JPH09246177A

JPH09246177A - 投影露光装置

Info

Publication number: JPH09246177A
Application number: JP8080532A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kato; 隆志加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】焦点深度を実質的に増大し、かつスループッ
トを向上させる。【解決手段】所定のスリット形状の照明光束で第１物
体１０１面上のパターンを照明し、前記第１物体面上の
パターンを可動ステージ１１５に載置した第２物体１０
３面上に、投影光学系１０２により、前記第１物体と前
記可動ステージを前記スリット形状の短手方向に前記投
影光学系の撮影倍率に対応させた速度比で同期させてス
キャンさせながら、投影露光する投影露光装置におい
て、前記スリット１０６形状の照明光束を前記短手方向
に複数有し、その少なくとも一つのスリット状の照明光
束にて照明された前記第１物体面上の部分とそれに対応
した第２物体面上の部分との間の光路中に光学特性を変
化させる光学部材１１６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるステップ
アンドスキャン方式の投影露光装置に関し、特に実質的
な焦点深度が深くかつスループットの高い投影露光装置
に関する。このような露光装置は例えばＩＣやＬＳＩ等
のデバイスやＣＣＤ等の撮像デバイスや液晶パネル等の
表示デバイスや磁気ヘッド等のデバイスを製造する工程
のうち、リソグラフィ工程に使用される際に好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、またそれに伴う微細加工技術の進展も著し
い。特に光加工技術はサブミクロンの解像力を有する縮
小投影露光装置、通称ステッパが主流であり、さらなる
解像力向上に向けて光学系の開口数（ＮＡ）の拡大や、
露光波長の短波長化が図られている。

【０００３】このステッパにおいては、マスク（レチク
ル）の回路パターン像を所定の縮小倍率を持った投影光
学系を介してウエハ面上の所定の位置に縮小投影して転
写を行い、一回の投影転写終了後、ウエハが載置された
ステージを所定の量移動して再び転写を行うステップを
繰り返してウエハ全面の露光を行っている。

【０００４】そして最近では高解像度が得られ、かつ画
面サイズを拡大できる、走査機構を用いたステップアン
ドスキャン方式の露光系が種々提案されている。

【０００５】このステップアンドスキャン方式の露光装
置ではスリット状の露光領域を有し、ショットの露光は
レチクルとウエハとを走査することにより行っている。
そして一つのショットの走査が終了すると、ウエハは次
のショットにステップして、次のショットの露光を開始
する。これを繰り返してウエハ全体の露光を行ってい
る。

【０００６】図１３は、走査機構を用いて露光領域を広
くとることが可能なステップアンドスキャン方式を行う
投影露光装置を示している。図中、１０１は第１物体と
してのレチクル（マスク）であり、１０２は投影レンズ
（投影光学系）、１０４は可動ステージであり、第２物
体としてのウエハ１０３を載置している。ウエハ１０３
面上には紫外光に反応するレジストが塗布されている。
レチクル１０１の直前に設けたスリット開口１０６’を
有するアパーチャ１０６によりスリット状の照明光束の
当たった部分の回路パターンのみがウエハ１０３上に投
影転写される。０００はＸ，Ｙ，Ｚ軸を示す座標系を示
している。投影レンズ１０２の光軸１０８をＺ軸方向
に、スリット状の照明光束１０６’の長手方向をＹ軸方
向に、また短手方向をＸ軸方向に一致するようにとって
いる。

【０００７】同図を用いて動作原理を簡単に説明する。
レチクル１０１上のパターンは、スリット状の照明光束
１０６’の当たった部分のみしか投影転写されない。し
たがって、レチクル１０１を矢印１１４の方向に所定の
速度でスキャンすると同時に、この速度に投影レンズ１
０２の結像倍率を乗じた速度でステージ１０４を矢印１
１５の方向にスキャンすることによって、レチクル１０
１上の回路パターン全体をウエハ１０３上に投影転写し
ている。また、スキャンコントローラ１１１によってレ
チクル１０１とウエハ１０３を同期させてスキャンを制
御している。そして回路パターン全体の転写終了後、ス
テージ１０４を所定の量だけ移動、すなわちステップし
てウエハ１０３上の異なる多数の位置で上記と同様の方
法でパターンの転写を繰り返す。

