JP2005243904A - Illumination optical apparatus, aligner, and exposure method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination optical apparatus including an optical element capable of maintaining optical performance even when used in a place where energy density of a beam emitted from a light source is high. <P>SOLUTION: The illumination optical apparatus for illuminating a plane M to be irradiated by a beam from the light source 1 includes a first optical integrator 4a provided in a light path between the light source 1 and the plane M, a second optical integrator 8 provided in a light path between the first integrator 4a and the plane M, and an incident position changing element 87 provided in a light path between the first optical integrator 4a and the second optical integrator 8 for varying the incident position of an incoming beam to the second integrator 8. The element 87 comprises an optical member capable of maintaining the optical performance of the element 87 even if used in a place where energy density of the beam emitted from the light source 1 is high. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造するための露光装置に用いられる照明光学装置、該照明光学装置を備えた露光装置及び該照明光学装置を用いた露光方法に関するものである。   The present invention relates to an illumination optical apparatus used in an exposure apparatus for manufacturing a microdevice such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, and a thin film magnetic head in a lithography process, an exposure apparatus including the illumination optical apparatus, and the illumination optical apparatus. It relates to the exposure method used.

従来の露光装置においては、光源から射出された光束がオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ(またはマイクロフライアイレンズ)に入射し、その後側焦点面に多数の光源からなる二次光源を形成する。二次光源からの光束は、必要に応じてフライアイレンズの後側焦点面の近傍に配置された開口絞りを介して制限された後、コンデンサーレンズに入射する。   In a conventional exposure apparatus, a light beam emitted from a light source is incident on a fly-eye lens (or micro fly-eye lens) as an optical integrator, and a secondary light source composed of a number of light sources is formed on the rear focal plane. The light beam from the secondary light source is restricted through an aperture stop disposed in the vicinity of the rear focal plane of the fly-eye lens as necessary, and then enters the condenser lens.

コンデンサーレンズにより集光された光束は、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明する。マスク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、マスクパターンが投影露光(転写)される。なお、マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細なパターンをウエハ上に正確に転写するため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。   The light beam condensed by the condenser lens illuminates the mask on which a predetermined pattern is formed in a superimposed manner. The light transmitted through the mask pattern forms an image on the wafer via the projection optical system. Thus, the mask pattern is projected and exposed (transferred) onto the wafer. The pattern formed on the mask is highly integrated. In order to accurately transfer the fine pattern onto the wafer, it is essential to obtain a uniform illuminance distribution on the wafer.

また、マスクのパターンが微細になり、露光装置の解像限界付近にて露光が行われるようになると、照明光学装置の開口絞りから射出した光のうち解像に寄与するのは、開口絞りの周辺部から射出した光のみとなり、開口部の中心部から射出した光は像のコントラストを下げるだけの働きしか持たなくなる。従って、近年、照明光学装置の照明瞳の周辺部に光強度分布を有する輪帯状や多極状(例えば、4極状)の変形照明を行うことにより、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が注目されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   Further, when the mask pattern becomes fine and exposure is performed near the resolution limit of the exposure apparatus, it is the aperture stop that contributes to the resolution of the light emitted from the aperture stop of the illumination optical apparatus. Only the light emitted from the peripheral portion becomes light, and the light emitted from the central portion of the opening only serves to lower the contrast of the image. Therefore, in recent years, the depth of focus and resolving power of the projection optical system have been improved by performing ring-shaped or multipolar (for example, quadrupolar) modified illumination having a light intensity distribution around the illumination pupil of the illumination optical device. The technique of making it attract attention (for example, refer patent document 1 and patent document 2).

特開昭61−91662号公報JP-A-61-91662 特開平4−101148号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-101148

ところで、上述の照明光学装置において、照明光学装置を構成する光学部材の多くは、光学部材として容易に加工することができる石英により形成されている。しかしながら、石英により形成された光学部材を照明光学装置に搭載する場合、光源部から射出される光束が高いエネルギー密度を有する位置に、この光学部材が配置されるときには、光学素子の光束が通過する部分が損傷し、光学素子の内部構造に変化が生じるため、光学素子の光透過率が劣化する。従って、石英により形成された光学素子は、その光学素子が有する光学性能を維持することができなくなる。   By the way, in the illumination optical device described above, many of the optical members constituting the illumination optical device are formed of quartz that can be easily processed as an optical member. However, when an optical member formed of quartz is mounted on an illumination optical device, the light beam of the optical element passes when the optical member is disposed at a position where the light beam emitted from the light source unit has a high energy density. Since the portion is damaged and the internal structure of the optical element is changed, the light transmittance of the optical element is deteriorated. Therefore, an optical element formed of quartz cannot maintain the optical performance of the optical element.

この発明の課題は、光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる光学素子を備える照明光学装置、該照明光学装置を備えた露光装置及び該照明光学装置を用いた露光方法を提供することである。   The subject of this invention was provided with the illumination optical apparatus provided with the optical element which can maintain an optical performance, even when it is used in the place where the energy density of the light beam inject | emitted from a light source part becomes high, and this illumination optical apparatus An exposure apparatus and an exposure method using the illumination optical apparatus are provided.

請求項1記載の照明光学装置は、光源部からの光束で被照射面を照明する照明光学装置において、前記光源部と前記被照射面との間の光路中に配置される第1オプティカルインテグレータと、前記第1オプティカルインテグレータと前記被照射面との間の光路中に配置される第2オプティカルインテグレータと、前記第1オプティカルインテグレータと前記第2オプティカルインテグレータとの間の光路中に配置され、前記第2オプティカルインテグレータへの入射光束の入射位置を変化させる入射位置変更素子とを備え、前記入射位置変更素子は前記光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても前記入射位置変更素子の光学性能を維持することができる光学部材により構成されることを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 1, wherein the illumination optical device illuminates the illuminated surface with a light beam from the light source unit, and a first optical integrator disposed in an optical path between the light source unit and the illuminated surface; A second optical integrator disposed in an optical path between the first optical integrator and the irradiated surface; an optical path disposed between the first optical integrator and the second optical integrator; 2 An incident position changing element that changes the incident position of the incident light beam on the optical integrator, and the incident position changing element is used even when the energy density of the light beam emitted from the light source unit is increased. It is constituted by an optical member that can maintain the optical performance of the incident position changing element.

この請求項1記載の照明光学装置によれば、光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる光学部材により構成される入射位置変更素子を備えているため、光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所に配置される入射位置変更素子の内部構造の損傷を防止することができ、入射位置変更素子の光透過率の劣化を抑制することができる。従って、入射位置変更素子の光学性能を維持した状態で光源部から射出される光束が入射位置変更素子を通過するため、光束の光量の減少を抑えることができ、被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical device according to claim 1, the incident position constituted by the optical member capable of maintaining the optical performance even when used in a place where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high. Since the changing element is provided, it is possible to prevent damage to the internal structure of the incident position changing element arranged where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high, and the light transmittance of the incident position changing element Can be prevented. Accordingly, since the light beam emitted from the light source unit passes through the incident position changing element while maintaining the optical performance of the incident position changing element, it is possible to suppress a decrease in the amount of light of the light beam and to illuminate the irradiated surface satisfactorily. be able to.

また、請求項2記載の照明光学装置は、前記入射位置変更素子が前記照明光学装置の光軸方向に対して凹状屈折面を有する第1プリズムと、前記第1プリズムの前記凹状屈折面と相補的に形成された凸状屈折面を有する第2プリズムとを備え、前記第1プリズム及び前記第2プリズムのうち少なくとも一方は、前記照明光学装置の光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 2 is complementary to the first prism in which the incident position changing element has a concave refractive surface with respect to the optical axis direction of the illumination optical device, and the concave refractive surface of the first prism. And at least one of the first prism and the second prism is configured to be movable along the optical axis of the illumination optical device. It is characterized by that.

この請求項2記載の照明光学装置によれば、入射位置変更素子が備える第1プリズム及び第2プリズムのうち少なくとも一方が照明光学装置の光軸に沿って移動可能に構成されているため、第1プリズムの凹状屈折面と第2プリズムの凸状屈折面とを当接させることにより、入射位置変更素子が平行平面板を構成する。また、第1プリズムの凹状屈折面と第2プリズムの凸状屈折面とを離間させることにより、入射位置変更素子がいわゆるビームエキスパンダーを構成するため、第1プリズムの凹状屈折面と第2プリズムの凸状屈折面との間隔を調整することにより、第2オプティカルインテグレータへの入射光束の入射位置(光軸からの距離)を自由に変化させることができる。従って、例えば変形照明等(例えば輪帯照明または多極照明)を行う場合、被照射面の照射されるべき領域に対応した照明形状とすることができ、被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical apparatus of the second aspect, at least one of the first prism and the second prism included in the incident position changing element is configured to be movable along the optical axis of the illumination optical apparatus. By making the concave refracting surface of one prism and the convex refracting surface of the second prism abut, the incident position changing element forms a parallel plane plate. Further, by separating the concave refracting surface of the first prism from the convex refracting surface of the second prism, the incident position changing element forms a so-called beam expander, so that the concave refracting surface of the first prism and the second prism are By adjusting the distance from the convex refracting surface, the incident position (distance from the optical axis) of the incident light beam on the second optical integrator can be freely changed. Therefore, for example, when performing modified illumination or the like (for example, annular illumination or multipolar illumination), the illumination shape corresponding to the region to be illuminated of the illuminated surface can be obtained, and the illuminated surface can be illuminated well. it can.

また、請求項3記載の照明光学装置は、前記入射位置変更素子が前記照明光学装置の光軸方向に対して凹状屈折面の一部を有する第1プリズムと、前記照明光学装置の光軸方向に対して凸状屈折面の一部を有する第2プリズムとを備え、前記第1プリズム及び前記第2プリズムのうちの少なくとも一方は、前記照明光学装置の光軸方向に沿って移動可能に構成され、前記第1プリズムは複数の前記凹状屈折面の一部を有し、前記第2プリズムは複数の前記凸状屈折面の一部を有することを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 3, wherein the incident position changing element has a first prism having a part of a concave refractive surface with respect to the optical axis direction of the illumination optical device, and the optical axis direction of the illumination optical device. And a second prism having a part of a convex refracting surface, and at least one of the first prism and the second prism is configured to be movable along the optical axis direction of the illumination optical device. The first prism has a part of the plurality of concave refracting surfaces, and the second prism has a part of the plurality of convex refracting surfaces.

