JP3991166B2 - 照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置に関し、特に半導体素子などを製造するための露光装置に好適な照明光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体露光装置において、光源から射出された光束はオプティカルインテグレータに入射し、その後側焦点面には複数の光源像からなる多光源が形成される。多光源からの光束は、オプティカルインテグレータの後側焦点面の近傍に配置された開口絞りを介した後、コンデンサー光学系に入射する。開口絞りは、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを所望の形状または大きさに変更する。
【０００３】
コンデンサー光学系により集光された光束は、コンデンサー光学系中に配置されたレチクルブラインドを介して、レチクル（またはマスク）を重畳的に照明する。レチクルにはパターンが形成され、その照明領域はレチクルブラインドによって規定される。レチクルのパターンを透過した光は、投影光学系を介してウエハ上に結像する。こうして、ウエハ上には、レチクルパターンが投影露光（転写）される。
【０００４】
レチクルに形成されたパターンは高集積化されており、このパターンをウエハ上に正確に転写するにはウエ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。このため、ウエハ上における照度分布が均一になるように、オプティカルインテグレータおよびコンデンサー光学系を設計配置しなければならない。しかしながら、照度分布が均一になるようにオプティカルインテグレータおよびコンデンサー光学系を設計配置しても、装置の製造誤差などにより照度むらが発生し、均一な照度分布を得ることができなくなることがある。そこで、従来の露光装置では、コンデンサー光学系の一部を構成する可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより、照度むらを低減して照度分布を均一化する補正を随時行うことができるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、オプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することにより、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさを変更して照明のコヒーレンシィσ（σ＝開口絞り径／投影光学系の瞳径）を変化させること、あるいはオプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の形状を輪帯状等に変更して投影光学系が持つ本来の焦点深度や解像力を向上させることが注目されている。
【０００６】
しかしながら、このようにオプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することに伴って、被照射面としてのレチクルや感光性基板としてのウエハ等に照明むらが発生することが各種の実験等を重ねることにより明らかとなった。このため、この問題を解決するために、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさまたは形状を変更することに応じて、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系（可動レンズ群等）を光軸方向へ移動させる等により、被照射面の照度均一性を保つことを特願平７−２３７７７９号において提案した。
【０００７】
しかしながら、さらに実験等を重ねていった結果、オプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することに起因して被照射面にて発生する照明むらを補正するために、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系（可動レンズ群等）を光軸方向へ移動させると、その光学系の移動に起因して、コンデンサー光学系のバックフォーカスやテレセントリシティ等の光学特性が変化して照明状態を悪化させることが判明した。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、多光源の形状または大きさの変更に伴う照度むらの補正に起因して発生する光学特性の変化を簡素な調整機構で補正することのできる照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１発明においては、光束を供給するための光源手段と、該光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータにより形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、該変更手段により変更された形状または大きさを有する多光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照明するためのコンデンサー光学系とを備えた照明光学装置において、
前記変更手段による多光源の形状または大きさの変更に起因して前記被照射面において発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、
前記第１補正手段の補正作用に起因して発生する前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と前記被照射面での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正するための第２補正手段と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。
【００１０】
第１発明の好ましい態様によれば、前記第１補正手段は、前記コンデンサー光学系の第１部分を構成する第１光学系を前記コンデンサー光学系の光軸に沿って移動させて前記照度むらを補正し、前記第２補正手段は、前記第１光学系とは異なる前記コンデンサー光学系の第２部分を構成する第２光学系の焦点距離を変更することにより前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正する。この場合、前記第２補正手段は、前記第２光学系とは異なる焦点距離を有する複数のバックフォーカス補正光学系を有し且つ該複数のバックフォーカス補正光学系のうちの１つのバックフォーカス補正光学系を前記第２光学系の代わりに照明光路内に設定するための交換手段を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第２発明においては、光束を供給するための光源手段と、該光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータにより形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、該変更手段により変更された形状または大きさを有する多光源からの光束を集光してマスクを重畳的に照明するためのコンデンサー光学系と、前記マスク上のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備えた露光装置において、
前記変更手段による多光源の形状または大きさの変更に起因して前記マスク上または前記感光性基板上において発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、
前記第１補正手段の補正作用に起因して発生する前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と前記マスク上または前記感光性基板上での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正するための第２補正手段とをさらに備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１２】
第２発明の好ましい態様によれば、前記光源手段と前記オプティカルインテグレータとの間に、前記光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するための第２オプティカルインテグレータが設けられ、
前記第２オプティカルインテグレータにより形成された多光源からの光束を、前記第２オプティカルインテグレータよりも被照射面側に配置された前記オプティカルインテグレータへ導く。
【００１３】
また、第３発明においては、本発明の照明光学装置を用いて、前記被照射面上に配置されたマスクのパターンを感光性基板上に露光する工程を含む半導体デバイスを製造する方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明では、たとえばコンデンサー光学系の第１部分を構成する第１光学系を光軸に沿って移動させることによって、多光源の形状または大きさの変更に起因して発生する照度むらを補正する。そして、この照度むらの補正に起因して発生するコンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と被照射面での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正する。具体的には、第１光学系とは異なるコンデンサー光学系の第２部分を構成する第２光学系の焦点距離を変更することにより、たとえば第２光学系の代わりに焦点距離の異なるバックフォーカス補正光学系を照明光路内に設定することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正する。また、第１光学系および第２光学系とは異なるコンデンサー光学系の第３部分を構成する光学部材の光学的光路長を変更することにより、たとえば光学部材の代わりに厚さの異なる光路長補正光学部材を照明光路内に設定することにより、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正する。
【００１５】
このように、本発明では、従来技術のように可動レンズ群とは異なる他のレンズ群を光軸方向に移動させることなく、コンデンサー光学系の一部を構成する光学系や光学部材を交換するだけで、コンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正することができる。その結果、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを変更しても、簡素な調整機構によりコンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正するとともに、被照射面において常に均一な照度分布を得ることができる。したがって、本発明の照明光学装置を露光装置に組み込んだ場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して、高精度の投影露光を行うことができる。また、本発明の照明光学装置を用いて被照射面上に配置されたマスクのパターンを感光性基板上に露光する工程を含む半導体デバイスの製造方法では、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【００１６】
なお、本発明では、コンデンサー光学系の一部を構成し実質的に無屈折力の光学部材の光学的光路長を変更することにより、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することもできる。具体的には、光学部材はたとえば厚さの異なる複数の平行平面板を有し、複数の平行平面板の各々を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより光学部材の光学的光路長を変更する。あるいは、光学部材はたとえば一対の偏角プリズムを有し、一対の偏角プリズムのうちの少なくとも一方の偏角プリズムを光軸に垂直な方向に沿って移動させることにより、光学部材の光学的光路長を変更する。この場合、コンデンサー光学系において無屈折力の光学部材をオプティカルインテグレータ寄りに配置することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにほとんど影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを随時補正することができる。
【００１７】
本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例〜第４実施例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。また、図２は、本発明の第１実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
図１において、光源１から射出された光束はオプティカルインテグレータ２に入射し、その後側焦点面には複数の光源像からなる多光源（二次光源）が形成される。多光源からの光束は、オプティカルインテグレータ２の後側焦点面の近傍に配置された開口絞り３を介した後、レンズ群４およびレンズ群５からなるコンデンサー光学系に入射する。開口絞り３は、後述するように、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを所望の形状または大きさに変更する機能を有する。
【００１８】
コンデンサー光学系（４、５）により集光された光束は、コンデンサー光学系中に配置されたレチクルブラインドＲＢを介して、マスクとしてのレチクルＲを重畳的に照明する。レチクルＲには、転写すべきパターンとして、たとえば電子回路パターンが形成されている。レチクルブラインドＲＢは、被照射面であるレチクルＲのパターン面の照明領域すなわち露光すべきパターン領域を規定する機能を有する。レチクルＲのパターンを透過した光は、投影光学系６を介して感光性基板であるウエハＷ上に結像する。こうして、ウエハＷの各露光領域には、レチクルＲのパターンが一括的に投影露光（転写）される。
【００１９】
図２を参照すると、第１実施例の照明光学装置において、開口絞り３は、ターレット（回転板）上において円周状に形成された形状または大きさの異なる複数の開口部を有する。そして、開口絞り３のターレットの回転は、変更制御系２０によって制御されるように構成されている。したがって、変更制御系２０により開口絞り３を回転させて所望の形状または大きさの開口部を照明光路内に設定することによって、オプティカルインテグレータ２を介して形成された多光源の形状または大きさを所望の形状に変更することができる。
このように、開口絞り３および変更制御系２０は、オプティカルインテグレータ２により形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段を構成している。
【００２０】
ここで、図１４乃至図１６を参照して、図１の開口絞り３の開口部の形状または大きさの変化に伴う照度分布の変動について具体的に説明する。
なお、図１４は、図１の開口絞り３の様々な開口形状をそれぞれ示す図である。また、図１５および図１６は、図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。図１の露光装置において、開口絞り３の開口形状の変更は、最適な照明コヒーレンシィまたは投影光学系６の解像度および焦点深度の向上を目的として、照明光学系の照明効率を改善するために行われる。
