JP3368654B2

JP3368654B2 - 照明光学装置及び転写方法

Info

Publication number: JP3368654B2
Application number: JP05149094A
Authority: JP
Inventors: 規彰山元; 孝司森
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH07263312A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被照射面上の例えば長
方形状又は円弧状の照明領域を照明するための照明光学
装置に関し、特に、半導体素子又は液晶表示素子等を製
造するための露光装置の照明系に適用して好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等を製造す
るためのフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置
用の照明系では、高い解像度でレチクル（又はフォトマ
スク等）のパターンを被露光基板（ウエハ、ガラスプレ
ート等）上に露光するため、レチクル上の照明領域での
照度分布均一性を高めることが要求されている。更に、
露光用光源の寿命を延ばすため、露光用光源からの照明
光を高い効率で照明領域に導く必要がある。また、従来
の露光装置としては、被露光基板の各ショット領域にそ
れぞれレチクルのパターンを一括露光する投影露光装置
（ステッパー等）が多用されていた。

【０００３】図５（ａ）は、従来の一括露光方式の露光
装置に使用される照明系を示し、この図５（ａ）におい
て、水銀ランプ等の光源１１は楕円鏡１２の第１焦点に
配置されている。その光源１から射出された光束は、楕
円鏡１２によりその第２焦点に集光された後、コリメー
タレンズ１３により平行光束に変換される。この平行光
束は、断面が四角形のレンズ素子６３ａの集合体からな
るフライアイレンズ６３に入射し、フライアイレンズ６
４の射出側に複数の光源像が形成される。この光源像位
置には円形状の開口部を有する開口絞り９１が配置さ
れ、開口絞り９１内の光源像からの光束は、コンデンサ
ーレンズ９２によって集光されて、被照射物体としての
レチクルＲを重畳的に均一な照度で照明する。

【０００４】その照明光のもとで、レチクルＲ上の回路
パターンは、レンズ９３ａ及び９３ｂよりなる投影光学
系９３を介してウエハＷ上に転写される。ウエハＷは、
投影光学系９３の光軸に垂直な２次元平面内でウエハＷ
を位置決めするウエハステージＷＳ上に載置され、ウエ
ハＷ上での１つのショット領域への露光が完了すると、
ウエハステージＷＳによりウエハＷ上の別の露光対象の
ショット領域が投影光学系９３の露光フィールドに移動
するという、所謂ステップ・アンド・リピート方式で露
光が行われる。

【０００５】この場合、コンデンサーレンズ９２によ
り、レチクルＲ上の照明領域とフライアイレンズ６３を
構成する個々のレンズ素子９３ａの入射面とがそれぞれ
共役に設定されている。そして、レチクルＲ上の照明領
域はほぼ正方形状であり、照明効率を高めるためフライ
アイレンズ９３の個々のレンズ素子９３ａの断面形状
（即ち、入射面の断面形状）もほぼ正方形状である。ま
た、楕円鏡１２により集光された後、コリメータレンズ
１３を介した光束の断面形状はほぼ円形であり、その光
束の利用効率を高めるため、図５（ｂ）に示すように、
フライアイレンズ６３の断面の外形はほぼ円形状とされ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにレチクル
上の照明領域がほぼ正方形状である場合には、１段のフ
ライアイレンズを用いることにより、比較的高い照度分
布均一性で且つ照明光の利用効率を高めてその照明領域
を照明できる。ところで、最近、照明系によりレチクル
上の長方形状又は円弧状等の照明領域を照明し、この照
明領域に対してレチクルを走査し、その照明領域と共役
な露光領域に対して同期して被露光基板を走査しながら
露光を行うスリットスキャン方式、又はステップ・アン
ド・スキャン方式等の走査露光方式の露光装置が注目さ
れている。このような走査露光方式によれば、例えば大
型のレチクルのパターンを高いスループットで露光でき
ると共に、被露光基板上で投影光学系の露光フィールド
より広い領域にレチクルのパターンを露光できる。

【０００７】この場合、例えば図５（ａ）において、レ
チクルＲ上の照明領域の形状が長方形状であるとする
と、その照明光の利用効率を高めるためには、その照明
領域とフライアイレンズ６３の各レンズ素子６３ａの断
面形状とを共役（相似）にするのが望ましい。そのた
め、そのフライアイレンズ６３の代わりに、図５（ｃ）
に示すように断面形状が長方形のレンズ素子９４ａを束
ねた構成のフライアイレンズ９４を使用することが望ま
しい。

【０００８】しかしながら、図５（ｃ）に示す如き断面
形状を有するフライアイレンズ９４を使用した場合に
は、縦方向と横方向とで配置されるレンズ素子の数が大
きく異なるため、照明領域における縦方向と横方向とで
は重畳される光源像からの光束の個数が大きく異なるよ
うになる。そのため、レチクルＲ上の長方形状の照明領
域では、長手方向と短辺方向とで照度分布均一性が大き
く異なり、結果として照度むらが生ずるという不都合が
ある。

【０００９】これに関して、本出願人は特願平５−１９
０９８号において、オプティカル・インテグレータを２
段配置して、縦方向及び横方向の照度分布を均一化した
照明光学装置を提案した。ところが、この照明光学装置
では、初段のオプティカル・インテグレータとして外形
が長方形状になる場合がある。このように外形が長方形
状の初段のオプティカル・インテグレータに、図５
（ａ）のコリメータレンズ１３から射出される断面形状
がほぼ円形の光束を供給する場合には、その光束をビー
ムエクスパンダを介して断面形状が楕円状の光束に変換
することが考えられるが、このように断面形状を楕円状
としてもその初段のオプティカル・インテグレータにお
ける光量損失が大きいという不都合がある。

