JPH10275771A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
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- JPH10275771A JPH10275771A JP9367138A JP36713897A JPH10275771A JP H10275771 A JPH10275771 A JP H10275771A JP 9367138 A JP9367138 A JP 9367138A JP 36713897 A JP36713897 A JP 36713897A JP H10275771 A JPH10275771 A JP H10275771A
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- optical system
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
- G03F7/701—Off-axis setting using an aperture
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 照度ムラの傾斜成分、凹凸成分を打ち消して
照度均一性の良好な、あるいは所望の照明強度分布を与
える照明光学装置を提供する。 【解決手段】 光を供給する光源装置と、前記光源装置
から供給される光を集光して被照明物体上を照明するコ
ンデンサー光学系とを備え、前記コンデンサー光学系
が、前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可能に
構成された屈折力を有する光学部材を含む。光軸に対し
て偏心可能に構成された屈折力を有する光学部材を含む
ので、照度ムラの傾斜成分を打ち消すような成分を発生
させることができる。
照度均一性の良好な、あるいは所望の照明強度分布を与
える照明光学装置を提供する。 【解決手段】 光を供給する光源装置と、前記光源装置
から供給される光を集光して被照明物体上を照明するコ
ンデンサー光学系とを備え、前記コンデンサー光学系
が、前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可能に
構成された屈折力を有する光学部材を含む。光軸に対し
て偏心可能に構成された屈折力を有する光学部材を含む
ので、照度ムラの傾斜成分を打ち消すような成分を発生
させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物を均一に照
明するための照明光学装置に関し、特に微細な半導体回
路を露光する露光装置に用いて好適な照明光学装置に関
する。
明するための照明光学装置に関し、特に微細な半導体回
路を露光する露光装置に用いて好適な照明光学装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、対象物を均一に照明するための照
明光学装置としては、図５に示されるような装置が知ら
れている。光源１から射出された光束は、光束整形手段
２によって、フライアイレンズ３に適した大きさに整形
され、そのフライアイレンズ３に入射し、分割され、フ
ライアイレンズ３の射出面近傍に複数の二次光源像面を
形成する。この複数の二次光源像面からの光束は、二次
光源像面上、あるいはその近傍に配置された開口しぼり
４により制限された後、コンデンサーレンズ５により集
光され、マスク６上に重畳的に照射されてマスク上のパ
ターンを照明する。このように照明されたパターンの像
は、投影レンズ７によりウエハ面８に投影される。この
ようにして、光源１からの光束の強度均一性が良くなく
ても、フライアイレンズ３とコンデンサーレンズ５によ
り、分割、重畳されるため、ウエハ面８上では良好な光
強度均一性を得ることが可能となる。このような投影露
光装置において、最近ではウエハ面８に投影されるパタ
ーンの形状に応じて、開口絞り４の形状を変化させ、解
像力と焦点深度を向上させる技術が注目されている。い
わゆる変形照明と呼ばれる技術である。開口絞り４の形
状としては例えば図４にあげるような形状が知られてい
る。
明光学装置としては、図５に示されるような装置が知ら
れている。光源１から射出された光束は、光束整形手段
２によって、フライアイレンズ３に適した大きさに整形
され、そのフライアイレンズ３に入射し、分割され、フ
ライアイレンズ３の射出面近傍に複数の二次光源像面を
形成する。この複数の二次光源像面からの光束は、二次
光源像面上、あるいはその近傍に配置された開口しぼり
４により制限された後、コンデンサーレンズ５により集
光され、マスク６上に重畳的に照射されてマスク上のパ
ターンを照明する。このように照明されたパターンの像
は、投影レンズ７によりウエハ面８に投影される。この
ようにして、光源１からの光束の強度均一性が良くなく
ても、フライアイレンズ３とコンデンサーレンズ５によ
り、分割、重畳されるため、ウエハ面８上では良好な光
強度均一性を得ることが可能となる。このような投影露
光装置において、最近ではウエハ面８に投影されるパタ
ーンの形状に応じて、開口絞り４の形状を変化させ、解
像力と焦点深度を向上させる技術が注目されている。い
わゆる変形照明と呼ばれる技術である。開口絞り４の形
状としては例えば図４にあげるような形状が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
光学系においては開口絞り４の形状を変化させると、ウ
エハ面８上に照度ムラが発生する事が各種の解析・実験
を通して明らかになった。照度ムラが発生すると、マス
ク上に配置されたパターンの太さが場所により異なって
しまい、半導体回路の性能に悪影響を与える。そのよう
な照度ムラは、図６に示す凹凸成分と図７に示す傾斜成
分に分けられる。このような照度ムラの生じる原因は、
開口絞りの形状変化の他、光学系の製造誤差、開口絞り
の偏心、光学系の透過率分布（ＡＲコートの特性、汚れ
等）などが複合した物と考えられる。
光学系においては開口絞り４の形状を変化させると、ウ
エハ面８上に照度ムラが発生する事が各種の解析・実験
を通して明らかになった。照度ムラが発生すると、マス
ク上に配置されたパターンの太さが場所により異なって
しまい、半導体回路の性能に悪影響を与える。そのよう
な照度ムラは、図６に示す凹凸成分と図７に示す傾斜成
分に分けられる。このような照度ムラの生じる原因は、
開口絞りの形状変化の他、光学系の製造誤差、開口絞り
の偏心、光学系の透過率分布（ＡＲコートの特性、汚れ
等）などが複合した物と考えられる。
【０００４】そこで本発明は、照度ムラの傾斜成分、凹
凸成分を打ち消して照度均一性の良好な、あるいは所望
の照明強度分布を与える照明光学装置を提供することを
目的としている。
凸成分を打ち消して照度均一性の良好な、あるいは所望
の照明強度分布を与える照明光学装置を提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による照明光学装置は、図１に
示すように、光を供給する光源装置と；前記光源装置か
ら供給される光を集光して被照明物体上を照明するコン
デンサー光学系とを備え；前記コンデンサー光学系が、
前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可能に構成
された屈折力を有する光学部材を含むことを特徴とす
る。ここで偏心とは、光学部材のティルト（光軸に対す
る傾き）とシフト（光軸直交面内での移動）の両方を含
む概念である。
に、請求項１に係る発明による照明光学装置は、図１に
示すように、光を供給する光源装置と；前記光源装置か
ら供給される光を集光して被照明物体上を照明するコン
デンサー光学系とを備え；前記コンデンサー光学系が、
前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可能に構成
された屈折力を有する光学部材を含むことを特徴とす
る。ここで偏心とは、光学部材のティルト（光軸に対す
る傾き）とシフト（光軸直交面内での移動）の両方を含
