JP3165711B2 - 像投影方法及び該方法を用いた半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

像投影方法及び該方法を用いた半導体デバイスの製造方法

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    • G03F7/701Off-axis setting using an aperture

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は像投影方法及び該方法を
用いた半導体デバイスの製造方法に関し、特に0.5μ
m以下の線幅の回路パタ−ンをウエハ−に形成する際に
好適な、改良された像投影方法及び半導体デバイスの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体デバイスの高集
積化は益々加速度を増しており、これに伴って微細加工
技術も著しい進展を見せている。特に、半導体デバイス
の製造過程における加工技術の中心を成す露光技術は、
1メガDRAMを境にサブミクロンの領域に踏み込ん
だ。この露光用の装置として代表的なものが、所謂ステ
ッパ−と呼ばれる縮小投影露光装置であり、この装置の
解像力が半導体デバイスの将来を担っていると言っても
過言ではない。
【0003】従来、この装置の解像力を向上させる為に
用いられてきた手法は、主として投影光学系(縮小レン
ズ系)の開口数NAを大きくしていく手法であった。し
かしながら、投影光学系の焦点深度はNAの2乗に反比
例する為、NAを大きくすると焦点深度が小さく成り、
ウエハ−上にコントラストの良い像を形成するのが難し
くなるといった問題が生じる。従って、最近は、露光に
使用する光をg線(436nm)からi線(365n
m)或はKrFエキシマレ−ザ−光(248nm)に代
えるといった、露光光の短波長化による解像力の向上が
図られている。これは、光学系が許容できる焦点深度を
一定とすると解像力が波長の平方根(√λ)反比例して
大きくなる効果を狙ったものである。
【0004】一方、投影光学系のNAを大きくしたり露
光光の波長を短くしたりする方法とは別に、レチクルに
対する照明法を代えることにより装置の解像力を上げる
方法がある。この方法は、投影光学系の瞳に円環状の有
効光源(0次光が形成する仮想光源)を形成する光でレ
チクルを照明するものであり、レチクルの微細な回路パ
タ−ンで生じる回折光(0次光と1次光)を投影光学系
の瞳に入射させることが可能である。尚、円環状の有効
光源を形成する光は、装置の照明系中の投影光学系の瞳
と共役な位置に円環状の2次光源を形成することにより
供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この照
明法では投影光学系の焦点深度が余り改善されないの
で、この照明法を投影露光装置に適用してもコントラス
トの良い像を得ることは難しい。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、縦と横のパタ
ーンを備える微細パターンを照明し、該微細パターンの
像を投影光学系で投影する像投影方法において、前記縦
パターンに平行な辺と前記横パターンに平行な辺を持つ
輪郭を有する環状の光源を前記投影光学系の瞳と共役な
位置に形成し、該光源からの光により前記微細パターン
を照明する際、前記瞳の半径を1として規格化した場合
に、前記瞳の中心から前記瞳に形成される前記光源の像
の内側の輪郭までの距離R 1 を0.1≦R 1 ≦0.65、
外側の輪郭までの距離R 2 を0.25≦R 2 ≦0.71の
大きさに設定したことにより、投影光学系の焦点深度を
向上させる。
【0007】又、本発明は、縦と横のパターンを備える
回路パターンを照明し、該回路パターンで生じる回折光
を投影光学系の瞳に入射させて該回路パターンの像をウ