【００２１】
まず、図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ開口径が異なる円形状の開口部１６ａ〜１６ｃを有する開口絞りを示している。そして、これらの開口部１６ａ〜１６ｃは、照明コヒーレンシィを変更するためのものである。
ここで、開口部１６ｂの開口形状に対する照度分布が、図１５（ｂ）に示すように、被照射面の中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整されているものとする。この場合、開口部１６ａのように開口径を大きくすると、図１５（ａ）に示すように照度分布が得られる。すなわち、開口径の増大に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動すなわち照度むらが起こる。
一方、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、開口部１６ｃのように開口径を小さくすると、図１５（ｃ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口径の減少に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に増大するような照度分布の変動が起こる。
【００２２】
次いで、図１４（ｄ）および（ｅ）は、それぞれ輪帯状の開口部１６ｄおよび扇形の開口部１６ｅを有する開口絞りを示している。そして、これら開口部１６ｄおよび１６ｅは、より微細なレチクルパターンをウエハ上に転写するために投影光学系の解像度および焦点深度を向上させるためのものである。
ここで、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、輪帯状の開口部１６ｄように開口形状を変化させると、図１６（ａ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が起こる。
また、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、扇形の開口部１６ｅのように開口形状を変化させると、図１６（ｂ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が起こる。
このように、同じ照明光学装置において、開口絞りの開口部の形状または大きさを変更させただけで、被照射面における照度分布が変動し、照度分布の均一性を損なうことがある。
【００２３】
そこで、第１実施例では、開口絞り３の開口部の形状または大きさの変更に起因して発生する照度むらを補正するための手段を備えている。すなわち、図２に示す第１実施例の照明光学装置において、コンデンサー光学系のレンズ群４は、開口絞り側から順に、レンズ４Ａ１とレンズ群４Ｂとレンズ群４Ｃとから構成されている。そして、レンズ群４Ｂは光軸方向に移動可能な可動レンズ群であって、その移動は移動制御系２１によって制御されるように構成されている。したがって、変更制御系２０と連動する移動制御系２１により、多光源の形状または大きさの変更に応じてレンズ群４Ｂを移動させることによって、被照射面であるレチクルＲ上ひいてはウエハＷ上での照度むらを補正することができる。このように、移動制御系２１は、多光源の形状または大きさの変更に起因して被照射面において発生する照度むらを補正するための第１補正手段を構成している。このとき、照度むらの補正のためのレンズ群４Ｂの移動により、照明光学装置の光学特性が変化する。ここで、光学特性とは、コンデンサー光学系のバックフォーカス、被照射面（レチクルＲ上またはウエハＷ上）での照明光のテレセントリシティ、開口数、照明範囲、光源分布、収差などを含む諸特性である。
【００２４】
以下、図５〜図８を参照して、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化のうち、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化の補正が特に重要であることを説明する。
図５において、レンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢ上に位置するようにレンズ群４のバックフォーカスが調整されている場合、図６に示すようにレチクルブラインドＲＢ上の強度分布は四角形状となり全範囲に亘って均一となる。
【００２５】
しかしながら、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因してレンズ群４のバックフォーカスが変化すると、図７に示すようにレンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢから位置ずれしてしまう。その結果、図８に示すように、レチクルブラインドＲＢ上の強度分布において、四角形状の角の部分が丸みを帯びて不均一になってしまう。レチクルブラインドＲＢ上の強度分布の不均一性は、レチクルＲ上の照度分布ひいてはウエハＷ上の照度分布に反映される。このように、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化のうち、バックフォーカスの変化の補正が特に重要であることがわかる。
【００２６】
そこで、第１実施例の照明光学装置は、焦点距離の異なる複数の補正レンズを有し且つコンデンサー光学系の一部を構成するレンズ４Ａ１を複数の補正レンズのうちの所定の補正レンズと交換するための交換系２２を備えている。なお、交換系２２は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。したがって、交換系２２によりレンズ４Ａ１を焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することによって、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上またはウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。このように、交換系２２は、レンズ４Ａ１とは異なる焦点距離を有する複数の補正レンズを有し且つ該複数の補正レンズのうちの１つの補正レンズをレンズ４Ａ１の代わりに照明光路内に設定するための交換手段を構成している。
【００２７】
上述したように、多光源の形状または大きさの変更に応じて発生する照度むらを補正するために可動レンズ群４Ｂを移動させると、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して光学特性の変化、特にコンデンサー光学系のバックフォーカスが変化する。第１実施例では、コンデンサー光学系の一部を構成するレンズ４Ａ１を焦点距離の異なる他の補正レンズと交換するだけで、バックフォーカスの変化を随時補正することができる。その結果、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを変更しても、簡素な調整機構によりコンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を随時補正するとともに、レチクルＲ上またはウエハＷ上において常に均一な照度分布を得ることができる。また、第１実施例の照明光学装置を組み込んだ露光装置では、ウエハＷ上において均一な照度分布を確保して、高精度の投影露光を行うことができる。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第２実施例は第１実施例と類似の構成を有するが、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化を補正するための交換手段の構成だけが第１実施例と相違している。したがって、図３において、図２の第１実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図２と同じ参照符号を付している。以下、第１実施例との相違点に着目して、第２実施例を説明する。
【００２９】
図３に示すように、第２実施例の照明光学装置では、焦点距離の異なる複数の補正レンズが円周状に配置されたターレット４Ａ２が設けられている。そして、変更制御系２０および移動制御系２１と連動する交換制御系２３によりターレット４Ａ２を回転させることによって、所望の補正レンズを照明光路内に設定することができるように構成されている。したがって、第２実施例においても、交換制御系２３によりターレット４Ａ２を回転させて、コンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。
【００３０】
図４は、本発明の第３実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第３実施例は第２実施例と類似の構成を有するが、レンズ交換のためのターレットを２組備えている点だけが第２実施例と相違している。したがって、図４において、図３の第２実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図３と同じ参照符号を付している。以下、第２実施例との相違点に着目して、第３実施例を説明する。
【００３１】
図４に示すように、第３実施例の照明光学装置では、焦点距離の異なる複数の第１補正レンズが円周状に配置された第１ターレット４Ａ３と、焦点距離の異なる複数の第２補正レンズが円周状に配置された第２ターレット４Ａ４とが設けられている。そして、第１交換制御系２４により第１ターレット４Ａ３を、第２交換制御系２５により第２ターレット４Ａ４をそれぞれ回転させることによって、所望の第１補正レンズおよび第２補正レンズを照明光路内にそれぞれ設定することができるように構成されている。また、第１交換制御系２４および第２交換制御系２５は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。
【００３２】
したがって、第３実施例においても、第１ターレット４Ａ３および第２ターレット４Ａ４の少なくとも一方においてコンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な第１補正レンズまたは第２補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。
なお、第３実施例の場合、たとえば第１ターレット４Ａ３に３つの正レンズを配置し、第２ターレット４Ａ４に３つの負レンズを配置すると、合計６つのレンズの組み合わせにより、１つのターレットに焦点距離の異なる９個のレンズを配置することと等価になる。したがって、第２実施例よりも少ない補正レンズを用いて、第２実施例よりも高い精度で光学特性の変化を補正することができる。
【００３３】
また、図４に示す第３実施例の照明光学装置において、第１ターレット４Ａ３に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置し、第２ターレット４Ａ４に焦点距離の異なる複数の補正レンズを円周状に配置することもできる。この場合、第２ターレット４Ａ４でレンズの交換を行うことによりバックフォーカスの変化を補正し、第１ターレット４Ａ３で平行平面板の交換を行うことによりテレセントリシティの変化を補正することができる。同様に、第１ターレット４Ａ３に焦点距離の異なる複数の補正レンズを円周状に配置し、第２ターレット４Ａ４に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置することによって、バックフォーカスの変化およびテレセントリシティの変化を補正することができる。あるいは、第１ターレット４Ａ３および第２ターレット４Ａ４に焦点距離および厚さの異なる複数の補正レンズを円周状に配置することによって、バックフォーカスの変化およびテレセントリシティの変化を補正することができる。
【００３４】
また、図３に示す第２実施例の照明光学装置において、ターレット４Ａ２に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置し、ターレット４Ａ２を回転させて平行平面板の交換を行うことによりテレセントリシティの変化を補正することができる。
なお、第２実施例および第３実施例では、ターレットの回転によりレンズの焦点距離の変更を行ってしる。しかしながら、たとえば焦点距離の異なる複数のレンズや厚さの異なる複数の平行平面板を横一列に配置し、いわゆるスライド方式により交換を行うこともできる。
【００３５】
さらに、第３実施例において、ターレットに配置された平行平面板を光軸に対して傾斜させることにより、傾斜テレセントリシティの補正を行うことができる。この場合、平行平面板をターレットに対して傾ける機構をターレットの内部に設けてもよいし、あるいは平行平面板とターレットとを一体的に傾ける機構をターレットの外部に設けてもよい。
また、第２実施例および第３実施例において、１つのターレットにおける焦点距離配置やレンズ枚数、およびターレットの枚数などは、開口絞り３の開口形状の変化やレンズ群４Ｂの移動量などに応じて適宜選定されることが望ましい。
さらに、第１実施例〜第３実施例のレンズ交換において、厚さの異なる適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの補正を行うことができる。
【００３６】
図１７は、本発明の第４実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第４実施例は図３に示す第２実施例と類似の構成を有するが、ターレット４Ａ２と可動レンズ群４Ｂとの間に付設された光学部材４Ａ６の光路長変更により被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正している点だけが第２実施例と相違している。したがって、図１７において、図３の第２実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図３と同じ参照符号を付している。以下、第２実施例との相違点に着目して、第４実施例を説明する。
【００３７】
図１７に示すように、第４実施例の照明光学装置では、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正するためのターレット４Ａ２と可動レンズ群４Ｂとの間に一対の平行平面板４ｃおよび４ｄからなる全体として無屈折力の光学部材４Ａ６が配置されている。また、被照射面における照明光のテレセントリシティを計測するための計測器ＤＥＴが設けられ、計測器ＤＥＴの出力は光学部材４Ａ６を駆動するための第３移動制御系２７に供給されるように構成されている。そして、第３移動制御系２７は、計測器ＤＥＴの計測結果に基づいて、一対の平行平面板４ｃおよび４ｄの各々を照明光路内に設定または照明光路から退避させることによって、光学部材４Ａ６の光学的光路長を変更する。第３移動制御系２７は、変更制御系２０、移動制御系２１および交換制御系２３と連動するように構成されている。
このように、第３移動制御系２７は、実質的に屈折力を有しない光学部材４Ａ６の光学的光路長を変更するための光路長変更手段を構成している。
【００３８】
