JP2003142387A

JP2003142387A - 照明光学装置、露光装置および露光方法

Info

Publication number: JP2003142387A
Application number: JP2001341337A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kudo; 祐司工藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-16
Also published as: WO2003041134A1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成にしたがって、被照射面上の直交
する二方向で互いに異なる照明条件を実現することので
きる照明光学装置。【解決手段】光源（１）からの光束に基づいて所定の
光量分布の二次的光源を形成するための内面反射型のオ
プティカルインテグレータ（６）を備え、このオプティ
カルインテグレータを介した光束によって被照射面
（８，１０）を照明する照明光学装置。光源とオプティ
カルインテグレータとの間の光路中に配置されて、オプ
ティカルインテグレータに入射する光束の角度分布を変
化させて二次的光源の光量分布を変化させるために、所
定面（４）における光束の位置を光軸に対して全体的に
偏心させる光束偏心手段（３）を備えている。

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、露光
装置および露光方法に関し、特に半導体素子、撮像素
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好
適な照明光学装置に関する。

【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、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を介して、多数の光源から
なる実質的な面光源としての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
ンサーレンズに入射する。

【０００３】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
介してウェハ上に結像する。こうして、ウェハ上には、
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
細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上に
おいて均一な照度分布を得ることが不可欠である。

【０００４】そこで、フライアイレンズの後側焦点面に
円形状の二次光源を形成し、そ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、あるいは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後側焦点面に輪帯状
や４極状の二次光源を形成し、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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来技術では、円形状の二次光源に基づく通常の
円形照明の場合も、輪帯状や４極状の二次光源に基づく
変形照明（輪帯照明や４極照明）の場合も、被照射面で
あるマスク上の一点に入射する光束の断面形状がマスク
上の直交する二方向に関して同じ位置関係にある。換言
すると、従来技術では、被照射面上の直交する二方向で
照明条件が同じである。その結果、マスクパターンに方
向性がある場合、マスク上の直交する二方向で最適な照
明条件を実現することができない。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、簡易な構成にしたがって、被照射面上の直交
する二方向で互いに異なる照明条件を実現することので
きる照明光学装置を提供することを目的とする。また、
本発明は、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる
照明条件を実現することのできる照明光学装置を用い
て、マスクに最適な照明条件のもとで、感光性基板上に
マスクパターンを忠実に転写することのできる露光装置
および露光方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、光源からの光束に基づいて
所定の光量分布の二次的光源を形成するための内面反射
型のオプティカルインテグレータを備え、該オプティカ
ルインテグレータを介した光束によって被照射面を照明
する照明光学装置において、前記光源と前記オプティカ
ルインテグレータとの間の光路中に配置されて、前記オ
プティカルインテグレータに入射する光束の角度分布を
変化させて前記二次的光源の光量分布を変化させるため
に、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に
偏心させる光束偏心手段を備えていることを特徴とする
照明光学装置を提供する。

【０００８】第１発明の好ましい態様によれば、前記二
次的光源は、前記光軸から離れた位置で光量の高くなる
光量分布を有する。また、前記二次的光源は、前記二次
的光源が形成される面内での前記光軸を原点とした座標
系において、第１方向での位置座標と該第１方向と直交
する第２方向での位置座標とが異なる４極状の光量分布
を有することが好ましい。この場合、４極状の光量分布
を有する前記二次的光源のそれぞれの極は、前記第１方
向での大きさと前記第２方向での大きさとが互いに異な
る形状を有することが好ましい。さらに、前記所定面
は、前記オプティカルインテグレータの入射面に対して
光学的にほぼフーリエ変換の関係にある面であることが
好ましい。

【０００９】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記光束偏心手段は、前記光軸に対して傾斜可能に構成
された平行平面板を有する。あるいは、前記光束偏心手
段は、前記光軸を中心としてそれぞれ回転可能に構成さ
れた一対の偏角プリズムを有することが好ましい。ある
いは、前記所定面を介した光束を前記オプティカルイン
テグレータの入射面またはその近傍に集光させる集光レ
ンズをさらに備え、前記光束偏心手段は、前記光軸に対
して偏心可能に構成された前記集光レンズを有すること
が好ましい。あるいは、前記光束偏心手段は、前記オプ
ティカルインテグレータの入射面と光学的にほぼ共役な
位置に配置された回転ミラーを有することが好ましい。

【００１０】さらに、第１発明の好ましい態様によれ
ば、前記光源と前記光束偏心手段との間の光路中に配置
されて、前記光源からの光束を所望の光強度分布を有す
る光束に整形するための光束整形手段をさらに備えてい
る。また、前記被照射面上の所定の一点に入射する光束
の角度分布を計測するための計測手段をさらに備えてい
ることが好ましい。この場合、前記計測手段の出力に基
づいて前記光束偏心手段を制御するための制御系をさら
に備えていることが好ましい。また、第１発明の好まし
い態様によれば、前記光束偏心手段は、前記照明中には
前記光束を移動させないように構成される。一方、第１
発明の別の好ましい態様によれば、前記光束偏心手段
は、前記照明中に前記光束を移動させるように構成され
る。

【００１１】本発明の第２発明では、第１発明の照明光
学装置と、前記被照射面に配置されたマスクのパターン
を感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備え
ていることを特徴とする露光装置を提供する。この場
合、前記マスクの種類に応じて前記光束偏心手段を制御
するための制御系をさらに備えていることが好ましい。

