JP2004335575A

JP2004335575A - 露光装置

Info

Publication number: JP2004335575A
Application number: JP2003126340A
Authority: JP
Inventors: Michio Kono; 道生河野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2003-05-01
Publication date: 2004-11-25
Also published as: US20040218164A1

Abstract

【課題】ライトインテグレータにおける光量ロスやスループットの低下を改善する露光装置を提供する。
【解決手段】光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、前記照明光学系は、断面が円弧形状である複数の素子からなるライトインテグレータを有し、前記素子の射出面近傍に形成される２次光源は、前記素子の射出面に収納可能な大きさを有し、前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、２．０乃至１８．０であることを特徴とする露光装置を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に係り、特に、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）または薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中に使用される露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微細な半導体デバイスを高いスループットで生産する需要は益々高くなっており、デザインルールも１３０ｎｍを量産工程で達成しようとしている。微細化を達成するためには、露光光の短波長化や投影レンズのＮＡの増加に加えて、レチクル（マスク）を照明する照度の均一化やレチクルやウェハを照明する露光光の角度分布である有効光源分布の均一化も重要である。
【０００３】
露光光が短波長化すると光学材料（硝材や光学コーティング）の吸収が増加して透過率が低下するなどの問題があるため、従来のレンズのみで構成された屈折型（ディオプトリック系）の投影光学系の代わりに、全ミラー型（カトプトリック系）やミラーとレンズとの混成型（カタディオプトリック型）の投影光学系を使用することが従来から提案されている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００４】
一般に、投影光学系にミラーを用いると光軸付近の光束はけられてしまうために、軸外のある像高近傍のみに注目してそこでの収差を補正する設計がなされる。その結果、露光装置は、軸外の良像領域を照明してパターンの転写を行うことになる。この良像領域は、光軸に対して回転対称となる場合が多く、典型的には、所定の幅を有する円弧形状を有する。
【０００５】
一方、レチクルを均一に照明し、かつ有効光源分布を均一化するために、照明光学系にコリメータレンズと複数の微小レンズ又はレンズ素子で構成されたライトインテグレータを組み合わせる方法が従来から使用されている。かかるライトインテグレータにより、レンズ素子数に相当する２次光源を射出面近傍に形成し、被照明面を複数の方向から重畳して均一に照明することができる。なお、前述のような円弧状領域で露光を行う露光装置においてレチクルを均一に円弧状の照明領域で照明するために、断面が円弧形状である光学素子を複数有するライトインテグレータを使うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
レンズ素子の光軸に垂直な面の形状は、レンズ素子の入射面と被照明面としてのレチクル面とが共役であることから、典型的に、被照明領域と相似形状の円弧形状に成形される。レンズ素子の射出面の面積をＳｏとし、射出角度をθｏとすると、ヘルムホルツ−ラグランジェの不変量（以下、「ＨＬ量」という。）から、積Ｓｏ・θｏは一定となる。かかるＳｏ・θｏの値は、通常は、画面サイズとＮＡを含む仕様によって決定される。
【特許文献１】
特開昭６２−１１５７１８号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１１５７１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の照明光学系は、必ずしも高いスループットを維持することができないという問題を有していた。即ち、ライトインテグレータの入射面及び射出面においてＨＬ量は保存されるから、像面からのＨＬ量が上述のように仕様によって決定してしまえば、レンズ素子の入射面の面積をＳｉ（＝Ｓｏ）とし、入射角度をθｉとすると、光源からのＨＬ量であるＳｉ・θｉの値は決定されてしまう。このため、θｉがθｏよりも大きくなるとθｏを超えた範囲はけられてしまう。特に、微細化を円弧形状の結像領域を実現しようとする場合には、レンズ素子の円弧形状の高さが弦に対して比較的小さくなれば、２次光源のケラレが発生する。一方、かかる問題を解決するために、レンズ素子の高さを大きくすることが考えられるが、これでは、収差補正すべき範囲が増加するために投影光学系の設計が困難になるため、好ましくない。
【０００８】
そこで、ライトインテグレータにおける光量ロスやスループットの低下を改善する露光装置を提供することを本発明の例示的な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての露光装置は、光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、前記照明光学系は、断面が円弧形状である複数の素子からなるライトインテグレータを有し、前記素子の射出面近傍に形成される２次光源は、前記素子の射出面に収納可能な大きさを有し、前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、２．０乃至１８．０であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の目的及び更なる特徴は以下添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明者は、半導体や液晶等、種種の光リソグラフィ分野において、所定の形状の良像域を有する投影光学系の有効露光画面を形成する高さに対する幅の比率を解析した。所定の形状は、円、円弧、矩形などをいう。その結果、照明光束がインテグレータでけられずに、かつ、投影光学系の設計上実現可能な円弧率の範囲を数値的に規定することができた。以下に、本実施形態の露光装置と共に説明する。