【００１０】本発明は斯かる点に鑑み、断面形状が例え
ば円形状等の光束を供給する光源を用いて被照射面上の
長方形状又は円弧状等の照明領域を照明する場合に、高
い照度分布均一性で、且つ高い照明効率でその照明領域
を照明できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による照明光学装
置は、例えば図１に示す如く、所定形状（円形状等）の
光束断面を有する光を供給する光源系（１）と、この光
源系からの光束よりほぼ正方形状又はほぼ円形状に配列
される複数の光源像を形成する第１多光源像形成手段
（２）と、この第１多光源像形成手段からの光束より、
ほぼ長方形状又はほぼ直線状に配列される複数の光源像
を形成する第２多光源像形成手段（４）と、この第２多
光源像形成手段からの光束よりほぼ正方形状又はほぼ円
形状に配列される複数の光源像を形成する第３多光源像
形成手段（６）と、この第３多光源像形成手段複数から
の光束を集光して被照射面（Ｒ）を照明するコンデンサ
ー光学系（７）と、それら第１及び第２多光源像形成手
段の間に配置されて第１多光源像形成手段（２）により
形成される光源像の位置と第２多光源像形成手段（４）
により形成される光源像の位置とを共役にするための第
１リレー光学系（３）と、それら第２及び第３多光源像
形成手段の間に配置されて第２多光源像形成手段（４）
により形成される光源像の位置と第３多光源像形成手段
（６）により形成される光源像の位置とを共役にするた
めの第２リレー光学系（５）と、を有するものである。

【００１２】この場合、第１多光源像形成手段（２）の
一例は、長方形状の断面を有する複数のレンズ素子（２
ａ）よりなるものである。また、第２多光源像形成手段
（４）の一例は、少なくとも１列に配列された複数のレ
ンズ素子（４ａ）からなるものである。また、第３多光
源像形成手段（６）の一例は、長方形状の断面を有する
複数のレンズ素子（６ａ）からなるものである。

【００１３】更に、それら第１、第２及び第３多光源像
形成手段の内の少なくとも１つを、例えば図３に示すよ
うに内面反射型の光学部材（２１，４１，６１）で構成
してもよい。次に、本発明による転写方法は、レチクル
を照明する工程と、そのレチクルのパターンをウエハに
投影する工程と、そのレチクルとそのウエハとを走査す
る工程とを有し、その照明する工程は、光源系から供給
される光を３つのオプティカル・インテグレータ（２，
４，６、又は２１，４１，６１）を介してそのレチクル
に導き、長方形状の照明領域（８ａ）をそのレチクルに
形成する工程を有し、その走査する工程は、その照明領
域の短手方向に沿ってそのレチクルとそのウエハとを走
査する。そして、一例としてその３つのオプティカル・
インテグレータ（２，４，６）中の最終段の第３オプテ
ィカル・インテグレータ（６）は、その照明領域と相似
な断面形状を有する多数のレンズ素子を有するものであ
り、別の例としてその３つのオプティカル・インテグレ
ータ（２１，４１，６１）中の最終段の第３オプティカ
ル・インテグレータ（６１）は、その照明領域と相似な
断面形状を有するものである。

【００１４】

【作用】斯かる本発明によれば、第１多光源像形成手段
（２）は、光源系（１）から供給される光束よりほぼ正
方形状又は円形状に配列された複数の光源像を形成す
る。即ち、その第１多光源像形成手段（２）がフライア
イレンズである場合、その外形はほぼ正方形状又は円形
状となる。従って、光源系（１）から供給される光束の
断面形状が例えば円形状であっても、その光束は大部分
が第１多光源像形成手段（２）に入射するため、光量損
失が少なく、照明効率が高い。

【００１５】更に、第１多光源像形成手段（２）による
複数の光源像からの光束より、第２多光源像形成手段
（４）によりほぼ長方形状又は直線状に配列された複数
の光源像が形成される。この際、第２多光源像形成手段
（４）による光源像の縦横の配列ピッチを調整すること
により、第２多光源像形成手段（４）の入射面での光量
損失を少なくできる。同様に、第３多光源像形成手段
（６）による光源像の縦横の配列ピッチを調整すること
により、第３多光源像形成手段（６）の入射面での光量
損失を少なくできる。また、第２多光源像形成手段
（４）による多数の光源像がほぼ長方形状又は直線状に
配列されているため、被照射面（Ｒ）上の長方形状又は
円弧状の照明領域を含む領域を均一な照度分布で、且つ
高い照明効率で照明できる。

【００１６】次に、第１及び第２多光源像形成手段
（２，４）がそれぞれフライアイレンズよりなる場合、
第１のフライアイレンズ（２）を構成する個々のレンズ
素子（２ａ）の入射面がそれぞれ第２のフライアイレン
ズ（４）の入射面（外形がほぼ長方形状又は直線状）と
共役となる。従って、第１のフライアイレンズ（２）の
レンズ素子（２ａ）の断面形状を長方形状（又は直線
状）とすることにより、照明効率が高まる。

【００１７】この場合、第２のフライアイレンズ（４）
の外形はほぼ長方形状又は直線状であるが、このような
第２のフライアイレンズ（４）はレンズ素子（４ａ）を
１列又は複数列に配列することにより構成できる。次
に、第３多光源像形成手段（６）がフライアイレンズよ
りなる場合、このフライアイレンズ（６）を構成する個
々のレンズ素子（６ａ）の入射面がそれぞれ被照射面
（Ｒ）上の照明領域と共役となる。従って、第３のフラ
イアイレンズ（６）のレンズ素子（６ａ）の断面形状を
長方形状とすることにより、被照射面（Ｒ）上の長方形
状の照明領域を高い照明効率で照明できる。

【００１８】更に、それら第１、第２及び第３多光源像
形成手段の内の少なくとも１つを、例えば図３に示すよ
うにロッドインテグレータ等の内面反射型の光学部材
（２１，４１，６１）で構成した場合には、それら内面
反射型の光学部材（２１，４１，６１）の入射面側に複
数の光源像（虚像も含む）が形成される。従って、フラ
イアイレンズを使用した場合と同様に、被照射面（Ｒ）
上の照明領域を高い照度分布均一性で照明できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明による照明光学装置の第１実施
例につき図１を参照して説明する。本実施例は、本発明
の照明光学装置を半導体製造用の露光装置の照明系に適
用したものである。図１（ａ）は本実施例の照明光学装
置を示し、この図１（ａ）において、光源系１は、楕円
鏡１２、この楕円鏡１２の第１焦点位置に配置されｇ線
（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）又はｈ線（４０７
ｎｍ）等の光束（露光光）を出力する水銀ランプ等の光
源１１、及びコリメータレンズ１３より構成されてい
る。光源１１から出力された光束は、楕円鏡１２の集光
作用により楕円鏡１２の第２焦点位置に光源像を形成
し、この光源像からの光束がコリメータレンズ１３によ
って平行光束に変換される。この平行光束は、ほぼ正方
形状に配列された複数の光源像を形成する第１多光源形
成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル・イ
ンテグレータ２に入射する。この照明光学装置の光軸に
平行にＹ軸を取り、Ｙ軸に垂直で且つ図１（ａ）の紙面
に平行にＸ軸を取り、Ｙ軸に垂直で且つ図１（ａ）の紙
面に垂直にＺ軸を取る。