【００１２】本発明の第３発明では、第１発明の照明光
学装置を介してマスクを照明し、照明された前記マスク
に形成されたパターンの像を感光性基板上に投影露光す
ることを特徴とする露光方法を提供する。この場合、前
記マスクの種類に応じて前記光束偏心手段を制御するこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】内面反射型のオプティカルインテ
グレータは、入射光束の角度分布が光軸に関して非対称
であっても、その内部で多数回に亘って内面反射を繰り
返すことにより、射出光束の角度分布が光軸に関して対
称な角度分布に変化するという特性を有する。本発明で
は、内面反射型オプティカルインテグレータの上述の特
性を利用するために、所定面における光束の位置を光軸
に対して全体的に偏心させる光束偏心手段を備えてい
る。

【００１４】そして、この光束偏心手段の作用により、
内面反射型オプティカルインテグレータに入射する光束
の角度分布を変化させて、二次的光源の光量分布を変化
させている。その結果、本発明では、光束偏心手段の作
用に基づいて、所定面上に形成される光束を光軸に対し
て全体的に偏心させることにより、ひいては内面反射型
オプティカルインテグレータへの入射光束の角度分布を
光軸に関して非対称にすることにより、照明光学系の瞳
面上において様々な光量分布を有する二次的光源を形成
する。

【００１５】こうして、本発明の照明光学装置では、簡
易な構成にしたがって、被照射面上の直交する二方向で
互いに異なる照明条件を実現することができる。また、
本発明の照明光学装置が組み込まれた露光装置および本
発明の照明光学装置を用いた露光方法では、被照射面上
の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現するこ
とのできる照明光学装置を用いて、マスクに最適な照明
条件のもとで、感光性基板上にマスクパターンを忠実に
転写することができる。さらに、感光性基板上にマスク
パターンを忠実に転写することのできる本発明の露光装
置および露光方法を用いて、良好なマイクロデバイスを
製造することができる。

【００１６】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる照明光学
装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。
また、図２は、図１に示す光束整形系の内部構成の一例
を概略的に示す図である。図１の露光装置は、露光光
（照明光）を供給するための光源１として、たとえば波
長が２４８ｎｍの光を供給するＫｒＦエキシマレーザー
光源、または波長が１９３ｎｍの光を供給するＡｒＦエ
キシマレーザー光源を備えている。

【００１７】光源１から射出されたほぼ平行光束は、所
要の照明条件に応じて光源１からの光束を所望の形状
（４極状、２極状、円形状など）および大きさを有する
光束に整形するための光束整形系２に入射する。具体的
には、光束整形系２は、後続の内面反射型のオプティカ
ルインテグレータ（すなわちロッド型インテグレータ）
６の入射面６ａに対して光学的にほぼフーリエ変換の関
係にある所定面４に、所望の形状および大きさを有する
光束を入射させる機能を有する。光束整形系２の光束整
形は、制御系２０からの指令に基づいて動作する第１駆
動系２１によって制御される。

【００１８】図２を参照すると、光源１から射出された
ほぼ平行光束は、一対のシリンドリカルレンズ３０ａお
よび３０ｂからなるビームエキスパンダー３０に入射す
る。各シリンドリカルレンズ３０ａおよび３０ｂは、図
２の紙面内において負の屈折力およ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３０に
入射した光束は、図２の紙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。

【００１９】ビームエキスパンダー３０を介したほぼ平
行な光束は、マイクロレンズアレイ３１に入射する。マ
イクロレンズアレイ３１は、縦横に且つ稠密に配列され
た多数の正六角形状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。一般に、マイクロレンズアレイ
は、たとえば平行平面ガラス板にエッチング処理を施し
て微小レンズ群を形成することによって構成される。な
お、図２では、図面の明瞭化のために、マイクロレンズ
アレイ３１を構成する微小レンズの数を実際よりも非常
に少なく表示している。

【００２０】マイクロレンズアレイ３１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、各微小
レンズの後側焦点面にはそれぞれ１つの光源（集光点）
が形成される。マイクロレンズアレイ３１の後側焦点面
に形成された多数の光源からの光束は、それぞれ正六角
形状の断面を有する発散光束となって、アフォーカルズ
ームレンズ３２に入射する。アフォーカルズームレンズ
３２は、アフォーカル系（無焦点光学系）を維持しなが
ら所定の範囲で倍率を連続的に変化させることができる
ように構成されている。

【００２１】アフォーカルズームレンズ３２を介した光
束は、たとえば４極用の回折光学素子（ＤＯＥ）３３ａ
に入射する。このとき、マイクロレンズアレイ３１の後
側焦点面に形成された各光源からの発散光束は、正六角
形状の断面を維持したまま、回折光学素子３３ａの回折
面上に収束する。すなわち、アフォーカルズームレンズ
３２は、マイクロレンズアレイ３１の後側焦点面と回折
光学素子３３ａの回折面とを光学的に共役に結んでい
る。そして、回折光学素子３３ａの回折面上の一点に集
光する光束の開口数は、アフォーカルズームレンズ３２
の倍率に依存して変化する。

【００２２】回折光学素子は、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形成すること
によって構成され、入射光束を所望の角度に回折する作
用を有する。具体的には、４極用の回折光学素子３３ａ
は、入射した光束を、光軸ＡＸを中心とした４極状の光
束に変換する。回折光学素子３３ａを介した光束は、ズ
ームレンズ３４に入射する。ズームレンズ３４の後側焦
点面の近傍には、前述した所定面４が位置決めされてい
る。

【００２３】したがって、回折光学素子３３ａを介した
光束は、ズームレンズ３４の後側焦点面に、ひいては所
定面４に、光軸ＡＸを中心とした４極状の光束を形成す
る。ここで、アフォーカルズームレンズ３２の倍率が変
化すると、４極状の光束を構成する各極の光束の光軸か
らの高さ位置（各極の光束の中心位置）が変化すること
なく、各極の光束の大きさだけが変化する。また、ズー
ムレンズ３４の焦点距離が変化すると、４極状の光束の
全体が相似的に拡大または縮小する。

