JP2002158157A - 照明光学装置および露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光束がオプティカルインテグレータの入射面
に均一に入射しない場合でも、オプティカルインテグレ
ータの光学要素数を増加させることなく被照明面を均一
に照明する。 【解決手段】 被照明面を照明するために光束を供給す
る光源手段と、光源手段からの光束を受ける位置に配置
され被照明面を均一に照明するオプティカルインテグレ
ータ１３と、オプティカルインテグレータ１３からの光
束を被照明面へ導くコンデンサ光学系とを備える。オプ
ティカルインテグレータ１３は、第１のアレイ状光学部
材１６と第２のアレイ状光学部材１７とを有する。第２
のアレイ状光学部材１７の入射面を均一に照明する入射
面照明手段１２を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明光学装置並び
に当該照明光学装置を備えた露光装置並びに半導体素
子、撮像素子、液晶表示素子、又は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製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の典型的な露光装置においては、
光源から射出された光束が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像からなる二次光源を形成
する。二次光源からの光束は、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、コンデンサレンズに入射する。開口絞りは、所望の
照明条件（露光条件）に応じて、二次光源の形状又は大
きさを所望の形状又は大きさに制限する。

【０００３】コンデンサ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。尚、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
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。

【０００４】近年においては、フライアイレンズの射出
側に配置された開口絞りの開口部（光透過部）の大きさ
を変化させることにより、フライアイレンズにより形成
される二次光源の大きさを変化させて、照明のコヒーレ
ンシィσ（σ値＝開口絞り径／投影光学系の瞳径、又は
σ値＝照明光学系の射出側開口数／投影光学系の入射側
開口数）を変化させる技術が注目されている。また、フ
ライアイレンズの射出側に配置された開口絞りの開口部
の形状を輪帯状や四つ穴状（即ち、４極状）に設定する
ことにより、フライアイレンズにより形成される二次光
源の形状を輪帯状や４極状に制限して、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。

【０００５】ところが、上述のように、従来技術では、
二次光源の形状を輪帯状や４極状に制限して変形照明
（輪帯変形照明や４極変形照明）を行うために、フライ
アイレンズにより形成された比較的大きな二次光源から
の光束を輪帯状や４極状の開口部を有する開口絞りによ
って制限している。換言すると、従来技術における輪帯
変形照明や４極変形照明では、二次光源からの光束の相
当部分が開口絞りで遮蔽され、照明（露光）に寄与する
ことがない。その結果、開口絞りにおける光量損失によ
り、マスク及びウエハ上での照度が低下し、露光装置と
してのスループットも低下するという不都合があった。

【０００６】このような不都合を解消するために本願出
願人は特開２０００−１８２９３３号公報において光量
ロス無く二次光源の形状を輪帯状や４極状に形成する技
術を提案している。図１２は、特開２０００−１８２９
３３号公報の一実施例の構成を概略的に示す図である。
この特開２０００−１８２９３３号公報では、プリズム
部材１ｂ或いは回折光学素子を用いて、光源からの光束
を輪帯状の光束又は基準光軸に対して偏心した複数の光
束に変換し、この変換された光束をレンズ２，３を有す
る集光光学系を介して第１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４に光軸ＡＸに対してほぼ対
象に斜め方向から入射させる。そして、第１オプティカ
ルインテグレータとしての第１フライアイレンズ４から
の光束をリレー光学系としてのレンズ５を介して複数の
要素レンズからなる第２オプティカルインテグレータと
しての第２フライアイレンズ６ヘ導く。このとき、第２
オプティカルインテグレータとしての第２フライアイレ
ンズ６が形成する三次光源は、輪帯形状の光源又は光軸
ＡＸに対して偏心した複数の光源となり、第２フライア
イレンズ６の射出側に配置された開口絞り（不図示）で
所望の形状、大きさに正確に規定される。

【０００７】従って、この技術では、光源からの光束を
何ら遮光することなく、輪帯状光束や４極状光束に変換
でき、その結果、輪帯状または４極状の光源により被照
明面としてのレチクルを高照度のもと均一に照明できる
ため、スループットが低下することを防止できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の照明光学装置および露光装置には、以下
のような問題が存在する。装置の小型化、低価格化の観
点から開口絞りを用いない構成が検討されているが、こ
の構成の場合、フライアイレンズで形成された複数の光
源からの光束を滑らかに重畳させる必要がある。ところ
が、従来の要素レンズ数では、開口絞りを省くのに十分
な滑らかさが得られない虞がある。これを詳述すると、
例えば図１３（ａ）に示すように、第２フライアイレン
ズ６（ここでは便宜上９つの要素レンズＬ１〜Ｌ９のみ
図示）に輪帯状の光束が入射すると、各要素レンズの射
出側に光源（この場合三次光源）が形成され、各光源か
らの光束は被照明面Ｍをそれぞれ照明する。

【０００９】ここで、図１３（ｂ）に示すように、各要
素レンズＬおける中央部および両端側の入射位置Ａ、
Ｂ、Ｃに着目し、要素レンズＬ３の位置Ｃと、要素レン
ズＬ７の位置Ａとに光束が入射しない場合、位置Ｃに入
射した光束で照明される被照明面Ｍ上の位置Ｃ’に対し
ては要素レンズＬ３で形成される光源が光っていないこ
とになる。同様に、位置Ａに入射した光束で照明される
被照明面Ｍ上の位置Ａ’に対しては要素レンズＬ７で形
成される光源が光っていないことになる。

【００１０】そのため、位置Ｃ’から見た第２フライア
イレンズ６のσ形状は図１４（ａ）に示すように、要素
レンズＬ３で形成される光源がないことで、本来、同心
の輪帯状になるべきものが偏心する、いわゆるシグマ偏
心が発生してしまう。同様に、位置Ａ’から見た第２フ
ライアイレンズ６のσ形状は図１４（ｂ）に示すよう
に、要素レンズＬ７で形成される光源がないことでシグ
マ偏心が発生してしまう。このように、シグマ偏心が発
生すると、ウエハ上に投影されるパターンの対称性が崩
れてしまい、正確な露光処理に支障を来すという問題が
あった。

【００１１】なお、要素レンズ数を数万粒等に大幅に増
加させた場合には、上記の問題が発生してもウエハ上の
照度むらを規定値以内に抑えることができると考えられ
ているが、この場合、レンズの配列ピッチが微細になり
製造が困難になるという問題が生じる。

【００１２】一方、上記の照明光学装置では、円形状や
輪帯状（または４極状）に規定した光束が選択的に用い
られるが、輪帯状の光束に対して内径と外径との比で規
定される輪帯比を変更することが要求されており、この
ための技術として、例えば特開２０００−１８２９３３
号公報が提供されている。この技術は、光源手段からの
光束を実質的に輪帯状の光束に変換する円錐プリズム等
と、その瞳面にリング状の光源像を形成し、倍率を連続
的に変化させるアフォーカルズームレンズと、第１、第
２フライアイレンズと、これらフライアイレンズ間に配
置され、焦点距離を連続的に変化させるズームレンズと
を備えており、アフォーカルズームレンズの倍率だけを
変化させることで輪帯状の二次光源の幅を変化させるこ
となくその外径および輪帯比を変更することができ、ズ
ームレンズの焦点距離だけを変化させることで輪帯状の
二次光源の輪帯比を変化させることなくその外径だけを
変更できるものである。

【００１３】ところが、この技術は、輪帯状（または４
極状）の光束を用いる場合に効果的であるが、円形状に
規定した光束を用いる場合には、アフォーカルズームレ
ンズを照明光路から退避させる機構を別途設けなければ
ならず、装置の大型化、高価格化を招くという問題があ
った。

【００１４】また、マスクのパターンを照明した光束
は、投影光学系を構成する複数の光学素子を介してウエ
ハ上にパターン像を結像するが、これらの光学素子は反
射防止膜で被膜されており、膜を透過する際の光路長の
差異等により光学素子の中心と外周側とでは光束の透過
率が若干異なる。そのため、ウエハ上の照度分布は、中
心側が外側に比較して大きくなる傾向があり、従来では
中心側の照度を抑えることでこの照度分布を、例えば１
％以下の照度むらの範囲に均一化していた。ところが、
大σ形状の光束のみならず、小σ形状、さらには輪帯形
状の光束を選択して用いると、ウエハ上の照度分布を所
定範囲内に抑えることが困難であった。

【００１５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、光束がオプティカルインテグレータの入射
面に均一に入射しない場合でも、オプティカルインテグ
レータの光学要素数を増加させることなく被照明面を均
一に照明することを目的とする。また、本発明の別の目
的は、円形や輪帯状の光束を選択的に用いる場合でも、
簡単な構成で光束の輪帯比や外径を変更することであ
る。さらに、本発明の別の目的は、各種形状の光束を用
いた場合でも、被照明面での照度分布を均一化すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図９に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明の照明光学
装置は、被照明面を照明するために光束を供給する光源
手段（２０）と、光源手段（２０）からの光束を受ける
位置に配置され被照明面を均一に照明するオプティカル
インテグレータ（１３）と、オプティカルインテグレー
タ（１３）からの光束を被照明面へ導くコンデンサ光学
系（２８）とを備える照明光学装置（１）において、オ
プティカルインテグレータ（１３）は、第１のアレイ状
光学部材（１６）と第２のアレイ状光学部材（１７）と
を有し、第２のアレイ状光学部材（１７）の入射面を均
一に照明する入射面照明手段（１２）を配置することを
特徴とするものである。