む概念である。
【０００６】このように構成すると、コンデンサー光学
系が、光軸に対して偏心可能に構成された屈折力を有す
る光学部材を含むので、照度ムラの傾斜成分を発生させ
ることができ、照明強度分布に所望の傾斜成分を与えた
り、望ましくない傾斜成分を打ち消すような成分を発生
させることができる。
系が、光軸に対して偏心可能に構成された屈折力を有す
る光学部材を含むので、照度ムラの傾斜成分を発生させ
ることができ、照明強度分布に所望の傾斜成分を与えた
り、望ましくない傾斜成分を打ち消すような成分を発生
させることができる。
【０００７】請求項２に係る発明による照明光学装置
は、複数の光源を形成するオプティカルインテグレータ
ーと；前記オプティカルインテグレーターにて形成され
た複数の光源からの光をそれぞれ集光して被照明物体上
を照明するコンデンサー光学系とを備え；該コンデンサ
ー光学系は、前記被照明物体上での照度分布を調整する
ために、前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可
能に構成された屈折力を有する光学部材を含む。オプテ
ィカルインテグレータは、例えばフライアイレンズが用
いられるが、内面で全反射させることによって照明光を
均一化する光学的ロッドであってもよい。
は、複数の光源を形成するオプティカルインテグレータ
ーと；前記オプティカルインテグレーターにて形成され
た複数の光源からの光をそれぞれ集光して被照明物体上
を照明するコンデンサー光学系とを備え；該コンデンサ
ー光学系は、前記被照明物体上での照度分布を調整する
ために、前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可
能に構成された屈折力を有する光学部材を含む。オプテ
ィカルインテグレータは、例えばフライアイレンズが用
いられるが、内面で全反射させることによって照明光を
均一化する光学的ロッドであってもよい。
【０００８】このように構成すると、オプティカルイン
テグレータを備え、かつコンデンサー光学系が、光軸に
対して偏心可能に構成された屈折力を有する光学部材を
含むので、照度ムラの傾斜成分が打ち消された照度均一
性の高い照明光が得られる。
テグレータを備え、かつコンデンサー光学系が、光軸に
対して偏心可能に構成された屈折力を有する光学部材を
含むので、照度ムラの傾斜成分が打ち消された照度均一
性の高い照明光が得られる。
【０００９】請求項３に係る発明による照明光学装置
は、請求項２の照明光学装置に対して、前記複数の光源
の形状または大きさを変化させる変更手段をさらに備
え；前記光学部材は、前記複数の光源の形状または大き
さの変化に応じて、前記コデンサー光学系の光軸に対し
て偏心するように設けられている。
は、請求項２の照明光学装置に対して、前記複数の光源
の形状または大きさを変化させる変更手段をさらに備
え；前記光学部材は、前記複数の光源の形状または大き
さの変化に応じて、前記コデンサー光学系の光軸に対し
て偏心するように設けられている。
【００１０】請求項４に係る発明による照明光学装置
は、請求項３の照明光学装置に対して、前記変更手段
は、互いに異なる形状または大きさの開口部を持つ複数
の開口絞りを備え；該複数の開口絞りの内の１つを前記
複数の光源の位置またはその近傍に設定するように構成
されている。
は、請求項３の照明光学装置に対して、前記変更手段
は、互いに異なる形状または大きさの開口部を持つ複数
の開口絞りを備え；該複数の開口絞りの内の１つを前記
複数の光源の位置またはその近傍に設定するように構成
されている。
【００１１】以上のように構成すると、光源の形状・大
きさを変化させる変更手段を備えるので、いわゆる変形
照明がなされ、解像力と焦点深度の向上された照明光学
装置が得られ、かつ光源の形状または大きさの変化に応
じて、屈折力を有する光学部材がコデンサー光学系の光
軸に対して偏心するように設けられているので、変形照
明の形状や大きさに応じて発生する照度ムラの傾斜成分
を修正することができる。
きさを変化させる変更手段を備えるので、いわゆる変形
照明がなされ、解像力と焦点深度の向上された照明光学
装置が得られ、かつ光源の形状または大きさの変化に応
じて、屈折力を有する光学部材がコデンサー光学系の光
軸に対して偏心するように設けられているので、変形照
明の形状や大きさに応じて発生する照度ムラの傾斜成分
を修正することができる。
【００１２】請求項５に係る発明による照明光学装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれかの照明光学装置に
対して、前記被照明物体上での照度分布を測定する照度
計測装置をさらに備え；前記照度計測装置にて測定され
た照度分布に応じて、前記光学部材を前記コンデンサー
光学系の光軸に対して偏心させるように構成されてい
る。
は、請求項１乃至請求項４のいずれかの照明光学装置に
対して、前記被照明物体上での照度分布を測定する照度
計測装置をさらに備え；前記照度計測装置にて測定され
た照度分布に応じて、前記光学部材を前記コンデンサー
光学系の光軸に対して偏心させるように構成されてい
る。
【００１３】このように構成すると、照度計測装置をさ
らに備えるので、光学部材の偏心量を適切に定めされ
る。
らに備えるので、光学部材の偏心量を適切に定めされ
る。
【００１４】請求項６に係る発明による照明光学装置
は、請求項３または請求項４の照明光学装置に対して、
前記変更手段にて前記複数の光源の形状または大きさが
変更されることに応じて変化する前記被照明物体上での
各照度分布を計測する照度計測装置と；該照度計測装置
にて測定された各照度分布に応じて前記光学部材を偏心
するように駆動する駆動装置とをさらに備える。
は、請求項３または請求項４の照明光学装置に対して、
前記変更手段にて前記複数の光源の形状または大きさが
変更されることに応じて変化する前記被照明物体上での
各照度分布を計測する照度計測装置と；該照度計測装置
にて測定された各照度分布に応じて前記光学部材を偏心
するように駆動する駆動装置とをさらに備える。
【００１５】さらに請求項７に係る発明による照明光学
装置のように、請求項６の照明光学装置に対して、前記
照度計測装置からの計測結果に基づいて前記光学部材の
偏心量を算出する偏心量算出部をさらに備え；該偏心量
算出部にて算出された前記光学部材の偏心量に基づいて
前記駆動装置を駆動するように構成されてもよい。
装置のように、請求項６の照明光学装置に対して、前記
照度計測装置からの計測結果に基づいて前記光学部材の
偏心量を算出する偏心量算出部をさらに備え；該偏心量
算出部にて算出された前記光学部材の偏心量に基づいて
前記駆動装置を駆動するように構成されてもよい。
【００１６】以上のように構成すると、照度計測装置
と、測定された各照度分布に応じて光学部材を偏心する
ように駆動する駆動装置とを備えるので、光学部材の偏
心を適切に定め設定できる。
と、測定された各照度分布に応じて光学部材を偏心する
ように駆動する駆動装置とを備えるので、光学部材の偏
心を適切に定め設定できる。
【００１７】また請求項８に係る発明による照明光学装
置のように、請求項６の照明光学装置に対して、前記コ
ンデンサー光学系は、前記コンデンサー光学系の光軸方
向に沿って移動可能な第２光学部材を有してもよい。
置のように、請求項６の照明光学装置に対して、前記コ
ンデンサー光学系は、前記コンデンサー光学系の光軸方
向に沿って移動可能な第２光学部材を有してもよい。
【００１８】このように構成すると、コンデンサー光学
系の光軸方向に沿って移動可能な第２光学部材を有する
ので、照度ムラの凹凸成分を発生させることができ、照
明強度分布に所望の凹凸成分を与えたり、望ましくない
凹凸成分を打ち消すような成分を発生させることができ
る。
系の光軸方向に沿って移動可能な第２光学部材を有する
ので、照度ムラの凹凸成分を発生させることができ、照
明強度分布に所望の凹凸成分を与えたり、望ましくない
凹凸成分を打ち消すような成分を発生させることができ
る。
【００１９】請求項９に係る発明による照明光学装置の
ように、請求項８の照明光学装置に対して、前記照度計
