JPH07142327A - 投影露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一台の装置で簡便に、従来の異なる結像方式
で得られる結像と同等の結像特性を得ると共に、従来の
異なる技術の中間的な結像特性をも得る。 【構成】 投影光学系の瞳面近傍に２枚の透明基板１５
及び１７を配置し、透明基板１５の下面に輪帯状の１／
２波長板１６を被着し、透明基板１７の上面に小さい円
形の１／２波長板１８を被着する。透明基板１５及び１
７の少なくとも一方を、投影光学系の光軸ＡＸを中心に
回転自在にして、必要な結像特性に応じて、１／２波長
板１６の主軸ＤＡと１／２波長板１８の主軸ＤＢとの間
の角度θを変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子又は
液晶表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製造する
際に使用される投影露光装置に関し、特にコンタクトホ
ール等の孤立的パターンを露光する際に適用して卓効あ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子、液晶表示素子又は薄膜磁気
ヘッド等をフォトリソグラフィー工程で製造する際に、
フォトマスク又はレチクル（以下、「フォトマスク」と
総称する）のパターン像を投影光学系を介してフォトレ
ジストが塗布された基板（ウエハ、ガラスプレート等）
上に露光する投影露光装置が使用されている。

【０００３】露光光の波長をλ、投影光学系の開口数を
N.A.、プロセス定数をＲ₁ とすると、投影露光装置の解
像限界は、一般にＲ₁ λ／N.A.で表され、露光波長λが
短く、開口数N.A.が大きい程解像度が高い。一方、所定
の係数をＲ₂ として、投影光学系の焦点深度はＲ₂ λ／
N.A.² で表され、露光波長λが短くなっても、開口数N.
A.が大きくなっても、共に焦点深度が減少する。

【０００４】半導体素子を例に取ると、最近のＬＳＩの
一層の微細化及び多層化に伴って、ウエハプロセスは３
次元的となり、高段差を有するパターンが多くなってい
る。このような高段差のパターンを高精度に形成するた
めに、投影露光装置には大きな焦点深度が要求される。
これに関して、メモリの回路パターンのような周期的な
パターンを露光する際には、位相シフト法や所謂変形照
明法により解像度を向上できると同時に焦点深度を深く
できることが分かっている。

【０００５】しかしながら、特に所謂コンタクトホール
（微小開口よりなるパターン）のような孤立的なパター
ンに関しては、位相シフト法や変形照明法では、焦点深
度の改善効果が少ない。これに関して、特にコンタクト
ホールのような孤立的なパターンの像をウエハ上に投影
露光する際の結像特性（像の鮮鋭度、焦点深度等）を改
善する手法として、投影光学系の瞳面（フーリエ変換
面）上に、瞳フィルターを配する手法が幾つか提案され
ている。第１の従来技術として、特開平４−３４８０１
７号公報において開示されている手法は、投影光学系の
瞳面において、点対称に且つ輪帯状に位相を反転させる
ことにより、結像に多重焦点効果を持たせ、これにより
焦点深度の増大を図っている。この原理については、例
えば、「Progress in Optics,vol.2,pp.133-152(1963)
」に示されている。

【０００６】第２の従来技術として、本出願人が特願平
４−２６３５２１号で開示している手法は、投影光学系
の瞳面において、点対称に且つ輪帯状に複数の領域を形
成し、各領域を通過する光が他の輪帯領域を通過する光
と干渉しないようにしたものである。この第２の従来技
術では、円形状又は輪帯状の複数の領域からの波面で形
成される像が、インコヒーレントの状態で、即ち、非可
干渉の状態で重ね合わせられて、焦点深度の増大が図ら
れている。