【００１７】従って、本発明の照明光学装置では、光束
が第１のアレイ状光学部材（１６）に均一に入射しない
場合でも、入射面照明手段（１２）が第１のアレイ状光
学部材（１６）の射出面を均一に照明するため、第１の
アレイ状光学部材（１６）の射出面から射出された均一
な光束により、第２のアレイ状光学部材（１７）の入射
面を均一に照明することができる。そのため、第２のア
レイ状光学部材（１７）の射出側には、アレイ状に配列
された均一な二次光源が形成されるので、この二次光源
からの光束により被照明面を均一に照明することができ
る。

【００１８】また、本発明の照明光学装置は、被照明面
を照明するために光束を供給する光源手段（２０）と、
光源手段（２０）からの光束を受ける位置に配置され被
照明面を均一に照明するオプティカルインテグレータ
（１３）と、オプティカルインテグレータ（１３）から
の光束を被照明面へ導くコンデンサ光学系（２８）とを
備える照明光学装置（１）において、オプティカルイン
テグレータ（１３）に入射する光束の強度分布を変化さ
せる強度分布可変手段（１０、１１）と、強度分布可変
手段（１０、１１）によってオプティカルインテグレー
タ（１３）に入射する光束の強度分布が変化しても所定
の照明開口数のもとで被照明面の各位置をそれぞれ集光
する光束の形状が実質的に同じとなるように、強度分布
可変手段（１０、１１）からの光束を所定状態の光束に
変換する変換手段（１２、１６）とを有することを特徴
とするものである。

【００１９】従って、本発明の照明光学装置では、光束
がオプティカルインテグレータ（１３）に均一に入射し
ない場合に、強度分布可変手段（１０、１１）がオプテ
ィカルインテグレータ（１３）に入射する光束の強度分
布を変化させる。そして、強度分布が変化した光束を所
定状態の光束に変換することで被照明面の各位置をそれ
ぞれ照明するコーン状の光束の形状を実質的に同じとす
ることができるため、この同じ形状の光束により被照明
面を均一に照明することができる。

【００２０】そして、本発明の照明光学装置は、被照明
面を照明するために照明光を供給する光源手段（２０）
と、光源手段（２０）からの光束を受ける位置に配置さ
れ被照明面を均一に照明するオプティカルインテグレー
タ（１３）と、オプティカルインテグレータ（１３）か
らの照明光を被照明面へ導くコンデンサ光学系（２８）
とを備える照明光学装置（１）において、光源手段（２
０）からの光束を輪帯状の光束、又は基準光軸回りに偏
心した複数の光束、又は円形状の光束に選択的に変換可
能な光束変換手段（７、７ａ、７ｂ、７ｃ）と、光束変
換手段（７、７ａ、７ｂ、７ｃ）にて輪帯状の光束、又
は基準光軸回りに偏心した複数の光束に変換したときに
光束の輪帯比を調整し、円形状の光束に変換したときに
光束の形状を維持して透過させる輪帯比調整手段（１
０）と、輪帯比が調整された光束の外径、および円形状
が維持された光束の外径を調整する外径調整手段（１
１）とを有することを特徴とするものである。

【００２１】従って、本発明の照明光学装置では、輪帯
状の光束、又は基準光軸回りに偏心した複数の光束を選
択して用いる場合は、輪帯比調整手段（１０）により輪
帯比が調整された光束の外径を調整することができる。
また、円形状の光束を選択して用いる場合は、輪帯比調
整手段（１０）により形状が維持された状態の光束に対
して外径を調整することができる。

【００２２】また、本発明の照明光学装置は、被照明面
を照明するために照明光を供給する光源手段（２０）
と、光源手段（２０）からの光束を受ける位置に配置さ
れ被照明面を均一に照明するオプティカルインテグレー
タ（１３）と、オプティカルインテグレータ（１３）か
らの照明光を被照明面へ導くコンデンサ光学系（２８）
とを備える照明光学装置（１）において、オプティカル
インテグレータ（１３）に入射する光束の強度分布を変
化させる強度分布可変手段（１０、１１）と、強度分布
可変手段（１０、１１）により変化する被照明面での強
度分布を補正する所定のパターン（ＳＰ１、ＳＰ２）が
形成された照度調整部材（１８）を有することを特徴と
するものである。

【００２３】従って、本発明の照明光学装置では、オプ
ティカルインテグレータ（１３）に入射した各種形状の
光束の強度分布が変化した場合でも、この変化に対応し
たパターン（ＳＰ１、ＳＰ２）を配設することで、被照
明面での強度分布が均一化されるように補正することが
できる。

【００２４】また、本発明の露光装置は、請求項１乃至
請求項９の何れか１項に記載の照明光学装置（１）と、
被照明面上に配置されたマスク（３０）のパターンを感
光性基板（３４）に投影する投影光学系（３２）とを有
することを特徴とするものである。

【００２５】従って、本発明の露光装置では、照明光学
装置（１）によって形成された所定の分布、例えば均一
な分布に設定された照明光によってマスク（３０）のパ
ターンが感光性基板（３４）上に露光されるため、感光
性基板（３４）上に形成されるパターンの線幅、厚さ等
をより均一化したものとすることができる。

【００２６】そして、本発明のマイクロデバイスの製造
方法は、請求項１０に記載の露光装置を用いて、マスク
（３０）のパターン像を感光性基板（３４）に露光する
露光工程と、露光工程にて露光された感光性基板（３
４）を現像する現像工程とを含むことを特徴とするもの
である。

【００２７】従って、本発明のマイクロデバイスの製造
方法では、感光性基板（３４）上により微細なパターン
を均一に形成することができ、良好なデバイスを製造す
ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の照明光学装置およ
び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法の実施の
形態を説明するが、実施形態の詳細について説明する前
に、本発明の照明光学装置の主要原理について説明す
る。

【００２９】図１は、本発明の照明光学装置の原理を説
明するための概略構成図である。この図に示すように、
照明光学装置１は、光束変換手段としての回折光学素子
（ＤＯＥ）７と、回折光学素子７からの光束を光軸ＡＸ
と平行な光束に変換するリレーレンズ８、９と、組合わ
さって平行平板を構成する一対のアキシコンレンズから
なる輪帯比調整手段としてのズームアキシコンレンズ１
０と、外径調整手段としてのズームリレーレンズ１１
と、回折光学素子１２と、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１３とを光軸ＡＸ上に配置し
た構成とされている。なお、図１においては、便宜上フ
ライアイレンズ１３が備える要素レンズの数を減じて図
示している。

【００３０】回折光学素子７は、光軸ＡＸに垂直な面内
にて回転可能に設けられた不図示の回転基板に配列され
た多数の回折光学素子の１つである。そして、回転基板
を回転させることによって、回折光学素子の１つが照明
光路内に設定される。一般に、回折光学素子は、入射ビ
ームを所望の角度に回折する作用を有する。回折光学素
子７は、回折作用によって入射する光束を所望の光束断
面形状の光束に変換するための光束変換素子を構成して
いる。

【００３１】ここで、回転基板に設けられた多数の回折
光学素子７は、それぞれファーフィールドにおいて、例
えば図２（ａ）〜（ｇ）に示す光強度分布を形成する。
換言すれば、不図示のターレット等の回転基板には、図
２（ａ）〜（ｇ）に示す強度分布を持つ光束に変換する
７種の回折光学素子が設置されている。例えば、図２
（ａ）に示す作用を持つ回折光学素子７を不図示の回転
基板を介して照明光路に設定すると、その回折光学素子
７からの光は回折作用によって、円形断面を持つことと
なり、その円形断面の光束が後述するアキシコンレンズ
１０（円錐面を持つ可変光学系または１対の円錐プリズ
ム）へ導かれる。また、図２（ｂ）に示す作用を持つ回
折光学素子７を不図示の回転基板を介して照明光路に設
定すると、その回折光学素子７からの光は回折作用によ
って、輪帯形状の断面を持つこととなり、その輪帯光束
が後述するアキシコンレンズ１０（円錐面を持つ可変光
学系または１対の円錐プリズム）へ導かれる。また、図
２（ｃ）又は図２（ｄ）に示す作用を持つ回折光学素子
７を不図示の回転基板を介して照明光路に設定すると、
その回折光学素子７からの光は回折作用によって、所定
の大きさの４極形状の断面を持つこととなり、その４極
形状光束が後述するアキシコンレンズ１０（円錐面を持
つ可変光学系または１対の円錐プリズム）へ導かれる。