【００１２】
まず、本実施形態の露光装置１について、図１５を参照して説明する。ここで、図１５は、露光装置１の単純化された光路を示す概略図である。露光装置１は、照明装置１００と、レチクル２００と、投影光学系３００と、プレート４００とを有する。
【００１３】
本実施形態の露光装置１は、ステップアンドスキャン方式でレチクル２００に形成された回路パターンをプレート４００に露光する投影露光装置であるが、本発明はステップアンドリピート方式その他の露光方式を適用することができる。ここで、ステップアンドスキャン方式は、レチクルに対してプレートを連続的にスキャンしてレチクルのパターンをプレートに露光すると共に、１ショットの露光終了後プレートをステップ移動して、次のショットの露光領域に移動する露光法である。また、ステップアンドリピート方式は、プレートのショットの一括露光ごとにプレートをステップ移動して次のショットを露光領域に移動する露光法である。
【００１４】
照明装置１００は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２００を照度ムラなく、かつ、有効光源分布を均一にしつつ照明し、光源部と照明光学系とを有する。図１５に示す露光装置１の具体例を図１に示す。照明装置１００は、光源部１１０と照明光学系１２０とを有する。光源部１１０は、光源１１２と、ビーム整形系１１４とを有する。
【００１５】
光源１１２は、本実施形態では、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ_２レーザーなどレーザー光源を使用する。但し、本発明の光源１１２はレーザーに限定されず、例えば、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。また、光源部１１０は、ＥＵＶ光（波長５〜２０ｎｍの光）を発するＥＵＶ光源を使用してもよい。但し、この光が透過する光学部材は存在しないため、ミラー部材だけで光学系を構成する必要がある。このような光学系には当業界で周知のいかなる構成をも使用することができるため、ここではその構造及び作用の詳細な説明は省略する。
【００１６】
ビーム整形系１１４は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができ、レーザー光源からの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど）ことによりビーム形状を所望のものに成形する。ビーム整形系１１４は、後述するハエの目レンズ１４０を照明するのに必要な大きさと発散角を持つ光束を形成する。
【００１７】
また、図１には示されていないが、光源部は、コヒーレントなレーザー光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましい。インコヒーレント化光学系は、例えば、入射光束を光分割面で少なくとも２つの光束（例えば、ｐ偏光とｓ偏光）に分岐した後で一方の光束を光学部材を介して他方の光束に対してレーザー光のコヒーレンス長以上の光路長差を与えてから分割面に再誘導して他方の光束と重ね合わせて射出されるようにした折り返し系によって構成することができる。
【００１８】
照明光学系１２０は、第１のコンデンサーレンズ１２２と、偏芯照明領域形成部１３０と、マスキング結像系１７０とを含む。第１のコンデンサーレンズ１２２は、ビーム成形系１１４の結像面と偏芯照明領域形成部１３０の後述するハエの目レンズ１４０の入射面とをフーリエ変換の関係に配置している。本明細書において、フーリエ変換の関係とは、光学的に瞳面と物体面（又は像面）、物体面（又は像面）と瞳面となる関係を意味する。必要があれば、ビーム成形系１１４と第１のコンデンサーレンズ１２２の間に折り曲げミラーが挿入されてもよい。
【００１９】
第１のコンデンサーレンズ１２２は、後述するハエの目レンズ１４０がレンズ１２２の後焦点位置に配置されていて、その射出側においてテレセントリック光学系を構成している。射出側をテレセントリック光学系に構成することによって、レンズ１２２を通過した光束の主光線はハエの目レンズ１４０の中心及び周辺のどのレンズ素子１４２に対しても平行になる。
【００２０】
第１のコンデンサーレンズ１２２の射出側をテレセントリック光学系に構成しない場合を考えると、ハエの目レンズ１４０の中心のレンズ素子１４２が入射光束と略等しい開口数（ケラレがない開口数）を持つ場合に周辺のレンズ素子１４２も中心のレンズ素子１４２と同じとすると周辺のレンズ素子１４２では主光線が傾く分だけ入射光束にケラレが生じる。ハエの目レンズ１４０に入射した光束が各レンズ素子１４２でケラレを生じないためには、周辺部のレンズ素子１４２は中心部のレンズ素子１４２に対して入射する光束の主光線の傾き分だけ開口数を大きく設定しなければならない。
【００２１】
しかし、図６乃至図９を参照して後述されるように、ハエの目レンズ１４０は隙間なく連続的に並べた積層構造を有するため、それぞれのレンズ素子１４２について径を最適化することはできない。従って、中心部のレンズ素子１４２も周辺部のレンズ素子１４２も同一にして細密充填配置を形成する必要がある。そこで、第１のコンデンサーレンズ１２２を射出側でテレセントリック光学系に構成すればハエの目レンズ１４０の各レンズ素子１４２を中心部のレンズ素子１４２（ケラレが生じない最小の開口数のもの）で共通化することができる。
【００２２】
偏芯照明領域形成部１３０は、光軸ＯＯ’から偏芯した軸外照明光を形成する機能を有し、ハエの目レンズ１４０と、第２のコンデンサーレンズ１６２と、第１の照射面１６４と、スリット１６６とを有する。図１に示す偏芯照明領域形成部１３０が軸外照明光を形成する模式的な光路図を図３に示す。