この請求項3記載の照明光学装置によれば、入射位置変更素子が備える第1プリズムが複数の凹状屈折面の一部を有するため、凹状屈折面を有するプリズムと比較して第1プリズムの厚さを薄くすることができる。また、同様に、入射位置変更素子が備える第2プリズムが複数の凸状屈折面の一部を有するため、凸状屈折面を有するプリズムと比較して第2プリズムの厚さを薄くすることができる。従って、第1プリズム及び第2プリズムを照明光学装置に搭載する際に、配置スペースを小さくすることができる。   According to the illumination optical device of the third aspect, since the first prism included in the incident position changing element has a part of the plurality of concave refracting surfaces, the thickness of the first prism compared to the prism having the concave refracting surfaces. The thickness can be reduced. Similarly, since the second prism included in the incident position changing element has a part of the plurality of convex refracting surfaces, the thickness of the second prism can be reduced compared to the prism having the convex refracting surfaces. it can. Therefore, when the first prism and the second prism are mounted on the illumination optical device, the arrangement space can be reduced.

また、第1プリズム及び第2プリズムのうち少なくとも一方が照明光学装置の光軸に沿って移動可能に構成されているため、第1プリズムの複数の凹状屈折面の一部と第2プリズムの複数の凸状屈折面の一部とを当接させることにより、入射位置変更素子が平行平面板を構成する。また、第1プリズムの複数の凹状屈折面の一部と第2プリズムの複数の凸状屈折面の一部とを離間させることにより、入射位置変更素子がいわゆるビームエキスパンダーを構成するため、第1プリズムと第2プリズムとの間隔を調整することにより、第2オプティカルインテグレータへの入射光束の入射位置(光軸からの距離)を自由に変化させることができる。従って、変形照明等(例えば輪帯照明または多極照明)を行う場合、被照射面の照射されるべき領域に対応した照明形状とすることができ、被照射面を良好に照明することができる。   In addition, since at least one of the first prism and the second prism is configured to be movable along the optical axis of the illumination optical device, a part of the plurality of concave refractive surfaces of the first prism and the plurality of second prisms are arranged. The incident position changing element constitutes a plane parallel plate by contacting a part of the convex refracting surface. In addition, by separating a part of the plurality of concave refracting surfaces of the first prism from a part of the plurality of convex refracting surfaces of the second prism, the incident position changing element forms a so-called beam expander. By adjusting the distance between the prism and the second prism, the incident position (distance from the optical axis) of the incident light beam to the second optical integrator can be freely changed. Therefore, when performing modified illumination or the like (for example, annular illumination or multipolar illumination), it is possible to obtain an illumination shape corresponding to a region to be irradiated on the irradiated surface, and to illuminate the irradiated surface satisfactorily. .

また、請求項4記載の照明光学装置は、前記光学部材が結晶材料により形成される結晶光学部材を有することを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 4 is characterized in that the optical member has a crystal optical member formed of a crystal material.

また、請求項5記載の照明光学装置は、前記結晶光学部材が蛍石または水晶を有することを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 5 is characterized in that the crystal optical member has fluorite or crystal.

また、請求項6記載の照明光学装置は、前記結晶光学部材が前記結晶光学部材の結晶方位(111)と前記照明光学装置の光軸とが一致するように位置決めされることを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 6 is characterized in that the crystal optical member is positioned so that a crystal orientation (111) of the crystal optical member coincides with an optical axis of the illumination optical device.

この請求項4〜請求項6記載の照明光学装置によれば、光学部材が結晶光学部材を有しており、結晶光学部材が結晶光学部材の結晶方位(111)と照明光学装置の光軸とが一致するように位置決めされているため、直線偏光状態の光束が光学部材に入射した場合において、直線偏光の振動方向の変化、直線偏光から楕円偏光や円偏光への変化を防止することができる。従って、被照射面の特性等に対応した最適な偏光状態の光束で照明を行うことができる。   According to the illumination optical device according to any one of claims 4 to 6, the optical member has a crystal optical member, and the crystal optical member has a crystal orientation (111) of the crystal optical member and an optical axis of the illumination optical device. Therefore, when a linearly polarized light beam enters the optical member, a change in the vibration direction of the linearly polarized light and a change from the linearly polarized light to the elliptically polarized light or the circularly polarized light can be prevented. . Therefore, illumination can be performed with a light beam in an optimal polarization state corresponding to the characteristics of the irradiated surface.

また、請求項7記載の照明光学装置は、前記入射位置変更素子が前記照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に配置されることを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 7 is characterized in that the incident position changing element is arranged in the pupil of the illumination optical device or in the vicinity of the pupil.

また、請求項8記載の照明光学装置は、前記第1オプティカルインテグレータが前記光源部からの光束に基づいて前記瞳または該瞳の近傍に所定形状の光強度分布を形成することを特徴とする。   The illumination optical apparatus according to claim 8 is characterized in that the first optical integrator forms a light intensity distribution of a predetermined shape in the pupil or in the vicinity of the pupil based on a light beam from the light source unit.

この請求項7及び請求項8記載の照明光学装置によれば、入射位置変更素子が照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に配置され、第1オプティカルインテグレータが光源部からの光束に基づいて照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に所定形状の光強度分布を形成する。即ち、入射位置変更素子が光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所に配置されているが、入射位置変更素子が光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる光学部材により構成されているため、入射位置変更素子の内部構造の損傷を防止することができ、入射位置変更素子の光透過率の劣化を抑制することができる。従って、入射位置変更素子の光学性能を維持した状態で光源部から射出される光束が入射位置変更素子を通過するため、光束の光量の減少を抑えることができ、被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical apparatus according to claim 7 and claim 8, the incident position changing element is disposed in the pupil of the illumination optical apparatus or in the vicinity of the pupil, and the first optical integrator performs illumination based on the light flux from the light source unit. A light intensity distribution having a predetermined shape is formed in or near the pupil of the optical device. In other words, the incident position changing element is disposed at a place where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high, but the optical performance is also obtained when the incident position changing element is used at a place where the energy density of the light beam is high. Therefore, the internal structure of the incident position changing element can be prevented from being damaged, and the deterioration of the light transmittance of the incident position changing element can be suppressed. Accordingly, since the light beam emitted from the light source unit passes through the incident position changing element while maintaining the optical performance of the incident position changing element, it is possible to suppress a decrease in the amount of light of the light beam and to illuminate the irradiated surface satisfactorily. be able to.

また、請求項9記載の露光装置は、感光性基板上にマスクのパターンを転写する露光装置において、前記マスクを照明するための請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置と、前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系とを備えることを特徴とする。   The exposure apparatus according to claim 9 is an illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 8, which illuminates the mask in an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a photosensitive substrate. An apparatus and a projection optical system for forming an image of the pattern of the mask on the photosensitive substrate are provided.

この請求項9記載の露光装置によれば、請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置を備えているため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクのパターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明することができる。従って、良好な露光を行うことができる。   According to the exposure apparatus of the ninth aspect, since the illumination optical apparatus according to any one of the first to eighth aspects is provided, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and Illumination can be performed with illumination light in an optimal polarization state corresponding to the characteristics of the pattern. Therefore, good exposure can be performed.

また、請求項10記載の露光方法は、感光性基板上に所定のパターンを転写する露光方法において、請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置を用いて前記所定のパターンが形成されるマスクを照明する照明工程と、前記感光性基板上に前記所定のパターンを転写する転写工程とを含むことを特徴とする。   An exposure method according to a tenth aspect is the exposure method for transferring a predetermined pattern onto a photosensitive substrate, wherein the predetermined optical pattern is obtained using the illumination optical device according to any one of the first to eighth aspects. An illumination process for illuminating a mask on which a pattern is formed, and a transfer process for transferring the predetermined pattern onto the photosensitive substrate.

この請求項10記載の露光方法によれば、請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置を用いてマスクの照明を行うため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクのパターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明することができる。従って、良好な露光を行うことができる。   According to the exposure method of the tenth aspect, since the illumination of the mask is performed using the illumination optical apparatus according to any one of the first to eighth aspects, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed. It is possible to illuminate with illumination light having an optimum polarization state corresponding to the characteristics of the mask pattern. Therefore, good exposure can be performed.

この発明の照明光学装置によれば、光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる光学部材により構成される入射位置変更素子を備えているため、光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所に配置される入射位置変更素子の内部構造の損傷を防止することができ、入射位置変更素子の光透過率の劣化を抑制することができる。従って、入射位置変更素子の光学性能を維持した状態で光源部から射出される光束が入射位置変更素子を通過するため、光束の光量の減少を抑えることができ、被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical device of the present invention, the incident position changing element constituted by the optical member capable of maintaining the optical performance even when used in a place where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high. Therefore, it is possible to prevent damage to the internal structure of the incident position changing element arranged where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high, and to reduce the light transmittance of the incident position changing element. Can be suppressed. Accordingly, since the light beam emitted from the light source unit passes through the incident position changing element while maintaining the optical performance of the incident position changing element, it is possible to suppress a decrease in the amount of light of the light beam and to illuminate the irradiated surface satisfactorily. be able to.

また、光学部材が結晶光学部材を有しており、結晶光学部材が結晶光学部材の結晶方位(111)と照明光学装置の光軸とが一致するように位置決めされているため、直線偏光状態の光束が光学部材に入射した場合において、直線偏光の振動方向の変化、直線偏光から楕円偏光や円偏光への変化を防止することができる。従って、被照射面の特性等に対応した最適な偏光状態の光束で照明を行うことができる。   Further, since the optical member has a crystal optical member, and the crystal optical member is positioned so that the crystal orientation (111) of the crystal optical member coincides with the optical axis of the illumination optical device, When the light beam enters the optical member, it is possible to prevent a change in the vibration direction of the linearly polarized light and a change from the linearly polarized light to the elliptically polarized light or the circularly polarized light. Therefore, illumination can be performed with a light beam in an optimal polarization state corresponding to the characteristics of the irradiated surface.

また、この発明の露光装置によれば、この発明の照明光学装置を備えているため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクのパターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明することができる。従って、良好な露光を行うことができる。   In addition, according to the exposure apparatus of the present invention, since the illumination optical apparatus of the present invention is provided, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and illumination light in an optimal polarization state corresponding to the mask pattern characteristics It can be illuminated with. Therefore, good exposure can be performed.

また、この発明の露光方法によれば、この発明の照明光学装置を用いてマスクの照明を行うため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクのパターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明することができる。従って、良好な露光を行うことができる。   In addition, according to the exposure method of the present invention, since the illumination optical device of the present invention is used to illuminate the mask, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and the optimum polarization corresponding to the characteristics of the mask pattern It can be illuminated with state illumination light. Therefore, good exposure can be performed.

図面を参照して、この発明の第1の実施の形態にかかる露光装置ついて説明する。図1は、この実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。なお、以下の説明においては、図1中に示すXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がウエハWに対して平行となるように設定され、Z軸がウエハWに対して直交する方向に設定されている。また、この実施の形態にかかる照明光学装置は、輪帯照明を行うように構成されている。   An exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to this embodiment. In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the wafer W, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the wafer W. The illumination optical device according to this embodiment is configured to perform annular illumination.

