JP2928277B2

JP2928277B2 - 投影露光方法及びその装置

Info

Publication number: JP2928277B2
Application number: JP1200285A
Authority: JP
Inventors: 晃稲垣; 正孝芝; 良彦相場; 進小森谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH0365623A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体などの微細パターンを露光転写する
投影露光方法及びその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

導体技術の進歩、特にその高集積化に伴い、微細パタ
ーンをウエハ上に転写する露光装置や、転写されたパタ
ーンを検査する顕微鏡を用いた検査装置などの光学系へ
要求される性能仕様は、ますます厳しさを増しつつあ
る。

光学系の性能としては、特に微細パターンの解像性能
が重要である。この解像性能を向上させるには、使用す
る光の短波長化、開口数（NA:Numerical Aperture）増
大、あるいは光学収差改善を含むレンズの高解像化があ
るが、これらの手段による解像性能の向上には限界があ
る。

このような状況下で、解像性能を最大限に発揮させる
要素として照明系のコヒーレンシ制御の重要性がクロー
ズアップされてきた。

光学技術ハンドブック（朝倉書店1968年）P116〜P218
に記載されているように、投影形露光装置や顕微鏡等の
照明系にはウエハ等の試料上での照度分布を均一にする
ため、ケーラー照明が用いられる。この照明では、ラン
プ等の照明光源の像は、投影光学系または、顕微鏡対物
レンズの入射瞳上に結像される。この時、入射瞳上での
光源像の大きさ（直径）と入射瞳の大きさ（直径）との
比を部分的コヒーレンシまたは、σ値と称する。光源像
の大きさが入射瞳径と一致する時σ値は１であり、一
方、レーザ光源等を用い、入射瞳上で、スポットが形成
される時σ値は０となり、コヒーレント照明と呼ばれ
る。

一般に光学系に用いるレンズには光学的な収差が存在
する為、σ値と解像度との関係は第22図のようになり、
適切なσ値を選ぶことがレンズの解像性能を最大限に発
揮する上で重要である。

また、第23図のように入射瞳上での瞳９の中心44と光
源像43の中心45がずれると、試料上の１点に照射される
照明光の光束は第24図のようになり、その光束の軸47は
レンズ光軸48から傾くため非テレセントリック（光軸が
試料面に対して垂直でない）な照明となり、その結果と
して露光により転写されたパターンあるいは顕微鏡での
観察像が非対称な形となり好ましくない。このように投
影形露光装置や検査光学系の光学的性能を最大限に発揮
させるために照明系のコヒーレンシの制御は重要であ
り、その使用に先立ってレンズの入射瞳上での照度分布
を計測し、照明系が正常な状態にあるかチェックし、異
常があればこれを補正する必要がある。

従来、このようなレンズの入射瞳上の照度分布の測定
は、例えば露光装置を例に取ると第21図のようにして行
われていた。即ち、レチクル13のパターンを照明系７か
らの光を用いて縮小レンズ２を介してウエハステージ５
上のウエハ６に１チップずつステップ・アンド・リピー
トで転写する露光装置において、その入射瞳９上の照度
分布の測定時にのみレチクル13と縮小レンズ２の間にミ
ラー31を挿入し、縮小レンズ２の入射瞳９との共役位
置、すなわちレチクル13からの距離がレチクル13とレン
ズ２の入射瞳９との距離に等しい位置に２次元光センサ
４を設置し、第23図のような入射瞳上の照度分布の像を
直接観察していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では第21図に示すように光路中にミラー
31を挿入し、レンズ２の入射瞳９と共役と思われる位置
に２次元の光センサ４を置いて計測を行っていた。この
ような方法ではミラー31や検出センサ４あるいは、縮小
レンズ２の取付状態の影響を受け、縮小レンズ２の入射
瞳中心に対応する共役の位置を求めることが正確に出来
ないという問題があった。又、試料上に照明光束中心が
垂直に当たっているか否かを示すテレセン度のチェック
でも、レンズの像歪を補正するためにレチクル13と縮小
レンズ２に傾きをつけてある時などでは、正確な測定が
出来なかった。さらにレチクル13と縮小レンズ２との間
にミラー31と検出センサ４とを挿入するという作業が必
要となり、作業時間がかかり生産性を低下させたり、作
業時にレチクル13や縮小レンズ２への異物付着の確率が
高まって歩留まりを低下させていた。また、これらの操
作を自動化しようとすると、どうしても装置が大型化し
てしまうという問題があった。