なお、計測器ＤＥＴは、たとえばナイフエッジ検出法を用いた周知の構成を有するセンサである。具体的には、特願平８−６７２２０号明細書および図面に開示されているように、投影光学系を介してナイフエッジ上に投影されたマスクパターンの空間像とナイフエッジとを相対的に移動させながら空間像からの光を受光センサで受光し、空間像の強度分布を検出する。そして、検出した空間像の強度分布に基づいて、投影光学系の光学特性を、たとえば被照射面（ウエハ面）での照明光のテレセントリシティなどを計測することができる。
また、特開平８−２６４４３２号公報に開示されているように、ＩＳＳ（Imaging Slit Sensor ）方式のアライメントセンサに対してＩＳＳ基準マークのＺ座標を順次変えることにより、テレセントリシティの崩れ量を計測することができる。
【００３９】
以下、図１８〜図２０を参照して、無屈折力の光学部材４Ａ６の光学的光路長の変更により照明光のテレセントリシティの変化を補正する原理を説明する。
図１８では、たとえば照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動により、開口絞り３の位置がレンズ群４の前側焦点位置Ｆからオプティカルインテグレータ側（図中左側）にずれている。その結果、レンズ群４から射出された主光線ａが光軸と平行ではなくなり、レンズ群４の射出側のテレセントリシティが、ひいては被照射面における照明光のテレセントリシティが変化する。
【００４０】
図１９は、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃを挿入した状態を示している。図１９に示すように、開口絞り３とレンズ群４との間に平行平面板４ｃを挿入すると、レンズ群４の入射瞳の位置Ａ（すなわち開口絞り３の位置）が見かけ上位置Ｂへ移動する。この場合、平行平面板４ｃの厚さをｄ１とし、平行平面板４ｃの屈折率をｎ１とすると、瞳位置Ａと見かけの瞳位置Ｂとの軸上距離ｘ１は、次の式（１）で表される。
ｘ１＝ｄ１−ｄ１／ｎ１ （１）
【００４１】
このように、開口絞り３とレンズ群４との間の照明光路内に平行平面板４ｃを設定したり照明光路から退避させると、平行平面板４ｃの屈折率および厚さに応じて、レンズ群４の見かけの瞳位置Ｂが光軸に沿って移動する。したがって、適当な屈折率および厚さを有する平行平面板４ｃを照明光路内に設定したり照明光路から退避させることにより、レンズ群４の見かけの瞳位置Ｂとレンズ群４の前側焦点位置Ｆとをほぼ一致させることができる。その結果、レンズ群４から射出された主光線ａが光軸とほぼ平行となり、被照射面における照明光のテレセントリシティの変化を補正することができる。
【００４２】
一方、図２０は、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃに加えてもう１つの平行平面板４ｄを挿入した状態を示している。図２０では、レンズ群４の瞳位置Ａは見かけ上位置Ｃへ移動する。この場合、平行平面板４ｄの厚さをｄ２とし、平行平面板４ｄの屈折率をｎ２とすると、瞳位置Ａと見かけの瞳位置Ｃとの軸上距離ｘ２は、次の式（２）で表される。
ｘ２＝ｄ１−ｄ１／ｎ１＋ｄ２−ｄ２／ｎ２ （２）
【００４３】
このように、照明光路に対して挿脱自在な２つの平行平面板の組み合わせにより、２つの平行平面板４ｃおよび４ｄをともに照明光路内に設定した第１状態と、平行平面板４ｃを照明光路内に設定し平行平面板４ｄを照明光路から退避させた第２状態と、平行平面板４ｄを照明光路内に設定し平行平面板４ｃを照明光路から退避させた第３状態と、２つの平行平面板４ｃおよび４ｄをともに照明光路から退避させた第４状態とを実現し、各状態に応じてレンズ群４の見かけの瞳位置を４通りに変化させることができる。その結果、光路に対する１つの平行平面板の挿脱による方法よりも容易に被照射面における照明光のテレセントリシティの変化を良好に補正することができる。
【００４４】
一般に、光学部材４Ａ６に互いに厚さの異なるｎ個の平行平面板を用いる場合、各平行平面板を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより、光学部材４Ａ６の光学的光路長を２n 通りに変化させて、レンズ群４の見かけの瞳位置を２n 通りに変化させることができる。ここで、屈折率が互いに等しく且つ互いに厚さの異なるｎ個の平行平面板を用い、最も薄い平行平面板の厚さをｄとすると、各平行平面板の厚さがｄ、２ｄ、２2 ｄ、・・・、２n-1 ｄとなるように構成することが好ましい。この場合には、各平行平面板を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより、照明光路内に設定された平行平面板の総厚を０、ｄ、２ｄ、・・・、（２n −１）ｄの２n 通りに連続的に変化させることができる。その結果、光学部材４Ａ６の光学的光路長を２n 通りに連続的に変化させることができるので、被照射面における照明光のテレセントリシティの変化をさらに高精度に補正することができる。
【００４５】
このように、第４実施例では、計測器ＤＥＴからのテレセントリシティの計測結果に基づいて、光学部材４Ａ６の光学的光路長を適宜変更することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの変化を良好に補正するとともに、レチクルＲ上およびウエハＷ上において均一な照度分布を得ることができる。
なお、コンデンサー光学系中に光学部材４Ａ６が設けられている場合、光学部材４Ａ６はオプティカルインテグレータに比較的近いので、光学部材４Ａ６の光学的光路長の変更により、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を有効に補正することができる。特に、図１８〜図２０に示すように光学部材４Ａ６をコンデンサー光学系の最もオプティカルインテグレータ側に設ける場合、ターレット４Ａ２の作用によりバックフォーカスを補正した後に光学部材４Ａ６の作用によりテレセントリシティの変化を補正しても、コンデンサー光学系の瞳位置が変化するだけでコンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにほとんど影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することができる。したがって、図１７に示すように、光学部材４Ａ６をコンデンサー光学系中に設定する場合には、できるだけオプティカルインテグレータに近い位置に光学部材４Ａ６を設定することが望ましい。
【００４６】
図２１は、本発明の第４実施例の変形例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す図である。
変形例では、一対の偏角プリズムからなる光学部材の光路長変更により被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正している点だけが第４実施例と基本的に相違する。したがって、図２１において、図１７の第４実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図１７と同じ参照符号を付している。以下、第４実施例との相違点に着目して、変形例を説明する。
【００４７】
図２１に示すように、変形例の照明光学装置では、開口絞り３と可動レンズ群４Ｂとの間に一対の偏角プリズム（くさび状プリズム）４Ａ５が全体として無屈折力になるように配置されている。すなわち、開口絞り側（図中左側）に配置された偏角プリズム４ａの頂角（くさび角）と被照射面側（図中右側）に配置された偏角プリズム４ｂの頂角とは互いに同じである。また、偏角プリズム４ａの開口絞り側の面および偏角プリズム４ｂの被照射面側の面はともに光軸に対して垂直であり、偏角プリズム４ａの被照射面側の面と偏角プリズム４ｂの開口絞り側の面とは互いに平行である。そして、第２移動制御系２６により偏角プリズム４ｂを光軸と垂直な方向に移動させることによって、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することができるように構成されている。また、第２移動制御系２６は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。
このように、第２移動制御系２６は、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更するための光路長変更手段を構成している。
【００４８】
したがって、変形例においては、多光源の形状または大きさの変化に応じて第２移動制御系２６により偏角プリズム４ｂを光軸と垂直な方向に移動させて一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの変化を補正するとともに、レチクルＲ上およびウエハＷ上において均一な照度分布を得ることができる。また、第４実施例と同様に、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにあまり影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することができる。
なお、変形例において、偏角プリズム４ｂだけを光軸と垂直な方向に移動させているが、偏角プリズム４ａだけを光軸と垂直な方向に移動させてもよいし、偏角プリズム４ａと偏角プリズム４ｂとを反対の向きに移動させてもよい。
【００４９】
また、第１実施例〜第４実施例および変形例において、オプティカルインテグレータ２の光源側にターレットを設け、このターレット上に強度分布むらなどの光学特性の変化を補正するための複数のフィルターを円周状に配置してもよい。この場合、開口絞り３の開口形状の変更（すなわち多光源の形状または大きさの変更）と連動させてターレット上の適当なフィルターを照明光路内に設定することにより、光軸に関して回転対称な照度むらだけでなく回転非対称な傾斜むらなどの光学特性の変化に対しても対応することができる。
【００５０】
次に、マスクとウエハとを相対移動させながらウエハの各露光領域にマスクパターンをスキャン露光する、いわゆるスキャン露光型の露光装置に本発明の照明光学装置を適用した場合について説明する。
図９は、本発明の第２実施例にかかる照明光学装置を組み込んだスキャン露光型の露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図示の露光装置において、たとえばレーザー光源のような光源１からの照明光は、レンズ群７を介して、第２オプティカルインテグレータ８に入射する。第２オプティカルインテグレータ８に入射した光束は、複数のレンズエレメントにより二次元的に分割され、その後側焦点面に複数の光源像からなる二次光源を形成する。
【００５１】
第２オプティカルインテグレータ８により形成された二次光源からの光束は、レンズ群９により平行光束に変換された後、オプティカルインテグレータ２の入射面を重畳的に照明する。オプティカルインテグレータ２に入射した平行光束は複数のレンズエレメントにより分割され、その後側焦点面には第２オプティカルインテグレータ８のレンズエレメントの数とオプティカルインテグレータ２のレンズエレメントの数との積に等しい数の光源像からなる多光源（三次光源）が形成される。
オプティカルインテグレータ２により形成された多光源からの光は、その後側焦点面の近傍に配置された開口絞り３で制限された後、コンデンサー光学系に入射する。
【００５２】
コンデンサー光学系に入射した光は、ターレット４Ａ２のレンズ、可動レンズ群４Ｂおよびレンズ群４Ｃを介して集光され、矩形状の開口部を有する固定スリットＳにより制限された後、レチクルブラインドＲＢに入射する。レチクルブラインドＲＢを介した光は、ミラーＭによって偏向された後、コンデンサー光学系の一部を構成するレンズ群５を介して、転写すべき回路パターンが形成されたレチクルＲを重畳的に照明する。レチクルＲのパターンを透過した光は、投影光学系６を介して感光性基板であるウエハＷ上に結像する。
【００５３】
なお、レチクルＲは、投影光学系６の光軸に垂直な面内において矢印Ｒ１で示す方向に沿って移動可能なレチクルステージＲＳ上に保持されている。一方、ウエハＷは、投影光学系６の光軸に垂直な面内において二次元的に移動可能なウエハステージＷＳ上に保持されている。したがって、レチクルステージＲＳを矢印Ｒ１で示す方向に移動させるとともにウエハステージＷＳを矢印Ｗ１で示す方向に移動させながら、すなわちレチクルＲとウエハＷとを互いに反対向きに相対移動させながらスキャン露光を行うことにより、ウエハＷの各露光領域にレチクルＲのパターンを転写することができる。
【００５４】
図９に示すように、スキャン露光型の露光装置では、ダイナミックな露光量むらを低減するために、レチクルブラインドＲＢから光源側へわずかに間隔を隔てた位置に固定スリットＳを配置している。上述の各実施例のように固定スリットＳが配置されていない場合とスキャン露光において固定スリットＳが配置されている場合とでは、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布に対するバックフォーカスの変化の影響が異なる。以下、図１０〜図１３を参照し、固定スリットＳが配置されている場合において、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生するバックフォーカスの変化がレチクルブラインドＲＢ上における強度分布に対して与える影響について説明する。
【００５５】
図１０において、レンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢ上に位置するようにレンズ群４のバックフォーカスが調整されている場合、図１１に示すようにレチクルブラインドＲＢ上の強度分布は固定スリットＳにより制限され、スキャン露光に適した台形状となる。
しかしながら、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因してレンズ群４のバックフォーカスが変化すると、図１２に示すようにレンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢから位置ずれしてしまう。その結果、図１３に示すように、レチクルブラインドＲＢ上の強度分布において、台形状の角の部分が丸みを帯びて不均一になる。このようなレチクルブラインドＲＢ上の強度分布の不均一性は、レチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布に反映される。
【００５６】
図９に示すスキャン露光型の露光装置では、ターレット４Ａ２を回転させてコンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。その結果、ウエハＷ上において均一な照度分布を確保し、高精度の投影露光を行うことができる。
【００５７】
以上の各実施例に示した露光装置によってレチクルＲを従来の装置と比べて格段に均一照明することができるため、良好なレチクルパターンを投影光学系を介して感光性基板としてのウエハＷへ投影露光することができる。そして、第１実施例の露光装置による露光の工程（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、最終的にデバイスとしての半導体装置（ＬＳＩ等）が製造される。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、半導体装置として、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。