この実施の形態にかかる露光装置は、図1に示すように、露光光(照明光)を供給するためのレーザー光源(光源部)1として、例えば波長が約193nmの光を供給するArFエキシマレーザー光源または波長が約248nmの光を供給するKrFエキシマレーザー光源を備えている。レーザー光源1からZ方向に沿って射出された略平行な光束は、X方向に沿って細長く延びた矩形状の断面を有し、一対のレンズ2a及び2bからなるビームエキスパンダー2に入射する。各レンズ2a及び2bは、図1のYZ平面内において負の屈折力及び正の屈折力をそれぞれ有する。したがって、ビームエキスパンダー2に入射した光束は、図1のYZ平面内において拡大され、所定の矩形状の断面を有する光束に整形される。   As shown in FIG. 1, an exposure apparatus according to this embodiment is an ArF excimer laser that supplies light having a wavelength of about 193 nm, for example, as a laser light source (light source unit) 1 for supplying exposure light (illumination light). A light source or a KrF excimer laser light source that supplies light having a wavelength of about 248 nm is provided. The substantially parallel light beam emitted from the laser light source 1 along the Z direction has a rectangular cross section extending along the X direction, and is incident on the beam expander 2 including a pair of lenses 2a and 2b. Each lens 2a and 2b has a negative refractive power and a positive refractive power in the YZ plane of FIG. Therefore, the light beam incident on the beam expander 2 is enlarged in the YZ plane of FIG. 1 and shaped into a light beam having a predetermined rectangular cross section.

整形光学系としてのビームエキスパンダー2を介した平行な光束は、折り曲げミラー3により反射されY方向に偏向された後、光軸AXを中心として結晶光学軸が回転自在に、かつ光軸AXから挿脱可能に構成されている1/4波長板11に入射する。ここで、1/4波長板11は、楕円偏光の光が入射した場合において、入射する楕円偏光の特性に応じてその1/4波長板11の結晶光学軸を設定することにより、楕円偏光の入射光を直線偏光の光に変換する機能を有する。   The parallel light beam that has passed through the beam expander 2 as the shaping optical system is reflected by the bending mirror 3 and deflected in the Y direction, and then the crystal optical axis is rotatable about the optical axis AX and inserted from the optical axis AX. The light enters the quarter-wave plate 11 configured to be removable. Here, when the elliptically polarized light is incident, the quarter wavelength plate 11 sets the crystal optical axis of the quarter wavelength plate 11 according to the characteristics of the incident elliptically polarized light, thereby It has a function of converting incident light into linearly polarized light.

即ち、レーザー光源1としてKrFエキシマレーザー光源やArFエキシマレーザー光源を用いる場合、レーザー光源1は略直線偏光の光を射出する。通常、レーザー光源1と1/4波長板11との間の光路中には裏面反射鏡としての複数個の直角プリズム(図示せず)が配置されている。一般的に、裏面反射鏡としての直角プリズムに入射する直線偏光の光が直角プリズムの入射面に対してP偏光またはS偏光に一致していない場合、直角プリズムでの全反射により直線偏光から楕円偏光に変化する。従って、例えば直角プリズムを介することにより入射光が直線偏光から楕円偏光に変化した場合においても、1/4波長板11に入射する楕円偏光の特性に応じて1/4波長板11の結晶光学軸を設定することにより、入射光を楕円偏光から直線偏光に変化させることができる。   That is, when a KrF excimer laser light source or an ArF excimer laser light source is used as the laser light source 1, the laser light source 1 emits substantially linearly polarized light. Usually, in the optical path between the laser light source 1 and the quarter-wave plate 11, a plurality of right-angle prisms (not shown) are arranged as back reflectors. In general, when linearly polarized light incident on a right-angle prism as a back surface reflecting mirror does not coincide with P-polarized light or S-polarized light with respect to the incident surface of the right-angle prism, the linearly polarized light becomes elliptical due to total reflection at the right-angle prism. Change to polarized light. Therefore, for example, even when incident light changes from linearly polarized light to elliptically polarized light through a right-angle prism, the crystal optical axis of the quarter wavelength plate 11 depends on the characteristics of the elliptically polarized light incident on the quarter wavelength plate 11. Is set, the incident light can be changed from elliptically polarized light to linearly polarized light.

1/4波長板11を通過した光束は、1/2波長板10及びデポラライザー(非偏光化素子)20を通過する。図2は、1/2波長板10及びデポラライザー20の概略構成を示す図である。図2に示すように、1/2波長板10は、光軸AXを中心として結晶光学軸が回転自在に構成されている。また、デポラライザー20は、くさび形状の水晶プリズム20aと、この水晶プリズム20aと相補的な形状を有するくさび形状の石英プリズム20bにより構成されている。水晶プリズム20aと石英プリズム20bとは、一体的なプリズム組立体として、照明光路に対して挿脱自在に構成されている。   The light beam that has passed through the quarter-wave plate 11 passes through the half-wave plate 10 and the depolarizer (non-polarizing element) 20. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the half-wave plate 10 and the depolarizer 20. As shown in FIG. 2, the half-wave plate 10 is configured such that the crystal optical axis is rotatable about the optical axis AX. The depolarizer 20 includes a wedge-shaped quartz prism 20a and a wedge-shaped quartz prism 20b having a shape complementary to the quartz prism 20a. The quartz prism 20a and the quartz prism 20b are configured to be detachable with respect to the illumination optical path as an integral prism assembly.

1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して0度または90度の角度をなすように設定された場合、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が変化することなくそのまま通過する。また、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように設定された場合、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が90度だけ変化した直線偏光の光に変換される。更に、水晶プリズム20aの結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように設定された場合、水晶プリズム20aに入射した直線偏光の光は、非偏光状態の光に変換(非偏光化)される。   When the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 0 degree or 90 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the linearly polarized light incident on the half-wave plate 10 Passes through without changing the plane of polarization. In addition, when the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to form an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the linearly polarized light incident on the half-wave plate 10 is It is converted into linearly polarized light whose polarization plane has changed by 90 degrees. Further, when the crystal optical axis of the quartz prism 20a is set to make an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the linearly polarized light incident on the quartz prism 20a is light in an unpolarized state. Converted to non-polarized light.

この実施の形態においては、デポラライザー20が照明光路中に位置決めされたときに水晶プリズム20aの結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように構成されている。ちなみに、水晶プリズム20aの結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して0度または90度の角度をなすように設定された場合、水晶プリズム20aに入射した直線偏光の光は偏光面が変化することなくそのまま通過する。また、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して22.5度の角度をなすように設定された場合、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は、偏光面が変化することなくそのまま通過する直線偏光成分と偏光面が90度だけ変化した直線偏光成分とを含む非偏光状態の光に変換される。   In this embodiment, when the depolarizer 20 is positioned in the illumination optical path, the crystal optical axis of the crystal prism 20a is configured to form an angle of 45 degrees with respect to the polarization plane of linearly polarized light that is incident. . Incidentally, when the crystal optical axis of the crystal prism 20a is set to make an angle of 0 degrees or 90 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the plane of polarization of the linearly polarized light incident on the crystal prism 20a has a polarization plane. Pass through without change. Further, when the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 22.5 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light that is incident, The light is converted into non-polarized light including a linearly polarized light component that passes through without changing its polarization plane and a linearly polarized light component whose polarization plane changes by 90 degrees.

この実施の形態においては、上述したように、直線偏光の光が1/2波長板10に入射する。デポラライザー20を照明光路中に位置決めした場合、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して0度または90度の角度をなすように設定すると、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が変化することなく通過して水晶プリズム20aに入射する。水晶プリズム20aの結晶光学軸は入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように設定されているので、水晶プリズム20aに入射した直線偏光の光は非偏光状態の光に変換される。   In this embodiment, as described above, linearly polarized light is incident on the half-wave plate 10. When the depolarizer 20 is positioned in the illumination optical path, if the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 0 degrees or 90 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light that is incident, 1/2 The linearly polarized light incident on the wave plate 10 passes through the polarization plane without change and enters the quartz prism 20a. Since the crystal optical axis of the crystal prism 20a is set to make an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light that is incident, the linearly polarized light incident on the crystal prism 20a is converted into light that is not polarized. Is done.

一方、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように設定すると、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が90度だけ変化した直線偏光の光になって水晶プリズム20aに入射する。水晶プリズム20aの結晶光学軸は入射する直線偏光の偏光面に対しても45度の角度をなすように設定されているので、水晶プリズム20aに入射した直線偏光の光は非偏光状態の光に変換される。水晶プリズム20aを介して非偏光化された光は、光の進行方向を補償するためのコンペンセーターとしての石英プリズム20bを通過する。   On the other hand, if the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the light of the linearly polarized light incident on the half-wave plate 10 is polarized. Becomes linearly polarized light that changes by 90 degrees and enters the crystal prism 20a. Since the crystal optical axis of the quartz prism 20a is set to make an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light that is incident, the linearly polarized light incident on the quartz prism 20a is converted into unpolarized light. Converted. The light depolarized through the quartz prism 20a passes through the quartz prism 20b as a compensator for compensating the traveling direction of the light.

これに対し、デポラライザー20を照明光路から退避させた場合、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して0度または90度の角度をなすように設定すると、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が変化することなく通過する。一方、1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度の角度をなすように設定すると、1/2波長板10に入射した直線偏光の光は偏光面が90度だけ変化した直線偏光の光になる。   On the other hand, when the depolarizer 20 is retracted from the illumination optical path, the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 0 degree or 90 degrees with respect to the polarization plane of the linearly polarized light that is incident. The linearly polarized light incident on the half-wave plate 10 passes through without changing the plane of polarization. On the other hand, if the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set to make an angle of 45 degrees with respect to the plane of polarization of the linearly polarized light incident thereon, the light of the linearly polarized light incident on the half-wave plate 10 is polarized. Becomes linearly polarized light which is changed by 90 degrees.

以上のように、この実施の形態では、デポラライザー20を照明光路中に挿入して位置決めすることにより、非偏光状態の光に変換することができる。また、デポラライザー20を照明光路から退避させ且つ1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して0度または90度の角度をなすように設定することにより、その直線偏光状態が変化することなく光は進行する。さらに、デポラライザー20を照明光路から退避させ且つ1/2波長板10の結晶光学軸が入射する直線偏光の偏光面に対して45度をなすように設定することにより、偏光面が90度変化した直線偏光状態の光に変換することができる。   As described above, in this embodiment, the depolarizer 20 can be converted into non-polarized light by being inserted and positioned in the illumination optical path. Further, the depolarizer 20 is retracted from the illumination optical path, and the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is set so as to form an angle of 0 degree or 90 degrees with respect to the polarization plane of the linearly polarized light. Light travels without changing the linear polarization state. Further, the polarization plane is changed by 90 degrees by retracting the depolarizer 20 from the illumination optical path and setting it to 45 degrees with respect to the polarization plane of the linearly polarized light on which the crystal optical axis of the half-wave plate 10 is incident. Can be converted into light in a linearly polarized state.