【０００８】以上のようなステップアンドスキャン方式
の露光装置において、一般に高い解像度を得るために高
ＮＡの投影レンズを用いている。この時露光波長をλと
した時λ／ＮＡ² に比例して決まる焦点深度は非常に厳
しくなる。ウエハ１０３上に多少の凹凸があっても良好
な露光ができるためには、ある程度以上の焦点深度が必
要である。従来より見かけ上の焦点深度を大きくするた
めにレチクル１０１とウエハ１０３の光軸方向の相対位
置を変化させて投影した像を重ね合わせる多重露光方式
が有効であることが知られている。その多重露光の方法
としてウエハ１０３をレチクル１０１に対して所定の角
度だけ傾斜させてスキャンを行うようにしたものが特開
平４−２７７６１２号公報で提案されている。次に同公
報で提案されている多重露光方法について図１４〜図１
７を用いて説明する。

【０００９】図１４は図１３で説明したステップアンド
スキャン方式の露光装置をＸＺ平面内に２次元的に描い
た概略図である。同図ではウエハ１０３を投影レンズ１
０２の像平面１３０より所定の角度θだけ傾いた位置に
配置している点が特徴となっている。またＨ、Ｉ、Ｊは
各々投影レンズ１０２の物体平面上の点を表し、それぞ
れの点から出た光束１３２、１３３、１３４は像平面１
３０で点Ｈ’、Ｉ’、Ｊ’の位置に結像している。ここ
ではウエハ１０３の表面はＩ’の位置で像平面１３０に
一致し、Ｈ’、Ｊ’の位置ではＺ軸方向にある量だけず
れている。

【００１０】次に、ウエハ１０３を傾けて矢印１３６の
方向にスキャンすることにより多重露光が実現すること
を説明するためにレチクル１０１上の一点Ｑの結像につ
いて考える。点Ｑ’は点Ｑの像が転写されるウエハ１０
３上の点であるとする。

【００１１】まずレチクル１０１が矢印１１４方向にス
キャンされて点ＱがＨの位置にきた瞬間に点Ｑ’はＨ’
の位置にあり、像が転写される。その際点Ｑ’は像平面
上にないため、点Ｑ’上の光強度分布は図１５（Ａ）に
示されるように低コントラストになる。点ＱがＩの位置
まで移動すると点Ｑ’もＩ’の位置まで移動するが、位
置Ｉ’ではウエハ１０３の面と像平面１３０とが一致す
るので点Ｑ’上にできる光強度分布は図１５（Ｂ）に示
すようにシャープなものになる。

【００１２】続いて、点ＱがＪの位置まで移動すると点
Ｑ’もＪ’の位置まで移動し、そこでの光強度分布は図
１５（Ｃ）のようになる。実際には点Ｑに照明光が当た
っている間、点Ｑ’の光強度分布は連続的に変化する
が、同図では簡単のために代表的な点Ｈ、Ｉ、Ｊについ
て示している。

【００１３】パターンの転写は光強度の蓄積によって行
われているため、点Ｑ’では点Ｈ’、Ｉ’、Ｊ’で受け
た光強度分布の重ね合わせとして図１６に示す光強度分
布によって像が形成される。同図ではこれにより多重露
光を達成している。多重露光の利点は次のように説明さ
れる。まず、ウエハ１０３が図中の位置よりＺ軸方向に
ΔＺだけずれて下方に移動した場合にスキャンによって
できる光強度分布はＨ’、Ｉ’、Ｊ’の位置でそれぞれ
図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のようになる。位置
Ｈ’、Ｉ’での分布形状は図１５に比べて劣化するが、
位置Ｊ’ではウエハ１０３と像平面１３０が一致するこ
とにより最良の分布形状が得られ、総合強度としては図
１６と略同様となる。ウエハ１０３のずれが逆になった
場合にも得られる光強度は図１６と略同様となり、結果
的に２ΔＺの範囲で良好な光強度分布が得られることと
なる。そしてこの範囲は多重露光を行わない場合に比べ
て広くなるので、実質的に焦点深度が増大したことにな
る。