【００３２】回折光学素子７によって回折された光束は
リレーレンズ８によって平行光に変換され、ズームアキ
シコンレンズ１０に入射する。リレーレンズ８は、ファ
ーフィールドにおいて形成される所望の光強度分布（図
２参照）を、ズームアキシコンレンズ１０の近傍の後側
焦点面に形成させる。ズームアキシコンレンズ１０は、
入射側に平面を有するとともに射出側に凹の円錐状屈折
面を有する第１プリズム部材１４と、入射側に第１プリ
ズム部材１４の円錐状屈折面と嵌合する凸の円錐状屈折
面を有するとともに射出側に平面を有する第２プリズム
部材１５とから構成されており、第２プリズム部材１５
は第１プリズム部材１４に対して光軸ＡＸに沿って離間
接近自在になっている。

【００３３】従って、第１プリズム部材１４と第２プリ
ズム部材１５とが接近して、円錐状屈折面同士が嵌合す
ると、ズームアキシコンレンズ１０を平行平板と見なす
ことができ、例えば図２（ａ）に示す如き円形状の光強
度分布を形成する回折光学素子７が照明光路中に設定さ
れている場合には、通常の照明（照明系の瞳に円形状の
光強度分布を形成する照明）を行うことができる。一
方、第１プリズム部材１４と第２プリズム部材１５とが
離間した状態で入射する平行光束はプリズム作用により
拡がり、図５に示すように、輪帯状の幅が変化すること
なくその外径およびその輪帯比を連続的に調整すること
ができる。第２プリズム部材１５から射出した輪帯状の
光束は、平行光束としてリレーレンズ９に入射してズー
ムリレーレンズ（変倍光学系）１１との間で集光された
後、ズームリレーレンズ１１に入射する。

【００３４】ズームリレーレンズ１１は、光軸ＡＸに沿
って移動自在とされ、所定の範囲で焦点距離を連続的に
変化させることのできるリレー光学系であって、射出側
にテレセントリックな光学系を構成している。そして、
ズームリレーレンズ１１の焦点距離を変化させることに
より、輪帯状の光束の輪帯比を変化させることなくその
幅および外径を変化させることができる。換言すると、
ズームリレーレンズ１１の位置を調整することで、輪帯
比を維持しながら輪帯状光束の外径を調整することがで
きる。従って、ズームアキシコンレンズ１０とズームリ
レーレンズ１１とを調整して、２次光源を形成するオプ
ティカルインテグレータ（フライアイレンズ１３）に入
射する輪帯状光束の輪帯比および外径を適宜調整するこ
とで、フライアイレンズ１３に入射する光束の強度分布
を任意に変化させることができる。このように、ズーム
アキシコンレンズ１０とズームリレーレンズ１１とは、
強度分布可変手段として機能する。以上のように、可変
アキシコン光学系としてのズームアキシコンレンズ１０
と変倍光学系としてのズームリレーレンズ１１との共働
により、後述する２次光源位置等の照明系の瞳において
所望の輪帯比と所望の大きさ（輪帯光束の外径）を有す
る輪帯状の光強度分布を形成することができる。これに
より、所望の輪帯条件のもとで輪帯照明することができ
る。ここで、回折光学素子７とズームアキシコンレンズ
１０とズームリレーレンズ１１との関係を簡単に整理し
て説明する。まず、図２（ａ）に示す如き円形断面の光
強度分布を形成する回折光学素子７が不図示の回転基板
を介して照明光路に設定されている場合には、ズームア
キシコンレンズ１０には円形断面の光強度分布を有する
光束が入射する。このとき、ズームアキシコンレンズ１
０中の第１プリズム部材１４と第２プリズム部材１５と
が密着していると、ズームアキシコンレンズ１０を入射
した光は屈折作用を受けることなくそのまま通過して、
ズームリレーレンズ１１の変倍作用によって所望の大き
さの円形断面の光強度分布を有する光束に変換される。
これにより、後述する２次光源位置等の照明系の瞳にお
いて所望の大きさ（円形光束の外径）を有する円形状の
光強度分布を形成することができ、所望のσ値（コヒー
レンスファクター）のもとで通常照明（円形照明）する
ことができる。また、図２（ａ）に示す如き円形断面の
光強度分布を形成する回折光学素子７が不図示の回転基
板を介して照明光路に設定され、かつズームアキシコン
レンズ１０中のプリズム部材（１４、１５）の少なくと
も一方を可動として輪帯比を可変とした場合には、第１
の可変範囲で輪帯比を可変とすることができる。このと
き、ズームリレーレンズ１１により輪帯光束の外径を所
望の大きさに設定することができ、所望の輪帯比の条件
のもとで輪帯照明することができる。また、図２（ｂ）
に示す如き輪帯形状断面の光強度分布を形成する回折光
学素子７が不図示の回転基板を介して照明光路に設定さ
れ、かつズームアキシコンレンズ１０中のプリズム部材
（１４、１５）の少なくとも一方を可動として輪帯比を
可変とした場合には、上記第１の可変範囲とは異なる第
２の可変範囲で輪帯比を可変とすることができる。この
とき、ズームリレーレンズ１１により輪帯光束の外径を
所望の大きさに設定することができ、所望の輪帯比の条
件のもとで輪帯照明することができる。また、図２
（ｃ）又は図２（ｄ）に示す如き２極形状断面の光強度
分布を形成する回折光学素子７が不図示の回転基板を介
して照明光路に設定され、かつズームアキシコンレンズ
１０中のプリズム部材（１４、１５）の少なくとも一方
を可動とした場合には、光軸に対して偏心した２つの偏
心光束の輪帯比を可変とすることができる。このときの
輪帯比とは、光軸に対して偏心した２つの偏心光束の内
側を接する円の半径をｒ１、光軸に対して偏心した２つ
の偏心光束の外側を接する円の半径をｒ２とするとき、
ｒ１／ｒ２で定義されるものである。なお、ズームリレ
ーレンズ１１により２極状の光束を等方的に拡大又は縮
小して所望の大きさに設定することができ、所望の輪帯
比の条件のもとで２極照明することができる。また、図
２（ｅ）、図２（ｆ）又は図２（ｇ）に示す如き４極形
状断面の光強度分布を形成する回折光学素子７が不図示
の回転基板を介して照明光路に設定され、かつズームア
キシコンレンズ１０中のプリズム部材（１４、１５）の
少なくとも一方を可動とした場合には、光軸に対して偏
心した４つの偏心光束の輪帯比を可変とすることができ
る。このときの輪帯比とは、光軸に対して偏心した４つ
の偏心光束の内側を接する円の半径をｒ１、光軸に対し
て偏心した４つの偏心光束の外側を接する円の半径をｒ
２とするとき、ｒ１／ｒ２で定義されるものである。な
お、ズームリレーレンズ１１により４極状の光束を等方
的に拡大又は縮小して所望の大きさに設定することがで
き、所望の輪帯比の条件のもとで４極照明することがで
きる。

【００３５】ズームリレーレンズ１１から射出した平行
光束は、回折光学素子１２を介して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１３に入射する。図
３に示すように、フライアイレンズ１３は、光源側に配
置された前段側フライアイレンズ（第１のアレイ状光学
部材）１６と、前段側フライアイレンズ１６の被照明面
側にパターンドフィルター（照度調整部材）１８が介装
されて配置された後段側フライアイレンズ（第２のアレ
イ状光学部材）１７とから構成されている。なお、パタ
ーンドフィルター１８の詳細については後述する。

【００３６】前段側フライアイレンズ１６は、稠密に且
つ図１中の光軸ＡＸに垂直な面内にアレイ状に配列され
た多数の長方形状、例えば短辺と長辺の長さの比が１：
３の正屈折力を有する多数の要素レンズ（光学要素）１
６ａからなる光学素子である（図４参照）。同様に、後
段側フライアイレンズ１７は、要素レンズ１６ａの射出
面と同一形状、同一大きさを有し各要素レンズ１６ａと
アレイ状に対向配置された要素レンズ１７ａからなる光
学素子である（図４参照）。要素レンズ１６ａの入射面
は、要素レンズ１７ａの射出面と光学的に共役であり、
また要素レンズ１６ａの射出面は要素レンズ１７ａの入
射面とは光学的に共役またはほぼ共役である。さらに、
要素レンズ１６ａの射出面と要素レンズ１７ａの入射面
とは、後述するマスク３０が配置された被照明面と光学
的に共役の関係に設定される。

【００３７】回折光学素子１２は、フライアイレンズ１
３に入射する平行光束、すなわち前段側フライアイレン
ズ１６に入射する平行光束を回折させることで、入射面
照明手段として要素レンズ１６ａの射出面の全面を均一
に照明する。換言すると、回折光学素子１２は、入射し
た平行光束が要素レンズ１６ａの射出面の全面に発散す
る発散角を有しており、回折光学素子１２を介して要素
レンズ１６ａに入射した光束が当該要素レンズ１６ａの
射出面を均一に照明する。