デポラライザー20を通過した光束は、回折光学素子(第1オプティカルインテグレータ)4aに入射する。一般に、回折光学素子(DOE)は、ガラス基板に露光光(照明光)の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射ビームを所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、回折光学素子4aは、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、そのファーフィールド(またはフラウンホーファー回折領域)に輪帯状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、回折光学素子4aを介した光束は、後述するアフォーカルレンズ85(ひいては照明光学装置)の瞳または該瞳の近傍に輪帯状の光強度分布、すなわち輪帯状の断面を有する光束を形成する。回折光学素子4aは、照明光路から退避可能に構成されている。   The light beam that has passed through the depolarizer 20 enters the diffractive optical element (first optical integrator) 4a. In general, a diffractive optical element (DOE) is formed by forming a step having a pitch of about the wavelength of exposure light (illumination light) on a glass substrate, and has a function of diffracting an incident beam to a desired angle. Specifically, the diffractive optical element 4a has a function of forming an annular light intensity distribution in the far field (or Fraunhofer diffraction region) when a parallel light beam having a rectangular cross section is incident. Therefore, the light beam that has passed through the diffractive optical element 4a forms an annular light intensity distribution, that is, a light beam having an annular cross section at or near the pupil of an afocal lens 85 (and thus an illumination optical device) described later. . The diffractive optical element 4a is configured to be retractable from the illumination optical path.

回折光学素子4aを通過した光束は、アフォーカルレンズ(リレー光学系)85に入射する。アフォーカルレンズ85は、その前側焦点位置と回折光学素子4aの位置とがほぼ一致し且つその後側焦点位置と図中破線で示す所定面86の位置とがほぼ一致するように設定されたアフォーカル系(無焦点光学系)である。したがって、回折光学素子4aに入射した略平行な光束は、アフォーカルレンズ85の瞳面に輪帯状の光強度分布を形成した後、略平行な光束となってアフォーカルレンズ85から射出される。   The light beam that has passed through the diffractive optical element 4 a enters an afocal lens (relay optical system) 85. The afocal lens 85 is set so that the front focal position of the afocal lens 85 and the position of the diffractive optical element 4a substantially coincide with each other, and the rear focal position thereof substantially coincides with the position of the predetermined surface 86 indicated by a broken line in the drawing. System (non-focal optical system). Accordingly, the substantially parallel light beam incident on the diffractive optical element 4 a is emitted from the afocal lens 85 as a substantially parallel light beam after forming an annular light intensity distribution on the pupil plane of the afocal lens 85.

なお、アフォーカルレンズ85の前側レンズ群85aと後側レンズ群85bとの間の光路中において瞳またはその近傍には、光源側から順に、円錐アキシコン系87、第1シリンドリカルレンズ対88及び第2シリンドリカルレンズ対89が配置されている。1/2波長板10及びデポラライザー20を介することにより、直線偏光状態または非偏光状態の光に変換されている光束は、アフォーカルレンズ85の前側レンズ群85aを通過し、円錐アキシコン系(入射位置変更素子)87に入射する。   In the optical path between the front lens group 85a and the rear lens group 85b of the afocal lens 85, a conical axicon system 87, a first cylindrical lens pair 88, and a second lens are arranged in order from the light source side at or near the pupil. A cylindrical lens pair 89 is disposed. The light beam that has been converted into linearly polarized light or non-polarized light through the half-wave plate 10 and the depolarizer 20 passes through the front lens group 85a of the afocal lens 85 and enters the conical axicon system (incident incident). It enters the position change element 87.

図3は、照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に配置される円錐アキシコン系87の概略構成を示す図である。円錐アキシコン系87は、光源側から順に、光軸AX方向に対して凹円錐状の屈折面(凹状屈折面)を有する第1プリズム87a及び第1プリズム87aの凹円錐状の屈折面と互いに当接可能なように相補的に形成された凸円錐状の屈折面(凸状屈折面)を有する第2プリズム87bを備えている。第1プリズム87aは光源側に平面を向け且つマスクM側に凹円錐状の屈折面を向けて配置されており、第2プリズム87bは光軸側に凸円錐状の屈折面を向け且つマスクM側に平面をむけて配置されている。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the conical axicon system 87 arranged in the vicinity of the pupil of the illumination optical apparatus or in the vicinity of the pupil. The conical axicon system 87 is arranged in order from the light source side to the first prism 87a having a concave conical refractive surface (concave refractive surface) with respect to the optical axis AX direction and the concave conical refractive surface of the first prism 87a. A second prism 87b having a convex conical refracting surface (convex refracting surface) formed so as to be in contact with each other is provided. The first prism 87a is disposed with the plane facing the light source side and the concave conical refracting surface facing the mask M, and the second prism 87b faces the convex conical refracting surface toward the optical axis and the mask M. It is arranged with a flat side.

第1プリズム87a及び第2プリズム87bは、結晶材料により形成される結晶光学部材として蛍石により形成されている。図4は、円錐アキシコン系87の結晶方位を説明するための図である。図4に示すように、円錐アキシコン系87は、円錐アキシコン系87を形成する蛍石の結晶方位(111)と光軸AXとが一致するように位置決めされており、結晶方位(100)、結晶方位(010)及び結晶方位(001)が所定位置に位置決めされている(図中矢印で示す)。   The first prism 87a and the second prism 87b are formed of fluorite as a crystal optical member formed of a crystal material. FIG. 4 is a diagram for explaining the crystal orientation of the conical axicon system 87. As shown in FIG. 4, the conical axicon system 87 is positioned so that the crystal orientation (111) of the fluorite forming the conical axicon system 87 and the optical axis AX coincide with each other, and the crystal orientation (100), crystal The orientation (010) and the crystal orientation (001) are positioned at predetermined positions (indicated by arrows in the figure).

図5は、蛍石の結晶方位について説明するための図である。図5に示すように、蛍石の結晶方位は、立方晶系の結晶軸a(図中細線矢印で示す)に基づいて規定される。即ち、結晶軸+aに沿って結晶方位(100)、結晶軸+aに沿って結晶方位(010)、結晶軸+aに沿って結晶方位(001)がそれぞれ規定される(図中太線矢印で示す)。また、a平面において結晶方位(100)及び結晶方位(001)と45度をなす方向に結晶方位(101)、a平面において結晶方位(100)及び結晶方位(010)と45度をなす方向に結晶方位(110)、a平面において結晶方位(010)及び結晶方位(001)と45度をなす方向に結晶方位(011)がそれぞれ規定される(図中破線矢印で示す)。更に、結晶軸aの+方向、且つ結晶方位(100)、結晶方位(010)及び結晶方位(001)と同一の角度をなす方向に結晶方位(111)が規定される(図中太線矢印で示す)。円錐アキシコン系87は、円錐アキシコン系87を形成する蛍石の結晶方位(111)と光軸AXとが一致するように位置決めされている。 FIG. 5 is a diagram for explaining the crystal orientation of fluorite. As shown in FIG. 5, the crystal orientation of fluorite is defined on the basis of cubic crystal axes a 1 a 2 a 3 (indicated by thin line arrows in the figure). That is, the crystal orientation (100) is defined along the crystal axis + a 1 , the crystal orientation (010) is defined along the crystal axis + a 2 , and the crystal orientation (001) is defined along the crystal axis + a 3 (thick arrows in the figure). ). Further, a 1 a 3 crystal orientation in the plane (100) and crystal orientation (101) in the direction forming an 45 degree crystal orientation (001), crystal orientation in a 1 a 2 a plane (100) and the crystal orientation and (010) The crystal orientation (110) is defined in the direction forming 45 degrees, and the crystal orientation (010) and the crystal orientation (001) are defined in the direction forming 45 degrees in the a 2 a 3 plane (broken line in the figure). Indicated by an arrow). Furthermore, the crystal orientation (111) is defined in the + direction of the crystal axes a 1 a 2 a 3 and the direction that forms the same angle as the crystal orientation (100), the crystal orientation (010), and the crystal orientation (001) ( (Indicated by bold arrows in the figure). The conical axicon system 87 is positioned so that the crystal orientation (111) of the fluorite forming the conical axicon system 87 coincides with the optical axis AX.

また、第1プリズム87a及び第2プリズム87bのうち少なくとも一方は光軸AXに沿って移動可能に構成されており、第1プリズム87aの凹円錐状の屈折面と第2プリズム87bの凸円錐状の屈折面との間隔が可変に構成されている。ここで、第1プリズム87aの凹円錐状の屈折面と第2プリズム87bの凸円錐状の屈折面とが互いに当接している状態では、円錐アキシコン系87は平行平面板として機能し、形成される輪帯状の二次光源に及ぼす影響はない。しかしながら、第1プリズム87aの凹円錐状の屈折面と第2プリズム87bの凸円錐状の屈折面とを離間させると、円錐アキシコン系87は、いわゆるビームエキスパンダーとして機能する。したがって、円錐アキシコン系87の間隔の変化に伴って、図1中破線で示す所定面86への入射光束の入射角度は変化する。   Further, at least one of the first prism 87a and the second prism 87b is configured to be movable along the optical axis AX, and the concave conical refracting surface of the first prism 87a and the convex conical shape of the second prism 87b. The distance from the refracting surface is variable. Here, in a state where the concave conical refracting surface of the first prism 87a and the convex conical refracting surface of the second prism 87b are in contact with each other, the conical axicon system 87 functions as a parallel plate. There is no effect on the secondary light source in the annular zone. However, when the concave conical refracting surface of the first prism 87a and the convex conical refracting surface of the second prism 87b are separated from each other, the conical axicon system 87 functions as a so-called beam expander. Therefore, the incident angle of the incident light beam on the predetermined surface 86 indicated by a broken line in FIG. 1 changes with the change in the interval of the conical axicon system 87.

図6は、輪帯照明において形成される二次光源に対する円錐アキシコン系87の作用を説明するための図である。円錐アキシコン系87の間隔が0でかつ後述するズームレンズ90の焦点距離が最小値に設定された状態(以下、「標準状態」という)で形成された最も小さい輪帯状の二次光源130aは、円錐アキシコン系87の間隔を0から所定の値まで拡大させることにより、その幅(外径と内径との差の1/2:図中矢印で示す)が変化することなく、その外径および内径がともに拡大された輪帯状の二次光源130bに変化する。即ち、円錐アキシコン系87の作用により、輪帯状の二次光源の幅が変化することなく、その輪帯比(内径/外径)および大きさ(外径)がともに変化する。   FIG. 6 is a diagram for explaining the action of the conical axicon system 87 on the secondary light source formed in the annular illumination. The smallest ring-shaped secondary light source 130a formed in a state where the distance between the conical axicon systems 87 is 0 and the focal length of a zoom lens 90 described later is set to a minimum value (hereinafter referred to as “standard state”) By increasing the interval of the conical axicon system 87 from 0 to a predetermined value, the width (1/2 of the difference between the outer diameter and the inner diameter: indicated by an arrow in the figure) does not change, and the outer diameter and the inner diameter are changed. Are changed to an annular secondary light source 130b. That is, due to the action of the conical axicon system 87, the width of the annular light source does not change, and the annular ratio (inner diameter / outer diameter) and size (outer diameter) both change.