【００２３】
ハエの目レンズ１４０は、入射光の角度分布を位置分布に変換して出射するライトインテグレータの一種である。ハエの目レンズ１４０は、図４に示すように、半球面から所定幅の円弧（図３における光束の透過部分）を切り取って複数（本実施例では１４段）積層した形状を有して、焦点距離ｆだけ離間した入射レンズ素子１４２と出射レンズ素子１４６とを有する。一組の入射及び出射レンズ素子１４２及び１４６は焦点距離ｆだけ離間しているので、入射面と射出面とはフーリエ変換の関係にある。入射及び出射レンズ素子１４２及び１４６の形状は、投影光学系３００の良像域、すなわち、プレート４００上の被照明領域にほぼ相似形状をしている。それは以下のような理由による。つまり、図３から明らかなように、入射側レンズ１４２の入射面と第１照射面１６６とはコンデンサーレンズ１６２の作用により光学的に共役関係になっていて、更に図１から、被照射面１６６の近傍に置かれたスリット面１６４は後続するマスキング結像系１７０の作用によりレチクル面と共役になっている。最終的にはこれらの共役面は投影レンズ３００の作用によりプレート４００面に共役となっている。このように入射及び出射レンズ素子１４２及び１４６の断面形状を被照明領域の形状に近似させることによって、外観上はプレート面４００上に円弧状の照明領域を直接に形成できる。以上が効率的な円弧照明を行うために必要な構成要件である。
【００２４】
しかしながら、これだけでは光源側からハエの目レンズ１４０に入射する光束がけられなくハエの目レンズ１４０を通過することは期待できない。以下のその理由と、光束を有効にハエの目レンズを通過させる条件とを説明する。
【００２５】
まず、円弧状ハエの目レンズの構成について述べる。図４は、入射レンズ１４１から有効域である入射レンズ素子１４２を切り出すことを説明するための平面図である。図５は、図４に示す入射レンズ１４１の側面図である。図６は、入射レンズ素子１４２を１４段積層することによって形成された入射レンズ群１４３の平面図である．図７は、出射レンズ１４５から有効域である出射レンズ素子１４６を切り出すことを説明するための平面図である。図８は、図７に示す出射レンズ１４５の側面図である。図９は、出射レンズ素子１４６を積層することによって形成された出射レンズ群１４７の平面図である。
【００２６】
図４乃至図７を参照するに、入射レンズ素子１４２は、図２を参照して後述されるＡＲＣ（プレート４００の面上での円弧状露光領域）とほぼ相似形である。図５に示す入射レンズ１４１と図８に示す出射レンズ１４５は同一の球面レンズであるが、図７に示すように、出射レンズ１４５から切り出す位置は、入射レンズ素子１４２と出射レンズ素子１４６とで異なる。これは、図３に示すように、入射レンズ素子１４２を通過した光束が軸上に偏向されるからである。図３は、図１における偏芯照明領域形成手段１３０の詳細図である。ハエの目レンズ１４０は複数の例示的なレンズ素子１４２を含む入射レンズ群１４３及び複数の例示的なレンズ素子１４６を含む出射レンズ群１４７から構成され、両レンズ群１４３及び１４７は焦点距離ｆだけ離れて配置されている。
【００２７】
必要があれば、ハエの目レンズ１４０の射出面近傍に図示しない絞りが設けられる。絞りは不要光を遮光して所望の形状の２次光源を形成する可変開口絞りであり、円形開口絞りや輪帯照明等の各種の絞りを使用することができる。輪帯形状や４重極形状などの開口を持つ開口絞りを用いて変形照明を実現してもよい。このような開口絞りを利用する変形照明法又は斜入射照明法により、解像力の限界を高めることができる。可変開口絞りを変えるためには、例えば、これらの絞りを形成した円盤状ターレットを用い、図示しない制御部及び駆動機構が開口を切り替えるべくターレットを回転させることで可能となる。かかる開口絞りによって照明モードを変更することができる。
【００２８】
後述するレンズ１６２及び１７４を含むズーム系は、２次光源の大きさをインテグレータにけられない状態に維持しつつ前記有効光源の大きさを変更するために好ましい。これにより、インテグレータのケラレを防止した状態で有効光源の形状を変更することができる。かかる機構は、特に、照明モードを変更した場合に好ましい。
【００２９】
次に、ハエの目レンズ１４０ヘの入射光束の角度分布について述べる。ハエの目レンズに入射する光束の配光分布は一般に光軸に対して回転対称ないしは、矩形状である。そのことは光源１１２が、例えば、回転対称に発光するランプを楕円ミラーで集光したり、レーザー（ビームの断面形状が矩形状）であって、これらの光源をレンズ等の回転対称な光学部材で導光することを考えると極めて自然な帰結である。そして、図３が示唆するように、このような入射側ハエの目レンズ１４２への入射配光分布はそのフーリエ変換面である射出側ハエの目レンズ１４６上に射影される。その光量分布は回転対称（円）であったり、矩形状であったりする。
【００３０】
図１０は射出側ハエの目レンズ１４６面上での光量分布を示している。つまり、ハエの目レンズに入射する光量分布が円形８００で表され、そのうち射出側ハエの目レンズ１４６の円弧状有効領域内部の光束だけがハエの目レンズ１４０を通過してゆき、プレート４００面に到達する。そして、この円形の大きさ、即ち、ハエの目入射配光角は光源から発する光束の断面積と発光色、そして、ハエの目レンズブロック１４０の断面積で一義的に決定される量である。この量はヘルムホルツ−ラグランジェの不変量と呼ばれている。
【００３１】
一方、円弧形状のハエの目１４６の大きさ、特に、円弧幅は投影光学系の収差補正が十分おこなわれた像高幅で決定され、それが先にのべたような結像関係からこれも一義的に決定してしまう寸法である。つまり、光源と投影光学系３００の有効画面サイズとが決まると、ハエの目レンズでの光束透過率（＝光利用効率）はそれによって決定されてしまう。我々はこの光学設計原理に基づいて、種々の円弧長像域を有する投影光学系３００の設計検討を行う一方、露光装置で利用できる光源の物理量（発光断面積と発光色）を調査した結果、以下の条件を満たすとき、上述の光束けられが発生しないことを発見した。つまり、図１１の光束の状態である。
【００３２】