【００２４】なお、回折光学素子３３ａは、照明光路に
対して挿脱自在に構成され、且つ２極用の回折光学素子
３３ｂや円形用の回折光学素子３３ｃなどと切り換え可
能に構成されている。したがって、回折光学素子３３ａ
に代えて２極用の回折光学素子３３ｂを照明光路中に設
定することにより、所定面４に２極状の光束が形成され
る。ここで、アフォーカルズームレンズ３２の倍率が変
化すると、２極状の光束を構成する各極の光束の光軸か
らの高さ位置（各極の光束の中心位置）が変化すること
なく、各極の光束の大きさだけが変化する。また、ズー
ムレンズ３４の焦点距離が変化すると、２極状の光束の
全体が相似的に拡大または縮小する。

【００２５】また、マイクロレンズアレイ３１を照明光
路から退避させるとともに、円形用の回折光学素子３３
ｃを照明光路中に設定することにより、所定面４に円形
状の光束が形成される。ここで、アフォーカルズームレ
ンズ３２の倍率またはズームレンズ３４の焦点距離が変
化すると、円形状の光束の全体が相似的に拡大または縮
小する。

【００２６】以上のように、ビームエキスパンダー３
０、マイクロレンズアレイ３１、アフォーカルズームレ
ンズ３２、回折光学素子（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ）お
よびズームレンズ３４は、光源１からの光束を所望の形
状（４極状、２極状、円形状など）および大きさを有す
る光束に整形して所定面４に入射させるための光束整形
系２を構成している。なお、図２に示す光束整形系２の
内部構成は例示的であり、たとえば、球面レンズ、円筒
面レンズ、円錐面レンズ、角錐面レンズ、回折光学素
子、マイクロレンズアレイ、フライアイレンズ、ズーム
レンズ、プリズム、アキシコン系などの光学素子を含む
光学系として様々な変形例が可能である。

【００２７】再び図１を参照すると、光束整形系２を介
して整形された光束は、光束偏心手段としての平行平面
板３に入射する。ここで、平行平面板３は、図１の紙面
内および図１の紙面に直交する面内において光軸ＡＸに
対して傾斜可能に構成されている。したがって、平行平
面板３が光軸ＡＸに対して傾斜していない状態では、４
極状（２極状または円形状）の光束が所定面４において
光軸ＡＸを中心として形成される。

【００２８】しかしながら、平行平面板３が図１の紙面
内において光軸ＡＸに対して傾斜すると、所定面４にお
ける４極状（２極状または円形状）の光束の位置が図中
鉛直方向に沿って光軸ＡＸに対して全体的に偏心する。
また、平行平面板３が図１の紙面に直交する面内におい
て光軸ＡＸに対して傾斜すると、所定面４における４極
状（２極状または円形状）の光束の位置が図１の紙面に
直交する方向に沿って光軸ＡＸに対して全体的に偏心す
る。平行平面板３の光束偏心は、制御系２０からの指令
に基づいて動作する第２駆動系２２によって制御され
る。光束偏心手段としての平行平面板３の詳細な作用効
果については後述する。

【００２９】こうして、光束整形系２を介して整形され
た光束は、平行平面板３および集光レンズ５を介して、
ロッド型インテグレータ６に入射する。ここで、インプ
ットレンズとしての集光レンズ５は、その前側焦点位置
が光束整形系２のズームレンズ３４の後側焦点位置（す
なわち所定面４の位置）とほぼ一致し且つその後側焦点
位置がロッド型インテグレータ６の入射面６ａの位置と
ほぼ一致するように配置されている。

【００３０】ロッド型インテグレータ６は、石英ガラス
や蛍石のような光学材料からなる内面反射型のガラスロ
ッドであり、内部と外部との境界面すなわち内面での全
反射を利用して集光点を通りロッド入射面６ａに平行な
面に沿って内面反射数に応じた数の光源像を形成する。
ここで、形成される光源像のほとんどは虚像であるが、
中心（集光点）の光源像のみが実像となる。すなわち、
ロッド型インテグレータ６に入射した光束は内面反射に
より角度方向に分割され、集光点を通りその入射面６ａ
に平行な面に沿って多数の光源像が形成される。

【００３１】こうして、ロッド型インテグレータ６によ
りその入射側に形成された多数の光源像からの光束は、
その射出面６ｂにおいて重畳された後、結像光学系７を
介して、所定のパターンが形成されたマスク８を照明す
る。結像光学系７は、ロッド型インテグレータ６の射出
面６ｂとマスク８とを光学的にほぼ共役に配置するリレ
ー光学系であって、両側テレセントリックな光学系とし
て構成されている。こうして、結像光学系７は、ロッド
型インテグレータ６の射出面６ｂの矩形像をマスク８上
に形成することになる。そして、結像光学系７の前群７
ａと後群７ｂとの間の光路中において、結像光学系７の
瞳面（ひいては照明光学系の瞳面）７ｃには、多数の光
源からなり所定の光量分布を有する二次的光源が形成さ
れる。

【００３２】マスク８のパターンを透過した光束は、投
影光学系９を介して、感光性基板であるウェハ１０上に
マスクパターンの像を形成する。なお、マスク８は、投
影光学系９の光軸ＡＸと直交する平面内において二次元
的に移動可能なマスクステージ８ａ上に保持されてい
る。また、ウェハ１０は、投影光学系９の光軸ＡＸと直
交する平面内において二次元的に移動可能なウェハステ
ージ１０ａ上に保持されている。