【００２０】図１（ｂ）に示すように、オプティカル・
インテグレータ２は、長方形状の断面形状を有する複数
のレンズ素子２ａを、Ｘ方向に６行、且つＺ方向に２列
で外形が正方形状になるように束ねて構成されている。
レンズ素子２ａの断面形状は、後述の第２多光源形成手
段としてのオプティカル・インテグレータ４（図１
（ｃ））の全体の断面形状と相似になるように形成され
ている。オプティカル・インテグレータ２を構成する各
レンズ素子２ａに入射した光束は集光され、各レンズ素
子２ａの射出側にそれぞれ光源像が形成される。従っ
て、図１（ａ）において、オプティカル・インテグレー
タ２の射出面（射出側焦点面）Ａ１には、レンズ素子２
ａの数に相当する複数の光源像がほぼ正方形状に配列さ
れて形成され、ここには実質的に２次光源が形成され
る。

【００２１】その射出面Ａ１近傍に円形開口を有する光
量調整用の開口絞り３１が配置され、オプティカル・イ
ンテグレータ２によって形成された複数の２次光源の
内、開口絞り３１内の２次光源からの光束は、レンズ３
２及び３３よりなるリレー光学系３によって集光され、
長方形状に配列された複数の光源像を形成する第２多光
源形成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル
・インテグレータ４に入射する。図１（ｃ）に示すよう
に、オプティカル・インテグレータ４はほぼ正方形状の
断面を有するレンズ素子４ａを、Ｘ方向に３行、且つＺ
方向に９列で全体として長方形状になるように束ねて構
成されている。この各レンズ素子７ａの断面形状は、後
述の第３多光源像形成手段としてのオプティカル・イン
テグレータ６（図１（ｄ））の全体の断面形状と相似と
なるように構成されている。これにより、オプティカル
・インテグレータ４を構成する各レンズ素子４ａを通過
する光束は、それぞれ集光されて各レンズ素子４ａの射
出側に光源像が形成される。従って、図１（ａ）におい
て、オプティカル・インテグレータ４の射出面Ａ２に
は、長方形状に配列された複数の光源像が形成され、こ
こには実質的に３次光源が形成される。

【００２２】オプティカル・インテグレータ４によって
形成された３次光源からの光束は、レンズ５１及び５２
よりなるリレー光学系５によって集光されて、ほぼ正方
形状に配列された複数の光源像を形成する第３多光源像
形成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル・
インテグレータ６に入射する。図１（ｄ）に示すよう
に、オプティカル・インテグレータ６は、長方形状の断
面を有するレンズ素子６ａを、Ｘ方向に９行、且つＺ方
向に３列で全体としてほぼ正方形状になるように束ねて
構成されている。このオプティカル・インテグレータ６
を構成する各レンズ素子６ａを通過する光束は、それぞ
れ集光されて各レンズ素子６ａの射出側には光源像が形
成される。従って、オプティカル・インテグレータ６の
射出面Ａ３には正方形状に配列された複数の光源像が形
成され、ここには実質的に４次光源が形成される。

【００２３】図１（ａ）において、オプティカル・イン
テグレータ６の射出面Ａ３に形成される正方形状に配列
された複数の光源像の数は、オプティカル・インテグレ
ータ２を構成するレンズ素子２ａの数をＬ個、オプティ
カル・インテグレータ４を構成するレンズ素子４ａの数
をＭ個、オプティカル・インテグレータ６を構成するレ
ンズ素子６ａの数をＮ個としたとき、Ｌ×Ｍ×Ｎ個とな
る。

【００２４】なお、リレー光学系３はオプティカル・イ
ンテグレータ２の入射面Ｂ１とオプティカル・インテグ
レータ４の入射面Ｂ２とを光学的に共役にすると共に、
オプティカル・インテグレータ２の射出面Ａ１とオプテ
ィカル・インテグレータ４の射出面Ａ２とを光学的に共
役にしている。また、リレー光学系５も、オプティカル
・インテグレータ４の入射面Ｂ２とオプティカル・イン
テグレータ６の入射面Ｂ３とを光学的に共役にすると共
に、オプティカル・インテグレータ４の射出面Ａ２とオ
プティカル・インテグレータ６の射出面Ａ３とを光学的
に共役にしている。

【００２５】オプティカル・インテグレータ６によって
形成されたほぼ正方形状に分布する４次光源からの光束
は、オプティカル・インテグレータ６の射出面Ａ３の直
後に配置されている開口絞り７１の円形状の開口を通過
して、断面形状が円形状の光束に変換される。開口絞り
７１を通過した光束は、レンズ７２及び７３よりなるコ
ンデンサー光学系７を介して、被照射面Ｒ１上に設置さ
れているレチクルＲのパターン形成面上の長方形状の照
明領域８ａを照明する。コンデンサー光学系７は、その
前側焦点位置がオプティカル・インテグレータ６の射出
面（射出側焦点面）Ａ３と一致し、且つその後側焦点位
置が被照射面Ｒ１に一致するように構成されている。従
って、オプティカル・インテグレータ６により形成され
る複数の光源像からの光束はコンデンサー光学系７の集
光作用により被照射面Ｒ１を重畳的に均一な照度分布で
照明する。この際に、初段のオプティカル・インテグレ
ータ２の直後の開口絞り３１の交換、又は開口絞り３１
の開口径の制御により、被照射面Ｒ１上での光量が制御
される。

【００２６】次に、本実施例の３段のオプティカル・イ
ンテグレータ２，４及び６の作用につき説明する。先
ず、被照射面Ｒ１上の照明領域８ａは、図１（ｅ）に示
すようにＺ方向に長い長方形であり、その照明領域８ａ
内のパターンが不図示の投影光学系を介して不図示のウ
エハ上に投影露光される。この際に、照明領域８ａに対
して短辺方向であるＸ方向にレチクルＲを走査し、それ
と共役な方向にウエハを走査することにより、レチクル
Ｒの全パターンがウエハのショット領域に転写される。