測装置にて測定された各照度分布に応じて前記第２光学
部材を前記コンデンサー光学系の光軸方向に沿って移動
する第２駆動装置をさらに備えてもよいし、さらに請求
項１０に係る発明による照明光学装置のように、前記照
度計測装置からの計測結果に基づいて前記光学部材の偏
心量及び前記第２光学部材の移動量を算出する偏心量算
出部をさらに備え；前記偏心量算出部での算出結果に基
づいて前記駆動装置と前記第２駆動装置を駆動するよう
にしてもよい。
ように、請求項８の照明光学装置に対して、前記照度計
測装置にて測定された各照度分布に応じて前記第２光学
部材を前記コンデンサー光学系の光軸方向に沿って移動
する第２駆動装置をさらに備えてもよいし、さらに請求
項１０に係る発明による照明光学装置のように、前記照
度計測装置からの計測結果に基づいて前記光学部材の偏
心量及び前記第２光学部材の移動量を算出する偏心量算
出部をさらに備え；前記偏心量算出部での算出結果に基
づいて前記駆動装置と前記第２駆動装置を駆動するよう
にしてもよい。
【００２０】以上のように構成すると、第２駆動装置を
備えるので、凹凸成分を打ち消すように第２光学部材を
適切に移動させることができる。
備えるので、凹凸成分を打ち消すように第２光学部材を
適切に移動させることができる。
【００２１】請求項１１に係る発明による照明光学装置
のように、請求項１乃至請求項１０のいずれかの照明光
学装置において、光学部材の屈折面における屈折力をφ
（ｍｍ-1）とするとき、前記光学部材が、０．００１＜
｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを有する屈折面を少
なくとも１面含むことを特徴とするのが好ましい。
のように、請求項１乃至請求項１０のいずれかの照明光
学装置において、光学部材の屈折面における屈折力をφ
（ｍｍ-1）とするとき、前記光学部材が、０．００１＜
｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを有する屈折面を少
なくとも１面含むことを特徴とするのが好ましい。
【００２２】このように構成すると、十分な傾斜ムラを
発生させつつ被照射面に当たる光束のＮＡのゆがみを問
題にならない程度に抑えることができる。
発生させつつ被照射面に当たる光束のＮＡのゆがみを問
題にならない程度に抑えることができる。
【００２３】請求項１２に係る発明による半導体素子を
製造する方法は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに
記載の照明光学装置を提供する工程と；前記被照明物体
として所定のパターンが形成されたマスクを提供する工
程と；感光性基板を提供する工程と；前記照明光学装置
により前記マスクを照明し、前記所定のパターンを前記
感光性基板に露光する工程とを備える。
製造する方法は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに
記載の照明光学装置を提供する工程と；前記被照明物体
として所定のパターンが形成されたマスクを提供する工
程と；感光性基板を提供する工程と；前記照明光学装置
により前記マスクを照明し、前記所定のパターンを前記
感光性基板に露光する工程とを備える。
【００２４】このように構成すると、請求項１乃至請求
項１１のいずれかに記載の照明光学装置を用いるので、
感光性基板が、照明ムラの傾斜成分及び凹凸成分が修正
された均一な照明光により露光されるので、製造の歩留
まりを向上させることができ、また高品質の半導体素子
が製造できる。
項１１のいずれかに記載の照明光学装置を用いるので、
感光性基板が、照明ムラの傾斜成分及び凹凸成分が修正
された均一な照明光により露光されるので、製造の歩留
まりを向上させることができ、また高品質の半導体素子
が製造できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複
した説明は省略する。
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複
した説明は省略する。
【００２６】図１は、本発明の第一の実施の形態であ
る。図中、エキシマレーザーである光源１、それから射
出される光束を整形する、円筒面レンズを含む光束整形
手段２、整形された光束を受光し複数の２次光源像を形
成するオプティカルインテグレータであるフライアイレ
ンズ３が、以上の順に光源１の光束の光路中に配列され
ている。
る。図中、エキシマレーザーである光源１、それから射
出される光束を整形する、円筒面レンズを含む光束整形
手段２、整形された光束を受光し複数の２次光源像を形
成するオプティカルインテグレータであるフライアイレ
ンズ３が、以上の順に光源１の光束の光路中に配列され
ている。
【００２７】さらに光路中、オプティカルインテグレー
タ３の先にはコンデンサレンズ系５が設けられ、その先
に置かれたマスク（レチクル）６を照明するように構成
されている。また、そのマスク６の先には投影光学系を
構成するレンズ系７が設けられ、マスク６と共役な面に
配置された基板８にマスク６上のパターンを投影するよ
うに構成されている。
タ３の先にはコンデンサレンズ系５が設けられ、その先
に置かれたマスク（レチクル）６を照明するように構成
されている。また、そのマスク６の先には投影光学系を
構成するレンズ系７が設けられ、マスク６と共役な面に
配置された基板８にマスク６上のパターンを投影するよ
うに構成されている。
【００２８】また、オプティカルインテグレータ３によ
って２次光源像の形成される２次光源像面あるいはその
近傍の面には、開口絞り４が設けられている。
って２次光源像の形成される２次光源像面あるいはその
近傍の面には、開口絞り４が設けられている。
【００２９】前記コンデンサレンズ系５は、屈折力を有
する光学部材であるレンズ系前群５ａとレンズ系後群５
ｂとを含み、前群５ａにはそれを駆動する前群駆動手段
１１ａが、後群５ｂにはそれを駆動する後群駆動手段１
１ｂが接続されている。さらに、両駆動手段１１ａ、１
１ｂには、それらを制御する制御手段１０が接続されて
いる。
する光学部材であるレンズ系前群５ａとレンズ系後群５
ｂとを含み、前群５ａにはそれを駆動する前群駆動手段
１１ａが、後群５ｂにはそれを駆動する後群駆動手段１
１ｂが接続されている。さらに、両駆動手段１１ａ、１
１ｂには、それらを制御する制御手段１０が接続されて
いる。
【００３０】一方、投影光学系７の結像面には、その照
度を計測する計測手段９が設けられており、その計測値
を前記制御手段１０に入力するように、計測手段９と制
御手段１０とは接続されている。
度を計測する計測手段９が設けられており、その計測値
を前記制御手段１０に入力するように、計測手段９と制
御手段１０とは接続されている。
【００３１】以上のように構成された光学系において、
光源１から射出された光束は、光束整形手段２によりフ
ライアイレンズ３に適した大きさに整形され、フライア
イレンズ３に入射する。入射した光束は、フライアイレ
ンズ３により分割され、その射出面近傍の面に複数の二
次光源像を形成する。
光源１から射出された光束は、光束整形手段２によりフ
ライアイレンズ３に適した大きさに整形され、フライア
イレンズ３に入射する。入射した光束は、フライアイレ
ンズ３により分割され、その射出面近傍の面に複数の二
次光源像を形成する。
【００３２】この複数の二次光源像の形成された二次光
源像面からの光束は、開口絞り４により制限された後、
コンデンサーレンズ系５により集光され、マスク６上に
重ね合わされ、マスク６上のパターンを重畳的に照明す
る。そのパターンの像は、投影光学系７により基板（ウ
エハ）面８に投影される。
源像面からの光束は、開口絞り４により制限された後、
コンデンサーレンズ系５により集光され、マスク６上に
重ね合わされ、マスク６上のパターンを重畳的に照明す
る。そのパターンの像は、投影光学系７により基板（ウ
エハ）面８に投影される。
【００３３】このようにして、光源１から射出される光
束の強度均一性が良くなくても、フライアイレンズ３と
コンデンサーレンズ系５により、分割、重畳されるた
