JP3040054B2

JP3040054B2 - 露光装置

Info

Publication number: JP3040054B2
Application number: JP6136276A
Authority: JP
Inventors: 光義小泉; 正吉児玉; 文雄中山; 和博加藤
Original assignee: 日立電子エンジニアリング株式会社
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 2000-05-08
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JPH07321025A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、露光装置に関し、詳
細には、ウエハ、マスク、ＬＣＤ基板等の露光装置に適
し、あるいは高精細度の写真製版用の露光機に適する高
さが低く小型で均一な照度分布を得ることができるよう
な露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のＬＣＤ基板の露光装置の
構成を示す概要図である。１は、光源であり、通常、水
銀ランプやハロゲンランプ等が使用される。この水銀ラ
ンプは垂直状態に立てて配置される。２は、集光ミラー
であり、通常楕円ミラーの一部で構成される。３a ，３
b は反射ミラーであり、４は、インテグレータであっ
て、光を平滑化する。これは、通常、フライアイと呼ば
れるような多数の小さな口径の棒状のレンズ群からな
る。５は、照度むら補正フィルタであり、露光平面に対
して照射される光のさらなる均一化を図る。６はコリメ
ータレンズであり、７はマスク、８は露光対象のウエハ
ＬＣＤ基板など、９は、基板載置台である。

【０００３】図示するように、この種の露光装置では、
平面的に均一の露光試料面（露光面）を得るためのケー
ラ照明系と、露光試料面内すべての点で照明光束が垂直
に入射するテレセントリック照明系を組み合わせた光学
系が採られている。水銀ランプ（光源）１より発する光
束は、楕円ミラー２により反射ミラー３a を介して、イ
ンプットレンズ６a により平行光束としてインテグレー
タレンズ４に入射する。インテグレータ４の出射面は、
光源の瞳面に相当するため、比較的照度が均一な面にす
るが、中心部は高く、周辺部は低い照度分布を持つ。複
数のインテグレータレンズ４（個々のインテグレータレ
ンズ）とコリメータレンズ６b は、インテグレータの複
数の入射面を重複させ、１つの露光試料面に結像させる
形でケーラ照明系を構成している。また、個々のインテ
グレータ４の出射面には、光源像が形成され、ここをコ
リメータレンズ６b の前側焦点位置とすることにより、
露光試料面７のすべての面内で照明光束が垂直に入射す
るテレセントリック光学系を実現する。

【０００４】しかし、光源の配向パターンにより、通
常、中心部の光が強く、周辺部が弱くなる。したがっ
て、半導体製造技術分野で使用されるこの種の露光装置
にあっては、平面的に均一な露光光を得るには、通常、
中心部の光の透過率を下げて弱くして、周辺にいくに従
って透過率を大きくするような照度むらを補正する補正
フィルタ５が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の装置では、光
源が大きくしかも立てて置かれる上に、ケーラ照明とテ
レセントリック照明とを実現してむらのない均一な照度
を得るために、凹面鏡等の集光光学系から露光試料面ま
での距離が長くなって、装置が大型化し、装置の高さが
高くなる傾向にある。特に、凹面鏡等を用いた場合の焦
点距離は、３ｍ以上の設定しないと平面的に均一な露光
を得ることが難しい。一方、通常のクリーンルームの天
井の高さは２．５ｍ程度であるので、露光試料面をオペ
レータが操作し易い下側にした場合に、通常のクリーン
ルームに入り難く、露光室を特別に設計したりしなけれ
ばならならなくなるなどの問題がある。この発明の目的
は、高さを高くとらなくても済み、小型で照度むらの少
ない露光装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の特徴は、露光光源像を入射面側に受
けるインテグレータと、このインテグレータの出射面を
物点としてその光軸が水平面にほぼ平行な瞳像を形成す
るレンズ系と、このレンズ系と露光試料面（露光面）と
の間に設けられ瞳像の位置をほぼ焦点位置とし水平面に
ほぼ平行に配置されテレセントリックでかつケイラー照
明条件をほぼ実現する照射光学系とを備えていて、照射
光学系が、瞳像を受ける第１の平面鏡とこの平面鏡から
の反射光を受ける凹面鏡と、この凹面鏡からの光を受け
て露光試料面に垂直に反射光を照射する第２の平面鏡と
を有し、瞳像の位置から第１の平面鏡との距離と第２の
平面鏡から露光試料面までの距離とがほぼ等しく、凹面
鏡から第１の平面鏡および第２の平面鏡との距離がほぼ
等しく、第１および第２の平面鏡と露光試料面とがほぼ
垂直方向に上下に配置されているものである。