【００２７】また、コンデンサー光学系７によりその長
方形状の照明領域８ａと、オプティカル・インテグレー
タ６の各レンズ素子６ａの入射面Ｂ３とが共役になって
いる。そこで、各レンズ素子６ａに入射した光束の大部
分が照明領域８ａを照明するためには、各レンズ素子６
ａの断面形状を照明領域８ａと相似（共役）な長方形と
する必要があるが、既に説明したように本実施例ではこ
の条件が満たされている。具体的に各レンズ素子６ａの
形状は、図１（ｈ）に示すように直方体状となってい
る。これにより、オプティカル・インテグレータ６に入
射した光束が効率的に照明領域８ａ上に照射される。

【００２８】更に、オプティカル・インテグレータ６の
全体の断面形状は正方形状であるが、これは開口絞り７
１の開口としては通常円形の開口、輪体状の開口、又は
円周に内接する複数個の小円開口等が使用されるため、
その円形の開口又は円周に外接する図形として正方形状
の図形を選んだものである。以上をまとめると、図１に
おいて、長方形の照明領域８ａの長手方向（Ｚ方向）の
幅をｔ、短辺方向（Ｘ方向）の幅をｓとして、オプティ
カル・インテグレータ６の各レンズ素子６ａのＺ方向
（長手方向）の幅をｍ３、Ｘ方向（短手方向）の幅をｎ
３とすると、次の関係を満たすことが望ましい。

【００２９】ｎ３／ｍ３＝ｓ／ｔ（１）次に、リレーレンズ系５により、オプティカル・インテ
グレータ６の入射面Ｂ３とオプティカル・インテグレー
タ４の各レンズ素子４ａの入射面Ｂ２とが共役になって
いる。そのため、各レンズ素子４ａに入射した光束の大
部分がオプティカル・インテグレータ６の入射側端面に
入射するためには、各レンズ素子４ａの断面形状をオプ
ティカル・インテグレータ６の断面形状と相似（共役）
な正方形状とする必要があるが、既に説明したように本
実施例ではこの条件が満たされている。具体的に、各レ
ンズ素子４ａは、図１（ｇ）に示すように正四角柱状と
なっている。これにより、オプティカル・インテグレー
タ４に入射した光束が効率的にオプティカル・インテグ
レータ６に入射する。

【００３０】更に、オプティカル・インテグレータ４の
全体の断面形状は長方形状であるが、これはコリメータ
レンズ１３から射出される断面形状が円形状の光束を効
率的に照明領域８ａに導くために定められたものであ
る。以上をまとめると、３段目のオプティカル・インテ
グレータ６の全体のＺ方向の幅をＭ３、Ｘ方向の幅をＮ
３として、オプティカル・インテグレータ４の各レンズ
素子４ａのＺ方向の幅をｍ２、Ｘ方向の幅をｎ２とする
と、次の関係を満たすことが望ましい。

【００３１】ｍ２／ｎ２＝Ｍ３／Ｎ３（２）なお、開口絞り７１の開口は円形であるため、最終段の
オプティカル・インテグレータ６の断面形状を従来例の
図５（ｂ）に示すように、ほぼ円形状又はほぼ正６角形
状とすることも可能であるが、この場合には、２段目の
オプティカル・インテグレータ４の各レンズ素子４ａの
断面形状を正６角形として、全体の断面形状をほぼ長方
形状としてもよい。

【００３２】更に、リレーレンズ系３により、オプティ
カル・インテグレータ４の入射面Ｂ２とオプティカル・
インテグレータ２の各レンズ素子２ａの入射面Ｂ１とが
共役になっている。そのため、各レンズ素子２ａに入射
した光束の大部分がオプティカル・インテグレータ４の
入射側端面に入射するためには、各レンズ素子２ａの断
面形状をオプティカル・インテグレータ４の断面形状と
相似（共役）な長方形状とする必要があるが、既に説明
したように本実施例ではこの条件が満たされている。具
体的に、各レンズ素子２ａは、図１（ｆ）に示すように
直方体状となっている。これにより、オプティカル・イ
ンテグレータ２に入射した光束が効率的にオプティカル
・インテグレータ４に入射する。

【００３３】更に、オプティカル・インテグレータ２の
全体の断面形状は正方形状であるが、これは光源系１か
ら射出される光束の断面形状がほぼ円形状であるため、
その光束を効率的に受光するために定められたものであ
る。以上をまとめると、２段目のオプティカル・インテ
グレータ４の全体のＺ方向（長手方向）の幅をＭ２、Ｘ
方向（短手方向）の幅をＮ２として、オプティカル・イ
ンテグレータ２の各レンズ素子２ａのＺ方向（長手方
向）の幅をｍ１、Ｘ方向（短手方向）の幅をｎ１とする
と、次の関係を満たすことが望ましい。

【００３４】ｍ１／ｎ１＝Ｍ２／Ｎ２（３）これら（１）式〜（３）式を満たす範囲内で各オプティ
カル・インテグレータ２，４及び６の全体の外形、及び
各レンズ素子の断面形状が設定できる。また、照度分布
均一性に関しては、最終段のオプティカル・インテグレ
ータ６の射出面Ａ３に多数の光源像が形成されるため、
照明領域８ａ上では重畳効果により極めて高い照度分布
均一性が得られる。以上のように本実施例によれば、オ
プティカル・インテグレータを３段重ねたことにより、
光源系１から射出される断面形状がほぼ円形の光束によ
り、長方形の照明領域８ａが均一な照度分布（ケーラ照
明）で、且つ高い照明効率で照明される。

【００３５】なお、既に述べたように本出願人は特願平
５−１９０９８号において、２段のオプティカル・イン
テグレータを用いた照明光学装置を提案している。そこ
で、その２段のオプティカル・インテグレータを用いた
場合と、本実施例のように３段のオプティカル・インテ
グレータを用いた場合との比較を行う。図４は、そのよ
うに２段のオプティカル・インテグレータを用いた照明
光学装置中で、光源としてエキシマレーザ光源を使用
し、オプティカル・インテグレータとしてフライアイレ
ンズ型を使用した場合を示す。この図４の光源系１Ｂに
おいて、エキシマレーザ光源１４から出力される断面形
状が矩形（図４（ｂ）参照）の平行光束ＬＢは、シリン
ドリカルレンズ１５及び１６よりなるビーム整形光学系
を通過して所定のビーム断面の光束に変換される。