図7は、アフォーカルレンズ85の前側レンズ群85aと後側レンズ群85bとの間の光路中に配置された第1シリンドリカルレンズ対88および第2シリンドリカルレンズ対89の概略構成を示す図である。図7に示すように、第1シリンドリカルレンズ対88は、光源側から順に、たとえばYZ平面内に負屈折力を有し且つXY平面内に無屈折力の第1シリンドリカル負レンズ88aと、同じくYZ平面内に正屈折力を有し且つXY平面内に無屈折力の第1シリンドリカル正レンズ88bとにより構成されている。一方、第2シリンドリカルレンズ対89は、光源側から順に、たとえばXY平面内に負屈折力を有し且つYZ平面内に無屈折力の第2シリンドリカル負レンズ89aと、同じくXY平面内に正屈折力を有し且つYZ平面内に無屈折力の第2シリンドリカル正レンズ89bとにより構成されている。   FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the first cylindrical lens pair 88 and the second cylindrical lens pair 89 arranged in the optical path between the front lens group 85a and the rear lens group 85b of the afocal lens 85. . As shown in FIG. 7, the first cylindrical lens pair 88 is, in order from the light source side, for example, the same as YZ in the same manner as the first cylindrical negative lens 88a having negative refractive power in the YZ plane and no refractive power in the XY plane. The first cylindrical positive lens 88b has a positive refractive power in the plane and has no refractive power in the XY plane. On the other hand, the second cylindrical lens pair 89 is, in order from the light source side, for example, a second cylindrical negative lens 89a having negative refractive power in the XY plane and having no refractive power in the YZ plane, and also positively refracting in the XY plane. The second cylindrical positive lens 89b has a power and has no refractive power in the YZ plane.

第1シリンドリカル負レンズ88aと第1シリンドリカル正レンズ88bとは、光軸AXを中心として一体的に回転するように構成されている。同様に、第2シリンドリカル負レンズ89aと第2シリンドリカル正レンズ89bとは、光軸AXを中心として一体的に回転するように構成されている。第1シリンドリカルレンズ対88はZ方向にパワーを有するビームエキスパンダーとして機能し、第2シリンドリカルレンズ対89はX方向にパワーを有するビームエキスパンダーとして機能する。また、この実施の形態においては、第1シリンドリカルレンズ対88及び第2シリンドリカルレンズ対89のパワーが同一となるように設定されている。従って、第1シリンドリカルレンズ対88及び第2シリンドリカルレンズ対89を通過した光束は、Z方向及びX方向に同一のパワーにより拡大作用を受ける。   The first cylindrical negative lens 88a and the first cylindrical positive lens 88b are configured to rotate integrally around the optical axis AX. Similarly, the second cylindrical negative lens 89a and the second cylindrical positive lens 89b are configured to rotate integrally around the optical axis AX. The first cylindrical lens pair 88 functions as a beam expander having power in the Z direction, and the second cylindrical lens pair 89 functions as a beam expander having power in the X direction. In this embodiment, the powers of the first cylindrical lens pair 88 and the second cylindrical lens pair 89 are set to be the same. Therefore, the light beam that has passed through the first cylindrical lens pair 88 and the second cylindrical lens pair 89 is subjected to an expansion action with the same power in the Z direction and the X direction.

アフォーカルレンズ85を介した光束は、σ値可変用のズームレンズ90を介して、第2オプティカルインテグレータとしてのマイクロレンズアレイ8に入射する。所定面86の位置はズームレンズ90の前側焦点位置またはその近傍に配置され、マイクロレンズアレイ8の入射面はズームレンズ90の後側焦点面またはその近傍に配置されている。即ち、ズームレンズ90は、所定面86とマイクロレンズアレイ8の入射面とを実質的にフーリエ変換の関係に配置し、ひいてはアフォーカルレンズ85の瞳面とマイクロレンズアレイ8の入射面とを光学的に略共役に配置している。したがって、マイクロレンズアレイ8の入射面上には、アフォーカルレンズ85の瞳面と同様に、例えば光軸AXを中心とした輪帯状の照野が形成される。この輪帯状の照野の全体形状は、ズームレンズ90の焦点距離に依存して相似的に変化する。   The light beam that has passed through the afocal lens 85 is incident on the microlens array 8 as the second optical integrator through the zoom lens 90 for varying the σ value. The position of the predetermined surface 86 is disposed at or near the front focal position of the zoom lens 90, and the incident surface of the microlens array 8 is disposed at or near the rear focal plane of the zoom lens 90. That is, in the zoom lens 90, the predetermined surface 86 and the incident surface of the microlens array 8 are arranged in a substantially Fourier relationship, and the pupil surface of the afocal lens 85 and the incident surface of the microlens array 8 are optically arranged. In general, they are arranged in a substantially conjugate manner. Accordingly, on the incident surface of the microlens array 8, for example, a ring-shaped illumination field centered on the optical axis AX is formed in the same manner as the pupil surface of the afocal lens 85. The overall shape of the annular illumination field changes in a similar manner depending on the focal length of the zoom lens 90.

図8は、輪帯照明において形成される二次光源に対するズームレンズ90の作用を説明するための図である。標準状態で形成された輪帯状の二次光源130aは、ズームレンズ90の焦点距離を最小値から所定の値へ拡大させることにより、その全体形状が相似的に拡大された輪帯状の二次光源130cに変化する。即ち、ズームレンズ90の作用により、輪帯状の二次光源の輪帯比が変化することなく、その幅及び大きさ(外径)が共に変化する。   FIG. 8 is a diagram for explaining the action of the zoom lens 90 on the secondary light source formed in the annular illumination. An annular secondary light source 130a formed in a standard state is an annular secondary light source whose overall shape is enlarged in a similar manner by increasing the focal length of the zoom lens 90 from a minimum value to a predetermined value. It changes to 130c. That is, due to the action of the zoom lens 90, both the width and size (outer diameter) change without changing the annular ratio of the annular secondary light source.

ズームレンズ90を介した光束は、マイクロレンズアレイ8に入射する。ここでズームレンズ90が所定面86での角度変化をマイクロレンズアレイ8の入射面での位置変化(光軸からの距離変化)に変換する機能を有しているため、入射位置変更素子としての円錐アキシコン系87の間隔の変化に伴って、マイクロレンズアレイ8への入射光束の入射位置(光軸からの距離)が変化する。   The light beam that has passed through the zoom lens 90 enters the microlens array 8. Here, since the zoom lens 90 has a function of converting an angle change on the predetermined surface 86 into a position change (distance change from the optical axis) on the incident surface of the microlens array 8, the zoom lens 90 functions as an incident position changing element. As the interval of the conical axicon system 87 changes, the incident position (distance from the optical axis) of the incident light beam on the microlens array 8 changes.

マイクロレンズアレイ8は、縦横にかつ稠密に配列された多数の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子である。マイクロレンズアレイ8を構成する各微小レンズは、マスクMにおいて形成すべき照野の形状(ひいてはウエハW上において形成すべき露光領域の形状)と相似な矩形上の断面を有する。マイクロレンズアレイ8に入射した光束は、多数の微小レンズにより二次元的に分割され、その後側焦点面(ひいては照明瞳)にはマイクロレンズアレイ8への入射光束によって形成される照野と略同じ光強度分布を有する二次光源、即ち光軸AXを中心とした輪帯状の実質的な面光源からなる二次光源が形成される。マイクロレンズアレイ8の後側焦点面に形成された輪帯状の二次光源からの光束は、コンデンサーレンズ9aを介して、マスクブラインドMBを重畳的に照明する。   The microlens array 8 is an optical element made up of a large number of microlenses having positive refracting power that are arranged vertically and horizontally and densely. Each microlens constituting the microlens array 8 has a rectangular cross section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask M (and thus the shape of the exposure region to be formed on the wafer W). The light beam incident on the microlens array 8 is two-dimensionally divided by a large number of microlenses, and is substantially the same as the illumination field formed by the light beam incident on the microlens array 8 on the rear focal plane (and thus the illumination pupil). A secondary light source having a light intensity distribution, that is, a secondary light source composed of a substantial surface light source having an annular shape centering on the optical axis AX is formed. The luminous flux from the annular secondary light source formed on the rear focal plane of the microlens array 8 illuminates the mask blind MB in a superimposed manner via the condenser lens 9a.

照明視野絞りとしてのマスクブラインドMBには、マイクロレンズアレイ8を構成する各微小レンズの形状と焦点距離とに応じた矩形状の照野が形成される。マスクブラインドMBの矩形状の開口部(光透過部)を介した光束は、結像光学系9bの集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスク(被照射面)Mを重畳的に照明する。即ち、結像光学系9bは、マスクブラインドMBの矩形状開口部の像をマスクM上に形成する。マスクMのパターンを透過した光束は、投影光学系PLを介して、感光性基板であるウエハW上にマスクMのパターン像を形成する。こうして、投影光学系PLの光軸AXと直交する平面内においてウエハWを二次元的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことにより、ウエハWの各露光領域にはマスクMのパターンが逐次露光される。   In the mask blind MB as an illumination field stop, a rectangular illumination field corresponding to the shape and focal length of each microlens constituting the microlens array 8 is formed. The light beam that has passed through the rectangular opening (light transmission part) of the mask blind MB is subjected to the light condensing action of the imaging optical system 9b, and is then superimposed on the mask (irradiated surface) M on which a predetermined pattern is formed. Illuminate. That is, the imaging optical system 9b forms an image of the rectangular opening of the mask blind MB on the mask M. The light beam that has passed through the pattern of the mask M forms a pattern image of the mask M on the wafer W, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. In this way, the pattern of the mask M is formed in each exposure region of the wafer W by performing batch exposure or scan exposure while two-dimensionally driving and controlling the wafer W in a plane orthogonal to the optical axis AX of the projection optical system PL. Sequential exposure is performed.

この第1の実施の形態にかかる露光装置によれば、この実施の形態にかかる入射位置変更素子としての円錐アキシコン系87がレーザ光源1から射出される照明光のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる結晶材料により形成される結晶光学部材として蛍石により構成されているため、照明光のエネルギー密度が高くなる所に配置される円錐アキシコン系87の内部構造の損傷を防止することができ、円錐アキシコン系87の光透過率の劣化を抑制することができる。従って、円錐アキシコン系87の光学性能を維持した状態で照明光が円錐アキシコン系87を通過するため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクMを良好に照明することができる。   According to the exposure apparatus of the first embodiment, the conical axicon system 87 as the incident position changing element according to this embodiment is used where the energy density of illumination light emitted from the laser light source 1 is high. Since the crystal optical member formed of the crystal material that can maintain the optical performance even in the case of being formed is made of fluorite, the cone axicon system 87 arranged at a place where the energy density of the illumination light becomes high Damage to the internal structure can be prevented, and deterioration of the light transmittance of the conical axicon system 87 can be suppressed. Accordingly, since the illumination light passes through the conical axicon system 87 while maintaining the optical performance of the conical axicon system 87, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and the mask M can be illuminated well.

