JP2005236088A5

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Publication number: JP2005236088A5
Application number: JP2004044243A
Authority: JP
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2024-02-20

Claims

光源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、
前記光源からの光束を分割するための分割素子と、
前記分割素子を介して分割された第１光束を導くための第１光学系と、
前記分割素子を介して分割された前記第１光束とは異なる第２光束を導くための、前記第１光学系とは独立した第２光学系と、
前記光源と前記分割素子との間の光路中に配置されて、前記分割素子の近傍での照度分布をほぼ均一化するための照度均一化手段と、
を備え、
前記第１光学系および前記第２光学系からの第１および第２光束を前記被照射面へ導くことを特徴とする照明光学装置。
前記第１光学系は、入射する光束を照明瞳面上の第１領域に対応する光束に変換するための第１光束変換素子を備え、
前記第２光学系は、入射する光束を前記照明瞳面上の第２領域に対応する光束に変換するための第２光束変換素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の照明光学装置。
照明瞳面上の第１領域に位置する光強度分布と第２領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段を備え、
前記照明瞳形成手段は、
前記分割素子と、
前記分割素子を介して分割された一方の光束を前記照明瞳面上の第１領域へ導くための前記第１光学系と、
前記分割素子を介して分割された他方の光束を前記第１光学系とは異なる光路に沿って前記照明瞳面上の第２領域へ導くための前記第２光学系と、
前記分割素子と前記照明瞳面との間の光路中に配置されて、前記第１光学系の光軸と前記第２光学系の光軸とを合成するための合成素子とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の照明光学装置。
前記分割素子は、前記光源からの光束を波面分割して前記第１光学系および前記第２光学系へ導くことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記照度均一化手段は、前記光源からの光束を二次元的に分割する複数のレンズエレメントと、該複数のレンズエレメントからの光束を前記分割素子の近傍へ導くためのコンデンサーレンズとを備えてい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。
光源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、
照明瞳面上の第１領域に位置する光強度分布と第２領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段を備え、
前記照明瞳形成手段は、
前記光源と前記照明瞳面との間の光路中に配置された分割素子と、
前記分割素子を介して分割された一方の光束を前記照明瞳面上の第１領域へ導くための第１光学系と、
前記分割素子を介して分割された他方の光束を前記第１光学系とは異なる光路に沿って前記照明瞳面上の第２領域へ導くための第２光学系と、
前記分割素子と前記照明瞳面との間の光路中に配置されて、前記第１光学系の光軸と前記第２光学系の光軸とを合成するための合成素子とを備え、
前記第１光学系は、入射する光束を前記第１領域に対応する光束に変換するための第１光束変換素子を備え、
前記第２光学系は、入射する光束を前記第２領域に対応する光束に変換するための第２光束変換素子を備えていることを特徴とする照明光学装置。
前記照明瞳形成手段は、前記分割素子を介して分割された光束を前記第１光学系および前記第２光学系とは異なる光路に沿って前記照明瞳面上の第３領域へ導くための第３光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の照明光学装置。
光源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、
照明瞳面上の第１領域に位置する光強度分布と第２領域に位置する光強度分布とを有する照明瞳分布を形成するための照明瞳形成手段と、
前記第１領域の形状と前記第２領域の形状とを互いに独立に変更する制御と、前記第１領域を通過する光束の偏光状態と前記第２領域を通過する光束の偏光状態とを互いに独立に変更する制御とを行うための照明瞳制御手段とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
前記光源からの光束を分割するための分割素子と、
前記分割素子を介して分割された一方の光束を前記照明瞳面上の前記第１領域へ導くための第１光学系と、
前記分割素子を介して分割された他方の光束を前記第１光学系とは異なる光路に沿って前記照明瞳面上の前記第２領域へ導くための第２光学系とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の照明光学装置。
前記光源と前記分割素子との間の光路中に配置されて、前記分割素子の近傍での照度分布をほぼ均一化するための照度均一化手段を備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明光学装置。
前記分割素子は、前記光源からの光束を波面分割して前記第１光学系および前記第２光学系へ導くことを特徴とする請求項９または１０に記載の照明光学装置。
前記照明瞳形成手段は、前記第１光学系の光路中に配置されて入射する光束を前記第１領域に対応する光束に変換するための第１光束変換素子と、前記第２光学系の光路中に配置されて入射する光束を前記第２領域に対応する光束に変換するための第２光束変換素子と、前記第１光束変換素子からの光束および前記第２光束変換素子からの光束に基づいて前記照明瞳面に前記照明瞳分布を形成するためのオプティカルインテグレータとを有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記照明瞳制御手段は、前記第１光学系の光路中に配置されて前記第１領域の形状を変更するための第１形状変更手段と、前記第２光学系の光路中に配置されて前記第２領域の形状を変更するための第２形状変更手段とを有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記第１形状変更手段は、前記第１光束変換素子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た第１アキシコン系を有し、