上記の事情に鑑み、本発明の目的は、投影露光装置に
おいて、パターンを投影するレンズの解像性能を最大限
発揮することができるようにした投影露光方法及び投影
露光装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、照明
光をレンズに入射させ該レンズから出射した前記照明光
を、前記レンズの入射瞳上または該入射瞳と共役な関係
にある位置で検出してその照度分布を求め、前記照度分
布から照明光学系の部分コヒーレンシを算出し、算出さ
れたコヒーレンシに基いて前記照明光学系を調整し、調
整された照明光学系を用いて基板上に前記パターンを投
影露光するようにした。

また、エキシマレーザを縮小投影レンズの入射瞳上ま
たは入射瞳と共役な関係にある位置に照射して、前記エ
キシマレーザの前記縮小投影レンズの入射瞳上での照度
分布を求め、この照度分布から照明光学系の部分コヒー
レンシを算出し、算出された前記照明光学系の部分コヒ
ーレンシに基いて前記照明光学系を調整し、該調整した
照明光学系を用いて基板上に前記パターンを投影露光す
るようにした。

さらに、エキシマレーザ光源と、該エキシマレーザ光
源から発射されたエキシマレーザをパターンに照射し該
エキシマレーザを照射されたパターンの像を縮小投影レ
ンズで縮小して基板上に投影する照明光学系を備えた投
影露光装置であって、前記エキシマレーザ光源から発射
されたエキシマレーザの前記縮小投影レンズの入射瞳上
または該入射瞳と共役な関係にある位置での照度分布を
測定する照度分布測定手段を備えた。

〔作用〕

照明光をレンズに入射させ該レンズから出射した前記
照明光を、前記レンズの入射瞳上または該入射瞳と共役
な関係にある位置に配置された照度分布測定手段で検出
してその照度分布を求め、前記照度分布から照明光学系
の部分コヒーレンシを算出し、もしくは、算出されたコ
ヒーレンシに基いてテレセン度を算出して、その算出結
果に基いて前記照明光学系を調整し、調整された照明光
学系を用いて基板上に前記パターンを投影露光する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

実施例I: 第１図は本発明を露光装置に適用したときの全体構成
図を示す。

露光時には、照明系７により光を照射するとレチクル
１のパターンは、縮小レンズ２を介してXYZに動くウエ
ハステージ５上のウエハ６に転写される。このウエハス
テージ５上にピンホール３と２次元センサ４で構成する
瞳上照度分布検出ユニット８を配置する。この瞳上照度
分布検出ユニット８のピンホール３をレチクル１と共役
となる位置（即ち、ウエハ６と交替させて該ウエハ６を
位置せしめるべき位置）に置き、２次元光センサ４は、
ピンホール３の下方の一定距離ｈ離れたところに受光面
がくるように配置する。

第２図にこの構成を用いた測定方法を示す。まず、縮
小レンズ２の入射瞳９全体を通る最大光束10は第２図に
破線で示すようになるが、実際に照明系７から出る照明
光束11は斜線を付して示したようになる。この照明光束
11を瞳上照度分布検出ユニット８のピンホール３を通
し、一定距離ｈ離れた位置で観察することにより縮小レ
ンズ２の入射瞳９上の照度分布に相当する照度分布を測
定することができる。したがって、２次元光センサを配
置し、この照度分布を取り込む事により、第３図に示す
外周42を持つ入射瞳９上の光源の像43が得られる。これ
から縮小レンズ２の入射瞳に対応する大きさD₀（＝D_0x
＝D_0y）と、測定により求めた光源像43の大きさd₀から
前掲の式（１）により部分的コヒーレンシ（σ値）を求
め、またその重心を求めることにより、光源像の中心ず
れ量C_0x,C_0y（テレセン度）を求めることが可能とな
る。