【０００７】以上の２つの従来技術を比較すると、第１
の従来技術は、コンタクトホール等の像の鮮鋭度に優れ
るが、本来のパターン以外の光強度の疑似ピーク、即ち
リンギングが大きいという傾向がある。一方、第２の従
来技術では、リンギングの面での問題は無いが、像の鮮
鋭度の点で劣る傾向があり、且つ露光の際の露光裕度の
点で若干劣る傾向がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の如き２つの従来
技術は、必ずしも二者択一的なものではなく、投影露光
装置を使用するユーザーによって共存し得るものであ
る。つまり、投影露光装置を使用するデバイスメーカー
によって、それぞれのパターン配置、或いはレジストプ
ロセス条件等により、それら２つの従来技術の何れが適
しているか、或いは、それら２つの従来技術の中間的状
態が適しているのかが、変わってしまうものである。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、一台の装置で簡
便に、上記２つの従来技術と同等の結像特性が得られる
と共に、上記２つの従来技術の中間的な結像特性も得ら
れるような投影露光装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、例えば図１に示すように、所定の照明光のもとでフ
ォトマスク（Ｒ）上のパターンの像を投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介して感光性の基板（Ｗ）上に投影する投影露光
装置において、投影光学系（ＰＬ）の瞳面の近傍の面上
の異なる所定の複数の領域に、それぞれ主軸に平行なそ
の照明光の偏光成分とその主軸に交差する軸に平行なそ
の照明光の偏光成分とに所定の位相差を与える位相板
（１６，１８）を配し、所定の複数の領域にそれぞれ配
された位相板（１６，１８）の主軸の間の相対角度を可
変にしたものである。

【００１１】この場合、それら所定の複数の領域にそれ
ぞれ配された位相板（１６，１８）の形状は、投影光学
系（ＰＬ）の光軸を中心とした円形状又は輪帯状である
ことが望ましい。更に、それら所定の複数の領域は２つ
の領域で、この２つの領域に配された位相板（１６，１
８）がそれぞれ２分の１波長板であってもよい。

【００１２】

【作用】先ず、図２を参照して本発明の原理につき説明
する。図２（ａ）は投影光学系（ＰＬ）の瞳面に配置さ
れた位相板の一例を示し、図２（ａ）に示すように、輪
帯状の第１の位相板（１６）中の中央に小さい円形の第
２の位相板（１８）が配されているものとする。そし
て、輪帯状の第１の位相板（１６）内の一点を通る光の
振幅をψ_A 、小さい円形の第２の位相板（１８）内の一
点を通る光の振幅をψ_B として、振幅ψ_A の光と振幅ψ
_B の光とによって、像面上に形成される光強度を考える
こととする。

【００１３】ここで、輪帯状の第１の位相板（１６）の
主軸ＤＡに平行な偏光成分と主軸に垂直な軸に平行な偏
光成分との位相差をΔ、小さい円形の第２の位相板（１
８）の主軸ＤＢに平行な偏光成分と主軸に垂直な軸に平
行な偏光成分との位相差をΔ′とする。更に、輪帯状の
第１の位相板（１６）の主軸ＤＡと小さい円形の第２の
位相板（１８）の主軸ＤＢとが成す角度をθとする。投
影光学系（ＰＬ）の瞳面に入射する光は、偏光特性を有
していない、即ち、偏光度が零であるとすると、振幅ψ
_A の光と振幅ψ_B の光とによって形成される像の光強度
Ｉは、互いに直交する２つの偏光光の強度の和で表現で
きる。

【００１４】互いに直交する２つの偏光光を、ジョーン
ズベクトル表示で、〈ｅ１〉及び〈ｅ２〉とすると、こ
れらのベクトル〈ｅ１〉及び〈ｅ２〉は直交する２方向
の成分ｅ_x 及びｅ_y を用いて次のように表される。但
し、成分ｅ_x 及びｅ_y の複素共役をそれぞれｅ_x ^*及びｅ
_y ^*で表している。