【００１４】また、特開平７−２９７１１７では、単一
スリット状の光束を用いた照明により第１物体面（レチ
クル）上のパターンからの光束の光路中に、レチクルの
スキャン方向に沿って光束の光路長を変化させる光学部
材を設けることで、ステージを傾けて走査することなく
多重露光を達成している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このようなステージを
傾けて走査しなければならない多重露光方式は、前述の
ごとく実質的に焦点深度が増大するといった利点がある
が、その反面ステージに特別な走査機構を設ける必要が
あり、装置全体が複雑化および大型化してくるといった
問題点があった。また、ステージを傾けて走査すること
なく、単一のスリット状照明を用いて、第１物体面（レ
チクル）上のパターンからの光束の光路中に、レチクル
のスキャン方向に沿って光束の光路長を変化させる光学
部材を設ける場合には、ステージに特別な走査機構を設
ける必要がなく効果的に焦点深度を向上できるが、より
一層のスループットの向上を期待することは困難である
といった問題点があった。

【００１６】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、焦点深度を実質的に増大し、か
つスループットを向上させたステップアンドスキャン方
式の投影露光装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の投影露光装置は、所定のスリット形状の照
明光束で第１物体面上のパターンを照明し、前記第１物
体面上のパターンを可動ステージに載置した第２物体面
上に、投影光学系により、前記第１物体と前記可動ステ
ージを前記スリット形状の短手方向に前記投影光学系の
撮影倍率に対応させた速度比で同期させてスキャンさせ
ながら、投影露光する投影露光装置において、前記スリ
ット形状の照明光束を前記短手方向に複数有し、その少
なくとも一つのスリット状の照明光束にて照明された前
記第１物体面上の部分とそれに対応した第２物体面上の
部分との間の光路中に光学特性を変化させる光学部材を
設けたことを特徴としている。

【００１８】特に、前記光学部材は光路長を変化させる
誘電体からなっていることや、前記光学部材は前記第１
物体のスキャン方向に沿って前記第１物体からの回折光
の光路長を、部分的、連続的または段階的に変化させる
誘電体からなっていること、また、前記光学部材は前記
第１物体のスキャン方向に沿って厚さまたは材質の屈折
率分布が部分的、連続的または段階的に変化させる誘電
体からなっていることを特徴としている。あるいはま
た、前記光学部材は波長選択性を有するフィルタである
ことを特徴としている。また、特に前記光学部材を第１
物体面と投影光学系との間の光路中、または投影光学系
と第２物体面との間の光路中、または第１物体面と投影
光学系との間の光路中と投影光学系と第２物体面との間
の光路中の両方に配置していることを特徴としている。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。図１は本発
明の第１実施例の概略図である。同図において、図１３
で示した従来例と同様な構成は説明を省略する。本実施
例の特徴は、走査方向に対しある間隔をおいて２つのス
リットを配置し、一方のスリットを透過した光束の光路
中に光学特性を変化させる光学部材を設けてレチクル１
０１上のパターンをウエハ１０３に投影露光することに
ある。

【００２０】ここで動作原理を簡単に説明する。光源レ
ーザ１０９から発したレーザ光は照明系１０５を介して
レチクル１０１を照明する。その際、照明する照明光
は、光学系１０２の光軸１０８に対してある一定の距離
離れて配置された２つのスリット部分１０６Ａ、１０６
Ｂを透過する。このうち、スリット１０６Ｂを透過した
光束はレチクル１０１を照明した後、誘電体１１６を経
て投影光学系１０２へと入射する。なお、この誘電体１
１６はスキャンに対してその位置を変えない、すなわ
ち、スリット１０６Ｂの位置との相対位置が変わらない
ように配置されている。