更に、特開昭62−232924に見られるようなエキシマレ
ーザを光源とした露光装置に、本発明を適用して照度分
布検出ユニット８（第１図，第２図）を設置すると第４
図（Ａ）のようになる。本図において101はエキシマレ
ーザ、102は光量制御装置、103は照明光学系、107は露
光制御回路、130はビーム偏向系、131はビーム一様化装
置、132,133,134,142はレンズ、135は開口絞りである。
この場合、レーザ101からはパルス状に露光光が発生さ
れ、各パルスで縮小レンズ２の入射瞳９上に集光された
スポット光19をガルバノミラー141,143で第４図（Ｂ）
に示すように縮小レンズ入射瞳径内で２次元的に走査
し、複数のパルス光で１回の露光を行うことで実効的な
コヒーレンシを変化させている。このような露光装置に
於いては、瞳上照度分布検出ユニット８内の２次元光セ
ンサ４で、複数のパルスからなる１回の露光工程の全エ
ネルギーをセンサの蓄積効果、又は１パルス毎のデータ
を収集し、これを算術的に加算することにより、第３図
と同様のデータを得、これから部分的コヒーレンシ（σ
値）等を求めることが可能となる。

尚、本実施例（第４図）では投影形の露光装置を例に
とったが、この方式はプロキシミティ形の露光装置にも
適用できる。

実施例II: 第５図は照度検出用にフォトマル等の単一センサを用
いて本発明を露光装置に適用した実施例である。

ここでは、レチクル13として第19図（ａ），（ｂ）に
示すようにガラス板29に形成されたクロム膜28にピンホ
ール12のパターンを複数個又は、１個形成されたものを
使用する。瞳上照度分布検出ユニット16はウエハ６面か
らｈだけ下げた位置に設けた受光側ピンホール15と単一
光センサ14から成る。この検出ユニット16はウエハステ
ージ５上に設けてあり、ステージを動かすことによりXY
平面内で移動可能である。

瞳上の照度分布の測定は、第６図に示すように行われ
る。レチクル13上のピンホール12の像は、縮小レンズ２
を通り、レチクル13と共役となる位置20すなわち、ウエ
ハ６面と同じ高さに結像する。ウエハステージ５上に設
けた瞳上照度分布検出ユニット16の受光側ピンホール15
はこの共役面20からｈ離れた位置に設けてあり、この受
光側ピンホール15と単一のセンサ14とを一体として、ウ
エハステージ５をＸまたはＹ方向に移動することによ
り、走査しながら光量測定することで瞳上の照度分布を
第８図（ａ）又は第９図（ａ）の様に検出することが可
能となる。

さて、この実施例では第５図のレチクル13の上に、す
りガラス又は散乱板17が挿入できるようになっている。
第７図に示す様に、レチクル13上にすりガラス17を挿入
すると、このすりガラス17により、照明系７からの光が
散乱して大きく広がるためレチクル13上のピンホール12
を通った光は、縮小レンズ２の入射瞳９の径Diよりも大
きい光束46となり、該入射瞳９の全開口面積を通って縮
小レンズ２に入射する。このようにして、瞳全体を透過
した光は、一旦レチクル共役面20（第７図参照）上に結
像するが、共役面20から一定距離ｈ離れた位置で、瞳上
照度分布検出ユニット16を走査すると第８図（ｂ）の様
な照度分布が得られ、これから入射瞳９の径Diに対応す
るセンサ面上での径D₀が求められる。

そして第８図（ａ）と（ｂ）とに示す照度分布から、
（ｃ）のようにして前掲の式（１）により、照明系の部
分的コヒーレンシ（σ値）を求めることが可能となる。
さらに、同図（ａ）で得られた波形の重心等から光源像
の中心45（第３図参照）を求めると、テレセン度に相当
する入射瞳の中心44からのずれC₀（又はCi）を式（２）
によって得ることができる。

尚、第９図（ａ）は上記測定をXY方向について行った
照度分布であり、これから第９図（ｂ）に示すような等
高線を求めることもできる。

第５図の実施例に示したレチクル13上には複数のピン
ホール12が形成されているが、ウエハステージ５をこの
ピンホール位置に対応して大きく動かしながら上記測定
を繰り返せば、レチクル13上の各点に対応して部分的コ
ヒーレンシやテレセン度である光源の中心ずれを測定で
きる。これにより、光源像が真に入射瞳上に結像しケー
ラー照明となっているか否かをチェックすることもでき
る。