め、ウエハ面８上では良好な光強度均一性を得ることが
可能となる。また、ウエハ面８に配置されるパターンの
形状に応じて、開口絞り４の形状を変化させ、いわゆる
変形照明を行うことにより解像力、焦点深度を向上させ
るよう構成されている。
束の強度均一性が良くなくても、フライアイレンズ３と
コンデンサーレンズ系５により、分割、重畳されるた
め、ウエハ面８上では良好な光強度均一性を得ることが
可能となる。また、ウエハ面８に配置されるパターンの
形状に応じて、開口絞り４の形状を変化させ、いわゆる
変形照明を行うことにより解像力、焦点深度を向上させ
るよう構成されている。
【００３４】ここでコンデンサレンズ系５は、前述のよ
うに前群５ａと後群５ｂとを含んで構成されている。前
群５ａは光軸方向に移動可能となっており、駆動手段１
１ａにより駆動されるように構成されている。前群５ａ
が移動すると、図２に示されるように、照度ムラの凹凸
成分を発生させることが出来る。
うに前群５ａと後群５ｂとを含んで構成されている。前
群５ａは光軸方向に移動可能となっており、駆動手段１
１ａにより駆動されるように構成されている。前群５ａ
が移動すると、図２に示されるように、照度ムラの凹凸
成分を発生させることが出来る。
【００３５】一方、後群５ｂは光軸に対して、ティルト
する（傾ける）ことが可能となっており、駆動手段１１
ｂにより駆動されるように構成されている。後群５ｂが
ティルトすると、図３に示されるように、照度ムラの傾
斜成分を発生させることが出来る。このティルト機構
は、回転軸を二軸持ち、光軸に対してどちらの方向にも
ティルトすることが可能な構造に作られている。なおテ
ィルトの代わりに、偏心の別の形態であるシフト即ちコ
ンデンサレンズ系の光軸に直角な方向に移動することに
よっても同様な効果を得ることができる。
する（傾ける）ことが可能となっており、駆動手段１１
ｂにより駆動されるように構成されている。後群５ｂが
ティルトすると、図３に示されるように、照度ムラの傾
斜成分を発生させることが出来る。このティルト機構
は、回転軸を二軸持ち、光軸に対してどちらの方向にも
ティルトすることが可能な構造に作られている。なおテ
ィルトの代わりに、偏心の別の形態であるシフト即ちコ
ンデンサレンズ系の光軸に直角な方向に移動することに
よっても同様な効果を得ることができる。
【００３６】このとき、前群５ａ、後群５ｂの移動によ
るウエハ面のテレセントリシティの変化が実用上問題な
い程度になるよう、コンデンサーレンズのパワー配置
や、ティルトの回転軸位置が構成されている。
るウエハ面のテレセントリシティの変化が実用上問題な
い程度になるよう、コンデンサーレンズのパワー配置
や、ティルトの回転軸位置が構成されている。
【００３７】本実施の形態では、屈折力を有する光学部
材であるコンデンサレンズの一部である前群５ａまたは
後群５ｂの移動または偏心で照度ムラを調整しているの
で、フィルタ等の透過率で調整する場合と違って、光量
の損失がない。
材であるコンデンサレンズの一部である前群５ａまたは
後群５ｂの移動または偏心で照度ムラを調整しているの
で、フィルタ等の透過率で調整する場合と違って、光量
の損失がない。
【００３８】オプティカルインテグレータ３としては、
前述のようにフライアイレンズの他、例えば光学的ロッ
ドであってもよく、また本実施の形態ではオプティカル
インテグレータ３は一個だけ用いられているが、２個用
いればさらに照度均一性を高めることができる。
前述のようにフライアイレンズの他、例えば光学的ロッ
ドであってもよく、また本実施の形態ではオプティカル
インテグレータ３は一個だけ用いられているが、２個用
いればさらに照度均一性を高めることができる。
【００３９】図４に、変形照明に用いられる開口絞りの
形状の例を示す。（ａ）は比較的絞り度の小さい（口径
の大きい）円形の開口を、（ｂ）は円環状あるいは輪帯
状と呼ばれる開口を、（ｃ）は比較的絞り度の大きい円
形の開口を、（ｄ）は開口絞りの中心から等距離で円周
方向に等配された４個の円形の開口を、それぞれ有する
開口絞りである。これらの開口形状の中から、投影され
るパターンの形状に応じて適切なものが選択されて用い
られる。
形状の例を示す。（ａ）は比較的絞り度の小さい（口径
の大きい）円形の開口を、（ｂ）は円環状あるいは輪帯
状と呼ばれる開口を、（ｃ）は比較的絞り度の大きい円
形の開口を、（ｄ）は開口絞りの中心から等距離で円周
方向に等配された４個の円形の開口を、それぞれ有する
開口絞りである。これらの開口形状の中から、投影され
るパターンの形状に応じて適切なものが選択されて用い
られる。
【００４０】ここで例えば、開口絞り４として図４の
（ａ）の絞りを配置したときに良好な照度均一性が得ら
れていたとすると、開口絞り４を図４の（ｂ）に変更し
たときには、光学系の特性により、照度ムラの凹凸成分
と傾斜成分が発生する。照度ムラが発生する要因として
は、光学系の製造誤差、開口絞りの偏心、光学系の透過
率分布（ＡＲコートの特性、汚れ等）など様々な要因が
あり、開口絞りの形状を変化させると照度分布は変化す
るのが普通である。
（ａ）の絞りを配置したときに良好な照度均一性が得ら
れていたとすると、開口絞り４を図４の（ｂ）に変更し
たときには、光学系の特性により、照度ムラの凹凸成分
と傾斜成分が発生する。照度ムラが発生する要因として
は、光学系の製造誤差、開口絞りの偏心、光学系の透過
率分布（ＡＲコートの特性、汚れ等）など様々な要因が
あり、開口絞りの形状を変化させると照度分布は変化す
るのが普通である。
【００４１】このような照度ムラを補正するために、本
発明の実施の形態では、前述のコンデンサーレンズ前群
５ａを光軸方向に移動させ、または後群５ｂをティルト
させることにより、それぞれ照度ムラの凹凸成分、また
は傾斜成分を補正し、照度均一性を良好な状態に保つこ
とが可能となるように構成した。
発明の実施の形態では、前述のコンデンサーレンズ前群
５ａを光軸方向に移動させ、または後群５ｂをティルト
させることにより、それぞれ照度ムラの凹凸成分、また
は傾斜成分を補正し、照度均一性を良好な状態に保つこ
とが可能となるように構成した。
【００４２】照度ムラの発生量は照度分布の照度計測手
段９によって計測される。このとき、前群５ａ、後群５
ｂの移動量、ティルト量は、制御手段１０によって設定
され、駆動手段１１ａ、１１ｂにより、それぞれ前群５
ａ、後群５ｂが駆動されて照度ムラが補正される。
段９によって計測される。このとき、前群５ａ、後群５
ｂの移動量、ティルト量は、制御手段１０によって設定
され、駆動手段１１ａ、１１ｂにより、それぞれ前群５
ａ、後群５ｂが駆動されて照度ムラが補正される。
【００４３】上記の補正を行う際、照度均一性が予め決
められた制限内に入るまで、計測、制御、駆動を繰り返
すことにより、照度均一性を良好な状態に補正すること
が可能である。
められた制限内に入るまで、計測、制御、駆動を繰り返
すことにより、照度均一性を良好な状態に補正すること
が可能である。
【００４４】また、開口絞り４の変更による照度ムラの
変化に対する、前群５ａ、後群５ｂの最適なポジション
を予め各開口絞りごとに調べて記憶しておき、開口絞り
４の変更に連動して記憶した位置に駆動する方法でも良
い。この場合、照度計測手段９による計測値に応じて駆
動の繰り返しを行うことをしない点で速度的に優れる
が、開口絞りの変更による照度ムラの変化が何らかの原
因で変わってしまったときには、再設定が必要となる。
変化に対する、前群５ａ、後群５ｂの最適なポジション
を予め各開口絞りごとに調べて記憶しておき、開口絞り
４の変更に連動して記憶した位置に駆動する方法でも良
い。この場合、照度計測手段９による計測値に応じて駆
動の繰り返しを行うことをしない点で速度的に優れる
が、開口絞りの変更による照度ムラの変化が何らかの原
因で変わってしまったときには、再設定が必要となる。
【００４５】図９を参照して、本発明の別の実施の形態
である照明光学装置を説明する。本実施の形態の照明光
学装置として、図９には、図１の装置のオプティカルイ
ンテグレータであるフライアイレンズ３から被照射面で
あるマスク６までが抽出して示されている。図中、コン
デンサレンズ系５は、フライアイレンズ３に近い側のレ