【００１５】

【数１】

【００１６】この場合、ベクトル〈ｅ１〉及び〈ｅ２〉
は、｜ｅ_x|²+｜ｅ_y|²=１、となるように正規化されてい
るとすると、振幅ψ_A の光と振幅ψ_B の光とによって形
成される像の光強度Ｉは、次のようになる。

【００１７】

【数２】Ｉ＝(1/2)(｜ａ₁|²+｜ａ₂|²+｜ｂ₁|²+｜ｂ₂|²) この式において、成分ａ₁,ａ₂ 及び成分ｂ₁,ｂ₂ は次の
ように表される。

【００１８】

【数３】

【００１９】また、この式中で使用される行列Ｔ（θ）
及びＲ（Δ）は次のように表される。

【００２０】

【数４】

【００２１】ここで、（数３）及び（数４）を用いて、
（数２）を計算すると次のようになる。

【００２２】

【数５】 Ｉ＝｜ψ_A|²+｜ψ_B|²+Ｃ（θ,Δ,Δ′)(ψ_Aψ_B ^*＋ψ_A ^*ψ_B) 但し、パラメータＣ（θ,Δ,Δ′）は次のように表され
る。

【００２３】

【数６】 Ｃ（θ,Δ,Δ′）＝cos²θcos{（Δ−Δ′)/2}＋sin²θcos{（Δ＋Δ′)/2} 仮に、輪帯状の第１の位相板（１６）及び小さい円形の
第２の位相板（１８）が共に１／２波長板であるとする
と、Δ＝Δ′＝πであり、このとき（数６）は次のよう
になる。

【００２４】

【数７】Ｃ(θ,π,π)＝cos²θ−sin²θ＝cos2θ （数７）と（数５）とより、主軸の間の角度θの値によ
り、光強度Ｉは次のように変化するのが分かる。

【００２５】

【数８】θ＝０ のとき：Ｉ＝｜ψ_A ＋ψ_B |²

【００２６】

【数９】θ＝π/4のとき：Ｉ＝｜ψ_A|² ＋｜ψ_B|²

【００２７】

【数１０】θ＝π/2のとき：Ｉ＝｜ψ_A −ψ_B |²

【００２８】これらの場合の内で、（数８）は、投影光
学系の瞳面にフィルターが無い通常の露光方式での結像
と同じ強度分布であり、（数９）は、振幅ψ_A と振幅ψ
_B とがインコヒーレント化された第２の従来技術での結
像と同じ強度分布であり、（数１０）式は、振幅ψ_A と
振幅ψ_B との位相が反転した第１の従来技術での結像と
同じ強度分布である。その回転角θは、任意にとれるの
で、各種結像状態が自由に選べるということが理解され
る。

【００２９】即ち、本発明において、輪帯状の第１の位
相板（１６）及び小さい円形の第２の位相板（１８）を
それぞれ１／２波長板より形成し、両者の主軸の間の角
度θを変えることにより、通常の投影露光装置、第１の
従来技術及び第２の従来技術とそれぞれ同等の結像特性
が得られると共に、上記２つの従来技術の中間的な結像
特性も得られることになる。

【００３０】また、それら位相板（１６，１８）として
１／４波長板等の種々の位相板を用いた場合も、種々の
結像特性が得られ、３枚以上の位相板を組み合わせた場
合にも種々の結像特性を実現できる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例につき図面を参照
して説明する。図１は、本実施例の投影露光装置の概略
構成を示し、この図１において、水銀ランプ１から射出
された露光光は、楕円鏡２で反射された後、インプット
レンズ４、所定の波長帯の光を選択して通過させる第１
のフィルター板５及び第２のフィルター板６を経てフラ
イアイレンズ７に入射する。楕円鏡２の第２焦点の近傍
に露光光の照射及び遮断を切り換えるためのシャッター
３を配置し、装置全体の動作を制御する主制御系２３が
駆動装置２４を介してシャッター３の開閉を行う。