エハー上に投影し、該ウエハーに該回路パターンを転写
することにより半導体デバイスを製造する方法におい
て、前記縦パターンに平行な辺と前記横パターンに平行
な辺を持つ輪郭を有する環状の光源を前記投影光学系の
瞳と共役な位置に形成し、該光源からの光により前記回
路パターンを照明する際、前記瞳の半径を1として規格
化した場合に、前記瞳の中心から前記瞳に形成される前
記光源の像の内側の輪郭までの距離R 1 を0.1≦R 1
0.65、外側の輪郭までの距離R 2 を0.25≦R 2
0.71の大きさに設定したことにより、投影光学系の
焦点深度を向上させる。
【0008】前記光源の辺とは、光源の基本的な輪郭を
定める辺のことであり、微視的に見て直線の繋がりより
なるものは勿論のこと、後で実施例に示す通り、微視的
に見て曲線の繋がりより成るが、巨視的に見ると繋がり
が予め決めた直線に沿ったものも含む。
【0009】本発明の好ましい形態は、前記光源の内側
の輪郭が前記縦パターンに平行な辺と前記横パターンに
平行な辺を有すること、及び、前記光源の外側の輪郭が
前記縦パターンに平行な辺と前記横パターンに平行な辺
を有すること、の少なくとも一方を満たすものである。
【0010】従って、本発明では、前記光源の内側及び
外側の輪郭がほぼ矩形を成すもの、外側の輪郭がほぼ矩
形を成し内側の輪郭がほぼ円形を成すもの、内側の輪郭
がほぼ矩形を成し外側の輪郭がほぼ円形を成すもの等、
各種形態の光源からの光による照明を選択できる。
【0011】本発明では、上記形態の光源からの光で照
明を行う為、従来の円環状光源からの光で照明するより
も、縦横パターンに対する投影光学系の焦点深度を向上
させることが可能になる。
【0012】尚、本発明において上記形態の光源は、投
影光学系の瞳と共役な位置に形成される1次光源や2次
光源に相当している。
【0013】又、本発明では、回路パタ−ンを照明し、
該回路パタ−ンで生じる回折光を投影光学系の瞳に入射
させて該回路パタ−ンの像をウエハ−上に投影し、該ウ
エハ−に該回路パタ−ン像を転写することにより半導体
デバイスを製造する方法において、前記回路パタ−ンを
構成する縦横パタ−ンで生じる0次及び1次回折光が前
記瞳の中心を中心としたほぼ矩形の輪郭に沿って分布す
るように、所定形状の2次光源からの光で前記回路パタ
−ンを照明することにより、上記課題を解決する。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の方法により半導体デバイス
を製造する為の投影露光装置を示す図である。
【0015】図1において、Mはレチクルであり、レチ
クルMには回路パタ−ンが形成されている。Wはウエハ
−であり、ウエハ−Wにはレジストが塗布してある。1
0は装置の光軸、20は光源(1次光源)、30は光源
20からの光をレチクルMに向ける照明光学系、30A
は照明光学系30の開口絞りであり、絞り30Aは、照
明光学系30の不図示の光学式インテグレ−タ−(フラ
イアイレンズ)の光射出面近傍に置かれ、光学式インテ
グレ−タ−と共にその開口に環状の2次光源を形成す
る。40はレチクルMを保持するレチクルステ−ジ、5
0は照明光学系30の環状の2次光源からの光束で均一
照明されたレチクルMの回路パタ−ンの縮小像を投影す
る投影レンズ系、50Aは投影レンズ系50の開口絞り
であり、この絞り50Aが投影レンズ系50の瞳を定め
る。ここでは、絞り50Aの開口の位置を瞳位置として
説明を行う。60はウエハ−Wを保持するウエハ−ステ
−ジであり、ステ−ジ60はウエハ−W上の表面が投影
レンズ系50によるレチクルMの回路パタ−ンの結像面
に一致するようウエハ−Wを保持する。
【0016】以上の構成で、光源20と照明光学系30
とを用いてレチクルMを照明すると、レチクルMの回路
パタ−ン(主として縦横パタ−ンの集合より成る。)で
生じる回折光が投影レンズ系50の絞り50Aの開口に
捕らえられ、投影レンズ系50が、これらの回折光によ