【００３８】そして、図３に示す如く、要素レンズ１６
ａを均一に照明した光は、要素レンズ１７ａの入射面を
均一に照明した後、その要素レンズ１７ａに対応（又は
対向）する要素レンズ１７ａの射出側にて集光される。
従って、前段側フライアイレンズ１６を介した光は、後
段側フライアイレンズ１７の入射側面（マスク３０又は
感光性基板３４と光学的に実質的に共役な面）を均一に
照明し、この後段側フライアイレンズ１７の射出側の位
置（照明系の瞳位置）には２次的な光源が形成される。
そして、この２次的な光源からの光束は、図示のコンデ
ンサ光学系を介してマスク３０等の被照明面を照明する
が、この被照明面の任意の位置（点）からコンデンサ光
学系を介して２次的光源を見たときにも、２次的光源の
形状は変形することなく実質的に同じとなる。しかも、
回折光学素子７の交換、ズームアキシコンレンズ１０に
よる輪帯比の可変、あるいはズームリレーレンズ１１に
よる光束の径を可変等により、オプティカルインテグレ
ータ１３により形成される２次光源の形状や大きさを可
変にしたとしても、マスク３０等の被照明面の任意の位
置（点）からコンデンサ光学系を介して２次的光源を見
たときにも、２次光源の形状は変形することなく実質的
に同じとなる。なお、２次的光源の形状は、通常照明の
ときには円形形状、輪帯照明のときには輪帯形状、２極
照明のときには２極形状、４極照明のときには４極形状
となる。換言すれば、回折光学素子７の交換、ズームア
キシコンレンズ１０による輪帯比の可変、あるいはズー
ムリレーレンズ１１による光束の径を可変等により、オ
プティカルインテグレータ１３により形成される２次光
源の形状や大きさを可変にして、オプティカルインテグ
レータ１３に入射する光束の光強度分布が変化したとし
ても、回折光学素子１２と前段側フライアイレンズ１６
との相互作用によって、所定の照明開口数ＮＡのもとで
マスク３０等の被照明面の任意の位置（点）を集光する
光束の断面形状、又は被照明面の任意の位置（点）を照
明するコーン状（所定の立体角を持つ）の光束の断面形
状が変形することなく実質的に同じとなる。このとき、
所定の照明開口数ＮＡのもとでマスク３０等の被照明面
の任意の位置（点）を集光する光束の断面形状、又は被
照明面の任意の位置（点）を照明するコーン状（所定の
立体角を持つ）の光束の断面形状は、通常照明のときに
は円形形状、輪帯照明のときには輪帯形状、２極照明の
ときには２極形状、４極照明のときには４極形状とな
る。なお、回折光学素子１２および前段側フライアイレ
ンズ１６は、強度分布可変手段からの光束を被照明面の
各位置を照明する光束の形状が同一になるように変換す
る変換手段として機能する。

【００３９】以上、本発明の照明光学装置の主要原理に
ついて説明したが、次に本発明の一実施形態による照明
光学装置および露光装置並びにマイクロデバイスの製造
方法について図１ないし図１１を参照して説明する。図
５は、本発明の実施の形態によ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。尚、以下の説
明においては、図１中に示された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、Ｙ軸及び
Ｚ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｘ軸が紙
面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸ
ＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に
設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。このように
ＸＹＺ直交座標系を設定した場合には、感光性基板であ
るウエハ３４はＸＹ平面内に配置される。尚、本実施形
態においては輪帯照明を形成する場合を例に挙げて説明
する。

【００４０】図５の露光装置は、露光光（照明光）を供
給するための光源（光源手段）２０として、例えば２４
８ｎｍ又は１９３ｎｍの波長の光を供給するエキシマレ
ーザ光源を備えている。光源２０からＺ方向に沿って射
出されたほぼ平行な光束は、Ｘ方向に沿って細長く延び
た矩形状の断面を有し、一対のシリンドリカルレンズ２
２ａ及び２２ｂからなるビームエキスパンダー２２に入
射する。各シリンドリカルレンズ２２ａ及び２２ｂは、
図５の紙面内（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し、光軸ＡＸを含んで紙面と直交
する面内（ＸＺ平面内）において平行平面板として機能
する。従って、ビームエキスパンダー２２に入射した光
束は、図１の紙面内において拡大され、所定形状の断面
を有する光束、例えば正方形状の断面を有する光束に整
形される。

【００４１】整形光学系としてのビームエキスパンダー
２２を介した光束は、折り曲げミラー２４でＹ方向に偏
向された後、光束変換手段としての回折光学素子（ＤＯ
Ｅ）７に入射する。この回折光学素子７は、稠密に且つ
光軸ＡＸに垂直な面内に配列された多数の要素素子を有
する光学素子である。この要素素子は、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同心
円状に形成することによって構成され、その形状は、フ
ライアイレンズ１３が備える要素レンズの形状と相似形
の矩形状に設定される。尚、回折光学素子７は交換可能
に光路中に介挿されており、交換動作は、制御系３８か
らの指令に基づいて動作する第１駆動系４０によりそれ
ぞれ行われる。ここでは、図２（ｂ）に示すように、フ
ァーフィールドに輪帯状の光強度分布を形成する回折光
学素子が選択されている。

【００４２】回折光学素子７に入射した光束は、回折光
学素子７が備える多数の要素素子により二次元的に分割
されるとともに所望の角度に回折される。よって、回折
光学素子７が有する各々の要素素子から射出された光束
は、光軸ＡＸを中心として等角度であらゆる方向に沿っ
て偏向された後、リレーレンズ８を介して平行光束とし
てズームアキシコンレンズ１０に入射する。このよう
に、回折光学素子７は、光源２０からの光束を実質的に
輪帯状の光束に変換する。

【００４３】ズームアキシコンレンズ１０は、入射側に
平面を有するとともに射出側に凹の円錐状屈折面を有す
る第１プリズム部材１４と、入射側に第１プリズム部材
１４の円錐状屈折面と嵌合する凸の円錐状屈折面を有す
るとともに射出側に平面を有する第２プリズム部材１５
とから構成されており、第２プリズム部材１５は第１プ
リズム部材１４に対して光軸ＡＸに沿って離間接近自在
になっている。第１プリズム部材１４と第２プリズム部
材１５とが離間した状態で入射する平行光束は、離間し
た距離に対応する倍率で、輪帯状の幅が変化することな
くその外径およびその輪帯比を連続的に調整することが
できる。このズームアキシコンレンズ１０の倍率変化
は、制御系３８からの指令に基づいて動作する第２駆動
系４２により行われる。第２プリズム部材１５から射出
した輪帯状の光束は、平行光束としてリレーレンズ９に
入射してズームリレーレンズ１１との間で集光された
後、ズームリレーレンズ１１に入射する。

【００４４】なお、輪帯照明を行わず、図２（ａ）に示
すように、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形
成する回折光学素子を選択する、いわゆるコンベンショ
ナル照明を行う場合には、図１で示したように、第２駆
動系４２を介して第１プリズム部材１４と第２プリズム
部材１５とを嵌合させ、ズームアキシコンレンズ１０を
平行平板と機能させれば、光束に倍率変化を発生させ
ず、且つ輪帯状の光束等に変換することなくズームアキ
シコンレンズ１０を透過させることができる。

【００４５】ズームリレーレンズ１１は、光軸ＡＸに沿
って移動自在とされ、所定の範囲で焦点距離を連続的に
変化させることのできるリレー光学系であって、射出側
にテレセントリックな光学系を構成している。このズー
ムリレーレンズ１１の焦点距離変化は、制御系３８から
の指令に基づいて動作する第３駆動系４４により行われ
る。そして、ズームリレーレンズ１１の焦点距離を変化
させることにより、輪帯状の光束の輪帯比を変化させる
ことなくその幅および外径を変化させることができる。
換言すると、ズームリレーレンズ１１の位置を調整する
ことで、輪帯比を維持しながら輪帯状光束の外径を調整
することができる。従って、ズームアキシコンレンズ１
０とズームリレーレンズ１１とを調整してフライアイレ
ンズ１３に入射する輪帯状光束の輪帯比および外径を適
宜調整することで、フライアイレンズ１３に入射する光
束の強度分布を任意に変化させることができる。

【００４６】ズームリレーレンズ１１から射出した平行
光束は、回折光学素子１２を介してフライアイレンズ１
３に入射する。図３に示したように、フライアイレンズ
１３は、光源側に配置された前段側フライアイレンズ１
６と、前段側フライアイレンズ１６の被照明面側に配置
された後段側フライアイレンズ１７とから構成されてお
り、前段側フライアイレンズ１６と後段側フライアイレ
ンズ１７との間にはパターンドフィルター１８が介装さ
れている。