【００３６】光源系１Ｂから射出される光束は、図４
（ｃ）に示す正方形状のレンズ断面を有する複数のレン
ズ素子４２ａが図４（ａ）の紙面に垂直な方向に１列状
に配列されたオプティカル・インテグレータ４２に入射
する。このオプティカル・インテグレータ４２の射出面
Ｅ２における図４（ａ）の紙面と垂直な方向には１列状
に配列された光源像が形成される。射出面Ｅ２近傍には
円形開口を有する開口絞り５５が配置され、開口絞り５
５内の複数個の光源像からの光束は、レンズ５６及び５
７よりなるリレー光学系５Ｂを通過した後、図４（ｄ）
に示すように長方形状のレンズ断面を有する複数のレン
ズ素子６２ａが正方形状に配列されてオプティカル・イ
ンテグレータ６２に入射する。

【００３７】オプティカル・インテグレータ６２の集光
作用によりその射出面Ｅ３には、正方形状に配列された
複数の光源像が形成される。この光源像位置には円形状
の開口部を有する開口絞り７７が設けてあり、この開口
絞り７７により円形状となった複数の光源像からの光束
は、レンズ７８及び７９よりなるコンデンサー光学系７
Ｂを介してレチクルＲの被照射面Ｒ２上の長方形状の照
明領域８ａを照明する。このコンデンサー光学系７Ｂ
は、この前側焦点位置がオプティカル・インテグレータ
６２の射出面Ｅ３と一致し、この後側焦点位置がレチク
ルＲの被照射面Ｒ２に一致するように構成されている。
これにより、オプティカル・インテグレータ６２により
形成される複数の光源像からの光束は、コンデンサー光
学系７Ｂの集光作用を受けてレチクルＲ上の照明領域８
ａを重畳的に均一照明する。

【００３８】また、オプティカル・インテグレータ２２
の直後の開口絞り５５の交換や、開口絞り５５の開口径
の変化により、レチクルＲの照明領域８ａでの光量が制
御されていた。しかしながら、この図４において、光源
系１Ｂの代わりに図１の光源系１を用いると、光源系１
からの光束の断面形状が円形であるため、オプティカル
・インテグレータ４２の入射面で光量損失が生じてしま
う。これに対して、図１の本実施例では初段のオプティ
カル・インテグレータ２の断面形状が正方形状であるた
め、その初段のオプティカル・インテグレータ２での光
量損失が少なくなっている。

【００３９】次に、被照射面上での光量制御について比
較すると、図４の例ではオプティカル・インテグレータ
４２の直後の開口絞り５５により光量を制御している。
この場合、オプティカル・インテグレータ４２が長方形
状をしているため、ここからの光束を開口絞り５５の円
形開口で制限すると、オプティカル・インテグレータ６
２の各レンズ素子６２ａの射出面にそれぞれ形成される
オプティカル・インテグレータ４２の射出面の複数の光
源像の像の大きさが変化する。また、図４の照明光学装
置を投影露光装置に適用した場合、その開口絞り５５の
配置面は投影光学系の瞳面と共役である。

【００４０】従って、開口絞り５５の開口径の変化によ
り、投影光学系の瞳面に形成される光源像が局所的に変
化して、結像性能が劣化する恐れがある。オプティカル
・インテグレータ６２のレンズ素子６２ａの配列数をＮ
１（Ｘ方向）×Ｎ２（Ｚ方向）とすると、投影光学系の
瞳面に形成される光源像の局所的な変化のＸ方向及びＺ
方向への空間的周期は（Ｎ１，Ｎ２）となる。

【００４１】これに対して、図１に示す本実施例におい
ては、オプティカル・インテグレータを３段直列に配置
し、且つ光量制御のための開口絞り３１を初段のオプテ
ィカル・インテグレータ２の射出面の直後に置いてい
る。従って、オプティカル・インテグレータ４の各レン
ズ素子の配列数をＭ１（Ｘ方向）×Ｍ２（Ｚ方向）、オ
プティカル・インテグレータ６の配列をＮ１×Ｎ２とし
たとき、投影光学系の瞳面に形成される光源像の局所的
変化のＸ方向及びＺ方向への空間的周期は（Ｍ１×Ｎ
２，Ｍ１×Ｎ２）となり、投影光学系の瞳面に形成され
る光源像の輝度変化をより小さく局所化でき、投影光学
系の結像性能の劣化を防ぐことが出来るという利点があ
る。

【００４２】次に、本発明の第２実施例につき図２を参
照して説明する。本実施例は、図１の実施例を用いて円
弧状の照明領域を照明するものであり、この図２におい
て図１に対応する部分には同一符号を付してその詳細説
明を省略する。図２（ａ）は本実施例の照明光学装置の
平面図、図２（ｂ）はその照明光学装置の正面図であ
り、これら図２（ａ）及び（ｂ）において被照射面Ｒ１
上の長方形の照明領域が均一な照度分布で照明されてい
る。本実施例では、その被照射面Ｒ１上に視野絞り８１
が設置されている。視野絞り８１の開口はその長方形の
照明領域より小さい長方形であり、視野絞り８１の開口
形状により最終的な円弧状の照明領域の形状（大きさ）
が決定される。

【００４３】その視野絞り８１の開口を通過した光束
が、リレーレンズ８２を介してトーリック型反射鏡８３
に入射する。この際に、リレーレンズ８２の前側焦点位
置は視野絞り８１の配置面と一致し、リレーレンズ８２
の後側焦点位置を面Ａ４とすると、面Ａ４はオプティカ
ル・インテグレータ６の射出面Ａ３と共役であり、この
面Ａ４には多数の光源像が形成される。

【００４４】この場合、その光源像が形成される面Ａ４
に垂直に、且つ図２（ａ）及び（ｂ）の紙面内にオプテ
ィカル・インテグレータ６の光軸ＡＸ４があるものとす
る。また、所定の定数αを用いて、面Ａ４に垂直で且つ
光軸ＡＸ４からの距離が１／（２α）になる位置に面Ａ
５を設定し、面Ａ５内で図２（ｂ）の紙面に平行な方向
にＹ軸、面Ａ５内でＹ軸に垂直（即ち、図２（ｂ）の紙
面に垂直）にＺ軸を取る。そして、Ｙ軸上で面Ａ４から
の距離が３／（４α）の位置に原点Ｏを取り、原点Ｏを
通りＹＺ平面に垂直にＸ軸を取る。