【００３２】フライアイレンズ７の後側（レチクル側）
焦点面に、露光光用の開口絞り（以下、「σ絞り」とい
う）８が配置され、σ絞り８内の多数の２次光源からの
露光光が、ミラー９で反射された後、第１のリレーレン
ズ１０、可変視野絞り（レチクルブラインド）１１、第
２のリレーレンズ１２、ミラー１３及びコンデンサーレ
ンズ１４を介して、フォトマスクＲのパターン領域を均
一な照度で照明する。この場合、可変視野絞り１１の配
置面はフォトマスクＲのパターン形成面と共役であり、
σ絞り８の配置面は、投影光学系ＰＬの瞳面（フォトマ
スクＲのパターン領域のフーリエ変換面）ＦＴＰと共役
である。主制御系２３が、駆動装置２５を介してσ絞り
８及び可変視野絞り１１の開口部の形状を所定の形状に
設定する。

【００３３】また、フォトマスクＲをマスクステージＲ
ＳＴ上に保持し、レチクルステージＲＳＴの近傍にレチ
クルリーダ２６を配置する。図示省略されたレチクルロ
ーダ系によりフォトマスクＲをマスクステージＲＳＴ上
にロードする際に、フォトマスクＲ上に形成されたレチ
クル情報（バーコード等）をレチクルリーダ２６で読み
取り、読み取ったレチクル情報を主制御系２３に供給す
る。これにより、主制御系２３は、現在マスクステージ
ＲＳＴ上に保持されているフォトマスクＲの内容（パタ
ーンの種類、パターンの最小線幅等）を認識することが
できる。

【００３４】コンデンサーレンズ１４から射出される露
光光ＩＬＢのもとで、フォトマスクＲのパターン像を投
影光学系ＰＬを介してフォトレジストが塗布されたウエ
ハＷ上に投影露光する。ウエハＷはウエハステージＷＳ
Ｔ上に載置され、ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを
投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直なＸＹ平面内で位置決
めするＸＹステージ、及びウエハＷを光軸ＡＸに平行な
Ｚ方向に位置決めするＺステージ等より構成されてい
る。主制御系２３が、駆動装置２２を介してウエハステ
ージＷＳＴの動作を制御することにより、ウエハＷの所
望のショット領域が投影光学系ＰＬの露光フィールド内
に位置決めされると共に、そのショット領域の投影光学
系ＰＬの光軸方向の位置（フォーカス位置）が投影光学
系ＰＬの結像面の位置に設定される。

【００３５】また、本例では、投影光学系ＰＬの瞳面Ｆ
ＴＰの近傍に、２枚のそれぞれガラス基板等よりなる円
形の透明基板１５及び１７を配置する。図２はそれら透
明基板１５及び１７を示し、これら図２（ａ）及び
（ｂ）において、上側の透明基板１５の下面に投影光学
系ＰＬの光軸ＡＸを中心として輪帯状の１／２波長板１
６を被着し、下側の透明基板１７の上面に光軸ＡＸを中
心として小さい円形の１／２波長板１８を被着する。図
２（ａ）に示すように、１／２波長板１８は、輪帯状の
１／２波長板１６に内接するような円形であり、１／２
波長板１６の主軸ＤＡ及び１／２波長板１８の主軸ＤＢ
はそれぞれ光軸ＡＸに対して直交している。そして、１
／２波長板１６の下面及び１／２波長板１８の上面が、
図１の投影光学系ＰＬの瞳面ＦＴＰにほぼ位置してい
る。

【００３６】また、図１において、主制御形２３からの
指令に応じて、回転駆動装置２１が透明基板１５又は透
明基板１７の少なくとも一方を光軸ＡＸを中心に回転で
きるように構成されている。従って、図２（ａ）に示す
ように、輪帯状の１／２波長板１６の主軸ＤＡと小さい
円形の１／２波長板１８の主軸ＤＢとの間の角度θを任
意の値の設定できる。主制御系２３は、レチクルリーダ
２６で読み取ったフォトマスクＲの種類に応じて、回転
駆動装置２１を介してその角度θを所望の値に設定す
る。