【０００７】

【作用】このように凹面鏡の前後にこの凹面鏡からほぼ
等距離で上下に２つのミラーを配置することで、高さを
低くして露光試料面までの距離を長くとることができ
る。さらに、第１の平面鏡から第２の平面鏡へと凹面鏡
で反射する主光線の交叉角度を３０度以下にすること
で、より均一な露光光を露光試料面に得ることができ
る。その結果、高さが低く小型な露光装置を実現でき
る。また、単一のインテグレータを使用してほぼ均一な
光源像を物点像として得て、この物点像の中心部が強
く、周辺部が弱くなる多少の照度むらを、インテグレー
タの出射面を物点として照度むら補正レンズ系を経て露
光試料面にこれに共役となる像を結像させるとともに、
周辺部を中心部に対して縮ませる歪補正を補正レンズで
加えるようにすれば、中心部に対して周辺部の照度の密
度を増加させてこの像の内部において照度むらのない面
を実現することができる。その結果、従来のような補正
フィルタも不要になり、小型化ができる。

【０００８】

【実施例】図１は、この発明の露光装置を適用した一実
施例の概略構成を示す断面図である。なお、図７と同様
な構成は同一の符号を付してある。図１では、図７のイ
ンテグレータ４に換えて単一のロッドインテグレータ１
０ほぼ水平方向に設け、コリメータレンズ６に換えて凹
面鏡１１とこの凹面鏡１１の前後に平面鏡１３、１４と
からなる光学系を露光試料面Ｓとの間に同様にほぼ水平
に設けている。さらに、照度むら補正フィルタ５に換え
て照度むら補正レンズ系１２（以下補正レンズ１２）が
設けられている。ロッドインテグレータ１０は、断面矩
形の単一のロッドレンズで構成されている。このレンズ
の入射面は、光源１が置かれた楕円の第１の焦点に対し
て第２の焦点に一致するように配置されている。したが
って、その入射面に投影された光源像からの光は、その
出射面に移送されて均一化される。しかも、この出射面
の像は、ここでは１つの均一照度の光源像になってい
る。

【０００９】ロッドインテグレータ１０の出射面は、補
正レンズ１２の合成焦点の手前側の焦点位置あるいはそ
の近傍に配置される。平面鏡１３は、後ろ側の合成焦点
よりさらに後ろに配置されている。位置Ｅには光源の瞳
像が形成される。すなわち、瞳位置である。しかも、こ
の瞳位置が凹面鏡１１の焦点の位置あるいはその近傍に
なるように平面鏡１３が配置されている。すなわち、凹
面鏡１１の焦点距離をｆ0 とすれば、Ｌ1 ＋Ｌ2 ＝ｆ0
の関係となる。

【００１０】そこで、瞳像からの光は、凹面鏡１１、平
面鏡１４を経てマスク７の裏面の位置に一致する露光試
料面Ｓに垂直に照射される。露光試料面Ｓの位置は、凹
面鏡１１とほぼ焦点距離ｆo （≒Ｌ3 ＋Ｌ4 ）に等し
く、これによりケーラ光学系とテレセントリック光学系
が構成され、露光試料面７のすべての面内で照明光束が
垂直に入射するとともに、多重反射により照度均一化が
なされたロッドインテグレータ１０の出射面が補正レン
ズ１２と凹面鏡１１，平面鏡１３，１４とによりケーラ
照明系として露光試料面Ｓに結像する。