また、円錐アキシコン系87が円錐アキシコン系87を形成する蛍石の結晶方位(111)と光軸AXとが一致するように位置決めされているため、直線偏光状態の照明光が円錐アキシコン系87に入射した場合において、直線偏光の振動方向の変化、直線偏光から楕円偏光や円偏光への変化を防止することができる。従って、マスクMのパターン像の特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明を行うことができる。   Further, since the conical axicon system 87 is positioned so that the crystal orientation (111) of the fluorite forming the conical axicon system 87 and the optical axis AX coincide with each other, illumination light in a linearly polarized state enters the conical axicon system 87. When incident, it is possible to prevent a change in the vibration direction of linearly polarized light and a change from linearly polarized light to elliptically polarized light or circularly polarized light. Therefore, illumination can be performed with illumination light having an optimum polarization state corresponding to the characteristics of the pattern image of the mask M.

次に、図面を参照して、この発明の第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態にかかる露光装置の構成は、第1の実施の形態にかかる露光装置の円錐アキシコン系87を図9に示す入射位置変更素子としてのフレネルアキシコン系100に変更したものである。従って、第2の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態にかかる露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明は省略し、第1の実施の形態にかかる露光装置と同一の構成については同一の符号を用いて説明を行う。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the exposure apparatus according to the second embodiment is such that the conical axicon system 87 of the exposure apparatus according to the first embodiment is changed to the Fresnel axicon system 100 as the incident position changing element shown in FIG. It is. Therefore, in the description of the second embodiment, a detailed description of the same configuration as that of the exposure apparatus according to the first embodiment is omitted, and the same as the exposure apparatus according to the first embodiment. The configuration will be described using the same reference numerals.

この第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系100は、照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に配置されている。図9は、フレネルアキシコン系100の概略構成を説明するための断面図である。フレネルアキシコン系100は、図9に示すように、光源側から順に、光軸AX方向に対して複数(この実施の形態においては3つ)の凹円錐状の屈折面(凹状屈折面)の一部を有する第1プリズム100a及び第1プリズム100aの凹円錐状の屈折面の一部と互いに当接可能なように相補的に形成された複数(この実施の形態においては3つ)の凸円錐状の屈折面(凸状屈折面)の一部を有する第2プリズム100bを備えている。第1プリズム100aは光源側に平面を向け且つマスクM側に3つの凹円錐状の屈折面の一部を向けて配置されており、第2プリズム100bは光軸側に3つの凸円錐状の屈折面の一部を向け且つマスクM側に平面を向けて配置されている。   The Fresnel axicon system 100 according to the second embodiment is arranged at or near the pupil of the illumination optical apparatus. FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a schematic configuration of the Fresnel axicon system 100. As shown in FIG. 9, the Fresnel axicon system 100 includes a plurality of (three in this embodiment) concave conical refracting surfaces (concave refracting surfaces) in the optical axis AX direction in order from the light source side. The first prism 100a having a part and a plurality of (three in this embodiment) convexes formed so as to be able to contact each other with a part of the concave conical refracting surface of the first prism 100a. A second prism 100b having a part of a conical refracting surface (convex refracting surface) is provided. The first prism 100a is arranged with the plane facing the light source side and a part of the three concave conical refracting surfaces facing the mask M, and the second prism 100b has three convex conical shapes on the optical axis side. A part of the refracting surface is directed and the flat surface is arranged on the mask M side.

第1プリズム100aは、3つの凹円錐状の屈折面の一部101a,101b,101cを有している。第1プリズム100aの凹円錐状の屈折面の一部101a,101b,101cは、図10の断面図及び図11の正面図に示す凹円錐状の屈折面を有するプリズム100´aの凹円錐状の屈折面を図10及び図11において破線で示すように区分し平面的に配置したものである。即ち、プリズム100´aの屈折面の領域101´a,101´b,101´cと同一の屈折面を有する。従って、第1プリズム100aに入射し第1プリズム100aの凹円錐状の屈折面の一部101a,101b,101cを通過する光束は、プリズム100´aに入射しプリズム100´aの屈折面の領域101´a,101´b,101´cを通過する光束と同様に屈折する。即ち、第1プリズム100aは、プリズム100´aと同一の機能を有する。   The first prism 100a has three concave conical refracting surface portions 101a, 101b, and 101c. Part of the concave conical refracting surface 101a, 101b, 101c of the first prism 100a is a concave conical shape of the prism 100'a having the concave conical refracting surface shown in the sectional view of FIG. 10 and the front view of FIG. These refractive surfaces are sectioned and arranged in a plane as shown by broken lines in FIGS. That is, it has the same refracting surface as the regions 101'a, 101'b, 101'c of the refracting surface of the prism 100'a. Therefore, the light beam that enters the first prism 100a and passes through the portions 101a, 101b, and 101c of the concave conical refracting surface of the first prism 100a is incident on the prism 100′a and is an area of the refracting surface of the prism 100′a. The light beam is refracted in the same manner as the light beam passing through 101'a, 101'b, and 101'c. That is, the first prism 100a has the same function as the prism 100′a.

第2プリズム100bは、3つの凸円錐状の屈折面の一部102a,102b,102cを有している。第2プリズム100bの凸円錐状の屈折面の一部102a,102b,102cは、図12の断面図及び図13の正面図に示す凸円錐状の屈折面を有するプリズム100´bの凸円錐状の屈折面を図12及び図13において破線で示すように区分し平面的に配置したものである。即ち、プリズム100´bの屈折面の領域102´a,102´b,102´cと同一の屈折面を有する。従って、第2プリズム100bに入射し第2プリズム100bの凸円錐状の屈折面の一部102a,102b,102cを通過する光束は、プリズム100´bに入射しプリズム100´bの屈折面の領域102´a,102´b,102´cを通過する光束と同様に屈折する。即ち、第2プリズム100bは、プリズム100´bと同一の機能を有する。   The second prism 100b has three convex conical refracting surface portions 102a, 102b, and 102c. Part 102a, 102b, 102c of the convex conical refracting surface of the second prism 100b is the convex conical shape of the prism 100'b having the convex conical refracting surface shown in the sectional view of FIG. 12 and the front view of FIG. The refracting surfaces are divided and planarly arranged as shown by broken lines in FIGS. That is, it has the same refracting surface as the regions 102'a, 102'b, 102'c of the refracting surface of the prism 100'b. Accordingly, the light beam that enters the second prism 100b and passes through the portions 102a, 102b, and 102c of the convex conical refracting surface of the second prism 100b is incident on the prism 100′b and the region of the refracting surface of the prism 100′b. The light beam is refracted in the same manner as the light beam passing through 102'a, 102'b, and 102'c. That is, the second prism 100b has the same function as the prism 100′b.

第1プリズム100a及び第2プリズム100bは、結晶材料により形成される結晶光学部材として蛍石により形成されている。図4に示す第1の実施の形態にかかる円錐アキシコン系87と同様に、フレネルアキシコン系100は、フレネルアキシコン系100を形成する蛍石の結晶方位(111)と光軸AXとが一致するように位置決めされており、結晶方位(100)、結晶方位(010)及び結晶方位(001)が所定位置に位置決めされている。   The first prism 100a and the second prism 100b are formed of fluorite as a crystal optical member formed of a crystal material. Similar to the conical axicon system 87 according to the first embodiment shown in FIG. 4, the Fresnel axicon system 100 matches the crystal orientation (111) of the fluorite forming the Fresnel axicon system 100 with the optical axis AX. The crystal orientation (100), crystal orientation (010), and crystal orientation (001) are positioned at predetermined positions.

また、第1プリズム100a及び第2プリズム100bのうち少なくとも一方は光軸AXに沿って移動可能に構成されており、第1プリズム100aの3つの凹円錐状の屈折面の一部101a〜101cと第2プリズム100bの3つの凸円錐状の屈折面の一部102a〜102cとの間隔が可変に構成されている。ここで、第1プリズム100aの3つの凹円錐状の屈折面の一部101a〜101cと第2プリズム100bの3つの凸円錐状の屈折面の一部102a〜102cとが互いに当接している状態では、フレネルアキシコン系100は平行平面板として機能し、形成される輪帯状の二次光源に及ぼす影響はない。   Further, at least one of the first prism 100a and the second prism 100b is configured to be movable along the optical axis AX, and the three concave conical refracting surfaces 101a to 101c of the first prism 100a are provided. The interval between the three convex conical refracting surfaces 102a to 102c of the second prism 100b is variably configured. Here, the three concave conical refracting surface portions 101a to 101c of the first prism 100a and the three convex conical refracting surface portions 102a to 102c of the second prism 100b are in contact with each other. Then, the Fresnel axicon system 100 functions as a plane parallel plate, and has no influence on the annular secondary light source formed.

しかしながら、第1プリズム100aの3つの凹円錐状の屈折面の一部101a〜101cと第2プリズム100bの3つの凸円錐状の屈折面の一部102a〜102cとを離間させると、フレネルアキシコン系100は、いわゆるビームエキスパンダーとして機能する。従って、フレネルアキシコン系100の間隔の変化に伴って、図1中破線で示す所定面86への入射角度が変化し、ズームレンズ90が所定面86での角度変化をマイクロレンズアレイ8の入射面での位置変化(光軸からの距離変化)に変換する機能を有しているため、第2オプティカルインテグレータとしてのマイクロレンズアレイ8への入射光束の入射位置(光軸からの距離)が変化する。従って、図6に示す第1の実施の形態にかかる円錐アキシコン系87の作用と同様に、フレネルアキシコン系100の作用により、輪帯状の二次光源の幅が変化することなく、その輪帯比(内径/外径)および大きさ(外径)がともに変化する。   However, if the portions 101a to 101c of the three concave conical refracting surfaces of the first prism 100a and the portions 102a to 102c of the three convex conical refracting surfaces of the second prism 100b are separated, the Fresnel axicon The system 100 functions as a so-called beam expander. Accordingly, with the change in the interval of the Fresnel axicon system 100, the incident angle on the predetermined surface 86 indicated by the broken line in FIG. 1 changes, and the zoom lens 90 changes the angle change on the predetermined surface 86 to the incident on the microlens array 8. Since it has a function of converting into a position change on the surface (distance change from the optical axis), the incident position (distance from the optical axis) of the incident light beam to the microlens array 8 as the second optical integrator changes. To do. Therefore, like the operation of the conical axicon system 87 according to the first embodiment shown in FIG. 6, the operation of the Fresnel axicon system 100 does not change the width of the annular secondary light source, Both the ratio (inner diameter / outer diameter) and size (outer diameter) change.