【００３３】こうして、いわゆるステップ・アンド・ス
キャン方式にしたがって、走査露光（スキャン露光）が
行われる。すなわち、マスク８およびウェハ１０を投影
光学系９の投影倍率に応じた速度比率でスキャン方向に
沿って同期的に移動させながらスキャン露光を行うこと
により、ウェハ１０の各露光領域（ショット領域）に
は、静止状態での投影光学系９の有効露光範囲よりも広
い範囲に亘ってマスク８のパターンが転写される。ここ
で、走査方向は、マスク８およびウェハ１０上に形成さ
れる矩形状の照明領域（露光領域）の短辺方向に一致し
ている。また、投影光学系９の投影倍率が負の場合、走
査露光に際してマスク８とウェハ１０とは互いに逆向き
に移動することになる。

【００３４】なお、本実施形態の露光装置には、ウェハ
１０上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測す
るための計測手段として角度分布検出器１１が設けられ
ている。角度分布検出器１１の出力は、制御系２０に供
給される。また、制御系２０には、たとえばキーボード
のような入力系１９から入力された露光パラメータ（た
とえば照明光の瞳形状条件、露光量、投影光学系のＮＡ
など）を含む情報が供給される。

【００３５】図３は、図１に示す角度分布検出器の内部
構成を概略的に示す図である。図３を参照すると、角度
分布検出器（輝度分布計測装置）１１のホルダー４１の
上面には、ピンホールＰが設けられている。ピンホール
Ｐは、投影光学系９の像面Ｗ０（露光に際してウェハ１
０の表面が設置されるべき面）と同じ高さ位置に形成さ
れている。ピンホールＰを透過した光束は、集光光学系
としてのｆsinθレンズ（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）の
集光作用を受けた後、ＣＣＤ等の撮像素子４３に達す
る。

【００３６】ここで、集光光学系（４２ａ，４２ｂ，４
２ｃ）の前側（投影光学系側）焦点面が像面Ｗ０と一致
し、その後側（撮像素子側）焦点面が撮像素子４３の撮
像面と一致するように設定されている。その結果、撮像
素子４３の撮像面には、照明光学系の瞳面７ｃに形成さ
れた二次的光源（ひいては投影光学系９の瞳面に形成さ
れた二次的光源像）の像が再形成される。

【００３７】こうして、角度分布検出器１１では、この
二次的光源像の光量分布情報に基づいて、投影光学系９
の瞳面に形成された二次的光源像の光量分布を、ひいて
は照明光学系の瞳面７ｃに形成された二次的光源の光量
分布を計測するとともに、ウェハ１０上の所定の一点
（ピンホールＰの位置）に入射する光束の角度分布を計
測することができる。なお、角度分布検出器１１の更に
詳細な構成については、たとえば特開２０００−１９０
１２号公報を参照することができる。

【００３８】なお、本実施形態の角度分布検出器１１と
して、たとえば特開平３−６５６２３号公報に開示され
た瞳照度分布測定器を用いることも可能である。また、
アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・ディエゴのライ
テル・インストゥルメント・インコーポレイテッド（Li
tel Instruments Inc.）より入手可能なＳＭＩ（Source
Metrology Instrument：商標）を用いることも可能で
ある。

【００３９】図４は、ロッド型インテグレータの特性を
説明する図である。図４を参照すると、所定面４および
照明光学系の瞳面７ｃにおいて、光軸ＡＸを原点とした
直交座標系（φ、θ）が、互いに幾何学的に対応するよ
うに設定されている。ここで、φ軸およびθ軸は、矩形
状の断面を有するロッド型インテグレータの長辺および
短辺に対応するように設定されている。そして、所定面
４上において光軸ＡＸからφ軸方向およびθ軸方向に偏
心して形成された光束４５からの光が、集光レンズ５
（図４では不図示）を介して、ロッド型インテグレータ
６の入射面６ａに入射している。

【００４０】この場合、ロッド型インテグレータ６の内
部で多数回に亘って内面反射を繰り返すことにより、そ
の射出面６ｂから射出された光は、結像光学系７の前群
７ａ（図４ではともに不図示）を介して、照明光学系の
瞳面７ｃ上に、光軸ＡＸからφ軸方向およびθ軸方向に
偏心した４つの光束４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄか
らなる４極状の光束を形成する。このとき、各々の極に
は、ロッド型インテグレータ６での内面反射によって形
成された多数の光源像が並んでいる。

【００４１】ここで、光束４６ａは、所定面４上の光束
４５に幾何学的に対応した光束である。また、光束４６
ｂは、光束４５に幾何学的に対応した光束４６ａをφ軸
に関して反転して得られる光束である。さらに、光束４
６ｃは、光束４５に幾何学的に対応した光束４６ａをθ
軸に関して反転して得られる光束である。また、光束４
６ｄは、光束４５に幾何学的に対応した光束４６ａをφ
軸に関して反転し且つθ軸に関して反転して得られる光
束である。

【００４２】以上のように、ロッド型インテグレータ６
では、入射光束の角度分布がφ軸またはθ軸に関して非
対称であっても、その内部で多数回に亘って内面反射を
繰り返すことにより、射出光束の角度分布はφ軸および
θ軸に関して対称な角度分布に変化する。本実施形態で
は、上述のロッド型インテグレータ６の特性を利用し、
所定面４上に形成される光束を光軸ＡＸに対して全体的
に偏心させることにより、ひいてはロッド型インテグレ
ータ６への入射光束の角度分布をφ軸またはθ軸に関し
て非対称にする（φ軸またはθ軸に関して偏心させる）
ことにより、様々な光量分布を有する二次的光源を形成
する。