【００１１】ここで、平面鏡１３と平面鏡１４とは垂直
方向に上下に配置されていて、凹面鏡１１がこれら２つ
の平面鏡１３、１４に対向して配置されている。凹面鏡
１１とこれら平面鏡１３，１４との距離は、ほぼ等し
く、凹面鏡１１の入射光と反射光との角度は３０度以下
（これについては後述する。）になるように設定されて
いる。すなわち、瞳位置Ｅから平面鏡１３までの距離を
Ｌ1 とし、平面鏡１３と凹面鏡１１との距離をＬ2 と
し、凹面鏡１１と平面鏡１４との距離をＬ3 、平面鏡１
４と露光試料面Ｓであるマスク７の裏面側までの距離を
Ｌ4 とすると、Ｌ3≒Ｌ2 COS θとなっていて、θ＜３
０°であるのでＬ2 ≒Ｌ3 になっている。しかも、ケー
ラ照明を実現するために、Ｌ1 ＋Ｌ2 ≒Ｌ3 ＋Ｌ4 とな
っている。その結果として、Ｌ2 ≒Ｌ3 になっている。
そして、平面鏡１４の反射光が露光試料面Ｓに垂直にな
るようにその角度が選択されている。

【００１２】ところで、凹面鏡がある程度の角度を持っ
て光を受け相手に反射光を照射する場合に、鏡の中心部
と端部とでは入射角が相違し、入射角に分布が生じる。
その結果として、相手方に対する反射率が変化する。し
たがって、前記のように平面鏡から凹面鏡へ、そして平
面鏡へと光を伝送する場合に反射率の分布によって中心
部と周辺部とでは光にむらが発生する。

【００１３】そこで、ここでは、凹面鏡１１からの反射
光の均一化するためにその反射率の均一化が図られてい
る。これについて図２で説明する。図２（ａ）に示すよ
うに、凹面鏡１１は、その焦点が１．５ｍ以上（曲率Ｒ
＞３ｍ）であり、平面鏡１３からの反射光を受けて平面
鏡１４を経て一辺が３００mm以上（５００×４００mm）
の露光試料面Ｓに照射するものとする。なお、説明の都
合上、この図では平面鏡１４を省略してある。その理由
は、平面鏡１４では、どの位置でも面内の入射角が一定
であるため反射率が均一になる。

【００１４】凹面鏡１１の厚さｔは、５０mm以下であ
り、図（ｂ）に示すように、瞳位置Ｅから平面鏡１３へ
の入射角をその中心部（イ）でφ0 、その上端部（ロ）
でφ1、その下端部（ハ）でφ2 とし、平面鏡１３から
凹面鏡１１への入射角をその中心部（ニ）でθ0 、その
上端部（ホ）でθ1 、その下端部（へ）でθ2 とする。
ただし、φ2 ＜φ0 ＜φ1 、θ2 ＜θ0 ＜θ1 である。
ところで、金属の反射は、ＡＬを例に採れば、図３
（ａ）に示すように、入射角ゼロから９０度に向かって
その反射率Ｒが徐々に増加している。そして、金属反射
ミラーとしては、例えば、平面鏡１３を例に採れば、図
３の（ｂ）に示すように、通常、ガラス基板１１ａに蒸
着されたＡＬ蒸着面１１ｂと保護膜１１ｃとよりなる
が、その反射特性は、図２の（ｃ）の実線で示すように
入射角φ0 を中心として反射率が凸形になるように、薄
膜干渉設計を行う。凹面鏡１１は、これとは逆に図２の
（ｄ）の実線で示すように入射角θ0 を中心として反射
率が凹形になるように設計する。これにより、平面強１
３と凹面鏡１１とを経て反射された光は、それぞれの入
射反射角に関わらずほぼ均一な反射光になるような補正
ができる。