【００４７】図４に示したように、前段側フライアイレ
ンズ１６は、稠密に且つ図１中の光軸ＡＸに垂直な面内
にアレイ状に配列された多数の長方形状、例えば短辺と
長辺の長さの比が１：３の正屈折力を有する多数の要素
レンズ１６ａからなる光学素子である。同様に、後段側
フライアイレンズ１７は、要素レンズ１６ａの射出面と
同一形状、同一大きさを有し各要素レンズ１６ａとアレ
イ状に対向配置された要素レンズ１７ａからなる光学素
子である（図４参照）。要素レンズ１６ａの入射面は、
要素レンズ１７ａの射出面と光学的に共役であり、また
要素レンズ１６ａの射出面は要素レンズ１７ａの入射面
と光学的に共役である。さらに、要素レンズ１６ａの射
出面と要素レンズ１７ａの入射面とは、後述するマスク
３０が配置された被照明面と光学的に共役の関係に設定
されている。

【００４８】回折光学素子１２は、フライアイレンズ１
３に入射する平行光束、すなわち前段側フライアイレン
ズ１６に入射する平行光束を回折させることで、要素レ
ンズ１６ａの射出面の全面を均一に照明する。換言する
と、回折光学素子１２は、入射した平行光束を要素レン
ズ１６ａの射出面の全面に発散させる発散角を有してお
り、回折光学素子１２を介して要素レンズ１６ａに入射
した光束が当該要素レンズ１６ａの射出面を均一に照明
する。なお、回折光学素子１２の代わりに、例えば平行
平面ガラス板にエッチング処理等を施して微小レンズ群
が形成されたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を用いる
こともできる。なお、本実施の形態では回折光学素子１
２をオプティカルインテグレータ１３に近接して配置し
てあるが、回折光学素子１２とオプティカルインテグレ
ータ１３との間のリレー光学系を介在させてもよい。こ
のとき、このリレー光学系を両側テレセントリックな光
学系又はアフォーカルな光学系とし、このリレー光学系
内の瞳位置に回折光学素子１２からの０次光を遮光する
フィルターを配置することが好ましい。

【００４９】パターンドフィルター１８は、被照明面に
おける照度分布を調整するものであって、図６（ａ）、
（ｂ）に示すように、光束を遮光する遮光パターン（所
定のパターン）ＳＰ１、ＳＰ２が要素レンズ１６ａ、１
７ａのそれぞれの位置に対応して形成されている。図６
（ａ）に示す遮光パターンＳＰ１は、Ｃｒ等で形成され
たドットが要素レンズの中心から外側へ向かうに従って
漸次小さくなる密度分布で形成されたものである。逆
に、図６（ｂ）に示す遮光パターンＳＰ２は、Ｃｒ等で
形成されたドットが要素レンズの中心から外側へ向かう
に従って漸次大きくなる密度分布で形成されたものであ
る。この遮光パターンＳＰ１、ＳＰ２は、被照明面との
共役面に対して若干離間した位置に配置される。

【００５０】なお、本実施の形態では、パターンドフィ
ルター１８は、要素レンズ１６ａ、１７ａを固定する際
のカバーガラスとして用いられるため、遮光パターンＳ
Ｐ１、ＳＰ２の配置および密度分布が固定されるが、別
途カバーガラスを設けるとともに、配置および密度分布
の異なる遮光パターンを用意しておき、照明特性に応じ
てパターンドフィルターを交換する構成としてもよい。

【００５１】ここで、後述する投影光学系３２は、複数
の光学素子で構成されており、各光学素子は反射防止膜
で被覆されている。そのため、マスク３０のパターンを
照明した光束が投影光学系３２を介してウエハ３４上に
パターンを結像した際には、反射防止膜を透過するとき
の光路長の差異等により光学素子の中心と外周側とでは
透過率が異なり、ウエハ３４上の照度分布は中心側が外
側に比較して大きくなる傾向がある。そこで、本露光装
置にはこの照度分布を補正するための補正系が備えられ
ているが、この補正系はファーフィールドに比較的大径
の円形状の光強度分布が形成される、いわゆる大σ形状
を対象としているため、図７に示すように、大σ形状の
ときの照度分布は均一になるものの、小σ形状のときの
照度分布は補正系の作用により中央側が凹となり、輪帯
形状のときの照度分布は中央側が凸になってしまう。

【００５２】そこで、本実施の形態では、図１に示す要
素レンズを図中上からＬ１、Ｌ２、…、Ｌ９とすると、
要素レンズＬ１〜Ｌ３、Ｌ７〜Ｌ９に対応して遮光パタ
ーンＳＰ１を配置して、要素レンズＬ４〜Ｌ６に対応し
て遮光パターンＳＰ２を配置する。そのため、小σ形状
の光束は、遮光パターンＳＰ２を透過することで外周側
の透過率が低下し、フライアイレンズ１３の後側焦点面
には中心側の照度が大きい（凸）分布を有する光源が形
成される。そして、この光源からの光束は、光路中にお
いて補正系で中心側の照度が凹に補正されることで、ウ
エハ３４上に均一な照度分布でパターン像を結像するよ
うに補正される。一方、輪帯形状の光束は、遮光パター
ンＳＰ１を透過することで中心側の透過率が低下し、フ
ライアイレンズ１３の後側焦点面には中心側の照度が小
さい（凹）分布を有する光源が形成される。そして、こ
の光源からの光束は、光路中において補正系で中心側の
照度が凸に補正されることで、ウエハ３４上に均一な照
度分布でパターン像を結像するように補正される。な
お、大σ形状の光束は、遮光パターンＳＰ１、ＳＰ２の
双方を透過するため、両遮光パターンＳＰ１、ＳＰ２の
照度分布が重ね合わされて相殺され、結果的にパターン
ドフィルター１８を配置しない場合と同様に、ウエハ３
４上に均一な照度分布でパターン像を結像する。

【００５３】そのため、回折光学素子１２により要素レ
ンズ１６ａの射出面に照明され、この射出面から射出さ
れた光束は、パターンドフィルター１８を透過した位置
に対応した照度分布で共役関係にある要素レンズ１７ａ
の入射面に輪帯状に結像する。この入射面に結像した光
束の断面形状が輪帯状であるため、後段側フライアイレ
ンズ１７は瞳面に全体の形状が輪帯となる多数の二次光
源を形成する。つまり、フライアイレンズ１３に入射し
た光束は、多数の要素レンズにより二次元的に分割さ
れ、光束が入射した要素レンズ１６ａの数の二次光源が
要素レンズ１７ａの後側焦点面にそれぞれ形成される。
従って、要素レンズ１６ａに入射した光束は、入射面に
おける入射位置に関係なく要素レンズ毎に二次光源を形
成することになるため、シグマ偏心が発生することなく
被照明面を均一に照明することができる。換言すると、
ズームアキシコンレンズ１０とズームアキシコンレンズ
１１とによって強度分布が変化した光束がフライアイレ
ンズ１３に入射する場合でも、回折光学素子１２および
フライアイレンズ１３を介した光束は、被照明面の各位
置をそれぞれ同じ形状で照明する輪帯状の光束に変換さ
れる。

【００５４】そして、二次光源からの光は、コンデンサ
レンズ（コンデンサ光学系）２８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３０を重畳的に
均一照明する。尚、コンデンサレンズ２８は、コンデン
サ光学系の一部をなすものであり、コンデンサレンズ２
８単体でコンデンサ光学系が構成される場合や、コンデ
ンサレンズ２８と、照明光がマスク３０を照射する際の
照射位置及び照明光の形状を規定するための開口（いわ
ゆるレチクルブラインド）とからコンデンサ光学系が構
成される場合がある。マスク３０のパターンを透過した
光束は、投影光学系３２を介して、感光性基板であるウ
エハ３４上にマスクパターンの像を形成する。尚、投影
光学系３２の瞳と照明光学装置の瞳面とは共役に設定さ
れている。こうして、投影光学系３２の光軸ＡＸと直交
する平面（ＸＹ平面）内においてウエハ３４を二次元的
に駆動制御しながら一括露光又はスキャン露光を行うこ
とにより、ウエハ３４の各露光領域にはマスク３０のパ
ターンが逐次露光される。

【００５５】尚、一括露光では、いわゆるステップ・ア
ンド・リピート方式に従って、ウエハの各露光領域に対
してマスクパターンを一括的に露光する。この場合、マ
スク３０上での照明領域の形状は正方形に近い矩形状で
あり、フライアイレンズ１３の各要素レンズの断面形状
も正方形に近い矩形状となる。一方、スキャン露光で
は、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式に従っ
て、マスク３０及びウエハ３４を投影光学系３２に対し
て相対移動させながらウエハ３４の各露光領域に対して
マスク３０に形成されたパターンをスキャン露光する。
この場合、マスク３０上での照明領域の形状は短辺と長
辺との比が例えば１：３の矩形状であり、第２フライア
イレンズ２４の各要素レンズの断面形状もこれと相似な
矩形状となる。