【００４３】図５は、所定面上に形成される円形状の光
束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関
係を示す図である。図５（ａ）では、光束整形系２にお
いて円形用の回折光学素子３３ｃを照明光路に設置する
ことにより所定面４に光軸ＡＸを中心とした１つの円形
状の光束５１を形成するとともに、平行平面板３の光束
偏心作用により光束５１の中心を光軸ＡＸから＋φ軸方
向に僅かに偏心させている。その結果、照明光学系の瞳
面７ｃには、ロッド型インテグレータ６の作用により、
光軸ＡＸから＋φ軸方向に僅かに偏心した円形状の光束
５１ａと光軸ＡＸから−φ軸方向に僅かに偏心した円形
状の光束５１ｂとからなる二次的光源、すなわちφ軸方
向に沿って延びた形状を有する二次的光源が形成され
る。

【００４４】図５（ｂ）では、光束整形系２において円
形用の回折光学素子３３ｃを照明光路に設置することに
より所定面４に光軸ＡＸを中心とした１つの円形状の光
束５２を形成するとともに、平行平面板３の光束偏心作
用により光束５２の中心を光軸ＡＸから＋φ軸方向およ
び−θ軸方向に同じ距離だけ偏心させている。その結
果、照明光学系の瞳面７ｃには、ロッド型インテグレー
タ６の作用により、光軸ＡＸから＋φ軸方向および−θ
軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束５２ａと、
光軸ＡＸから＋φ軸方向および＋θ軸方向に同じ距離だ
け偏心した円形状の光束５２ｂと、光軸ＡＸから−φ軸
方向および−θ軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の
光束５２ｃと、光軸ＡＸから−φ軸方向および＋θ軸方
向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束５２ｄとからな
る二次的光源、すなわち光軸ＡＸに関して対称な４極状
の二次的光源が形成される。

【００４５】図５（ｃ）では、平行平面板３の光束偏心
作用により、図５（ｂ）の光束５２を−θ軸方向にさら
に偏心させて円形状の光束５３を得ている。その結果、
照明光学系の瞳面７ｃには、ロッド型インテグレータ６
の作用により、光束５３に幾何学的に対応した位置に形
成された円形状の光束５３ａと、光束５３ａをφ軸に関
して反転して得られた円形状の光束５３ｂと、光束５３
ａをθ軸に関して反転して得られた円形状の光束５３ｃ
と、光束５３ａをφ軸に関して反転し且つθ軸に関して
反転して得られた円形状の光束５３ｄとからなる４極状
の二次的光源、すなわち各極の光束５３ａ〜５３ｄの中
心を結んで得られる四角形がθ軸方向に沿って細長い形
状を有する４極状の二次的光源が形成される。この二次
的光源は、φ軸方向での位置座標とθ軸方向での位置座
標とが異なる４極状の光量分布を有する。

【００４６】図６は、所定面上に形成される２極状の光
束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関
係を示す図である。図６（ａ）では、光束整形系２にお
いて２極用の回折光学素子３３ｂを照明光路に設置する
ことにより所定面４に光軸ＡＸを中心としてθ軸方向に
並んだ２つの円形状の光束５４ａおよび５４ｂを形成す
るとともに、平行平面板３の光束偏心作用により光束５
４ａおよび５４ｂの中心を光軸ＡＸから＋φ軸方向に僅
かに偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面７ｃ
には、ロッド型インテグレータ６の作用により、光束５
４ａおよび５４ｂに幾何学的に対応した位置に形成され
た円形状の光束５５ａおよび５５ｂと、光束５５ａおよ
び５５ｂをθ軸に関して反転して得られた円形状の光束
５５ｃおよび５５ｄとからなる二次的光源、すなわち各
極の光束がφ軸方向に沿って延びた形状を有する２極状
の二次的光源が形成される。

【００４７】図６（ｂ）では、平行平面板３の光束偏心
作用により、図６（ａ）の光束５４ａおよび５４ｂを＋
φ軸方向にさらに偏心させて一対の円形状の光束５６ａ
および５６ｂを得ている。その結果、照明光学系の瞳面
７ｃには、ロッド型インテグレータ６の作用により、光
束５６ａおよび５６ｂに幾何学的に対応した位置に形成
された円形状の光束５７ａおよび５７ｂと、光束５７ａ
および５７ｂをθ軸に関して反転して得られた円形状の
光束５７ｃおよび５７ｄとからなる二次的光源、すなわ
ち各極の光束５７ａ〜５７ｄの中心を結んで得られる四
角形がθ軸方向に沿って細長い形状を有する４極状の二
次的光源が形成される。

【００４８】図６（ｃ）では、平行平面板３の光束偏心
作用により、図６（ｂ）の光束５６ａおよび５６ｂを−
θ軸方向にさらに偏心させて一対の円形状の光束５８ａ
および５８ｂを得ている。その結果、照明光学系の瞳面
７ｃには、ロッド型インテグレータ６の作用により、光
束５８ａおよび５８ｂに幾何学的に対応した位置に形成
された円形状の光束５９ａおよび５９ｂと、光束５９ａ
および５９ｂをθ軸に関して反転して得られた円形状の
光束５９ｃおよび５９ｄと、光束５９ａおよび５９ｂを
φ軸に関して反転して得られた円形状の光束５９ｆおよ
び５９ｅと、光束５９ａおよび５９ｂをθ軸に関して反
転し且つφ軸に関して反転して得られた円形状の光束５
９ｈおよび５９ｇとからなる二次的光源、すなわち各極
の光束がθ軸方向に沿って延びた形状を有し且つ各極の
光束の中心を結んで得られる四角形がθ軸方向に沿って
細長い形状を有する４極状の二次的光源が形成される。