りレチクルMの回路パタ−ンの像をウエハ−W上に投影
し、回路パタ−ン像をウエハ−Wのレジストに転写す
る。このような露光−転写の工程を経てウエハ−Wから
半導体チップが製造される。
【0017】図1の装置では、照明光学系30の絞り3
0Aの位置と投影レンズ系50の絞り50Aの位置とが
互いに共役な位置に設定されており、絞り30Aの開口
(2次光源)の像が投影レンズ系50の絞り50Aの開
口中に投影される。従って、絞り30Aの開口の形状や
大きさ(2次光源の形状や大きさ)を適宜定めることに
より、絞り50Aの開口即ち瞳に形成する絞り30Aの
開口像即ち有効光源の形状と大きさが決まる。尚、絞り
50Aの開口は円形である。
【0018】図2に、図1の装置の投影レンズ系50の
瞳(以下、『瞳50A』と記す。)に形成される有効光
源の模式図を、図3に、図1の装置の照明光学系30の
絞り30Aの正面図を示す。尚、図2では、投影レンズ
系50の瞳50Aの中心を原点にしたxy座標系に瞳5
0Aと有効光源を図示している。このxy座標系のx軸
はレチクルMの横パタ−ン(『横』方向に伸びる線状パ
タ−ン)の長手方向に、このxy座標系のy軸はレチク
ルMの縦パタ−ン(『縦』方向に伸びる線状パタ−ン)
の長手方向に対応している。尚、図1の装置の光学式イ
ンテグレ−タ−は、図7の断面図に示すようなレンズエ
レメントの集合体より成るフライアイレンズを使用して
いるので、瞳50Aで実際に観察される有効光源は図8
に示すようになり、有効光源は内側及び外側のレンズエ
レメント像の個々の外形を繋げた曲線で形づけられる
が、ここでは有効光源の輪郭を、内側及び外側のレンズ
エレメント像の配列に沿った線で形づけられるものとし
て取り扱う。
【0019】図2に斜線で示す通り、図1の装置では、
瞳50Aに、レチクルMの縦横パタ−ンの各方向に延び
る辺を備えた環状の有効光源を形成しており、この有効
光源は内側と外側の輪郭が双方共ほぼ矩形の環状有効光
源より成る。
【0020】図2に極座標(r、θ)を設定すると(x
=rcosθ、y=rsinθ)、瞳50Aのx軸から
の角度θを成す半径方向に伸びる有効光源の各部分の強
度I(r、θ)の重心位置(Rm(θ)、θ)のRm
(θ)は、瞳50Aの中心をr=0、瞳50Aの半径を
r=1とする時、
【0021】
【外1】 で表すことができる。図2に破線で示した線は、θ=0
0 〜3600 に関して重心位置(Rm(θ)、θ)を結
んだ線であり、本実施例の有効光源は、放射方向(r方
向)に関する重心をθ=00 〜3600 の範囲で結ぶ線
の殆どがx軸やy軸に平行な線の集まりより成るほぼ矩
形の形態を取り、有効光源がx軸及びy軸の夫々に関し
て線対称であることが特徴である。又、この有効光源
は、レチクルMの回路パタ−ンの内の最小線幅を持つ縦
及び/又は横パタ−ンで生じる0次回折光と1次回折光
が瞳50Aでx軸やy軸に関して互いに対称な位置に分
布するよう設定される。
【0022】図3に示す通り、図1の装置の絞り30A
は、瞳50Aに図2に示す有効光源を形成する為に、内
側と外側の輪郭が双方共ほぼ矩形の環状の開口302を
遮光部301で定めた絞りで構成される。従って、照明
光学系30には、内側と外側の輪郭が双方共ほぼ矩形の
環状の2次光源が形成される。図3にはxy座標を示し
てはいないが、原点が開口302の中心(光軸)、図の
左右方向がこの原点を通るx軸の方向に、図の上下方向
がこの原点を通るy軸の方向に対応することが、図2と
の比較から明らかであろう。
【0023】図1の装置では、図3に示す絞り30Aの
開口像を投影レンズ系50の瞳50Aに投影するようレ
チクルMを照明して、ほぼ矩形の環状有効光源を瞳50
Aに形成しながら、レチクルMの回路パタ−ンの像をウ
エハ−W上に投影するので、円環状の有効光源を投影レ
ンズ系の瞳に投影する方法に比べて、レチクルMの回路
パタ−ンの縦横パタ−ンの結像に関する投影レンズ系の
