例1の照度むらを補正する為に照度を測定
する像平面上の点を示す説明図
【図6】実施例1の照度むらの調整手順を示すフローチ
ャート
【図7】本発明の実施例2の要部概略図
【図8】本発明の実施例3の一部分の拡大説明図
【図9】本発明の実施例4の一部分の拡大説明図
【図10】本発明の実施例5の要部概略図
【図11】実施例5の光束断面強度分布の説明図
【図12】実施例5における4つの光束の回転状況を示
す説明図
【図13】デバイスの製造工程を示すフローチャート
【図14】図14の工程中のウエハプロセスの詳細を示
すフローチャート
【符号の説明】
1,41 水銀ランプ等の紫外線光源 1a 発光部 1b 光源像 2 楕円鏡 2a 第1焦点 2b 第2焦点 3 コールドミラー 4 シャッター 5,8,53 コンデンサーレンズ 6,51 オプティカルインテグレータ(フライアイ
レンズ) 6a フライアイレンズ入射部 6b フライアイレンズ射出部 7,7a,7b,7c,7d,AP 開口絞り 7p アクチュエーター 9 ハーフミラー 10 光測定器 11 反射鏡 12 マスキングブレード 13 結像レンズ 14,R レチクル 15,54 投影レンズ 16 投影レンズの瞳 17,W ウエハ 18 光検出器 19〜20 アクチュエーター 21〜22,22a,22b 制御装置 101〜109 アクチュエーター 201 レンズ 38 偏光部材(照度分布調整手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/20 521

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光入出射面を有し、前記光入射面で光源
    からの光を受け、前記光出射面側に2次光源を形成する
    2次光源形成手段と、前記2次光源からの光を物平面に
    照射する光照射手段と、光照射された前記物平面上のパ
    ターンを像平面上に投影する投影手段と、前記2次光源
    の光強度分布を変える2次光源調整手段と、前記光強度
    分布の変更に伴い前記像平面に生じる光軸に関して非対
    称な照度むらを実質的に補正する照度補正手段とを有す
    る投影露光装置。
  2. 【請求項2】 前記照度補正手段が前記2次光源形成手
    段の光入射面上での前記光源からの光の強度分布を調整
    する強度分布調整手段を有する請求項1の投影露光装
    置。
  3. 【請求項3】 前記光源の像を前記2次光源形成手段の
    光入射面上に投影する光源像投影手段を有し、前記照度
    補正手段が前記光入射面内における前記光源像の位置を
    変える光源像移動手段を有する請求項2の投影露光装
    置。
  4. 【請求項4】 前記光源像移動手段が光軸と直交する平
    面上での前記光源の位置を変える光源位置調整手段を有
    する請求項3の投影露光装置。
  5. 【請求項5】 前記光源像移動手段が光軸と直交する方
    向に前記光源からの光を偏向する光偏向手段を有する請
    求項4の投影露光装置。
  6. 【請求項6】 前記光偏向手段は、前記光源からの光を
    反射する可動楕円鏡、前記光源からの光を屈折する可動
    レンズ又は透明な可動板を有する請求項5の投影露光装
    置。
  7. 【請求項7】 前記透明な可動板は複数個のクサビ状の
    板を備える請求項6の投影露光装置。
  8. 【請求項8】 前記光源がランプ又はレーザーを備える
    請求項1の投影露光装置。
  9. 【請求項9】 前記2次光源形成手段がフライアイレン
    ズを備える請求項1の投影露光装置。
  10. 【請求項10】 前記2次光源調整手段が開口形状が可
    変な開口絞りを有する請求項1の投影露光装置。
  11. 【請求項11】 前記2次光源調整手段が前記光源像の
    大きさを変える変倍光学系を有する請求項3の投影露光
    装置。
  12. 【請求項12】 前記2次光源調整手段が前記光源から
    の光の前記2次光源形成手段の光入射面上への入射位置
    を変える光偏向部材を有する請求項1の投影露光装置。
  13. 【請求項13】 前記投影手段が投影レンズを備える請
    求項1の投影露光装置。
  14. 【請求項14】 前記投影手段が投影ミラーを備える請
    求項1の投影露光装置。
  15. 【請求項15】 前記照度補正手段が前記光強度分布の
    変更に伴い低下する前記物平面に照射される光の量を実
    質的に増加させる光量増加手段を備える請求項1〜14
    の投影露光装置。
  16. 【請求項16】 前記照度補正手段が前記像平面又は物
    平面における照度分布を検出する照度検出手段を有する
    請求項1〜14の投影露光装置。
  17. 【請求項17】 前記照度補正手段が、前記光強度分布