【００４９】図７は、所定面上に形成される４極状の光
束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関
係を示す図である。図７（ａ）では、光束整形系２にお
いて４極用の回折光学素子３３ａを照明光路に設置する
ことにより所定面４に光軸ＡＸを中心とした４つの円形
状の光束６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを形成すると
ともに、平行平面板３の光束偏心作用により光束６０ａ
〜６０ｄの中心を−θ軸方向に偏心させている。その結
果、照明光学系の瞳面７ｃには、ロッド型インテグレー
タ６の作用により、光束６０ａ〜６０ｄに幾何学的に対
応した位置に形成された円形状の光束６１ａ〜６１ｄ
と、光束６０ａ〜６０ｄをφ軸に関して反転して得られ
た円形状の光束６１ｆ，６１ｅ，６１ｈ，６１ｇとから
なる二次的光源、すなわち各極の光束がθ軸方向に沿っ
て延びた形状を有する４極状の二次的光源が形成され
る。

【００５０】図７（ｂ）では、光束整形系２により、所
定面４に光軸ＡＸを中心とした４つの台形状（厳密には
光軸ＡＸを通る一対の直線で輪帯状の光束を切り取った
形状）の光束６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを形成し
ている。次いで、平行平面板３の光束偏心作用により光
束６２ａ〜６２ｄの中心を−θ軸方向に偏心させてい
る。その結果、照明光学系の瞳面７ｃには、ロッド型イ
ンテグレータ６の作用により、光束６２ａ〜６２ｄに幾
何学的に対応した位置に形成された円形状の光束６３ａ
〜６３ｄと、光束６２ａ〜６２ｄをφ軸に関して反転し
て得られた円形状の光束６３ｆ，６３ｅ，６３ｈ，６３
ｇとからなる二次的光源、すなわち各極の光束がθ軸方
向に沿って延びた形状を有する４極状の二次的光源が形
成される。

【００５１】なお、図７（ｂ）に示すような、光軸ＡＸ
を中心とした４つの台形状の光束６２ａ〜６２ｄを形成
するのに必要な光束整形系２の構成については、たとえ
ば特開２０００−５８４４１号公報を参照することがで
きる。また、特願２００１−７４２４０号の図２９から
一対のＶ溝アキシコン系（１５，１６）を省略した構成
に基づいて、光軸ＡＸを中心とした４つの台形状の光束
６２ａ〜６２ｄを形成することもできる。

【００５２】本実施形態では、たとえばステップ・アン
ド・スキャン方式にしたがって順次露光すべき各種のマ
スクに関する情報などが、キーボードなどの入力系１９
を介して制御系２０に入力される。制御系２０は、各種
のマスクのパターンに最適な照明条件（照明光学系の瞳
面７ｃに形成される二次的光源の光量分布）を実現する
ために、入力系１９からの入力に応答して第１駆動系２
１および第２駆動系２２に適当な制御信号を供給する。

【００５３】すなわち、第１駆動系２１は、制御系２０
からの指令に基づいて、光束整形系２において、所望の
回折光学素子（３３ａ〜３３ｃ）を照明光路中に位置決
めする。また、光束整形系２において、必要に応じてア
フォーカルズームレンズ３２の倍率またはズームレンズ
３４の焦点距離を調整する。さらに、第２駆動系２２
は、制御系２０からの指令に基づいて、光束偏心手段と
しての平行平面板３を光軸ＡＸに対して所望の方向に所
望の角度だけ傾斜させる。こうして、照明光学系の瞳面
７ｃにおいて所望の光量分布の二次的光源が形成され、
この二次的光源からの光束によって被照射面であるマス
ク８（ウェハ１０）が照明（露光）される。

【００５４】本実施形態では、必要に応じて、角度分布
検出器１１が制御系２０からの指令に基づいて、ウェハ
１０上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測す
る。そして、制御系２０は、ウェハ１０上の所定の一点
に入射する光束の角度分布が所望の角度分布になるよう
に、ひいては照明光学系の瞳面７ｃに形成される二次的
光源の光量分布が所望の光量分布になるように、角度分
布検出器１１の出力に基づいて、平行平面板３または光
束整形系２を制御する。

【００５５】また、マスク８を交換すると、そのパター
ンに応じて照明条件（照明光学系の瞳面７ｃに形成され
る二次的光源の光量分布）を変化させる必要が生じるこ
とがある。この場合、制御系２０は、マスク８の種類
（パターンの種類）に応じて、第１駆動系２１を介して
光束整形系２を制御したり、第２駆動系２２を介して光
束偏心手段としての平行平面板３を制御したりする。

【００５６】以上のように、ロッド型インテグレータ６
は、入射光束の角度分布がφ軸またはθ軸に関して（光
軸ＡＸに関して）非対称であっても、その内部で多数回
に亘って内面反射を繰り返すことにより、射出光束の角
度分布がφ軸およびθ軸（光軸ＡＸに関して）に関して
対称な角度分布に変化するという特性を有する。本実施
形態では、ロッド型インテグレータ６の上述の特性を利
用し、光束偏心手段としての平行平面板３の作用に基づ
いて、所定面４上に形成される光束を光軸ＡＸに対して
全体的に偏心させることにより、ひいてはロッド型イン
テグレータ６への入射光束の角度分布をφ軸またはθ軸
に関して非対称にすることにより、照明光学系の瞳面７
ｃ上において様々な光量分布を有する二次的光源を形成
する。

【００５７】こうして、本実施形態の照明光学装置で
は、簡易な構成にしたがって、被照射面（マスク面ひい
てはウェハ面）上の直交する二方向で互いに異なる照明
条件を実現することができる。また、本実施形態の照明
光学装置が組み込まれた露光装置および本実施形態の照
明光学装置を用いた露光方法では、被照射面上の直交す
る二方向で互いに異なる照明条件を実現することのでき
る照明光学装置を用いて、マスク８に最適な照明条件の
もとで良好な露光を行うことができる。