こうして、本発明の照明光学装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【００５８】
なお、上述の各実施例では、開口絞りの開口形状を変化させることによって多光源の形状または大きさを変更している。しかしながら、本出願人による出願にかかる特開平４−２２５５１４号公報に開示されているように、４つの偏心光源の大きさを変化させたり、オプティカルインテグレータの形状や組み合わせを適宜変化させたりして、多光源の形状または大きさを変更することもできる。本発明は、その変更方法に依存することなく、多光源の形状または大きさの変更に伴う照度分布の変動の補正に対して有効である。
また、上述の各実施例では、照明光学装置を備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、プロキシミティ方式の露光装置やマスク以外の被照射面を均一照明するための一般的な照明光学装置に本発明を適用することができることは明らかである。
【００５９】
また、以上の各実施例では、オプティカルインテグレータとして複数のレンズ素子を束ねて構成されたフライアイレンズで構成した例を示したが、これの代わりに内面反射型のロッド型光学部材を用いることができる。
また、以上の各実施例では、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさまたは形状を変更することに応じて、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系を光軸方向へ移動させる例を示したが、本発明は、これに限ることなく、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系をターレット等により別の焦点距離を持つ光学系に切り換えることも可能である。
【００６０】
また、以上の各実施例では、コンデンサー光学系の構成を簡素化するために、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系をターレット等により別の焦点距離を持つ光学系に切り換えて、コンデンサー光学系のバックフォーカス等の変動を抑えた例を示したが、コンデンサー光学系の構成を簡素化する必要が無い場合には、コンデンサー光学系の焦点距離を連続的に変更できる構成、即ちコンデンサー光学系のズームレンズ化を図って、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変動等を抑える構成としても良い。
【００６１】
【効果】
以上説明したように、本発明の照明光学装置では、コンデンサー光学系の一部を構成する光学系や光学部材を交換するだけでコンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正することができるので、被照射面において常に均一な照度分布や良好なテレセントリシティを確保することができる。
したがって、本発明の照明光学装置を組み込んだ露光装置では、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して、高精度の投影露光を行うことができる。また、本発明の照明光学装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例〜第４実施例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２】本発明の第１実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】一括露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更する前の状態を示す図である。
【図６】図５の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図７】一括露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更した後の状態を示す図である。
【図８】図７の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例にかかる照明光学装置を組み込んだスキャン露光型の露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】スキャン露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更する前の状態を示す図である。
【図１１】図１０の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図１２】スキャン露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更した後の状態を示す図である。
【図１３】図１２の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図１４】図１の開口絞り３の様々な開口形状をそれぞれ示す図である。
【図１５】図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。
【図１６】図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１８】第４実施例において、開口絞り３の位置がレンズ群４の前側焦点位置Ｆからオプティカルインテグレータ側にずれている様子を示す図である。
【図１９】第４実施例において、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃを挿入した状態を示す図である。
【図２０】第４実施例において、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃに加えてもう１つの平行平面板４ｄを挿入した状態を示す図である。
【図２１】本発明の第４実施例の変形例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ オプティカルインテグレータ
３ 開口絞り
４、５ コンデンサー光学系のレンズ群
６ 投影光学系
８ 第２オプティカルインテグレータ
Ｒ レチクル
Ｗ ウエハ
ＲＢ レチクルブラインド
２０ 変更制御系
２１ 移動制御系
２２ 交換系
２３ 交換制御系
２４ 第１交換制御系
２５ 第２交換制御系
２６ 第２移動制御系
２７ 第３移動制御系
【発明の属する技術分野】
本発明は照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置に関し、特に半導体素子などを製造するための露光装置に好適な照明光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体露光装置において、光源から射出された光束はオプティカルインテグレータに入射し、その後側焦点面には複数の光源像からなる多光源が形成される。多光源からの光束は、オプティカルインテグレータの後側焦点面の近傍に配置された開口絞りを介した後、コンデンサー光学系に入射する。開口絞りは、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを所望の形状または大きさに変更する。
【０００３】
コンデンサー光学系により集光された光束は、コンデンサー光学系中に配置されたレチクルブラインドを介して、レチクル（またはマスク）を重畳的に照明する。レチクルにはパターンが形成され、その照明領域はレチクルブラインドによって規定される。レチクルのパターンを透過した光は、投影光学系を介してウエハ上に結像する。こうして、ウエハ上には、レチクルパターンが投影露光（転写）される。
【０００４】
レチクルに形成されたパターンは高集積化されており、このパターンをウエハ上に正確に転写するにはウエ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。このため、ウエハ上における照度分布が均一になるように、オプティカルインテグレータおよびコンデンサー光学系を設計配置しなければならない。しかしながら、照度分布が均一になるようにオプティカルインテグレータおよびコンデンサー光学系を設計配置しても、装置の製造誤差などにより照度むらが発生し、均一な照度分布を得ることができなくなることがある。そこで、従来の露光装置では、コンデンサー光学系の一部を構成する可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより、照度むらを低減して照度分布を均一化する補正を随時行うことができるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、オプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することにより、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさを変更して照明のコヒーレンシィσ（σ＝開口絞り径／投影光学系の瞳径）を変化させること、あるいはオプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の形状を輪帯状等に変更して投影光学系が持つ本来の焦点深度や解像力を向上させることが注目されている。
【０００６】
しかしながら、このようにオプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することに伴って、被照射面としてのレチクルや感光性基板としてのウエハ等に照明むらが発生することが各種の実験等を重ねることにより明らかとなった。このため、この問題を解決するために、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさまたは形状を変更することに応じて、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系（可動レンズ群等）を光軸方向へ移動させる等により、被照射面の照度均一性を保つことを特願平７−２３７７７９号において提案した。
【０００７】
しかしながら、さらに実験等を重ねていった結果、オプティカルインテグレータの射出側に配置された開口絞り等の開口形状を変更することに起因して被照射面にて発生する照明むらを補正するために、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系（可動レンズ群等）を光軸方向へ移動させると、その光学系の移動に起因して、コンデンサー光学系のバックフォーカスやテレセントリシティ等の光学特性が変化して照明状態を悪化させることが判明した。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、多光源の形状または大きさの変更に伴う照度むらの補正に起因して発生する光学特性の変化を簡素な調整機構で補正することのできる照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１発明においては、光束を供給するための光源手段と、該光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータにより形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、該変更手段により変更された形状または大きさを有する多光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照明するためのコンデンサー光学系とを備えた照明光学装置において、
前記変更手段による多光源の形状または大きさの変更に起因して前記被照射面において発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、
前記第１補正手段の補正作用に起因して発生する前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と前記被照射面での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正するための第２補正手段と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。
【００１０】
第１発明の好ましい態様によれば、前記第１補正手段は、前記コンデンサー光学系の第１部分を構成する第１光学系を前記コンデンサー光学系の光軸に沿って移動させて前記照度むらを補正し、前記第２補正手段は、前記第１光学系とは異なる前記コンデンサー光学系の第２部分を構成する第２光学系の焦点距離を変更することにより前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正する。この場合、前記第２補正手段は、前記第２光学系とは異なる焦点距離を有する複数のバックフォーカス補正光学系を有し且つ該複数のバックフォーカス補正光学系のうちの１つのバックフォーカス補正光学系を前記第２光学系の代わりに照明光路内に設定するための交換手段を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第２発明においては、光束を供給するための光源手段と、該光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータにより形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、該変更手段により変更された形状または大きさを有する多光源からの光束を集光してマスクを重畳的に照明するためのコンデンサー光学系と、前記マスク上のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備えた露光装置において、
前記変更手段による多光源の形状または大きさの変更に起因して前記マスク上または前記感光性基板上において発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、
前記第１補正手段の補正作用に起因して発生する前記コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と前記マスク上または前記感光性基板上での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正するための第２補正手段とをさらに備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１２】
第２発明の好ましい態様によれば、前記光源手段と前記オプティカルインテグレータとの間に、前記光源手段からの光束に基づいて複数の光源像からなる多光源を形成するための第２オプティカルインテグレータが設けられ、
前記第２オプティカルインテグレータにより形成された多光源からの光束を、前記第２オプティカルインテグレータよりも被照射面側に配置された前記オプティカルインテグレータへ導く。
【００１３】