【００５６】以上、輪帯形状の照明光を得る場合につい
て説明したが、次に４極照明を形成する場合について説
明する。前述した回折光学素子７は波長程度のピッチを
有する段差が同心円状に形成された要素素子を備えるこ
とにより、光源２０からの光束を実質的に輪帯状の光束
に変換していた。４極照明を行う場合には、輪帯状の光
束に変換する回折光学素子ではなく、例えば図２（ｅ）
に示すように、ファーフィールドに４つの円形状の光強
度分布を形成するために４方向に回折する回折光学素子
７ａを用いる。この回折光学素子７ａが備える要素素子
には、露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する段
差が四角形状に形成されており、この段差によって入射
した光束の回折方向が４方向に規定される。

【００５７】また、４極照明を行う場合のズームアキシ
コンレンズ１０は、図８（ａ）に示すように、射出側に
平面を有するとともに入射側に４つの屈折面を有する四
角錐状の第２プリズム部材１５ａと、入射側に平面を有
するとともに射出側に第２プリズム部材１５ａの四角錐
と嵌合する４つの凹面を有する第１プリズム部材１４ａ
（不図示）とから構成されるものを使用する。この場
合、円錐状のズームアキシコンレンズを照明光路から退
避させてもよいし、第１プリズム部材１４と第２プリズ
ム部材１５とを嵌合させた状態で照明光路中に配置して
もよい。照明光路中に配置する場合は、光路からの退避
機構を別途設ける必要がなく、装置の小型化、低価格化
の点で好ましい。

【００５８】従って、制御系３８の指令に基づいて第１
駆動系４０の作用により回折光学素子７に代えて回折光
学素子７ａを照明光路中に位置決めした場合、回折光学
素子７ａに入射した光束は、光軸ＡＸを中心として等角
度で特定の４つの方向に沿って偏向された後、ズームア
キシコンレンズ１０に入射する。このように、回折光学
素子７ａは、光源２０からの光束を光軸ＡＸに対して偏
心した４つの光束に変換する。４つの光束は、第１プリ
ズム部材１４ａと第２プリズム部材１５ａとの距離に対
応する輪帯比に調整され、ほぼ平行な光束となってズー
ムアキシコンレンズ１０から射出される。この輪帯比を
調整することで、図２（ｆ）、（ｇ）のように異なる種
々の輪帯比を有する４極照明が実施できる。なお、この
場合の輪帯比とは、４つの光束に対する内接円の直径と
外接円の直径との比である。ズームアキシコンレンズ１
０から射出された４極の光束は、上記輪帯状光束と同様
にズームリレーレンズ１１で外径（４つの光束に対する
外接円の直径）が調整される。

【００５９】続いて、２極照明を形成する場合について
説明する。２極照明を行う場合には、例えば図２（ｃ）
に示すように、ファーフィールドに上下方向に配列され
た２つの円形状の光強度分布を形成するために２方向に
回折する回折光学素子７ｂを用いる。この回折光学素子
７ｂが備える要素素子には、露光光（照明光）の波長程
度のピッチを有する段差が四角形状に形成されており、
この段差によって入射した光束の回折方向が２方向に規
定される。

【００６０】また、２極照明を行う場合のズームアキシ
コンレンズ１０は、図８（ｂ）に示すように、射出側に
平面を有するとともに入射側に上下方向に並ぶ２つの屈
折面を有する三角柱状の第２プリズム部材１５ｂと、入
射側に平面を有するとともに射出側に第２プリズム部材
１５ｂの屈折面と嵌合する２つの凹面を有する第１プリ
ズム部材１４ｂ（不図示）とから構成されるものを使用
する。この場合、上述した円錐状や四角錐状のズームア
キシコンレンズを照明光路から退避させてもよいし、第
１プリズム部材１４、１４ａと第２プリズム部材１５、
１５ａとをそれぞれ嵌合させた状態で照明光路中に配置
してもよい。照明光路中に配置する場合は、光路からの
退避機構を別途設ける必要がなく、装置の小型化、低価
格化の点で好ましい。

【００６１】従って、制御系３８の指令に基づいて第１
駆動系４０の作用により回折光学素子７（または７ａ）
に代えて回折光学素子７ｂを照明光路中に位置決めした
場合、回折光学素子７ｂに入射した光束は、光軸ＡＸを
中心として等角度で特定（上下方向）の２つの方向に沿
って偏向された後、ズームアキシコンレンズ１０に入射
する。このように、回折光学素子７ｂは、光源２０から
の光束を光軸ＡＸに対して偏心した２つの光束に変換す
る。２つの光束は、第１プリズム部材１４ｂと第２プリ
ズム部材１５ｂとの距離に対応する輪帯比に調整され、
ほぼ平行な光束となってズームアキシコンレンズ１０か
ら射出される。なお、この場合の輪帯比とは、２つの光
束に対する内接円の直径と外接円の直径との比である。
ズームアキシコンレンズ１０から射出された２極の光束
は、上記輪帯状や４極状光束と同様にズームリレーレン
ズ１１で外径（２つの光束に対する外接円の直径）が調
整される。

【００６２】なお、図２（ｄ）に示すように、ファーフ
ィールドに左右方向に配列された２つの円形状の光強度
分布の光束で２極照明を形成する場合は、この方向に回
折する回折光学素子７ｃを用いるとともに、図８（ｃ）
に示すように、入射側に左右方向に並ぶ２つの屈折面を
有する三角柱状の第２プリズム部材１５ｃと、第２プリ
ズム部材１５ｃの屈折面と嵌合する２つの凹面を有する
第１プリズム部材１４ｃ（不図示）とから構成されるズ
ームアキシコンレンズを使用する。この場合、上述した
円錐状や四角錐状、三角柱状のズームアキシコンレンズ
を照明光路から退避させてもよいし、各プリズム部材を
それぞれ嵌合させた状態で照明光路中に配置してもよ
い。

【００６３】また、輪帯照明を行わず、図２（ａ）に示
すように、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形
成するコンベンショナル照明を行う場合には、回折光学
素子の代わりに照明光の光路長を確保するために平行平
板を用いてもよい。また、ズームアキシコンレンズ１０
は、上述したいずれの場合も各プリズム部材をそれぞれ
嵌合させればよい。そして、ズームリレーレンズ１１に
より円形状の光束の外径を調整することで、σ値等、コ
ンベンショナル径を変更することができる。

【００６４】次に、上記の照明形態の変更に係る回折光
学素子やズームアキシコンレンズ１０、ズームリレーレ
ンズ１１の駆動動作等について説明する。まず、ステッ
プ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド・スキ
ャン方式に従って順次露光すべき各種のマスクに関する
情報などが、キーボード等の入力手段３６（図５参照）
を介して制御系３８に入力される。制御系３８は、各種
のマスクに関する最適な線幅（解像度）、焦点深度等の
情報を内部のメモリー部に記憶しており、入力手段３６
からの入力に応答して第１駆動系４０、第２駆動系４
２、第３駆動系４４に適当な制御信号を供給する。

【００６５】即ち、最適な解像度及び焦点深度のもとで
輪帯変形照明や４極（または２極）変形照明する場合、
第１駆動系４０は制御系３８からの指令に基づいて回折
光学素子７〜７ｃの何れかを照明光路中に位置決めす
る。そして、フライアイレンズ１３の後側焦点面におい
て所望の大きさ及び輪帯比を有する輪帯状の二次光源を
得るために、第２駆動系４２は制御系３８からの指令に
基づいてズームアキシコンレンズ１０の倍率を設定し、
第３駆動系４４は制御系３８からの指令に基づいてズー
ムリレーレンズ１１の焦点距離を設定する。

【００６６】こうして、光源２０からの光束に基づいて
ほとんど光量損失することなく輪帯状または４極（また
は２極状）状の二次光源を形成することができ、その結
果二次光源からの光束をほとんど光量損失することなく
輪帯変形照明や４極（または２極）変形照明を行うこと
ができる。更に、必要に応じて、第２駆動系４２により
ズームアキシコンレンズ１０の倍率を変化させたり、第
３駆動系４４によりズームリレーレンズ１１の焦点距離
を変化させることにより、フライアイレンズ１３の後側
焦点面に形成される輪帯状または４極状（または２極
状）の二次光源の大きさ及び輪帯比を適宜変更すること
ができる。こうして、輪帯状の二次光源の形成及びその
制限においてほとんど光量損失することなく、輪帯状の
二次光源の大きさ及び輪帯比を適宜変化させて多様な輪
帯変形照明を行うことができる。

【００６７】更に、最適な解像度及び焦点深度のもとで
通常の円形照明をする場合、第１駆動系４０は制御系３
８からの指令に基づいて回折光学素子７〜７ｃを照明光
路から退避させるか、平行平板を照明光路中に位置決め
する。そして、フライアイレンズ１３の後側焦点面にお
いて所望の大きさを有する二次光源を得るために、第２
駆動系４２が制御系３８からの指令に基づいて第１プリ
ズム部材と第２プリズム部材とを当接・嵌合させるとと
もに、第３駆動系４４が制御系３８からの指令に基づい
てズームリレーレンズ１１の焦点距離を設定する。