【００５８】なお、上述の実施形態では、光束偏心手段
として光軸ＡＸに対して傾斜可能に構成された平行平面
板３を用いているが、これに限定されることなく、光束
偏心手段の構成について様々な変形例が可能である。図
８は、光束偏心手段の変形例を示す図である。図８
（ａ）を参照すると、集光レンズ５とロッド型インテグ
レータ６との間の光路中に、光軸ＡＸを中心としてそれ
ぞれ回転可能に構成された一対の偏角プリズム８１ａと
８１ｂとで構成された光束偏心手段８１が配置されてい
る。この場合、偏角プリズム８１ａと８１ｂとの相対回
転角に応じて、ロッド型インテグレータ６への入射光束
の角度分布が変化し、ひいては所定面４における光束の
位置を光軸ＡＸに対して全体的に偏心させることと光学
的に等価な状態が得られる。

【００５９】図８（ｂ）を参照すると、集光レンズ５が
光軸ＡＸに対して偏心可能（シフト可能）に構成されて
おり、この偏心可能な集光レンズ５が光束偏心手段８２
を構成している。この場合、集光レンズ５の偏心量に応
じて、ロッド型インテグレータ６への入射光束の角度分
布が変化し、ひいては所定面４における光束の位置を光
軸ＡＸに対して全体的に偏心させることと光学的に等価
な状態が得られる。なお、集光レンズ５が複数のレンズ
成分から構成される場合、少なくとも１つの偏心可能な
レンズ成分で光束偏心手段を構成することもできる。

【００６０】図８（ｃ）を参照すると、ロッド型インテ
グレータ６の入射面と光学的にほぼ共役な位置に配置さ
れた回転ミラー８３が光束偏心手段を構成している。こ
の場合、回転ミラー８３の回転角度に応じて、ロッド型
インテグレータ６への入射光束の角度分布が変化し、ひ
いては所定面４における光束の位置を光軸ＡＸに対して
全体的に偏心させることができる。

【００６１】また、上述の実施形態では、図６（ｃ）に
示すように、所定面４上に形成された２極状の光束５８
ａおよび５８ｂに基づいて、４極状の二次的光源（５９
ａ〜５９ｈ）が形成される。また、図７（ａ）に示すよ
うに、所定面４上に形成された４極状の光束６０ａ〜６
０ｄに基づいて、図６（ｃ）と同じような４極状の二次
的光源（６１ａ〜６１ｈ）が形成される。

【００６２】ところで、実際のロッド型インテグレータ
６では、内面反射回数が有限であり、その製造誤差を回
避することができないため、図４に示す４つの光束４６
ａ〜４６ｄが光軸ＡＸに関して必ずしも対称にはならな
い。したがって、所定面４上に形成された２極状の光束
に基づくよりも、所定面４上に形成された４極状の光束
に基づく方が、たとえば図７（ａ）に示すような変形的
な光量分布を有する４極状の二次的光源を正確に形成す
ることができる。

【００６３】図９は、図１の実施形態の変形例の構成を
概略的に示す図である。図９の変形例は、図１の実施形
態と類似の構成を有する。しかしながら、変形例では、
ロッド型インテグレータ６と結像光学系７との間の光路
中に、波面分割型の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が付設されている点が図１の実
施形態と基本的に相違する。以下、図１の実施形態との
相違点に着目して、変形例を説明する。

【００６４】図９の変形例では、ロッド型インテグレー
タ６を介した光束が、リレーレンズ９１を介してマイク
ロレンズアレイ（またはフライアイレンズ）９２の入射
面に、所定の光量分布を有する二次的光源を形成する。
マイクロレンズアレイ９２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（射
出面またはその近傍）にはマイクロレンズアレイ９２へ
の入射光束とほぼ同じ光強度分布が形成される。

【００６５】マイクロレンズアレイ９２を介した光束
は、コンデンサーレンズ９３の集光作用を受けた後、照
明視野絞りとしてのマスクブラインド９４を重畳的に照
明する。マスクブラインド９４の矩形状の開口部（光透
過部）を介した光束は、結像光学系７の集光作用を受け
た後、マスク８を重畳的に照明する。マスク９のパター
ンを透過した光束は、投影光学系９を介して、ウェハ１
０上にマスクパターンの像を形成する。

【００６６】上述の実施形態（変形例を含む）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）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスク
に形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する
（露光工程）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、上述の実施形態の露光装置
を用いて感光性基板としてのウェハ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１０の
フローチャートを参照して説明する。

【００６７】先ず、図１０のステップ３０１において、
１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステッ
プ３０２において、そのｌロットのウェハ上の金属膜上
にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０
３において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マス
ク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１
ロットのウェハ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３０４において、その１ロットの
ウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステッ
プ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジスト
パターンをマスクとしてエッチングを行うことによっ
て、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各
ウェハ上の各ショット領域に形成される。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、極めて微細な回路パター
ンを有する半導体デバイスをスループット良く得ること
ができる。

【００６８】また、上述の実施形態の露光装置では、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１１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１１において、パターン
形成工程４０１では、上述の実施形態の露光装置を用い
てマスク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
ー工程が実行される。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、レチクル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４０２へ移行する。

【００６９】次に、カラーフィルター形成工程４０２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４０２の後
に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立
て工程４０３では、パターン形成工程４０１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４０２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４０３では、例えば、パターン形成工程４０１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４０２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。

【００７０】その後、モジュール組み立て工程４０４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、極めて微細な回路パターンを有
する液晶表示素子をスループット良く得ることができ
る。

【００７１】なお、上述の実施形態およびその変形例で
は、光源としてＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４８
ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）
を用いているが、これに限定されることなく、たとえば
超高圧水銀ランプやＸ線光源などを含む他の適当な光源
に対して本発明を適用することもできる。