【００２１】このスリット１０６Ａ、１０６Ｂに対して
図中の１１４の方向にレチクルを走査（スキャン）す
る。同時に、この速度に投影レンズ１０２の結像倍率を
乗じた速度でステージ１０４を矢印１１５の方向にスキ
ャンすることによって、レチクル１０１上の回路パター
ンをウエハ１０３上に投影転写している。また、スキャ
ンコントローラ１１１によってレチクル１０１とウエハ
１０３を同期させてスキャンを制御している。そして回
路パターンの転写終了後、ステージ１０４を所定の量だ
け移動、すなわちステップしてウエハ１０３上の異なる
多数の位置で上記と同様の方法でパターンの転写を繰り
返す。

【００２２】本実施例において、１１６は光学部材であ
り、直方体形状の誘電体よりなり、レチクル１０１の直
後に配置している。誘電体１１６はパターンからの回折
光束の光路長をＺ軸方向に変化させている。本実施例の
投影露光装置ではアパーチャ１０６において２つの開口
部１０６Ａ、１０６Ｂを有し、かつ一方の開口部に対応
するレチクル１０１の直後に誘電体１１６を配置してい
ることが特徴である。誘電体１１６は開口部１０６Ｂの
形状に則してＹ軸方向に長く伸びている。

【００２３】図２はレチクル１０１、アパーチャ１０
６、スリット開口１０６Ａ、１０６Ｂ、誘電体１１６の
位置関係をＸＹ平面内に描いた説明図である。本実施例
では、スリット開口１０６Ｂに対応する部分をカバーす
るように誘電体１１６が配置される。図２に示すよう
に、スリット状照明光束１０６Ａ、１０６Ｂは投影光学
系における光軸からほぼ一定距離離れた位置（物体高）
にある幅を持って配置されている。このスリット状照明
光束１０６Ａ、１０６Ｂは単一スリット状照明光束にお
ける、走査方向に垂直な方向に対する照明光束の範囲と
同じ領域（Ｙ軸方向）をカバーしている。

【００２４】図３は、単一スリット状照明光束による走
査露光に対するスループットと２つのスリット状照明光
束によるスループットの違いを示す単純な概念図であ
る。同図において、ａは１回のスキャンにおける、スキ
ャン方向に沿ったレチクル１０１の露光範囲、ｂはスキ
ャン方向に垂直な方向の露光範囲、ｃは走査速度、ｄは
２つのスリット状照明光束の間の距離を示す。単一スリ
ット状照明光束の場合、ウエハ１０３上で十分な露光量
を得るために、その走査速度はｃが最大であるとする。
この場合、レチクル１０１を露光するのに要する時間
は、ａ／ｃで表される。一方、２つのスリット状照明１
０６Ａ、１０６Ｂの場合は、その各々のスリット状照明
のスリット幅が単一スリットの場合と同一であるとする
と、走査速度を１／２（すなわち２ｃ）にすることが可
能になる。ただし、２つのスリット状照明光束間の距離
ｄの分だけ単一スリット状照明光束の場合より走査距離
は伸びることになるため、レチクル１０１の露光範囲１
１３を露光するのに要する時間は、（ａ＋ｄ）／ｃで表
される。したがって、このような単純なモデルにおいて
は、ａ＞ｄであれば実質的にスループットを向上させる
ことが可能になる。

【００２５】なお、誘電体１１６は図２に示すような形
状に限定されるものではない。例えば、図４に示すよう
に、スリット開口１０６Ｂの形状に合わせた形状でも、
あるいはその他の形状でも構わない。

【００２６】図５は物点Ｄの直後に誘電体１１６を挿入
することによって結像位置が変化する様子の説明図であ
る。図５中、１０２は投影光学系であり、１１６は材質
の屈折率ｎ、光軸方向の厚さｄの誘電体である。図５
（Ａ）において投影光学系１０２による物点Ｃの像点を
Ｉ_C とする。また、図５（Ｂ）のように、光路中に誘電
体１１６が挿入された場合の物点Ｄの像点をＩ_D とす
る。物点Ｄからの光束は屈折の影響で光束１１７のよう
に折れ曲がり、実質的に像点が光軸方向にΔ１だけ変動
したものとみなせる。ここで、Δ１は Δ１＝（ｎ−１）ｄ／ｎのように表せる。そして物点Ｄが光軸方向にΔ１だけ移
動した場合、像点も同じ方向にΔ２だけ移動する。この
とき、投影光学系１０２の投影倍率をｍとすると、 Δ２＝ｍ² Δ１の関係がある。具体的な値として、１／４倍の縮小結像
の光学系にｎ＝１．５の誘電体物質を用いたとして、Δ
２＝１μｍとするためには計算上、Δ１＝１６μｍとす
れば良く、そのためにはｄ＝４８μｍが必要となる。