焦点深度を向上させることができる。従って、レチクル
Mの回路パタ−ンの微細縦横パタ−ンの像を、安定し
て、高コントラストで、ウエハ−W上に投影できる。こ
の理由を以下に説明する。
【0024】出願人が検討したところ、環状2次光源か
らの光束の如く軸外からの光で微細縦横パタ−ンを斜め
照明し、微細縦横パタ−ンで生じる回折光により微細縦
横パタ−ンを結像する場合、投影光学系の瞳において0
次回折光と1次回折光が瞳のxy座標系(図2参照)で
x軸或はy軸に関して互いに対称な位置に分布する時
が、デフォ−カスによる像質の劣化(像の歪み等)が最
も小さくなることが分かった。これは、この時が0次回
折光と1次回折光の波面収差の差が最も小さく成るから
である。この為、線幅が細かくなって焦点深度が問題と
なるようなパタ−ンに対し、0次光と1次光がx軸或は
y軸に関して対称となるように構成できれば、細かい線
幅のパタ−ンの結像における焦点深度は改善される。
【0025】例えば、図4(A)に示すような縦パタ−
ンM1 、横パタ−ンM2 を結像する場合、図4(B)に
示すように回折光を分布させることが好ましいというこ
とである。図4(B)において、◎、△、○、×は0次
回折光及び1次回折光を示しており、◎と○がM1 で生
じる回折光の対を示し◎が0次光の時○が1次光で○が
0次光の時◎が1次光であり、△と×が横パタ−ンM2
生じる回折光の対を示し△が0次光の時×が1次光で×
が0次光の時△が1次光であり、瞳50Aにおいて矩形
の輪郭を作るように各回折光が分布している。このよう
な回折光の分布は図4(C)に示す内側と外側の輪郭が
双方共正方形の瞳の中心(光軸)を中心とした環状有効
光源を瞳50Aに形成することで達成される。円環状有
効光源を瞳に形成する場合には、瞳のxy座標系でx軸
或はy軸に関して互いに対称でない回折光の対が生じ、
この回折光の対による微細縦横パタ−ンの結像はデフォ
−カスによる像質の劣化が大きい。
【0026】従って、本発明では、瞳で図4(B)に示
すような瞳の中心を中心とした矩形の輪郭又はこれに近
い輪郭を形成するよう各回折光を分布させる為に、瞳の
中心を中心とした正方形や長方形或はこれらの形を変形
した輪郭を内側及び外側の少なくとも一方に有する有効
光源を形成するようにした。
【0027】図4(C)に示す矩形の環状有効光源を形
成する像投影法と円環状有効光源を形成する像投影法に
よる結像特性を計算機でシュミレ−ションを行った比較
結果を図5に示す。このシュミレ−ションでは、開口数
NA=0.52の投影レンズ系により、5本のラインよ
り成る1次元ライン&スペ−スのバ−チャ−トを、i線
(波長365nm)で結像した時の、バ−チャ−ト像の
線幅とコントラスト70%における焦点深度の関係を求
めた。図5において、は瞳中心の強度が最も大きいガ
ウシアン形の強度分布を示す有効光源を形成する場合の
縦横パタ−ンの特性、は円環状有効光源を形成する場
合の縦横パタ−ンの特性、は矩形環状有効光源を形成
する場合の縦横パタ−ンの特性、は矩形環状有効光源
を形成する場合の斜め450 パタ−ンの特性を示してい
る。尚、の場合の円環状有効光源の大きさは、瞳の半
径を1とした時に円環の内側の輪郭の半径が0.4、外
側の輪郭の半径が0.8に設定したもので、及びの
場合の矩形環状有効光源の大きさは、図4(C)におい
て(瞳の半径は1)、R1 =0.4、R2 =0.65に
設定したものである。
【0028】図5から理解できるように、矩形環状有効
光源を形成する場合の斜め450 パタ−ンの結像特性と
円環状有効光源を形成する場合の縦横パタ−ンの結像特
性がほぼ同じであり、矩形環状有効光源を形成する場合
の縦横パタ−ンの結像特性は、ガウシアン型の強度分布
を示す有効光源を形成する場合の縦横パタ−ンの特性や
円環状有効光源を形成する場合の縦横パタ−ンの結像特
性に比べて良好であり、縦横パタ−ンに対する焦点深度
が飛躍的に向上している。図1に示す装置の如き半導体