円弧状の露光領域に対応させて、レンズ素子１４６の形状も円弧形状にする。この場合、ハエの目レンズ１４０のレンズ素子１４６の射出面近傍に形成される２次光源が、レンズ素子１４６の射出面に収納可能な大きさを有するには、レンズ素子１４６の円弧形状の幅に対する弦の比率（円孤率）は、好ましくは、２．０乃至１８．０、より好ましくは、３．０乃至１０．０である。これらの範囲により、けられにくくすると共に収差補正をあまり行わなくてもよくなるという長所がある。下限値２．０は、投影光学系の収差補正に限界があり、これ以上の太い円弧状の良像域は設計上困難になるという経験に基づいている。上限値１８．０は、図１０のように、細い円弧状の画面では照明光束がハエの目レンズ１４０でけられてしまうことを禁止する条件である。なお、「円弧形状の幅」と「円弧形状の弦」については、図１１に図示した。
【００３３】
具体的な数値例としては、半導体露光時の１ショット画面サイズとして、２２ｍｍｘ３０ｍｍ、あるいは、２６ｍｍｘ３３ｍｍの走査露光装置が考えられるが、その場合に設計される投影光学系の画面サイズは、前者の場合、円弧長２２ｍｍｘ円弧幅７ｍｍが想定され、後者の場合、円弧長２６ｍｍｘ円弧幅５ｍｍが想定される。それぞれの円弧率は３．１と５．２である。これらを実現するための投影光学系は、図２１に示すようなカタディオプトリック型の投影光学系があり、光源としては、エキシマレーザーが挙げられる。
【００３４】
図２１のカタディオプトリック型の投影光学系においては、レチクル２００のパターンの情報を有したレチクルからの光束ＯＰはレンズ系３３３で集光され、ミラー３３４で反射し、レンズ系３３５で集光され、所定の偏光成分のみの光束が偏光ビームスプリッタ３３６を通過し、λ／４板３３７を経て凹面ミラー３３８に導かれる。凹面ミラー３３８で反射した光束ＯＰは再びλ／４板３３７を通り、これにより光束ＯＰは偏光ビームスプリッタ３３６を通過した偏光方向に対して９０度回転した偏光方向を持つようになる為、今度は偏光ビームスプリッタ３３６で反射し、レンズ系３３９を経てプレート４００にレチクル２００のパターンを投影している。なお、図２１は、カタディオプトリック型の投影光学系を示す図である。
【００３５】
なお、光源１１２がＥＵＶ光源である場合には、露光領域の高さと弦との比率は、経験上、４．５乃至１８．０となる。先ほどより下限値が大きくなっているのは、ＥＵＶ光を使う露光装置においては、露光光の波長が５〜２０ｎｍと非常に短いものであると伴に、投影光学系を４〜６枚のミラーで構成しなくてはならず、良像域を広くとることが困難であるためである。
【００３６】
別の数値例として、液晶基板露光用の光学系がある。この場合、投影光学系としては、図１４のタイプがあり、光源としては超高圧水銀ランプを用いる。図１４において、３２１は台形ミラー、３２２及び３３３は凹面ミラーであり、レチクル２００のパターンからの光をプレート４００へと導いている。なお、図１４は全ミラーの投影光学系を示す図である。この露光装置は、基板サイズ横４００ｍｍｘ縦６００ｍｍ程度の大基板を一回の走査で露光してしまうものである。その画面サイズは、円弧長４００ｍｍｘ円弧幅４２ｍｍ程度が想定されていて、この場合の円弧率は９．５である。必要に応じて、図１ように第１の照射面１６４の上に照度ムラ制御用の幅可変スリット÷走査中の露光領域制限用のマスキングブレード等を配置してもよい。
【００３７】
スリット１６６は、第２のコンデンサーレンズ１６２により均一照明される領域に円弧状の透光部と遮光部とを有する。ここで、スリット１６６の透光部を透過した光束をレチクル２００の照明光として使用する。スリット１６６は、第２のコンデンサーレンズ１６２の焦平面に設けられているのでテレセントリック光学系を維持している。
【００３８】
マスキング結像光学系１７０は、スリット１６６の開口像を再度レチクル２００上に再結像する機能を有し、第１のレンズ系１７２と、第２のレンズ系１７４と、補正部材１７６とを有する。レンズ系１７２及び１７４は、複数のレンズ群を有する。必要があれば、レンズ系１７２及び１７４との間に折り曲げミラーを挿入してもよい。本実施形態では、第２のレンズ系１７４は、光軸ＯＯ’上で移動可能に構成されており、制御系５００の駆動装置５３０により移動される。補正部材１７６は軸外光のテレセントリックのずれ（即ち、主光線と光軸ＯＯ’とのずれ角度）を補正し、共軸方向に可動な通常の球面レンズや、正文は負の屈折力を有する非球面のレンズ部材から構成される。
【００３９】
制御系５００は、制御部５１０と、メモリ５１２と、検出部５２０と、駆動装置５３０とを有する。制御部５１０は、本発明との関係では後述する投影光学系３００に入射する光のテレセントリックのずれ（即ち、主光線と光軸ＯＯ’とのずれ角度）を、検出部５２０を介して検出し、かかるずれが除去されるように、駆動装置５３０を制御して、第２のコンデンサーレンズ１６２及び／又は第２のレンズ系１７４を光軸００’に沿って移動させる。
【００４０】
制御部５１０は、検出部５２０に接続され、検出部５２０の検出結果に基づいて第２のコンデンサーレンズ１６２及び第２のレンズ系１７４の位置を個別的に制御することができる。制御部５１０はメモリ５１２に接続され、メモリ５１２は本発明との関係では制御部５１０が行うテレセントリシティ制御方法及び／又はそれに使用されるデータを格納することができる。メモリ５１２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭその他の記憶装置を含む。本実施例では制御部５１０は照明装置１００の制御部であるが、必要があれば露光装置１その他の外部装置の制御部が兼ねることもできる。また、制御部５１０は、露光装置１その他の外部装置に更に制御されてもよい。必要があれば、メモリ５１２及び検出部５２０は照明装置１００の外部に設けられてもよい。
【００４１】
検出部５２０は、例えば、プレート４００の近傍に配置されたピンホールと２次元センサから構成される。ピンホールはレチクル２００と共役となる位置に配置され、２次元光センサは、ピンホール下方にピンホールから一定距離ｈ離れたところに受光面がくるように配置される。投影光学系３００の絞り（入射瞳）３１０とピンホールを通って照明光学系１２０から照射される照明光束を、２次元光センサを介して観察することにより、絞り３１０の照度分布を測定することができる。検出部５２０は、かかる照度分布を取り込んで、絞り３１０の中心と照明光東の中心のずれをテレセントリシティのずれ量として把握する。