ンズ５ａとマスク６に近い側のレンズ５ｂとを含んで構
成されている。このような構成において、屈折力を有す
る光学部材であるレンズ５ｂが、光軸に対してティルト
することが可能となっている。レンズ５ｂには、図１を
参照して説明したように、駆動手段１１ｂが連結されて
いる（図９には不図示）。
である照明光学装置を説明する。本実施の形態の照明光
学装置として、図９には、図１の装置のオプティカルイ
ンテグレータであるフライアイレンズ３から被照射面で
あるマスク６までが抽出して示されている。図中、コン
デンサレンズ系５は、フライアイレンズ３に近い側のレ
ンズ５ａとマスク６に近い側のレンズ５ｂとを含んで構
成されている。このような構成において、屈折力を有す
る光学部材であるレンズ５ｂが、光軸に対してティルト
することが可能となっている。レンズ５ｂには、図１を
参照して説明したように、駆動手段１１ｂが連結されて
いる（図９には不図示）。
【００４６】ここで、レンズ５ｂの１つのレンズ面の曲
率半径をｒミリメーター（ｍｍ）、そのレンズ面の前後
の屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２とし、そのレンズ面にお
ける屈折力をφ（ｍｍ-1）とすれば、φ＝（ｎ２−ｎ
１）／ｒ と表すことができる。ここで、レンズ５ｂ
が、０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを
有する屈折面を少なくとも１面含むときは、レンズ５ｂ
を傾けることによって、十分な傾斜ムラを発生しなが
ら、副作用としての被照射面６に当たる光束の瞳形状の
ゆがみを最小限に抑えることができる。このようにし
て、照明強度分布に所望の傾斜成分を与えたり、望まし
くない傾斜成分を打ち消すような成分を、適切な大きさ
だけ発生させることができる。ここでいう瞳形状とは、
被照射面のある一点に照射される円錐状の光束の形状の
ことである。
率半径をｒミリメーター（ｍｍ）、そのレンズ面の前後
の屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２とし、そのレンズ面にお
ける屈折力をφ（ｍｍ-1）とすれば、φ＝（ｎ２−ｎ
１）／ｒ と表すことができる。ここで、レンズ５ｂ
が、０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを
有する屈折面を少なくとも１面含むときは、レンズ５ｂ
を傾けることによって、十分な傾斜ムラを発生しなが
ら、副作用としての被照射面６に当たる光束の瞳形状の
ゆがみを最小限に抑えることができる。このようにし
て、照明強度分布に所望の傾斜成分を与えたり、望まし
くない傾斜成分を打ち消すような成分を、適切な大きさ
だけ発生させることができる。ここでいう瞳形状とは、
被照射面のある一点に照射される円錐状の光束の形状の
ことである。
【００４７】なお図９には、本発明の屈折力を有する光
学部材の一例として、１枚のレンズ５ｂが示されている
が、これは複数のレンズからなるレンズ群であってもよ
く、その複数のレンズのうちのいずれかのレンズが、
０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを有す
る屈折面を含んでいればよい。
学部材の一例として、１枚のレンズ５ｂが示されている
が、これは複数のレンズからなるレンズ群であってもよ
く、その複数のレンズのうちのいずれかのレンズが、
０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを有す
る屈折面を含んでいればよい。
【００４８】図８から図１１を参照して、本発明の実施
例を説明する。図８は、図９の照明光学装置のデータの
具体例である。曲率半径と面同士の間隔の単位はミリメ
ーター（ｍｍ）である。曲率の欄のｉｎｆは無限大を示
す。面Ｓ１はフライアイレンズ３の入射面、面Ｓ２はフ
ライアイレンズ３の射出面である。フライアイレンズ３
のレンズ要素の大きさは２ｍｍ×２ｍｍであり、フライ
アイレンズ３の配列は、１０個×１０個である。面Ｓ３
は絞りであり、絞りの有効系は２０ｍｍである。さらに
面Ｓ４から面Ｓ７は２枚のレンズ５ａ、５ｂのそれぞれ
のレンズ面を、フライアイレンズ側から順番に追った面
である。面Ｓ８は、被照射面６である。間隔について
は、ある面に対応する覧に記載された数字は、その面と
次の面との間隔を示す。例えば面Ｓ１の覧に記載された
間隔１２．０は、面Ｓ１と面Ｓ２との間の間隔を示す。
屈折率については、ある面に対応する覧に記載された数
字は、その覧に対応する間隔の中の屈折率を示す。例え
ば面Ｓ１の覧に記載された１．５００００は、面Ｓ１と
面Ｓ２の間隔１２．０ｍｍの間のフライアイレンズ３の
硝材の屈折率である。
例を説明する。図８は、図９の照明光学装置のデータの
具体例である。曲率半径と面同士の間隔の単位はミリメ
ーター（ｍｍ）である。曲率の欄のｉｎｆは無限大を示
す。面Ｓ１はフライアイレンズ３の入射面、面Ｓ２はフ
ライアイレンズ３の射出面である。フライアイレンズ３
のレンズ要素の大きさは２ｍｍ×２ｍｍであり、フライ
アイレンズ３の配列は、１０個×１０個である。面Ｓ３
は絞りであり、絞りの有効系は２０ｍｍである。さらに
面Ｓ４から面Ｓ７は２枚のレンズ５ａ、５ｂのそれぞれ
のレンズ面を、フライアイレンズ側から順番に追った面
である。面Ｓ８は、被照射面６である。間隔について
は、ある面に対応する覧に記載された数字は、その面と
次の面との間隔を示す。例えば面Ｓ１の覧に記載された
間隔１２．０は、面Ｓ１と面Ｓ２との間の間隔を示す。
屈折率については、ある面に対応する覧に記載された数
字は、その覧に対応する間隔の中の屈折率を示す。例え
ば面Ｓ１の覧に記載された１．５００００は、面Ｓ１と
面Ｓ２の間隔１２．０ｍｍの間のフライアイレンズ３の
硝材の屈折率である。
【００４９】ここで、レンズ５ｂの２つの面、面Ｓ６と
面Ｓ７の屈折力を計算する。面Ｓ６については、φ＝
（１．５−１．０）／１００＝０．００５となり、面Ｓ
７については、φ＝（１．０−１．５）／（−１００
０）＝０．０００５となる。したがって、面Ｓ６におけ
る屈折力は条件０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足して
いる。即ち、本実施例の照明光学装置においては、傾け
るレンズ（群）５ｂには、前記条件を満足する屈折力を
有する面が少なくとも１面含まれている。
面Ｓ７の屈折力を計算する。面Ｓ６については、φ＝
（１．５−１．０）／１００＝０．００５となり、面Ｓ
７については、φ＝（１．０−１．５）／（−１００
０）＝０．０００５となる。したがって、面Ｓ６におけ
る屈折力は条件０．００１＜｜φ｜＜０．１を満足して
いる。即ち、本実施例の照明光学装置においては、傾け
るレンズ（群）５ｂには、前記条件を満足する屈折力を
有する面が少なくとも１面含まれている。
【００５０】図９の照明光学系において、レンズ５ｂを
傾けていないときは、図１０に示されるように光軸に対
して対称な照度分布となる。一方、レンズ５ｂを３°傾
けたときには図１１に示されるように、傾斜ムラが発生
して像高２０ｍｍの位置と像高−２０ｍｍの位置では約
３％の照度差となり、光軸に対して非対称な分布とする
ことができる。
傾けていないときは、図１０に示されるように光軸に対
して対称な照度分布となる。一方、レンズ５ｂを３°傾
けたときには図１１に示されるように、傾斜ムラが発生
して像高２０ｍｍの位置と像高−２０ｍｍの位置では約
３％の照度差となり、光軸に対して非対称な分布とする
ことができる。
【００５１】レンズを傾けて傾斜ムラを発生させるため
には、傾けるレンズ（群）がある程度の屈折力を有する
面を備える必要がある。強い屈折力を有するレンズ
（群）を傾けると少ない傾斜量で大きな傾斜ムラを発生
するが、副作用として被照射面に当たる光束の瞳形状に
ゆがみを生じる虞がある。しかしながら、前記のよう
に、傾けるレンズ（群）に屈折力φが ０．００１＜｜
φ｜＜０．１ を満足する面が少なくとも１面含まれて
いると、適切な傾斜むらを発生させることができる。
には、傾けるレンズ（群）がある程度の屈折力を有する