また、第３発明においては、本発明の照明光学装置を用いて、前記被照射面上に配置されたマスクのパターンを感光性基板上に露光する工程を含む半導体デバイスを製造する方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明では、たとえばコンデンサー光学系の第１部分を構成する第１光学系を光軸に沿って移動させることによって、多光源の形状または大きさの変更に起因して発生する照度むらを補正する。そして、この照度むらの補正に起因して発生するコンデンサー光学系のバックフォーカスの変化と被照射面での照明光のテレセントリシティの変化とのうちの少なくとも一方の変化を補正する。具体的には、第１光学系とは異なるコンデンサー光学系の第２部分を構成する第２光学系の焦点距離を変更することにより、たとえば第２光学系の代わりに焦点距離の異なるバックフォーカス補正光学系を照明光路内に設定することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正する。また、第１光学系および第２光学系とは異なるコンデンサー光学系の第３部分を構成する光学部材の光学的光路長を変更することにより、たとえば光学部材の代わりに厚さの異なる光路長補正光学部材を照明光路内に設定することにより、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正する。
【００１５】
このように、本発明では、従来技術のように可動レンズ群とは異なる他のレンズ群を光軸方向に移動させることなく、コンデンサー光学系の一部を構成する光学系や光学部材を交換するだけで、コンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正することができる。その結果、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを変更しても、簡素な調整機構によりコンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正するとともに、被照射面において常に均一な照度分布を得ることができる。したがって、本発明の照明光学装置を露光装置に組み込んだ場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して、高精度の投影露光を行うことができる。また、本発明の照明光学装置を用いて被照射面上に配置されたマスクのパターンを感光性基板上に露光する工程を含む半導体デバイスの製造方法では、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【００１６】
なお、本発明では、コンデンサー光学系の一部を構成し実質的に無屈折力の光学部材の光学的光路長を変更することにより、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することもできる。具体的には、光学部材はたとえば厚さの異なる複数の平行平面板を有し、複数の平行平面板の各々を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより光学部材の光学的光路長を変更する。あるいは、光学部材はたとえば一対の偏角プリズムを有し、一対の偏角プリズムのうちの少なくとも一方の偏角プリズムを光軸に垂直な方向に沿って移動させることにより、光学部材の光学的光路長を変更する。この場合、コンデンサー光学系において無屈折力の光学部材をオプティカルインテグレータ寄りに配置することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにほとんど影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを随時補正することができる。
【００１７】
本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例〜第４実施例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。また、図２は、本発明の第１実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
図１において、光源１から射出された光束はオプティカルインテグレータ２に入射し、その後側焦点面には複数の光源像からなる多光源（二次光源）が形成される。多光源からの光束は、オプティカルインテグレータ２の後側焦点面の近傍に配置された開口絞り３を介した後、レンズ群４およびレンズ群５からなるコンデンサー光学系に入射する。開口絞り３は、後述するように、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを所望の形状または大きさに変更する機能を有する。
【００１８】
コンデンサー光学系（４、５）により集光された光束は、コンデンサー光学系中に配置されたレチクルブラインドＲＢを介して、マスクとしてのレチクルＲを重畳的に照明する。レチクルＲには、転写すべきパターンとして、たとえば電子回路パターンが形成されている。レチクルブラインドＲＢは、被照射面であるレチクルＲのパターン面の照明領域すなわち露光すべきパターン領域を規定する機能を有する。レチクルＲのパターンを透過した光は、投影光学系６を介して感光性基板であるウエハＷ上に結像する。こうして、ウエハＷの各露光領域には、レチクルＲのパターンが一括的に投影露光（転写）される。
【００１９】
図２を参照すると、第１実施例の照明光学装置において、開口絞り３は、ターレット（回転板）上において円周状に形成された形状または大きさの異なる複数の開口部を有する。そして、開口絞り３のターレットの回転は、変更制御系２０によって制御されるように構成されている。したがって、変更制御系２０により開口絞り３を回転させて所望の形状または大きさの開口部を照明光路内に設定することによって、オプティカルインテグレータ２を介して形成された多光源の形状または大きさを所望の形状に変更することができる。
このように、開口絞り３および変更制御系２０は、オプティカルインテグレータ２により形成された多光源の形状または大きさを変更するための変更手段を構成している。
【００２０】
ここで、図１４乃至図１６を参照して、図１の開口絞り３の開口部の形状または大きさの変化に伴う照度分布の変動について具体的に説明する。
なお、図１４は、図１の開口絞り３の様々な開口形状をそれぞれ示す図である。また、図１５および図１６は、図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。図１の露光装置において、開口絞り３の開口形状の変更は、最適な照明コヒーレンシィまたは投影光学系６の解像度および焦点深度の向上を目的として、照明光学系の照明効率を改善するために行われる。
【００２１】
まず、図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ開口径が異なる円形状の開口部１６ａ〜１６ｃを有する開口絞りを示している。そして、これらの開口部１６ａ〜１６ｃは、照明コヒーレンシィを変更するためのものである。
ここで、開口部１６ｂの開口形状に対する照度分布が、図１５（ｂ）に示すように、被照射面の中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整されているものとする。この場合、開口部１６ａのように開口径を大きくすると、図１５（ａ）に示すように照度分布が得られる。すなわち、開口径の増大に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動すなわち照度むらが起こる。
一方、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、開口部１６ｃのように開口径を小さくすると、図１５（ｃ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口径の減少に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に増大するような照度分布の変動が起こる。
【００２２】
次いで、図１４（ｄ）および（ｅ）は、それぞれ輪帯状の開口部１６ｄおよび扇形の開口部１６ｅを有する開口絞りを示している。そして、これら開口部１６ｄおよび１６ｅは、より微細なレチクルパターンをウエハ上に転写するために投影光学系の解像度および焦点深度を向上させるためのものである。
ここで、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、輪帯状の開口部１６ｄように開口形状を変化させると、図１６（ａ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が起こる。
また、開口部１６ｂに対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、扇形の開口部１６ｅのように開口形状を変化させると、図１６（ｂ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が起こる。
このように、同じ照明光学装置において、開口絞りの開口部の形状または大きさを変更させただけで、被照射面における照度分布が変動し、照度分布の均一性を損なうことがある。
【００２３】
そこで、第１実施例では、開口絞り３の開口部の形状または大きさの変更に起因して発生する照度むらを補正するための手段を備えている。すなわち、図２に示す第１実施例の照明光学装置において、コンデンサー光学系のレンズ群４は、開口絞り側から順に、レンズ４Ａ１とレンズ群４Ｂとレンズ群４Ｃとから構成されている。そして、レンズ群４Ｂは光軸方向に移動可能な可動レンズ群であって、その移動は移動制御系２１によって制御されるように構成されている。したがって、変更制御系２０と連動する移動制御系２１により、多光源の形状または大きさの変更に応じてレンズ群４Ｂを移動させることによって、被照射面であるレチクルＲ上ひいてはウエハＷ上での照度むらを補正することができる。このように、移動制御系２１は、多光源の形状または大きさの変更に起因して被照射面において発生する照度むらを補正するための第１補正手段を構成している。このとき、照度むらの補正のためのレンズ群４Ｂの移動により、照明光学装置の光学特性が変化する。ここで、光学特性とは、コンデンサー光学系のバックフォーカス、被照射面（レチクルＲ上またはウエハＷ上）での照明光のテレセントリシティ、開口数、照明範囲、光源分布、収差などを含む諸特性である。
【００２４】
以下、図５〜図８を参照して、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化のうち、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化の補正が特に重要であることを説明する。
図５において、レンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢ上に位置するようにレンズ群４のバックフォーカスが調整されている場合、図６に示すようにレチクルブラインドＲＢ上の強度分布は四角形状となり全範囲に亘って均一となる。
【００２５】
しかしながら、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因してレンズ群４のバックフォーカスが変化すると、図７に示すようにレンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢから位置ずれしてしまう。その結果、図８に示すように、レチクルブラインドＲＢ上の強度分布において、四角形状の角の部分が丸みを帯びて不均一になってしまう。レチクルブラインドＲＢ上の強度分布の不均一性は、レチクルＲ上の照度分布ひいてはウエハＷ上の照度分布に反映される。このように、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化のうち、バックフォーカスの変化の補正が特に重要であることがわかる。
【００２６】
そこで、第１実施例の照明光学装置は、焦点距離の異なる複数の補正レンズを有し且つコンデンサー光学系の一部を構成するレンズ４Ａ１を複数の補正レンズのうちの所定の補正レンズと交換するための交換系２２を備えている。なお、交換系２２は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。したがって、交換系２２によりレンズ４Ａ１を焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することによって、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上またはウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。このように、交換系２２は、レンズ４Ａ１とは異なる焦点距離を有する複数の補正レンズを有し且つ該複数の補正レンズのうちの１つの補正レンズをレンズ４Ａ１の代わりに照明光路内に設定するための交換手段を構成している。
【００２７】
上述したように、多光源の形状または大きさの変更に応じて発生する照度むらを補正するために可動レンズ群４Ｂを移動させると、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して光学特性の変化、特にコンデンサー光学系のバックフォーカスが変化する。第１実施例では、コンデンサー光学系の一部を構成するレンズ４Ａ１を焦点距離の異なる他の補正レンズと交換するだけで、バックフォーカスの変化を随時補正することができる。その結果、所望の照明条件に応じて多光源の形状または大きさを変更しても、簡素な調整機構によりコンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を随時補正するとともに、レチクルＲ上またはウエハＷ上において常に均一な照度分布を得ることができる。また、第１実施例の照明光学装置を組み込んだ露光装置では、ウエハＷ上において均一な照度分布を確保して、高精度の投影露光を行うことができる。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第２実施例は第１実施例と類似の構成を有するが、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生する光学特性の変化を補正するための交換手段の構成だけが第１実施例と相違している。したがって、図３において、図２の第１実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図２と同じ参照符号を付している。以下、第１実施例との相違点に着目して、第２実施例を説明する。
【００２９】
図３に示すように、第２実施例の照明光学装置では、焦点距離の異なる複数の補正レンズが円周状に配置されたターレット４Ａ２が設けられている。そして、変更制御系２０および移動制御系２１と連動する交換制御系２３によりターレット４Ａ２を回転させることによって、所望の補正レンズを照明光路内に設定することができるように構成されている。したがって、第２実施例においても、交換制御系２３によりターレット４Ａ２を回転させて、コンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。
【００３０】