【００１５】ここで、薄膜干渉設計は、波長λと保護膜
１１ｃの膜厚ｔにより決定される反射光路ＡＢＣの距離
ｄl ＝ｍλ（ただしｍは整数）のとき、すなわち入射か
ら反射までの保護膜１１ｃを通過する距離が波長λの整
数倍のときに反射率Ｒが大きくなる。逆に光路ＡＢＣの
距離による。これは、光路ＡＢＣの距離ｄl ＝（ｍ＋１
／２）λのときには反射率Ｒは小さくなる。このような
ＡＬの反射特性を利用してこれと前記のＡＬの反射率の
特性と膜厚ｔとの関係により、入射角φ0 の位置の光路
長をｍλになるように設定することで前記の凸形になる
特性を得る。凹面鏡１１はその逆にθ2 ，θ1 で光路長
がｍλになるように設定する。なお、図２の（ｃ），
（ｄ）の点線で示すように、平面凶３と凹面鏡１１との
反射特性を相互に凹，凸反対にしてもよい。また、いず
れか一方の反射特性を入射あるいは反射角度に応じて増
加特性とし、いずれか他方を減少する特性にしても同様
に入射反射角に関わらずほぼ均一な反射光になるような
補正ができる。

【００１６】図４は、単一のロッドインテグレータ１０
のインテグレート作用を説明する図であって、ロッドイ
ンテグレータ中を伝搬する光線の経路を示している。光
源１からの光は、インテグレータ１０の一方の端面から
入射して、一部の光がロッドインテグレータの側面で複
数回に亙り全反射し、他方の端面から出射される。この
際、ロッドレンズの入射端面のある点に入射する光線
は、その入射角度に応じてインテグレータ１０の出射端
面上の全面の各点に分散する。その結果として、照度分
布の均一化が図られる。

【００１７】この点を、図４を用いてさらに詳しく説明
する。図４の（Ａ）は、入射端面の中心（光軸上の点）
からインテグレータ１０に入射した光線の軌跡を描いた
ものである。そして、図４の（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），
（Ｅ）は、（Ａ）の光線をインテグレータ１０の側面で
の全反射の回数に応じて分離した図である。まず、図４
（Ｂ）に示すように、入射角が所定範囲の小さなもので
ある場合、光線は全反射することなく出射端面全体に広
がり、直接出射端面から出射される。入射角が小さけれ
ば（Ｂ）のようになるが、それは、言うまでもなくイン
テグレータ１０の長さとこれに垂直な断面積とに依存す
る。なお、ここでは、長さが３００mm程度で断面が２２
mm×２７mm程度のロッドレンズを用いている。次に、所
定の入射角度の光線を中心とし、これから入射角度がプ
ラスマイナスに多少ずれた光線は、図４（Ｃ）のように
インテグレータ１０の側面で１回全反射する。やはりこ
の光線も、ロッドレンズの出射端面全体に広がって出射
する。

【００１８】（Ｃ）よりもさらに大きな入射角の光線を
中心とし、その光線から所定範囲内で入射角度がプラス
マイナスに多少ずれた光線は、図４（Ｄ）のようにイン
テグレータ１０の側面で２回全反射する。やはりこの光
線も、インテグレータ１０の出射端面全体に広がって出
射する。さらに、（Ｄ）よりもさらに大きな所定の入射
角の光線を中心とし、その光線から入射角度が多少プラ
スマイナスにずれた光線は、図４（Ｅ）のようにインテ
グレータ１０の側面で３回全反射する。やはりこの光線
も、インテグレータ１０の出射端面全体に広がって出射
する。このように、入射面の入射角が大きくなるにつれ
て全反射の回数が多くなり、その光は、同様にインテグ
レータ１０の出射面全体に広がって出射する。

