JP5459571B2 - オプティカルインテグレータ系、照明光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
前記第1波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸と平行に前記第1波面分割要素から射出されるように、前記第1波面分割要素は構成され、
前記第2波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸に対して斜めに前記第2波面分割要素から射出されるように、前記第2波面分割要素は構成されていることを特徴とするオプティカルインテグレータ系を提供する。
前記光源と前記被照射面との間の光路中に配置された第1形態のオプティカルインテグレータ系を備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
P2/(2×tanθ)<L12 (1)
L12<D2/(2×tanθ) (2)
θ=d・ρ (a)
3 偏光状態切換部
4 回折光学素子
5 アフォーカルレンズ
6 偏光変換素子
7 円錐アキシコン系
8 ズームレンズ
9 シリンドリカルマイクロフライアイレンズ(第1オプティカルインテグレータ)
10,113 プリズムアレイ(第2オプティカルインテグレータ)
11 コンデンサー光学系
12 マスクブラインド
13 結像光学系
111,115 フライアイ素子(第1オプティカルインテグレータ)
OP オプティカルインテグレータ系
M マスク
PL 投影光学系
W ウェハ
Claims (27)
- 光の入射側から順に、所定方向に沿って並んで配置された複数の第1波面分割要素を有する第1オプティカルインテグレータと、前記所定方向に沿って並んで配置された複数の第2波面分割要素を有する第2オプティカルインテグレータとを備え、
前記第1波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸と平行に前記第1波面分割要素から射出されるように、前記第1波面分割要素は構成され、
前記第2波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸に対して斜めに前記第2波面分割要素から射出されるように、前記第2波面分割要素は構成され、
前記第1オプティカルインテグレータの射出面と前記第2オプティカルインテグレータの入射面との間隔L12は、前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチをP2とし、前記第1オプティカルインテグレータの射出屈折面からの光の前記所定方向に沿った最大射出角度(半角)をθとするとき、
P2/(2×tanθ)<L12
の条件を満足することを特徴とするオプティカルインテグレータ系。 - 前記第1波面分割要素の入射面に前記光軸の方向から入射した光により形成される前記第1波面分割要素からの光の最大射出角度(半角)と、前記第1波面分割要素の入射面に前記光軸に対して斜め方向から入射した光により形成される前記第1波面分割要素からの光の最大射出角度(半角)とが等しくなるように、前記第1波面分割要素は構成されていることを特徴とする請求項1に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 前記第1オプティカルインテグレータは、単一の光学部材を備え、
前記単一の光学部材は、二次元的に並列配置された複数の曲面状の入射屈折面と、二次元的に並列配置された複数の曲面状の射出屈折面とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のオプティカルインテグレータ系。 - 前記第1オプティカルインテグレータは、光の入射側から順に、第1光学部材と第2光学部材とを備え、
前記第1光学部材および前記第2光学部材は、一方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、一方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とをそれぞれ有することを特徴とする請求項1または2に記載のオプティカルインテグレータ系。 - 前記間隔L12は、前記第2オプティカルインテグレータの入射面の前記所定方向に沿った寸法をD2とするとき、
L12<D2/(2×tanθ)
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチP2は、前記第1オプティカルインテグレータの射出屈折面の前記所定方向に沿ったピッチP1の整数倍とは実質的に異なることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 前記第1オプティカルインテグレータは、
前記所定方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、前記所定方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とを有する第1光学部材と、
前記所定方向と交差する方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、前記所定方向と交差する方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とを有する第2光学部材とを備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のオプティカルインテグレータ系。 - 前記第1光学部材の射出面と前記第2オプティカルインテグレータの入射面との間隔L12は、前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチをP2とし、前記第1光学部材の射出屈折面からの光の前記所定方向に沿った最大射出角度(半角)をθとするとき、
P2/(2×tanθ)<L12
の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載のオプティカルインテグレータ系。 - 前記間隔L12は、前記第2オプティカルインテグレータの入射面の前記所定方向に沿った寸法をD2とするとき、
L12<D2/(2×tanθ)