面を備える必要がある。強い屈折力を有するレンズ
（群）を傾けると少ない傾斜量で大きな傾斜ムラを発生
するが、副作用として被照射面に当たる光束の瞳形状に
ゆがみを生じる虞がある。しかしながら、前記のよう
に、傾けるレンズ（群）に屈折力φが ０．００１＜｜
φ｜＜０．１ を満足する面が少なくとも１面含まれて
いると、適切な傾斜むらを発生させることができる。
【００５２】以上の例では、 ０．００１＜｜φ｜＜
０．１ を満足する面を持つレンズ又はレンズ群を傾斜
させることにより、被照射面上に形成される傾斜ムラを
補正できることを述べたが、傾ける代わりに、 ０．０
０１＜｜φ｜＜０．１ を満足する面を持つレンズ又は
レンズ群をコンデンサー光学系５の光軸と直交する平面
内で移動させることによっても、被照射面上に形成され
る傾斜ムラを補正できることは言うまでもない。
０．１ を満足する面を持つレンズ又はレンズ群を傾斜
させることにより、被照射面上に形成される傾斜ムラを
補正できることを述べたが、傾ける代わりに、 ０．０
０１＜｜φ｜＜０．１ を満足する面を持つレンズ又は
レンズ群をコンデンサー光学系５の光軸と直交する平面
内で移動させることによっても、被照射面上に形成され
る傾斜ムラを補正できることは言うまでもない。
【００５３】以上に述べた如き照度ムラの補正工程を経
た後、図１に示した装置による露光工程（フォトリソグ
ラフィ工程）に移行する。ここで、マスク６は投影光学
系７の物体面に設定されると共に、感光性基板８として
のウエハは投影光学系７の像面に設定され、マスク６上
に形成されている所定のパターンが投影光学系７を介し
てウエハ上に投影露光される。
た後、図１に示した装置による露光工程（フォトリソグ
ラフィ工程）に移行する。ここで、マスク６は投影光学
系７の物体面に設定されると共に、感光性基板８として
のウエハは投影光学系７の像面に設定され、マスク６上
に形成されている所定のパターンが投影光学系７を介し
てウエハ上に投影露光される。
【００５４】次に、露光工程（フォトリソグラフィ工
程）を経たウエハは、現像する工程を経てから現像した
レジスト以外の部分を除去するエッチングの工程、エッ
チングの工程後の不要なレジストを除去するレジスト除
去の工程等を経てウエハプロセスが終了する。そして、
ウエハプロセスが終了すると、実際の組立工程にて、焼
き付けられた回路毎にウエハを切断してチップ化するダ
イシング、各チップに配線等を付与するボンディング、
各チップ毎にパッケージングするパッケージング等の各
工程を経て、最終的に半導体装置としての半導体デバイ
ス（ＬＳＩ等）が製造される。
程）を経たウエハは、現像する工程を経てから現像した
レジスト以外の部分を除去するエッチングの工程、エッ
チングの工程後の不要なレジストを除去するレジスト除
去の工程等を経てウエハプロセスが終了する。そして、
ウエハプロセスが終了すると、実際の組立工程にて、焼
き付けられた回路毎にウエハを切断してチップ化するダ
イシング、各チップに配線等を付与するボンディング、
各チップ毎にパッケージングするパッケージング等の各
工程を経て、最終的に半導体装置としての半導体デバイ
ス（ＬＳＩ等）が製造される。
【００５５】なお、以上には、投影露光装置を用いたウ
エハプロセスでのフォトリソグラフィ工程により半導体
素子を製造する例を示したが、露光装置を用いたフォト
リソグラフィ工程によって、半導体デバイスとして、液
晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）を
製造することができる。
エハプロセスでのフォトリソグラフィ工程により半導体
素子を製造する例を示したが、露光装置を用いたフォト
リソグラフィ工程によって、半導体デバイスとして、液
晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）を
製造することができる。
【００５６】本実施の形態では、二次光源の形状を変更
する方法として、開口絞りの変更を用いているが、これ
に限るものではなく、例えば、フライアイレンズ３に入
射する光束の形状をコーンレンズ等を用いて変化させる
など、二次光源の形状を変化させられる方法ならば、ど
の様な方法にも適用可能である。
する方法として、開口絞りの変更を用いているが、これ
に限るものではなく、例えば、フライアイレンズ３に入
射する光束の形状をコーンレンズ等を用いて変化させる
など、二次光源の形状を変化させられる方法ならば、ど
の様な方法にも適用可能である。
【００５７】本実施の形態では、エキシマレーザーを光
源として用いているが、これに限るわけではなく、例え
ば超高圧水銀ランプを楕円鏡で集光して、フライアイレ
ンズ等のオプティカルインテグレータ３に導くような光
学系にも適用可能である。
源として用いているが、これに限るわけではなく、例え
ば超高圧水銀ランプを楕円鏡で集光して、フライアイレ
ンズ等のオプティカルインテグレータ３に導くような光
学系にも適用可能である。
【００５８】本実施の形態では、コンデンサーレンズ後
群５ｂをティルトするよう構成したが、光学系の構成に
よっては、シフトでも同様の効果を待たすことが可能で
ある。
群５ｂをティルトするよう構成したが、光学系の構成に
よっては、シフトでも同様の効果を待たすことが可能で
ある。
【００５９】このとき、シフトによるウエハ上のテレセ
ントリシティの変化を小さくするために、２つ以上のレ
ンズが少なくとも２つ以上の異なる方向にシフトするよ
うに構成するとさらに好ましい。
ントリシティの変化を小さくするために、２つ以上のレ
ンズが少なくとも２つ以上の異なる方向にシフトするよ
うに構成するとさらに好ましい。
【００６０】本実施の形態では、マスク６のパターンを
ウエハ８に投影露光する光学系に適用しているが、マス
ク６とウエハ８とを重ねて露光する、コンタクト露光や
プロキミシティ露光の装置にも適用可能である。
ウエハ８に投影露光する光学系に適用しているが、マス
ク６とウエハ８とを重ねて露光する、コンタクト露光や
プロキミシティ露光の装置にも適用可能である。
【００６１】本実施の形態では、二次光源の形状変更に
より発生する照度ムラを補正するとしているが、それ以
外の原因による照度ムラ、例えば、光学系の透過率変化
などの経時変化や、光源の交換やメンテナンスによる変
化など、原因に関わらず、変化した照度ムラを補正する
ことが可能である。
より発生する照度ムラを補正するとしているが、それ以
外の原因による照度ムラ、例えば、光学系の透過率変化
などの経時変化や、光源の交換やメンテナンスによる変
化など、原因に関わらず、変化した照度ムラを補正する
ことが可能である。
【００６２】本実施の形態では、ウエハ８の面での照度
ムラが小さい状態を照度均一性が良い状態と仮定してい
るが、これに限るものではなく、マスクパターンや光学
系の諸条件によっては、例えば周辺部の照度が中心に対
して、高い方が良い場合、あるいは低い方が良いと言う
ケースもあり得る。そのような場合にも本発明によれ
ば、所望の照度分布にコントロールすることが可能であ
る。
ムラが小さい状態を照度均一性が良い状態と仮定してい
るが、これに限るものではなく、マスクパターンや光学
系の諸条件によっては、例えば周辺部の照度が中心に対
して、高い方が良い場合、あるいは低い方が良いと言う
ケースもあり得る。そのような場合にも本発明によれ
ば、所望の照度分布にコントロールすることが可能であ
る。
【００６３】また、コンデンサレンズ系５の前群５ａを
光軸方向に移動させ、後群５ｂを偏心させる構成で説明
したが、逆に前群５ａを偏心させ、後群５ｂを光軸方向
に移動させるようにしてもよい。
光軸方向に移動させ、後群５ｂを偏心させる構成で説明
したが、逆に前群５ａを偏心させ、後群５ｂを光軸方向
に移動させるようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、照明光学
装置の開口絞りの形状の変更などにより照度ムラが変化
した場合に、コンデンサーレンズ系の光学部材の一部又
は全部を偏心させることにより照度ムラの傾斜成分を補
正し、コンデンサーレンズ系の光学部材の一部又は全部