実施例III: 第10図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような構造のレ
チクル21を用いることにより、第５図に示すレチクル13
上に挿入可能なすりガラス17を用いる事なく前記の実施
例IIと同様な測定が可能である。すなわち、第10図
（ａ）に示したレチクル21上には第10図（ｂ），（ｃ）
に示すようにピンホール12並びに散乱板又はすりガラス
23をはりつけたピンホール12′からなるピンホールのペ
ア22が複数又は単一個配置されている。瞳上の照度分布
の測定は、実施例IIにおけると同様に行う。すなわち第
11図に示すようにレチクル21上のピンホール12を通った
光が、縮小レンズ２により、レチクル21と共役となる位
置20に結像する。ウエハステージ上に設けた照度分布検
出ユニット16の受光ピンホール15はこの共役面20から一
定距離ｈ離れた位置をウエハステージ５によりＸまた
は、Ｙ方向に移動する。こうして瞳上の照度分布に相当
する照度分布を第12図（ａ）の様に検出することが可能
となる。

次に、上記瞳上の照度分布の測定と同様に、レチクル
21上にすりガラス23をはりつけたピンホール12′（第11
図参照）を通った光は縮小レンズ２の入射瞳９の径より
も大きく広がる。そして、入射瞳全体を透過した光束10
は、一旦レチクル共役面20に結像するため、共役面20か
ら一定距離ｈ離れた位置では、照度分布が第12図（ｂ）
の様に得られる。

ここで、レチクル21の２つのピンホール12と12′との
距離Ｌがわかっていれば、縮小率ｍをかけて求まるウエ
ハ上での距離ｌ（＝mL）が求められ、これから、第12図
（ｃ）に示すように、第12図（ｂ）の照度分布に対する
瞳径D₀と中心の値を求め、第５図の実施例におけると同
様に、照明系の部分的コヒーレンシ（σ値）と光源像の
中心のずれとを求めることが可能となる。また、レチク
ル21上の複数のピンホールペア22（第10図（ｂ）参照）
を用いることにより、第13図に示すようレチクル上の各
点に対応した入射瞳上における照度分布とその偏りが求
められ、照明系が真のケーラー照明になっているか否か
をチェックすることができる。

実施例IV: 前記の実施例IIIでは第10図に示すような構造のレチ
クル21を用いることにより、第５図に示したレチクル13
上に挿入可能なすりガラス17を用いる事なく実施例IIと
同様な測定を可能としたが、第14図に示すようにレンズ
26を貼りつけたレチクル24を用いても同様のことができ
る。同図（ａ）に示した25a,25b〜25zはレンズを貼りつ
けたピンホールと貼りつけていないピンホールとのペア
を示し、その部分的拡大図を同図（ｂ）に、断面図を同
図（ｃ）に示した。

実施例V: 別の実施例を以下第15図，第16図を用いて説明する。

まず、第15図において、照度分布検出ユニット16はウ
エハステージ５上に設けてあり、ウエハステージ５はXY
Z方向に移動可能である。この照度分布検出ユニット16
は前述の各実施例におけると同様に受光ピンホール15と
照度検出用センサ14とから成り立っている。レチクル13
上のピンホール12を通った光は、縮小レンズ２により、
レチクル13と共役となる位置20に結像する。ここで、ウ
エハステージ５をＺ方向に移動し、照度分布検出ユニッ
ト16のピンホール15がレチクル共役位置20上に位置する
ように高さ方向の位置合わせをする。この状態でウエハ
ステージをXY方向に移動し、第16図（ａ）に示すように
ピンホール像の照度分布を得る。この分布よりピンホー
ルの中心位置47を求める。次に、ウエハステージ５をＺ
方向に一定距離ｈだけ下降させる。この状態で、ウエハ
ステージ５をXY方向に移動し、第16図（ｃ）に示すよう
な照度分布を得る。