    の変更に伴い前記像平面に生じる光軸に関して対称な照
    度むらを実質的に補正する照度むら補正手段を有する請
    求項1〜14の投影露光装置。
  18. 【請求項18】 光入出射面を有し、前記光入射面で光
    源からの光を受け、前記光出射面側に2次光源を形成す
    る2次光源形成手段と、前記2次光源からの光を物平面
    に照射する光照射手段と、光照射された前記物平面上の
    パターンを像平面上に投影する投影手段と、前記2次光
    源の光強度分布を変える2次光源調整手段と、前記光強
    度分布の変更に伴い低下する前記物平面に照射される光
    の量を実質的に増加させる照度調整手段とを有する投影
    露光装置。
  19. 【請求項19】 前記照度調整手段が前記2次光源形成
    手段の光入射面上での前記光源からの光の強度分布を調
    整する強度分布調整手段を有する請求項18の投影露光
    装置。
  20. 【請求項20】 前記光源の像を前記2次光源形成手段
    の光入射面上に投影する光源像投影手段を有し、前記照
    度調整手段が光軸方向における前記光源像の位置を変え
    る光源像移動手段を有する請求項19の投影露光装置。
  21. 【請求項21】 前記光源像移動手段が光軸方向に前記
    光源の位置を変える光源位置調整手段を有する請求項2
    0の投影露光装置。
  22. 【請求項22】 前記光源像移動手段が光軸方向に前記
    光源像を動かす光偏向手段を有する請求項20の投影露
    光装置。
  23. 【請求項23】 前記光偏向手段は、前記光源からの光
    を反射する可動楕円鏡、前記光源からの光を屈折する可
    動レンズ又は透明な可動板を有する請求項22の投影露
    光装置。
  24. 【請求項24】 前記透明な可動板は複数個のクサビ状
    の板を備える請求項23の投影露光装置。
  25. 【請求項25】 前記光源がランプ又はレーザーを備え
    る請求項18の投影露光装置。
  26. 【請求項26】 前記2次光源形成手段がフライアイレ
    ンズを備える請求項18の投影露光装置。
  27. 【請求項27】 前記2次光源調整手段が開口形状が可
    変な開口絞りを有する請求項18の投影露光装置。
  28. 【請求項28】 前記2次光源調整手段が前記光源像の
    大きさを変える変倍光学系を有する請求項20の投影露
    光装置。
  29. 【請求項29】 前記投影手段が投影レンズを備える請
    求項18の投影露光装置。
  30. 【請求項30】 前記投影手段が投影ミラーを備える請
    求項18の投影露光装置。
  31. 【請求項31】 前記光源像移動手段が前記光入射面内
    における前記光源像の位置を変える光源位置調整手段を
    有する請求項20の投影露光装置。
  32. 【請求項32】 前記光源像移動手段が光軸方向と光軸
    に直交する方向とに前記光源の位置を変える光源位置調
    整手段を有する請求項31の投影露光装置。
  33. 【請求項33】 前記光源像移動手段が光軸方向と光軸
    に直交する方向とに前記光源像を動かす光偏向手段を有
    する請求項31の投影露光装置。
  34. 【請求項34】 前記光偏向手段は、前記光源からの光
    を反射する可動楕円鏡、前記光源からの光を屈折する可
    動レンズ又は透明な可動板を有する請求項33の投影露
    光装置。
  35. 【請求項35】 前記透明な可動板は複数個のクサビ状
    の板を備える請求項34の投影露光装置。
  36. 【請求項36】 前記光源がランプ又はレーザーを備え
    る請求項31の投影露光装置。
  37. 【請求項37】 前記2次光源形成手段がフライアイレ
    ンズを備える請求項31の投影露光装置。
  38. 【請求項38】 前記2次光源調整手段が開口形状が可
    変な開口絞りを有する請求項31の投影露光装置。
  39. 【請求項39】 前記2次光源調整手段が前記光源像の
    大きさを変える変倍光学系を有する請求項31の投影露
    光装置。
  40. 【請求項40】 前記照度補正手段が前記像平面又は物
    平面における照度分布を検出する照度検出手段を有する
    請求項18〜39の投影露光装置。
  41. 【請求項41】 前記照度補正手段が、前記光強度分布
    の変更に伴い前記像平面に生じる光軸に関して対称な照
    度むらを実質的に補正する照度むら補正手段を有する請
    求項18〜39の投影露光装置。
  42. 【請求項42】 請求項1〜41の投影露光装置を用い
    て、レチクルのデバイスパターンを基板上に投影し且つ
    転写する段階を含むデバイス製造方法。
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