図４は、本発明の第３実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第３実施例は第２実施例と類似の構成を有するが、レンズ交換のためのターレットを２組備えている点だけが第２実施例と相違している。したがって、図４において、図３の第２実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図３と同じ参照符号を付している。以下、第２実施例との相違点に着目して、第３実施例を説明する。
【００３１】
図４に示すように、第３実施例の照明光学装置では、焦点距離の異なる複数の第１補正レンズが円周状に配置された第１ターレット４Ａ３と、焦点距離の異なる複数の第２補正レンズが円周状に配置された第２ターレット４Ａ４とが設けられている。そして、第１交換制御系２４により第１ターレット４Ａ３を、第２交換制御系２５により第２ターレット４Ａ４をそれぞれ回転させることによって、所望の第１補正レンズおよび第２補正レンズを照明光路内にそれぞれ設定することができるように構成されている。また、第１交換制御系２４および第２交換制御系２５は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。
【００３２】
したがって、第３実施例においても、第１ターレット４Ａ３および第２ターレット４Ａ４の少なくとも一方においてコンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な第１補正レンズまたは第２補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。
なお、第３実施例の場合、たとえば第１ターレット４Ａ３に３つの正レンズを配置し、第２ターレット４Ａ４に３つの負レンズを配置すると、合計６つのレンズの組み合わせにより、１つのターレットに焦点距離の異なる９個のレンズを配置することと等価になる。したがって、第２実施例よりも少ない補正レンズを用いて、第２実施例よりも高い精度で光学特性の変化を補正することができる。
【００３３】
また、図４に示す第３実施例の照明光学装置において、第１ターレット４Ａ３に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置し、第２ターレット４Ａ４に焦点距離の異なる複数の補正レンズを円周状に配置することもできる。この場合、第２ターレット４Ａ４でレンズの交換を行うことによりバックフォーカスの変化を補正し、第１ターレット４Ａ３で平行平面板の交換を行うことによりテレセントリシティの変化を補正することができる。同様に、第１ターレット４Ａ３に焦点距離の異なる複数の補正レンズを円周状に配置し、第２ターレット４Ａ４に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置することによって、バックフォーカスの変化およびテレセントリシティの変化を補正することができる。あるいは、第１ターレット４Ａ３および第２ターレット４Ａ４に焦点距離および厚さの異なる複数の補正レンズを円周状に配置することによって、バックフォーカスの変化およびテレセントリシティの変化を補正することができる。
【００３４】
また、図３に示す第２実施例の照明光学装置において、ターレット４Ａ２に厚さの異なる複数の平行平面板を円周状に配置し、ターレット４Ａ２を回転させて平行平面板の交換を行うことによりテレセントリシティの変化を補正することができる。
なお、第２実施例および第３実施例では、ターレットの回転によりレンズの焦点距離の変更を行ってしる。しかしながら、たとえば焦点距離の異なる複数のレンズや厚さの異なる複数の平行平面板を横一列に配置し、いわゆるスライド方式により交換を行うこともできる。
【００３５】
さらに、第３実施例において、ターレットに配置された平行平面板を光軸に対して傾斜させることにより、傾斜テレセントリシティの補正を行うことができる。この場合、平行平面板をターレットに対して傾ける機構をターレットの内部に設けてもよいし、あるいは平行平面板とターレットとを一体的に傾ける機構をターレットの外部に設けてもよい。
また、第２実施例および第３実施例において、１つのターレットにおける焦点距離配置やレンズ枚数、およびターレットの枚数などは、開口絞り３の開口形状の変化やレンズ群４Ｂの移動量などに応じて適宜選定されることが望ましい。
さらに、第１実施例〜第３実施例のレンズ交換において、厚さの異なる適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの補正を行うことができる。
【００３６】
図１７は、本発明の第４実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
第４実施例は図３に示す第２実施例と類似の構成を有するが、ターレット４Ａ２と可動レンズ群４Ｂとの間に付設された光学部材４Ａ６の光路長変更により被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正している点だけが第２実施例と相違している。したがって、図１７において、図３の第２実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図３と同じ参照符号を付している。以下、第２実施例との相違点に着目して、第４実施例を説明する。
【００３７】
図１７に示すように、第４実施例の照明光学装置では、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変化を補正するためのターレット４Ａ２と可動レンズ群４Ｂとの間に一対の平行平面板４ｃおよび４ｄからなる全体として無屈折力の光学部材４Ａ６が配置されている。また、被照射面における照明光のテレセントリシティを計測するための計測器ＤＥＴが設けられ、計測器ＤＥＴの出力は光学部材４Ａ６を駆動するための第３移動制御系２７に供給されるように構成されている。そして、第３移動制御系２７は、計測器ＤＥＴの計測結果に基づいて、一対の平行平面板４ｃおよび４ｄの各々を照明光路内に設定または照明光路から退避させることによって、光学部材４Ａ６の光学的光路長を変更する。第３移動制御系２７は、変更制御系２０、移動制御系２１および交換制御系２３と連動するように構成されている。
このように、第３移動制御系２７は、実質的に屈折力を有しない光学部材４Ａ６の光学的光路長を変更するための光路長変更手段を構成している。
【００３８】
なお、計測器ＤＥＴは、たとえばナイフエッジ検出法を用いた周知の構成を有するセンサである。具体的には、特願平８−６７２２０号明細書および図面に開示されているように、投影光学系を介してナイフエッジ上に投影されたマスクパターンの空間像とナイフエッジとを相対的に移動させながら空間像からの光を受光センサで受光し、空間像の強度分布を検出する。そして、検出した空間像の強度分布に基づいて、投影光学系の光学特性を、たとえば被照射面（ウエハ面）での照明光のテレセントリシティなどを計測することができる。
また、特開平８−２６４４３２号公報に開示されているように、ＩＳＳ（Imaging Slit Sensor ）方式のアライメントセンサに対してＩＳＳ基準マークのＺ座標を順次変えることにより、テレセントリシティの崩れ量を計測することができる。
【００３９】
以下、図１８〜図２０を参照して、無屈折力の光学部材４Ａ６の光学的光路長の変更により照明光のテレセントリシティの変化を補正する原理を説明する。
図１８では、たとえば照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動により、開口絞り３の位置がレンズ群４の前側焦点位置Ｆからオプティカルインテグレータ側（図中左側）にずれている。その結果、レンズ群４から射出された主光線ａが光軸と平行ではなくなり、レンズ群４の射出側のテレセントリシティが、ひいては被照射面における照明光のテレセントリシティが変化する。
【００４０】
図１９は、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃを挿入した状態を示している。図１９に示すように、開口絞り３とレンズ群４との間に平行平面板４ｃを挿入すると、レンズ群４の入射瞳の位置Ａ（すなわち開口絞り３の位置）が見かけ上位置Ｂへ移動する。この場合、平行平面板４ｃの厚さをｄ１とし、平行平面板４ｃの屈折率をｎ１とすると、瞳位置Ａと見かけの瞳位置Ｂとの軸上距離ｘ１は、次の式（１）で表される。
ｘ１＝ｄ１−ｄ１／ｎ１ （１）
【００４１】
このように、開口絞り３とレンズ群４との間の照明光路内に平行平面板４ｃを設定したり照明光路から退避させると、平行平面板４ｃの屈折率および厚さに応じて、レンズ群４の見かけの瞳位置Ｂが光軸に沿って移動する。したがって、適当な屈折率および厚さを有する平行平面板４ｃを照明光路内に設定したり照明光路から退避させることにより、レンズ群４の見かけの瞳位置Ｂとレンズ群４の前側焦点位置Ｆとをほぼ一致させることができる。その結果、レンズ群４から射出された主光線ａが光軸とほぼ平行となり、被照射面における照明光のテレセントリシティの変化を補正することができる。
【００４２】
一方、図２０は、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃに加えてもう１つの平行平面板４ｄを挿入した状態を示している。図２０では、レンズ群４の瞳位置Ａは見かけ上位置Ｃへ移動する。この場合、平行平面板４ｄの厚さをｄ２とし、平行平面板４ｄの屈折率をｎ２とすると、瞳位置Ａと見かけの瞳位置Ｃとの軸上距離ｘ２は、次の式（２）で表される。
ｘ２＝ｄ１−ｄ１／ｎ１＋ｄ２−ｄ２／ｎ２ （２）
【００４３】
このように、照明光路に対して挿脱自在な２つの平行平面板の組み合わせにより、２つの平行平面板４ｃおよび４ｄをともに照明光路内に設定した第１状態と、平行平面板４ｃを照明光路内に設定し平行平面板４ｄを照明光路から退避させた第２状態と、平行平面板４ｄを照明光路内に設定し平行平面板４ｃを照明光路から退避させた第３状態と、２つの平行平面板４ｃおよび４ｄをともに照明光路から退避させた第４状態とを実現し、各状態に応じてレンズ群４の見かけの瞳位置を４通りに変化させることができる。その結果、光路に対する１つの平行平面板の挿脱による方法よりも容易に被照射面における照明光のテレセントリシティの変化を良好に補正することができる。
【００４４】
一般に、光学部材４Ａ６に互いに厚さの異なるｎ個の平行平面板を用いる場合、各平行平面板を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより、光学部材４Ａ６の光学的光路長を２n 通りに変化させて、レンズ群４の見かけの瞳位置を２n 通りに変化させることができる。ここで、屈折率が互いに等しく且つ互いに厚さの異なるｎ個の平行平面板を用い、最も薄い平行平面板の厚さをｄとすると、各平行平面板の厚さがｄ、２ｄ、２2 ｄ、・・・、２n-1 ｄとなるように構成することが好ましい。この場合には、各平行平面板を照明光路内に設定または照明光路から退避させることにより、照明光路内に設定された平行平面板の総厚を０、ｄ、２ｄ、・・・、（２n −１）ｄの２n 通りに連続的に変化させることができる。その結果、光学部材４Ａ６の光学的光路長を２n 通りに連続的に変化させることができるので、被照射面における照明光のテレセントリシティの変化をさらに高精度に補正することができる。
【００４５】
このように、第４実施例では、計測器ＤＥＴからのテレセントリシティの計測結果に基づいて、光学部材４Ａ６の光学的光路長を適宜変更することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの変化を良好に補正するとともに、レチクルＲ上およびウエハＷ上において均一な照度分布を得ることができる。
なお、コンデンサー光学系中に光学部材４Ａ６が設けられている場合、光学部材４Ａ６はオプティカルインテグレータに比較的近いので、光学部材４Ａ６の光学的光路長の変更により、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を有効に補正することができる。特に、図１８〜図２０に示すように光学部材４Ａ６をコンデンサー光学系の最もオプティカルインテグレータ側に設ける場合、ターレット４Ａ２の作用によりバックフォーカスを補正した後に光学部材４Ａ６の作用によりテレセントリシティの変化を補正しても、コンデンサー光学系の瞳位置が変化するだけでコンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにほとんど影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することができる。したがって、図１７に示すように、光学部材４Ａ６をコンデンサー光学系中に設定する場合には、できるだけオプティカルインテグレータに近い位置に光学部材４Ａ６を設定することが望ましい。
【００４６】
図２１は、本発明の第４実施例の変形例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す図である。
変形例では、一対の偏角プリズムからなる光学部材の光路長変更により被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正している点だけが第４実施例と基本的に相違する。したがって、図２１において、図１７の第４実施例の構成要素と同様の機能を有する要素には、図１７と同じ参照符号を付している。以下、第４実施例との相違点に着目して、変形例を説明する。
【００４７】
図２１に示すように、変形例の照明光学装置では、開口絞り３と可動レンズ群４Ｂとの間に一対の偏角プリズム（くさび状プリズム）４Ａ５が全体として無屈折力になるように配置されている。すなわち、開口絞り側（図中左側）に配置された偏角プリズム４ａの頂角（くさび角）と被照射面側（図中右側）に配置された偏角プリズム４ｂの頂角とは互いに同じである。また、偏角プリズム４ａの開口絞り側の面および偏角プリズム４ｂの被照射面側の面はともに光軸に対して垂直であり、偏角プリズム４ａの被照射面側の面と偏角プリズム４ｂの開口絞り側の面とは互いに平行である。そして、第２移動制御系２６により偏角プリズム４ｂを光軸と垂直な方向に移動させることによって、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することができるように構成されている。また、第２移動制御系２６は、変更制御系２０および移動制御系２１と連動するように構成されている。
このように、第２移動制御系２６は、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更するための光路長変更手段を構成している。
【００４８】
したがって、変形例においては、多光源の形状または大きさの変化に応じて第２移動制御系２６により偏角プリズム４ｂを光軸と垂直な方向に移動させて一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したテレセントリシティの変化を補正するとともに、レチクルＲ上およびウエハＷ上において均一な照度分布を得ることができる。また、第４実施例と同様に、一対の偏角プリズム４Ａ５の光学的光路長を変更することにより、コンデンサー光学系のバックフォーカスや収差などにあまり影響を与えることなく、被照射面での照明光のテレセントリシティの変化だけを補正することができる。