前記第２形状変更手段は、前記第２光束変換素子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た第２アキシコン系を有し、
前記第１アキシコン系および前記第２アキシコン系は、凹状断面の屈折面を有する第１プリズムと、該第１プリズムの前記凹状断面の屈折面とほぼ相補的に形成された凸状断面の屈折面を有する第２プリズムとをそれぞれ有し、前記第１プリズムと前記第２プリズムとの間隔は可変に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の照明光学装置。
前記第１形状変更手段は、前記第１光束変換素子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た第１変倍光学系を有し、
前記第２形状変更手段は、前記第２光束変換素子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た第２変倍光学系を有することを特徴とする請求項１４に記載の照明光学装置。
前記照明瞳制御手段は、前記第１光学系の光路中に配置されて前記第１領域を通過する光束の偏光状態を変更するための第１偏光状態変更手段と、前記第２光学系の光路中に配置されて前記第２領域を通過する光束の偏光状態を変更するための第２偏光状態変更手段とを有することを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記第１偏光状態変更手段は、前記第１光学系の光路中に配置されて入射する直線偏光の偏光方向を必要に応じて変化させるための第１位相部材を有し、
前記第２偏光状態変更手段は、前記第２光学系の光路中に配置されて入射する直線偏光の偏光方向を必要に応じて変化させるための第２位相部材を有することを特徴とする請求項１６に記載の照明光学装置。
前記第１偏光状態変更手段は、前記第１光学系の光路に対して挿脱自在に構成されて、入射する光を必要に応じて非偏光化するための第１偏光解消素子を有し、
前記第２偏光状態変更手段は、前記第２光学系の光路に対して挿脱自在に構成されて、入射する光を必要に応じて非偏光化するための第２偏光解消素子を有することを特徴とする請求項１６または１７に記載の照明光学装置。
前記照明瞳形成手段は、前記第１光学系の光路中に配置されて入射する光束を前記第１領域に対応する光束に変換するための第１光束変換素子と、前記第２光学系の光路中に配置されて入射する光束を前記第２領域に対応する光束に変換するための第２光束変換素子とを備え、
前記第１偏光状態変更手段は、前記分割素子と前記第１光束変換素子との間の光路中に配置されて入射する直線偏光の偏光方向を必要に応じて変化させるための第１位相部材と、前記分割素子と前記第１光束変換素子との間の前記光路中に挿脱自在に配置されて入射する光を必要に応じて非偏光化するための第１偏光解消素子とを備え、
前記第２偏光状態変更手段は、前記分割素子と前記第２光束変換素子との間の光路中に配置されて入射する直線偏光の偏光方向を必要に応じて変化させるための第２位相部材と、前記分割素子と前記第１光束変換素子との間の前記光路中に挿脱自在に配置されて入射する光を必要に応じて非偏光化するための第２偏光解消素子とを備えていることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記照明瞳制御手段は、前記第１領域を通過する光束の光強度を変更するための第１光強度変更手段と、前記第２領域を通過する光束の光強度を変更するための第２光強度変更手段とを有することを特徴とする請求項９乃至１９のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記第１光強度変更手段は前記第１光学系の光路中に配置され、前記第２光強度変更手段は前記第２光学系の光路中に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の照明光学装置。
前記第１光強度変更手段は前記第１光学系の光路に対して選択的に挿脱自在な少なくとも１つの減光手段を有し、前記第２光強度変更手段は前記第２光学系の光路に対して選択的に挿脱自在な少なくとも１つの減光手段を有することを特徴とする請求項２１に記載の照明光学装置。
前記第１光束変換素子および前記第２光束変換素子は光路に対してそれぞれ交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１０乃至２２のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記第１領域は前記照明瞳面上において光軸を含む領域であり、前記第２領域は前記照明瞳面上において前記光軸から離れた領域であることを特徴とする請求項６乃至２３のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記第２領域は輪帯状または複数極状であることを特徴とする請求項２４に記載の照明光学装置。
前記オプティカルインテグレータからの光束を前記被照射面へ導くための導光光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項１２乃至２５のいずれか１項に記載の照明光学装置。
前記照明瞳形成手段は、前記分割素子を介して分割された光束を前記第１光学系および前記第２光学系とは異なる光路に沿って前記照明瞳面上の第３領域へ導くための第３光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項６乃至２６のいずれか１項に記載の照明光学装置。
マスクを照明するための請求項６乃至２７のいずれか１項に記載の照明光学装置を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置。
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をさらに備え、
前記照明光学装置の瞳面は、前記投影光学系の瞳位置とほぼ共役に位置決めされていることを特徴とする請求項２８に記載の露光装置。
マスクを照明するための請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学装置を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置。
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の照明光学装置を用いてマスクを照明する照明工程と、
前記マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。
前記露光工程は、投影光学系を用いて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投影工程を含み、
前記照明光学装置の瞳面は、前記投影光学系の瞳位置とほぼ共役に位置決めされることを特徴とする請求項３１に記載の露光方法。