【００６８】こうして、光源２０からの光束に基づいて
ほとんど光量損失することなく通常円形照明を行うこと
ができる。更に、必要に応じて、第２駆動系４２により
ズームアキシコンレンズ１０の倍率を変化させたり、第
３駆動系４４によりズームリレーレンズ１１の焦点距離
を変化させることにより、フライアイレンズ１３の後側
焦点面に形成される二次光源の大きさを適宜変更するこ
とができる。こうして、二次光源の形成及びその制限に
おいて光量損失を良好に抑えつつ、σ値を適宜変化させ
て多様な通常円形照明を行うことができる。

【００６９】以上説明したように、本実施の形態では、
例えば強度分布が変化することで、光束がフライアイレ
ンズ１３の入射面に均一に入射しない場合でも、回折光
学素子１２がこの光束を要素レンズ１６ａの射出面を均
一に照明し要素レンズ１７ａの入射面に結像させて要素
レンズ毎に二次光源を形成するので、要素レンズ数を増
加させることなくシグマ偏心の発生を抑制して被照明面
を均一に照明することができる。よって、本実施の形態
では、この照明光がウエハ３４に照射されると、開口絞
りを用いることなく、ウエハ３４の露光量がウエハ３４
面内においてほぼ均一化されたものとなり、その結果微
細なパターンを設計通りに形成することができることに
なる。また、本実施の形態では、パターンドフィルター
１８により被照明面の照度分布を調整しているので、大
σ形状、小σ形状、輪帯状等、各種の光束を用いた場合
でも、被照明面での照度分布を一層均一（例えば、照度
むら１％以下）にすることができる。

【００７０】また、本実施の形態では、ズームアキシコ
ンレンズ１０とズームアキシコンレンズ１１とによって
輪帯状光束の輪帯比および外径を容易に変更できること
に加えて、第１プリズム部材と第２プリズム部材とを嵌
合させることでズームアキシコンレンズ１０を平行平板
として機能させることができるので、コンベンショナル
照明を行う際には倍率変化や形状変化等を発生させるこ
となく、光束の形状を容易に維持することができる。従
って、各種形状の光束を用いる場合でも、ズームアキシ
コンレンズを退避させる機構を別途設ける必要がなくな
り、装置の大型化、高価格化を防止することができる。

【００７１】なお、上記実施の形態において、オプティ
カルインテグレータとしてフライアイレンズ１３を用い
る構成としたが、これに限定されるものではなく、オプ
ティカルインテグレータに入射する光束の強度分布が変
化しても所定の照明開口数のもとで被照明面の各位置を
それぞれ照明するコーン状の光束の形状が実質的に同じ
となるように所定状態の光束に変換するものであればよ
い。従って、オプティカルインテグレータとしては、マ
イクロレンズアレイやフライアイレンズの他に、ロッド
型インテグレータ（内面反射型のガラスロッドや内面反
射型のライトパイプ）等を用いることができる。

【００７２】また、上記実施の形態では、フライアイレ
ンズ１３の後側焦点面近傍に開口絞りを配設しない構成
としたが、開口絞りを配置する構成としても何ら問題は
ない。尚、上述の実施形態においては、図１中の回折光
学素子７〜７ｃを、例えばターレット方式で照明光路中
に位置決めするように構成することができる。また、例
えば公知のスライダ機構を利用して、上述の回折光学素
子の挿脱及び切り替えを行うこともできる。さらに、上
述の実施形態では、照明光学装置を備えた露光装置を例
にとって本発明を説明したが、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。

【００７３】上述の実施形態においては、導光光学系と
してのコンデンサレンズ２８によって、二次光源からの
光を集光して重畳的にマスク３０を照明する構成として
いるが、コンデンサレンズ２８とマスク３０との間に、
照明視野絞り（マスクブラインド）と、この照明視野絞
りの像をマスク３０上に形成するリレー光学系とを配置
しても良い。この場合、導光光学系は、コンデンサレン
ズ２８とリレー光学系とから構成され、コンデンサレン
ズ２８は、開口絞り２６の位置に形成される二次光源か
らの光を集光して重畳的に照明視野絞りを照明すること
になり、リレー光学系は、照明視野絞りの開口部の像を
マスク３０上に形成することになる。

【００７４】そして、上記実施の形態では、照度調整手
段としてパターンドフィルター１８を用いる構成とした
が、これに限られるものではなく、例えばスキャン方式
（走査型）の露光装置の場合、マスクブラインド（照明
視野絞り）近傍に図９（ａ）に示すように、移動軸５１
を有し、この移動方向に沿って透過率が漸次変化する遮
光領域５２ａを有するフィルター５２を光軸ＡＸと直交
するように配置したり、図９（ｂ）に示すように、光軸
と直交する移動軸５３を有し、この移動方向に沿って透
過率が漸次変化する遮光領域５４ａ、５５ａをそれぞれ
有する２枚のフィルター５４、５５を光軸方向に沿って
配置する構成、さらには、図９（ｃ）に示すように、互
いに対向配置され、光束の光路に対して出没自在なフィ
ンガー５７を設ける構成であってもよい。これらの場合
でも、フィルター（５２、５４、５５）等のパターンの
可動によって光束の透過率を任意に調整することで、マ
スク（レチクル）やウエハ上での照度分布を均一にする
ことができる。図９に示す照度調整手段は、マスクブラ
インド（照明視野絞り）と同様に、マスクと実質的に光
学的に共役な位置に配置されていればよく、例えばマス
ク近傍の位置やコンデンサ光学系２８内のマスクと実質
的に光学的に共役な位置に配置されることが好ましい。

【００７５】なお、本実施の形態の基板としては、半導
体デバイス用の半導体ウエハのみならず、液晶表示デバ
イス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミック
ウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレ
チクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用さ
れる。

【００７６】露光装置の種類としては、ウエハに半導体
デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露
光装置に限られず、ガラス基板に液晶表示デバイスパタ
ーンを露光する液晶表示デバイス製造用の露光装置や、
薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル
などを製造するための露光装置などにも広く適用でき
る。

【００７７】さて、本実施例においては、光源としてＫ
ｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）やＡｒＦエキ
シマレーザ（波長：１９３ｎｍ）等、波長が１８０ｎｍ
よりも長波長の露光光を用いているため回折光学素子は
例えば石英ガラスで形成することができる。尚、露光光
として２００ｎｍ以下の波長を用いる場合には、回折光
学素子を螢石、フッ素がドープされた石英ガラス、フッ
素及び水素がドープされた石英ガラス、構造決定温度が
１２００Ｋ以下で且つＯＨ基濃度が１０００ｐｐｍ以上
である石英ガラス、構造決定温度が１２００Ｋ以下で且
つ水素分子濃度が１×１０１７molecules/cm³以上であ
る石英ガラス、構造決定温度が１２００Ｋ以下でかつ塩
素濃度が５０ｐｐｍ以下である石英ガラス、及び構造決
定温度が１２００Ｋ以下で且つ水素分子濃度が１×１０
１７molecules/cm³以上で且つ塩素濃度が５０ｐｐｍ以
下である石英ガラスのグループから選択される材料で形
成することが好ましい。

【００７８】尚、構造決定温度が１２００Ｋ以下で且つ
ＯＨ基濃度が１０００ｐｐｍ以上である石英ガラスにつ
いては、本願出願人による特許第２７７０２２４号公報
に開示されており、構造決定温度が１２００Ｋ以下で且
つ水素分子濃度が１×１０１７molecules/cm³以上であ
る石英ガラス、構造決定温度が１２００Ｋ以下でかつ塩
素濃度が５０ｐｐｍ以下である石英ガラス、及び構造決
定温度が１２００Ｋ以下で且つ水素分子濃度が１×１０
１７molecules/cm³以上で且つ塩素濃度が５０ｐｐｍ以
下である石英ガラスについては本願出願人による特許第
２９３６１３８号公報に開示されている。

【００７９】以上のように、本願実施形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む
各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、
光学的精度を保つように、組み立てることで製造され
る。これら各種精度を確保するために、この組み立ての
前後には、各種光学系については光学的精度を達成する
ための調整、各種機械系については機械的精度を達成す
るための調整、各種電気系については電気的精度を達成
するための調整が行われる。各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機
械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等
が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組
み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程
があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光
装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行わ
れ、露光装置全体としての各種精度が確保される。な
お、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理さ
れたクリーンルームで行うことが望ましい。

【００８０】半導体デバイスは、図１０に示すように、
デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この
設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する
ステップ２０２、シリコン材料からウエハを製造するス
テップ２０３、前述した実施形態の露光装置１によりレ
チクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステッ
プ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工
程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０
５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

【００８１】図１１は、半導体デバイスの場合における
図１０のステップ２０４の詳細なフローを示す図であ
る。ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハ
の表面を酸化させ、ステップ２１２（ＣＶＤステップ）
においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２
１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を
蒸着によって形成し、ステップ２１４（イオン打ち込み
ステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上
のステップ２１１〜２１４のそれぞれは、ウエハ処理の
各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必
要な処理に応じて選択されて実行される。