この第2の実施の形態にかかる露光装置によれば、この実施の形態にかかる入射位置変更素子としてのフレネルアキシコン系100がレーザ光源1から射出される照明光のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても光学性能を維持することができる蛍石により構成されているため、照明光のエネルギー密度が高くなる所に配置されるフレネルアキシコン系100の内部構造の損傷を防止することができ、フレネルアキシコン系100の光透過率の劣化を抑制することができる。従って、フレネルアキシコン系100の光学性能を維持した状態で照明光がフレネルアキシコン系100を通過するため、照明光の光量の減少を抑えることができ、マスクMを良好に照明することができる。   According to the exposure apparatus according to the second embodiment, the energy density of illumination light emitted from the laser light source 1 by the Fresnel axicon system 100 as the incident position changing element according to this embodiment is increased. Since it is composed of fluorite that can maintain optical performance even when it is used, it prevents damage to the internal structure of the Fresnel axicon system 100 disposed where the energy density of illumination light is high. And deterioration of the light transmittance of the Fresnel axicon system 100 can be suppressed. Accordingly, since the illumination light passes through the Fresnel axicon system 100 while maintaining the optical performance of the Fresnel axicon system 100, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and the mask M can be illuminated well. .

また、フレネルアキシコン系100がフレネルアキシコン系100を形成する蛍石の結晶方位(111)と光軸AXとが一致するように位置決めされているため、直線偏光状態の照明光がフレネルアキシコン系100に入射した場合において、直線偏光の振動方向の変化、直線偏光から楕円偏光や円偏光への変化を防止することができる。従って、マスクMのパターン像の特性に対応した最適な偏光状態の照明光で照明を行うことができる。   Further, since the Fresnel axicon system 100 is positioned so that the crystal orientation (111) of the fluorite forming the Fresnel axicon system 100 and the optical axis AX coincide with each other, the illumination light in the linear polarization state is When entering the system 100, it is possible to prevent a change in the vibration direction of the linearly polarized light and a change from the linearly polarized light to the elliptically polarized light or the circularly polarized light. Therefore, illumination can be performed with illumination light having an optimum polarization state corresponding to the characteristics of the pattern image of the mask M.

また、フレネルアキシコン系100が備える第1プリズム100aが平面的に配置される3つの凹円錐状の屈折面の一部101a〜101cを有するため、凹円錐状の屈折面を有するプリズム100´aと比較して第1プリズム100aの厚さを薄くすることができる。また、同様に、フレネルアキシコン系100が備える第2プリズム100bが平面的に配置される3つの凸円錐状の屈折面の一部102a〜102cを有するため、凸円錐状の屈折面を有するプリズム100´bと比較して第2プリズム100bの厚さを薄くすることができる。従って、厚さの薄い第1プリズム100a及び第2プリズム100bを備えるフレネルアキシコン系100の配置スペースを小さくすることができる。   In addition, since the first prism 100a included in the Fresnel axicon system 100 has the three concave conical refracting surface portions 101a to 101c arranged in a plane, the prism 100'a having a concave conical refracting surface. As compared with the first prism 100a, the thickness of the first prism 100a can be reduced. Similarly, since the second prism 100b included in the Fresnel axicon system 100 includes the three convex conical refracting surface portions 102a to 102c arranged in a plane, the prism having the convex conical refracting surface. Compared with 100′b, the thickness of the second prism 100b can be reduced. Therefore, the arrangement space of the Fresnel axicon system 100 including the first prism 100a and the second prism 100b having a small thickness can be reduced.

なお、この第2の実施の形態にかかる第1プリズム100aは3つの凹円錐状の屈折面の一部101a〜101cを有し、第2プリズム100bは3つの凸円錐状の屈折面の一部102a〜102cを有しているが、第1プリズムが2つまたは4つ以上の凹円錐状の屈折面の一部を有し、第2プリズムが2つまたは4つ以上の凸円錐状の屈折面の一部を有するようにしても良い。   The first prism 100a according to the second embodiment has three concave conical refracting surface portions 101a to 101c, and the second prism 100b is part of three convex conical refracting surfaces. 102a to 102c, but the first prism has a part of two or more concave conical refracting surfaces, and the second prism has two, four or more convex conical refractions. You may make it have a part of surface.

また、上述の第1及び第2の実施の形態においては、角度変更素子として結晶材料により形成される結晶光学部材として蛍石により形成される光学部材を用いているが、結晶材料により形成される結晶光学部材として蛍石を有する光学部材、結晶材料により形成される結晶光学部材として水晶により形成される光学部材、または、結晶材料により形成される結晶光学部材として水晶を有する光学部材を用いても良い。   In the first and second embodiments described above, the optical member formed of fluorite is used as the crystal optical member formed of the crystal material as the angle changing element, but is formed of the crystal material. An optical member having fluorite as a crystal optical member, an optical member formed of crystal as a crystal optical member formed of a crystal material, or an optical member having crystal as a crystal optical member formed of a crystal material good.

また、上述の第1及び第2の実施の形態においては、入射する直線偏光の光の偏光面を必要に応じて変化させるための位相部材としての1/2波長板10を光源側に配置し、入射する直線偏光の光を必要に応じて非偏光化するためのデポラライザー20をマスク側に配置している。しかしながら、これに限定されることなく、デポラライザー20を光源側に配置し且つ1/2波長板10をマスク側に配置しても同じ光学的な作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the half-wave plate 10 as a phase member for changing the polarization plane of incident linearly polarized light as necessary is disposed on the light source side. A depolarizer 20 for depolarizing incident linearly polarized light as necessary is disposed on the mask side. However, the present invention is not limited to this, and the same optical effect can be obtained even if the depolarizer 20 is arranged on the light source side and the half-wave plate 10 is arranged on the mask side.

また、上述の第1及び第2の実施の形態においては、水晶プリズム20aを介した光の進行方向を補償するためのコンペンセーターとして石英プリズム20bを用いている。しかしながら、これに限定されることなく、KrFエキシマレーザー光やArFエキシマレーザー光に対して耐久性の高い光学材料、たとえば水晶や蛍石などにより形成された楔形状のプリズムをコンペンセーターとして用いていることもできる。   In the first and second embodiments described above, the quartz prism 20b is used as a compensator for compensating the traveling direction of light through the quartz prism 20a. However, the present invention is not limited to this, and a wedge-shaped prism formed of an optical material having high durability against KrF excimer laser light or ArF excimer laser light, such as quartz or fluorite, is used as a compensator. You can also

また、上述の第1及び第2の実施の形態においては、第1オプティカルインテグレータとして回折光学素子を用いているが、第1オプティカルインテグレータとしてフライアイレンズを用いても良い。この場合には、円錐アキシコン系またはフレネルアキシコン系が配置されている位置またはその近傍に位置する照明光学装置の瞳位置において、フライアイレンズがフライアイレンズの入射側に備える多数のレンズ面の輪郭形状(例えば、六角形状や矩形状)に相似した形状の光強度分布が形成される。   In the first and second embodiments described above, a diffractive optical element is used as the first optical integrator, but a fly-eye lens may be used as the first optical integrator. In this case, at the pupil position of the illumination optical device located at or near the position where the conical axicon system or the Fresnel axicon system is arranged, the fly-eye lens has a large number of lens surfaces provided on the incident side of the fly-eye lens. A light intensity distribution having a shape similar to a contour shape (for example, a hexagonal shape or a rectangular shape) is formed.

なお、上述の各実施の形態に係る露光装置において、回折光学素子(DOE)4aからの0次光を遮光するための遮光部材を照明光学系の瞳位置近傍、例えば、第2オプティカルインテグレータとしてのマイクロレンズアレイ8の入射面側又は射出面側に配置しても良い。このような0次光遮光部材は、例えば、特開平4‐225359号や特開2001‐176766号、特開2001‐284240号などに開示されている。このとき特開2001‐284240号に開示される0次光遮光部材では、0次光遮光部材を保持するための4本の弦を互いに直交するように設けているが投影光学系PLに対してマスクMとウエハWとを相対的に移動させつつ露光を行う走査型投影露光装置に適用する場合において、この弦が被照射面上での照明むらに悪影響を及ぼす恐れがある。このときには、0次光遮光部材を保持するための4本の弦のうち、走査方向に対応した方向に沿った2本の弦を取り去り、非走査方向に対応した方向の弦のみで0次光遮光部材を保持することが好ましい。また、弦を非走査方向に対応した方向に延びた3本としても良い(このとき各弦のなす角は120度となる)。また、例えば、特開2001‐176766号に開示されるように光透過性の基板上に遮光部材をパターニングして弦を設けない手法を採用しても良い。   In the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the light shielding member for shielding the 0th-order light from the diffractive optical element (DOE) 4a is used in the vicinity of the pupil position of the illumination optical system, for example, as a second optical integrator. The micro lens array 8 may be disposed on the incident surface side or the exit surface side. Such 0th-order light shielding members are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-225359, 2001-176766, and 2001-284240. At this time, in the 0th-order light shielding member disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284240, four strings for holding the 0th-order light shielding member are provided so as to be orthogonal to each other, but with respect to the projection optical system PL. When applied to a scanning projection exposure apparatus that performs exposure while relatively moving the mask M and the wafer W, this string may adversely affect illumination unevenness on the irradiated surface. At this time, out of the four strings for holding the 0th-order light shielding member, two strings along the direction corresponding to the scanning direction are removed, and the 0th-order light is emitted only with the strings in the direction corresponding to the non-scanning direction. It is preferable to hold the light shielding member. Alternatively, the strings may be three extending in the direction corresponding to the non-scanning direction (at this time, the angle formed by each string is 120 degrees). Further, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-176766, a technique in which a string is not provided by patterning a light shielding member on a light transmissive substrate may be employed.

上述の第1及び第2の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスク(レチクル)Mを照明し(照明工程)、投影光学系PLを用いてマスクMに形成された転写用のパターンを感光性基板(ウエハ)Wに転写する(転写工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、第1または第2の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウエハW等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図14のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatuses according to the first and second embodiments described above, the mask (reticle) M is illuminated by the illumination optical apparatus (illumination process), and the transfer is formed on the mask M using the projection optical system PL. By transferring the pattern onto the photosensitive substrate (wafer) W (transfer process), a microdevice (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. Hereinafter, an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a microdevice by forming a predetermined circuit pattern on a wafer W as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the first or second embodiment. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

先ず、図14のステップS301において、1ロットのウエハW上に金属膜が蒸着される。次のステップS302において、そのlロットのウエハW上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS303において、第1または第2の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスクM上のパターンの像がその投影光学系PLを介して、その1ロットのウエハW上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップS304において、その1ロットのウエハW上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップS305において、その1ロットのウエハW上でレジストパターンをマスクMとしてエッチングを行うことによって、マスクM上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハW上の各ショット領域に形成される。   First, in step S301 in FIG. 14, a metal film is deposited on one lot of wafers W. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the wafer W of the l lot. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to the first or second embodiment, an image of the pattern on the mask M is shot on each wafer W of the lot through the projection optical system PL. The area is sequentially exposed and transferred. After that, in step S304, the photoresist on the one lot of wafers W is developed, and in step S305, etching is performed on the one lot of wafers W using the resist pattern as a mask M. A circuit pattern corresponding to the upper pattern is formed in each shot area on each wafer W.