【００１９】このようにして、入射端面の中心というあ
る一点から入射する光線は、いずれも出射端面全体に広
がって分散する。この状態は、（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ）を重ね合わせた（Ａ）によってさらによ
く理解される。このような出射端面全面への光の分散
は、入射端面の他の点から入射する光についても同様に
生じる。つまり、入射端面の各点において、入射した光
線が出射端面に分散する。その結果、照度分布の均一化
がほぼ達成され、光源の像がそのまま均一化された形で
出射面に移送される。つまり、インテグレータ１０の入
射面において照度分布があっても、各点の入射光が同様
に出射面に分散する結果、出射面での照度分布が均一に
なる。しかし、このようなインテグレータ１０による光
を集積し、平均化をしたとしても、半導体製造工程で使
用する露光装置としては、いまだ、光源の中心部の強度
の影響が現れ、中心から周辺部に向かって照度が低くな
る照度むら現象が完全には解消されたものとはならず、
露光という点からみて未だ平面的には十分に均一な露光
光が得られているとは言えない。

【００２０】ここで、重要な役割を果たすのが、補正レ
ンズ１２である。図５に示すように、このレンズ系は、
第１のレンズ群として３枚の組み合わせ凸レンズ１２a
，１２b ，１２c と、これと距離ｄ1 だけ離れて配置
された第２のレンズ群として２枚の凸レンズ１２d ，１
２e とからなる。そして、第１のレンズ群とインテグレ
ータ１０の出射面ＳO との距離がｄ2 となっている。な
お、出射面ＳO からの光は、図４の（Ａ）に示すよう
に、中央部は中央部で、周辺部は周辺部で広がるので、
補正レンズ１２を経て凹面鏡１１でこれを集光する。そ
して、露光試料面に出射面ＳO の像を投影するようなっ
ている。したがって、これらレンズ系１２と凹面鏡１１
の組み合わせ光学系にとっては、インテグレータ１０の
出射面ＳO が物点であり、露光試料面が（図１では、マ
スク７の基板側に相対する裏面）が像点になる。そし
て、インテグレータ１０の出射面の像を露光試料面に投
影していることになる。すなわち、ここでは、出射面Ｓ
O の物点像と露光試料面の投影像とが共役関係にある。

【００２１】次に、照度むら補正について説明すると、
第１のレンズ系と第２のレンズ系との距離ｄ1 により像
の中心部に対する周辺部の歪量を調整する。そして、距
離ｄ2 を調整することで、インテグレータ１０の出射面
を補正レンズ１２の手前側の合成焦点の近傍とし、瞳位
置Ｅを後ろ側の合成焦点の近傍に位置付けるととも、こ
の後ろ側の合成焦点の位置をあまり移動させないように
調整する。これにより図１に示すテレセントリック系の
条件をできるだけ維持できるようにして露光試料面での
平面的な光の均一化を図る。すなわち、距離ｄ1 ，ｄ2
を変化させることで露光試料面Ｓ上に出射面ＳO の像を
歪ませた状態で投影して、周辺部の光束密度を向上させ
てるとともに、露光試料面に対するケーラ照明とテレセ
ントリック系の条件をほぼ維持できるようにして露光試
料面の光を均一化する。

【００２２】露光試料面の像の大きさは、この像が露光
されるマスク面より大きくなるようにあらかじめ設計さ
れている。そして、距離ｄ1 の距離を調整することによ
りこの像が中心部に対して周辺部を大きく歪ませて縮小
させる。その結果、露光試料面に投影される像も周辺部
が中心部よりも大きく縮小する歪が加わる。この歪は、
レンズの機能上からその光軸に近づくにつれてその縮小
率が低下する特性になる。大きく縮小された周辺部は、
単位面積あたりの光の密度が増加し、中心部に近づくに
つれてその影響がなくなる。しかし、距離ｄ1 を調整す
ると当然のことながら、出射面の投影像も合成焦点の焦
点位置から前後に移動する。この移動をできるだけ少な
くして焦点位置に近傍に維持しなければケーラ照明とテ
レセントリック系の関係が維持できない。すなわち、こ
の補正レンズ１２が修正できる範囲は、ここでは、ケー
ラ照明とテレセントリック系を維持する条件の下で行わ
れ、後ろの合成焦点位置の近傍に形成され出射面の像が
位置付けられるようになっていなければならない。そこ
で、歪で調整できる範囲も多少制限を受ける。このよう
な歪の調整制限範囲になるように、その前段で光の均一
化を図る役割を果たすのがインテグレータ１０である。