【００８２】上述の前処理工程が終了すると、後処理工
程が実行される。後処理工程では、ステップ２１５（レ
ジスト形成ステップ）においてウエハに感光剤を塗布
し、ステップ２１６（露光ステップ）において、上記の
リソグラフィシステム（露光装置）および露光方法によ
ってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、
ステップ２１７（現像ステップ）において露光されたウ
エハを現像し、ステップ２１８（エッチングステップ）
においてレジストが残存している部分以外の部分の露出
部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ２
１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが
済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処
理工程と後処理工程とを繰り返すことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。

【００８３】尚、以上の説明では、露光装置を用いたウ
ェ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、デバイスとして、液晶表示
素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）を製造す
ることができる。こうして、本発明の照明光学装置を用
いてデバイスを製造する露光方法の場合、良好な露光条
件のもとで投影露光を行うことができるので、良好なデ
バイスを製造することができる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明光学
装置によれば、強度分布が変化することで、オプティカ
ルインテグレータの入射面に均一に入射しない場合で
も、第２のアレイ状光学部材の入射面を均一に照明し光
学要素毎に二次光源を形成するので、光学要素数を増加
させることなくシグマ偏心の発生を抑制して被照明面を
均一に照明できるという効果が得られる。

【００８５】また、本発明の照明光学装置によれば、輪
帯状光束の輪帯比および外径を容易に変更できるととも
に、円形状光束では倍率変化や形状変化等を発生させる
ことなく、光束の形状を容易に維持することができるの
で、円形や輪帯状の光束を選択的に用いる場合であって
も簡単な構成で対応することができ、装置の大型化、高
価格化を防止することができる。

【００８６】更に、本発明の照明光学装置によれば、照
度調整手段により被照明面の照度分布を調整しているの
で、大σ形状、小σ形状、輪帯状等、各種の光束を用い
た場合でも、被照明面での照度分布を均一にすることが
できる。

【００８７】本発明の露光装置によれば、照明光学装置
によって形成された所定の分布、例えば均一な分布に設
定された照明光によってマスクのパターンが感光性基板
上に露光されるため、感光性基板上に形成されるパター
ンをより均一化できるという効果を奏する。

【００８８】本発明のマイクロデバイスの製造方法によ
れば、良好な露光条件のもとで投影露光を行うことがで
きるので、良好なデバイスを製造できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、照
明光学装置の概略構成図である。

【図２】 （ａ）〜（ｇ）は回折光学素子によりファ
ーフィールドに形成される光強度分布を示す図である。

【図３】 照明光学装置を構成するフライアイレンズ
の部分構成図である。

【図４】 複数の矩形状の要素レンズで構成される前
段側フライアイレンズおよび後段側フライアイレンズの
平面図である。

【図５】 本発明の照明光学装置を備えた露光装置の
概略構成図である。

【図６】 （ａ）、（ｂ）は遮光パターンが形成され
たパターンドフィルターの平面図である。

【図７】 ウエハ上の位置に対する照度分布を示す分
布図である。

【図８】 第２プリズム部材の外観斜視図であって、
（ａ）は４極照明に用いるもの、（ｂ）、（ｃ）は２極
照明に用いるものである。

【図９】 （ａ）〜（ｃ）は、照度調整手段の別の実
施の形態を示す図である。

【図１０】 半導体デバイスの製造工程の一例を示す
フローチャート図である。

【図１１】 ウエハ処理の詳細なフローを示す図であ
る。

【図１２】 従来技術による照明光学装置の一例を示
す概略構成図である。

【図１３】 （ａ）は従来技術によるフライアイレン
ズと被照明面との関係を示す図であり、（ｂ）は要素レ
ンズの拡大図である。

【図１４】 （ａ）、（ｂ）は、被照明面から見たσ
形状の一例を示す図である。

【符号の説明】

ＳＰ１、ＳＰ２ 遮光パターン（所定のパターン） １ 照明光学装置 ７、７ａ、７ｂ 回折光学素子（光束変換手段） １０ ズームアキシコンレンズ（輪帯比調整手段、強度
分布可変手段） １１ ズームリレーレンズ（外径調整手段、強度分布可
変手段） １２ 回折光学素子（入射面照明手段、変換手段） １３ フライアイレンズ（オプティカルインテグレー
タ） １６ 前段側フライアイレンズ（第１のアレイ状光学部
材、変換手段） １６ａ 要素レンズ（光学要素） １７ 後段側フライアイレンズ（第２のアレイ状光学部
材） １８ パターンドフィルター（照度調整部材、照度補正
部材、照度調整手段） ２０ 光源（光源手段） ２８ コンデンサレンズ（コンデンサ光学系） ３０ マスク ３２ 投影光学系 ３４ ウエハ（感光性基板）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被照明面を照明するために光束を供給
   する光源手段と、該光源手段からの光束を受ける位置に
   配置され前記被照明面を均一に照明するオプティカルイ
   ンテグレータと、該オプティカルインテグレータからの
   光束を前記被照明面へ導くコンデンサ光学系とを備える
   照明光学装置において、 前記オプティカルインテグレータは、第１のアレイ状光
   学部材と第２のアレイ状光学部材とを有し、 前記第２のアレイ状光学部材の入射面を均一に照明する
   入射面照明手段を配置することを特徴とする照明光学装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の照明光学装置におい
   て、 前記第１のアレイ状光学部材の入射面は、前記第２のア
   レイ状光学部材の射出面と光学的に共役であることを特
   徴とする照明光学装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の照明光学装
   置において、 前記第２のアレイ状光学部材は、アレイ状に配列された
   多数の光学要素を有し、 前記入射面照明手段は、前記第２のアレイ状光学部材に
   おける各光学要素の入射面をそれぞれ均一に照明するこ
   とを特徴とする照明光学装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れか１項に
   記載の照明光学装置において、 前記第１のアレイ状光学部材と前記第２のアレイ状光学
   部材との間に、前記被照明面での照度分布を調整する照
   度調整部材が介装されることを特徴とする照明光学装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか１項に
   記載の照明光学装置において、 前記第１のアレイ状光学部材の射出面または前記第２の
   アレイ状光学部材の入射面は、前記被照明面と光学的に
   共役であることを特徴とする照明光学装置。
6. 【請求項６】 被照明面を照明するために光束を供給
   する光源手段と、該光源手段からの光束を受ける位置に
   配置され前記被照明面を均一に照明するオプティカルイ
   ンテグレータと、該オプティカルインテグレータからの
   光束を前記被照明面へ導くコンデンサ光学系とを備える
   照明光学装置において、 前記オプティカルインテグレータに入射する光束の強度
   分布を変化させる強度分布可変手段と、 前記強度分布可変手段によって前記オプティカルインテ
   グレータに入射する光束の強度分布が変化しても所定の
   照明開口数のもとで前記被照明面の各位置をそれぞれ集
   光する光束の形状が実質的に同じとなるように、前記強
   度分布可変手段からの光束を所定状態の光束に変換する
   変換手段とを有することを特徴とする照明光学装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の照明光学装置におい
   て、 前記被照明面での照度を調整する照度調整手段を更に有
   することを特徴とする照明光学装置。
8. 【請求項８】 被照明面を照明するために照明光を供
   給する光源手段と、該光源手段からの光束を受ける位置
   に配置され前記被照明面を均一に照明するオプティカル
   インテグレータと、該オプティカルインテグレータから
   の照明光を前記被照明面へ導くコンデンサ光学系とを備
   える照明光学装置において、 前記光源手段からの光束を輪帯状の光束、又は基準光軸
   回りに偏心した複数の光束、又は円形状の光束に選択的
   に変換可能な光束変換手段と、 前記光束変換手段にて輪帯状の光束、又は基準光軸回り
   に偏心した複数の光束に変換したときに光束の輪帯比を
   調整し、円形状の光束に変換したときに光束の形状を維
   持して透過させる輪帯比調整手段と、 前記輪帯比が調整された光束の外径、および前記円形状
   が維持された光束の外径を調整する外径調整手段とを有
   することを特徴とする照明光学装置。
9. 【請求項９】 被照明面を照明するために照明光を供
   給する光源手段と、該光源手段からの光束を受ける位置
   に配置され前記被照明面を均一に照明するオプティカル
   インテグレータと、該オプティカルインテグレータから
   の照明光を前記被照明面へ導くコンデンサ光学系とを備
   える照明光学装置において、 前記オプティカルインテグレータに入射する光束の強度
   分布を変化させる強度分布可変手段と、 前記強度分布可変手段により変化する前記被照明面での
   強度分布を補正する所定のパターンが形成された照度調
   整部材を有することを特徴とする照明光学装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９の何れか１項
    に記載の照明光学装置と、 前記被照明面上に配置されたマスクのパターンを感光性
    基板に投影する投影光学系とを有することを特徴とする
    露光装置。
11. 【請求項１１】 マイクロデバイスの製造方法におい
    て、 請求項１０に記載の露光装置を用いて、前記マスクのパ
    ターン像を感光性基板に露光する露光工程と、 前記露光工程にて露光された感光性基板を現像する現像
    工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造
    方法。