【００４２】
レチクル２００上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成されており、レチクル２００から発せられた回折光は投影光学系３００を通りプレート４００上に投影される。プレート４００はウェハや液晶基板などの被処理体でありレジストが塗布されているものである。スリット１６６とレチクル２００とは、共役な関係に配置される。ハエの目レンズ１４０の射出面とレチクル２００とはフーリエ変換の関係にある。また、レチクル２００とプレート４００とは共役の関係にある。
【００４３】
走査型投影露光装置の場合は、レチクル２００とプレート４００を走査することによりレチクル２００のパターンをプレート４００上に転写する。
【００４４】
投影光学系３００は、レチクル２００に形成されたパターンを経た光束をプレート４００上に結像し、本実施形態では、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有するカタディオプトリック光学系を使用する。但し、本発明に適用可能な投影光学系３００は、ミラーのみからなる全ミラー型、特殊レンズ型などを含む。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子を使用したりする。投影光学系３００は、絞り３１０を有して、レチクル２００の回路パターンを表す軸外光をプレート４００にテレセントリック結像する。また、投影光学系３００の光軸ＯＯ’は照明光学系１２０の光軸ＯＯ’と一致する。換言すれば、照明光学系１２０と投影光学系３００とは共軸関係に配置される。
【００４５】
照明光学系１２０は、図２に示す軸外皮像域ＡＲＣと光軸ＯＯ’を含めてほぼ相似形の照明領域を第１の照射面１６４上に形成する。その後、光束はスリット１６６を経て、マスキング結像系１７０を通った後レチクル２００を照明する。第２のコンデンサーレンズ１６２は、ハエの目レンズ１４０から出射した光を用いてレチクル２００をケーラー照明により均一に軸外照明する。
【００４６】
レチクル２００を通過した光束は投影光学系３００の結像作用によって、プレート４００上に所定倍率で絡小投影される。投影光学系３００はプレート４００上に、図２に示すような円弧状のパターン転写領域ＡＲＣを形成すると共にレチクル２００とプレート４００の同期走査により、円弧幅方向にプレート４００を走査して、ショット全体（図１３中Ｃ５）を露光する。更に、プレート４００のステージをステップして、次のショットに移り、プレート４００上に多数のショット（Ｃ１〜Ｃ９）を露光転写する。
【００４７】
プレート４００は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。プレート４００にはフォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークはベーキング（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。
【００４８】
プレート４００は図示しないウェハステージに支持される。ウェハステージは、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ウェハステージはリニアモータを利用して光軸と直交する方向にプレート４００を移動する。レチクル２００とプレート４００は、例えば、同期して走査され、レチクルステージとウェハステージの位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ウェハステージは、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられる。
【００４９】
以下、図１２を参照して、図１に示す露光装置１の変形例としての露光装置１Ａについて説明する。ここで、図１２は、露光装置１Ａの単純化された光路図である。露光装置１Ａは、光源部１１０から第２のコンデンサーレンズ１６２までの光軸を投影光学系３００の光軸からｒだけずらしている点で露光装置１と異なる。露光装置１Ａにおいては、図３に示すように、ハエの目レンズ１４０は照明光学系の軸外に円弧照明領域を形成する必要がなくなる。そのために、個々の素子は入射側と射出側ともに図７、図８、図９に示した切り出し、積上げ方式になり、部品の共通化が図れる。
【００５０】
このように本実施形態によれば、円弧や矩形状の照明においても、光源の光束を損失なくウェハ上に伝達できるので、光利用率が向上し、高い照度がえられる．一方、光源のパワーを低露力化できる。
【００５１】
以上、主として、円弧照明領域に関して本発明の作用を説明してきた。但し、本発明は、円弧照明だけにとどまらず、以下に説明するように、軸上又は軸外に矩形状の結像領域を有する投影光学系にも適用可能である。この場合には、最終段のハエの目レンズは矩形照明域を形成するために、各レンズ素子の断面形状を最終像面上での照明領域と相似形状に整形する必要がある。
【００５２】
図１６に、照明装置１００の別の例としての照明装置１００Ａの単純化された光路を示す。照明装置１００Ａは、光源部１１０と照明光学系１２０Ａとを有し、照明光学系１２０Ａは、２つのハエの目レンズ１４０及び１８０を有する、いわゆるダブルインテグレータ構造を有する。
【００５３】
ハエの目レンズ１４０及び１８０は、被照射面を均一に照明する機能を有し、入射光の波面を分割して光出射面又はその近傍に複数の光源を形成する波面分割型ライトインテグレータである。ハエの目レンズ１４０及び１８０は入射光の角度分布を位置分布に変換して出射し、ハエの目レンズ１４０及び１８０のそれぞれの入射面１４０ａ、１８０ａと出射面１４０ｂ、１８０ｂとはフーリエ変換の関係になっている。これにより、ハエの目レンズ１４０及び１８０の射出面１４０ｂ及び１８０ｂの近傍は２次光源となっている。
【００５４】