第16図（ａ）で求めたピンホールの中心位置47と、ウ
エハステージの下降距離ｈとから、縮小レンズの設計上
のNA（Numercal Aperture）を用いて、レチクル共役位
置20から距離ｈ離れた位置での瞳径に相当する径D₀を求
めることが可能である。したがって、この径D₀と中心位
置47とを、測定した照度分布に重ね合わせることによ
り、照明系の部分的コヒーレンシ（σ値）と光源の中心
のずれ量とを求めることが可能となる。尚、この方式で
はウエハステージ５のＺ方向のストロークが十分にあれ
ば瞳面上の照度分布測定ユニット16をそのままウエハ面
上の照度分布測定ユニットと兼用することができる。

実施例VI: 上述の実施例IIからIVにおいて、レチクル共役位置20
から距離ｈ離れた位置に受光ピンホール15を設ける場合
に、第17図のような方法も可能である。すなわちガラス
50の両面に設けたクロム膜28に大きな受光窓27と受光ピ
ンホール12とを設け、大きな受光窓27を設けた側の面を
レチクル共役位置20に合わせると下側の受光ピンホール
12がレチクル共役位置20から離して置かれることにな
る。ガラス50の上面にピンホールよりも広い受光窓27を
設けたのは迷光等の影響を減少するためである。このよ
うにすることにより、特開昭58−7136などにみられるよ
うなアライメント系等のオフセット誤差測定系との共存
も可能となる。

実施例VII: 第18図はこれまで述べてきた露光装置の照明系７の具
体例を併せて示したものであって、照明系７以外の部分
は第５図に対応せしめて描いてある。水銀灯39から発せ
られた光は、回転楕円面鏡40、コールドミラー60、レン
ズ61を経て、インテグレータ41に入射する。このインテ
グレータ41の出射面には、σ値を制御する開口絞り30が
設けられている。開口絞りの像はミラー62、コンデンサ
レンズ63によりレチクル13を照らし、縮小レンズ２の入
射瞳９に結ばれる。

まずセンサ14でσ値を測定し、照明系制御回路70によ
りσ値が最適になる開口絞り30の開口径を、固定径絞り
の切替え又は可変径絞りを動かし変化させる。

次に、光源像の中心ずれや照度分布の傾きがある時に
は、開口絞り30の位置を光軸に直角方向に動かしたり、
又は水銀灯39の位置を調整して補正する。又、真のケー
ラー照明になっていない場合すなわち、開口絞り30の像
が縮小レンズ２の入射瞳９上に結像していない場合に
は、コンデンサレンズ63を光軸方向に動かして開口絞り
30の像を正確に縮小レンズ２の入射瞳９上に結ぶように
調整する。これらの調整はマニュアルで行ってもよい
し、モータ等を制御して自動で行ってもよい。

従来技術の欄で述べたように一般に光学系に用いるレ
ンズには光学的な収差が存在する為、σ値と解像度との
関係は第22図のようになるが、このカーブはパターンの
寸法や形状によって変化する。そこで、露光装置におい
て、レチクルの描画情報（パターン寸法等）応じて、レ
ンズのσ値を最適な値に変え描画するために、本実施例
で示すようにして照明系の部分的コヒーレンシ（σ値）
を求め、その値を基に第18図に示す照明系の開口絞り30
の径を制御しσ値を変化させる。この測定と開口絞り30
の変化を繰り返すことにより、正確なσ値を選ぶ事が可
能となり、レンズの解像性能を最大限に発揮することが
できる。

実施例VIII: 照明系を持つ半導体等の微細パターンを観察又は検査
する顕微鏡，検査装置等に於いても、第20図に示すよう
に試料面38からｈ離れた位置にピンホール15と照度検出
センサ14を試料ステージ上に設置することにより、前述
の実施例Ｖに示したような方法を用いて照明系の部分的
コヒーレンシ（σ値）及び、テレセン度又は光源像の中
心ずれをチェックする事が可能となり、この測定結果を
基に、照明系のランプ32,レンズ33,又は、ランプ32の位
置に置かれる導光用ファイバーの位置をXYZ方向に調整
してレンズの光軸に対する照明光軸のずれを無くすこと
により、試料に対して真のケーラー証明を実現し、常に
良好な観察像を得ることを可能にする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、レンズの入射
瞳上もしくは入射瞳の照度分布を求めることにより、照
明光学系の部分コヒーレンシ（σ値）もしくは、部分コ
ヒーレンシに基きテレセン度を求め、照明光学系を調整
して投影露光を行うようにしたので、レンズの解像性能
を最大限発揮させて投影露光を行うことができる。