【００３７】本例の動作につき説明するため、投影光学
系ＰＬの瞳面ＦＴＰにおいて、輪帯状の１／２波長板１
６に入射する照明光ＩＬＢの振幅をψ_A 、円形の１／２
波長板１８に入射する照明光ＩＬＢの振幅をψ_B とす
る。この場合、既に説明したように、１／２波長板１６
の主軸ＤＡと１／２波長板１８の主軸ＤＢとがなす角度
θにより、ウエハＷ上で振幅ψ_A の照明光ＩＬＢと振幅
ψ_B の照明光ＩＬＢとが重畳された像の光強度Ｉは次の
ようになる。

【００３８】

【数１１】 θ＝０ （０°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A ＋ψ_B |²

【００３９】

【数１２】 θ＝π/4（45°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A|² ＋｜ψ_B|²

【００４０】

【数１３】 θ＝π/2（90°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A −ψ_B |²

【００４１】以上の光強度Ｉは、θ＝０°のときは、投
影光学系ＰＬの瞳面ＦＴＰに何のフィルターも配置しな
い場合、つまり通常の結像に対応し、θ＝４５°のとき
は、輪帯状の１／２波長板１６と小さい円形の１／２波
長板１８とがインコヒーレントの第２の従来技術の結像
に対応し、θ＝９０°のときは、輪帯状の１／２波長板
１６と小さい円形の１／２波長板１８との位相が反転し
ている第１の従来技術の結像に対応している。従って、
本実施例に依れば、瞳フィルターとしての透明基板１５
及び１７の一方を光軸ＡＸの回りに回転させるだけで、
通常結像と、第２の従来技術のように瞳面内の領域毎に
インコヒーレント化させる結像と、第１の従来技術のよ
うに瞳面内の領域毎に位相を反転させる結像との３種類
の結像が、それぞれ容易に実現される。更に、角度θは
任意の値に設定できるので、上記３種類の結像状態の中
間的状態も実現でき、結像特性の微調整が可能である。

【００４２】次に、上述実施例において、図２の１／２
波長板１６及び１８の代わりに、それぞれ１／４波長板
１９及び２０を配するようにしても良い。この場合、波
長板１９における位相差Δ、及び波長板２０における位
相差Δ′は共にπ／２となり、上述の（数６）は次のよ
うになる。

【００４３】

【数１４】Ｃ(θ,π／２,π／２)＝cos²θ 従って、これを（数５）に代入することにより、ウエハ
Ｗ上での光強度Ｉは次のようになる。

【００４４】

【数１５】θ＝０ （０°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A+ψ_B|²

【００４５】

【数１６】 θ＝π/2（９０°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A|²+｜ψ_B|² 即ち、２枚の１／４波長板の主軸の間の角度θに応じ
て、通常の結像と、第２の従来技術のように瞳面内の領
域毎にインコヒーレント化する結像との２種類の結像を
成し得る。ここでも角度θは任意に取り得るので、以上
の２種類の結像の中間的結像も可能である。更に、図２
では図示省略されているが、輪帯状の１／４波長板１９
と小さい円形の１／４波長板２０との間に、透明基板１
５及び１７の厚さの差等に依り、半波長の位相差を生じ
させておけば、ウエハＷ上での光強度Ｉは次のようにな
る。

【００４６】

【数１７】θ＝０ （０°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A-ψ_B|²

【００４７】

【数１８】 θ＝π/2（９０°）のとき：Ｉ＝｜ψ_A|²+｜ψ_B|² 従って、瞳面内の領域毎に位相反転させる第１の従来技
術の結像と、瞳面内の領域毎にインコヒーレント化する
第２の従来技術の結像との２種類の結像及びそれらの間
の中間的結像が実現される。