を光軸方向に移動させることにより、照度ムラの凹凸成
分を補正することが出来るため、微細な半導体回路パタ
ーンを良好に露光する事が出来る。
装置の開口絞りの形状の変更などにより照度ムラが変化
した場合に、コンデンサーレンズ系の光学部材の一部又
は全部を偏心させることにより照度ムラの傾斜成分を補
正し、コンデンサーレンズ系の光学部材の一部又は全部
を光軸方向に移動させることにより、照度ムラの凹凸成
分を補正することが出来るため、微細な半導体回路パタ
ーンを良好に露光する事が出来る。
【図１】本発明の実施の形態の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図２】コンデンサーレンズ系の前群５ａの移動による
照度分布の変化を示す図である。
照度分布の変化を示す図である。
【図３】コンデンサーレンズ系の後群５ｂのティルトに
よる照度分布の変化を示す図である。
よる照度分布の変化を示す図である。
【図４】開口絞り４の絞り形状の例を示す図である。
【図５】従来の技術による照明光学装置の概略構成を示
す図である。
す図である。
【図６】照度ムラの傾斜成分を示す図である。
【図７】照度ムラの凹凸成分を示す図である。
【図８】本発明の実施例の光学系データを示す表であ
る。
る。
【図９】本発明の実施例である照明光学装置の概略構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】図９の照明光学装置で照度の傾斜ムラの無い
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図１１】図９の照明光学装置で照度の傾斜ムラの発生
した状態を示す図である。
した状態を示す図である。
１ 光源 ２ 光束整形手段 ３ オプティカルインテグレータ ４ 開口絞り ５ コンデンサーレンズ系 ５ａ コンデンサーレンズ系前群 ５ｂ コンデンサーレンズ系後群 ６ マスク ７ 投影光学系 ８ ウエハ ９ 計測手段 １０ 制御手段 １１ａ 駆動手段 １１ｂ 駆動手段
Claims (12)
- 【請求項１】 光を供給する光源装置と；前記光源装置
から供給される光を集光して被照明物体上を照明するコ
ンデンサー光学系とを備え；前記コンデンサー光学系
が、前記コンデンサー光学系の光軸に対して偏心可能に
構成された屈折力を有する光学部材を含むことを特徴と
する；照明光学装置。 - 【請求項２】 複数の光源を形成するオプティカルイン
テグレーターと；前記オプティカルインテグレーターに
て形成された複数の光源からの光をそれぞれ集光して被
照明物体上を照明するコンデンサー光学系とを備え；該
コンデンサー光学系は、前記被照明物体上での照度分布
を調整するために、前記コンデンサー光学系の光軸に対
して偏心可能に構成された屈折力を有する光学部材を含
むことを特徴とする；照明光学装置。 - 【請求項３】 前記複数の光源の形状または大きさを変
化させる変更手段をさらに備え；前記光学部材は、前記
複数の光源の形状または大きさの変化に応じて、前記コ
デンサー光学系の光軸に対して偏心するように設けられ
たことを特徴とする；請求項２に記載の照明光学装置。 - 【請求項４】 前記変更手段は、互いに異なる形状また
は大きさの開口部を持つ複数の開口絞りを備え；該複数
の開口絞りの内の１つを前記複数の光源の位置またはそ
の近傍に設定するように構成されたことを特徴とする；
請求項３に記載の照明光学装置。 - 【請求項５】 前記被照明物体上での照度分布を測定す
る照度計測装置をさらに備え；前記照度計測装置にて測
定された照度分布に応じて、前記光学部材を前記コンデ
ンサー光学系の光軸に対して偏心させるように構成され
たことを特徴とする；請求項１乃至請求項４のいずれか
に記載の照明光学装置。 - 【請求項６】 前記変更手段にて前記複数の光源の形状
または大きさが変更されることに応じて変化する前記被
照明物体上での各照度分布を計測する照度計測装置と；
該照度計測装置にて測定された各照度分布に応じて前記
光学部材を偏心するように駆動する駆動装置とをさらに
備えたことを特徴とする；請求項３または請求項４に記
載の照明光学装置。 - 【請求項７】 前記照度計測装置からの計測結果に基づ
いて前記光学部材の偏心量を算出する偏心量算出部をさ
らに備え；該偏心量算出部にて算出された前記光学部材
の偏心量に基づいて前記駆動装置を駆動するように構成
されたことを特徴とする；請求項６に記載の照明光学装
置。 - 【請求項８】 前記コンデンサー光学系は、前記コンデ
ンサー光学系の光軸方向に沿って移動可能な第２光学部
材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。 - 【請求項９】 前記照度計測装置にて測定された各照度
分布に応じて前記第２光学部材を前記コンデンサー光学
系の光軸方向に沿って移動する第２駆動装置をさらに備
えたことを特徴とする；請求項８に記載の照明光学装
置。 - 【請求項１０】 前記照度計測装置からの計測結果に基
づいて前記光学部材の偏心量及び前記第２光学部材の移
動量を算出する偏心量算出部をさらに備え；前記偏心量
算出部での算出結果に基づいて前記駆動装置と前記第２
駆動装置を駆動するように構成されたことを特徴とす
る；請求項９に記載の照明光学装置。 - 【請求項１１】 光学部材の屈折面における屈折力をφ
（ｍｍ-1）とするとき、前記光学部材が、０．００１＜
｜φ｜＜０．１を満足する屈折力φを有する屈折面を少
なくとも１面含むことを特徴とする；請求項１乃至請求
項１０のいずれかに記載の照明光学装置。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１のいずれかに
記載の照明光学装置を提供する工程と；前記被照明物体
として所定のパターンが形成されたマスクを提供する工
程と；感光性基板を提供する工程と；前記照明光学装置
により前記マスクを照明し、前記所定のパターンを前記
感光性基板に露光する工程とを備えることを特徴とす
る；半導体素子を製造する方法。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001305743A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Nikon Corp | 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法 |
| US6704095B2 (en) | 1999-07-30 | 2004-03-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Control of a distribution of illumination in an exit pupil of an EUV illumination system |
| US6741394B1 (en) | 1998-03-12 | 2004-05-25 | Nikon Corporation | Optical integrator, illumination optical apparatus, exposure apparatus and observation apparatus |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833904B1 (en) | 1998-02-27 | 2004-12-21 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of fabricating a micro-device using the exposure apparatus |
| JP2000021765A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Nikon Corp | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