ハエの目レンズ１４０及び１８０は、本実施形態では、入射面と出射面とが凸球面よりなるロッドレンズ（即ち、微小レンズ素子）を多数組み合わせて構成されている。但し、本発明が使用可能な波面分割型ライトインテグレータはハエの目レンズに限定されるものではなく、例えば、図１７に示すような各組が直交するように配置された複数の組のシリンドリカルレンズアレイ板などでもよい。また、ロッドレンズが３面以上の屈折面を有するハエの目レンズを使用してもよい。また、ライトインテグレータは、コーティングを施したミラー型のインテグレータであってもよい。かかるミラー型のライトインテグレータは、ＥＵＶ光源の適用が特に効果的である。なお、円弧状の断面形状の素子を複数有するミラー型のライトインテグレータとしては、図２２のような、特開２０００−２２３４１５号公報（対応米国版：ＵＳＰ６，１９５，２０１）に記載されているものを用いることができる。図２２は、ミラー型のライトインテグレータを示す図である。
【００５５】
図１７に示すシリンドリカルレンズアレイ板は、母線方向が同じ凸シリンドリカルレンズの対と母線方向が同じ凸シリンドリカルレンズの対とを互いの母線方向が直交するように積層したレンズであり、２組のシリンドリカルレンズアレイ又はレンチキュラーレンズ板を重ねることによって構成される。図１７での１枚目２１１と４枚目２１４の組のシリンドリカルレンズアレイ板はそれぞれ焦点距離ｆ１を有し、２枚目２１２と３枚目２１３の組のシリンドリカルレンズアレイ板はｆ１とは異なる焦点距離ｆ２を有する。同一組のシリンドリカルレンズアレイ板は相手の焦点位置に配置される。２組のシリンドリカルレンズアレイ板は互いの母線方向が直角をなすように配置され、直交方向でＦナンバー（即ち、レンズの焦点距離／有効口径）の異なる光束を作る。なお、組数が２に限定されないことはいうまでもない。また、互いの母線方向が直交する複数のシリンドリカルレンズを用いていれば、シリンドリカルレンズの数はいくつであっても構わない。
【００５６】
ハエの目レンズ１４０は、ハエの目レンズ１８０を均一に照明するために設けられる。ハエの目レンズ１８０はレチクル２００を均一に照明するために設けられる。
【００５７】
ハエの目レンズ１４０のロッドレンズは本実施形態では四角形断面を有し、ハエの目レンズ１８０のロッドレンズは本実施形態では四角形又は六角形断面を有する。なお、ここで、断面とは光軸に垂直な面に関する断面である。ハエの目レンズ１４０のロッドレンズの形状はビーム整形系１１４を経た光束の形状に対応し、矩形角度分布を形成することができる。ハエの目レンズ１８０のロッドレンズの形状は、レチクル２００面の形状が矩形の場合には矩形に、レチクル２００面の形状が円形の場合には正方形から円を切り出すよりも六角形から円を切り出す方が効率が良いために六角形形状を有する。
【００５８】
この場合、ハエの目レンズ１８０のレンズ素子の矩形の高さに対する幅の比率は、好ましくは、２．０乃至１８．０、より好ましくは、３．０乃至１０．０である。また、ハエの目レンズ１４０の素子の高さに対する幅の比率は、例えば、１．０乃至５．０となり、ハエの目レンズ１８０のそれよりも小さくなる。これらの理由は円弧の場合と同様に、ケラレにくさを向上すると共に収差補正の便宜のためである。
【００５９】
ハエの目レンズ１４０を構成するロッドレンズの入射面１４０ａとハエの目レンズ１８０の入射面１５０ａは略共役である。これにより、ぼかしによる光量ロスとスループットの低下を防止することができる。
【００６０】
必要があれば、ハエの目レンズ１８０の射出面１８０ｂの近傍に図示しない絞りが設けられる。絞りは不要光を遮光して所望の２次光源を形成する可変開口絞りであり、円形開口絞りや輪帯照明等の各種の絞りを使用することができる。輪帯形状や４重極形状などの開口を持つ開口絞りを用いて変形照明を実現してもよい。このような開口絞りを利用する変形照明法又は斜入射照明法により、解像力の限界を高めることができる。可変開口絞りを変えるためには、例えば、これらの絞りを形成した円盤状ターレットを用い、図示しない制御部及び駆動機構が開口を切り替えるべくターレットを回転させることで可能となる。かかる開口絞りによって照明モードを変更することができる。
【００６１】
レンズ系１６２はズーム系を含んでもよく、そうすることで有効光源の大きさを変更することが可能となる。しかし、有効光源の大きさを変更した場合には、それに伴って２次光源の大きさも変わってしまう。特に、有効光源を小さくした場合には、逆に２次光源が大きくなり、光がハエの目にケラれかねないという問題が生じうる。しかし、本実施例においては、上述したようにハエの目レンズ１８０のレンズ素子の矩形の高さに対する幅の比率を２．０乃至１８．０、より好ましくは３．０乃至１０．０としているため、そのようなことは起こらない。つまり、ズームレンズ系のズーム作用によって、２次光源の大きさがたとえ拡大されたとしても、本実施例のハエの目を構成する光学素子による光の損失は発生しないのである。なお、前述の円弧照明領域を形成する照明光学系の実施例において、コンデンサーレンズ１２２がズーム系を含んでいる場合にも同じことが言える。
【００６２】
レンズ系１６２は、ハエの目レンズ１４０の射出光をハエの目レンズ１８０の入射面１８０ａに重ね合わせ、ハエの目レンズ１８０を均一に照明する。レンズ系１６２とハエの目レンズ１８０との間には絞りは存在せず、絞りによる光量ロスやスループットの低下を防止することができる。コンデンサーレンズ１６３は、ハエの目レンズ１８０の射出光をレチクル２００面に重ね合わせ、レチクル２００面を均一に照明する。
【００６３】
なお、必要があれば、走査中の露光領域を制御するためのマスキングブレード（絞り又はスリット）が設けられる。この場合、コンデンサーレンズ１６３は、ハエの目レンズ１８０によって波面分割された光をできるだけ多く集めて、マスキングブレードで重畳的に重ね合わせ、これによりマスキングブレードを均一にケーラー照明する。マスキングブレードとハエの目レンズ１８０の出射面１８０ｂとはフーリエ変換の関係に配置され、レチクル２００面と略共役な関係に配置される。更に必要があれば、照度ムラ制御用の幅可変スリットを更に設けてもよい。
【００６４】
マスキングブレードは、例えば、投影光学系３００がレンズタイプの場合はほぼ矩形の開口部を有し、オフナータイプの反射ミラー系の場合は円弧状の開口部を有する。マスキングブレードの開口部を透過した光束をレチクル２００の照明光として使用する。マスキングブレードは開口幅を自動可変な絞りであり、後述するプレート４００の（開口スリットの）転写領域を縦方向で変更可能にする。また、露光装置１は、プレート４００の（１ショットのスキャン露光領域としての）転写領域の横方向を変更可能にする、上述のマスキングブレードと類似した構造のスキャンブレードを更に有してもよい。スキャンブレードも開口幅が自動可変できる絞りであり、レチクル２００面と光学的にほぼ共役な位置に設けられる。これにより露光装置１は、これら二つの可変ブレードを用いることによって露光を行うショットの寸法に合わせて転写領域の寸法を設定することができる。