【００４８】なお、上述の第１実施例では２枚の波長
板、すなわち円形の１／２波長板１８の外径と輪帯状の
１／２波長板１６の内径とを一致させることを前提とし
たが、波長板の製造精度を考えると、円形の１／２波
長板１８と輪帯状の１／２波長板１６とが一部重なる場
合、及び１／２波長板１８の外径と１／２波長板１６
の内径との間に隙間ができる場合もある。又はのよ
うになっても良いが、より積極的にの場合では２枚の
波長板１８，１６のオーバーラップ部分、の場合では
隙間部と、第１実施例と同じ２つの領域（円形の領域及
びこれと重ならない輪帯状の領域）との３つの領域の位
相を制御するようにしても良い。また、オーバーラップ
部分又は隙間部を輪帯状の遮光帯としても良い。これに
より、波長板の製造精度を緩くできる。これは１／２波
長板１８，１６の代わりに１／４波長板２０，１９を使
用する場合も同様である。

【００４９】次に、本発明の第２実施例につき図３を参
照して説明する。本例でも全体の構成は図１と同じであ
るが、投影光学系ＰＬの瞳面ＦＴＰの近傍に配置する瞳
フィルターの構成だけが異なっている。図３は、本実施
例で投影光学系ＰＬの瞳面ＦＴＰの近傍に配置される瞳
フィルターを示し、第１の円形の透明基板１５の上面中
央部に、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに軸対称に円形の遮
光膜３１を被着し、透明基板１５の下面に、光軸ＡＸに
軸対称に遮光膜３１より大きい円形の１／２波長板３２
を被着する。また、第２の円形の透明基板１７の上面に
も、１／２波長板３２と対向するように同じ大きさの円
形の１／２波長板３３を被着する。本例でも、透明基板
１５と透明基板１７との少なくとも一方が光軸ＡＸを中
心に回転自在に構成され、図３（ａ）に示すように、円
形の１／２波長板３３の主軸ＤＣと円形１／２波長板３
２の主軸ＤＤとの間の角度θが可変となっている。

【００５０】本実施例において、図３（ａ）の透明基板
１５及び１７の領域を、位相板が無い大輪帯領域１５ａ
と、遮光膜３１の外側で且つ２枚の１／２波長板３２及
び３３が重なっている小輪帯領域３２ａとに分けて考え
ると、小輪帯領域３２ａを通る光が２枚の１／２波長板
３２及び３３を通過する。この場合に先に述べたのと同
様の計算を行うと、結果は全く同じになる。即ち、２枚
の１／２波長板３２及び３３の主軸が成す角度をθとし
て、第１実施例と同様に、大輪帯領域１５ａに入射する
光の振幅をψ_A′、小輪帯領域３２ａに入射する光の振
幅をψ_B′と定義すると、振幅ψ_A′の光と振幅ψ_B′の
光との混合による光強度Ｉ′は、次のようになる。

【００５１】

【数１９】 Ｉ′＝|ψ_A′|²＋|ψ_B′|²＋cos2θ・(ψ_A′^*ψ_B′＋ψ_A′ψ_B′^*) 従って、角度θにより、各種結像状態が実現できるの
は、第１実施例と同様である。本実施例において、透明
基板１５の中央部を遮光膜３１にて遮光したのは、コン
タクト・ホール等のパターンには、瞳中央部を遮光した
方が焦点深度が深くなるとされており、本発明が、図３
のような中央遮光瞳フィルターと共存できることを示す
ためである。

【００５２】尚、本発明の原理説明の（数６）及び上述
の第１実施例の説明から分かるように、本発明に用いる
位相板としては、１／２波長板が望ましい。それは、１
／２波長板を用いることにより、投影光学系の瞳面内の
各領域毎の干渉性に着目した場合、上記の（数１１）〜
（数１３）で示したように、通常の結像（数１１）、
インコヒーレント化された結像（数１２）、位相反
転の結像（数１３）、の３種類の結像状態及びそれらの
中間的状態を連続的に実現できるからである。