製造用露光装置(ステッパ−)の許容可能な焦点深度を
1.5μmとすると、円環状有効光源を形成する場合の
縦横パタ−ンの限界解像力は0.44μmであるのに対
し、矩形環状有効光源を形成する場合の縦横パタ−ンの
限界解像力は0.37μmであり、矩形環状有効光源を
形成する像投影法の使用により、縦横パタ−ンの限界解
像力を向上させることが可能になる。回路パタ−ンは主
として縦横パタ−ンにより構成されるから、回路パタ−
ンを投影する場合に、縦横パタ−ンに関する焦点深度や
限界解像力を向上させることは効果がある。
【0029】出願人の検討によれば、本発明の矩形の環
状有効光源として好ましいものは、図4(C)の形状或
はこの形状に近い形状で、瞳の半径を1として規格化し
た場合に、有効光源の内外の輪郭を、0.1≦R1
0.65、0.25≦R2 ≦0.71 の大きさに設定
したものである。
【0030】図1の装置では、図3に示す絞り30Aを
用いて内側及び外側の輪郭が正方形に近い形の2次光源
を形成し、この2次光源と相似形の有効光源を瞳50A
に形成しているが、本発明は、このような形状以外の2
次光源や有効光源を形成して像を投影するものも含み、
例えば、図6(A)〜(O)に斜線で示す各種形状の有
効光源を形成する場合も含む。図6(A)〜(O)に示
す各種形状の有効光源は、何れも、内側及び外側の輪郭
の少なくとも一方に縦横パタ−ンの各方向に延びる辺を
備えており、これらの有効光源も、図2に破線で示した
如き放射方向に関する重心を結ぶ線がほぼ矩形の形態を
取り、縦横パタ−ンの結像に関して円環状有効光源より
大きな焦点深度を得ることが可能である。尚、図6
(A)〜(O)に示す各種形状の有効光源を形成する為
には、図1の装置の照明光学系に、絞り30Aの代わり
に、図6の斜線部を開口とした図6(A)〜(O)に図
示される何れかの形状の開口を備える絞りを用いればい
い。
【0031】又、図3に示す絞り30Aは、開口302
以外の領域(遮光部301)を完全に遮光した例を示し
ているが、これらの領域を光が若干通過するような形の
絞りの使用も可能である。要は、開口302を通過する
光が他の領域を通過する光よりも十分に強度が強く、開
口302の像を瞳50Aに形成した場合、瞳50Aに内
側及び外側の輪郭の少なくとも一方に縦横パタ−ンの各
方向に延びる辺を備える有効光源が実質的に現れればい
い。
【0032】又、2次光源や有効光源内の強度分布は均
一な方が好ましいが、これに限定されるものではない。
【0033】又、図1の装置では、図7で示した通り断
面が円形のレンズエレメントを使用したフライアイレン
ズを示しているが、断面が四角形や六角形のレンズエレ
エメントの集光体より成るフライアイレンズを使用して
もいい。
【0034】又、図1の装置では、絞り30Aを照明光
学系30の光学式インテグレ−タ−の光射出面近傍に置
いていたが、絞り30Aを光学式インテグレ−タ−の光
入射面近傍に置いてもいい。この場合には、光学式イン
テグレ−タ−の光入射面に形成される矩形の環状2次光
源の像が投影レンズ系50の瞳50Aに投影される。
又、図1の装置では光学式インテグレ−タ−の真ん中付
近のレンズエレメントは環状2次光源の形成に寄与しな
いから、この真ん中付近のレンズエレメントを除いた光
学式インテグレ−タ−の使用も可能であり、或は遮光膜
等で真ん中付近のレンズエレメントの光入斜面を覆った
光学式インテグレ−タ−の使用も可能である。又、照明
光学系30の形態は、周知の様々な形態が採れる。又、
光源20も、超高圧水銀灯やエキシマレ−ザ−等種々の
装置を適用できる。
【0035】又、図1の装置は投影レンズ系によりレチ
クルMのパタ−ン像の投影を行うものであったが、本発
明は、投影ミラ−系によりパタ−ン像の投影を行う装置
にも適用できる。更に、本発明は、回路パタ−ン像を投
影するだけに限定されず、微細な格子パタ−ン像等を投
影してデバイスを作る他のリソグラフィ−技術にも適用
できる。