【００７２】また、上述の実施形態およびその変形例で
は、投影光学系を介して走査露光する露光装置に本発明
を適用しているが、これに限定されることなく、投影光
学系を介して一括的に露光する（ステップ・アンド・リ
ピート方式の）露光装置にも本発明を適用することもで
きる。

【００７３】さらに、上述の実施形態およびその変形例
では、照明光学装置を備えた投影露光装置を例にとって
本発明を説明したが、マスク以外の被照射面を照明する
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。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明光学
装置では、光束偏心手段の作用に基づいて、所定面上に
形成される光束を光軸に対して全体的に偏心させること
により、ひいては内面反射型オプティカルインテグレー
タへの入射光束の角度分布を光軸に関して非対称にする
ことにより、照明光学系の瞳面上において様々な光量分
布を有する二次的光源を形成する。その結果、本発明の
照明光学装置では、簡易な構成にしたがって、被照射面
上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現する
ことができる。

【００７５】また、本発明の照明光学装置が組み込まれ
た露光装置および本発明の照明光学装置を用いた露光方
法では、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照
明条件を実現することのできる照明光学装置を用いて、
マスクに最適な照明条件のもとで、感光性基板上にマス
クパターンを忠実に転写することができる。さらに、感
光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することので
きる本発明の露光装置および露光方法を用いて、良好な
マイクロデバイスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる照明光学装置を備え
た露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図２】図１に示す光束整形系の内部構成の一例を概略
的に示す図である。

【図３】図１に示す角度分布検出器の内部構成を概略的
に示す図である。

【図４】ロッド型インテグレータの特性を説明する図で
ある。

【図５】所定面上に形成される円形状の光束と照明光学
系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図で
ある。

【図６】所定面上に形成される２極状の光束と照明光学
系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図で
ある。

【図７】所定面上に形成される４極状の光束と照明光学
系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図で
ある。

【図８】光束偏心手段の変形例を示す図である。

【図９】図１の実施形態の変形例の構成を概略的に示す
図である。

【図１０】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを
得る際の手法のフローチャートである。

【図１１】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得
る際の手法のフローチャートである。

【符号の説明】

１光源２光束整形系３平行平面板（光束偏心手段）４所定面５集光レンズ６ロッド型インテグレータ７結像光学系８マスク９投影光学系１０ウェハ１１角度分布検出器（計測手段）１９入力系２０制御系２１，２２駆動系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光束に基づいて所定の光量分
布の二次的光源を形成するための内面反射型のオプティ
カルインテグレータを備え、該オプティカルインテグレ
ータを介した光束によって被照射面を照明する照明光学
装置において、前記光源と前記オプティカルインテグレータとの間の光
路中に配置されて、前記オプティカルインテグレータに
入射する光束の角度分布を変化させて前記二次的光源の
光量分布を変化させるために、所定面における光束の位
置を光軸に対して全体的に偏心させる光束偏心手段を備
えていることを特徴とする照明光学装置。
【請求項２】前記二次的光源は、前記光軸から離れた
位置で光量の高くなる光量分布を有することを特徴とす
る請求項１に記載の照明光学装置。
【請求項３】前記二次的光源は、前記二次的光源が形
成される面内での前記光軸を原点とした座標系におい
て、第１方向での位置座標と該第１方向と直交する第２
方向での位置座標とが異なる４極状の光量分布を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学装
置。
【請求項４】４極状の光量分布を有する前記二次的光
源のそれぞれの極は、前記第１方向での大きさと前記第
２方向での大きさとが互いに異なる形状を有することを
特徴とする請求項３に記載の照明光学装置。
【請求項５】前記所定面は、前記オプティカルインテ
グレータの入射面に対して光学的にほぼフーリエ変換の
関係にある面であることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項６】前記光束偏心手段は、前記光軸に対して
傾斜可能に構成された平行平面板を有することを特徴と
する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学装
置。
【請求項７】前記光束偏心手段は、前記光軸を中心と
してそれぞれ回転可能に構成された一対の偏角プリズム
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
項に記載の照明光学装置。
【請求項８】前記所定面を介した光束を前記オプティ
カルインテグレータの入射面またはその近傍に集光させ
る集光レンズをさらに備え、前記光束偏心手段は、前記光軸に対して偏心可能に構成
された前記集光レンズを有することを特徴とする請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項９】前記光束偏心手段は、前記オプティカル
インテグレータの入射面と光学的にほぼ共役な位置に配
置された回転ミラーを有することを特徴とする請求項１
乃至５のいずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項１０】前記光源と前記光束偏心手段との間の
光路中に配置されて、前記光源からの光束を所望の光強
度分布を有する光束に整形するための光束整形手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいず
れか１項に記載の照明光学装置。
【請求項１１】前記被照射面上の所定の一点に入射す
る光束の角度分布を計測するための計測手段をさらに備
えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
１項に記載の照明光学装置。
【請求項１２】前記計測手段の出力に基づいて前記光
束偏心手段を制御するための制御系をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１１に記載の照明光学装置。
【請求項１３】前記光束偏心手段は、前記照明中には
前記光束を移動させないことを特徴とする請求項１乃至
１２のいずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３のいずれか１項に記
載の照明光学装置と、前記被照射面に配置されたマスク
のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学
系とを備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】前記マスクの種類に応じて前記光束偏
心手段を制御するための制御系をさらに備えていること
を特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】請求項１乃至１３のいずれか１項に記
載の照明光学装置を介してマスクを照明し、照明された
前記マスクに形成されたパターンの像を感光性基板上に
投影露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１７】前記マスクの種類に応じて前記光束偏
心手段を制御することを特徴とする請求項１６に記載の
露光方法。