【図面の簡単な説明】第１図乃至第３図は本発明の実施例Ｉを示し、第１図は
模式的な斜視図、第２図は光路を付記した断面図、第３
図は作用説明図である。第４図は実施例Ｉの応用例の説明図であり、同図（Ａ）
は模式的な斜視図、同図（Ｂ）は作用説明図である。第５図乃至第９図は本発明の実施例IIを示し、第５図は
模式的な斜視図、第６図及び第７図は光路を付記した断
面図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）及び第９図
（ａ），（ｂ）は作用説明図である。第10図乃至第13図は本発明の実施例IIIを示し、第10図
（ａ），（ｂ），（ｃ）はレチクルの説明図、第11図は
光路を付記した断面図、第12図（ａ），（ｂ），（ｃ）
及び第13図は作用説明図である。第14図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例IVにお
けるレチクルの説明図である。第15図及び第16図は本発明の実施例Ｖを示し、第15図は
光路を付記した断面図、第16図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は作用説明図である。第17図は本発明の実施例VIにおける受光ピンホールの説
明図である。第18図は本発明の実施例VIIを示し、光路を付記した断
面図である。第19図（ａ），（ｂ）は実施例IIに用いたレチクルの説
明図である。第20図は本発明の実施例VIIIを示し、光路を付記した断
面図である。第21図は従来例を示し、光路を付記した断面図である。第22図は一般光学系のσ値と解像度との関係を示す図
表、第23図及び第24図は従来技術における課題の説明図
である。１……レチクル、２……縮小レンズ、３……ピンホー
ル、４……２次元光センサ、５……ウエハステージ、６
……ウエハ、７……照明系、８……照度分布検出ユニッ
ト、９……レンズの入射瞳、10……レンズの最大光束、
11……照明光束、12……ピンホール、13……レチクル、
14……照度分布検出用の光センサ、15……受光ピンホー
ル、16……照度分布検出ユニット、21……レチクル、30
……開口絞り。