【００４５】次に、図２（ｂ）に示すように、ＸＹ平面
内に、上述の定数αを用いて、Ｙ＝αＸ²で定義される
放物線ＰＡを想定する。この放物線ＰＡの対称軸ＡＸ１
はＹ軸そのものである。この放物線ＰＡを、面Ａ４内で
光軸ＡＸ４を通り且つＹ軸に垂直な基準軸ＡＸ３を中心
として回転させて放物トーリック状の回転面を形成し、
この放物トーリック状の回転面と光軸ＡＸ４との交点を
中心として、この放物トーリック状の回転面上で２つの
緯線と、２つの経線とで囲まれた領域をトーリック型反
射鏡８３の反射面とする。トーリック型反射鏡８３の反
射面には、光源系１から供給される波長帯の光束に対す
る反射率を高めるための誘電体多層膜が形成されてい
る。

【００４６】この場合、面Ａ４上の光源像の１点からの
光束は、実線で示すようにトーリック型反射鏡８３によ
り平行光束に変換され、面Ａ５上にはテレセントリック
性が維持された状態で円弧状の照明領域８４が形成され
る。一方、光軸ＡＸ４に平行な光は、トーリック型反射
鏡８３で反射された後、面Ａ５上のＹ軸上で原点Ｏから
１／（４α）だけ離れた位置、即ち面Ａ４から１／（２
α）だけ離れた位置を通過するため、照明領域８３もそ
の位置を中心として形成されている。

【００４７】図２において、トーリック型反射鏡８３の
焦点距離ｆは１／（２α）であり、トーリック型反射鏡
８３の入射瞳（光源側焦点位置）は、光源像形成面であ
る面Ａ４上にあり、面Ａ５上にトーリック型反射鏡８３
の被照明物体側の焦点位置がある。その円弧状の照明領
域８４が形成される面Ａ５には、レチクルＲのパターン
形成面が配置されている。レチクルＲは、不図示のレチ
クルステージを介して円弧状の照明領域８４に対してＹ
軸に平行な方向（短辺方向）に一定速度で走査される。
このレチクルＲの下方には、例えば等倍で両側テレセン
トリックなミラープロジェクション方式の投影光学系
（不図示）が設けられている。ミラープロジェクション
方式の投影光学系では、良像範囲が円弧状であるため、
レチクルＲ上の照明領域を円弧状とすることが望まし
い。照明領域８４内のレチクルＲのパターン像がその投
影光学系を介して、レチクルＲと同期して走査されるウ
エハＷ上に結像投影される。これにより、走査露光方式
でレチクルＲのパターンがウエハ上に逐次転写露光され
る。

【００４８】上述のように本実施例によれば、リレー光
学系７の次にトーリック型反射鏡８３が設置されている
ため、最終的にレチクルＲ上の円弧状の照明領域８４を
高い照度分布均一性が且つ高い照明効率で照明できる。
なお、本実施例でのトーリック型反射鏡８３によりレチ
クルＲ上には、図２（ｃ）に示す如き円弧状の照明領域
８４が形成されるが、ここで、円弧状の照明領域８４の
中心部の幅をｓ、円弧状の照明領域８４の円弧（弦）の
長さをｔ、オプティカル・インテグレータ６の各レンズ
素子６ａのＺ方向（長手方向）の幅をｍ３、オプティカ
ル・インテグレータ６の各レンズ素子６ａのＸ方向（短
手方向）の幅をｎ３とするとき、オプティカル・インテ
グレータ６は上述の（１）式を満足するように構成され
ることが望ましい。また、オプティカル・インテグレー
タ６とオプティカル・インテグレータ４との相対的な関
係は上述の（２）式を満足することが好ましく、更にオ
プティカル・インテグレータ４とオプティカル・インテ
グレータ２との相対的な関係は上述の（３）式を満足す
ることがより好ましい。次に、本発明の第３実施例につ
き図３を参照して説明する。本実施例はオプティカル・
インテグレータとしてガラスロッド等の内面反射型のイ
ンテグレータを使用して、長方形状の照明領域を照明す
る例であり、図３において図１に対応する部分には同一
符号を付してその詳細説明を省略する。

【００４９】図３（ａ）は本実施例の照明光学装置の平
面図、図３（ｂ）はその照明光学装置の正面図であり、
これら図３（ａ）及び（ｂ）において被照射面Ｒ１上の
長方形状の照明領域８ａの長手方向をＺ軸、短辺方向を
Ｘ軸として、光軸に平行にＹ軸を取る。図３（ａ）及び
（ｂ）に示す如く、光源系１Ａは、楕円鏡１２と、楕円
鏡１２の第１焦点位置に配置され、ｇ線（４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）又はｈ線（４０７ｎｍ）等の
光束を出力する水銀ランプ等の光源１１から構成されて
いる。光源系１Ａにおいて、光源１１からの光を楕円鏡
１２の集光作用により集光し、楕円鏡１２の第２焦点位
置に光源像を形成する。

【００５０】楕円鏡１２の第２焦点は、第１多光源形成
手段としての内部反射型の長方形断面を有する光学部材
２１（図３（ｃ）参照）の入射側端面Ｃ１上に位置する
様に配置され、光学部材２１の入射側端面Ｃ１上には光
源像が形成される。光学部材２１は例えばガラスロッド
から構成されている。その光源像からの光束は光学部材
２１で内部反射を繰り返し、光学部材２１の射出側端面
Ｄ１から射出する。このとき、光学部材２１の入射側端
面Ｃ１には正方形状に配列された複数の光源像（虚像）
が形成され、光学部材２１の入射側端面Ｃ１上にあたか
も複数の光源像があるかの如く、光学部材２１の射出側
端面Ｄ１から光束が射出される。

【００５１】内面反射型の光学部材２１から射出された
光束は、レンズ３４及び３５よりなるリレー光学系３Ａ
を通過した後、第２多光源像形成手段としての正方形状
断面を有する内部反射型の光学部材４１（図３（ｄ）参
照）に入射する。このリレー光学系３Ａは、光学部材２
１の入射側端面Ｃ１と光学部材４１の入射側端面Ｃ２と
を光学的に共役にすると共に、光学部材２１の射出側端
面Ｄ１と光学部材４１の射出側端面Ｄ２とを光学的に共
役にしている。

【００５２】これにより、光学部材２１の入射側端面Ｃ
１に形成された正方形状に分布するる複数の光源像から
の光束は、光学部材４１の入射側端面Ｃ２上に正方形状
に分布する複数の光源像を形成する。この光源像からの
光束は、光学部材４１で内面反射を繰り返し、光学部材
４１の射出側端面Ｄ２から射出する。このとき光学部材
４１の入射側端面Ｃ２には長方形状に分布する複数の光
源像（虚像）が形成され、あたかも光学部材４１の入射
側端面Ｃ２に複数の光源像があるかのように、光学部材
４１の射出側端面Ｄ２より光束が射出される。