| US6563567B1 (en) * | 1998-12-17 | 2003-05-13 | Nikon Corporation | Method and apparatus for illuminating a surface using a projection imaging apparatus |
| US6281967B1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-08-28 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, exposure apparatus and exposure method |
| DE10062579A1 (de) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Nikon Corp | Optischer Integrierer,optische Beleuchtungseinrichtung, Photolithographie-Belichtungseinrichtung,und Beobachtungseinrichtung |
| SG107560A1 (en) * | 2000-02-25 | 2004-12-29 | Nikon Corp | Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution |
| JP3599629B2 (ja) * | 2000-03-06 | 2004-12-08 | キヤノン株式会社 | 照明光学系及び前記照明光学系を用いた露光装置 |
| US6704090B2 (en) * | 2000-05-11 | 2004-03-09 | Nikon Corporation | Exposure method and exposure apparatus |
| JP4230676B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2009-02-25 | 株式会社東芝 | 露光装置の照度むらの測定方法、照度むらの補正方法、半導体デバイスの製造方法及び露光装置 |
| JP3826047B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2006-09-27 | キヤノン株式会社 | 露光装置、露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法 |
| JP4366163B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2009-11-18 | キヤノン株式会社 | 照明装置及び露光装置 |
| JP4684563B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2011-05-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置及び方法 |
| EP1724641A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-22 | Infineon Technologies AG | Lithograpic projection apparatus and method of exposing a semiconductor wafer with a pattern from a mask |
| EP1932062A1 (en) * | 2005-10-04 | 2008-06-18 | Carl Zeiss SMT AG | Lithographic apparatus and method of controlling |
| DE102008007449A1 (de) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung eines Objektfeldes einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie |
| DE102008011501A1 (de) | 2008-02-25 | 2009-08-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zum Betreiben eines Beleuchtungssystems einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4947030A (en) * | 1985-05-22 | 1990-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Illuminating optical device |
| EP0486316B1 (en) * | 1990-11-15 | 2000-04-19 | Nikon Corporation | Projection exposure method and apparatus |
| US5581075A (en) * | 1993-10-06 | 1996-12-03 | Nikon Corporation | Multi-beam scanning projection exposure apparatus and method with beam monitoring and control for uniform exposure of large area |
| JPH08179237A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nikon Corp | 照明光学装置 |
| KR960042227A (ko) * | 1995-05-19 | 1996-12-21 | 오노 시게오 | 투영노광장치 |
| JP3991166B2 (ja) * | 1996-10-25 | 2007-10-17 | 株式会社ニコン | 照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置 |
-
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- 1997-12-25 JP JP9367138A patent/JPH10275771A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-02-03 US US09/017,762 patent/US6127095A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6741394B1 (en) | 1998-03-12 | 2004-05-25 | Nikon Corporation | Optical integrator, illumination optical apparatus, exposure apparatus and observation apparatus |
| US6704095B2 (en) | 1999-07-30 | 2004-03-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Control of a distribution of illumination in an exit pupil of an EUV illumination system |
| JP2001305743A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Nikon Corp | 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法 |
| JP4505666B2 (ja) * | 2000-04-19 | 2010-07-21 | 株式会社ニコン | 露光装置、照明装置及びマイクロデバイスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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