【００２７】次に、本実施例において前述した多重露光
と同様に焦点深度が増大する理由について説明する。簡
単のため、図１でレチクル１０１上の一点Ｐの結像につ
いて考える。ウエハ１０３上の点Ｐ’はレチクル１０１
上の点Ｐの像が転写されるべき点であるとする。今、点
Ｐ’のＺ座標は、点Ｉ_A と点Ｉ_B の中間に位置するよう
にステージ１０４によって調整されているとする。レチ
クル１０１が１１４の方向にスキャンされて点Ｐが位置
Ａにきたとき、ステージ１０４は１１５の方向にスキャ
ンされた点Ｐ’が位置Ａ’にきている。この状態で点
Ｐ’は点Ｉ_A とは一致しないので図６（Ａ）に示す多少
劣化した光学像が転写される。

【００２８】次に、レチクル１０１がさらに移動して点
Ｐ位置Ｂに来た状態を考える。このとき、点Ｐ’は位置
Ｂ’にあり、やはり点Ｉ_B とは一致していないので、図
６（Ａ）同様に多少劣化した光学像である図６（Ｂ）が
転写される。なお、像の転写を２点Ａ、Ｂを代表させて
説明したが、点Ｐがスリット開口１０６Ａを通過する間
に転写される点像は、図６（Ａ）同様の分布を持ち、ま
た点Ｐがスリット開口１０６Ｂを通過する間に転写され
る点像は図６（Ｂ）同様の分布を持つ。そして点Ｐがス
リット開口１０６Ａ、１０６Ｂ両方の範囲をスキャンさ
れる間に点Ｐ’に転写される像は、図６（Ａ）と図６
（Ｂ）の分布を合計した形、すなわち図６（Ｃ）で表せ
る。

【００２９】ここで、ウエハ１０３の凹凸、ステージ１
０４の制御誤差等により像が形成されるべき点Ｐ’が上
下に変動した場合について考える。今、点Ｐ’が下方に
変動したとすると、位置Ａ’における像は図７（Ａ）に
示すように、劣化が大きくなるが、位置Ｂ’においては
理想的な結像点像Ｉ_B に近づくので像は図７（Ｂ）に示
すようにシャープになる。そして点Ｐがスリット開口１
０６Ａ、Ｂをスキャンされる間に点Ｐ’に転写される像
の形状は図７（Ａ）、（Ｂ）を合計して、やはり図６
（Ｃ）のように表せるのである。

【００３０】点Ｐ’が上方に変動した場合は、位置Ａ’
で転写される像と位置Ｂ’で転写される像とは入れ替わ
り、図８のようになるが、点Ｐの像としての形状は図６
（Ｃ）のようになるのは同様である。すなわち、点Ｐ’
がある程度上下に変動した場合でも常に同様の像が得ら
れ、実質的に焦点深度が増大したことになるのである。

【００３１】なお、アパーチャ１０６におけるスリット
開口部１０６Ａと１０６Ｂは図２の形状・数に限定され
るものではない。図９には、図２で示したスリット状照
明光束の例以外の例を示す。図９（Ａ）は、２つの矩形
状のスリット状光束にて照明を行う場合の例であり、ス
リット開口１１６に対応した光路中に誘電体が配置され
ている。また図９（Ｂ）は、３つの矩形状のスリット状
光束にて照明を行う場合であり、スリット開口が１０６
Ｂ、Ｃに対応した光路中に誘電体が配置されており、そ
の各々の誘電体のＺ軸方向の厚みを変えてある。すなわ
ち、誘電体１１６と１１６’とでは、材質が同じである
が、そのＺ軸方向の厚さが異なるのである。あるいは、
屈折率の異なる誘電体を配置することも可能である。