なお、変形例において、偏角プリズム４ｂだけを光軸と垂直な方向に移動させているが、偏角プリズム４ａだけを光軸と垂直な方向に移動させてもよいし、偏角プリズム４ａと偏角プリズム４ｂとを反対の向きに移動させてもよい。
【００４９】
また、第１実施例〜第４実施例および変形例において、オプティカルインテグレータ２の光源側にターレットを設け、このターレット上に強度分布むらなどの光学特性の変化を補正するための複数のフィルターを円周状に配置してもよい。この場合、開口絞り３の開口形状の変更（すなわち多光源の形状または大きさの変更）と連動させてターレット上の適当なフィルターを照明光路内に設定することにより、光軸に関して回転対称な照度むらだけでなく回転非対称な傾斜むらなどの光学特性の変化に対しても対応することができる。
【００５０】
次に、マスクとウエハとを相対移動させながらウエハの各露光領域にマスクパターンをスキャン露光する、いわゆるスキャン露光型の露光装置に本発明の照明光学装置を適用した場合について説明する。
図９は、本発明の第２実施例にかかる照明光学装置を組み込んだスキャン露光型の露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図示の露光装置において、たとえばレーザー光源のような光源１からの照明光は、レンズ群７を介して、第２オプティカルインテグレータ８に入射する。第２オプティカルインテグレータ８に入射した光束は、複数のレンズエレメントにより二次元的に分割され、その後側焦点面に複数の光源像からなる二次光源を形成する。
【００５１】
第２オプティカルインテグレータ８により形成された二次光源からの光束は、レンズ群９により平行光束に変換された後、オプティカルインテグレータ２の入射面を重畳的に照明する。オプティカルインテグレータ２に入射した平行光束は複数のレンズエレメントにより分割され、その後側焦点面には第２オプティカルインテグレータ８のレンズエレメントの数とオプティカルインテグレータ２のレンズエレメントの数との積に等しい数の光源像からなる多光源（三次光源）が形成される。
オプティカルインテグレータ２により形成された多光源からの光は、その後側焦点面の近傍に配置された開口絞り３で制限された後、コンデンサー光学系に入射する。
【００５２】
コンデンサー光学系に入射した光は、ターレット４Ａ２のレンズ、可動レンズ群４Ｂおよびレンズ群４Ｃを介して集光され、矩形状の開口部を有する固定スリットＳにより制限された後、レチクルブラインドＲＢに入射する。レチクルブラインドＲＢを介した光は、ミラーＭによって偏向された後、コンデンサー光学系の一部を構成するレンズ群５を介して、転写すべき回路パターンが形成されたレチクルＲを重畳的に照明する。レチクルＲのパターンを透過した光は、投影光学系６を介して感光性基板であるウエハＷ上に結像する。
【００５３】
なお、レチクルＲは、投影光学系６の光軸に垂直な面内において矢印Ｒ１で示す方向に沿って移動可能なレチクルステージＲＳ上に保持されている。一方、ウエハＷは、投影光学系６の光軸に垂直な面内において二次元的に移動可能なウエハステージＷＳ上に保持されている。したがって、レチクルステージＲＳを矢印Ｒ１で示す方向に移動させるとともにウエハステージＷＳを矢印Ｗ１で示す方向に移動させながら、すなわちレチクルＲとウエハＷとを互いに反対向きに相対移動させながらスキャン露光を行うことにより、ウエハＷの各露光領域にレチクルＲのパターンを転写することができる。
【００５４】
図９に示すように、スキャン露光型の露光装置では、ダイナミックな露光量むらを低減するために、レチクルブラインドＲＢから光源側へわずかに間隔を隔てた位置に固定スリットＳを配置している。上述の各実施例のように固定スリットＳが配置されていない場合とスキャン露光において固定スリットＳが配置されている場合とでは、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布に対するバックフォーカスの変化の影響が異なる。以下、図１０〜図１３を参照し、固定スリットＳが配置されている場合において、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生するバックフォーカスの変化がレチクルブラインドＲＢ上における強度分布に対して与える影響について説明する。
【００５５】
図１０において、レンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢ上に位置するようにレンズ群４のバックフォーカスが調整されている場合、図１１に示すようにレチクルブラインドＲＢ上の強度分布は固定スリットＳにより制限され、スキャン露光に適した台形状となる。
しかしながら、照度むらの補正のための可動レンズ群４Ｂの移動に起因してレンズ群４のバックフォーカスが変化すると、図１２に示すようにレンズ群４の後側焦点がレチクルブラインドＲＢから位置ずれしてしまう。その結果、図１３に示すように、レチクルブラインドＲＢ上の強度分布において、台形状の角の部分が丸みを帯びて不均一になる。このようなレチクルブラインドＲＢ上の強度分布の不均一性は、レチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布に反映される。
【００５６】
図９に示すスキャン露光型の露光装置では、ターレット４Ａ２を回転させてコンデンサー光学系の一部を構成していたレンズを焦点距離の異なる他の適当な補正レンズと交換することにより、可動レンズ群４Ｂの移動に起因して発生したバックフォーカスの変化を補正し、レチクルブラインドＲＢ上における強度分布を、ひいてはレチクルＲ上およびウエハＷ上の照度分布を多光源の形状または大きさを変更する前とほぼ同じ状態に戻すことができる。その結果、ウエハＷ上において均一な照度分布を確保し、高精度の投影露光を行うことができる。
【００５７】
以上の各実施例に示した露光装置によってレチクルＲを従来の装置と比べて格段に均一照明することができるため、良好なレチクルパターンを投影光学系を介して感光性基板としてのウエハＷへ投影露光することができる。そして、第１実施例の露光装置による露光の工程（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、最終的にデバイスとしての半導体装置（ＬＳＩ等）が製造される。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、半導体装置として、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。
こうして、本発明の照明光学装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【００５８】
なお、上述の各実施例では、開口絞りの開口形状を変化させることによって多光源の形状または大きさを変更している。しかしながら、本出願人による出願にかかる特開平４−２２５５１４号公報に開示されているように、４つの偏心光源の大きさを変化させたり、オプティカルインテグレータの形状や組み合わせを適宜変化させたりして、多光源の形状または大きさを変更することもできる。本発明は、その変更方法に依存することなく、多光源の形状または大きさの変更に伴う照度分布の変動の補正に対して有効である。
また、上述の各実施例では、照明光学装置を備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、プロキシミティ方式の露光装置やマスク以外の被照射面を均一照明するための一般的な照明光学装置に本発明を適用することができることは明らかである。
【００５９】
また、以上の各実施例では、オプティカルインテグレータとして複数のレンズ素子を束ねて構成されたフライアイレンズで構成した例を示したが、これの代わりに内面反射型のロッド型光学部材を用いることができる。
また、以上の各実施例では、オプティカルインテグレータにより形成される複数の光源像の大きさまたは形状を変更することに応じて、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系を光軸方向へ移動させる例を示したが、本発明は、これに限ることなく、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系をターレット等により別の焦点距離を持つ光学系に切り換えることも可能である。
【００６０】
また、以上の各実施例では、コンデンサー光学系の構成を簡素化するために、コンデンサー光学系を構成する少なくとも一部の光学系をターレット等により別の焦点距離を持つ光学系に切り換えて、コンデンサー光学系のバックフォーカス等の変動を抑えた例を示したが、コンデンサー光学系の構成を簡素化する必要が無い場合には、コンデンサー光学系の焦点距離を連続的に変更できる構成、即ちコンデンサー光学系のズームレンズ化を図って、コンデンサー光学系のバックフォーカスの変動等を抑える構成としても良い。
【００６１】
【効果】
以上説明したように、本発明の照明光学装置では、コンデンサー光学系の一部を構成する光学系や光学部材を交換するだけでコンデンサー光学系のバックフォーカスや被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を随時補正することができるので、被照射面において常に均一な照度分布や良好なテレセントリシティを確保することができる。
したがって、本発明の照明光学装置を組み込んだ露光装置では、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して、高精度の投影露光を行うことができる。また、本発明の照明光学装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、感光性基板上において均一な照度分布および露光光の良好なテレセントリシティを確保して高精度の投影露光を行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例〜第４実施例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２】本発明の第１実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】一括露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更する前の状態を示す図である。
【図６】図５の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図７】一括露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更した後の状態を示す図である。
【図８】図７の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例にかかる照明光学装置を組み込んだスキャン露光型の露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】スキャン露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更する前の状態を示す図である。
【図１１】図１０の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図１２】スキャン露光型の露光装置において多光源の形状または大きさを変更した後の状態を示す図である。
【図１３】図１２の状態におけるレチクルブラインドＲＢ上での強度分布を示す図である。
【図１４】図１の開口絞り３の様々な開口形状をそれぞれ示す図である。
【図１５】図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。
【図１６】図１４の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１８】第４実施例において、開口絞り３の位置がレンズ群４の前側焦点位置Ｆからオプティカルインテグレータ側にずれている様子を示す図である。
【図１９】第４実施例において、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃを挿入した状態を示す図である。
【図２０】第４実施例において、開口絞り３とレンズ群４との間の光路中に平行平面板４ｃに加えてもう１つの平行平面板４ｄを挿入した状態を示す図である。
【図２１】本発明の第４実施例の変形例にかかる照明光学装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ オプティカルインテグレータ
３ 開口絞り
４、５ コンデンサー光学系のレンズ群
６ 投影光学系
８ 第２オプティカルインテグレータ
Ｒ レチクル
Ｗ ウエハ
ＲＢ レチクルブラインド
２０ 変更制御系
２１ 移動制御系
２２ 交換系
２３ 交換制御系
２４ 第１交換制御系
２５ 第２交換制御系
２６ 第２移動制御系
２７ 第３移動制御系
Claims (9)
- 光束を供給するための光源手段からの光束に基づいて二次光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、前記二次光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、該変更手段により変更された形状または大きさを有する二次光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照明するためのコンデンサー光学系とを備えた照明光学装置において、
前記変更手段による二次光源の形状または大きさの変更に起因して前記被照射面において発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、
前記被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正するための第２補正手段とをさらに備え、
前記第１補正手段は、光軸に対して回転対称な照度むらおよび回転非対称な傾斜むらを補正することを特徴とする照明光学装置。 - 前記第１補正手段は、フィルターを備えていることを特徴とする請求項１に記載の照明光学装置。
- 前記第２補正手段は、前記オプティカルインテグレータと前記コンデンサー光学系との間の光路長を変更することにより前記テレセントリシティの補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学装置。
- 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明光学装置により所定のパターンを照明する工程と、
照明された前記所定のパターンを感光性基板に投影露光する工程とを備えることを特徴とする露光方法。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明光学装置と、
該照明光学装置によって照明された所定のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備えることを特徴とする露光装置。 - 被照射面を照明する照明光学装置の調整方法において、