【００５３】光学部材４１の射出側端面Ｄ２より射出さ
れた光束は、レンズ５３及び５４よりなるリレー光学系
５Ａを経て、第３多光源像形成手段としての長方形状断
面を持つ内部反射型の光学部材６１（図３（ｅ）参照）
に入射する。このリレー光学系５Ａは、光学部材４１の
入射側端面Ｃ２と光学部材６１の入射側端面Ｃ３を光学
的に共役にすると共に、光学部材４１の射出側端面Ｄ２
と光学部材６１の射出側端面Ｄ３とを光学的に共役にし
ている。このため、光学部材４１の入射側端面Ｃ２上に
形成されている複数の光源像からの光束は、光学部材６
１の入射側端面Ｃ３上に長方形状に分布する複数の光源
像（実像）を形成する。

【００５４】この光学部材６１の入射側端面Ｃ３上に形
成された複数の光源像からの光束は、光学部材６１で内
部反射を繰り返し、光学部材６１の射出側端面Ｄ３より
射出される。このとき、光学部材６１の入射側端面Ｃ３
には複数の光源像（虚像）が形成され、光学部材４１か
らの光束により直接形成される複数の光源像（実像）と
合わせて、全体で正方形状に分布する複数の光源像が形
成される。光学部材６１の射出側端面Ｄ３からは、あた
かも光学部材６１の入射側端面Ｃ３上に複数の光源像が
あるかの様に光束が射出される。

【００５５】光学部材６１から射出された光束は、コン
デンサー光学系７Ａ内で集光レンズ７４を通過したの
ち、円形開口を有する開口絞り７５に入射する。集光レ
ンズ７４は、その前側焦点位置が光学部材６１の射出側
端面Ｄ３と一致する様に配置されていると共に、集光レ
ンズ７４により光学部材６１の入射側端面Ｃ３と開口絞
り７５の配置面Ｃ４とが共役になっている。これによ
り、開口絞り７５の配置面Ｃ４には正方形状に分布する
光源像が形成され、開口絞り７５の例えば円形の開口に
より、円形状に分布する複数の光源像に変換される。

【００５６】開口絞り７５の開口内の光源像からの光束
は、コンデンサーレンズ７６により集光作用を受け、レ
チクルＲの被照射面Ｒ１上の照明領域８ａを照明する。
コンデンサーレンズ７６の前側焦点位置は開口絞り７５
の配置面Ｃ４と一致し、且つその後側焦点位置は、被照
射面Ｒ１と一致するように構成されている。これによ
り、開口絞り７５の配置面Ｃ４上に形成された光源像か
らの光束は、被照射面Ｒ１上で、長方形状の照明領域８
ａを重畳的に均一な照度で照明する。

【００５７】本実施例においては、長方形状の照明領域
８ａと共役な光学部材６１の射出側端面Ｄ３は、その照
明領域８ａと相似（共役）な長方形状であるため、光学
部材６１から射出された光束は効率的に照明領域８ａを
照明する。また、２段の光学部材４１及び６１により照
明領域８ａにおけるＸ方向及びＺ方向の照度分布の均一
性が高められている。しかも、初段の光学部材２１の入
射側端面Ｃ１の中央部には、光源１１の像が形成される
ため、光源系１Ａから供給される光束の断面形状が円形
状であっても、光量損失が生じない利点がある。ここ
で、本実施例で使用される光学部材２１，４１，６１の
最適な構成例につき説明する。先ず、照明領域８ａの長
辺方向（Ｚ方向）の幅をｔ、短辺方向（Ｘ方向）の幅を
ｓとして、３段目の光学部材６１のＺ方向（長手方向）
の幅をｖ３、Ｘ方向（短手方向）の幅をｕ３とすると、
照明領域８ａと光学部材６１の射出側端面とが共役であ
るため、次の関係が成立することが望ましい。

【００５８】ｓ／ｔ＝ｕ３／ｖ３（４）また、リレー光学系５Ａの結像倍率をβ_5Aとして、２段
目の光学部材４１のＺ方向の幅をｖ２、Ｘ方向の幅をｕ
２とすると、次の関係が成立することが望ましい。但
し、本実施例ではｖ２＝ｕ２が成立している。ｕ２＝β_5A・ｕ３（５）また、リレー光学系３Ａの結像倍率をβ_3Aとして、初段
の光学部材２１のＺ方向（長手方向）の幅をｖ１、Ｘ方
向（短手方向）の幅をｕ１とすると、次の関係が成立す
ることが望ましい。但し、本実施例ではｖ２＝ｕ２が成
立している。

【００５９】ｕ１＝β_3A・ｕ２（６）これらの関係が成立することにより、照明領域８ａが高
い照明効率で、且つ高い照度分布均一性（ケーラー照
明）で照明される。なお、光学部材２１，４１，６１と
してはロッドガラスの他に、中空の角柱状の内面反射型
の光学部材を使用してもよい。

【００６０】また、本発明において、第１多光源像形成
手段〜第３多光源像形成手段として、フライアイレンズ
型のオプティカル・インテグレータと、内面反射型の光
学部材とを混ぜて使用してもよいことは言うまでもな
い。更に、上述実施例では、光源系として水銀ランプ等
の光源からの光束を楕円鏡で集光する系が使用されてい
るが、例えばレーザ光源を使用するような場合でもその
レーザ光源から射出される光束の断面形状がほぼ円形状
であるときには、本発明を適用して３段のオプティカル
・インテグレータを用いることにより、照度分布均一性
の条件と照明効率の条件とを満たすことができる。

【００６１】このように本発明は上述実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り
得る。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、３段の多光源像形成手
段を配置しているため、光源系から供給される光束の断
面形状が例えば円形状であっても、その光源系からの光
束を効率的に取り込むことができる。従って、高い照度
分布均一性で、且つ高い照明効率で被照射面上の長方形
状又は円弧状等の照明領域を照明できる利点がある。

【００６３】従って、本発明を投影光学系を有する投影
露光装置の照明系として適用した場合には、光源像が形
成される投影光学系の瞳面での照度分布が均一に出来る
ため、投影光学系の十分な解像力及び焦点深度の性能を
引き出すことが出来る。また、第１多光源像形成手段
が、長方形状の断面を有する複数のレンズ素子よりなる
場合には、そのレンズ素子の入射面と被照射面とを共役
にすることにより、その被照射面上の長方形状の照明領
域を効率的に照明できる。