その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、第1または第2の実施の形態にかかる照明光学装置を用いているため、照明光の光量の減少を抑えることができ、回路パターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光(露光光)で照明することができる。従って、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップS301〜ステップS305では、ウエハW上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハW上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, since the illumination optical device according to the first or second embodiment is used, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and the optimum corresponding to the characteristics of the circuit pattern It is possible to illuminate with illumination light (exposure light) in a polarized state. Therefore, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high accuracy. In steps S301 to S305, a metal is deposited on the wafer W, a resist is applied onto the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, the wafer is processed. It goes without saying that after a silicon oxide film is formed on W, a resist is applied onto the silicon oxide film, and each step such as exposure, development, and etching may be performed.

また、第1及び第2の実施の形態にかかる露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図15のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図15において、パターン形成工程S401では、第1または第2の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクMのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程S402へ移行する。   In the exposure apparatus according to the first and second embodiments, a liquid crystal display element as a micro device is obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). You can also Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 15, in the pattern formation step S401, the pattern of the mask M is transferred and exposed to a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus according to the first or second embodiment. An optical lithography process is performed. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate is subjected to various processes such as a developing process, an etching process, and a resist stripping process, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming process S402.

次に、カラーフィルター形成工程S402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程S402の後に、セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て工程S403では、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程S402にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程S403では、例えば、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程S402にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。   Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix, or three of R, G, and B are arranged. A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembling step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S401 and the color filter obtained in the color filter forming step S402. ).

その後、モジュール組み立て工程S404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、第1または第2の実施の形態にかかる照明光学装置を用いているため、照明光の光量の減少を抑えることができ、回路パターンの特性に対応した最適な偏光状態の照明光(露光光)で照明することができる。従って、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを精度良く得ることができる。   Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since the illumination optical device according to the first or second embodiment is used, a decrease in the amount of illumination light can be suppressed, and the characteristics of the circuit pattern can be accommodated. The illumination light (exposure light) having the optimum polarization state can be illuminated. Therefore, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high accuracy.

第1の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる照明光学装置が備える1/2波長板及びデポラライザーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the 1/2 wavelength plate and depolarizer with which the illumination optical apparatus concerning 1st Embodiment is provided. 第1の実施の形態にかかる照明光学装置が備える円錐アキシコン系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cone axicon system with which the illumination optical apparatus concerning 1st Embodiment is provided. 第1の実施の形態にかかる円錐アキシコン系を形成する蛍石の結晶方位を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the crystal orientation of the fluorite which forms the cone axicon system concerning 1st Embodiment. 蛍石の結晶方位を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the crystal orientation of a fluorite. 第1の実施の形態にかかる輪帯照明において形成される二次光源に対する円錐アキシコン系の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the cone axicon system with respect to the secondary light source formed in the annular illumination concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる照明光学装置が備える第1シリンドリカルレンズ対及び第2シリンドリカルレンズ対の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the 1st cylindrical lens pair with which the illumination optical apparatus concerning 1st Embodiment is equipped, and a 2nd cylindrical lens pair. 第1の実施の形態にかかる輪帯照明において形成される二次光源に対するズームレンズの作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the zoom lens with respect to the secondary light source formed in the annular illumination concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系の断面図である。It is sectional drawing of the Fresnel axicon system concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系が備える第1プリズムの構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the 1st prism with which the Fresnel axicon system concerning 2nd Embodiment is provided. 第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系が備える第1プリズムの構成を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the structure of the 1st prism with which the Fresnel axicon system concerning 2nd Embodiment is provided. 第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系が備える第2プリズムの構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the 2nd prism with which the Fresnel axicon system concerning 2nd Embodiment is provided. 第2の実施の形態にかかるフレネルアキシコン系が備える第2プリズムの構成を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the structure of the 2nd prism with which the Fresnel axicon system concerning 2nd Embodiment is provided. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of manufacturing the semiconductor device as a microdevice concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of manufacturing the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…レーザ光源、2…ビームエキスパンダー、3…折り曲げミラー、4a…回折光学素子、8…マイクロレンズアレイ、9a…コンデンサーレンズ、9b…結像光学系、10…1/2波長板、11…1/4波長板、20…デポラライザー、85…アフォーカルレンズ、87…円錐アキシコン系、87a…第1プリズム、87b…第2プリズム、88…第1シリンドリカルレンズ対、89…第2シリンドリカルレンズ対、90…ズームレンズ、100…フレネルアキシコン系、100a…第1プリズム、100b…第2プリズム、MB…マスクブラインド、M…マスク、PL…投影光学系、W…ウエハ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source, 2 ... Beam expander, 3 ... Bending mirror, 4a ... Diffractive optical element, 8 ... Micro lens array, 9a ... Condenser lens, 9b ... Imaging optical system, 10 ... 1/2 wavelength plate, 11 ... 1 / 4 wavelength plate, 20 ... depolarizer, 85 ... afocal lens, 87 ... conical axicon system, 87a ... first prism, 87b ... second prism, 88 ... first cylindrical lens pair, 89 ... second cylindrical lens pair, 90 ... zoom lens, 100 ... Fresnel axicon system, 100a ... first prism, 100b ... second prism, MB ... mask blind, M ... mask, PL ... projection optical system, W ... wafer.

Claims (10)

光源部からの光束で被照射面を照明する照明光学装置において、
前記光源部と前記被照射面との間の光路中に配置される第1オプティカルインテグレータと、
前記第1オプティカルインテグレータと前記被照射面との間の光路中に配置される第2オプティカルインテグレータと、
前記第1オプティカルインテグレータと前記第2オプティカルインテグレータとの間の光路中に配置され、前記第2オプティカルインテグレータへの入射光束の入射位置を変化させる入射位置変更素子と、
を備え、
前記入射位置変更素子は、前記光源部から射出される光束のエネルギー密度が高くなる所で用いられた場合においても前記入射位置変更素子の光学性能を維持することができる光学部材により構成されることを特徴とする照明光学装置。
In the illumination optical device that illuminates the irradiated surface with the light beam from the light source unit,
A first optical integrator disposed in an optical path between the light source unit and the irradiated surface;
A second optical integrator disposed in an optical path between the first optical integrator and the irradiated surface;
An incident position changing element that is arranged in an optical path between the first optical integrator and the second optical integrator and changes an incident position of an incident light beam to the second optical integrator;
With
The incident position changing element is composed of an optical member capable of maintaining the optical performance of the incident position changing element even when used in a place where the energy density of the light beam emitted from the light source unit is high. An illumination optical device.
前記入射位置変更素子は、
前記照明光学装置の光軸方向に対して凹状屈折面を有する第1プリズムと、
前記第1プリズムの前記凹状屈折面と相補的に形成された凸状屈折面を有する第2プリズムと、
を備え、
前記第1プリズム及び前記第2プリズムのうち少なくとも一方は、前記照明光学装置の光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の照明光学装置。
The incident position changing element is
A first prism having a concave refractive surface with respect to the optical axis direction of the illumination optical device;
A second prism having a convex refracting surface formed complementary to the concave refracting surface of the first prism;
With
2. The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first prism and the second prism is configured to be movable along an optical axis of the illumination optical apparatus.
前記入射位置変更素子は、
前記照明光学装置の光軸方向に対して凹状屈折面の一部を有する第1プリズムと、
前記照明光学装置の光軸方向に対して凸状屈折面の一部を有する第2プリズムと、
を備え、
前記第1プリズム及び前記第2プリズムのうちの少なくとも一方は、前記照明光学装置の光軸方向に沿って移動可能に構成され、
前記第1プリズムは複数の前記凹状屈折面の一部を有し、
前記第2プリズムは複数の前記凸状屈折面の一部を有することを特徴とする請求項1記載の照明光学装置。
The incident position changing element is
A first prism having a part of a concave refractive surface with respect to the optical axis direction of the illumination optical device;
A second prism having a part of a convex refractive surface with respect to the optical axis direction of the illumination optical device;
With
At least one of the first prism and the second prism is configured to be movable along the optical axis direction of the illumination optical device,
The first prism has a part of the plurality of concave refractive surfaces,
The illumination optical device according to claim 1, wherein the second prism has a part of the plurality of convex refractive surfaces.
前記光学部材は、結晶材料により形成される結晶光学部材を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の照明光学装置。   The illumination optical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical member includes a crystal optical member formed of a crystal material. 前記結晶光学部材は、蛍石または水晶を有することを特徴とする請求項4記載の照明光学装置。   The illumination optical apparatus according to claim 4, wherein the crystal optical member includes fluorite or crystal. 前記結晶光学部材は、前記結晶光学部材の結晶方位(111)と前記照明光学装置の光軸とが一致するように位置決めされることを特徴とする請求項4または請求項5記載の照明光学装置。   6. The illumination optical device according to claim 4, wherein the crystal optical member is positioned so that a crystal orientation (111) of the crystal optical member coincides with an optical axis of the illumination optical device. . 前記入射位置変更素子は、前記照明光学装置の瞳または該瞳の近傍に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の照明光学装置。   The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the incident position changing element is arranged in a pupil of the illumination optical apparatus or in the vicinity of the pupil. 前記第1オプティカルインテグレータは、前記光源部からの光束に基づいて前記瞳または該瞳の近傍に所定形状の光強度分布を形成することを特徴とする請求項7記載の照明光学装置。   The illumination optical apparatus according to claim 7, wherein the first optical integrator forms a light intensity distribution having a predetermined shape in the pupil or in the vicinity of the pupil based on a light beam from the light source unit. 感光性基板上にマスクのパターンを転写する露光装置において、
前記マスクを照明するための請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置と、
前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成する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。
In an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a photosensitive substrate,
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 8, for illuminating the mask;
A projection optical system for forming an image of the mask pattern on the photosensitive substrate;
An exposure apparatus comprising:
感光性基板上に所定のパターンを転写する露光方法において、
請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光学装置を用いて前記所定のパターンが形成されるマスクを照明する照明工程と、
前記感光性基板上に前記所定のパターンを転写する転写工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
In an exposure method for transferring a predetermined pattern onto a photosensitive substrate,
An illumination process for illuminating a mask on which the predetermined pattern is formed using the illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 8.
A transfer step of transferring the predetermined pattern onto the photosensitive substrate;
An exposure method comprising:
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