【００５３】なお、上述実施例では２枚の位相板が使用
されているが、投影光学系の瞳面の近傍において、３枚
以上の位相板（１／２波長板、又は１／４波長板等）を
瞳フィルターの部材として用いて、それらの主軸が成す
角度を可変に構成してもよい。更に、それら位相板を必
ずしも円形状又は輪帯状に形成する必要はなく、例えば
扇状、又は矩形状に形成してもよく、位相板の主軸の間
の角度を変えるのに、並進運動等を用いてもよい。

【００５４】更に、照明光として、直線偏光しているレ
ーザ光を使用する場合には、小さい円形の１枚の位相板
のみを用いて、この位相板の回転角を調整するだけで
も、上述実施例と同様に種々の結像特性を得ることがで
きる。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。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、位相板の主軸の間の相
対角度を変えることにより、一台の投影露光装置で簡便
に、第１の従来技術、第２の従来技術、及びそれらの中
間的結像状態が容易に実現できる。これにより、露光を
行う際のパターン形状等の条件、レジストプロセス等の
条件に合わせて、投影光学系の結像特性の微調整が可能
であるという効果がある。また、本発明では、瞳フィル
ターとしての位相板に入射する光は、非偏光光を想定し
ているので、照明光学系においては、何ら、偏光素子を
用いることなく、従来の照明光学系を用いることができ
る。更に、本発明では、位相板（１／２波長板、１／４
波長板等）を用いるので、瞳フィルター部での光量損失
（吸収）が無いという利点もある。

【００５６】また、所定の複数の領域にそれぞれ配され
た位相板の形状が、投影光学系の光軸を中心とした円形
状又は輪帯状である場合には、それら位相板を回転する
だけで主軸の間の角度を変えることができるので、結像
特性の制御が容易である。また、所定の複数の領域が２
つの領域であり、これら２つの領域に配された位相板が
それぞれ２分の１波長板である場合には、簡単な構成で
通常の結像、第１の従来技術の結像、第２の従来技術の
結像、及びこれらの中間の結像を全て実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投影露光装置の第１実施例の全体
を示す構成図である。

【図２】（ａ）は図１の投影光学系ＰＬの瞳面近傍に配
置された瞳フィルターとしての２枚の透明基板を示す平
面図、（ｂ）は図２（ａ）の側面図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２実施例の投影光学系ＰＬ
の瞳面近傍に配置された瞳フィルターとしての２枚の透
明基板を示す平面図、（ｂ）は図３（ａ）の側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 水銀ランプ ７ フライアイレンズ １４ コンデンサーレンズ Ｒ フォトマスク ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ １５，１７ 透明基板 １６ 輪帯状の１／２波長板 １８ 円形の１／２波長板 ２１ 回転駆動装置 ３１ 遮光膜 ３２，３３ 円形の１／２波長板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の照明光のもとでフォトマスク上の
   パターンの像を投影光学系を介して感光性の基板上に投
   影する投影露光装置において、 前記投影光学系の瞳面の近傍の面上の異なる所定の複数
   の領域に、それぞれ主軸に平行な前記照明光の偏光成分
   と該主軸に交差する軸に平行な前記照明光の偏光成分と
   に所定の位相差を与える位相板を配し、 前記所定の複数の領域にそれぞれ配された前記位相板の
   主軸の間の相対角度を可変にしたことを特徴とする投影
   露光装置。
2. 【請求項２】 前記所定の複数の領域にそれぞれ配され
   た前記位相板の形状は、前記投影光学系の光軸を中心と
   した円形状又は輪帯状であることを特徴とする請求項１
   記載の投影露光装置。
3. 【請求項３】 前記所定の複数の領域は２つの領域であ
   り、該２つの領域に配された前記位相板はそれぞれ２分
   の１波長板であることを特徴とする請求項２記載の投影
   露光装置。