前記照明光学装置は、光束を供給するための光源からの光束に基づいて二次光源を形成するためのオプティカルインテグレータと、前記二次光源の形状または大きさを変更するための変更手段と、前記変更手段により変更された形状または大きさを有する二次光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照明するためのコンデンサー光学系と、前記変更手段による二次光源の形状または大きさの変更に起因して発生する照度むらを補正するための第１補正手段と、前記被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正するための第２補正手段とを備え、
前記調整方法は、
前記変更手段により二次光源の形状または大きさを変更する変更工程と、
前記第１補正手段を用いて、前記変更工程に起因して前記被照射面において発生する照度むらを補正する第１補正工程と、
前記第２補正手段を用いて、前記被照射面での照明光のテレセントリシティの変化を補正する第２補正工程とを備え、
前記第１補正工程では、光軸に対して回転対称な照度むらおよび回転非対称な傾斜むらを補正することを特徴とする調整方法。 - 前記第１補正工程では、フィルターを用いることを特徴とする請求項６に記載の調整方法。
- 前記第２補正工程では、前記オプティカルインテグレータと前記コンデンサー光学系との間の光路長を変更することにより前記テレセントリシティの補正を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の調整方法。
- 所定のパターンを感光性基板上に投影露光するための投影光学系を備えた露光装置の調整方法において、
前記所定のパターンを照明するための照明光学装置を請求項６乃至８のいずれか１項に記載の調整方法を用いて調整することを特徴とする調整方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017135035A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 株式会社ニデック | 眼科用レーザ屈折矯正装置、眼科用フォトチューニング設定装置、眼科用フォトチューニングシステム、眼鏡用フォトチューニング設定装置、及びこれらに用いられるプログラム、眼科用レーザ手術装置 |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10275771A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-10-13 | Nikon Corp | 照明光学装置 |
| US6833904B1 (en) | 1998-02-27 | 2004-12-21 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of fabricating a micro-device using the exposure apparatus |
| FR2789068B1 (fr) * | 1999-02-03 | 2001-03-16 | Optique Et Microsystemes Sa | Dispositif d'alignement pour l'assemblage de microsystemes et pour la micro distribution sur microsystemes ou sur microcomposants biotechnologiques |
| US6178046B1 (en) | 1999-04-21 | 2001-01-23 | Intel Corporation | Anti-aliasing diffractive aperture and method of using same |
| US6307682B1 (en) | 2000-02-16 | 2001-10-23 | Silicon Valley Group, Inc. | Zoom illumination system for use in photolithography |
| US6771350B2 (en) * | 2000-02-25 | 2004-08-03 | Nikon Corporation | 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 |
| 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 |
| JP4528464B2 (ja) * | 2000-06-08 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | アライメント方法、重ね合わせ検査方法及びフォトマスク |
| SE518170C2 (sv) * | 2000-06-27 | 2002-09-03 | Micronic Laser Systems Ab | Flerstrålemönstergenerator och metod för skannande |
| TW200301848A (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | Nikon Corp | Exposure apparatus and exposure method |
| DE10261775A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Vorrichtung zur optischen Vermessung eines Abbildungssystems |
| KR20170018113A (ko) | 2003-04-09 | 2017-02-15 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법 |
| EP1666865A4 (en) | 2003-08-18 | 2007-09-26 | Nikon Corp | ILLUMINUM DISTRIBUTION EVALUATION METHOD, DETERMINATION METHOD FOR OPTICAL LINES, OPTICAL LIGHTING DEVICE, EXPOSURE DEVICE AND EXPOSURE METHOD |
| JP4617650B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2011-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | 多面取り用フォトマスク、電気光学装置の製造方法 |
| KR101664642B1 (ko) * | 2003-09-29 | 2016-10-11 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법 |
| TW201834020A (zh) | 2003-10-28 | 2018-09-16 | 日商尼康股份有限公司 | 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法 |
| TW201809801A (zh) | 2003-11-20 | 2018-03-16 | 日商尼康股份有限公司 | 光學照明裝置、曝光裝置、曝光方法、以及元件製造方法 |
| TWI389174B (zh) | 2004-02-06 | 2013-03-11 | 尼康股份有限公司 | 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法 |
| EP1774405B1 (en) | 2004-06-04 | 2014-08-06 | Carl Zeiss SMT GmbH | System for measuring the image quality of an optical imaging system |
| JP4599936B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2010-12-15 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、照明光学装置の調整方法、露光装置、および露光方法 |
| JP4309332B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2009-08-05 | 京セラ株式会社 | 投射型表示装置 |
| US7508489B2 (en) * | 2004-12-13 | 2009-03-24 | Carl Zeiss Smt Ag | Method of manufacturing a miniaturized device |
| JP4765314B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2011-09-07 | 株式会社ニコン | 照明光学装置 |
| US20080192224A1 (en) * | 2005-02-12 | 2008-08-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithographic Projection Exposure Apparatus |
| US7324185B2 (en) | 2005-03-04 | 2008-01-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US8248577B2 (en) | 2005-05-03 | 2012-08-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| EP2660854B1 (en) | 2005-05-12 | 2017-06-21 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus and exposure method |
| TWI467255B (zh) * | 2006-03-27 | 2015-01-01 | 尼康股份有限公司 | 照明光學裝置、曝光裝置以及元件製造方法 |
| TW200903138A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-16 | Young Optics Inc | Illumination system |
| JP5267029B2 (ja) | 2007-10-12 | 2013-08-21 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| US8379187B2 (en) | 2007-10-24 | 2013-02-19 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9116346B2 (en) | 2007-11-06 | 2015-08-25 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7926994B2 (en) | 2008-01-16 | 2011-04-19 | Christie Digital Systems Usa, Inc. | Uniform light production system and apparatus |
| JP5315711B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-10-16 | ソニー株式会社 | 照明装置及び画像投影装置 |
| DE102008011501A1 (de) | 2008-02-25 | 2009-08-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zum Betreiben eines Beleuchtungssystems einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
| JP5544894B2 (ja) * | 2010-01-21 | 2014-07-09 | カシオ計算機株式会社 | ウエハ検査装置及びウエハ検査方法 |
| CN101846890B (zh) | 2010-05-13 | 2012-08-22 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 并行光刻直写系统 |
| JP5703069B2 (ja) | 2010-09-30 | 2015-04-15 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 描画装置および描画方法 |
| EP3112745B1 (en) * | 2015-06-29 | 2018-08-01 | Martin Professional ApS | Prism effect system for light fixture with inverted multi-facet prisms |
| CN104932173B (zh) * | 2015-07-02 | 2017-10-20 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种转换式光学成像系统 |
| JP7227775B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2023-02-22 | キヤノン株式会社 | 照明光学系、露光装置および物品製造方法 |
| JP7410701B2 (ja) * | 2019-12-09 | 2024-01-10 | 株式会社ミツトヨ | アダプタ光学系および焦点距離可変光学系 |
| WO2024227859A1 (en) * | 2023-05-04 | 2024-11-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for adjusting the telecentricity in a projection exposure system for microlithography |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4947030A (en) * | 1985-05-22 | 1990-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Illuminating optical device |
| JP3360686B2 (ja) * | 1990-12-27 | 2002-12-24 | 株式会社ニコン | 照明光学装置および投影露光装置並びに露光方法および素子製造方法 |
| JP3630189B2 (ja) * | 1995-01-26 | 2005-03-16 | 株式会社ニコン | アライメント方法、露光方法、及び露光装置 |
-
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| WO2017135035A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 株式会社ニデック | 眼科用レーザ屈折矯正装置、眼科用フォトチューニング設定装置、眼科用フォトチューニングシステム、眼鏡用フォトチューニング設定装置、及びこれらに用いられるプログラム、眼科用レーザ手術装置 |
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