【0036】
【発明の効果】以上、本発明では、縦と横のパターンを
備える微細パターンを投影する際、縦パターンに平行な
辺と横パターンに平行な辺を持つ輪郭を有する環状の光
源からの光により微細パターンを照明して微細パターン
の像を投影するので、投影光学系の焦点深度を向上させ
ることが可能になる。従って、この方法を露光装置に適
用すれば、装置の限界解像力を上げることも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用した投影露光装置を示す
図。
【図2】図1の装置の瞳における有効光源を示す図。
【図3】図1の装置の照明光学系の開口絞りを示す図。
【図4】図1の装置に適用された有効光源の利点を説明
する為の説明図であり、(A)は縦横パタ−ンを示す
図、(B)は瞳における回折光の好ましい分布を示す
図、(C)は(B)の回折光分布を生じさせる有効光源
の基本的な形を示す図。
【図5】図4(C)に示す矩形の環状有効光源を形成す
る像投影法と円環状有効光源を形成する像投影法による
結像特性を計算機でシュミレ−ションを行った結果を示
す、バ−チャ−ト像の線幅と投影レンズ系の焦点深度の
関係を示すグラフ図。
【図6】本発明の有効光源の各種形態を示す図。
【図7】図1の装置の光学式インテグレ−タ−の断面
図。
【図8】図1の装置の瞳の有効光源を実際に見た時の様
子を示す模式図。
【符号の説明】
10 光軸 20 光源 30 照明光学系 30A 照明光学系の開口絞り 40 レチクルステ−ジ 50 投影レンズ系 50A 投影レンズ系の開口絞り(瞳) 60 ウエハ−ステ−ジ M マスク W ウエハ−
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G02B 27/42 G03B 27/32

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦と横のパターンを備える微細パターン
    を照明し、該微細パターンの像を投影光学系で投影する
    像投影方法において、前記縦パターンに平行な辺と前記
    横パターンに平行な辺を持つ輪郭を有する環状の光源を
    前記投影光学系の瞳と共役な位置に形成し、該光源から
    の光により前記微細パターンを照明する際、前記瞳の半
    径を1として規格化した場合に、前記瞳の中心から前記
    瞳に形成される前記光源の像の内側の輪郭までの距離R
    1 を0.1≦R 1 ≦0.65、外側の輪郭までの距離R 2
    を0.25≦R 2 ≦0.71の大きさに設定したことを
    特徴とする像投影方法。
  2. 【請求項2】 前記光源の内側の輪郭が前記縦パターン
    に平行な辺と前記横パターンに平行な辺を有することを
    特徴とする請求項1の像投影方法。
  3. 【請求項3】 前記光源の外側の輪郭が前記縦パターン
    に平行な辺と前記横パターンに平行な辺を有することを
    特徴とする請求項1、2の像投影方法。
  4. 【請求項4】 前記光源の内側及び外側の輪郭がほぼ矩
    形を成すことを特徴とする請求項1の像投影方法。
  5. 【請求項5】 前記光源の外側の輪郭がほぼ矩形を成
    し、前記光源の内側の輪郭がほぼ円形を成すことを特徴
    とする請求項1の像投影方法。
  6. 【請求項6】 前記光源の内側の輪郭がほぼ矩形を成
    し、前記光源の外側の輪郭がほぼ円形を成すことを特徴
    とする請求項1の像投影方法。
  7. 【請求項7】 縦と横のパターンを備える回路パターン
    を照明し、該回路パターンで生じる回折光を投影光学系
    の瞳に入射させて該回路パターンの像をウエハー上に投
    影し、該ウエハーに該回路パターンを転写することによ
    り半導体デバイスを製造する方法において、前記縦パタ
    ーンに平行な辺と前記横パターンに平行な辺を持つ輪郭