【００２３】その具体例について説明する。インテグレ
ータ１０の出射面ＳO の面積を２２mm×２７mm、長さを
３００mmとする。このとき、光源１の物点としての大き
さが集光ミラー２によりインテグレータ１０の入射面で
約２５mmφとする。第１のレンズ群の凸レンズ１２a と
出射面ＳO との距離は２５mm，凸レンズ１２e と凹面鏡
１１との距離は約２０００mm，第１のレンズ群と第２の
レンズ群との距離ｄ1 は７０mmである。凸レンズ１２a
は、口径＝約８０mmφ，曲率Ｒ1 ＝９４mm，Ｒ2 ＝２７
３mm，ｎ＝１．４７４５５の石英メニスカレンズであ
り、凸レンズ１２b ，１２c は、それぞれ口径＝約８０
mmφ，曲率Ｒ1 ＝１４４，Ｒ2 ＝∞，ｎ＝１．４７４５
５の石英平凸レンズである。そして、第２のレンズ群の
凸レンズ１２d ，１２e は、それぞれ口径＝約１００mm
φ，曲率Ｒ1 ＝１４４，Ｒ2 ＝∞，ｎ＝１．４７４５５
の石英平凸レンズである。最後にこれらによる補正レン
ズ１２の合成焦点距離は、約９３mmである。

【００２４】この例では、出射面の物点像がほぼ２０倍
で露光試料面に投影される。この場合の周辺歪と光量と
の関係を露光試料面Ｓに対して各ブロックに分解して図
示したのが図６であり、各ブロックにおけるｚ方向の高
さが露光試料面Ｓの右半分についての各ブロックについ
ての歪量を表している。露光試料面Ｓの面積とその後ろ
にある歪み面Ｄの各ブロック面積比が露光試料面Ｓでの
各ブロックの光の増加量となる。ここで、例えば、この
露光試料面の大きさを縦横の長さが４４０×５４０mmと
すれば、前記の補正レンズの条件で中心部の歪量を０％
として周辺部の角部分で１．４７％〜１．４８％程度、
縦方向の周辺部の中央で０．３７％〜０．４５％、横方
向の周辺部の中央で０．７９〜０．８３％程度になる。
この歪量に応じて光量の補正がなされる。

【００２５】前記の約２０倍程度の倍率で出射面の像を
露光試料面に投影する場合の実際の補正レンズ１２は、
凸レンズ１２a と出射面との距離ｄ2 ＝１０〜３０mm，
第１のレンズ群と第２のレンズ群との距離ｄ1 ＝６０〜
１００mm，合成焦点距離としてｆ＝８５〜１１５mm程度
の範囲で変化するようになっている。以上の条件は、物
点の投影倍率が２０倍程度の例であり、倍率を変更する
ことにより前記の数値は適宜選択される。また、インテ
グレータ１０の出射面の面積によっても前記の数値は変
更され、これらは設計事項になる。

【００２６】ところで、実施例では、ケーラ照明等の条
件付けをした例を挙げているが、露光光の均一の要求の
度合いにより、このような条件をすべて十分に満たす必
要はない。したがって、特に、均一露光について高い精
度が要求されない露光の場合や写真製版の技術の場合に
適用するときには、インテグレータの出射面と補正レン
ズとの距離を必ずしも調整するようにする必要はない。
さらに、露光光源は、楕円ミラーにより投影することも
必要としない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことから理解できるよう
に、この発明にあっては、凹面鏡の前後にこの凹面鏡か
らほぼ等距離で上下に２つのミラーを配置することで、
高さを低くして露光試料面までの距離を長くとることが
できる。さらに、凹面鏡と第１および第の平面鏡との角
度を３０度以下にすることで、凹面鏡１１の曲率中心近
傍の結像性能（近軸条件）が利用できるので、より均一
な露光光を露光試料面に得ることができる。その結果、
高さが低く小型な露光装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の露光装置を適用した一実施
例の露光装置の構成の概要断面図である。