の条件を満足することを特徴とする請求項8に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチP2は、前記第1光学部材の射出屈折面の前記所定方向に沿ったピッチP1の整数倍とは実質的に異なることを特徴とする請求項8または9に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 第2オプティカルインテグレータは、プリズムアレイ、回折光学素子、またはマイクロレンズアレイを有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のオプティカルインテグレータ系。
- 光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学装置において、
前記光源と前記被照射面との間の光路中に配置された請求項1乃至11のいずれか1項に記載のオプティカルインテグレータ系を備えていることを特徴とする照明光学装置。 - 前記光源と前記オプティカルインテグレータ系との間の光路中において移動可能に配置された可動光学部材を備えていることを特徴とする請求項12に記載の照明光学装置。
- 所定のパターンを照明するための請求項12または13に記載の照明光学装置を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
- 前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、該投影光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする請求項14に記載の露光装置。
- 前記オプティカルインテグレータ系における前記所定方向は、前記感光性基板上において前記走査方向と直交する方向に対応していることを特徴とする請求項15に記載の露光装置。
- 光源からの光で被照射面に配置される所定のパターンを照明するための照明光学装置と、前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系とを備え、該投影光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光装置において、
前記照明光学装置は、
前記光源と前記被照射面との間の光路中に配置されたオプティカルインテグレータ系を備え、
該オプティカルインテグレータ系は、光の入射側から順に、所定方向に沿って並んで配置された複数の第1波面分割要素を有する第1オプティカルインテグレータと、前記所定方向に沿って並んで配置された複数の第2波面分割要素を有する第2オプティカルインテグレータとを備え、
前記第1波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸と平行に前記第1波面分割要素から射出されるように、前記第1波面分割要素は構成され、
前記第2波面分割要素の入射面の光軸中心に斜め入射した光線群が、前記光軸に対して斜めに前記第2波面分割要素から射出されるように、前記第2波面分割要素は構成され、
前記オプティカルインテグレータ系における前記所定方向は、前記感光性基板上において前記走査方向と直交する方向に対応していることを特徴とする露光装置。 - 前記光源と前記オプティカルインテグレータ系との間の光路中において移動可能に配置された可動光学部材を備えていることを特徴とする請求項17に記載の露光装置。
- 前記第1波面分割要素の入射面に前記光軸の方向から入射した光により形成される前記第1波面分割要素からの光の最大射出角度(半角)と、前記第1波面分割要素の入射面に前記光軸に対して斜め方向から入射した光により形成される前記第1波面分割要素からの光の最大射出角度(半角)とが等しくなるように、前記第1波面分割要素は構成されていることを特徴とする請求項17または18に記載の露光装置。
- 前記第1オプティカルインテグレータは、単一の光学部材を備え、
前記単一の光学部材は、二次元的に並列配置された複数の曲面状の入射屈折面と、二次元的に並列配置された複数の曲面状の射出屈折面とを有することを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記第1オプティカルインテグレータは、光の入射側から順に、第1光学部材と第2光学部材とを備え、
前記第1光学部材および前記第2光学部材は、一方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、一方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とをそれぞれ有することを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記第1オプティカルインテグレータは、
前記所定方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、前記所定方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とを有する第1光学部材と、
前記所定方向と交差する方向に並んで配置された複数の円筒面状の入射屈折面と、前記所定方向と交差する方向に並んで配置された複数の円筒面状の射出屈折面とを有する第2光学部材とを備えていることを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記第1光学部材の射出面と前記第2オプティカルインテグレータの入射面との間隔L12は、前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチをP2とし、前記第1光学部材の射出屈折面からの光の前記所定方向に沿った最大射出角度(半角)をθとするとき、
P2/(2×tanθ)<L12
の条件を満足することを特徴とする請求項22に記載の露光装置。 - 前記間隔L12は、前記第2オプティカルインテグレータの入射面の前記所定方向に沿った寸法をD2とするとき、
L12<D2/(2×tanθ)
の条件を満足することを特徴とする請求項23に記載の露光装置。 - 前記第2波面分割要素の前記所定方向に沿ったピッチP2は、前記第1光学部材の射出屈折面の前記所定方向に沿ったピッチP1の整数倍とは実質的に異なることを特徴とする請求項23または24に記載の露光装置。
- 第2オプティカルインテグレータは、プリズムアレイ、回折光学素子、またはマイクロレンズアレイを有することを特徴とする請求項17乃至25のいずれか1項に記載の露光装置。
- 請求項14乃至26のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、該露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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