【００６４】次に、第２多光源像形成手段が、少なくと
も１列に配列された複数のレンズ素子からなる場合に
は、全体としての照明効率を高めることができる。ま
た、第３多光源像形成手段が、長方形状の断面を有する
複数のレンズ素子からなる場合には、特に第２多光源像
形成手段がフライアイレンズ型のオプティカル・インテ
グレータで、且つ断面形状が長方形状のときの照明効率
を高めることができる。

【００６５】更に、第１、第２及び第３多光源像形成手
段の内の少なくとも１つを、内面反射型の光学部材で構
成した場合には、光学系の構成が簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による照明光学装置の第１実施例を示す
図であり、（ａ）はその実施例をＺ方向から見た正面
図、（ｂ）はオプティカル・インテグレータ２の入射面
を示す図、（ｃ）はオプティカル・インテグレータ４の
入射面を示す図、（ｄ）はオプティカル・インテグレー
タ６の入射面を示す図、（ｅ）は照明領域を示す図、
（ｆ）はレンズ素子２ａを示す拡大斜視図、（ｇ）はレ
ンズ素子４ａを示す拡大斜視図、（ｈ）はレンズ素子６
ａを示す拡大斜視図である。

【図２】本発明による照明光学装置の第２実施例を半導
体製造用の露光装置に適用したときの構成を示す図であ
り、（ａ）はその実施例を示す平面図、（ｂ）はその実
施例の正面図である。

【図３】本発明による照明光学装置の第３実施例を半導
体製造用の露光装置に適用したときの構成を示す図であ
り、（ａ）はその実施例を示す平面図、（ｂ）はその実
施例を示す正面図、（ｃ）は光学部材２１を示す拡大斜
視図、（ｄ）は光学部材４１を示す拡大斜視図、（ｅ）
は光学部材６１を示す拡大斜視図である。

【図４】本出願人の先願に係る照明光学装置の一例の構
成を示す図である。

【図５】従来の照明光学装置を半導体製造用の露光装置
に適用したときの構成を示す図である。

【符号の説明】

１光源系２，４，６オプティカル・インテグレータ３，５リレー光学系３Ａ，５Ａリレー光学系７コンデンサー光学系７Ａコンデンサー光学系Ｒ１被照射面Ｒレチクル８ａ照明領域１１水銀ランプ等の光源１２楕円鏡１３コリメータレンズ２１，４１，６１内面反射型の光学部材３１開口絞り７１開口絞り８３トーリック型反射鏡

───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 7/20 521

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定形状の光束断面を有する光を供給す
る光源系と、該光源系からの光束よりほぼ正方形状又はほぼ円形状に
配列される複数の光源像を形成する第１多光源像形成手
段と、該第１多光源像形成手段からの光束より、ほぼ長方形状
又はほぼ直線状に配列される複数の光源像を形成する第
２多光源像形成手段と、前記第２多光源像形成手段からの光束よりほぼ正方形状
又はほぼ円形状に配列される複数の光源像を形成する第
３多光源像形成手段と、該第３多光源像形成手段からの光束を集光して被照射面
を照明するコンデンサー光学系と、前記第１及び第２多光源像形成手段の間に配置されて前
記第１多光源像形成手段により形成される光源像の位置
と前記第２多光源像形成手段により形成される光源像の
位置とを共役にするための第１リレー光学系と、前記第２及び第３多光源像形成手段の間に配置されて前
記第２多光源像形成手段により形成される光源像の位置
と前記第３多光源像形成手段により形成される光源像の
位置とを共役にするための第２リレー光学系と、を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項２】前記第１多光源像形成手段は、長方形状
の断面を有する複数のレンズ素子よりなることを特徴と
する請求項１記載の照明光学装置。
【請求項３】前記第２多光源像形成手段は、少なくと
も１列に配列された複数のレンズ素子からなることを特
徴とする請求項１又は２記載の照明光学装置。
【請求項４】前記第３多光源像形成手段は、長方形状
の断面を有する複数のレンズ素子からなることを特徴と
する請求項１、２又は３記載の照明光学装置。
【請求項５】前記第１、第２及び第３多光源像形成手
段の内の少なくとも１つは、内面反射型の光学部材で構
成されることを特徴とする請求項１記載の照明光学装
置。
【請求項６】レチクルを照明する工程と、前記レチクルのパターンをウエハに投影する工程と、前記レチクルと前記ウエハとを走査する工程とを有し、前記照明する工程は、光源系から供給される光を３つの
オプティカル・インテグレータを介して前記レチクルに
導き、長方形状の照明領域を前記レチクルに形成する工
程を有し、前記走査する工程は、前記照明領域の短手方向に沿って
前記レチクルと前記ウエハとを走査し、前記３つのオプティカル・インテグレータ中の最終段の
第３オプティカル・インテグレータは、前記照明領域と
相似な断面形状を有する多数のレンズ素子を有すること
を特徴とする転写方法。
【請求項７】前記照明領域の長手方向の幅をｔ、前記
照明領域の短手方向の幅をｓ、前記第３オプティカル・
インテグレータの各レンズ素子の長手方向の幅をｍ３、
前記第３オプティカル・インテグレータの各レンズ素子
の短手方向の幅をｎ３とするとき、ｎ３／ｍ３＝ｓ／ｔの関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の転写
方法。
【請求項８】レチクルを照明する工程と、前記レチクルのパターンをウエハに投影する工程と、前記レチクルと前記ウエハとを走査する工程とを有し、前記照明する工程は、光源系から供給される光を３つの
オプティカル・インテグレータを介して前記レチクルに
導き、長方形状の照明領域を前記レチクルに形成する工
程を有し、前記走査する工程は、前記照明領域の短手方向に沿って
前記レチクルと前記ウエハとを走査し、前記３つのオプティカル・インテグレータ中の最終段の
第３オプティカル・インテグレータは、前記照明領域と
相似な断面形状を有することを特徴とする転写方法。
【請求項９】前記照明領域の長手方向の幅をｔ、前記
照明領域の短手方向の幅をｓ、前記第３オプティカル・
インテグレータの長手方向の幅をｖ３、前記第３オプテ
ィカル・インテグレータの短手方向の幅をｕ３とすると
き、ｕ３／ｖ３＝ｓ／ｔの関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の転写
方法。