【００３２】また、図９（Ｃ）は色々なスリット開口形
状の組み合わせの例であり、図９（Ｂ）と同様に２つの
スリット開口（ここでは１１６ＡとＣ）に対応した光路
中に誘電体１１６’、１１６をそれぞれ配置している。
なお、全てのスリット開口に対応した光路中に誘電体を
配置することも可能である。その際は少なくとも一つの
スリット開口に対応して、他のスリット開口とは異なる
厚みを有する誘電体をその光路中に配置することが必要
である。

【００３３】また、誘電体１１６は図５に示したように
物点の位置を光軸方向に所定量変位させることができる
ものであればどのような形状でも構わない。図１０
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に適用可能な誘電体１１６の形
状とアパーチャ１０６との関係を示す要部概略図であ
る。図１０（Ａ）の誘電体１１６はスリット開口１０６
Ｂ内でスキャン方向１１４に対し連続的にその厚さが変
化する形状になっている。誘電体１１６をこのような形
状で構成することにより、投影光学系１０２による像空
間での結像位置を光軸であるＺ方向に連続的に変化させ
ることができ、前述したのと同様に多重露光の効果によ
って実質的な焦点深度の向上が可能になる。なお、図１
０（Ｂ）のように誘電体１１６をスリット開口内でスキ
ャン方向１１４に対して階段状に厚さが変化する形状に
することも可能である。これにより、多重露光による同
様の効果を得ている。さらに、図１０（Ｃ）に示すよう
に、３つ以上のスリット開口を有する場合には、その用
途に応じてスキャン方向１１４に対して自由な形状およ
びその組み合わせが可能になる。

【００３４】また、本発明におけるスキャンによる多重
露光においてはこれまでに説明したように誘電体の厚み
の違いを利用する以外に、レチクルのスキャン方向に屈
折率分布を持った誘電体を用いても前述と同様に実現が
可能である。また、誘電体はレチクルのスキャン方向と
直交する方向にも必ずしも一様な厚みまたは屈折率を持
っている必要がない。また、スリット開口を用いる代わ
りにシリンドリカルレンズ等を用いてスリット状の光束
を得るようにしても構わない。さらに、走査方向に対す
るスリット開口の幅は、例えば図１のスリット開口１０
６Ａ、ＢのＸ軸方向の幅は同じでも異なっても構わな
い。すなわち意図的に幅を異ならせることも可能であ
る。

【００３５】さらに、本実施例では、第１物体であるレ
チクル１０１近傍に光学部材を配置したが、レチクル１
０１とウエハ１０３との間の光路中であれば、光学部材
を設ける場所は制限されることはない。例えば、ウエハ
１０３の直前に光学部材を設けることも可能である。ま
た、レチクル１０１付近とウエハ１０３付近の両方に配
置することも可能である。以上のように、光学部材を設
ける場所および個数は自由に選択が可能である。