【００６５】
本実施形態の照明装置１００Ａによれば、被照明面であるレチクル２００面での光利用効率高く、有効光源分布が略均一で、レチクル２００面の照度分布を略均一にすることができる。
【００６６】
図１８に、照明装置１００の別の例としての照明装置１００Ｂの単純化された光路を示す。照明装置１００Ｂは、光源部１１０と照明光学系１２０Ｂとを有し、照明光学系１２０Ｂは、３つのハエの目レンズ１４０、１８０及び１９０を有する、いわゆるトリプルインテグレータ構造を有する。
【００６７】
ハエの目レンズ１９０のロッドレンズの断面形状はレチクル２００面の形状が典型的に矩形状であることから照明光のケラレを少なくするために矩形状に設定されている。コンデンサーレンズ１６５は、ハエの目レンズ１９０の射出光をレチクル２００面に重ね合わせ、レチクル２００面を均一に照明する。コンデンサーレンズ１９０とレチクル面との間にマスキングブレードなどが配置されてもよい点は上述の通りである。ハエの目レンズ１８０のレンズ素子は、ハエの目レンズ１９０に対する所定の照明条件（例えば、コヒーレンスファクターσ）を有する有効光源形状を円にするために六角形か四角形を有してもよい。円形の照明領域を切り出すためには光の利用効率上六角形が好ましい。ハエの目レンズ１４０のレンズ素子は、例えば、矩形形状を有し、その高さに対する幅の比率は、例えば、１．０乃至５．０となり、ハエの目レンズ１９０のそれよりも小さくなる。
【００６８】
照明装置１００Ｂの光学系においては、ハエの目レンズ１４０は光源１１０からの光強度分布が変化しても被照明面２００での影響が発生しないようにするものであり、ハエの目レンズ１８０は有効光源形状を略均一にするものであり、ハエの目レンズ１９０は被照明面としてのレチクル２００面の照度分布を略均一にするためのものである。
【００６９】
図１６や図１８が適用する投影光学系３００は、反射屈折光学系（カタディオプトリック光学系）に限定されない。即ち、投影光学系３００は、投影光学系４００は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等を使用することができる。
【００７０】
以下、露光装置１の露光動作について説明する。露光において、光源１１２から発せられた光束は、ビーム整形系１１４によりそのビーム形状が所望のものに成形された後で、レンズ１２２を介してハエの目レンズ１４０に入射する。ハエの目レンズ１４０はレンズ系１６２を介して被照射面又はハエの目レンズ１８０を均一に照明する。ハエの目レンズ１８０を通過した光束はマスキング結像系１７０又はコンデンサーレンズ１６３及びハエの目レンズ１９０を介してレチクル２００面を照明する。有効光源形状の大きさはレンズ系１６２が含むズームレンズ系により調節することができる。
【００７１】
レチクル２００を通過した光束は投影光学系３００の結像作用によって、プレート４００上に所定倍率で縮小投影される。プレート４００上の露光光束の角度分布（即ち、有効光源分布）はほぼ均一になる。露光装置１がステッパーであれば、光源部と投影光学系３００は固定して、レチクル２００とプレート４００の同期走査してショット全体を露光する。更に、プレート４００のウェハステージをステップして、次のショットに移り、プレート４００上に多数のショットを露光転写する。露光装置１がスキャナーであれば、レチクル２００とプレート４００を静止させた状態で露光を行う。
【００７２】
上述の実施形態では、ハエの目レンズ１４０、１８０及び１９０におけるケラレが従来よりも少ないか低減しているので、デバイス（ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなど）を高いスループットで製造することができる。
【００７３】
次に、図１９及び図２０を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイスの製造方法を説明する。図１９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）ではデバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウェハ製造）ではシリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いてリソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００７４】
図２０は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）ではウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウェハに感光剤を塗布する。
【００７５】
ステップ１６（露光）では、露光装置１によってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態の製造方法によれば、有効光源分布の均一にして高品位のデバイスを高いスループットで製造することができるため、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面として機能する。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７７】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【００７８】
（実施態様１）光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、
前記照明光学系は、断面が円弧形状である複数の素子からなるライトインテグレータを有し、
前記素子の射出面近傍に形成される２次光源は、前記素子の射出面に収納可能な大きさを有し、
前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、２．０乃至１８．０であることを特徴とする露光装置。