    を有する環状の光源を前記投影光学系の瞳と共役な位置
    形成し、該光源からの光により前記回路パターンを照
    明する際、前記瞳の半径を1として規格化した場合に、
    前記瞳の中心から前記瞳に形成される前記光源の像の内
    側の輪郭までの距離R 1 を0.1≦R 1 ≦0.65、外側
    の輪郭までの距離R 2 を0.25≦R 2 ≦0.71の大き
    さに設定したことを特徴とする半導体デバイスの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 前記光源の内側の輪郭が前記縦パターン
    に平行な辺と前記横パターンに平行な辺を有することを
    特徴とする請求項7の半導体デバイスの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記光源の外側の輪郭が前記縦パターン
    に平行な辺と前記横パターンに平行な辺を有することを
    特徴とする請求項7、8の半導体デバイスの製造方法。
  10. 【請求項10】 前記光源の内側及び外側の輪郭がほぼ
    矩形を成すことを特徴とする請求項7の半導体デバイス
    の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記光源の外側の輪郭がほぼ矩形を成
    し、前記光源の内側の輪郭がほぼ円形を成すことを特徴
    とする請求項7の半導体デバイスの製造方法。
  12. 【請求項12】 前記光源の内側の輪郭がほぼ矩形を成
    し、前記光源の外側の輪郭がほぼ円形を成すことを特徴
    とする請求項7の半導体デバイスの製造方法。
  13. 【請求項13】 縦と横のパターンを備える微細パター
    ンを照明光学系で照明し、該微細パターンの像を投影光
    学系で投影する像投影方法において、前記照明光学系中
    の光学式インテグレータの入射面近傍に設けられた絞り
    を用いて前記縦パターンに平行な辺と前記横パターンに
    平行な辺を持つ輪郭を有する環状の光源を前記投影光学
    系の瞳と共役な位置に形成し、該光源からの光により前
    記微細パターンを照明することを特徴とする像投影方
    法。
  14. 【請求項14】 前記投影光学系の瞳の半径を1として
    規格化した場合に、前記瞳の中心から前記瞳に形成され
    る前記光源の像の内側の輪郭までの距離R1を0.1≦
    1≦0.65、外側の輪郭までの距離R2を0.25≦
    2≦0.71の大きさに設定したことを特徴とする請
    求項14の像投影方法。
  15. 【請求項15】 縦と横のパターンを備える回路パター
    ンを照明し、該回路パターンで生じる回折光を投影光学
    系の瞳に入射させて該回路パターンの像をウエハー上に
    投影し、該ウエハーに該回路パターンを転写することに
    より半導体デバイスを製造する方法において、前記照明
    光学系中の光学式インテグレータの入射面近傍に設けら
    れた絞りを用いて前記縦パターンに平行な辺と前記横パ
    ターンに平行な辺を持つ輪郭を有する環状の光源を前記
    投影光学系の瞳と共役な位置に形成し、該光源からの光
    により前記回路パターンを照明することを特徴とする半
    導体デバイスの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記投影光学系の瞳の半径を1として
    規格化した場合に、前記瞳の中心から前記瞳に形成され
    る前記光源の像の内側の輪郭までの距離R1を0.1≦
    1≦0.65、外側の輪郭までの距離R2を0.25≦
    2≦0.71の大きさに設定したことを特徴とする請
    求項16の半導体デバイスの製造方法。
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