【図２】図２は、凹面鏡と平面鏡との反射率を均一化す
る構成の説明図であり、（ａ）は、凹面鏡と平面鏡との
反射の関係の説明図、（ｂ）は、凹面鏡と平面鏡との入
反射角の説明図、（ｃ）は、反射角と反射率の説明図で
ある。

【図３】図３は、金属ミラーの説明図であって、（ａ）
は、金属ミラーの一般的な反射特性説明図、（ｂ）は、
凹面鏡の構造の説明図である。

【図４】図４は、図１のインテグレータの作用の説明図
である。

【図５】図５は、図１のインテグレータと補正レンズ系
との関係の説明図である。

【図６】図６は、補正レンズによる露光試料面における
歪量の説明図である。

【図７】図７は、従来の露光装置の構成の概要断面図で
ある。

【符号の説明】１…光源、２…集光ミラー、３…ミラー、４…インテグ
レータ、５…補正フィルタ、６…コリメータレンズ、７
…マスク、８…ＬＣＤ基板、１０…ロッドインテグレー
タ、１１…凹面鏡、１２…照度むら補正レンズ系、１
３，１４…平面鏡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤和博東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立電子エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献特開平３−54568（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−294234（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−1030（ＪＰ，Ａ) 特開平４−157468（ＪＰ，Ａ) 特開平５−62877（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−52929（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−63028（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G02B 27/00 G03F 7/20 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】露光光源像を入射面側に受けるインテグレ
ータと、このインテグレータの出射面を物点としてその
光軸が水平面にほぼ平行な瞳像を形成するレンズ系と、
このレンズ系と露光面との間に設けられ前記瞳像の位置
をほぼ焦点位置とし水平面にほぼ平行に配置されテレセ
ントリックでかつケイラー照明条件をほぼ実現する照射
光学系とを備え、前記照射光学系は、前記瞳像を受ける
第１の平面鏡とこの平面鏡からの反射光を受ける凹面鏡
と、この凹面鏡からの光を受けて前記露光面に垂直に反
射光を照射する第２の平面鏡とを有し、前記瞳像の位置
から前記第１の平面鏡との距離と前記第２の平面鏡から
前記露光面までの距離とがほぼ等しく、前記凹面鏡から
第１の平面鏡および第２の平面鏡との距離がほぼ等し
く、前記第１および第２の平面鏡と前記露光面とがほぼ
垂直方向に上下に配置されていることを特徴とする露光
装置。
【請求項２】前記凹面鏡は、前記第１の平面鏡からの入
射光と前記第２の平面鏡への反射光との角度が３０度以
下であって、その曲率が３ｍ以上であり、その厚さが５
０ｍｍ以下である請求項１記載の露光装置。
【請求項３】さらに、露光光源と、この露光光源を第１
の焦点位置あるいはその近傍に配置しその像を第２の焦
点位置に投影する楕円ミラーの一部を構成する集光ミラ
ーとを有し、前記インテグレータは、前記第２の焦点位
置あるいはこの近傍の前記露光光源の投影像位置に入射
面側が配置された断面矩形の単一のインテグレータであ
り、前記レンズ系は、このインテグレータの出射面を物
点として露光面に共役関係で物点を拡大結像させる照度
補正レンズ系であって、第１のレンズ群とこの第１のレ
ンズ群から所定距離離れた位置に配置された第２のレン
ズ群とからなり、前記所定距離を変えることにより結像
される前記出射面の像の周辺部分を中心部に対してより
大きく縮ませる方向に歪ませるものであって、前記所定
の距離を調整することにより前記露光面の像内に均一な
露光平面を形成するものである請求項１記載の露光装
置。