【００７９】
（実施態様２）前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、３．０乃至１０．０であることを特徴とする実施態様１記載の露光装置。
【００８０】
（実施態様３）前記光源からの光はＥＵＶ光であり、前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、４．０乃至１８．０であることを特徴とする実施態様１記載の露光装置。
【００８１】
（実施態様４）光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、
前記照明光学系は、第１のライトインテグレータと、該第１のライトインテグレータからの光で２次光源を形成する複数の素子からなる第２のライトインテグレータとを有し、
前記素子の射出面近傍に形成される前記２次光源は、前記素子の射出面に収納可能な大きさを有し、
前記素子の断面は矩形形状であり、該矩形形状の高さに対する幅の比率は、２．０乃至１８．０であることを特徴とする露光装置。
【００８２】
（実施態様５）前記素子の前記矩形形状の高さに対する幅の比率は、３．０乃至１０．０であることを特徴とする実施態様４記載の露光装置。
【００８３】
（実施態様６）光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、
前記照明光学系は、複数の素子からなる第１のライトインテグレータと、前記第１のライトインテグレータに入射する光の広がりを変更可能なズーム系とを有し、
前記素子の射出面近傍に形成される２次光源は、前記広がりの変更に伴って大きさが変わっても、前記素子の射出面に収納可能であることを特徴とする露光装置。
【００８４】
（実施態様７）前記素子の断面は矩形形状であることを特徴とする実施態様６記載の露光装置。
【００８５】
（実施態様８）前記素子の断面は円弧形状であることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【００８６】
（実施態様９）前記光源からの光はＥＵＶ光であることを特徴とする実施態様６記載の露光装置。
【００８７】
（実施態様１０）前記照明光学系は、前記第１のライトインテグレータを均一に照明するための複数の素子からなる第２のライトインテグレータを更に有することを特徴とする実施態様６記載の露光装置。
【００８８】
（実施態様１１）前記投影光学系は、カトプトリック系又はカタディオプトリック系であることを特徴とする実施態様１乃至１０のうちいずれか一項記載の露光装置。
【００８９】
（実施態様１２）前記投影光学系の光軸と、前記光源から前記照明光学系の前記第１のライトインテグレータまでの光軸とは、ずれていることを特徴とする実施態様１乃至１０のうちいずれか一項記載の露光装置。
【００９０】
（実施態様１３）実施態様１乃至１２のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて前記被露光体を投影露光する工程と、
前記投影露光された被露光体に所定のプロセスを行う工程とを有するデバイス製造方法。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、ライトインテグレータにおける光量ロスやスループットの低下を改善する露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の露光装置の単純化された光路図である。
【図２】図１に示す投影光学系による円弧状の結像領域を示す図である。
【図３】図１に示す偏芯照明領域形成手段の作用を説明するための光路図である。
【図４】図１に示すハエの目レンズの入射側のレンズ素子を球面レンズから切り出す様子を説明するための平面図である。
【図５】図１に示すハエの目レンズの入射側のレンズ素子を球面レンズから切り出す様子を説明するための側面図である。
【図６】図１に示すハエの目レンズのレンズ素子の入射側の積層構造を示す平面図である。
【図７】図１に示すハエの目レンズの射出側のレンズ素子を球面レンズから切り出す様子を説明するための平面図である。
【図８】図１に示すハエの目レンズの射出側のレンズ素子を球面レンズから切り出す様子を説明するための側面図である。
【図９】図１に示すハエの目レンズのレンズ素子の射出側の積層構造を示す平面図である。
【図１０】ハエの目レンズのレンズ素子において入射光束がけられる様子を示す平面図である。
【図１１】図１に示すハエの目レンズのレンズ素子において入射光束がけられない様子を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例の露光装置の単純化された光路図である
【図１３】図１に示すウェハ上に走査露光する際の概念図である。
【図１４】図１４は全ミラーの投影光学系を示す図である。
【図１５】本発明の露光装置の単純化された光路図である。
【図１６】図１に示す露光装置の照明光学系の変形例としての単純化された光路図である。
【図１７】シリンドリカルハエの目レンズの配置を示す斜視図である。
【図１８】図１に示す露光装置の照明光学系の別の変形例としての単純化された光路図である。
【図１９】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図２０】図１９に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図２１】カタディオプトリック型の投影光学系を示す図である。
【図２２】ミラー型のライトインテグレータを示す図である。
【符号の説明】
１露光装置
１００照明装置
１２０照明光学系
１４０、１８０、１９０ハエの目レンズ
２００レチクル
３００投影光学系
４００プレート

Claims

光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、
前記照明光学系は、断面が円弧形状である複数の素子からなるライトインテグレータを有し、
前記素子の射出面近傍に形成される２次光源は、前記素子の射出面に収納可能な大きさを有し、
前記素子の前記円弧形状の幅に対する弦の比率は、２．０乃至１８．０であることを特徴とする露光装置。