【００３６】なお、以上の実施例においては、光学特性
を変更するために誘電体を用いたが、その誘電体の代わ
りに波長選択性を持つフィルタを用いても同様な効果を
得ることができる。図１１は誘電体の代わりに波長選択
性を持つフィルタを用いた投影露光装置の構成を示す。
同図において、光源１０９としてある程度広帯域を持つ
波長レーザを用い、照明系１０５を介してアパーチャ１
０６のスリット開口部１０６Ａ、Ｂを透過してレチクル
１０１を照明する。１１８’、１１８は波長選択フィル
タであり、その各々のフィルタを透過する光の波長が異
なるように選ばれて配置されている。図１２はアパーチ
ャ１０６、スリット開口１０６Ａ、１０６Ｂ、波長選択
フィルタ１１６Ａ、Ｂの位置関係をＸＹ平面内に描いた
説明図である。なお、この波長選択フィルタの形状、ス
リット開口の形状、個数等については、前述した誘電体
における実施例のように、図１２に限定されるものでは
ない。この波長選択フィルタを透過した波長をλ１、λ
２とすると、その各々の波長に対応した像点は図１１の
ようにＺ軸方向に異なった位置になる。このようにし
て、波長選択フィルタを用いることにより、誘電体を配
置するのと同様の効果を得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ステップアンドスキャ
ン方式の露光装置において、第１物体、例えばレチクル
を複数のスリット状の照明光束により照明し、その少な
くとも一つのスリット状の照明光束にて照明されたレチ
クル部分とそれに対応した第２物体、例えばウエハ部分
との間の光路中に適切なる構成の光学部材を設けること
により、ステージを傾けることなく水平に走査して多重
露光ができるようにして装置全体の簡素化を図りつつ焦
点深度を実質的に増大し、高解像度のパターン像が広い
面積に渡り得られるとともにスループットを向上させた
投影露光装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略図である。

【図２】図１のＸＹ平面における概略図である。

【図３】単一スリットと複数スリットの場合のスルー
プットの違いを説明する概略図である。

【図４】本実施例に係る誘電体形状の他の実施例の説
明図である。

【図５】誘電体による像点位置のずれを示す説明図で
ある。

【図６】図１の像面上における光強度分布の説明図で
ある。

【図７】図１の像面上における光強度分布の説明図で
ある。

【図８】図１の像面上における光強度分布の説明図で
ある。

【図９】図２のスリット状光束の他の実施例を示す図
である。

【図１０】誘電体の形状の他の実施例を示す図であ
る。

【図１１】波長選択性を有するフィルタを用いた場合
の実施例の概略図である。

【図１２】図１１のＸＹ平面における概略図である。

【図１３】従来のステップアンドスキャン方式の露光
装置の概略図である。

【図１４】従来の多重露光の説明図である。

【図１５】従来の多重露光における光強度分布の説明
図である。

【図１６】従来の多重露光における光強度分布の説明
図である。

【図１７】従来の多重露光における光強度分布の説明
図である。

【符号の説明】

１０１：第１物体（レチクル）、１０２：投影光学系、
１０３：第２物体（ウエハ）、１０４：可動ステージ、
１０５：照明系、１０６：アパーチャ、１０６Ａ，１０
６Ｂ：スリット開口、１０８：光軸、１０９：光源、１
１０：ミラー、１１６：誘電体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のスリット形状の照明光束で第１物
体面上のパターンを照明し、前記第１物体面上のパター
ンを投影光学系により可動ステージに載置した第２物体
面上に、前記第１物体と前記可動ステージを前記スリッ
ト形状の短手方向に前記投影光学系の撮影倍率に対応さ
せた速度比で同期させてスキャンさせながら、投影露光
する投影露光装置において、前記スリット形状の照明光
束を複数有し、その少なくとも一つのスリット状の照明
光束にて照明された前記第１物体面上の部分とそれに対
応した第２物体面上の部分との間の光路中に光学特性を
変化させる光学部材が配置されていることを特徴とする
投影露光装置。
【請求項２】前記光学部材は光路長を変化させる誘電
体からなることを特徴とする請求項１記載の投影露光装
置。
【請求項３】前記光学部材は前記第１物体のスキャン
方向に沿って前記第１物体面からの回折光束の光路長
を、部分的、連続的または段階的に変化させる誘電体か
らなっていることを特徴とする請求項２記載の投影露光
装置。
【請求項４】前記光学部材は前記第１物体のスキャン
方向に沿って厚さまたは材質の屈折率分布が部分的、連
続的または段階的に変化する誘電体からなっていること
を特徴とする請求項２記載の投影露光装置。
【請求項５】前記光学部材は波長選択性を有するフィ
ルタであることを特徴とする請求項１記載の投影露光装
置。
【請求項６】前記光学部材を第１物体面と投影光学系
との間の光路中もしくは投影光学系と第２物体面との間
の光路中、またはそれらの光路中の両方に配置したこと
を特徴とする請求項２または５記載の投影露光装置。