フロントページの続き (72)発明者小森谷進東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所武蔵工場内 (56)参考文献特開昭62−298728（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−7136（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01J 1/02 H01L 21/30 G03F 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】照明系により照明されたパターンをレンズ
により結像する照明光学系を備えた投影露光装置を用い
た投影露光方法であって、前記照明光を前記レンズに入
射させ該レンズから出射した前記照明光を検出すること
により前記照明光の前記レンズの入射瞳上または該入射
瞳と共役な関係にある位置での照度分布を求め、該求め
た前記照明光の前記レンズの入射瞳上または該入射瞳と
共役な関係にある位置での照度分布から前記照明光学系
の部分コヒーレンシを算出し、該算出した前記照明光学
系の部分コヒーレンシに基いて前記照明光学系を調整
し、該調整した照明光学系を用いて基板上に前記パター
ンを投影露光することを特徴とする投影露光方法。
【請求項２】前記照明光の前記レンズの入射瞳上または
該入射瞳と共役な関係にある位置での照度分布を、前記
パターン面または前記パターン面と共役関係にある面に
配置したピンホールを通過した前記照明光を検出するこ
とにより行うことを特徴とする請求項１記載の投影露光
方法。
【請求項３】前記ピンホールを通過した前記照明光を、
前記レンズに対して、該レンズの光軸に対して直交する
平面内で２次元的に相対的に移動させることにより、前
記照明光の前記レンズの入射瞳上または該入射瞳と共役
な関係にある位置での照度分布を求めることを特徴とす
る請求項２記載の投影露光方法。
【請求項４】前記照明光の前記レンズの入射瞳上または
該入射瞳と共役な関係にある位置での照度分布から前記
照明光学系のテレセン度を更に求め、該求めたテレセン
度に基いて前記照明光学系を調整することを特徴とする
請求項１記載の投影露光方法。
【請求項５】エキシマレーザ光源を備え、該エキシマレ
ーザ光源から発射されたエキシマレーザでパターンを照
射して該照射したパターンの像を縮小投影レンズにより
縮小して結像する照明光学系を備えた露光装置を用いた
投影露光方法であって、前記エキシマレーザを前記縮小
投影レンズの入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にあ
る位置に照射して前記エキシマレーザの前記縮小投影レ
ンズの入射瞳上での照度分布を求め、該求めた前記エキ
シマレーザの前記縮小投影レンズの入射瞳上または該入
射瞳と共役な関係にある位置での照度分布から前記照明
光学系の部分コヒーレンシを算出し、該算出した前記照
明光学系の部分コヒーレンシに基いて前記照明光学系を
調整し、該調整した照明光学系を用いて基板上に前記パ
ターンを投影露光することを特徴とする投影露光方法。
【請求項６】前記エキシマレーザの前記縮小投影レンズ
の入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置での
照度分布を求めることを、前記エキシマレーザを前記照
明光学系で前記縮小投影レンズの入射瞳上または該入射
瞳と共役な関係にある位置に集光し、該集光したエキシ
マレーザを前記縮小投影レンズの入射瞳上または該入射
瞳と共役な関係にある位置で２次元的に走査し、該入射
瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置で２次元的
に走査されて前記縮小投影レンズを透過した前記エキシ
マレーザを検出することにより求めることを特徴とする
請求項５記載の投影露光方法。
【請求項７】前記エキシマレーザの前記縮小投影レンズ
の入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置での
照度分布から前記照明光学系のテレセン度を更に求め、
該求めたテレセン度に基いて前記照明光学系を調整する
ことを特徴とする請求項５記載の投影露光方法。
【請求項８】エキシマレーザ光源から発射されたエキシ
マレーザでレチクル上に形成されたパターンを照明し該
照明したパターンの像を縮小投影レンズにより縮小して
基板上に結像する照明光学系を備えた露光装置を用いた
投影露光方法であって、前記エキシマレーザの前記縮小
投影レンズの入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にあ
る位置での照明分布を測定し、該測定した入射瞳上また
は該入射瞳と共役な関係にある位置での照度分布の測定
結果に基いて前記照明光学系を調整し、該調整した照明
光学系を用いて基板上に前記パターンを投影露光するこ
とを特徴とする投影露光方法。
【請求項９】前記エキシマレーザ光源は、エキシマレー
ザをパルス状に発射し、前記照明光学系は、前記パルス
状に発射されたエキシマレーザを、前記縮小投影レンズ
の入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置で２
次元的に走査し、複数のパルス光で１回の露光を行うこ
とを特徴とする請求項５または８記載の投影露光方法。
【請求項１０】エキシマレーザ光源と、該エキシマレー
ザ光源から発射されたエキシマレーザをパターンに照射
し該エキシマレーザを照射されたパターンの像を縮小投
影レンズで縮小して基板上に投影する照明光学系を備え
た投影露光装置であって、前記エキシマレーザ光源から
発射されたエキシマレーザの前記縮小投影レンズの入射
瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置での照度分
布を測定する照度分布測定手段を更に備えたことを特徴
とする投影露光装置。
【請求項１１】前記照度分布測定手段で測定した前記エ
キシマレーザの前記入射瞳上または該入射瞳と共役な関
係にある位置での照度分布から前記照明光学系の部分コ
ヒーレンシを算出する算出手段を更に備えたことを特徴
とする請求項10記載の投影露光装置。
【請求項１２】前記照度分布測定手段で測定した前記エ
キシマレーザの前記入射瞳上または該入射瞳と共役な関
係にある位置での照度分布から前記照明光学系のテレセ
ン度を算出する算出手段を更に備えたことを特徴とする
請求項10記載の投影露光装置。
【請求項１３】前記エキシマレーザ光源は、エキシマレ
ーザをパルス状に発射し、前記照明光学系は、前記パル
ス状に発射されたエキシマレーザを、前記縮小投影レン
ズの入射瞳上または該入射瞳と共役な関係にある位置に
集光し、該集光したエキシマレーザを前記入射瞳上また
は該入射瞳と共役な関係にある位置で２次元的に走査す
ることを特徴とする請求項10記載の投影露光装置。